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『簡體書』含能材料激光点火

書城自編碼: 3478086
分類:簡體書→大陸圖書→工業技術武器工业
作者: [英] S.拉菲·艾哈迈[S.Rafi,Ahmad] 著,高
國際書號(ISBN): 9787118119688
出版社: 国防工业出版社
出版日期: 2020-06-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开

售價:HK$ 112.2

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內容簡介:
含能材料是各类武器系统中枪炮发射药、推进剂和炸药必不可少的重要组成部分,在国民经济的发展中也起着巨大的作用。含能材料科学和技术的发展与武器科学和技术的发展密切相关并相互促进。激光与含能材料作用原理及实验研究具有重要的理论和应用价值。激光点火是指用激光能量引燃或引爆含能材料,与传统的点火方式电桥丝点火相比,激光点火的显著优点是抗电磁干扰能力强、安全性高、能量大、一致性好、可靠性高。武器系统的安全性和可靠性是武器系统重要的性能指标之一。随着战场等环境的恶化,安全性和可靠性在对武器等的性能要求中占据了越来越突出的地位。传统的导弹、火箭的发射和做功系统的点火装置,大部分采用的是电桥丝武电点火器,这种点火器已不能适应现代化武器系统的使用环境,特别是电磁(射频、静电、高空电磁脉冲、闪电、杂散电流)环境。激光点火是一种高能量或高功率密度激发的方式,已成为这一领域的研究重点和热点。
《含能材料激光点火》全面综述了含能材料领域的发展概况和研究进展、激光技术发展,重点阐述了含能材料的发展历史背景、激光起爆、激光特性、含能材料性能、炸药的新进展、爆炸过程等内容,还介绍了含能材料分解和引发过程、含能材料光热性能以及含能材料激光作用理论进展等。含能材料是各类武器系统中枪炮发射药、推进剂和炸药必不可少的重要组成部分,在国民经济的发展中也起着巨大的作用。含能材料科学和技术的发展与武器科学和技术的发展密切相关并相互促进。激光与含能材料作用原理及实验研究具有重要的理论和应用价值。激光点火是指用激光能量引燃或引爆含能材料,与传统的点火方式电桥丝点火相比,激光点火的显著优点是抗电磁干扰能力强、安全性高、能量大、一致性好、可靠性高。武器系统的安全性和可靠性是武器系统重要的性能指标之一。随着战场等环境的恶化,安全性和可靠性在对武器等的性能要求中占据了越来越突出的地位。传统的导弹、火箭的发射和做功系统的点火装置,大部分采用的是电桥丝武电点火器,这种点火器已不能适应现代化武器系统的使用环境,特别是电磁(射频、静电、高空电磁脉冲、闪电、杂散电流)环境。激光点火是一种高能量或高功率密度激发的方式,已成为这一领域的研究重点和热点。
《含能材料激光点火》全面综述了含能材料领域的发展概况和研究进展、激光技术发展,重点阐述了含能材料的发展历史背景、激光起爆、激光特性、含能材料性能、炸药的新进展、爆炸过程等内容,还介绍了含能材料分解和引发过程、含能材料光热性能以及含能材料激光作用理论进展等。
此外,《含能材料激光点火》展望了含能材料激光点火的发展趋势和面临的挑战,是含能材料领域具有重要理论价值的学术著作,对含能材料领域的发展和学术体系的建立具有重要的指导作用。
《含能材料激光点火》可以用于高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教学,也可为含能材料领域的研究人员提供有益的借鉴。
《含能材料激光点火》系统全面地归纳了激光与含能材料的作用原理及实验研究的新进展,作者对含能材料激光点燃理论、提高含能材料安全性的材料与方法、激光与含能材料相互作用等的归纳和阐述对我国含能材料研究工作的开展具有很高的参考价值。作者对含能材料激光点火发展趋势和面临的挑战的认识,亦有助于我国研究人员把握研究方向。含能材料激光点火作为一项综合性的激光应用高新技术,不仅在航空航天和军事等领域有着重要的应用价值和广阔的发展前景,而且已经开始进入工业生产和科学技术的其他领域,对我国含能材料研究工作的开展具有很高的参考价值。
關於作者:
