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瞬态光谱法测量环氧丙烷爆轰温度

李刚 | -> | 973| 0| 354.343MB |爆轰温度,瞬态发射光谱,增强型电荷耦合器件,环氧丙烷

李刚 李刚 | 文档量 |浏览量7791

摘􀀁 要􀀁 采用具有像增强功能的光谱探测器􀀂 􀀂 􀀂 增强型电荷耦合器件ICCD 和DG535 同步控制器, 应用激波管技术和光纤光谱方法, 由压力传感器监测爆燃转爆轰的过程, 在解决了同步控制, 防止误触发等问题后, 从爆炸激波管的侧窗拍摄到了环氧丙烷由爆燃转变为爆轰时刻的曝光时间为2 􀀁s , 分辨率达到0􀀁 2 nm的瞬态发射光谱。对所测光谱进行强度定标后, 可直接得到环氧丙烷爆轰时刻的热辐射背景, 用黑体辐射公式按照最小二乘法原则对其进行拟合, 得到了环氧丙烷的爆轰温度为2 416 K。此爆轰温度的获得, 为进一步分析环氧丙烷爆燃转爆轰过程的微观机理提供了实验数据。
    爆轰温度是炸药爆轰理论以及爆轰产物状态方程形式中最敏感的参数之一。爆轰温度的直接测量, 既可验证在研究高温高压下材料性质时所选物态方程的正确性, 又能深入认识在爆轰波的冲击下爆轰物质的各种转换状态和一系列反应过程。含能材料是制备现代武器的关键材料, 对其爆轰温度
的准确测量, 对研究制备新型武器战斗部、火炸药、弹丸和火工品等有非常重要的意义。
    由于爆轰过程持续时间短、温度高、破坏性强, 用传统的测温方式( 如钠谱线翻转法[ 1] ) 难以测量。目前对爆轰温度的测量主要应用辐射测量方法, 其原理是通过记录爆轰过程中所产生的热辐射来确定其温度。辐射测温具有实时、高分辨等特点, 从而成为爆轰测温最有效的手段[ 2] 。
    本实验室已对环氧丙烷爆燃转爆轰过程的光辐射特性、反应主要产物等进行了研究[3􀀂5] 。本文则用光谱方法, 结合辐射度学原理对环氧丙烷爆轰时刻的爆轰温度进行了测量:采用具有像增强功能的光谱探测器- 增强型电荷耦合器件( intensified char ge coupled dev ice, ICCD) 和DG535 同步控制器, 应用激波管技术和光纤瞬态光谱方法, 拍摄到了环氧丙烷由爆燃转变为爆轰( DDT) 时刻的瞬态发射光谱, 将所测光谱进行强度定标后可得到热辐射背景, 对此用黑体辐射公式按照最小二乘法原则进行拟合[ 6] , 得到了环氧丙烷的爆轰温度。
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