无源光纤探针在爆轰实验中的应用

利用熔石英在冲击作用下发光的特性开发了一种测量冲击到达时间的无源光纤探针技术。当冲击波阵面到达光纤探针端面时会产生一个瞬时光信号,这个光信号经光纤传输到光电探测器,变换为电信号后由示波器记录,通过判读就可以知道冲击波阵面到达光纤探针的时刻。该探针无需外加信号源,响应时间可达亚纳秒,抗电磁干扰,可对非金属材料进行直接测量。目前,该探针在爆轰实验测试中得到了大量的应用,本文给出了利用光纤探针测量LY12样品中的冲击波速度、电炮加载的Mylar膜飞片的平面性以及GI-920炸药的爆轰波形的实验方法和结果。     

GI-920炸药爆轰波阵面的光纤探针测量

利用熔石英在冲击作用下的发光特性开发了一种测量冲击到达时间的光纤探针技术。当爆轰波阵面到达光纤探针端面时会产生一个瞬时光信号,经光纤传输到光电探测器,变换为电信号,再由示波器记录,通过判读就可以知道冲击波或飞片到达光纤探针的时刻。采用芯径0．3mm的石英光纤探针阵列对一点起爆的爆压为10GPa的GI-920炸药的爆轰波阵面进行了测量,测量到3条不同直径上的波形,并利用所测数据绘出爆轰波阵面的三维形状图。结果表明,随着测试半径增大,爆轰到达时间分散性明显增加,爆轰波阵面的倾角也增大。实验所得信号的上升时间均小于4ns,说明光纤探针技术为炸药爆轰时间参数的测量提供了一种新的高精度的测试手段。