RU2599146C1 - Method for pulse lighting of processes - Google Patents

Abstract

FIELD: lighting.

SUBSTANCE: invention relates to lighting for high-speed camera registration in field conditions. Method involves simultaneous initiation of combustion and throwing of photo mix. Photo mix throwing is performed using a magnetic pulse thrower, beginning of its operation is synchronized with initiation of photo mix combustion. When using optical initiation of photo mix combustion, remote initiation of photo mix combustion can be performed. When throwing photo mix at supersonic speed or its eddy current heating prior to throwing, initiation of photo mix combustion can be performed using a magnetic pulse thrower in the process of throwing.

EFFECT: technical result - increased safety of works and brightness of combustion.

3 cl

Description

Изобретение относится к магнитоимпульсной технике, в частности к импульсной подсветке без использования взрывчатых веществ (ВВ), и может быть использовано для осуществлении подсветки при скоростной кинорегистрации в полигонных условиях.The invention relates to magnetic pulse technology, in particular to pulsed illumination without the use of explosives (BB), and can be used to perform illumination during high-speed film recording in polygon conditions.

Возможность метания тела без использования энергетических материалов реализована в магнитоимпульсных метательных устройствах. Такой способ метания основан на преобразовании электрической энергии емкостного накопителя в магнитную энергию спиральной катушки-индуктора, вблизи которого находится метаемое тело. Импульсное магнитное поле катушки взаимодействует с вихревыми токами, наведенными им в метаемом теле, и передает ему механическую энергию движения (Башарин Г.Л., Татмышевский К.В., Илюхин Ю.В. «Магнитоимпульсная метательная установка для испытания взрывателей боеприпасов методом обращенного пуска», Боеприпасы. - 1985. - №4, с. 40-42). Способ позволяет метать компактные поражающие элементы, контейнеры с наполнителями, находящиеся в различном агрегатном состоянии. Недостатком способа является малая (нулевая) сила света, сопровождающая процесс метания.The possibility of throwing the body without the use of energetic materials is implemented in magnetic pulse throwing devices. This method of throwing is based on the conversion of the electrical energy of a capacitive storage into the magnetic energy of a spiral inductor coil, near which there is a missile body. The pulsed magnetic field of the coil interacts with the eddy currents induced by it in the missile body and transfers mechanical motion energy to it (Basharin G.L., Tatmyshevsky K.V., Ilyukhin Yu.V. “Magneto-pulsed missile launcher for testing ammunition fuses using the reverse start method ", Ammunition. - 1985. - No. 4, pp. 40-42). The method allows throwing compact striking elements, containers with fillers, which are in various state of aggregation. The disadvantage of this method is the small (zero) light intensity that accompanies the throwing process.

Создание импульсных источников с большой силой света за счет большой площади излучения эффективно реализуется с помощью взрывчатого вещества, зажигающего и разбрасывающего порошок металла (Герасимов С.И., Файков Ю.И., Холин С.А. «Кумулятивные источники света» - РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2011. - 192 с.).The creation of pulsed sources with a large light intensity due to the large radiation area is effectively implemented using explosives that ignite and disperse metal powder (Gerasimov SI, Faykov Yu.I., Kholin SA “Cumulative light sources” - RFNC- VNIIEF, Sarov, 2011 .-- 192 p.).

Известен способ импульсного освещения быстропротекающих процессов, включающий одновременное инициирование горения и метание фотосмеси, реализуемый при работе устройства, описанного в патенте RU №2171553 «Импульсный взрывной источник света», МПК7 H05B 43/02, H01J 61/90, опубл. 27.07.2001. При задействовании заряда ВВ инициирующим устройством образуются продукты взрыва ВВ, которые поджигают алюминиевую пудру, одновременно метая ее в среду с кислородом, размещенную в емкости. Горение пудры в кислороде и является источником света с длительностью горения, достаточной для регистрации быстропротекающих процессов на фотопленку. Данный способ выбран в качестве прототипа.A known method of pulsed illumination of fast processes, including the simultaneous initiation of combustion and throwing of the photo mixture, is realized when the device described in patent RU No. 2171553 "Pulse explosive light source", IPC H05B 43/02, H01J 61/90, publ. 07/27/2001. When the explosive charge is activated by the initiating device, explosive products are formed which ignite the aluminum powder, while throwing it into the environment with oxygen placed in the tank. The combustion of powder in oxygen is a light source with a burning duration sufficient to register fast processes on film. This method is selected as a prototype.

Недостаток прототипа заключается в необходимости использования ВВ, что приводит к ограничениям в применении, необходимости задействования капсюлей, подрывных установок, высоковольтных проводов. Работа такого источника сопровождается генерированием ударной волны, что приводит к дополнительному фоновому воздействию на датчики давления в случае пулеосколочных испытаний объектов, содержащих энергетические материалы.The disadvantage of the prototype is the need to use explosives, which leads to limitations in use, the need to use capsules, subversive installations, high-voltage wires. The operation of such a source is accompanied by the generation of a shock wave, which leads to an additional background effect on pressure sensors in the case of bullet-fragment tests of objects containing energy materials.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в необходимости реализовать импульсную подсветку процессов, используя магнитоимпульсное метание.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed, is the need to implement pulsed illumination of processes using magnetic pulse throwing.