S.Rafi Ahmad,博士,于1988年在Cranield大学(CU)创建了应用激光光谱研究中心,直到2012年退休。1972年,他在英国牛津大学完成了一篇关于激光与固体材料的相互作用的论文,获得了哲学博士学位。他作为一名科学家就职于(英国)国防部,随后加入Cranield大学开展科研。他的研究领域非常广泛,包括含能材料的激光点火以及生物医学中激光诱导天然和合成聚合物的加工。他的研究得到许多国家和国际机构资助,也是一些欧盟资助项目的首席研究员,众多合作伙伴来自欧盟国家,研究主题包括黄麻改性(中国欧盟合作)和塑料识别(BE-7148)。他还担任过欧盟EULASENET网络管理委员会的英国代表、使用激光器保存艺术品的COST-G7行动协调员。他曾指导11名博士生,发表了62篇同行评审的论文和其他专著。
Michael Cartwright,博士,1963年毕业于伦敦大学化学专业,先后在Windscale从事核工业研究,在伦敦开展制药研究工作,在巴斯大学担任核化学研究员。1974年在巴斯大学研究工作的基础上,完成《固体辐射损伤研究》学位论文,被授予伦敦大学的博士学位。此外,他还从事无机热化学和有机金属配合物的化学研究。他的兴趣随着他就职的大学首台单晶体四圆结构测定仪器而扩展到结构化学和X射线衍射。S.Rafi Ahmad,博士,于1988年在Cranield大学(CU)创建了应用激光光谱研究中心,直到2012年退休。1972年,他在英国牛津大学完成了一篇关于激光与固体材料的相互作用的论文,获得了哲学博士学位。他作为一名科学家就职于(英国)国防部,随后加入Cranield大学开展科研。他的研究领域非常广泛,包括含能材料的激光点火以及生物医学中激光诱导天然和合成聚合物的加工。他的研究得到许多国家和国际机构资助,也是一些欧盟资助项目的首席研究员,众多合作伙伴来自欧盟国家,研究主题包括黄麻改性(中国欧盟合作)和塑料识别(BE-7148)。他还担任过欧盟EULASENET网络管理委员会的英国代表、使用激光器保存艺术品的COST-G7行动协调员。他曾指导11名博士生,发表了62篇同行评审的论文和其他专著。
Michael Cartwright,博士,1963年毕业于伦敦大学化学专业,先后在Windscale从事核工业研究,在伦敦开展制药研究工作,在巴斯大学担任核化学研究员。1974年在巴斯大学研究工作的基础上,完成《固体辐射损伤研究》学位论文,被授予伦敦大学的博士学位。此外,他还从事无机热化学和有机金属配合物的化学研究。他的兴趣随着他就职的大学首台单晶体四圆结构测定仪器而扩展到结构化学和X射线衍射。
1986年,他到克兰菲尔德大学(Cranfield University),在皇家军事科学院(RMCS)斯瑞文翰(Shrivenham)校区从事含能材料领域的教学和研究工作,主要兴趣是分子结构和爆炸敏感性之间的关系,随后发展成为炸药军械工程硕士研究生系列讲座。他是法医工程与科学的硕士学位课程的创始人之一。帮助大学开展对爆炸物环境影响的研究,特别是制造厂废水排放和弹药处理场的土地污染的研究,设计了关于环境诊断和废水化学的跨站点硕士课程。从事含能材料研究得到国防部、政府机构、研究机构和私营公司的资助。代表克兰菲尔德大学参与国防部的安全协调中心,设计用于评估含能材料意外起爆风险的测试方法。还代表克兰菲尔德大学参加了几个北约组织,研究涉及含能材料科学的各个方面。于2009年从克兰菲尔德大学退休。
目錄
第1章 历史背景
1.1 引言
1.2 黑火药时期
1.3 炮、步枪和火箭
1.3.1 步枪(滑膛枪)
1.3.2 火箭技术
1.4 战斗部
1.5 炸药科学
参考书目
第2章 激光起爆回顾
2.1 引言
2.2 起爆过程
2.3 激光直接照射起爆研究
2.3.1 激光功率
2.3.2 激光脉冲宽度
2.3.3 吸收中心
2.3.4 压装密度
2.3.5 装药容器的尺寸
2.3.6 材料的老化
2.3.7 激光诱导电响应
2.4 激光驱动飞片起爆
2.5 小结和研究理论基础
参考书目
参考文献
第3章 激光原理及激光技术
3.1 激光的定义
3.2 光的概念
3.3 有关光源的物理量
3.4 激光原理概述
3.5 基本的激光技术
3.6 激光与普通热源的对比
3.7 含能材料激光点火研究中常用激光器
3.7.1 Nd:YAG激光器
3.7.2 二极管光源(LED光源)
