超长金属丝电爆炸等离子体的轴向光辐射均匀性

摘要

利用金属丝电爆炸等离子体辐射强脉冲闪光驱动光敏炸药起爆，是开展强脉冲X射线热–力学效应研究的理想模拟加载方法之一，其关键问题是超长金属丝电爆炸的轴向光辐射均匀性。基于数字图像处理技术，建立了金属丝电爆炸等离子体光辐射均匀性定量化表征方法，分析了金属丝电爆炸沉积能量、金属丝材质和金属丝线质量密度分布等参数对其光辐射均匀性的影响规律。研究结果表明：沉积能量是影响金属丝电爆炸过程中光辐射均匀性的主要影响因素之一，在高脉冲功率源储能下，金属丝加载脉冲电流幅值高、上升时间快，其快速地沉积能量和欧姆加热过程有效提高了光辐射均匀性；其次，在欧姆加热阶段，难熔金属丝比易熔金属丝在电爆炸过程中更易获得均匀的轴向光辐射；最后，金属丝的线质量密度分布也会影响其光辐射均匀性，在质量密度不均匀处易形成较早的局部电爆炸，并产生强闪光点发射。