Инициирование взрывного разложения тетранитропентаэритрита и смесевых составов на его основе при электронно-пучковом и лазерном воздействии

• Автор: Пузынин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РАДИАЦИОННОЕ ИМПУЛЬСНОЕ ИНИЦИИРОВАНИЕ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Взрывное разложение азидов тяжелых металлов при лазерном и электроннопучковом воздействии.
1.2. Взрывное разложение бризантных взрывчатых веществ при воздействии импульсных электронных пучков.
1.3. Взрывное разложение бризантных взрывчатых веществ при воздействии импульсного лазерного излучения
1.4. Инициирование взрывчатых составов и бризантных взрывчатых веществ с добавками, поглощающими лазерное излучение

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методика подготовки экспериментальных образцов.

2.3. Измерение нестационарного оптического поглощения при воздействии импульсными пучками электронов.

2.3.1. Функциональная схема установки.

2.3.2. Калибровка по длинам волн
2.3.3. Методика обработки спектров и кинетики оптического поглощения
образцов
2.4. Измерение пространственнодинамических характеристик свечения образцов при воздействии импульсным пучком электронов.
2.5. Измерения характеристик импульсного давления при взрыве образцов под воздействием импульсным пучком электронов.
2.5.1. Экспериментальная ячейка.
2.5.2. Анализ работы пьезоакустического преобразователя.
2.6. Измерение порога взрывного разложения образцов при импульсном лазерном воздействии
2.7. Измерение характеристик импульсного давления при взрыве образцов
под воздействием лазерных импульсов.
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОННОПУЧКОВОЕ ИНИЦИИРОВАНИЕ ТЕТРАНИТРОПЕНТАЭРИТРИТА .
3.1. Спектральнокинетические характеристики нестационарного оптического поглощения монокристаллов тэна
3.2. Пространственнодинамические характеристики взрывного разложения монокристаллов тэна
3.3. Некоторые характеристики импульсного давления
3.4. Влияние добавок наночастиц 1 С и А1 на чувствительность тэна к электроннопучковому воздействию
3.4. Анализ экспериментальных результатов.
Основные результаты главы 3.
ГЛАВА 4. ЛАЗЕРНОЕ ИНИЦИИРОВАНИЕ СМЕСЕВЫХ СОСТАВОВ ТЕТРАНИТРОПЕНТАЭРИТРИТА И НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ Ы1С И АЬ .
4.1. Влияние добавок наночастиц ЛС и А1 на чувствительность тетранитропентаэритрита
4.2. Давление продуктов взрывного разложения смеси тетранитропентаэритрита с наночастицами ТИС и А1 при импульсном лазерном инициировании.
4.3. Лазерное инициирование тэна и смеси тэна с наночастицами ИЮ и А1 при повышенных температурах
4.4. Анализ экспериментальных результатов
Сводка основных результатов главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В работе было экспериментально исследовано инициирование таблеток азидов свинца и серебра импульсами рубинового и неодимового лазера длительностью и 3 с. Порог энергетического инициирования АТМ зависит от вида излучения и длительности импульса. При т 0 нс критическим параметром инициирования является плотность энергии в импульсе при облучении лазерами с модулированной добротностью Нс 4 мДжсм . Авторы работы считают, что при воздействии лазеров в режиме свободной генерации т 3 мке, критическим параметром является мощность импульса. Изменение температуры в интервале К не влияет на величину порога инициирования азида свинца. Однако при любом способе импульсного инициирования существует индукционный период развития процесса взрывного разложения, который разными авторами определяется по разной методике. АТМ. В инициирование фиксировалось скоростной фотографией и за индукционный период принималось время до начала разлета кристалла. Длительность индукционного периода, измеряемое различными способами, в упомянутых работах всегда больше длительности инициирующего импульса и зависит от его энергии, уменьшаясь с ее ростом. При традиционных способах инициирования наблюдается существенное увеличение пороговой энергии с уменьшением размеров кристалла АТМ , . Зависимость порога от размеров в области меньших 0,1 мм не исследована, тем не менее установлено, что мелкодисперсные 0, мм образцы не удается инициировать лазерным излучением с Н 2 Джсм2 II и импульсом электронов , что свидетельствует о значительном повышении критической плотности энергии в этой области размеров кристалла. Отметим, что влияние на порог инициирования размеров зоны облучения б исследовалось в работах , . Где было показано, что пороговая плотность энергии инициирования таблеток азида свинца сфокусированным лазерным излучением постоянна для больших диаметров пучка и возрастает с уменьшением диаметра. Так Нс оказалась в раз больше при б 0, мм, чем при б 0,2 мм. Зависимость Нсб при инициировании прессованных таблеток азида свинца расфокусированным лазерным излучением получена в работе . При больших б значительно более 1 мм, порог инициирования не зависит от диаметра облучаемой зоны, при б 1 мм происходит увеличение порога инициирования. При б 0 Нс неограниченно возрастает, энергия импульса уменьшается и стремится к некоторому пределу. Интересно сопоставить данные по порогу инициирования АТМ при различных длинах воли лазерного излучения. В работе исследовались закономерности инициирования азида свинца и серебра импульсом ти 6 не азотного к 7,1 нм лазера. Критическая плотность энергии не определена, взрыв образца следовал после подачи импульсов с Н Джсм2, при уменьшении плотности энергии импульса до Н 0,6 Джсм2 необходимое для инициирования количество импульсов увеличивалось до , при дальнейшем уменьшении Н инициирование образна не наблюдалось даже после воздействия 0 импульсов. Характер процесса не менялся при варьировании скважности импульсов. Величина пороговой плотности энергии импульсного инициирования монокристаллов азида серебра эксимерным лазером т не, к 8 нм составляет 1,5 Джсм2 . При этой плотности энергии инициирование наблюдается после действия первого импульса, при уменьшении Н до 0,7 Джсм2, инициирование наблюдалось после серии импульсов, следующих со скважностью 1 с. При Н 0,7 Джсм2 образцы не взрывались, однако наблюдалось частичное разложение и вылет продуктов разложения с облучаемой грани образца. Взрывное разложение АТМ авторы 9 объясняют в рамках тепловой микроочаговой теории зажигания, согласно которой поглощение лазерного излучения происходит коллоидными частицами металла с характерными размерами 5. В результате нагрева частиц в их окрестности образуются очаги химического разложения, слияние которых приводят к взрыву образца. Иной точки зрения для объяснения тех же результатов придерживаются авторы . Согласно их точки зрения взрывное разложение АТМ, по крайней мере, на начальной стадии развивается по цепному механизму с участием зонных носителей зарядов электронов и дырок.