铜箔爆炸等离子体

瞬时高温高密度

利用干涉法同时重构爆炸冲击波压力、等离子体温度和电子密度的空间分布，为火工品能量转换元件起爆性能测试提供关键技术基础。

Li, Dangjuan · Yuyan, Lu · 王佳 · 郭荣礼 · Wang, Kexuan · 苏俊宏 · ShenJiang, Wu

Journal of the Optical Society of America A: Optics and Image Science, and Vision 2024

参数信息

最大冲击波压力

1.297 atm

最高等离子体温度

16,280 K

最大等离子体电子密度

2.134 × 10^17 cm^-3

拍摄帧率

3 × 10^6 fps

技术优势

同时给出三类参数

从同一组干涉图序列中，通过折射率模型分区，同时重构出冲击波压力、等离子体温度和电子密度的空间分布，避免了多次实验的不一致性。

纳秒级时间分辨

以 3×10^6 fps 的帧率记录干涉图序列，能够分辨铜箔爆炸过程中冲击波波前和等离子体的快速传播过程。

全场定量分布

通过 Abel 算法重建折射率分布，进而得到冲击波压力和等离子体参数的二维空间分布，而不只是单点测量。

适配火工品测试

该方法直接针对铜箔换能元起爆过程，为火工品能量转换元件的起爆性能测试提供了理论和技术基础。

应用场景

• 等离子体诊断：对爆炸瞬态等离子体进行全场定量诊断，获取温度与电子密度空间分布。
• 火工品性能测试：为火工品换能元起爆性能提供冲击波压力和等离子体参数的数据支撑。
• 瞬态过程测量：以 3×10^6 fps 记录纳秒级瞬态过程，追踪冲击波波前和等离子体传播。