激光点火中含能材料的起爆特性研究

激光点火作为一项新型的高科技点火技术,凭借其良好的稳定性已逐步被应用到多个领域。在激光点火过程中,含能材料的点燃是最重要的部分,通过物理模型和数学模型,对含能材料在激光作用下的诸多着火特性进行了分析。     

基于含能配合物的组成与性能分析

含能材料是可释放大量能量的材料,主要包括火药、炸药、推进剂(固体推进剂和高能推进剂)、发射药及点火药等。目前,常用的含能材料分子中含有生成焓为正或接近于正的C-N02和N-N02等含能基团。然而,这些含能基团的存在使其能量特性与安     

含能材料等离子体点火过程的数值模拟

建立含能材料在等离子体作用下的强瞬态热传导模型，对Dufort-Frankel差分格式进行了修正，使得时间和空间都是二阶精度，并对含能材料等离子体点火过程进行数值模拟。结果表明，(1)含能材料药粒直径变化对等离子体点火性能有较大的影响，小药粒条件下，点火延迟时间会明显缩短。(2)等离子体温度的增加会使含能材料的点火时间缩短。(3)热辐射的吸收会使在同一时刻有更多的质点感受到热扰动的存在。     

高固体含能材料裂纹扩展黏性域模型应用研究

针对含能粒子与基体的界面脱黏对高固体含能材料宏观力学性能的影响,该文基于黏性域模型基本理论和高固体含能材料的界面力学模型,采用界面黏性域模型对高固体含能材料的断裂过程进行了数值模拟,模拟结果与Tan的断裂实验数据较一致。分析了基于界面黏性域模型的高固体含能材料的裂纹扩展特点。结果显示,在裂纹扩展过程中最大应力始终位于裂纹尖端前方某一区域。计算模型与实验模型的一致性表明,黏性域模型可用于高固体含能材料断裂性能的研究。     

固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式

研究固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式.利用压电传感器、热电偶和扫描电镜测量了丁羟固体推进剂在高压水射流作用下的压力峰值、温度和组分变化,分析了丁羟固体推进剂在高压水射流作用下的点火模式.研究结果表明,含二茂铁的丁羟固体推进剂在高压水射流作用下存在3种点火模式,其中最可能发生的是由高氯酸铵、二茂铁和水蒸气组成的混合体系被机械火花或静电火花点燃.     

塑料集装袋体材料的二次电子发射特性对其防静电性能的影响

基于塑料集装袋基布及织入的导电纤维的二次电子发射特性,深入分析了这些固体材料的静电起放电机理,透彻揭示了塑料集装袋表面上的静电电位非均匀性的真正原因,及其在目前静电点火最小能量测试试验中出现的令人费解的矛盾现象,拓展了塑料集装袋等固体制品防静电性能的设计理论。     

电热丝点火模型及其临界性

针对合能材料的应用和输电线路防火提出了电热丝点火的三个物理模型及相应的数学模型．通过对这三种情况下热点火问题的研究，求得了各模型热点火的临界判据，并讨论了各参数对点火性能的影响．     

2μm波段锁模固体激光研究进展

中红外2 μm波段锁模超快激光在工业、军事、环境、医疗和科研等领域有着广泛的应用.随着中红外波段固体激光材料和锁模器件的不断发展,利用锁模技术直接产生2 μm波段固体超短脉冲激光成为有效的技术途径之一.本文综述了近十年来2 μm波段主动和被动锁模固体激光的研究进展,针对激光材料、锁模器件等方面的进展情况进行了回顾,并对未来2 μm波段锁模固体激光的发展前景进行了展望.     

CL-20/GO纳米复合含能材料的制备与性能研究

以多层氧化石墨烯为原料,高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为填料,采用超声吸入法制备了CL-20/GO的纳米复合含能材料。利用TEM、DSC-TG、XRD对制备的样品进行了表征;并对制备的样品进行了光点火实验。结果表明:采用实验方法制备出了CL-20/GO纳米复合含能材料,证实了GO片层内部和片层上的负载物质为CL-20晶粒,负载部位在GO的片层内和片层上,呈晶粒状,清晰可见,分布较分散,无团聚,粒子大小主要集中在10~20 nm范围内,个别粒子尺寸较大,约40 nm;CL-20/GO纳米复合含能材料的起始分解温度、分解峰值温度较纯CL-20均有所提前;CL-20/SMWNTs光敏感性强,50 W的激光能量就可以将其点燃。     

氧化物固体溶液对PVC的阻燃性能影响

讨论了固体溶液阻燃剂对 PVC材料的阻燃作用 ,对几种氧化物的混合物高温灼烧后对 PVC材料进行阻燃处理进行了分析 ,通过 DTA- TG、氧指数和机械性能等测试方法测定其性能。实验证明添加固体溶液阻燃剂可以使 PVC材料的氧指数和剩炭率比未添加固体溶液阻燃剂的 PVC材料提高 ,分解温度和热降解反应活化能降低。并且添加少量的固体溶液阻燃剂就能取得较好的阻燃效果 ,并不影响材料的机械性能。     

基于超级电容的B/KNO3激光点火数值模拟

为了研究B/KNO₃（硼/硝酸钾）药剂基于超级电容驱动的激光点火规律,建立了从超级电容驱动激光二极管到激光辐照加热药剂全过程的激光点火时域模型,分析了放电电压和超级电容容值及等效电阻对激光点火延时的影响,基本揭示了基于超级电容的B/KNO₃激光点火特性和规律.仿真结果表明,随超级电容放电电压、容值的增加及超级电容等效电阻的减小,激光输出功率与能量均显著增加,激光点火延迟时间缩短,点火能量显著下降.仿真结果可为基于超级电容的激光快速点火设计提供依据及技术支撑.     