3.7.3 二极管激光器
3.8 激光点火用激光束的传播方式
3.8.1 自由空间传播
3.8.2 光纤传输
3.9 激光安全
3.9.1 激光与人体器官间的相互作用
3.9.2 眼睛损伤的预防
参考书目
第4章 含能材料基本特性
第5章 炸药研究进展
第6章 爆炸过程
第7章 含能材料的分解和起爆过程
第8章 新型起爆药
第9章 含能材料的光学性能和热性能
第10章 激光与含能材料相互作用相关理论
第11章 激光点火实际问题
第12章 结论和前景
內容試閱
有关实用激光方面的研究可追溯到20世纪60年代,由美国Hughes研究实验室的T.H.Maiman最早开展了这方面的研究,那一段时间曾将激光称为一种很有实用价值的工具。随后不久,激光即作为一种辅助研究工具几乎在科学技术研究的各个领域得到了广泛应用。激光在国防领域的应用最早见于美国星球大战计划中反导系统的新闻报道中,毫无疑问,在那之后的两年中激光在国防工业中的应用得到了广泛的研究和发展,特别是在火炸药的点火/起爆方面,但由于当时冷战思维盛行,大多数这方面的研究都处于绝对保密状态。然而从那之后,由于各方面的原因,激光在国防领域的应用一直没有什么实质性的进展,直到最近,有关这方面的研究才又得到重视。目前,安全性是含能材料制造、贮存、使用和运输方面的一个重要考核指标,这也促进了大量有关含能材料合成安全性和高性能武器弹药点火安全性方面的研究。在整个生产使用寿命周期中的成本效率、安全性以及报废处理后的环境污染问题是武器弹药研究和发展的重点,本书目的也主要是更好地阐明激光点火这一研究领域的背景与现状,以期为改善含能材料的安全性提供一定的理论基础。
本书以炸药这类材料的发明、发展和使用作为开始,首先按时间顺序作了简要的介绍。这些介绍完全是一些历史背景方面的介绍,而且这方面的介绍来源于不同的资料。随后在第2章中对激光在含能材料点火/起爆方面(包括一些点火临界参数)的研究与发展作了大量详尽的介绍,并附加了大量的参考文献以及最近几年出版的相关文献。
由于本书的题目是围绕含能材料和激光点火这两个完全不同的科学技术领域,为便于读者系统了解,本书在第3章和第4章中分别对含能材料与激光点火进行了详尽的阐述。第3章主要介绍了激光的技术、产生方式及其一般性能的科学背景。第4章介绍了含能材料的合成和一般性能背景,包括含能材料的主要组分(燃料与氧化剂的混合物以及单质含能材料)以及含能材料的分类方式。这些内容足够相关研究人员去了解这一领域的研究背景,而且对于一些希望能够得到这一领域更深入的研究情况的读者,这两章还提供了大量的参考文献以及相关论著。值得提醒的是,有关这方面内容的更多信息可从大量开放的文献资源中获取。
第5章详述了目前含能材料的局限性及提高安全性的方法,例如,针对塑性粘结炸药(PBX)等。有关新型炸药的合成这一活跃的研究领域的研究和发展现状也在这一章中作了重点介绍,而且这些新合成的含能材料其毒性通常较低,因此在这一章中还对一些新合成的含能材料作了详细介绍,特别是高氮含能化合物,因为研究发现一些高氮含能化合物可在未来的激光点火领域得到很好的应用。
第6章介绍了含能材料的热分、简单燃烧、爆燃以及爆轰等基本过程;此外,对一些炸药爆炸能和冲击波超压的影响因素以及提高炸药爆炸能的方法都在本章中进行了相关论述。第7章详述了含能材料起爆过程中的能量变化特点以及目前含能材料所使用的起爆技术,重点介绍了采用光学或激光方式的起爆技术。此外,除介绍了一些目前使用的起爆雷管的基本性能外,还重点介绍了按起爆的容易程度划分的炸药分类方式以及从降低危险性考虑的爆炸序列的使用方法。第8章主要介绍了激光的安全防护和安全点火特性;此外,还简要介绍了另一类起爆药的发展现状。在本章所列的一些含能材料对激光辐射特别敏感而且还具有很好的爆炸性能,甚至超过了现有的一些高爆炸药。
第9章和第10章介绍了一些激光与含能材料相互作用的基本理论知识,包括含能材料的光学和热性能。第11章简要介绍了一些激光在含能材料点火领域的实际研究实例,主要引自作者所在的实验室在这一领域所进行的一些研究工作。最后在第12章主要介绍了一些在这方面研究的重要结论以及该研究领域的未来展望和研究发展方向。

 

 

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