[發明專利]一種基于磁探針的X光機觸發器

在審

• 申請號: 201810343332.8
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108362714A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 程龍;武曉康;龍鑫林;張曉;李松乘;張永勝;李白;劉興鍇;魯軍勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01P1/00;G01P3/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了提供了基于磁探針的X光機觸發器，包括：依次連接的磁探針、信號調節器、控制系統、Marx發生器和X光成像系統；所述磁探針設置在電磁導軌出炮口處，作為傳感器感應高速飛行物體上的磁場；所述X光成像系統設置在所述出炮口前方，包括X射線管及X射線探測器，所述高速飛行物體出炮后在X射線管及X射線探測器之間穿過；所述控制系統包括延時發生器，用于對接收自所述磁探針輸出的、經過所述信號調節器的觸發信號進行延時。磁探針可以提供最可信的炮彈出炮口時刻及位置，解決了現有僅依賴設定延時的X光機觸發器準確率不高的問題，且硬件成本小，響應速度快，易于防護，為電磁發射炮彈出炮口狀態的獲取提供了新的保障。

技術領域

本發明屬于電磁發射技術領域，具體涉及針對電磁軌道發射高速飛行物體的一種基于磁探針的X光機觸發器。

背景技術

X光機可提供時間很短而強度很大的脈沖X射線，其曝光時間短，穿透力強，可穿過火光和煙霧，是對爆炸過程中的高速運動現象拍攝的理想工具。采用X光機系統可在出膛瞬間對電樞磨損量進行測量，并用區截方法測量彈丸出口速度。X光機提前或者延后觸發，都無法獲取到電樞及彈丸狀態，因此X光機的觸發問題就顯得極為重要。

目前，傳統炮彈的X光機觸發多采用估算彈丸從發射系統啟動到飛行至X光機拍攝范圍內的時間，例如在炮口設置物理觸碰物或激光阻斷器等方式進行時間估算，在X光機的控制系統中將該時間設置為延時時間，發射系統啟動后，控制系統按照設定的延時時間進行延時，延時時刻到，X射線管發射X射線，在X射線探測器上進行成像。該系統僅在理想情況下，發射系統以特定速度發射彈丸，可以較為精確的估算彈丸到達X光機視場的時間。

然而，電磁發射領域彈丸飛行速度較高，可達2000m/s以上，X光機的視場范圍約為1米，彈丸經過X光機視場的時間僅為500微秒左右。如果發射系統速度控制精度不高或者系統受到干擾，導致彈丸速度出現一定的誤差，那么彈丸實際到達X光機視場的時間與估算值將出現偏差，實際情況中，這一偏差是必然存在的，并且很有可能大于數百微秒，極有可能導致X光機提前或者延后觸發，無法正常捕捉到電樞及彈丸狀態。而且，現有的物理觸碰或激光阻斷估算手段，因電磁軌道發射的高速和強光熱等影響而大為降低精度甚至失效。因此，需要一種更加準確的觸發機制，提高正常捕捉到炮彈的概率。

發明內容

針對現有技術以上缺陷或改進需求中的至少一種，本發明提供了一種針對電磁軌道發射高速飛行物體的、基于磁探針的X光機觸發器，觸發機制精度高，提高了拍攝成功率。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于磁探針的X光機觸發器，所述觸發器包括：依次連接的磁探針、信號調節器、控制系統、Marx發生器和X光成像系統；

所述磁探針設置在電磁導軌出炮口處，作為傳感器感應高速飛行物體上的磁場；

所述X光成像系統設置在所述出炮口前方，包括X射線管及X射線探測器，所述高速飛行物體出炮后在X射線管及X射線探測器之間穿過；

所述控制系統包括延時發生器，用于對接收自所述磁探針輸出的、經過所述信號調節器的觸發信號進行延時；

所述Marx發生器用于輸出高壓脈沖、驅動所述X光成像系統拍攝成像。

優選地，所述電磁導軌出炮口外部固定設置有尼龍塊，所述磁探針固定在該尼龍塊上。

優選地，所述磁探針與所述信號調節器之間，所述信號調節器與所述控制系統之間都連接有同軸線，該同軸線外設置有高壓絕緣套管。

優選地，所述控制系統還包括觸發放大器，該觸發放大器連接于所述延時發生器和所述Marx發生器之間。

優選地，所述Marx發生器包括觸發變壓器、火花觸發器及高壓電源。

優選地，所述Marx發生器與所述X射線管之間通過高壓電纜連接。