近日,流体力学研究所的员工与俄罗斯科学院西伯利亚分院拉夫连季耶夫水文气象和核物理研究所(IGiL SB RAS)及设计与技术分院(KTF IGiL SB RAS)的工程师携手,为“西伯利亚环状光子源”集体使用中心(CCU“SKIF”)的研究项目,对一款钢制室进行了严格的真空与爆炸试验。试验结果显示,该相机室在极端条件下仍能保持高度的稳定性和安全性。
此次相机测试共分为三个阶段。在第一阶段,科研人员对实验舱体和舱盖的自动化锁定与解锁系统进行了全面测试,确保了实验舱的密封性和安全性。随后,在第二阶段进行了真空试验,成功达到了0.001个大气压的真空参数要求。
在真空参数确定后,研究团队进入了关键的爆炸试验阶段。他们进行了四次系列爆炸试验,爆炸威力从1公斤TNT当量逐步增加至2.5公斤TNT当量。据快速流动过程站开发和创建协调员、SKIF集体使用中心科学秘书、物理和数学科学候选人伊万·鲁布佐夫介绍,这是世界上首次在如此大容积(5立方米)的爆炸室内进行同步辐射源测试,其设计爆炸威力高达2公斤TNT当量。爆炸测试是确保试验室稳定、实验安全且可供使用的重要步骤。
在试验过程中,科研人员采用了四种不同的监测方法,包括应变计、压阻式、光学方法和振动技术,以全面评估爆炸对相机室的影响。应变计用于确定爆炸过程中室体所经历的机械变形;压阻式方法分析冲击波在消声器出口处的衰减情况;光学方法则通过高速光学摄像机(每秒拍摄1万帧)测量室消声器相对于固定参考点的振动;振动仪则用于测量爆炸引起的地面振动。
为了有效管理实验过程,俄罗斯科学院西伯利亚分院自动化与电测研究所的员工开发了一种自动控制系统(ACS),该系统能够实时监控整个工艺过程的进度并安全操作设备。操作员无需深入了解整个技术细节,因为ACS本身会控制所有参数并了解每个过程的操作顺序。一旦出现违规行为,系统能够在屏幕上显示错误并发送协议。
此次爆炸实验将在SKIF集体使用中心的1-3号实验站“快速流动过程”进行,该站设备的集成商为俄罗斯科学院西伯利亚分院地质和解放研究所。钢制爆炸室由KTF IGIL SB RAS的科学家开发,并在有限责任公司科学生产企业Sibelektroterm(LLC NPP Sibelektroterm)专家的参与下制造完成。
在爆炸条件下,科研人员将实时研究过程,其特征时间可达到百万分之一秒。这些研究对于模拟航空航天材料在极端载荷下的特性、细化爆炸物的参数以及解决基础物理问题具有重要意义。