[发明专利]一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器

说明书

本发明公开了一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，其特征在于，包括电极杆、螺母压片、负极螺堵、毛细管、发射药柱、金属粉、金属丝；采用金属粉与发射药柱复合的结构方式，通过对发射药柱的配方组成、外径、内孔直径、长度的调整，能够实现金属丝电爆炸时对发射药的高效烧蚀助燃作用；采用毛细管内壁涂覆含能物质的结构方式，通过对涂覆物质的材料选择，涂覆层厚度的调整，能够对等离子体有效点火物质及点火压力的调控；采用金属粉装填于发射药柱的结构方式，通过对金属粉材质、粒径的优选，能够较好的控制电爆炸的强度及产生的颗粒数量。本发明解决了等离子体发生器的多参数精确调控、等离子体点火的控制和效率问题。

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种等离子体发生器，具体涉及一种具有发射药与金属丝的复合结构，能够大幅度增强等离子体的密度及点火有效物质，可以直接用于火药点火的等离子体发生器。

背景技术

等离子体是由部分电子被剥夺后的原子，被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质的原子团，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。等离子体根据温度不同分为高温热等离子体、低温冷等离子体，根据密度不同分为高密度等离子体、低密度等离子体，根据应用对象的不同，等离子体发生器的结构和作用机理也不同，电热化学炮中常用毛细管放电等离子体发生器来产生低密度等离子体，对发射药进行等离子体点火。毛细管放电等离子体的结构使得等离子体的方向约束性较强，通过烧蚀毛细管也能够产生一定的等离子体态物质，但是在应用到对发射药点火中存在以下问题：(1)等离子体的密度较低，有效点火物质较少，不能够快速均匀的对发射药进行点火；(2)仅仅采用了金属丝对毛细管进行烧蚀，烧蚀能力较小，无法获得较多的点火物质；(3)毛细管材料由非含能物质组成，需要较大的能量才能够进行烧蚀，且烧蚀产生的物质的量较小，这使得等离子体发生器的点火效率较低，且调控比较困难。然而，在不同的发射药及装药条件下需要不同的点火条件，要想获得理想的等离子体点火条件，通过现有的技术无法实现。要实现对发射药及装药的均匀可靠点火，必须能够对等离子体的参数进行精确调控，因此，获得能够对等离子体进行多参数调控的发生器显得尤为重要。

从目前检索的技术资料中，尚未见具有金属粉装填于发射药的复合结构，大幅度增强等离子体有效点火物质的等离子体发生器。

发明内容

针对现有等离子体发生器存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，具体而言，该等离子体发生器的毛细管内部采用含能物质进行涂覆，金属粉装填于圆管状发射药内部，金属粉一端连接金属丝，通过对金属丝施加高电压进行放电，金属粉电爆炸使得发射药柱烧蚀燃烧，同时对毛细管内壁进行烧蚀，含能物质在烧蚀的情况下，自身也会燃烧放出大量的热和粒子，被炸裂的发射药柱燃烧的同时获得一定的速度，所产生的大量有效点火物质，能够大幅度增强等离子体的点火效果，并且可以对等离子体的多个参数进行精确调控。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种金属粉装填于发射药的等离子体发生器，其特征在于，包括电极杆、螺母压片、负极螺堵、毛细管、发射药柱、金属粉、金属丝；

所述电极杆为中间带圆盘的结构，圆盘左端的杆上开有外螺纹，用来与螺母压片连接，圆盘右端的杆上固定发射药柱及金属丝，圆盘左端压紧毛细管；

所述螺母压片用来紧固电极杆，通过螺纹与电极杆左端连接；

所述负极螺堵为圆筒状结构，左端中心位置开有小孔，用来与毛细管嵌套，圆筒内部放置毛细管，并且与毛细管外壁紧密配合；

所述毛细管为变直径的圆筒结构，材料为聚四氟乙烯，嵌套于负极螺堵中，左端较细，用来固定电极杆，右端内壁涂覆有含能物质；