一种使用固态烟火剂的烟火闪光灯

摘要

本发明提供了一种使用固态烟火剂的烟火闪光灯，石英灯管的中心封装有用于烟火剂点火的电点火体，电点火体的表面负载有固态烟火剂，石英灯管的两端用管塞密封，电点火体的两端穿过管塞延伸至石英灯管的外部；电点火体的表面包裹有网状的导热绝缘载体作为烟火剂的载体，固态烟火剂是以涂层形式负载在导热绝缘载体的表面；石英灯管的两端的管塞的中心安装有铜管电极，电点火体穿过铜管电极的中心，电点火体与铜管电极之间以冷压接线方式连接，铜管电极伸出管塞。本发明的使用固态烟火剂的烟火闪光灯，解决了现有技术中固态烟火剂在灯管内难以支撑，固态烟火剂与点火体接触不紧密，不利于固态烟火剂实现同步点火的问题。

说明书

技术领域

本发明属于固体激光器的泵浦源领域，具体涉及一种使用固态烟火剂的烟火闪光灯。

背景技术

利用固态烟火剂燃烧时产生的光辐射，作为固体激光器的泵浦源，是研制低成本、便携式固体激光器的一种简单而有效的方式。用作激光泵浦源时，固态烟火剂的利用方式之一是将其封装在透明灯管内，制成烟火闪光灯。目前报道的烟火闪光灯有两种结构：一种是将固态烟火剂压成薄片，用钨丝作为支撑体将其固定在灯管中心，同时，起支撑作用的钨丝也是药剂的点火体（激光与光电子学进展，1970年，04期：14-24）。这种烟火闪光灯的缺点是：作为点火体的钨丝是缠绕在烟火剂薄片的外部，因此，它与药剂的接触不够紧密，接触面积有限，不利于点火能量的有效传递，不利于药片的快速同步燃烧。另一种结构是将固态烟火剂粉末直接堆放在石英管内，然后在药剂内插入点火头和棉花团，用于烟火剂的点火(朱长星，用于激光泵浦源的高能含能材料，南京理工大学，学位论文，2005年，P34)。这种烟火闪光灯的缺点是：堆放在管内的烟火剂粉末没有外部约束，不能固定在一个范围内，移动灯管时，烟火剂粉末会随意流动，不利于实际应用。并且，烟火剂直接与灯管接触，容易使灯管因接触高温燃烧产物而发生爆炸。此外，点火头和棉花团点火效率很低，还会产生烟尘，不利于药剂的充分燃烧和光辐射的传输。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用固态烟火剂的烟火闪光灯。

本发明的使用固态烟火剂的烟火闪光灯，石英灯管的中心封装有用于烟火剂点火的电点火体，电点火体的表面负载有固态烟火剂，石英灯管的两端用用管塞密封，电点火体的两端穿过管塞延伸至石英灯管的外部，其特点是，所述的电点火体的表面包裹有网状的导热绝缘载体作为烟火剂的载体，所述的固态烟火剂是以涂层形式负载在所述的导热绝缘载体的表面。

所述的石英灯管的两端的管塞的中心安装有铜管电极，所述的电点火体穿过铜管电极的中心，电点火体与铜管电极之间以冷压接线方式连接，铜管电极伸出管塞。

所述的电点火体为Ni-Cr电阻丝，Ni-Cr电阻丝的直径范围为0.5mm~1.0mm。

所述的导热绝缘载体由表面带有高温绝缘涂层的金属丝在电点火体的外表面环绕编织而成；所述的金属丝为Ni-Cr丝或钨丝，直径范围为0.1mm~0.2mm。

所述的固态烟火剂的制备方法是涂覆法，包括以下步骤：

a.将粉末状的固态氧化剂和固态可燃剂混合均匀，得到固态烟火剂混合物；

b.在固态烟火剂混合物中加入无水乙醇，搅拌均匀，得到烟火剂药浆；

c.将烟火剂药浆涂覆在导热绝缘载体的表面，在低于60^oC以下干燥，去除无水乙醇，得到固态烟火剂的涂层。

本发明的使用固态烟火剂的烟火闪光灯，主要应用于苛刻环境中使用的低成本、便携式固体激光器的泵浦源中，解决了现有技术中固态烟火剂在灯管内难以支撑，固态烟火剂与点火体接触不紧密，不利于固态烟火剂实现同步点火的问题。

