Импульсный источник света
Владельцы патента RU 2597886:
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Изобретение относится к импульсным источникам света и может быть использовано при осуществлении подсветки для скоростной кинорегистрации в полигонных условиях. Устройство содержит фотосмесь, инициирующее устройство. Фотосмесь размещена с возможностью взаимодействия с метаемым диском-ударником магнитно-импульсного метательного устройства, инициирующее устройство соединено с пультом дистанционного управления, подключенным к индуктору магнитно-импульсного устройства через его накопитель-коммутатор. Технический результат - повышение безопасности работ за счет исключения использования энергии ВВ для реализации длительной световой вспышки с большой силой света и удешевления стоимости источника за счет возможности многоразовости использования основных элементов конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к магнитно-импульсной технике, в частности к импульсной подсветке без использования взрывчатых веществ (ВВ), и может быть использовано для осуществления подсветки при скоростной кинорегистрации в полигонных условиях.
Известен импульсный источник с большой силой света, представляющий собой инициирующее устройство, взрывчатое вещество, коробку с фотосмесью (Герасимов С.И., Файков Ю.И., Холин С.А. «Кумулятивные источники света», РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2011, - 192 с.). Продукты детонации ВВ инициируют горение фотосмеси и разбрасывают ее, образуя протяженную светящуюся область. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостаток прототипа заключается в необходимости использования ВВ, что приводит к ограничениям в применении, необходимости задействования капсюлей, подрывных установок, высоковольтных проводов. Работа такого источника сопровождается генерированием ударной волны, что приводит к дополнительному фоновому воздействию на датчики давления в случае пулеосколочных испытаний объектов, содержащих энергетические материалы.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании импульсного источника света, не применяющего ВВ для метания фотосмеси.
Техническая задача достигается за счет того, что заявляемый импульсный источник света, содержащий фотосмесь, инициирующее устройство, в отличие от прототипа снабжен магнитно-импульсным метательным устройством, фотосмесь размещена с возможностью взаимодействия с диском-ударником магнитно-импульсного метательного устройства, инициирующее устройство соединено с пультом дистанционного управления, подключенным к индуктору магнитно-импульсного устройства через его накопитель-коммутатор.
Технический результат состоит в повышении безопасности (за счет исключения использования ВВ) при реализации импульсного источника с большой силой света, удешевлении источника за счет использования в большей части сохраняемых узлов, способных к высокой производительности использования и воспроизводимостью параметров.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен заявляемый импульсный источник света.
Импульсный источник света содержит фотосмесь 1, инициирующее устройство 6.
Фотосмесь 1 размещена с возможностью взаимодействия с метаемым диском-ударником 2 магнитно-импульсного метательного устройства 7. Инициирующее устройство 6 соединено с пультом 5 дистанционного управления, подключенным к индуктору 3 магнитно-импульсного устройства 7 через его накопитель-коммутатор 4.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В качестве основания для размещения фотосмеси 1 (алюминиевая пудра марки ПАП-1) использовался алюминиевый диск 2 массой 10 г.
Инициирование фотосмеси 1 осуществлялось инициирующим устройством 6 в виде лазерного диода мощностью 1 Вт.
Зажигание фотосмеси 1 синхронизировалось с началом работы магнитно-импульсного метательного устройства 7 с электрической энергией 150 Дж при помощи пульта 5 дистанционного управления.
Импульсное магнитное поле индуктора 3 магнитно-импульсного метательного устройства 7 взаимодействует с вихревыми токами, наведенными в метаемом диске-ударнике 2. Электромагнитное давление обеспечивает механическое движение диска-ударника 2, позволяет осуществить разгон ударника массой 0,1-500 г в диапазоне скоростей 20-1000 м/с.
При расположении на пути метаемого диска-ударника 2 (на нем) инициируемой (зажигаемой) устройством 6 фотосмеси 1 (металлической пудры) происходит ее разбрасывание. Разбрасываемая горящая металлическая пудра обеспечивает импульсную подсветку.
В процессе опытной эксплуатации получено облако металлической пудры с площадью проекции 1 м2, что было достаточно для осуществления длительной скоростной киносъемки с частотой 6000 к/с цифровой камерой «ВидеоСпринт».
В процессе опытной эксплуатации были подтверждены основные достоинства заявляемого источника света, а именно высокая производительность испытаний, воспроизводимость параметров, практическая бесшумность, отсутствие ВВ, электродетонаторов, капсюлей и т.д., малый путь разгона метаемого диска-ударника до максимальной скорости, который составил 0,1 от среднего диаметра индуктора, полная безопасность устройства при отключении электрической энергии и разряде конденсаторной батареи индуктора.
Импульсный источник света, содержащий фотосмесь, инициирующее устройство, отличающийся тем, что снабжен магнитно-импульсным метательным устройством, фотосмесь размещена с возможностью взаимодействия с метаемым диском-ударником магнитно-импульсного метательного устройства, инициирующее устройство соединено с пультом дистанционного управления, подключенным к индуктору магнитно-импульсного устройства через его накопитель-коммутатор.
