Billede af højeksplosive detonatorer

Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forskere og samarbejdspartnere ved Los Alamos National Laboratory (LANL) har for første gang taget 3D-snapshots af drift af højeksplosive detonatorer.

Forskere fra LLNL, Los Alamos og National Security Technologies, LLC (NSTech) kombinerede state-of-the-art billeddannelsesfunktioner med computertomografisk rekonstruktion (røntgen tværsnitsbilleddannelse) i eksperimenter udført på Argonne National Laboratory's Advanced Photon Source for at generere 3D-snapshots af eksploderende folieinitiatorer.

Eksploderende folieinitiatorer (EFI), også kendt som slapper detonatorer, tilbyde sikkerheds- og timingfordele i forhold til andre midler til at starte højeksplosiver. Imidlertid, at forstå, hvordan detonatorer udfører, er udfordrende.

EFI er en forbedring af den tidligere eksploderende bridgewire-detonator. I stedet for direkte at koble chokbølgen fra den eksploderende ledning, det ekspanderende plasma fra en eksplosion af en metalfolie driver en anden tynd plast- eller metalfolie kaldet en "flyer" eller en "slapper" hen over et hul, og dens højhastighedsindvirkning på sprængstoffet leverer derefter den energi og stød, der er nødvendig for at starte en detonation.

"De rige billeddannelsesdata om EFI og flyer -mikrostruktur med tiden repræsenterer en ny mulighed for at forfine forståelsen for flyer -drift af slapper -detonatorer, "sagde LLNLs Trevor Willey, medforfatter af forskningen. "Parametre kan indstilles for at opnå optimal ydeevne. Dataene vil hjælpe med at forstå initieringsmekanismen for slapper -detonatorer."

Forskningen er vigtig for at vurdere aldringsmargener, sikkerhed og ydeevne, og i udviklingen af ​​nye og forbedrede designs.

Under forsøget, et LANL/NSTech-udviklet firekamerasystem fik fire billeder fra successive røntgenpulser fra hvert skud. Den første ramme var før brobrud. Det andet billede flyer cirka 0,16 millimeter (mm) over overfladen, men kanter af folien og/eller flyer er stadig fastgjort til substratet. Den tredje ramme fanger flyer under flyvning, mens den fjerde viser en fuldstændig løsrevet flyer i en position, der typisk er hinsides, hvor slappere rammer angrebssprængstof. Forskerne brugte derefter de nyligt udviklede Livermore Tomography Tools til at rekonstruere 3D-billeder af flyers.

Teknikken bruges nu til at understøtte flere igangværende programmatiske bestræbelser inden for LLNL.

Forskningen fremgår af Journal of Applied Physics .