Slapper detonator - Slapper detonator

Diagram over en slapper detonator

En slapper detonator , også kalt eksploderende folieinitiator ( EFI ), er en relativt nylig type detonator utviklet av Lawrence Livermore National Laboratory , US patent nr. 4,788,913. Det er en forbedring av den tidligere eksploderende brobroen detonator ; i stedet for å direkte koble sjokkbølgen fra den eksploderende ledningen, driver det ekspanderende plasmaet fra en eksplosjon av en metallfolie en annen tynn plast- eller metallfolie kalt en "flyer" eller en "slapper" over et gap, og dens høyhastighets innvirkning på den eksplosive (for eksempel PETN eller heksanitrostilben ) leverer så energien og sjokk som trengs for å initiere en detonasjon . Normalt alle slapper sin kinetiske energi tilføres bare ved oppvarming (og følgelig utvidelse) av plasma (tidligere folie) av den strøm som passerer gjennom det, selv om konstruksjoner med en "ryggstropp" for ytterligere å drive plasma frem av magnetisk felt eksistere også. Denne monteringen er ganske effektiv; opptil 30% av den elektriske energien kan konverteres til slapperens kinetiske energi.

Den første eksplosjonen er vanligvis forårsaket av eksplosiv fordampning av en tynn metalltråd eller stripe, ved å kjøre flere tusen ampere elektrisk strøm gjennom den, vanligvis fra en kondensator ladet til flere tusen volt. Byttingen kan gjøres ved et gnistgap eller en krytron .

Vanligvis består konstruksjonen av en eksplosiv boosterpellet , mot hvilken en plate med hull i midten er satt. Over den andre siden av skiven er det et lag av en isolasjonsfilm, for eksempel Kapton eller PET-film , med en tynn stripe av metall (vanligvis aluminium eller gull) folie avsatt på yttersiden. En smal del av metallet fordamper deretter eksplosivt når en strømpuls passerer gjennom den, som skjærer mylarfolien og plasmakulen skyver den gjennom hullet, og akselererer den til veldig høy hastighet. Støtet detonerer deretter den eksplosive pelleten.

Diagram over slapper og EBW detonatorer som starter detonasjon. (A) Slapper-detonatorens pellet eller flyer påvirker et større areal på overflaten på den eksplosive utladningen, og selv om energi går tapt til sidene av det berørte området, blir en kjegle med eksplosiv komprimert effektivt. (B) EBW-detonatorer setter bare i gang et enkelt punkt, og energi går tapt i alle retninger, noe som gjør energioverføringen mindre effektiv.

Fordeler med detonatorer med eksplosive brobroer inkluderer:

  • Folien kommer ikke i kontakt med eksplosivet, noe som reduserer risikoen for korrosjon av folien eller kjemiske reaksjoner mellom folien og eksplosivet som produserer ustabile forbindelser, og sekundært reduserer ytterligere risikoen for utilsiktet elektrisk antenning av eksplosivet.
  • Energien til å skyte detonatoren er ganske lav
  • Slapperpelleten som påvirker et område med eksplosiver i stedet for et enkelt punkt som i en EBW, er mer pålitelig og effektiv til å starte detonasjon.
  • Sprengstoffet kan presses til høyere tetthet
  • Svært ufølsomme eksplosiver kan startes direkte.

I en variant som kalles laser detonator, kan fordampningen være forårsaket av en kraftig laserpuls levert over luften eller koblet av en optisk fiber ; dette brukes angivelig som en sikkerhetsdetonator i noen gruvedrift og steinbrudd . Vanligvis brukes en 1-watt solid state-laser .

Slapper-detonatorene brukes ofte i moderne våpendesign og romfartsteknologi.

For beskrivelse av det nødvendige avfyringssystemet, se Avfyringssystem for eksploderende brobro-detonator .

Se også

Eksterne linker

Referanser

Cooper, Paul W., Explosives Engineering , New York: Wiley-VCH, 1996. ISBN   0-471-18636-8