Способ деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта iii

Изобретение относится к способам лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов и может быть использовано для бездетонационного обезвреживания взрывоопасных объектов, содержащих энергонасыщенные аминные комплексы кобальта(III), а также деактивации инициируемых лазером запалов. В основу изобретения положена задача создания дистанционного способа деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта(III), например таких известных и применяемых соединений, как перхлорат {(5-нитротетразолато-N2) пентаамин кобальта(III)} (NCP) и {бис-(5-нитротетразолато-N) пентаамин кобальта(III)} (BNCP), лазерным излучением, который обеспечивает фотолитическое разложение ВВ без существенных термических эффектов, образование неопасных продуктов распада в результате воздействия лазерного излучения на указанной длине волны, позволяет дистанционно на безопасном расстоянии осуществить деактивацию вышеуказанных взрывчатых веществ, и при этом вероятность подрыва вещества минимальна за счет отсутствия термического нагрева вещества и механического воздействия. 3 ил.

 

Изобретение относится к лазерной технике, конкретно к способам лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов, и может быть использовано для бездетонационного обезвреживания взрывоопасных объектов, содержащих энергонасыщенные аминные комплексы кобальта(III), а также деактивации инициируемых лазером запалов.

Известны способы деактивации перхлоратных соединений, широко используемых в ракетном топливе и взрывчатых веществах (RU 2339906, F42B 33/06, опубл. 27.11.2008, RU 2174502, С06В 21/00, F42D 5/04, опубл. 10.10.2001, RU 2122536, С06В 21/00, F42B 33/00, С06В 47/14, опубл. 27.11.1998, RU 2064659, F42D 5/04, F42B 33/06, опубл. 27.07.1996). Ни в одном из аналогов для деактивации взрывчатых и горючих веществ не используется лазерное излучение, что приводит к тому, что не может быть обеспечена дистанционная деактивация.

Известен способ лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов, включающий обнаружение объекта в видимом или инфракрасном диапазоне электромагнитных волн, дистанционное выполнение в корпусе объекта сквозного отверстия и дефлаграцию взрывчатого вещества объекта лазерным излучением через отверстие в его корпусе, в котором выполнение сквозного отверстия в корпусе объекта производят тепловой энергией непрерывного лазерного излучения повышенной мощности путем прожига, а дефлаграцию взрывчатого вещества объекта через отверстие в его корпусе ведут в непрерывном режиме при пониженной мощности лазерного излучения, причем в процессе дистанционного пробивания в корпусе объекта сквозного отверстия и в процессе дефлаграции взрывчатого вещества через образованное отверстие в корпусе взрывоопасного объекта измеряют соответственно дальность до объекта и дальность до отверстия для соответствующей фокусировки лазерного излучения на объекте обезвреживания (RU 2489677, F42B 33/06, B23K 26/36, B23K 26/02, опубл. 10.08.2013).

В патенте не указано, каким излучением проводится дефлаграция, как определяется мощность, кроме того, предлагаемый способ деактивации взрывчатки - выжигание неприемлем к целому ряду классов взрывчатых веществ, в том числе к энергонасыщенным аминным комплексам кобальта(III), из-за их детонации при повышении температуры выше 200°С.

В основу изобретения положена задача создания дистанционного способа деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта(III), например таких известных и применяемых соединений как перхлорат {(5-нитротетразолато-N2) пентаамин кобальта(III)} (NCP) и {бис-(5-нитротетразолато-N2) пентаамин кобальта(III)} (BNCP), лазерным излучением, который обеспечивает фотолитическое разложение ВВ без существенных термических эффектов, образование неопасных продуктов распада в результате воздействия лазерного излучения на указанной длине волны, позволяет дистанционно на безопасном расстоянии осуществить деактивацию вышеуказанных взрывчатых веществ, и при этом вероятность подрыва вещества минимальна за счет отсутствия термического нагрева вещества и механического воздействия.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в способе деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта(III) лазерным излучением на состав воздействуют импульсным лазерным излучением с длиной волны 320-380 нм и средней плотностью мощности от 2⋅10-3 до 5 мВт/см2.

Воздействие лазерного излучения данной длины волны на энергонасыщенные аминные комплексы кобальта(III) приводит к разложению комплекса с образованием оксида кобальта и продуктов лигандов, а не к термическому нагреву, который должен приводить к взрыву, так как температура повышается не более чем на 30°C, в то время как температура инициирования взрыва для данного класса веществ составляет около 200°C.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 приведена часть спектра оптического поглощения перхлората {(5-нитротетразолато-N2) пентаамина кобальта(III)} (а) с полосой поглощения вблизи 330 нм, которая соответствует возбуждению d-d переходов в катионе Со3+в октаэдрическом окружении. Возбуждение этих переходов и ведет к фоторазложению комплекса, о чем свидетельствуют приведенные на фиг. 2 спектры комбинационного рассеяния исходного перхлората {(5-нитротетразолато-N2) пентаамина кобальта(III)} (а) и комплекса после облучения лазером с длиной волны 355 нм (б). Кардинальное различие спектров, возникшее в результате воздействия облучения, свидетельствует о фоторазложении комплекса.

