Exploding-bridgewire detonator
વિસ્ફોટક-બ્રિજવાયર ડિટોનેટર (ઇ. બી. ડબલ્યુ., જેને વિસ્ફોટક વાયર ડિટોનેટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ એક પ્રકારનું ડિટોનેટર છે જેનો ઉપયોગ વિસ્ફોટક સામગ્રીમાં વિસ્ફોટની પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે થાય છે, જે બ્લાસ્ટિંગ કેપ જેવું જ છે કારણ કે તેને વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને છોડવામાં આવે છે. EBWs બ્લાસ્ટિંગ કેપ્સ કરતાં અલગ ભૌતિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, વધુ ઝડપથી વિતરિત વધુ વીજળીનો ઉપયોગ કરે છે, અને વિદ્યુત પ્રવાહ લાગુ થયા પછી વધુ ચોક્કસ સમયમાં વિસ્ફોટ થાય છે, વાયર પદ્ધતિનો વિસ્ફોટ કરવાની પ્રક્રિયા દ્વારા. આનાથી પરમાણુ શસ્ત્રોમાં તેનો સામાન્ય ઉપયોગ થયો છે. સ્લેપર ડિટોનેટર એ સમાન રેખાઓ સાથે વધુ તાજેતરનો વિકાસ છે. ઇ. બી. ડબલ્યુ. ની શોધ લુઇસ અલ્વારેઝ અને લોરેન્સ જોહન્સ્ટન દ્વારા લોસ એલામોસ નેશનલ લેબોરેટરીમાં તેમના કામ દરમિયાન મેનહટન પ્રોજેક્ટના ફેટ મેન-પ્રકારનાં બોમ્બ માટે કરવામાં આવી હતી. ફેટ મેન મોડલ 1773 ઇ. બી. ડબલ્યુ. ડિટોનેટરોએ એક જ બૂસ્ટર ચાર્જ સાથે જોડાયેલા બે ઇ. બી. ડબલ્યુ. "હોર્ન" સાથે અસામાન્ય, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા ધરાવતી ડિટોનેટર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેણે પછી 32 વિસ્ફોટક લેન્સ એકમોમાંથી દરેકને છોડાવ્યા હતા. વર્ણન ઇ. બી. ડબલ્યુ. એક સાથે બહુવિધ વિસ્ફોટક ચાર્જને વિસ્ફોટ કરવાના સાધન તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, મુખ્યત્વે પ્લુટોનિયમ આધારિત પરમાણુ શસ્ત્રોમાં ઉપયોગ માટે જેમાં પ્લુટોનિયમ કોર (જેને ખાડો કહેવાય છે) ખૂબ જ ઝડપથી સંકુચિત થાય છે. આ ખાડાની આસપાસ એકસમાન રીતે મૂકવામાં આવેલા પરંપરાગત વિસ્ફોટકો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. ઇમ્પ્લોઝન અત્યંત સપ્રમાણ હોવું જોઈએ અથવા પ્લુટોનિયમ ફક્ત નીચા દબાણના બિંદુઓ પર બહાર કાઢવામાં આવશે. પરિણામે, ડિટોનેટર્સનો સમય ખૂબ જ ચોક્કસ હોવો જોઈએ. ઇ. બી. ડબલ્યુ. ના બે મુખ્ય ભાગો હોય છેઃ સૂક્ષ્મ તારનો ટુકડો જે વિસ્ફોટકનો સંપર્ક કરે છે, અને ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઉચ્ચ-વર્તમાન નિમ્ન-અવરોધ વીજ સ્રોત; તે વિશ્વસનીય રીતે અને સતત ઝડપી પ્રારંભિક પલ્સનો પુરવઠો પૂરો પાડવો જોઈએ. જ્યારે વાયર આ વોલ્ટેજ સાથે જોડાય છે, ત્યારે પરિણામી ઉચ્ચ પ્રવાહ પીગળી જાય છે અને પછી થોડા માઇક્રોસેકન્ડ્સમાં વાયરને બાષ્પીભવન કરે છે. પરિણામી આંચકો અને ગરમી ઉચ્ચ વિસ્ફોટક શરૂ કરે છે. આ ટ્રિનિટી "ગેજેટ" ના