The invention discloses a device for adjusting and controlling the thermal conductivity of sapphire optical window for laser ignition, which comprises a sapphire substrate, and a light transmittance thermal barrier layer is arranged on the contact end surface of the sapphire substrate and the ignition powder. The invention also provides a method for regulating the thermal conductivity of sapphire optical windows for laser ignition. The device for adjusting and controlling the thermal conductivity of sapphire optical window for laser ignition solves the contradiction between the ignition threshold and the pressure resistance of the optical window for laser ignition. The sapphire is used as the window base, and the sapphire has high strength, which can prevent tail spray failure during laser ignition. The thermal conductivity of the transparent thermal barrier layer prepared on the sapphire substrate is small, which can prevent a large amount of ignition heat dissipation. Compared with the sapphire window, the ignition threshold can be reduced, which is conducive to the realization of Engineering applications.
【技术实现步骤摘要】
一种调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置及方法
本专利技术涉及一种激光点火领域,具体涉及一种调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置及方法。
技术介绍
激光点火技术对以光能作为发火刺激,对电磁环境干扰具备本质免疫作用,可克服传统电点火技术在各种电磁环境干扰下存在的意外发火安全风险。激光点火技术在国外已经应用于航空航天、导弹等领域。激光点火技术动作装置(激光点火器)常采用高透光学窗口将外界环境与激光点火器内部装药环境隔开以确保密封性能。激光点火器常用的光学窗口包括自聚焦透镜、K9玻璃。但是自聚焦透镜的长度较长(约为10mm)且对长度尺寸的精度要求很高以保证输出端面的光斑直径的一致性进而确保发火可靠性,不利于保证质量稳定性;若使用不具有聚焦作用的K9玻璃作为窗口,为了保证合适的发火阈值,其厚度不能过大(一般不超过2mm),使得在点火压力可能超过K9玻璃的耐压极限,造成尾喷失效。因此,基于现常用窗口存在的问题,有研究开始采用高强度的蓝宝石作为光学窗口。由于激光点火是热机理过程,但是蓝宝石的热导率较高(是K9玻璃热导率的10倍),点火过程中较多热量通过蓝宝石耗散,点火过程不能在较小激光能量作用下形成自持反应,使得激光点火阈值相对于自聚焦透镜窗口和K9玻璃窗口大幅提高,不利于可靠发火以及发火单元小型化。
技术实现思路
本专利技术针对激光点火器现用蓝宝石光学窗口存在的热导率过大,进而使得发火阈值较高的问题,提出一种调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置及方法,可降低蓝宝石窗口热导率,解决采用蓝宝石作为光窗激光点火器存在的发火阈值过高的问题。本专利技术是这样实现的:一 ...
【技术保护点】
1.一种调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:包括蓝宝石基底,在蓝宝石基底与点火药接触端面上设置有透光阻热层。
【技术特征摘要】
1.一种调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:包括蓝宝石基底,在蓝宝石基底与点火药接触端面上设置有透光阻热层。2.根据权利要求1所述调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:所述的透光阻热层在20℃时的热导率小于1.675W/mK。3.根据权利要求1或2所述调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:所述的透光阻热层对点火激光的透过率不低于90%。4.根据权利要求1或2所述调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:所述的透光阻热层材料为聚甲基丙烯酸甲醋或K9玻璃。5.根据权利要求4所述调控激光点火用蓝宝石光学窗口热导率的装置,其特征在于:所述的K9玻璃中,成分的质量比为SiO2:B2O3:BaO:Na2O:K2O:As2O3=6...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐舵,王亮,高原,吉祥波,李勇,覃文志,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院化工材料研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。