Lasers användning vid neutralisering av explosiva föremål under markytan: Interaktionen mellan laser och markmaterial vid neutralisering av explosiva föremål
2025 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10,5 credits / 16 HE credits
Student thesisAlternative title
The use of Lasers in the Neutralizationof Explosive Devices Beneath the Ground Surface : The interaction between laser and groundmaterials during neutralization of explosive objects (English)
Abstract [en]
This project, conducted on behalf of the Swedish Defence Research Agency, FOI, aims to investigate the feasibility of using lasers to neutralize buried explosive devices such as landmines and unexploded ordnance, UXO. The work combines a literature review with practical experiments in which a continuous CW laser and a Nd:YAG pulsed laser were tested on soil and sand as ground materials.
The results show that low-porosity soil can be effectively penetrated by laser, enabling the heating of a simulated mine to temperatures above the autoignition temperature of common explosives. In soil, tunnel and glass formation were observed, while sand proved more difficult to penetrate due to its high porosity and poor thermal conductivity. The combination of CW and pulsed lasers did not yield any significant improvement compared to the CW laser alone.
The project demonstrates that laser-based mine clearance has potential but requires further development and optimization of laser power, beam profiles, and adaptation to different soil types in order to become a practical solution in the field.
Abstract [sv]
Detta projekt, genomfört på uppdrag av Totalförsvarets forskningsinstitut, FOI, ska undersöka möjligheten att använda laser för att neutralisera nedgrävda explosiva föremål såsom landminor och oexploderad ammunition (OXA). Arbetet kombinerar en litteraturstudie med praktiska experiment där en kontinuerlig CW-laser och en Nd:YAG-pulslaser testades på markmaterialen jord och sand.
Resultaten visar att jord med låg porositet kan penetreras effektivt med laser, vilket möjliggör uppvärmning av en simulerad mina till temperaturer över självantändningsgränsen i vanligt förekommande sprängämnen. I jord observerades tunnel- och glasbildning, medan sand visade sig vara svårare att penetrera på grund av sin höga porositet och dåliga värmeledningsförmåga. Kombinationen av CW- och pulslaser gav ingen signifikant förbättring jämfört med CW-laser ensam.
Projektet visar att laserbaserad minröjning har potential men kräver vidare utveckling och optimering av lasereffekter, strålprofiler och anpassning till olika marktyper för att kunna bli en praktisk lösning i fält.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 46
National Category
Other Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-215276ISRN: LIU-IEI-TEK-G–25/02626–SEOAI: oai:DiVA.org:liu-215276DiVA, id: diva2:1973926
External cooperation
Totalförsvarets forskningsinstitut, FOI
Subject / course
Mechanical Engineering
Presentation
2025-06-03, Linköpings Universitet, Linköping, 11:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
2025-07-042025-06-202025-07-04Bibliographically approved