ફોટામાં જોવા મળતા ભારે કેબલ માટે જવાબદાર છે; ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલને સારા ઇન્સ્યુલેશનની જરૂર પડે છે અને તેમને ઓછા વોલ્ટેજ ડ્રોપ સાથે મોટો પ્રવાહ પહોંચાડવો પડતો હતો, જેથી EBW ઝડપથી તબક્કા સંક્રમણને પ્રાપ્ત ન કરી શકે. ઇ. બી. ડબલ્યુ. નો ચોક્કસ સમય ડિટોનેટર દ્વારા ડિટોનેટરના બૂસ્ટર ચાર્જમાં વિસ્ફોટ શરૂ કરવા માટે બાષ્પીકૃત બ્રિજવાયરની સીધી ભૌતિક અસરોનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે. વિદ્યુત પ્રવાહ અને વોલ્ટેજની પૂરતી ઊંચી અને જાણીતી માત્રાને ધ્યાનમાં રાખીને, બ્રિજવાયર બાષ્પીભવનનો સમય અત્યંત ટૂંકો (થોડા માઇક્રોસેકન્ડ્સ) અને અત્યંત ચોક્કસ અને અનુમાનિત (થોડા દસ નેનોસેકન્ડ્સ જેટલો ઓછો વિસ્ફોટ કરવા માટે સમયનું પ્રમાણભૂત વિચલન) બંને છે. પરંપરાગત બ્લાસ્ટિંગ કેપ્સ પુલના વાયરને બાષ્પીભવન કરવાને બદલે તેને ગરમ કરવા માટે વીજળીનો ઉપયોગ કરે છે, અને તે ગરમી પછી પ્રાથમિક વિસ્ફોટકને વિસ્ફોટ કરવાનું કારણ બને છે. બ્રિજવાયર અને પ્રાથમિક વિસ્ફોટક વચ્ચેનો અચોક્કસ સંપર્ક વિસ્ફોટકને કેટલી ઝડપથી ગરમ કરવામાં આવે છે તે બદલાય છે, અને વાયર અથવા લીડ્સમાં નાના વિદ્યુત ફેરફારો તે કેટલી ઝડપથી ગરમ થાય છે તે પણ બદલાશે. ગરમીની પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે પ્રાથમિક વિસ્ફોટકમાં વિસ્ફોટ પૂર્ણ કરવા અને શરૂ કરવા માટે મિલિસેકન્ડ્સથી દસ મિલિસેકન્ડ્સ લે છે. આ EBW વિદ્યુત બાષ્પીભવન કરતાં આશરે 1,000 થી 10,000 ગણું લાંબું અને ઓછું ચોક્કસ છે. પરમાણુ હથિયારોમાં ઉપયોગ વિસ્ફોટકો સામાન્ય રીતે 7-8 કિલોમીટર પ્રતિ સેકન્ડ અથવા 7-8 મીટર પ્રતિ મિલિસેકંડની ઝડપે વિસ્ફોટ કરે છે, તેથી પરમાણુ હથિયારની એક બાજુથી બીજી બાજુ વિસ્ફોટમાં 1 મિલિસેકંડનો વિલંબ શસ્ત્રને પાર કરવામાં લાગતા સમય કરતાં વધુ લાંબો હશે. ઇ. બી. ડબલ્યુ. ની સમયની ચોકસાઇ અને સુસંગતતા (0.1 માઇક્રોસેકન્ડ કે તેથી ઓછી) વિસ્ફોટને વધુમાં વધુ 1 મિલીમીટર ખસેડવા માટે લગભગ પૂરતો સમય છે, અને સૌથી ચોક્કસ વ્યાપારી ઇ. બી. ડબલ્યુ. માટે આ <આઇ. ડી. 1> માઇક્રોસેકન્ડ છે અને વિસ્ફોટ તરંગમાં લગભગ 0.2 મીમી તફાવત છે. પરમાણુ હથિયાર વિસ્ફોટક લેન્સ જેવા ખૂબ જ ચુસ્ત સહિષ્ણુતા કાર્યક્રમો માટે આ પૂરતા પ્રમાણમાં ચોક્કસ છે. યુ. એસ. માં, પરમાણુ શસ્ત્રોમાં તેમના સામાન્ય ઉપયોગને કારણે, આ ઉપકરણો પરમાણુ સામગ્રી, ઉપકરણો અને તકનીકીની નિકાસ માટેની માર્ગદર્શિકા અનુસાર, દરેક રાજ્યમાં પરમાણુ નિયંત્રણ અધિકારીઓને આધિન છે. ઇ. બી. ડબલ્યુ. