激光点火性能与边界条件具有密切关系,影响到激光点火的感度和点火延迟时间,对激光点火元件的设计具有关键作用。针对空气介质,K9玻璃透窗介质和在K9玻璃上真空磁控溅射镀制的Cu膜介质等3种边界条件,对B/KNO3和B/KNO3/酚醛树脂的1.06 μm脉冲激光点火性能进行了实验测试。结果表明,K9透窗对约束药剂表面烧蚀、气化产生的蒸气有显著作用,可以明显增加药剂点火感度并减少药剂点火延滞期;镀膜透窗增强了点火过程中药剂表面的等离子体,减少了点火延滞期,但却由于铜膜对激光的反射以及产生等离子体所消耗的能量,降低了点火感度。

通过测试激光点火的延迟时间、等离子体电荷通量和等离子体对激光的吸收能力,研究了激光等离子体和烧蚀对激光点火过程的影响。实验采用的含能材料为B/KNO3(m(B)∶m(KNO3)=40∶60),外加5%的酚醛树脂,激光器为脉冲宽度为680 μs的Nd∶YAG固体激光器。实验结果表明等离子体密度随激光能量的提高而增大,而且激光等离子体的电荷通量大于燃烧流的电荷通量。当激光能量密度低于某一临界值时,点火延迟时间随激光能量密度的提高而线性变短,然而激光能量密度超过该临界值后,激光点火延迟时间保持恒定。在实验条件下,激光等离子体几乎不吸收入射的激光能量,但是点火延迟时间的变化规律表明了烧蚀会阻碍激光能量向含能材料注入。

应用铁电系统关联函数理论,讨论了有限大小铁电薄膜材料极化反转过程中的反转体积比和反转电流,并将结论用于KNO3铁电薄膜反转电流实验数据的拟合.拟合结果表明,考虑薄膜尺寸及厚度影响的结果优于将铁电体视为无限大的KA理论的结果.

用光声-光电测试法,EMS方法和DSC热分析方法研究酚醛树脂对B／KNO3点火药的激光点火特性的影响。研究结果表明,在一定的入射激光能量下,当有酚醛树脂时,B／KNO3体系点火药的点火延迟期缩短,光声信号也减小,酚醛树脂的作用在于抑制样品的能量和物质量向环境流失。样品表面激光烧蚀斑的电子显微照相表明有无酚醛树酯,药剂的烧蚀情况无明显的差异,激光在药剂表面形成多个点火中心。