微型爆炸箔设计参数对电爆特性的影响

贺佳 庞树财 罗斌强 谭福利

贺佳, 庞树财, 罗斌强, 谭福利. 微型爆炸箔设计参数对电爆特性的影响[J]. 高压物理学报, 2016, 30(2): 157-162. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.011
引用本文: 贺佳, 庞树财, 罗斌强, 谭福利. 微型爆炸箔设计参数对电爆特性的影响[J]. 高压物理学报, 2016, 30(2): 157-162. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.011
HE Jia, PANG Shu-Cai, LUO Bin-Qiang, TAN Fu-Li. Influence of Micro-Exploding Foil Design Parameters on the Electric-Explosion Characteristics[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(2): 157-162. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.011
Citation: HE Jia, PANG Shu-Cai, LUO Bin-Qiang, TAN Fu-Li. Influence of Micro-Exploding Foil Design Parameters on the Electric-Explosion Characteristics[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(2): 157-162. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.011

微型爆炸箔设计参数对电爆特性的影响

doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.011
基金项目: 

中国工程物理研究院科学技术发展基金 2012A0203009

详细信息
    作者简介:

    贺佳(1980—), 女,助理研究员,主要从事爆炸与冲击方面的研究. E-mail:hejia113@126.com

  • 中图分类号: TJ450.1;O487

Influence of Micro-Exploding Foil Design Parameters on the Electric-Explosion Characteristics

  • 摘要: 通过实验,研究了充电电压、爆炸箔尺寸、绝缘膜覆盖情况等因素对微型爆炸箔电爆炸特性的影响。结果表明,当回路参数一定时,爆炸箔的爆炸时间主要由充电电压和爆炸箔的横截面积决定,充电电压越高或者爆炸箔的横截面积越小,爆炸时间越短;而爆炸箔长度以及绝缘膜覆盖情况对爆炸箔爆炸时间的影响较小。此外,实验还给出了微型铜箔横截面积为100~600 μm2时的电压起爆阈值,能够为以微型爆炸箔作为导通元件的平面介质开关的优化设计提供参考。

     

  • 图  PSS和PTS开关结构示意图

    Figure  1.  Schematic diagrams of the PSS and PTS

    图  PDS开关结构示意图

    Figure  2.  Configuration of PDS switch

    图  实验电路图

    Figure  3.  Schematic diagram of experimental circuit

    图  微型爆炸箔样品结构

    Figure  4.  Configuration of micro-exploding foil

    图  典型的电流波形

    Figure  5.  Typical current-time curve

    图  爆炸箔在不同电压下爆炸后图片

    Figure  6.  Exploding foil pictures taken after exploding with different input voltages

    图  爆炸箔爆炸后的图片

    Figure  7.  Exploding foil pictures taken after exploding with different covering conditions

    图  电流曲线

    Figure  8.  Current-time curve

    图  爆炸箔阈值曲线

    Figure  9.  Threshold curves of exploding foil

    表  1  充电电压对电爆炸参数的影响

    Table  1.   Influence of the input voltage of exploding foil on the electric-explosion parameters

    Ui/(V) Imax/(A) ta/(μs) Iexp/(A) J/(MA/cm2) tb/(μs)
    300 164 0.302 101 30 0.490
    500 266 0.305 265 78 0.304
    700 358 0.307 335 99 0.229
    900 468 0.308 411 121 0.196
    1 100 577 0.310 467 137 0.174
    1 300 687 0.312 500 147 0.154
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    表  2  爆炸箔横截面积对电爆炸参数的影响

    Table  2.   Influence of the foil's cross section on the electric-explosion parameters

    σ/(10-4cm2) Imax/(A) ta/(μs) Iexp/(A) J/(MA/cm2) tb/(μs) g/(A2·s/cm4)
    170 465 0.310 279 164 0.118 12.1
    255 467 0.310 354 139 0.158 11.9
    340 466 0.308 411 121 0.196 12.2
    425 468 0.307 450 106 0.238 12.1
    510 467 0.306 474 93 0.280 12.0
    580 468 0.305 411 71 0.415
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    表  3  爆炸箔长度对电爆炸参数的影响

    Table  3.   Influence of the foil length on the electric-explosion parameters

    l/(μm) Imax/(A) ta/(μs) Iexp/(A) J/(MA/cm2) tb/(μs)
    85 358 0.307 335 98.5 0.229
    125 343 0.306 327 96.4 0.226
    275 326 0.306 320 94.1 0.225
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-20
  • 修回日期:  2015-04-17

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