Тен К.А.   Титов В.М.   Прууэл Э.Р.   Лукьянчиков Л.А.   Толочко Б.П.   Купер К.Э.  

Исследование быстропротекающих процессов с помощью синхротронного излучения.

Reporter: Тен К.А.

Синхротронное излучение (СИ), как источник рентгеновского излучения, обладает рядом уникальных свойств, основными из которых являются большая интенсивность потока, позволяющая использовать очень малое время экспозиции (dt=1 нс), высокая периодичность во времени (dt=5-250 нс) и малая угловая расходимость. Это выгодно отличает СИ от обычного рентгена и позволяет при регистрации излучения, проходящего через вещество, получать многокадровую картину распределения плотности в ударных волнах и в детонирующем ВВ с хорошим разрешением. В Новосибирске для исследования взрывных процессов используется синхротронное излучение (энергия 20 – 30 кэВ) от коллайдера ВЭПП-3. Для регистрации используется разработанный в ИЯФ СО РАН детектор с линейным разрешением 100 мкм. В докладе представлены результаты исследований по следующим направлениям:

1. Измерения проходящего излучения и получение распределения плотности на фронте в ударных волнах и детонации зарядов ВВ с разрешением 100 мкм. Получены распределения плотности на фронте детонации в мощных ВВ, а также при ударном сжатии высокопористого наноструктурного аэрогеля.
2. Измерения проходящего излучения и восстановление объемного распределения плотности в разлетающихся продуктах детонации цилиндрических зарядов ВВ. Разработана методика восстановления объемных распределений полей скоростей и давления. Получены экспериментальные данные по штатным ВВ.
3. Измерение мало-углового рентгеновского рассеяния и восстановление динамики размеров наночастиц конденсированного углерода в процессе детонации. Показано, что рост наночастиц продолжается за зоной химической реакции. Размеры измеренных наночастиц варьируются от 2 нм у ТАТБ до 70 нм у БТФ.
4. В последнее время методики с использованием СИ стали использоваться для статических исследований структурных изменений внутри ВВ в зависимости от давления и температуры. Получены рентгеновские томографические снимки зарядов ВВ с разрешением 3 мкм.

Полученные данные распределению параметров на фронте детонации и по динамике размеров наночастиц конденсированного углерода позволят лучше понять физику детонационных превращений и получить более адекватное уравнение состояния ВВ.