第六章光起爆和激光起爆

δ 与热起爆中的 δ 比较，此式多一个 ρ 是因为引入光起爆的缘故
解此方程：令 n= e ,
θ
w=
dθ 上方程变为 dz
d 2θ dw = = -δ η dz 2 dz
又 dn= e d θ
θ
η = eθ =
dη dθ
dw dη dθ dw =- δ ∴ =— δ dz dθ dz dη
w
dw = - δ ∴ wdw= - δ dη dη
E − ∂T 2 RT 光起爆方程 C ρ = λ∇ T + ρ QZe + α Qe e −α z ′ ∂t
α 吸收系数
Qe 单位时间面积光能 Z 深入药层厚度
α λ=
2⋅3 Qe [lg（ ）+lg（1-R λ ）] ρh Qi
ρ 炸药密度
h 炸药厚度 Q e 入射能 Qi 透射光能 R λ 反射率 Q e 辐射能=const，则光能项为常数（与温度无关） 。 光起爆为常数，则可并入热损失项中，则方程为： Cρ
第六章
光起爆和激光起爆
如 PbN6 正常为白色， 当光照后变灰， 并起爆性能也有变化 （感度变化） 大面积起爆 （面 起爆）一般用激光起爆（雷管属点起爆） 。
第一节 可见光起爆
表面吸收 光 热 →热起爆 （各种炸药都存在） N3
−
光子
+光子→[N 3 ]+e （个别炸药）
0
0
2N 3 →3N 2 +ΔH 光电效应→电场→电起爆 并不是说炸药见光就爆，而是有一定临界条件，一定能量才能发生爆炸。
2 −u
即 δ → u → woc 2
w可求 → δ c同理
dδ = 0，w0 → u → δ du
前提：所有这些计算都必需先知道炸药各种特性常数 E、Q、Z、
λ 等值（γ ，λ，ρ，R，T0，Q，Z，E，Qe， ，α）
w 0 c =w o → u → δ c
δ f δ c 爆炸 wo f woc 爆炸
θ = 0 边界条件 z = 1
入射面边界条件可改写为： Z=0，
x = 0(光入射面上） ∂T -λ = ∂Qe ∂x
∂γ Qe E dθ == -w 0 dz λ RT0 2
代入基本方程解中，得临界条件： exp（
u u2 u u + w0 ） + −1 = 2 u − w0 2δ 2δ Q ρE Ze − E / RT0 （炸药及传热性质） 2 λ RT0
dw0 w 1 1 = 0 ⇒ − 2 oc = 2 du 2 u − woc u − 2δ e −u (
u u2 + − 1)2 − 1 woc 2δ 2δ 由临界条件得 = u u u2 e −u ( + − 1) 2 + 1 2 δ 2δ
消去 W oc 得 δ 与 u 的关系：
1 B4 −1 1 − = 2 2 4uB u − 2δ u u2 其中 B =e （ + − 1) 2 2δ 2δ
积分得
1 2 w = - δ η +D` 2 dθ 2 θ 2 w =（ ） =-2 δ e +D （D=2D`） dz
解得 2e
− θ 2
=
2δ ( − c− e D
D Z) 2
+e
(c +
D z) 2
θ 为无量纲温度
Z 为无量纲距离 θ =f（z） 此为稳定条件下光起爆方程解。 还需代入临界条件求解。
δ c = δ → u → woc
延滞期 te =
ρ cRTC 2 exp( E / RTC ) QZEN
N 阿佛加得罗常数
第二节 光起爆的影响因素
（属热起爆，因素也类似） 1 化学动力学因素 E↑ Z↑ te ↑ te ↓
2 反应热， 影响很小，符合延滞期中反应量很少的假设 3 初温 T 0 ， T 0 ↑ te ↓
与光起爆机理一致，特点：强度大，功率高，单色光。光的输出方式有： 1）自由振荡 ——（ms 级）有透入深度 2）脉冲性质 用（Q 开关） 起爆药的能量顺序 : PbN 6 = AgN 3 PbN 6 (较敏感)。 小结 已介绍 机理和设计基本规律 下一步讲 第六章 灼热桥丝式电雷管 主要讲电感度发火时间 第七章 可靠性与检验方法 主要讲抽样检查 <DDNP<LTNR<Hg(ONC) 2 , 一般 制激光雷管多用
4 药厚 对 te 影响小 ，吸收系数 ↑ te ↓ 5 杂质 1）金属粉 深色燃料 ↑ te ↓ （杂质吸收光能） 2）石墨上沉淀 PbN 6 石墨量 ↑ te ↓
3）半导体性 炸药（如 PbN 6 ，AgN 3 ）
加阳离子 （影响炸药能带） 提高感度，te ↓ 加阴离子
第三节 激光起爆
∂T = λ∇ 2T + ρ QZe − E / RT ∂t ∂T =0（稳定条件） ∂t
与热爆炸方程形式一致，但引入了光能： T（x，t）求临界参数时，仍令
λ∇ 2T = - ρ QZ e − E / RT
令θ =
E （T-T 0 ）无量纲温度 RT0 2 E ∇2 T RT0
∇ 2θ =
e − E / RT =e − E / RT0 ⋅e θ ∇ 2θ =-[ Q ρE Ze − E / RT0 ] e θ 2 λ RT0
其中 u= D ， δ =
w0=
∂γ Qe E （光的性质） λ RT0 2
c 和最大
可求最大 δ ，即 δ 当δ >δ
c ，或
w0即 w0 c值
w 0 > w 0 c 时，爆炸此为临时条件。
并由此可求 θ 的临界值 Q C 推导出 T c （临界爆炸温度）
具体求解也较困难，因积分常数 u= D 不易确定具体应用。 1 由 δ 推求 W OC
一维情况，热传导只与 x 坐标轴有关：: 令无量纲距离 Z=x/r ：
∂ 2θ d 2θ Q ρE Ze − E / RT0 λ RT0 d 2θ θ = -δ e 2 dz
其中 δ =[
Q ρE Ze − E / RT0 ]e θ 2 λ RT0