Использование синхротронного излучения для исследования взрывных процессов

• Автор: Тен, Константин Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 102 с. : 18 ил.

Оглавление.
Введение
Глава I. Использование рентгеновского и синхротронного излучений для изучения взрывных процессов

1.1. Введение

1.2. Взаимодействие рентгеновских лучей с веществом

1.3. Импульсные рентгеновские установки на рентгеновских трубках

1.4. Синхротронные источники рентгеновского излучения и детекторы для

регистрации излучения

1.5. Экспериментальная станция для исследования взрывных процессов

Глава 2. Измерение распределения плотности на фронте детонации

цилиндрических зарядов малого диаметра

2.1. Введение
2.2. Постановка экспериментов
2.3. Результаты измерений распределения проходящего излучения
2.4. Коррекция измеряемого сигнала
2.5. Восстановление массы вещества вдоль луча СИ
2.6. Измерение кривизны фронта детонации
2.7. Восстановление распределения плотности на фронте детонации
2.8. Оценка точности методики
2.9. Обсуждения результатов
2.10. Восстановление плотности в нестационарных взрывных процессах
2.11. Выводы

Глава 3. Измерение объемного распределения плотности разлетающихся продуктов стационарной детонации цилиндрических зарядов ВВ
3.1. Введение
3.2. Постановка экспериментов
3.3. Восстановление количества вещества на луче по данным детектора
3.4. Восстановление радиального распределения плотности по «тени»
3.5. Обсуждение результатов
3.6. Выводы
Глава 4. Измерение динамики конденсации углерода при детонации
взрывчатых веществ
4.1. Введение
4.2. Мало-угловое рентгеновское рассеяние (МУРР) на наночастицах
4.3. Постановка экспериментов
4.4. Результаты измерений мало-углового рентгеновского рассеяния
4.5. Обсуждение результатов измерения МУРР
4.6. Измерение динамики МУРР у взрывчатых веществ с добавками
наноалмазов
4.7. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Введение
Актуальность. Исследование поведения материалов в экстремальных условиях приобретает все большее значение для как предсказания их поведения в подобных условиях, так и для получения новых материалов. Правомерность такого подхода доказывается уже полученными успехами при взрывном синтезе алмазов и других сверхтвердых материалов, получением новых материалов при сварке взрывом и взрывном компактировании и т. д. Именно свойства взрывчатых веществ (ВВ), являющиеся в этих случаях источником определяющего энергетического воздействия, в основном и определяют успех этих методов, так как позволяют реализовать эти экстремальные условия хотя и на короткое время, но с хорошей воспроизводимостью. Целенаправленное изменения параметров детонации ВВ позволяет организовать управление каждым конкретным процессом, решая задачу его оптимизации.
Активные исследования в области физики ударных и детонационных волн были начаты вскоре после второй мировой войны с целью получения термодинамических уравнений состояния конденсированных сред (в том числе и взрывчатых веществ) в широком диапазоне давлений и температур. Для проведения необходимых измерений в этот период были разработаны дискретные методы измерения скорости ударных волн и скорости движения поверхности образца. Логика дальнейшего развития экспериментальной техники

цифровой двойной коррелированной выборки — т. е. измерение сигналов производилось дважды за оборот пучка - в моменты максимумов импульсов и в паузах между ними - с последующей обработкой (взятием разности записанных сигналов) в ЭВМ. Для регистрации интенсивности прошедшего прямого пучка СИ и интенсивности «мягкой» (в диапазоне энергий 7-15 кэВ) компоненты МУРР, были разработаны детекторные головки с кремниевыми рт-фотодиодами и малошумящими усилителями. В такой головке кристалл детектора (бескорпусный фотодиод) малой площади (1мм х 1мм) размещен на конце тонкой коаксиальной штанги. Это позволило, как прецизионно вводить детектор в прямой пучок (не затеняя ФТГ-3), так и точно юстировать его вне пучка. В проходящем прямом пучке СИ поток на детекторе составлял » 10 фотонов/вспышку. Общий поток дифрагированных фотонов,
регистрируемых ФТГ-3 составлял « 103 фотонов/вспышку, а для кремниевых рт-диодов ~ 15 фотонов/вспышку. Изготовление и настройка аппаратуры проводилась Федотовым М.Г. (ИЯФ СО РАН) [40, 41].
После проведения первых успешных динамических экспериментов по регистрации проходящего излучения и МУРР были сформулированы требования к детектору для проведения исследований взрывных процессов.
Задачу может решить однокоординатный позиционно-чувствительный детектор, позволяющий измерять координатное распределение плотности потока рентгеновского излучения за время меньшее, чем интервал между