Техническая задача решается за счет того, что в заявляемом способе импульсного освещения процессов, включающем одновременное инициирование горения и метание фотосмеси, в отличие от прототипа метание фотосмеси производят при помощи магнитоимпульсного метательного устройства, начало работы которого синхронизируют с инициированием горения фотосмеси.The technical problem is solved due to the fact that in the inventive method of pulsed illumination of processes, including the simultaneous initiation of combustion and throwing of the photo mixture, in contrast to the prototype, the photo mixture is thrown using a magnetic pulse throwing device, the beginning of which is synchronized with the initiation of combustion of the photo mixture.

В заявляемом способе может быть произведено оптическое инициирование горения фотосмеси, перед метанием фотосмесь может быть нагрета вихревыми токами, метание фотосмеси может быть произведено со сверхзвуковой скоростью.In the inventive method, optical initiation of the combustion of the photo mixture can be performed, before throwing, the photo mixture can be heated by eddy currents, the photo mixture can be thrown at a supersonic speed.

Технический результат достигается за счет использования всей совокупности признаков изобретения и состоит в повышении безопасности (за счет исключения использования ВВ) при реализации длительной световой вспышки с большой силой света.The technical result is achieved through the use of the totality of the features of the invention and consists in increasing safety (by eliminating the use of explosives) when implementing a long light flash with high light intensity.

При использовании оптического инициирования горения фотосмеси может быть осуществлено дистанционное инициирование горения фотосмеси.When using optical initiation of combustion of the mixture, remote initiation of combustion of the mixture can be carried out.

При метании фотосмеси со сверхзвуковой скоростью или ее нагреве перед метанием вихревыми токами инициирование горения фотосмеси может быть осуществлено магнитоимпульсным метательным устройством в процессе метания.When throwing a photo mixture with a supersonic speed or heating it before throwing by eddy currents, the initiation of combustion of the photo mixture can be carried out by a magnetic pulse throwing device during the throwing process.

Заявляемый способ реализован следующим образом.The inventive method is implemented as follows.

Метание фотосмеси проводилось при помощи магнитоимпульсного метающего устройства с электрической энергией 150 Дж.Throwing the mixture was carried out using a magnetic pulse throwing device with an electric energy of 150 J.

В качестве основания для нанесения фотосмеси (алюминиевой пудры) использовался алюминиевый диск массой 10 г с заклеенным скотчем центральным отверстием. Алюминиевая пудра марки ПАП-1 насыпалась непосредственно на диск.An aluminum disk weighing 10 g with a central hole sealed with adhesive tape was used as the basis for applying the photo-mixture (aluminum powder). PAP-1 brand aluminum powder was poured directly onto the disc.

Инициирование горения пудры осуществлялось лазерным диодом мощностью 1 Вт. Инициирование горения пудры синхронизировалось с началом работы магнитоимпульсного устройства. В результате было получено облако с площадью проекции 1 м², что было достаточно для осуществления длительной скоростной киносъемки с частотой 6000 к./с цифровой камерой «ВидеоСпринт».The initiation of powder combustion was carried out by a 1 W laser diode. The initiation of powder combustion was synchronized with the start of operation of the magnetic pulse device. As a result, a cloud was obtained with a projection area of 1 m ² , which was enough for long-term high-speed filming with a frequency of 6000 k./ with a Digital Video Sprint camera.

При использовании оптического инициирования горения фотосмеси было осуществлено дистанционное инициирование горения фотосмеси.When using optical initiation of combustion of the mixture, remote initiation of combustion of the mixture was carried out.

При метании фотосмеси со сверхзвуковой скоростью или ее нагреве перед метанием вихревыми токами инициирование горения фотосмеси было осуществлено магнитоимпульсным метательным устройством в процессе метания.When throwing a photo mixture with a supersonic speed or heating it before throwing by eddy currents, the combustion of the photo mixture was initiated by a magnetic pulse throwing device during the throwing process.

Технический результат состоит в повышении безопасности (за счет исключения использования ВВ) при реализации длительной световой вспышки с большой силой света.The technical result consists in increasing safety (by eliminating the use of explosives) when implementing a long light flash with high light intensity.

Claims (3)

1. Способ импульсного освещения процессов, включающий одновременное инициирование горения и метание фотосмеси, отличающийся тем, что метание фотосмеси осуществляют при помощи магнитоимпульсного метательного устройства, начало работы которого синхронизируют с оптическим инициированием горения фотосмеси.1. The method of pulsed illumination of processes, including the simultaneous initiation of combustion and throwing of the photo mixture, characterized in that the photo mixture is thrown using a magnetic pulse throwing device, the beginning of which is synchronized with the optical initiation of burning of the photo mixture. 2. Способ импульсного освещения процессов по п. 1, отличающийся тем, что перед метанием фотосмесь нагревают вихревыми токами.2. The method of pulsed illumination of processes according to claim 1, characterized in that before throwing the mixture is heated by eddy currents. 3. Способ импульсного освещения процессов по п. 1, отличающийся тем, что метание фотосмеси производят со сверхзвуковой скоростью. 3. The method of pulsed illumination of processes according to claim 1, characterized in that the throwing of the mixture is carried out at a supersonic speed.