Eksperimentālie pētījumi par augstas intensitātes lāzerierīču sūkņu noteikšanu ir ļoti progresīvi!

Ir labi zināms, ka enerģiju saturošu materiālu reakcijas kinētika ir galvenais faktors sprādziena īpašību un drošības noteikšanā, taču reakcijas procesa sarežģītība un eksperimentālo līdzekļu trūkums joprojām ir galvenais izaicinājums eksperimentālajai izpētei un smalkajai modelēšanai. Lai precīzi prognozētu enerģiju saturošu materiālu detonācijas un drošības īpašības, ir ļoti svarīgi noskaidrot to reakcijas mehānismus un kinētiskos procesus.
Savukārt sūkņa-zondes eksperimenti ar lielām lāzerierīcēm nodrošina dažādas elastīgas slodzes un zondes kombinācijas, lai pētītu spēcīgo sprāgstvielu reakcijas kinētiku un kinētiskos procesus lielā telpiskā un laika mērogā.
Nesenajā pārskatā, kas publicēts enerģētikas materiālu robežās, pētnieku grupa no Ķīnas izklāstīja pētījumus, uzlabotas sūkņu zondes eksperimentālās metodes un progresu lielās lāzerierīcēs.
Starp atklājumiem zinātnieku komanda sniedz provizoriskus rezultātus par hiperdriven sprādzieniem, dinamisku skrejlapu attēlveidošanu, dinamisku sprāgstvielu rentgenstaru difrakciju un ierosinātā stāvokļa dinamiku. Turklāt tie izklāsta metodes, lai pētītu iekšējo deformāciju, fāzu pārejas un īpaši ātru dinamiku dinamiskas slodzes apstākļos ar augstu telpisko un laika izšķirtspēju, kas var atklāt sprādzienbīstamas reakcijas dinamikas sarežģītību.
"Šie eksperimenti ir liels izaicinājums, jo ļoti svarīga ir jaunas paaudzes in situ diagnostikas izstrāde līdz milimetru garumam." Gen-bai Chu, raksta pirmais autors, sacīja.
"Galīgais mērķis sūkņu zondes eksperimentiem, apvienojot optiskās un rentgena (vai citu daļiņu) zondes, ir panākt ķīmisko reakciju femtosekundes attēlveidošanu materiālu virsmās un saskarnēs vai apraktos saspiestos paraugos ar atomu mēroga telpisko izšķirtspēju."
Autori identificēja četrus galvenos soļus:
Pirmkārt, mikronu izmēra sprāgstvielas rada regulējamu spiediena diapazonu no zema spiediena aizdedzes līdz ar lāzeru ielādētiem hiperpiedziņas sprādzieniem.
Otrkārt, augstas izšķirtspējas pārejoša rentgena attēlveidošana ļauj pētīt augstas enerģijas sprāgstvielu mikrostrukturālo attīstību dinamiskas slodzes apstākļos, kas ir svarīgi sprāgstvielu foliju veiktspējas optimizēšanai un jaunu, uzticamu ierosināšanas ierīču projektēšanai.
Treškārt, sprāgstvielu kristāla struktūra, fāzes frakcija, daļiņu izmērs un ķīmiskās reakcijas produkti dinamiskā slodzē ir svarīgi faktori, lai izprastu sprāgstvielu detonācijas mehānismu.
Visbeidzot, īpaši ātra lāzera spektroskopija ļauj pētīt strukturālās, ģeometriskās un ķīmiskās izmaiņas elektroniskas vai vibrācijas ierosmes ietekmē.
Chu secina: "Raugoties nākotnē, sūkņa zondes eksperimentus var izmantot, lai pētītu sarežģītas reakcijas, kas ietver ķīmiskas reakcijas un triecienviļņu savienojuma efektus, lai gūtu ieskatu saišu pārraušanā/veidošanā, vietējās enerģijas populācijās un to pārdalē, strukturālās un stehiometriskās izmaiņas, fāzu atdalīšana, un dinamika dinamiskas slodzes apstākļos. ''