基于GO法的激光点火系统可靠性建模与分析

为了提高和评价激光火工系统可靠性,本文采用GO法建立了激光点火系统可靠性模型,并进行可靠性定性分析和定量计算.首先,通过元器件应力法预计激光点火系统各个组成模块的可靠性参数,然后通过GO法定性分析得到该激光点火系统的最小割集,并采用GO法定量分析计算系统非工作状态贮存5 y、工作状态工作时间1 h任务剖面下系统作用可靠度.通过与故障树定性分析结果、蒙特卡洛仿真分析结果对比,验证了采用GO法对激光点火系统进行可靠性分析的正确性与合理性.     

激光火工品反射特性的高精度自动测试

激光火工品光窗口的反射特性是激光点火系统光路连续性检测的基础．文中针对目前激光火工品反射率测试精度低、速度慢等缺点,采用光分路方法和低功率窄脉冲测试技术研制出一种激光火工品反射率自动测试系统,该系统具有高安全性、高精度、高稳定度等特点,并能大幅度提高测试效率,对激光火工品的生产和应用具有重要意义．     

强激光的靶面均匀辐照和光束匀滑技术

惯性约束核聚变（ICF）的研究对解决当今世界面临的能源危机具有重要意义.为实现ICF聚变点火,要求聚焦到靶面的强激光具有很高的均匀性.分析了实现激光光束匀滑和靶面均匀辐照的几种主要技术方案的原理和方法,得出各技术手段的性能特点及适用条件.     

多重命中弹药激光同步起爆技术探讨

该文提出一种新型火炮引信技术思想，阐述了研究弹药多重命中体制的意义。探讨激光同步起爆技术的优点，计算了激光发射器功率和点火火药的能量匹配关系，计算和实验工作为激光同步起爆技术的进一步研究奠定了基础，该命中体制的应用为提高小口径弹药的威力提供新的思路，也可应用于其它武器系统中。     

Direct observations of reaction zone structure in shock-induced ignition of methane air mixture

Ignition of methane/air mixture by the passage of a shock wave is an important issue for understanding more details of its gaseous detonation. The experiments of shock-induced ignition of stoichiometric methane/air mixture were conducted on a shock tube platform, The reaction zone structure in weak and strong ignition cases were investigated by digital chemiluminescence imaging and planar laser induced fluorescence （PLIF） techniques. Due to smaller gradients in induced time in weak ignition, which provided more time to nonlinear chemical reaction process, the results show that the reaction structures are highly nonuniform in those weak ignition cases, which become more regular while induced shock waves become stronger. In strong ignition case, it gives a typical detonation structure. The characteristics of reaction zone released by single-pulsed OH PLIF technique agreed well with other experimental measurements in this paper and were also in accord with the conclusions of previous researches. The successful implementation of the PLIF system has explored a new high temporally and spatially resolved method for the study of interaction between shock wave and gaseous matter in shock tube.     

激光与均匀大尺度等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性的研究

研究了波长为810 nm、脉宽为0.81 ps的圆偏振激光脉冲与毫米量级的一维均匀等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性;利用一维粒子模拟程序分析了激光沿着靶传播过程中在不同位置的受激拉曼散射,以及激光强度和等离子体密度对受激拉曼散射不稳定性的影响;发现激光强度增强和等离子体密度的增加（1/4临界密度内）均能够促进受激拉曼散射的发展.研究结果可为点火试验的设计提供参考.     

Fast heating scalable to laser fusion ignition

Rapid heating of a compressed fusion fuel by a short-duration laser pulse is a promising route to generating energy by nuclear fusion, and has been demonstrated on an experimental scale using a novel fast-ignitor geometry. Here we describe a refinement of this system in which a much more powerful, pulsed petawatt (10(15) watts) laser creates a fast-heated core plasma that is scalable to full-scale ignition, significantly increasing the number of fusion events while still maintaining high heating efficiency at these substantially higher laser energies. Our findings bring us a step closer to realizing the production of relatively inexpensive, full-scale fast-ignition laser facilities.     

激光等离子体相互作用中产生的磁场与电子热传导

本文应用三维相对论电磁粒子模拟程序,研究超强超短脉冲激光与等离子体薄靶的相互作用中产生的磁场与电子热传导。研究结果表明,被激发的磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。对这些物理过程的细致研究对更好的理解快点火物理中自生磁场的产生,快电子输运等过程有重要意义。     

用稳燃腔煤粉燃烧器提高劣质煤稳燃性研究

在分析韶关电厂５＃炉燃煤特性的基础上，进行了采用稳燃腔煤粉燃烧器提高劣质煤燃烧稳定性的研究。试验结果表明，该燃烧器对劣质煤具有很强的稳燃效果。