Exploding-bridgewire detonator
विस्फोटक-ब्रिजवायर डेटोनेटर (ई. बी. डब्ल्यू., जिसे विस्फोटक तार डेटोनेटर के रूप में भी जाना जाता है) एक प्रकार का डेटोनेटर है जिसका उपयोग विस्फोटक सामग्री में विस्फोट प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए किया जाता है, एक विस्फोटक टोपी के समान क्योंकि इसे विद्युत प्रवाह का उपयोग करके दागा जाता है। ई. बी. डब्ल्यू. विस्फोटक कैप्स की तुलना में एक अलग भौतिक तंत्र का उपयोग करते हैं, जिसमें बहुत अधिक तेजी से वितरित अधिक बिजली का उपयोग किया जाता है, और विद्युत प्रवाह लागू होने के बाद, तार विधि के विस्फोट की प्रक्रिया द्वारा बहुत अधिक सटीक समय में विस्फोट होता है। इससे परमाणु हथियारों में उनका आम उपयोग हुआ है। स्लैपर डेटोनेटर इसी तरह का एक और हालिया विकास है। ई. बी. डब्ल्यू. का आविष्कार लुइस अल्वारेज़ और लॉरेंस जॉनसन ने लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी में अपने काम के दौरान मैनहट्टन प्रोजेक्ट के फैट मैन-टाइप बमों के लिए किया था। फैट मैन मॉडल 1773 ई. बी. डब्ल्यू. डेटोनेटरों ने एक बूस्टर चार्ज से जुड़े दो ई. बी. डब्ल्यू. "हॉर्न" के साथ एक असामान्य, उच्च विश्वसनीयता वाले डेटोनेटर प्रणाली का उपयोग किया, जिसने फिर 32 विस्फोटक लेंस इकाइयों में से प्रत्येक को निकाल दिया। विवरण ई. बी. डब्ल्यू. को एक साथ कई विस्फोटक आवेशों को विस्फोटित करने के साधन के रूप में विकसित किया गया था, मुख्य रूप से प्लूटोनियम-आधारित परमाणु हथियारों में उपयोग के लिए जिसमें एक प्लूटोनियम कोर (जिसे पिट कहा जाता है) को बहुत तेजी से संपीड़ित किया जाता है। यह गड्ढे के चारों ओर समान रूप से रखे गए पारंपरिक विस्फोटकों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। विस्फोट अत्यधिक सममित होना चाहिए या प्लूटोनियम को केवल कम दबाव वाले बिंदुओं पर बाहर निकाला जाएगा। नतीजतन, डेटोनेटर का समय बहुत सटीक होना चाहिए। ई. बी. डब्ल्यू. के दो मुख्य भाग होते हैंः महीन तार का एक टुकड़ा जो विस्फोटक से संपर्क करता है, और एक उच्च-वोल्टेज उच्च-वर्तमान कम-प्रतिबाधा बिजली स्रोत; इसे विश्वसनीय रूप से और लगातार एक तेजी से शुरू होने वाली नाड़ी की आपूर्ति करनी चाहिए। जब तार को इस वोल्टेज के पार जोड़ा जाता है, तो परिणामी उच्च धारा पिघल जाती है और फिर कुछ माइक्रोसेकंड में तार को वाष्पित कर देती है। परिणामी आघात और गर्मी उच्च विस्फोटक को शुरू करती है। यह ट्रिनिटी "गैजेट" की तस्वीरों में देखे गए भारी केबलों के लिए जिम्मेदार है; उच्च वोल्टेज केबल को अच्छे इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है और उन्हें कम वोल्टेज ड्रॉप के साथ एक बड़ा करंट देना पड़ता है, ऐसा न हो कि ईबीडब्ल्यू जल्दी से चरण संक्रमण प्राप्त न कर सके। डेटोनेटर के बूस्टर चार्ज में विस्फोट शुरू करने के लिए वाष्पीकृत ब्रिजवायर के प्रत्यक्ष भौतिक प्रभावों का उपयोग करके डेटोनेटर द्वारा ई. बी. डब्ल्यू. का सटीक समय प्राप्त किया जाता है। विद्युत प्रवाह और वोल्टेज की पर्याप्त उच्च और प्रसिद्ध मात्रा को देखते हुए, पुल तार वाष्पीकरण का समय बेहद कम (कुछ माइक्रोसेकंड) और बेहद सटीक और अनुमानित (कुछ दसियों नैनोसेकंड के रूप में कम विस्फोट करने के लिए समय का मानक विचलन) दोनों है। पारंपरिक ब्लास्टिंग कैप एक पुल के तार को वाष्पित करने के बजाय गर्म करने के लिए बिजली का उपयोग करते हैं, और उस गर्म करने से