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 热→热起爆 （各种炸药都存在） 光 光子

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 光起爆方程 : α 吸收系数 Qe 单位时间面积光能 Z’ 深入药层厚度

2E

zRTe

TC T QZe Q et

ρ 炸药密度h 炸药厚度Qe 入射能Qi 透射光能Rλ 反射率Qe 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C =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 =0 ( 稳定条件 )

Tt

2 /E RTT QZe

Tt

2T QZ /E RTe=－

令 = （ T- ）无量纲温度

=—[ ]

0T

e

20

ERT

20

ERT

2 T/E RTe 0/E RT

20/

20

E RTQ E ZeRT

一维情况，热传导只与 x坐标轴有关

令无量纲距离 Z=x/r

2

2

2

2 2

dr dz

0/

20

E RTQ E ZeRT

= — [ ]e

=

2

2

ddz

= — e

0/2

0

E RTQ E ZeRT

其中 =[ ]e

与热起爆中的 比较，此式多一个 是因为引入光起爆的缘故ddz解此方程：令 n= e w = 上方程变为

积分得 ：

解得：

为无量纲温度 Z为无量纲距离 =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

01z

0(

e

x

Qx

光入射面上）T-

边界条件

ddz

20

eQ ERT

0

入射面边界条件可改写为Z=0 ， =— = w

2u

0

0

u wu w

2

122

u u

代入基本方程解中，得临界条件 Exp （ ） =

D 0/2

0

E RTQ E ZeRT

其中 u = , = （炸药及传热性质）

0 20

eQ ERT

w = （光的性质）

c0 0c可求最大 ，即 和最大 w 即 w 值

具体应用 OC

02

102

oc

oc

dw wdu u w

2

1

2u 1 ） 由 推求W =

ocwu

22

22

( 1) 122

( 1) 122

u

u

u ue

u ue

由临界条件得 =

oc 消去 W 得 与 u的关系4

2

1 1 12 4 2

BuB u

2 u

221)

22u u

其中 B = e （

即 ocu w

2 ） 00cdw w udu 可求 同理 ，

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、0R T Q e，等值（ ， ， ， ， ， ，Z，E，Q， ）

0c o cu c

c ocu w o ocw w

w =w 爆炸

爆炸

延滞期：

2

exp( / )CC

cRTte E RTQZEN

N 阿佛加得罗常数

第二节 光起爆的影响因素

te

1 化学动力学因素EZ

tete

tetete

te

2 反应热， 影响很小，符合延滞期中反应量很少的假设0 0 3 初温 T ， T

4 药厚 对 影响小 ，吸收系数 5 杂质 1）金属粉 深色燃料

（杂质吸收光能）

2 ）石墨上沉淀 PbN6 石墨量

3

3 ）半导体性炸药 （如 PbN6， AgN3 ）

te

加阳离子提高感度， （影响炸药能带）

加阴离子

第三节 激光起爆 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：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 : PbN6 = AgN3 <DDNP<LTNR<Hg(ONC)2

一般制激光雷管多用 PbN6 ( 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 第八章之后 起爆器材制造与电化教学 主要讲设计参数与工艺 包括雷管结构，生产技术与安全管理

复习思考题• 1. 光起爆和热起爆的基本方程有什么不同？• 2.讨论下列因素如何影响光起爆？活化能E，指前因子 Z，反应热 Q，初温 T0，加热层厚度 x。