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ મ્યુનિશન્સની યાદીમાં છે અને નિકાસ ખૂબ જ નિયંત્રિત છે. નાગરિક ઉપયોગ ઇ. બી. ડબલ્યુ. એ પરમાણુ શસ્ત્રોની બહારના ઉપયોગો શોધી કાઢ્યા છે, જેમ કે ટાઇટન IV, સલામતી સભાન કાર્યક્રમો જ્યાં છૂટાછવાયા વિદ્યુત પ્રવાહો સામાન્ય વિસ્ફોટ કેપ્સને વિસ્ફોટ કરી શકે છે, અને ખાણો અથવા ખાણોમાં બહુવિધ બિંદુ વ્યાપારી વિસ્ફોટ માટે ખૂબ જ ચોક્કસ સમયની જરૂર હોય છે. ઇબીડબલ્યુ ડિટોનેટર્સ નિયમિત ઇલેક્ટ્રિક ડિટોનેટર્સ કરતાં વધુ સુરક્ષિત છે કારણ કે નિયમિત ડિટોનેટર્સથી વિપરીત ઇબીડબલ્યુમાં પ્રાથમિક વિસ્ફોટકો હોતા નથી. લીડ એઝાઇડ જેવા પ્રાથમિક વિસ્ફોટકો સ્થિર વીજળી, રેડિયો આવર્તન, આંચકો વગેરે માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે. કામગીરીની પદ્ધતિ બ્રિજવાયર સામાન્ય રીતે સોનાનો બનેલો હોય છે, પરંતુ પ્લેટિનમ અથવા સોના/પ્લેટિનમ મિશ્રધાતુઓનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. સૌથી સામાન્ય વ્યાપારી વાયરનું કદ વ્યાસમાં 0.038 mm (1.5 મિલી) અને લંબાઈમાં 1 મિમી (40 મિલી) છે, પરંતુ લંબાઈ 0.25 મીમીથી 2.5 મીમી (10 મિલીથી 100 મિલી) સુધીની હોઈ શકે છે. ઉપલબ્ધ વિસ્ફોટકોમાંથી, ઇ. બી. ડબલ્યુ. આરંભકર્તાના એક ભાગ તરીકે વ્યાપારી પ્રણાલીઓમાં તેનો ઉપયોગ વ્યવહારુ બનાવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓછા આંચકા દ્વારા ઓછી ઘનતા પર માત્ર પી. ઇ. ટી. એન. શરૂ કરી શકાય છે. તેને અન્ય વિસ્ફોટક બૂસ્ટર, ઘણીવાર ટેટ્રિલની ગોળી, આરડીએક્સ અથવા અમુક પીબીએક્સ (દા. ત., પીબીએક્સ 9407) સાથે સાંકળો બાંધી શકાય છે. આવા બૂસ્ટર વિનાના ડિટોનેટર્સને પ્રારંભિક પ્રેસિંગ ડિટોનેટર્સ (આઇપી ડિટોનેટર્સ) કહેવામાં આવે છે. દીક્ષા દરમિયાન, તાર પસાર થતા પ્રવાહ સાથે ત્યાં સુધી ગરમ થાય છે જ્યાં સુધી ગલનબિંદુ ન પહોંચે. ગરમીનો દર એટલો ઊંચો છે કે પ્રવાહી ધાતુ પાસે વહેવાનો સમય નથી હોતો અને તે બાષ્પીભવન થાય ત્યાં સુધી વધુ ગરમ થાય છે. આ તબક્કા દરમિયાન બ્રિજવાયર એસેમ્બલીનો વિદ્યુત પ્રતિકાર વધે છે. પછી ધાતુની વરાળમાં વિદ્યુત ચાપ રચાય છે, જે વિદ્યુત પ્રતિકારમાં ઘટાડો અને પ્રવાહની તીવ્ર વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે, આયનીકૃત ધાતુની વરાળને ઝડપથી વધુ ગરમ કરે છે અને આંચકા તરંગની રચના કરે છે. આઘાત તરંગ બનાવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયમાં વાયરનું ગલન અને અનુગામી બાષ્પીભવન હાંસલ કરવા માટે, ઓછામાં ઓછો 100 એમ્પીયર પ્રતિ માઇક્રોસેકન્ડનો વર્તમાન વધારો દર જરૂરી છે. જો વર્તમાન વૃદ્ધિનો દર ઓછો હોય, તો પુલ બળી શકે છે, જે કદાચ પી. ઇ. ટી. એન. ગોળીના ડિફ્લેગ્રેશનનું કારણ બને છે, પરંતુ તે વિસ્ફોટનું કારણ બનશે નહીં. પી. ઇ. ટી. એન. ધરાવતા