加速膛孔径对冲击片换能元换能特性的影响

加速膛在冲击片换能元中起着剪切飞片和提供飞片加速通道的功能,其孔径对飞片速度形态有重要的影响.本文中,研究不同加速膛孔径对冲击片换能元在不同回路参数条件下的爆发电流和飞片速度的影响规律,并且与数值模拟计算结果进行对比.结果表明,在相同的短路电流峰值和桥箔条件下,加速膛孔径对桥箔的爆发电流没有明显影响,但是对飞片速度有较大影响.加速膛孔径增加,飞片面积增加,飞片速度相应减小;但是飞片面积存在着一个最大值Smax,当加速膛孔的面积大于Smax时,飞片的面积会保持为一定值,不再随着加速膛孔径的增加而变化,此时加速膛失去剪切飞片的功能,只是保留了提供飞片加速通道的功能,从而导致飞片速度不再发生变化.对于文中的起爆回路和桥区尺寸为0.3 mm×0.3 mm×0.005 mm的铜桥箔来讲,可以近似认为Smax=0.32πmm2,对应的加速膛孔径约为0.60 mm.研究结果为加速膛的孔径设计范围提供依据.