本发明的使用固态烟火剂的烟火闪光灯具有以下优点：

（1）电点火体与固态烟火剂的接触更紧密，结合强度更高，接触面积更大，而且是从固态烟火剂的内部加热，有利于点火能量的有效传递和固态烟火剂的同步点火；

（2）以涂层形式存在的固态烟火剂比现有技术中压制成型的片状烟火剂在尺寸、形状方面具有更大的可调控性。

（3）网状的导热绝缘载体与固态烟火剂的涂层的结合强度更高，支撑面积更大，能够将固态烟火剂牢固固定在石英灯管中心，便于储存和运输，提高了实用性；同时，导热绝缘载体在石英灯管内占用的体积极小，不会对烟火闪光灯的光辐射的传输造成不利影响。

（4）制作工艺简单、成本低、安全性好。

附图说明

图1是本发明的使用固态烟火剂的烟火闪光灯的结构示意图；

图中，1.石英灯管2.固态烟火剂3.导热绝缘载体4.电点火体5.铜管电极6.管塞。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，使用固态烟火剂的烟火闪光灯包括石英灯管1、固态烟火剂2、导热绝缘载体3、电点火体4、铜管电极5、管塞6。

一种使用固态烟火剂的烟火闪光灯，石英灯管1的中心封装有用于烟火剂点火的电点火体4，电点火体4的表面负载有固态烟火剂2，石英灯管1的两端用管塞6密封，电点火体4的两端穿过管塞6延伸至石英灯管1的外部，其特点是，所述的电点火体4的表面包裹有网状的导热绝缘载体3作为烟火剂的载体，所述的固态烟火剂2是以涂层形式负载在所述的导热绝缘载体3的表面。

所述的石英灯管1的两端的管塞6的中心安装有铜管电极5，所述的电点火体4穿过铜管电极5的中心，电点火体4与铜管电极5之间以冷压接线方式连接，铜管电极5伸出管塞6。

所述的电点火体4为Ni-Cr电阻丝。

所述的导热绝缘载体3由表面带有高温绝缘涂层的金属丝在电点火体4的外表面环绕编织而成。

所述的金属丝为Ni-Cr丝或钨丝。

其制作过程包括以下步骤：

（1）称取一定量的氧化剂粉末和可燃剂粉末，在玛瑙研钵中混合均匀；

（2）将混合均匀的氧化剂/可燃剂混合物放入烧杯中，加入无水乙醇，搅拌均匀，得到烟火剂药浆；

（3）在电点火体4的表面包裹一定长度的网状的导热绝缘载体3；

（4）在保持药浆搅拌的状态下，用软刷将烟火剂药浆涂覆在导热绝缘载体3的表面，在低于60^oC下干燥，除去药浆中的无水乙醇，得到固态烟火剂2的涂层，重复涂覆和干燥的过程，可以调节固态烟火剂2的涂层的厚度；

（5）将包裹有网状的导热绝缘载体3并负载有烟火剂涂层2的电点火体4穿过石英灯管1，两侧伸出石英灯管1；管塞6的中心带有铜管电极5，在管塞6的外表面涂上树脂胶，再将管塞6插入石英灯管1的两端，密封石英灯管1，插入时确保电点火体4的端部穿过铜管电极5的中心；

（6）在管塞6的外部，使用冷压接线方式将电点火体4与铜管电极5连接；

（7）石英灯管1两端的铜管电极5与外部电源连接后，烟火闪光灯开始工作。

前述的氧化剂是高氯酸钾，粒径为400目，可燃剂是金属锆粉，粒径为400目，高氯酸钾与锆粉的质量比是43：57。在烟火剂药浆中，固态烟火剂混合物与乙醇的比例是：1.0g/40ml。

本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。