Взрывчатое разложение гексогена, тэна и композитов на основе тэна при лазерном и электронно-пучковом воздействии

• Автор: Лисков, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Взрывчатое разложение бризантных взрывчатых веществ при лазерном и электронно-пучковом инициировании
1.1. Лазерное инициирование БВВ без инородных включений
1.2. Лазерное инициирование БВВ с ультрадисперсными включениями
1.3. Электронно-пучковое инициирование БВВ
1.4. Резюме
Глава 2. Аппаратура и методика эксперимента
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы подготовки экспериментальных образцов
2.3. Измерение пороговых характеристик взрывчатого разложения образцов при лазерном инициировании
2.3.1. Функциональная схема измерения порога взрывчатого разложения образцов и экспериментальные ячейки
2.4. Схемы измерения оптических характеристик исследуемых образцов
2.4.1. Схема измерения показателя экстинкции образцов оптикоакустическим методом
2.4.2. Схема измерения коэффициента пропускания лазерного излучения образцом
2.5. Измерение спектров люминесценции образцов в довзрывном режиме при воздействии пучком электронов
2.5.1. Функциональная схема установки
2.5.2. Калибровка по динам волн
2.5.3. Калибровка спектральной чувствительности тракта
2.5.4. Криостат для измерения зависимости интенсивности люминесценции от температуры

2.6. Измерение спектрально-кинетических характеристик люминесценции образцов во взрывном режиме при воздействии пучков электронов
2.6.1. Функциональная схема установки
2.6.2. Калибровка по длинам волн
2.6.3. Калибровка спектральной чувствительности регистрирующего тракта
2.6.4. Методика обработки спектров люминесценции
2.6.5. Методика обработки кинетики свечения образцов
Глава 3. Лазерное инициирование тэна и композитов на его основе
3.1. Влияние размера включений ультрадисперсних частиц никеля на порог лазерного инициирования тэна
3.2. Инициирование взрыва тэна при воздействии импульсом второй гармоники неодимового лазера
3.3. Связь порогов лазерного инициирования и оптико-акустических характеристик тэна с включениями алюминия
3.4. Основные результаты и выводы главы
Глава 4. Электронно-пучковое инициирование монокристаллов тэна и гексогена
4.1. Спектрально-кинетические характеристики свечения продуктов взрывчатого разложения тэна
4.2. Люминесцентные характеристики гексогена в довзрывном режиме
4.3. Спектрально-кинетические характеристики свечения гексогена во взрывном режиме
4.4. Основные результаты и выводы главы
Заключение
Список литературы
Введение.
Общая характеристика работы.
Бризантные взрывчатые вещества (БВВ) имеют широкое применение в различных отраслях промышленности, военной и специальной техники. Одним из направлений расширения возможностей применения БВВ является бесконтактное инициирование взрыва без применения проводов и электродетонаторов, а также подрыва заряда механическим способом. В этом плане перспективно применение лазерного инициирования [1,2].
При этом необходима разработка новых материалов, имеющих высокую чувствительность к лазерным импульсам, при сохранении низкой чувствительности к другим видам воздействия (например: удар,
электрические импульсы и т.д.).
В аэрокосмической отрасли, в условиях вакуума для бесконтактного инициирования ВВ в будущем перспективно применение импульсных пучков электронов с использованием малогабаритных ускорителей.
Для разработки оптимальных материалов необходимы фундаментальные исследования механизмов взрывчатого разложения БВВ и композитов на их основе при воздействии лазерными и электронными пучками. Эта задача в настоящее время далека от окончательного решения и требует значительных усилий экспериментаторов и теоретиков в данном направлении.
В частности, для разработки оптимальных рецептур композитных материалов на основе БВВ необходимо исследовать влияние размеров включений на порог лазерного инициирования, механизм поглощения излучения и пороги инициирования Нсг с применением различных длин волн, дать интерпретацию зависимости порога инициирования композитных материалов от концентрации включений. Для понимания механизма развития реакции взрывчатого разложения необходимо изучение спектральнокинетических характеристик взрывчатого разложения БВВ.

при оптимальной концентрации включений, превышение которого ведет к увеличению порога взрывчатого разложения. Этот факт в настоящее время не имеет однозначного объяснения. Для выяснения этого вопроса необходимо исследовать связь порога инициирования и оптико-акустических характеристик тэна с включениями (показателя поглощения и акустического сигнала, пропорционального давлению в зависимости от концентрации).
При электронно-пучковом воздействии (раздел 1.3) в лаборатории изучены спектрально-кинетические характеристики свечения и оптического поглощения при взрывчатом разложении тэна. Идентифицированы некоторое продукты разложения кристалла во время воздействия пучка электронов, что позволило предложить модель начальной стадии процесса. Однако природа свечения на взрывной стадии однозначной интерпретации не получила. Необходимо выяснить хотя бы первый вопрос, является ли это свечение люминесценцией или имеет тепловую природу. Ответ на этот вопрос позволит делать более обоснованные предположения о характере развития взрывчатого процесса на заключительной стадии.
Все предыдущие работы выполнялись с использованием тэна, самого чувствительного из БВВ. Представляет интерес расширение круга объектов БВВ. Поэтому имеет смысл начать изучение взрывчатого разложения при исследовании бесконтактных методов инициирования других БВВ, которые возможно взорвать имеющимися в лаборатории источниками инициирования. Как показали предварительные эксперименты положительный результат можно получить при использовании гексогена. В связи с этим возникла задача изучить спектрально-кинетические характеристики свечения гексогена вначале в довзрывном. затем и в режиме взрыва при воздействии пучком электронов.
Таким образом, в данной диссертационной работе проведены исследования кратко сформулированные в данном разделе и во введении в виде целей и задач работы.