ઇ. બી. ડબલ્યુ. પણ સ્થિર વીજપ્રવાહ પ્રત્યે પ્રમાણમાં અસંવેદનશીલ હોય છે. તેમનો ઉપયોગ પી. ઈ. ટી. એન. ની થર્મલ સ્થિરતા શ્રેણી દ્વારા મર્યાદિત છે. સ્લેપર ડિટોનેટર્સ, જે ઉચ્ચ ઘનતા હેક્સાનિટ્રોસ્ટિલબીનનો ઉપયોગ કરી શકે છે, તેનો ઉપયોગ શૂન્યાવકાશથી લઈને ઉચ્ચ દબાણ સુધીના વાતાવરણમાં લગભગ તાપમાનમાં થઈ શકે છે. ફાયરિંગ સિસ્ટમ ઇ. બી. ડબલ્યુ. અને સ્લેપર ડિટોનેટર એ ડિટોનેટર્સના સૌથી સલામત જાણીતા પ્રકારો છે, કારણ કે માત્ર ખૂબ જ ઉચ્ચ-વર્તમાન ઝડપી-વૃદ્ધિ પલ્સ તેમને સફળતાપૂર્વક ટ્રિગર કરી શકે છે. જો કે, તેમને જરૂરી કરંટ સર્જ માટે વિશાળ પાવર સ્રોતની જરૂર પડે છે. અત્યંત ટૂંકા વૃદ્ધિનો સમય સામાન્ય રીતે યોગ્ય સ્વીચ (સ્પાર્ક ગેપ, થાઇરેટ્રોન, ક્રાયટ્રોન, વગેરે) દ્વારા નીચા-પ્રેરણ, ઉચ્ચ-ક્ષમતા, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેપેસિટર (દા. ત., તેલથી ભરેલા, માયલર-ફોઇલ અથવા સિરામિક) ને વિસર્જિત કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. પુલના તારમાં. કેપેસિટર માટે ખૂબ જ રફ અંદાજ 5 કિલોવોલ્ટ અને 1 માઇક્રોફેરાડનું રેટિંગ છે, અને પીક કરંટ 500 અને 1000 એમ્પીયરની વચ્ચે હોય છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજ માર્ક્સ જનરેટરનો ઉપયોગ કરીને પેદા કરી શકાય છે. જરૂરી વર્તમાન વૃદ્ધિ દર હાંસલ કરવા માટે લો-ઇમ્પીડન્સ કેપેસિટર્સ અને લો-ઇમ્પીડન્સ કોએક્સિયલ કેબલ્સ જરૂરી છે. ફ્લક્સ કમ્પ્રેશન જનરેટર એ કેપેસિટર્સનો એક વિકલ્પ છે. જ્યારે ફાયર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે એક મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ બનાવે છે, જે પુલના વાયર અથવા સ્લેપર ફોઇલ સાથે જોડાયેલી એક અથવા વધુ ગૌણ કોઇલમાં પ્રેરક રીતે જોડાય છે. સંકોચન જનરેટરની સમકક્ષ ઓછી ઊર્જા ઘનતા ધરાવતું કેપેસિટર આશરે સોડા કેન જેટલું કદ ધરાવતું હશે. આવા કેપેસિટરમાં ઊર્જા · C·V હશે, જે ઉપરોક્ત કેપેસિટર માટે 12.5 J છે. (તુલનાત્મક રીતે, ડિફિબ્રિલેટર 2 kV અને કદાચ 20 μF થી ~ 200 J પહોંચાડે છે. ડિસ્પોઝેબલ કેમેરામાં ફ્લેશ-સ્ટ્રોબ સામાન્ય રીતે 100 એમયુએફના 300 વી કેપેસિટરમાંથી 3 જે હોય છે.) વિખંડન બોમ્બમાં, સમાન અથવા સમાન સર્કિટનો ઉપયોગ ન્યુટ્રોન ટ્રિગરને શક્તિ આપવા માટે થાય છે, જે વિખંડન ન્યુટ્રોનનો પ્રારંભિક સ્રોત છે. પરમાણુ હથિયાર ડિઝાઇન પણ જુઓ-ઇમ્પ્લોઝન-ટાઇપ હથિયાર ટ્રિગરિંગ સિક્વન્સ સ્લેપર ડિટોનેટર (ઇ. બી. ડબલ્યુ. ડી. નો આધુનિક વિકાસ) ઇલેક્ટ્રોથર્મલ-કેમિકલ ટેકનોલોજી સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ફિશન વેપન ડિઝાઇનના તત્વો, વિભાગ <આઇ. ડી. 1> ડિટોનેટર્સ પરમાણુ હથિયાર ડિઝાઇન