Для разложения используется импульсный Nd-YAG лазер с длиной волны 355 нм, частотой импульсов 14 кГц, длительностью импульса 25 нс и мощностью в импульсе 0,7 Вт. Средняя мощность составляет 0,2 мВт.

Интервал допустимой плотности мощности определяется, с одной стороны, порогом реакции фоторазложения, с другой стороны, повышением температуры до инициирования взрывного характера разложения и он составляет от 2⋅10-3 до 5 Вт/см2.

Для проведения дезактивации объект облучают импульсным лазером с длиной волны излучения от 320 до 380 нм и средней плотностью мощности от 2⋅10-3 до 5 мВт/см2. Расстояние от лазера до объекта и степень расфокусировки луча выбирают таким образом, чтобы значение результирующей плотности мощности излучения на поверхности объекта находилось в вышеприведенных пределах. Разложение происходит в пределах светового пятна. Увеличение площади обрабатываемой поверхности производится за счет сканирования луча по поверхности. Характеристическое время облучения в пределах светового пятна составляет около 60 с. Указанное время зависит от толщины облучаемого слоя и плотности мощности излучения.

В качестве примера реализации путем высушивания концентрированного раствора перхлората {бис-[цис-(5-нитротетразолато-N2)]} тетраамминкобальта(III) на поверхности стеклянной пластинки были изготовлены две мишени в виде дисков диаметром 3 мм и толщиной 0,5 мм. Одну (экспериментальную) мишень расположили вертикально и подвергли действию излучения описанного выше лазера в течение 5 мин. Диаметр пучка соответствовал диаметру мишени. После этого обе мишени последовательно подвергли нагреву. На контрольной мишени после достижения критической температуры наблюдалась микродетонация, в то время как опытная мишень не показала существенных кратковременных выделений энергии.

Способ деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта(III) лазерным излучением, отличающийся тем, что на состав воздействуют импульсным лазерным излучением с длиной волны 320-380 нм и средней плотностью мощности от 2·10-3 до 5 мВт/см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором. Способ включает предварительную физико-химическую модификацию желтого фосфора - преобразование в красный фосфор посредством полимеризации в режиме гомогенной реакции путем нагрева боеприпаса.

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия (ПСО), и в частности к технологии разделения пуль на составные части, включающие оболочку, свинцовую рубашку, сердечник, с последующим повторным использованием отдельных частей пули и переработкой других частей в материалы промышленного назначения.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам демонтажа пуль патронов стрелкового оружия. Пуля состоит из оболочки, свинцовой рубашки и стального сердечника.

Изобретение относится к утилизации патронов стрелкового оружия. Способ демонтажа пули включает ее установку в матрицу, нагружение осевой силой со стороны носика посредством пуансона с приложением противодавления к противоположной стороне пули посредством упора, обеспечение перемещения сердечника пули в сторону донной части и образования в ней отверстия, проталкивание сердечника через указанное отверстие с последующим удалением его из матрицы.

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов, в том числе химических, которые по своей конструкции являются трудноразборными или неразборными. Камера представляет собой взрывозащитную цилиндрическую емкость с двумя эллиптическими стенками, одна из которых откидная.

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП) и предназначено для извлечения взрывчатого вещества (ВВ) из корпуса БП. Способ расснаряжения боеприпасов заключается в подаче на поверхность взрывчатого вещества диоксида углерода и извлечении ВВ, при этом сначала обеспечивают подачу боеприпасов в герметичную камеру, затем герметичную камеру заполняют диоксидом углерода, повышают его давление и температуру за счет движения поршня и работы теплового контура, переводят диоксид углерода в сверхкритическое состояние и, разрушая ВВ, затем снижают давление, возвращая диоксид углерода в газообразное состояние для повторного использования.

Изобретение относится к области утилизации патронов и снарядов, в частности к снятию медного ведущего пояска (МВП) с корпусов снарядов. Способ реализуется с помощью устройства, содержащего опорный и рабочий ролики, расположенную между ними опору.

Изобретение относится к расснаряжению боеприпасов, в частности к отвинчиванию деталей боеприпасов. Устройство для отвинчивания деталей боеприпасов состоит из рамы, устройства зажима боеприпаса, работающего в автоматическом режиме, рабочего механизма для отвинчивания и его привода.

Изобретение относится к технике горючих материалов, а именно к способам определения режимов зажигания и скорости горения взрывчатого наполнения боеприпасов при утилизации выжиганием.