प्राथमिक विस्फोटक में विस्फोट हो जाता है। ब्रिजवायर और प्राथमिक विस्फोटक के बीच अनुचित संपर्क से विस्फोटक को कितनी जल्दी गर्म किया जाता है, और तार या लीड में मामूली विद्युत भिन्नताएँ बदलेंगी कि यह कितनी जल्दी गर्म होता है। गर्म करने की प्रक्रिया में आम तौर पर प्राथमिक विस्फोटक में विस्फोट को पूरा करने और शुरू करने में मिलीसेकंड से लेकर दसियों मिलीसेकंड तक का समय लगता है। ई. बी. डब्ल्यू. विद्युत वाष्पीकरण की तुलना में यह लगभग 1,000 से 10,000 गुना लंबा और कम सटीक है। परमाणु हथियारों में उपयोग चूंकि विस्फोटक आमतौर पर 7-8 किलोमीटर प्रति सेकंड या 7-8 मीटर प्रति मिलीसेकंड की गति से विस्फोट करते हैं, इसलिए परमाणु हथियार के एक तरफ से दूसरी तरफ विस्फोट में 1 मिलीसेकंड की देरी उस समय से अधिक होगी जब विस्फोट को हथियार को पार करने में समय लगेगा। ई. बी. डब्ल्यू. की समय परिशुद्धता और स्थिरता (0.1 माइक्रोसेकंड या उससे कम) विस्फोट के लिए अधिक से अधिक 1 मिलीमीटर स्थानांतरित करने के लिए लगभग पर्याप्त समय है, और सबसे सटीक वाणिज्यिक ई. बी. डब्ल्यू. के लिए यह 0.025 माइक्रोसेकंड है और विस्फोट तरंग में लगभग 0.2 मिमी भिन्नता है। यह परमाणु हथियार विस्फोटक लेंस जैसे बहुत तंग सहिष्णुता अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त रूप से सटीक है। अमेरिका में, परमाणु हथियारों में उनके सामान्य उपयोग के कारण, ये उपकरण परमाणु सामग्री, उपकरण और प्रौद्योगिकी के निर्यात के लिए दिशानिर्देशों के अनुसार, हर राज्य में परमाणु नियंत्रण अधिकारियों के अधीन हैं। ई. बी. डब्ल्यू. संयुक्त राज्य युद्धपोतों की सूची में हैं, और निर्यात अत्यधिक विनियमित हैं। नागरिक उपयोग ई. बी. डब्ल्यू. ने परमाणु हथियारों के बाहर उपयोग पाए हैं, जैसे कि टाइटन IV, सुरक्षा के प्रति जागरूक अनुप्रयोग जहां आवारा विद्युत धाराएं सामान्य विस्फोट कैप्स को विस्फोट कर सकती हैं, और खानों या खदानों में कई बिंदु वाणिज्यिक विस्फोट के लिए बहुत सटीक समय की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग। ई. बी. डब्ल्यू. डेटोनेटर नियमित विद्युत डेटोनेटरों की तुलना में बहुत सुरक्षित हैं क्योंकि नियमित डेटोनेटरों के विपरीत ई. बी. डब्ल्यू. में प्राथमिक विस्फोटक नहीं होते हैं। लेड एज़ाइड जैसे प्राथमिक विस्फोटक स्थिर बिजली, रेडियो आवृत्ति, शॉक आदि के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। संचालन तंत्र पुल तार आमतौर पर सोने से बना होता है, लेकिन प्लैटिनम या सोना/प्लैटिनम मिश्र धातुओं का भी उपयोग किया जा सकता है। सबसे आम वाणिज्यिक तार का आकार व्यास में 0.038 मिमी और लंबाई में 1 मिमी (40 मील) है, लेकिन लंबाई 0.25 मिमी से 2.5 मिमी (10 मील से 100 मील) तक हो सकती है। उपलब्ध विस्फोटकों से, केवल कम घनत्व पर पी. ई. टी. एन. को पर्याप्त रूप से कम झटके से शुरू किया जा सकता है ताकि ई. बी. डब्ल्यू. आरंभकर्ता के एक भाग के रूप में वाणिज्यिक प्रणालियों में इसका उपयोग व्यावहारिक बनाया जा सके। इसे एक अन्य विस्फोटक बूस्टर, अक्सर टेट्रिल का एक गोली, आरडीएक्स या कुछ पीबीएक्स (जैसे, पीबीएक्स 9407) के साथ जंजीर से बांध दिया जा सकता है। इस तरह के बूस्टर के बिना डिटोनेटर को प्रारंभिक प्रेसिंग डेटोनेटर (आईपी डेटोनेटर) कहा जाता है। दीक्षा के दौरान, तार गुजरने वाली धारा के साथ तब तक गर्म होता है जब तक कि पिघलने के बिंदु तक नहीं पहुंच जाता। ताप दर इतनी अधिक