Electrical Performance of Explosive‐Driven Switches for slapper detonator applications

Abstract

Elektrische Leistung von sprengstoffbeschleunigten Schaltsystemen fur den Einsatz als Slapper-Detonator Zeitabhangige Widerstandsmessungen wurden durchgefuhrt an schnellen elektrischen Hochstromschaltern, die vorgesehen sind fur die Verwendung in Slapper-Detonatoren. Die Schalter bestehen aus einem KupferPolymerKupfer-Laminat und sollen elektrisch leitfahig werden durch den Aufprall einer sprengstoffbeschleunigten Flugplatte aus Kupfer. Der Polymerfilm, der bei diesen Versuchen verwendet wurde, bestand aus Kapton (Polypyromellitsaureimid) und sollte erwartungsgemiia eine stoflinduzierte Leitfahigkeit aufweisen bei Drucken von 9 GPa und daruber. Obwohl es glaubhaft ist, daR StoRdriicke im Bereich von 9 GPa in den Schaltem erreicht werden, wurden keine nennenswerten Effekte von StoRleitfahigkeit beobachtet. Dies wurde bestatigt durch die Beobachtung des gleichen elektrischen Verhaltens bei Schaltern, die aus einem Teflonfilm (Polytetrafluorethylen) bestanden, welcher bekanntlich gute isolierende Eigenschaften besitzt sogar unter starken StoRen. Jedoch ist, trotz des Fehlens einer signifikanten stohinduzierten Leitfahigkeit bei den Schaltern aus Kapton, deren Wirkungsweise zufriedenstellend. Der durchschnittliche Kontaktwiderstand bei ublichen Spannungs-und Stromstoflen lag in der GroRenordnung von 0.15 Cl und wurde erreicht innerhalb einer Schaltzeit von 10-20 Nanosekunden. Auch war die elektrische Charakteristik der Schalterleistung grofltenteils unabhangig von der Netzspannung, wenn eine niedrige Impedanz-Spannungsquelle verwendet wurde, obgleich die Kontaktwiderstandswerte eine groBe Streuung zeigten mit einer Standardabweichung in der GroRenordnung von 0.1 Ohm. Performance electrique de systemes de commutation acceleres par explosif destines a Stre utilises comme detonateur slapperOn a effectut des mesures de rdsistance en fonction du temps sur des commutateurs Clectriques de courants forts que l'on prtvoit d'utiliser dans des dCtonateurs slapper. Les commutateurs sont composes d'un lamin6 cuivre/polymbre/cuivre et doivent devenir conducteur Clectriquement aprbs l'impact dune plaque en cuivre acctltrCe par explosif. Le film polymhre utilist lors de ces essais Ctait composC de kapton (polypyromellitimide) et devait rtvtler une conductivitt induite par choc h des pressions de 9 GPa et au-del8. Bien qu'il soit plausible que des pressions de choc de l'ordre de 9 GPa soient atteintes dans les commutateurs, aucun effet notable de conduction par choc n'a Cte observt. Ceci a Ctt confirm6 par I'observation du m&me compodement Clectrique dans les commutateurs composts d'un film de tCflon (polytCtrafluoCthylhne) qui, comme on sait, posshde de bonnes pro-priCtCs isolantes m&me sous choc important. Toutefois, bien qu'on n'aie pu mettre en Cvidence une augmentation significative de la conduction induite par choc dans les commutateurs en kapton, leur mode de fonctionnement est satisfaisant. La rtsistance de contact moyenne pour des niveaux de tension et dintensit6 habituels est de l'ordre de 0,15 Cl et a CtC atteinte pendant ...

Strobes: Pyrotechnic Compositions That Show a Curious Oscillatory Combustion

“…The burning of solid propellant often results in pressure oscillations in the combustion chamber, such as in a rocket motor [6] or whistles. [81][82][83] They are mostly closed systems and the oscillating behavior is often the result of the confinement of the compositions, [84] the geometry of the propellant and/or the design of the combustion chamber. [85][86][87][88] In whistle devices, the confinement of the composition is responsible for the acoustic waves that induce pressure and temperature variations.…”

Stroboskopgemische: pyrotechnische Mischungen mit oszillierendem Verbrennungsverhalten

“…Reaktionswärme Aktivierungsenergie [6] oder Signalpfeifen. [81][82][83] Es handelt sich meistens um geschlossene Systeme, und das Oszillationsverhalten ist oft auf Einschränkungen der Zusammensetzung, [84] die Geometrie des Treibstoffs und/oder das Design der Verbrennungskammer zurückzuführen. [85][86][87][88] In Signalpfeifen führt der räumliche Aufbau zu akustischen Wellen, die Druck-und Temperaturänderungen verursachen.…”