Изобретение относится к способам расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов. Способ расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов с использованием в качестве рабочего инструмента для измельчения заряда взрывчатого вещества потока гранул замороженного хладоагента включает подачу на поверхность взрывчатого вещества аэрозольного потока жидкости и потока гранул углекислоты.

Изобретение относится к способу лазерной сварки материалов, имеющих разные толщины. Располагают встык две пластины (10), (12), имеющие разные толщины так, что одна поверхность пластины (10) и одна поверхность пластины (12) расположены заподлицо друг с другом.

Изобретение относится к области поверхностной обработки прокатных цилиндров для получения заданной шероховатости. Установка (M) содержит устройство (МА) для поддержания обрабатываемого цилиндра (C) и приведения его во вращение вокруг его собственной продольной оси (X) и по меньшей мере одно устройство (MB), взаимодействующее с указанной первой станцией (МА) для создания и испускания с помощью оптоволоконного устройства импульсного лазерного излучения, случайным образом воздействующего на поверхность (S) цилиндра (C) и создающего заданную шероховатость на этой поверхности (S).
Изобретение относится к способу лазерной или гибридной лазерно-дуговой сварки стыковых соединений толстостенных металлоконструкций, в частности к сварке продольных швов труб большого диаметра, кольцевых швов трубопроводов и трубопроводных изделий.

Изобретение относится к способу лазерно-дуговой сварки с использованием плавящегося электрода в среде защитного газа, и может быть использовано для сварки сформованных трубных заготовок.

Изобретение относится к устройству (10) облучения обрабатывающим светом объекта, устройству и способу герметизации объекта и носителю информации. Группы источников света генерируют свет для обработки объекта, причем группы источников света изображают в рабочей плоскости (17) посредством блока (16) формирования изображения для получения обрабатывающего света.

Изобретение относится к способу для лазерной сварки встык по меньшей мере одной заготовки (1, 2) из отверждаемой под прессом марганцево-борной стали. Заготовка (1) или заготовки (1, 2) имеют толщину по меньшей мере 1,8 мм и/или на стыке (3) имеется скачок (d) толщины по меньшей мере 0,4 мм.

Изобретение относится к способу изготовления металлической детали (200) для турбореактивного двигателя летательного аппарата. Упомянутая деталь (200) содержит, в частности, первую совокупность элементов (203), имеющих малую толщину, и вторую совокупность элементов (201; 202), имеющих большую толщину.

Изобретение относится к области лазерной техники, в частности к способам формирования лазерного излучения в системе генератор - усилитель на парах металлов, и может быть использовано в лазерной обработке материалов, лазерного сканирования и других областях, где необходимо использование лазерного излучения на уровне дифракционной расходимости.

Изобретение относится к способу лазерного отжига неметаллических материалов и может быть использовано для отжига полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов.

Изобретение относится к многолучевому источнику лазерного излучения и устройству для лазерной обработки материалов. Многолучевой источник состоит из задающего генератора и многоканального усилителя.

Изобретение относится к способу лазерной сварки труб большого диаметра, в частности к сварке продольных швов цилиндрической трубной заготовки. Осуществляют наложение технологического шва с наружной стороны трубы и последующее наложение рабочего шва посредством лазерной сварки. Предварительно осуществляют разметку в виде линий, нанесенных с помощью лазерного маркера на наружную поверхность трубной заготовки вдоль притупления кромок на расстоянии 3-5 мм от линий до стыка кромок, которую сканируют посредством первого лазерного датчика по длине трубы с занесением в базу данных. Затем после выполнения технологического шва с помощью, по крайней мере, одного сканирующего поперек стыка второго лазерного датчика определяют расстояние между линиями разметки, и на основании полученных ранее данных вычисляют точное положение стыка кромок, на который наводят лазерный луч при нанесении рабочего шва. Изобретение позволяет повысить качество лазерной сварки, увеличить точность нахождения стыка кромки. 3 ил.

Изобретение относится к способам лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов и может быть использовано для бездетонационного обезвреживания взрывоопасных объектов, содержащих энергонасыщенные аминные комплексы кобальта, а также деактивации инициируемых лазером запалов. В основу изобретения положена задача создания дистанционного способа деактивации взрывчатых составов на основе энергонасыщенных аминных комплексов кобальта, например таких известных и применяемых соединений, как перхлорат { пентаамин кобальта} и {бис- пентаамин кобальта}, лазерным излучением, который обеспечивает фотолитическое разложение ВВ без существенных термических эффектов, образование неопасных продуктов распада в результате воздействия лазерного излучения на указанной длине волны, позволяет дистанционно на безопасном расстоянии осуществить деактивацию вышеуказанных взрывчатых веществ, и при этом вероятность подрыва вещества минимальна за счет отсутствия термического нагрева вещества и механического воздействия. 3 ил.

Наверх