Détonateur Slapper - Slapper detonator

Schéma d'un détonateur Slapper

Un détonateur à clapet , également appelé initiateur à feuille explosive ( EFI ), est un type relativement récent de détonateur développé par Lawrence Livermore National Laboratory , brevet américain n ° 4 788 913. C'est une amélioration de l'ancien détonateur à fil de pont explosif ; au lieu de coupler directement l'onde de choc du fil qui explose, le plasma en expansion provenant d'une explosion d'une feuille de métal entraîne une autre fine feuille de plastique ou de métal appelée «flyer» ou «slapper» à travers un espace, et son impact à grande vitesse sur l' explosif (par exemple, le PETN ou l' hexanitrostilbène ) délivre alors l'énergie et le choc nécessaires pour déclencher une détonation . Normalement, toute l'énergie cinétique du slapper est fournie uniquement par le chauffage (et donc l'expansion) du plasma (la première feuille) par le courant qui le traverse, bien que des constructions avec une "sangle arrière" pour pousser davantage le plasma vers l'avant par champ magnétique existent. trop. Ce montage est assez efficace; jusqu'à 30% de l'énergie électrique peut être convertie en énergie cinétique du slapper.

L'explosion initiale est généralement causée par la vaporisation explosive d'un fil ou d'une bande métallique mince, en entraînant plusieurs milliers d'ampères de courant électrique à travers lui, généralement à partir d'un condensateur chargé à plusieurs milliers de volts. La commutation peut être effectuée par un éclateur ou un krytron .

Habituellement, la construction consiste en une pastille de propulseur explosive , contre laquelle un disque avec un trou au centre est placé. Sur l'autre face du disque, il y a une couche d'un film isolant, par exemple un film Kapton ou PET , avec une fine bande de feuille métallique (typiquement en aluminium ou en or) déposée sur sa face externe. Une section rétrécie du métal se vaporise alors de manière explosive lorsqu'une impulsion de courant le traverse, ce qui cisaille la feuille de mylar et la boule de plasma la pousse à travers le trou, l'accélérant à très grande vitesse. L'impact fait alors exploser le culot explosif.

Schéma des détonateurs slapper et EBW déclenchant la détonation. (A) La pastille ou le dépliant du détonateur Slapper a un impact sur une plus grande zone de surface sur la charge de sortie explosive, et même si de l'énergie est perdue sur les côtés de la zone touchée, un cône d'explosif est efficacement comprimé. (B) Les détonateurs EBW n'initient qu'un seul point et l'énergie est perdue dans toutes les directions, ce qui rend le transfert d'énergie moins efficace.

Les avantages par rapport aux détonateurs à fil de pont explosif comprennent:

  • La feuille n'entre pas en contact avec l'explosif, ce qui réduit le risque de corrosion de la feuille ou de réactions chimiques entre la feuille et l'explosif produisant des composés instables, et d'autre part réduit encore le risque d'allumage électrique accidentel de l'explosif.
  • L'énergie pour déclencher le détonateur est assez faible
  • La pastille de slapper impactant une zone d'explosifs plutôt qu'un seul point comme dans un EBW est plus fiable et efficace pour déclencher la détonation.
  • L'explosif peut être pressé à une densité plus élevée
  • Des explosifs très insensibles peuvent être lancés directement.

Dans une variante appelée détonateur laser, la vaporisation peut être provoquée par une impulsion laser haute puissance délivrée en direct ou couplée par une fibre optique ; il serait utilisé comme détonateur de sécurité dans certaines opérations minières et carrières . En règle générale, un laser à semi-conducteurs de 1 watt est utilisé.

Les détonateurs slapper sont fréquemment utilisés dans les conceptions d'armes modernes et la technologie aérospatiale.

Pour la description du système de mise à feu requis, voir Système de mise à feu pour détonateur à fil de pont explosif .

Voir également

Liens externes

Les références

Cooper, Paul W., Explosives Engineering , New York: Wiley-VCH, 1996. ISBN   0-471-18636-8