實驗反應與等離子體的電磁效應
(論文部分內容摘抄)
等離子體在反應中的可能作用,研究人員對反應物噴出的等離子體進行了研究2-7,但它們在爆轟的起爆和傳播中的作用仍不清楚。在爆轟物自由表面觀察到的發(fā)光等離子體在~1.3 Pa的局部真空下以~20 km/s的速度移動,密度估計高達70 kg/m3,但通常小于1kg/m3。此外等離子體的溫度估計為10,000至20,000K由于這些等離子體存在于反應物的自由表面,因此它們也必須存在于反應顆粒物的間隙中,并沖擊下游未反應的晶體。如果產生的等離子體確實在反應或的起始和增長中起作用,可能通過施加電場來控制該過程,從而改變敏感性和性能。
“來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)進行的各種實驗的數據表明,等離子體從PBX-9501的起爆裝藥投射到圓柱形導軌上并通過高速攝影、X射線和質子射線照相以及光子多普勒測速(PDV)來測量其進展情況。”在一組實驗中,等離子體受到1特斯拉磁場的影響,在另一組實驗中,等離子體會受到高達+60千伏電勢差的縱向電場的影響。在其他實驗中,PBX-9502的楔子受到橫向電場的作用,以確定它們對失敗的影響。在修正間隙試驗(MGT)中也研究了1-T磁場對起爆和生長的影響。
類似于鋁用磁場進行的實驗。
電場的影響,平行電場的應用導致 Comp-B 爆轟傳爆距離發(fā)生變化。在類似的實驗中研究了電場對 HMX型澆注反應起爆和發(fā)展的影響,并利用改進的間隙測試(MGT)觀察到了適度的影響。
在索爾茲伯里和溫特在英格蘭原子武器研究所進行的實驗中,表明橫向電場可以顯著影響基于TATB的物EDC-35的失效厚度。EDC-35平面楔形的厚度在100毫米長度上從6毫米變化到1毫米,即它們具有3°的錐度。每個楔形體的厚邊緣由線波發(fā)生器在其厚邊緣處啟動,并通過條紋照相機觀察爆轟的進行情況。鋁電極被放置在楔形體的上方和下方,并在楔形體的上方和下方放置的鋁電極。充電至25 kV的16F電容器通過起藥放電。將在臨界失效厚度下失效,用一排攝像機觀察了電場對失效厚度的效應。我們將描述在另一個基于物上支持這些觀察的類似實驗。
用光學成像相機、閃光X射線和質子成像診斷儀觀察。
電場和磁場中的等離子體,在電學和磁學實驗中,PBX-9501直徑為 35 毫米,長度為 58 毫米,被壓入圓柱體中。每個的一端,另一端觀察等離子體。表面要么是光禿禿的,要么連接到內徑為 22 毫米、長度為150 毫米的直塑料管上。用德國PCO高速相機(德國Excelitas PCO 公司的pco.dimax高速相機) 200 幀相機監(jiān)測等離子體的進展,并使用金屬證人塊來檢測等離子體形成的差異。結果:磁場中的等離子體。
觀察到的電場效應的可能解釋包括:焦耳熱使反應產物整體加熱;降低促進位錯運動的能障,擾動化學反應的活化能,以及加速從反應區(qū)投射出的等離子體。
德國Excelitas PCO 公司的pco.dimax高速相機,具備高分辨率、高感光度、高幀率的優(yōu)點,將高速實驗過程完美記錄,為實驗提供強而有力的圖像數據支持。
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