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摘要针对半导体激光点火系统的可靠性和安全性，本文对自检系统和安保机构所用到的激光器、自聚焦透镜、光开关进行分析和设计，设计了带有自检系统和安保机构的半导体激光点火系统，使之更加适合武器系统。本文还基于半导体激光器，对常用含能材料B/KNO3点火药和参杂2%碳纳米管的PETN进行点火实验，获得了相应的感度。结果显示：压药压力30MPa,药剂配方为24/76的B/KNO3点火药感度为64.4mJ，比例为40/60的B/KNO3点火药感度为71.0mJ，参杂2%碳纳米管的PETN感度为99.6mJ。26402
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关键词 半导体激光器 ；激光点火系统； 感度；自检系统；安保装置
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Study on ignition technology by semiconductor laser
Abstract
In this paper,the laser,grin Lens and optical switch used in the self - check system and security mechanism are analyzed and designed, according to the reliability and safety of diode laser ignition system.And a diode laser ignition system with self inspection system and security mechanism is designed,and it is made more suitable for weapon system.Based on the diode laser,the ignition experiments of commonly used energetic material such as ignition powder of B/KNO3 and PETN mixed 2% carbon nanotube to measure the laser ignition sensitivity.The result shows: the laser ignition sensitivity of the 24/76 B/KNO3 is 64.4mJ, the laser ignition sensitivity of the 40/60 B/KNO3 is 71.0mJ , the laser ignition sensitivity of the PETN mixed 2% carbon nanotube is 99.6mJ.
Keywords diode laser ignition ; laser ignition system; sensitivity; self check system
目 次
1 绪论 1
1.1 研究意义和应用前景 1
1.2 半导体激光点火系统的构成 1
1.3 本论文的主要研究工作 4
2 点火系统的原理及设计 5
2.1 激光器的选择 5
2.2 自聚焦透镜设计 6
2.3 光开关 8
2.4 激光点火系统 8
3 含能材料的点火特性 10
3.1 药品制备与表征 10
3.2 激光点燃点火药的感度实验研究 14
3.3 实验结果与分析 17
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
1.1 研究意义和应用前景
激光点火系统是一种利用激光器产生的激光点燃或起爆含能材料的新型起爆系统,是一种新型的点火方式。激光具有单色性好,不易衰减、能量集中且可调、不易受环境因素影响等特点,基本上避免了由感应放电、静电放电以及射频引起的意外点火的可能,可以说激光是当今最先进和最有前途的点火能源之一[1]。
半导体激光点火系统除了不受电磁环境的干扰而误动作之外，还因其体积小、重量轻等优点非常适于武器系统应用。半导体激光点火系统作为起始能源，其安全性和可靠性将在很大程度上决定了武器系统功效的发挥。尽管半导体激光点火技术在国内还没有得到真正应用，但在系统的设计研制过程中，发现有半导体激光器受环境温度、浪涌冲击引起的失效问题，光能传输过程中因光纤耦合、弯曲、烧蚀等带来的光能损耗问题，激光转换为药剂热能过程中因激光功率密度、激光波长、药剂的装药密度、密封强度等参数的设计不合理而导致的瞎火或点火延迟时间长的失效问题。
合理的半导体激光点火系统设计，可靠的自检技术和安全点火技术对半导体激光点火的安全性和可靠性至关重要。