J.R Stroud[2] 在1965年首次提出了冲击片雷管的概念。20世纪90年代开始,EFIs逐渐向低能化、微型化、集成化和低成本方向发展,并趋向成熟。2004年,美国KDI公司公布了第三代电子安全与解除保险装置产品[3],将爆炸箔、半导体开关和高压电容等集成在一个固态器件上,极大降低了整个装置的起爆电压和起爆能量。2007年时,美国e2v[4]公司公布的脉冲功率源采用三电极触发开关和陶瓷贴片电容集成,体积大幅减小,发火能量下降至0.45J。G.Scholies和W.Prinse[5-6]分别在2007年和2008年集成爆炸箔起爆单元和脉冲功率单元于同一芯片上,爆炸箔起爆器体积降至8cm3,发火能量进一步减小至小于0.05J。在飞片速度测试方面,格尼能等经验模型可以得到飞片的最终速度, 但对飞片的运动历程描述不准,Tucker和Stanton[7]在1975年根据电爆炸箔爆炸加速飞片的格尼模型,提出了电格尼能的概念。Barker和Hollenbach[8]发明了激光速度干涉仪(VISAR)用来测量爆炸箔驱动的飞片速度。1993年,Waschl和Hatt[9]提出Fabry-Perot速度干涉仪测试飞片速度的方法。2004年,Strand[10]等人提出光子多普勒测速系统(PDV), 与VISAR 和Febry-Perot 速度干涉仪相比,结构紧凑、操作简单、高效、经济,且时间分辨率更高。25832
国内研究现状
相对而言,国内起步比较晚,从1976年才开始研究冲击片雷管。钱勇[11]通过实验发现相同条件下圆形桥箔起爆电压最低,爆发电流密度最大,能量利用率高,发火能量低。马贵春[12]用碳素工具钢T7 加速膛代替蓝宝石加速膛,降低了试验的费用,有利于起爆机理的研究。赵彦[13]建立了能够预估桥箔的电爆炸过程的爆炸箔电导率计算模型。2011年朱鸿志[14]提出有效测量爆炸箔起爆系统放电回路nH量级微电感的计算机辅助测试方法,对直列式引信爆炸箔起爆系统进行了设计与仿真研究。2012年,曾庆轩[15]对原有冲击片雷管集成制造方法进行了改进,研究了适合冲击片雷管的MEMS集成加工技术。论文网
1982年,王治平[16]等人通过实验对电格尼公式进行改进。周翔[17]利用PVDF压电薄膜传感器测试了几种复合膜的飞片速度,利用PVDF测试了几种复合膜的飞片速度,何碧[18]等人解决了VISAR系统难以测量小尺寸飞片速度的问题。国内对PDV的研究比较晚,南京理工大学沈瑞琪教授团队搭建了PDV测速系统,并做了大量的理论计算与实验工作。
综上所述,目前中国在爆炸箔起爆器领域的主要是参考外国技术并进行理论研究、实验分析和性能优化。我国同欧美等技术先进国家相比,仍然存在较大差距,技术创新程度低、产品应用量少、应用面窄。因此,不仅要关注国外最新研究成果,也要在技术方面有自己的创新,不断开发新产品并将其转化投入生产使用。
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