Експериментално истраживање о детекцији ласерских уређаја високог интензитета помоћу пумпе уводи кључни напредак!

Добро је познато да је кинетика реакције материјала који садрже енергију кључни фактор у одређивању својстава експлозије и сигурности, али сложеност процеса реакције и недостатак експерименталних средстава остају кључни изазов за експериментална истраживања и фино моделирање. Да би се тачно предвидела детонација и безбедносна својства материјала који садрже енергију, кључно је разјаснити њихове механизме реакције и кинетичке процесе.
Експерименти са пумпом и сондом на великим ласерским уређајима, с друге стране, пружају различите комбинације флексибилног оптерећења и сонде за проучавање кинетике реакције и кинетичких процеса високих експлозива у великој просторној и временској скали.
У недавном прегледу објављеном у Енергетиц Материалс Фронтиерс, група истраживача из Кине представила је истраживање, напредне експерименталне методе пумпе и сонде и напредак у великим ласерским уређајима.
Међу налазима, тим научника представља прелиминарне резултате о хиперпогонским експлозијама, динамичком снимању летака, динамичкој дифракцији рендгенских зрака експлозива и динамици побуђеног стања. Поред тога, они наводе методе за проучавање унутрашњих деформација, фазних прелаза и ултрабрзе динамике под динамичким оптерећењем при високој просторној и временској резолуцији које имају потенцијал да открију сложеност динамике експлозивне реакције.
"Ови експерименти представљају велики изазов, јер је развој нове генерације ин ситу дијагностике до милиметарских дужина од кључног значаја." Ген-баи Цху, први аутор рада, рекао је.
„Крајњи циљ експеримената са сондом пумпе који комбинују оптичке и рендгенске (или друге честице) сонде је постизање фемтосекундног снимања хемијских реакција на површинама материјала и интерфејсима или закопаних у компримованим узорцима са просторном резолуцијом на атомској скали.
Аутори су идентификовали четири кључна корака:
Прво, експлозиви микронске величине покрећу подесиви опсег притиска од паљења ниског притиска до хиперпокретаних експлозија са ласером.
Друго, рендгенско снимање високе резолуције омогућава проучавање микроструктурне еволуције високоенергетских експлозива под динамичким оптерећењем, што је важно за оптимизацију перформанси експлозивних фолија и за дизајн нових, поузданих уређаја за покретање.
Треће, кристална структура, фракција фазе, величина честица и производи хемијске реакције експлозива под динамичким оптерећењем су важни фактори у разумевању механизма детонације експлозива.
Коначно, ултрабрза ласерска спектроскопија омогућава проучавање структурних, геометријских и хемијских промена под електронском или вибрационом побудом.
Цху закључује: „Гледајући унапред, експерименти са сондом пумпе могу се користити за проучавање сложених реакција које укључују хемијске реакције и ефекте спајања ударних таласа како би се стекао увид у прекид/формирање веза, локалне енергетске популације и њихову прерасподелу, структурне и стехиометријске промене, раздвајање фаза, и динамику под динамичким оптерећењем. ''