瞬态辐射光纤高温计系统研制

为了测定高能炸药爆轰温度,研究高能炸药的爆轰辐射特性,研制了一台瞬态辐射光纤高温计。该高温计采用光纤分束器将被测光源发光通过同一根光纤分束至6个不同通道,保证了高温计各个通道采集的光是目标光源同一点发光,提高了测温精确性。还介绍了测量炸药爆轰温度的方法及原理,以TATB基炸药为实例,测量了该炸药的辐射光谱历史,并运用线性最小二乘法进行拟合,得到了该炸药的爆轰温度为3 135 K±28 K.

高速碰撞诱发闪光辐射温度的测量及误差分析

为实现对高速碰撞诱发的闪光辐射温度进行实验测量及误差分析,建立了二级轻气炮加载系统及闪光辐射温度测量系统。采用聚碳酸酯弹丸分别以6 km/s、3.9 km/s的速度垂直撞击2A12铝靶,利用瞬态光纤高温计采集闪光信号,通过比色法计算不同碰撞条件下的闪光辐射强度及辐射温度。依据普朗克辐射定律计算了不同波长及温度条件下的闪光辐射强度理论值,与实验测量结果相比较并进行了误差分析;分别采用双色测温法的不同波长组合及四色测温法计算了闪光辐射温度及其平均温度,通过计算标准差分析了波长的选取对闪光辐射温度的影响。结果表明:与理论计算结果相比较,实验测量得到的闪光辐射强度值偏低,采用双色测温法计算闪光辐射温度时波长的选取对计算结果影响很大,波长间隔越大计算结果误差越小(误差最小值实验No.1为68.25 K,实验No.2为30.67 K);四色测温法计算得到的闪光辐射温度与平均温度相近(误差实验No.1为72.88 K,实验No.2为63.66 K),因此采用比色法计算闪光辐射温度时应尽量选取大间隔波长或多个波长参与计算以降低误差。

超高速碰撞天然白云石板产生闪光的实验研究

推导了碰撞产生闪光的射流起爆模型,并利用建立的光纤瞬态高温计测量系统和二级轻气炮加载系统,进行了碰撞速度相近、弹丸入射角度分别为45°和60°(与靶板平面的夹角)时球状铝丸超高速碰撞天然白云石板产生闪光现象的实验测试。实验结果表明:当弹丸为LY12铝、靶板为20mm厚的天然白云石板,碰撞速度分别为1.86km/s和1.96km/s时,弹丸入射角度为45°时的闪光强度峰值大于弹丸入射角度为60°时的闪光强度峰值。