है कि तरल धातु के पास बहने का समय नहीं होता है, और यह तब तक गर्म होती है जब तक कि यह वाष्पित न हो जाए। इस चरण के दौरान ब्रिजवायर असेंबली का विद्युत प्रतिरोध बढ़ जाता है। फिर धातु वाष्प में एक विद्युत चाप बनता है, जिससे विद्युत प्रतिरोध में गिरावट आती है और धारा की तेज वृद्धि होती है, आयनीकृत धातु वाष्प को तेजी से और गर्म किया जाता है, और एक शॉक वेव का निर्माण होता है। शॉक वेव बनाने के लिए पर्याप्त समय में तार के पिघलने और बाद में वाष्पीकरण को प्राप्त करने के लिए, कम से कम 100 एम्पीयर प्रति माइक्रोसेकंड की वर्तमान वृद्धि दर की आवश्यकता होती है। यदि वर्तमान वृद्धि दर कम है, तो पुल जल सकता है, शायद पी. ई. टी. एन. गोली के विक्षेपण का कारण बन सकता है, लेकिन यह विस्फोट का कारण नहीं बनेगा। पी. ई. टी. एन. युक्त ई. बी. डब्ल्यू. भी स्थिर विद्युत निर्वहन के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील होते हैं। उनका उपयोग पी. ई. टी. एन. की तापीय स्थिरता सीमा द्वारा सीमित है। स्लैपर डेटोनेटर, जो उच्च घनत्व वाले हेक्सानिट्रोस्टिलबीन का उपयोग कर सकते हैं, का उपयोग निर्वात से लेकर उच्च दबाव तक के वातावरण में लगभग तापमान में किया जा सकता है। फायरिंग सिस्टम ई. बी. डब्ल्यू. और स्लैपर डेटोनेटर सबसे सुरक्षित ज्ञात प्रकार के डेटोनेटर हैं, क्योंकि केवल एक बहुत ही उच्च-वर्तमान तेज-वृद्धि पल्स उन्हें सफलतापूर्वक ट्रिगर कर सकता है। हालांकि, उन्हें आवश्यक करंट सर्ज के लिए एक भारी बिजली स्रोत की आवश्यकता होती है। बहुत कम वृद्धि का समय आमतौर पर एक उपयुक्त स्विच (स्पार्क गैप, थायराट्रॉन, क्रायट्रॉन, आदि) के माध्यम से कम-प्रेरण, उच्च-क्षमता, उच्च-वोल्टेज संधारित्र (जैसे, तेल से भरा, माइलर-फॉइल, या सिरेमिक) का निर्वहन करके प्राप्त किया जाता है। पुल के तार में। संधारित्र के लिए एक बहुत ही मोटा अनुमान 5 किलोवोल्ट और 1 माइक्रोफैराड की रेटिंग है, और शिखर धारा 500 और 1000 एम्पीयर के बीच होती है। मार्क्स जनरेटर का उपयोग करके उच्च वोल्टेज उत्पन्न किया जा सकता है। आवश्यक वर्तमान वृद्धि दर प्राप्त करने के लिए कम-प्रतिबाधा संधारित्र और कम-प्रतिबाधा समाक्षीय तारों की आवश्यकता होती है। फ्लक्स कम्प्रेशन जनरेटर संधारित्रों का एक विकल्प है। जब दागा जाता है, तो यह एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय स्पंद बनाता है, जिसे पुल के तारों या स्लैपर फॉइल से जुड़े एक या अधिक द्वितीयक कुंडलियों में प्रेरक रूप से जोड़ा जाता है। कम्प्रेशन जनरेटर के बराबर एक कम ऊर्जा घनत्व संधारित्र मोटे तौर पर एक सोडा कैन के आकार का होगा। ऐसे संधारित्र में ऊर्जा सी. वी. होगी, जो उपर्युक्त संधारित्र के लिए 12.5 जे है। (तुलनात्मक रूप से, एक डिफिब्रिलेटर 2 केवी और शायद 20 माइक्रोनफ़ारेनहाइट से ~ 200 जे वितरित करता है। एक डिस्पोजेबल कैमरे में फ्लैश-स्ट्रोब आमतौर पर 100 माइक्रोनफ़िएट के 300 वी संधारित्र से 3 जे होता है।) विखंडन बम में, विखंडन न्यूट्रॉन के प्रारंभिक स्रोत न्यूट्रॉन ट्रिगर को शक्ति प्रदान करने के लिए उसी या इसी तरह के परिपथ का उपयोग किया जाता है। परमाणु हथियार डिजाइन-इम्प्लॉशन-टाइप हथियार ट्रिगरिंग सीक्वेंस स्लैपर डेटोनेटर (ई. बी. डब्ल्यू. डी. का एक आधुनिक विकास) इलेक्ट्रोथर्मल-केमिकल टेक्नोलॉजी संदर्भ बाहरी लिंक विखंडन हथियार डिजाइन के तत्व, अनुभाग 4.1.6.2.2.6 डिटोनेटर परमाणु हथियार डिजाइन देखें।