高壓脈沖功率源與沖擊片雷管發(fā)火能量匹配關系特性試驗方法

韓克華，王麗萍，任 西，褚恩義

（陜西應用物理化學研究所 應用物理化學國家級重點實驗室，陜西 西安，710061）

高壓脈沖功率源是爆炸箔電起爆器(EFI)系統(tǒng)中的關鍵部件，是沖擊片雷管（Slapper）起爆的能量源。高壓脈沖功率源中的關鍵元器件包括高壓脈沖電容器、脈沖變壓器、高壓開關[1-2]。在沖擊片雷管起爆及傳爆序列試驗中，由于爆炸能量輸出較大，高壓脈沖功率源器件經常被損壞，耗費較大。為了保護起爆裝置、節(jié)約試驗成本，同時保證沖擊片雷管可靠起爆，根據(jù)試驗裝置要求，可以在高壓脈沖功率源輸出端與沖擊片雷管之間增加引出電纜，從而對起爆裝置進行保護。然而，由于高壓脈沖功率源的輸出特性與放電回路系統(tǒng)的等效電阻及等效電感有很大關系，在起爆回路中增加引出電纜將使起爆回路的總電感和總電阻大幅度增加，降低脈沖功率源的輸出能量，從而影響了沖擊片雷管的發(fā)火感度。為此，本文提出高壓脈沖功率源與沖擊片雷管發(fā)火能量的匹配關系特性試驗方法。

1 試驗

1.1 試驗裝置

試驗裝置如圖1所示，包括采樣速率不低于1GS·s-1的數(shù)字存儲示波器(DSO)、高壓電源、高壓數(shù)字表、脈沖功率源、電流測量線圈、分壓器、金屬橋箔、短路線負載等。

圖1 試驗裝置測試原理框圖Fig.1 Diagram of test principle

圖1中，利用高壓直流電源給沖擊片雷管發(fā)火裝置中高壓儲能電容器充電，用高壓數(shù)字表檢測充電電壓；當高壓開關經過高壓直流電源的脈沖信號觸發(fā)時，高壓開關導通，高壓儲能電容器上的高電壓經過高壓開關對負載短路線或者金屬橋箔進行放電，放電回路中的短路電流曲線或爆發(fā)電流曲線和爆發(fā)電壓曲線分別用電流測量線圈以及分壓器進行測量，數(shù)據(jù)用數(shù)字示波器進行檢測并記錄。……