Determination of the explosion delay time during laser initiation of energy-intensive compounds

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method for recording light flashes during the initiation of an explosion in energy-intensive materials by a laser monopulse is proposed. Two methods of measuring the explosion delay are implemented. In the first, the photocell is installed on the back side of the test sample and luminocity is recorded in the infrared range (> 700 nm). On the register diagram, two separate peaks are clearly observed corresponding to the moment of generation (1064 nm) and the expansion of the explosion products. In the second, two photocells are used: the first one is located similarly and the second one is located on the side, in front of the sample. Luminocity is recorded in the range of 400–440 nm. The direct and scattered (explosion products) light fluxes emitted by the discharge of a pulsed pump lamp are measured. The delay is determined by the time shift of the signals of both photocells. The delay times for the selected chemical compound were 10 and 20 µs for monopulses with an energy of ∼50 and ∼ 60 mJ, respectively. The time of expansion of the explosion products is estimated in the interval from the beginning to the peak of the photocurrent. The specified value was ∼ 35 µs and did not depend on the initiation energy.

About the authors

Alexander F. Alibaev

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: alibaevalexander@yandex.ru

Research Engineer

Russian Federation, 4, Kosygin St., Moscow, 119991

Igor G. Assovsky

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: assov@chph.ras.ru

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией

Russian Federation, 4, Kosygin St., Moscow, 119991

Daniil B. Dmitrienko

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: daniildinoz@yandex.ru

Research Engineer

Russian Federation, 4, Kosygin St., Moscow, 119991

Gennady P. Kuznetsov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: kuznetsov-47@bk.ru

Junior Researcher

Russian Federation, 4, Kosygin St., Moscow, 119991

Georgy V. Melik-Gaykazov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: marsh@chph.ras.ru

Candidate of Science in Physics and Mathematics, Senior Engineer

Russian Federation, 4, Kosygin St., Moscow, 119991

References

  1. Karabanov, Y. F., and V. K. Bobolev. 1981. Zazhiganie initsiiruyushchikh vzryvchatykh veshchestv impul’som lazernogo izlucheniya [Experimental study of laser pulse ignition of explosives. Dokl. Akad. Nauk SSSR 256(5):1152–1155.
  2. Aleksandrov, E. I., and V. P. Tsipilev.1984. Effect of the pulse length on the sensitivity of lead azide to laser radiation. Combust. Explo. Shock Waves 20(6):690– 694.
  3. Korepanov, V. I., V. M. Lisitsyn, V. I. Oleshko, and V. P. Tsipilev. 2006. Kinetics and mechanism of explosive decomposition of heavy metal azides. Combust. Explo. Shock Waves 42(1):94–106.
  4. Lisitsyn, V. M., and V. P. Tsipilev, G. Damamme, and D. Malis. 2011. Effect of the laser radiation wavelength on the energy threshold of initiation of heavy metal azides. Combust. Explo. Shock Waves 47(5):591–600.
  5. Kriger, V. G., A.V. Kalenskii, and A. A. Zvekov. 2010. Determining the onset of mechanical failure of silver azide crystals initiated by a laser pulse. Combust. Explo. Shock Waves 46(1):60–63.
  6. Kalenskii, A. V., A. A. Zvekov, M. V. Anan’eva, V. G. Kriger, V. P. Tsipilev, and A. V. Razin. 2015. Spatial and temporal characteristics of detonation wave propagation in silver azide. Combust. Explo. Shock Waves 51(3):353–357.
  7. Aduev, B. P., D. R. Nurmukhametov, V. P. Tsipilev, and R. I. Furega. 2013. Effect of ultrafine Al–C particle additives on the PETN sensitivity to radiation exposure. Combust. Explo. Shock Waves 49(2):215–218.
  8. Aduev, B. P., D. R. Nurmukhametov, N. V. Nelyubina, R. Yu. Kovalev, A. P. Nikitin, A. N. Zaostrovskii, and Z. R. Ismagilov. 2016. Laser initiation of compositions based on PETN with submicron coal particles. Combust. Explo. Shock Waves 52(5):593–599.
  9. Kondilenko, I. I., P. A. Korotkov, and A. I. Khizhnyak. 1984. Fizika lazerov [Physics of lasers]. Visha Shkola. 232 p.
  10. Rokhlin, G. N. 1991. Razryadnye istochniki sveta [Discharge light sources]. 2nd ed. Moscow: Energoatomizdat. 720 p.
  11. Volkenstein, M. V. 1951. Molekulyarnaya optika [Molecular optics]. Moscow–Leningrad: GITTL. 744 p.
  12. Ivanov, A. P. 1969. Optika rasseivayushchikh sred [Optics of scattering media]. Science and technology. 592 p.
  13. Chechik, N. O., S.M. Feinstein, and T. M. Lifshitz. 1957. Elektronnye umnozhiteli [Electronic tubes]. Gostekhizdat. 576 p.
  14. Ilyushin, M. A., I. V. Tselinskii, and A. V. Cerny. 1997. Svetochuvstvitel’nye vzryvchatye veshchestva i sostavy i ikh initsiirovanie lazernym monoimpul’som [Light-sensitive explosive substances and preparations and initiating laser monopulse]. Ross. Khim. Zh. 41(4):81–88.
  15. Joas, M., T. M. Klapotke, J. Stierstosrfer, and N. Szimhardt. 2013. Synthesis and characterization of various photosensitive copper(II) complexes with 5-(1methylhydrazinyl)-1H-tetrazole as ligand and perchlorate, nitrate, dinitramide, and chloride as anions. Chem. — Eur. J. 19(30):9995–10003.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».