基于面积折减等效模型的光电倍增管水下内爆机理研究

光电倍增管(photomultiplier tube,PMT)是中微子探测器的核心部件,是由玻璃材料制成的内部真空的薄壳结构,排列在深水中工作,若一个PMT被压溃会产生内爆冲击波,会引起周围PMT发生殉爆。针对PMT内爆,建立了PMT内爆数值计算简化模型,并将计算与试验结果进行对比,验证简化模型的合理性。在此基础上,提出了基于面积折减等效模型的PMT内爆计算方法,通过等效模型分析了防护装置破口面积对PMT内爆的影响,得出随着防护装置破口面积的减小,水流碰撞发生PMT内爆的时刻相应提前,内爆产生的冲击波脉宽基本保持不变,冲击波压力峰值明显减小。该研究有利于找到有效的PMT内爆防护方法。