Wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en medewerkers van het Los Alamos National Laboratory (LANL) hebben voor het eerst 3D-snapshots gemaakt van het werken met explosieve ontstekers.

Wetenschappers van LLNL, Los Alamos en nationale veiligheidstechnologieën, LLC (NSTech) combineerde state-of-the-art beeldvormingsmogelijkheden met computertomografische reconstructie (röntgenbeeldvorming in dwarsdoorsnede) in experimenten die werden uitgevoerd in de Advanced Photon Source van het Argonne National Laboratory om 3D-snapshots te genereren van exploderende folie-initiators.

Exploderende folie-initiatoren (EFI), ook bekend als slapper ontstekers, bieden voordelen op het gebied van veiligheid en timing ten opzichte van andere manieren om explosieven te initiëren. Echter, begrijpen hoe ontstekers presteren is een uitdaging.

EFI is een verbetering van de eerdere exploderende-bridgewire-detonator. In plaats van de schokgolf direct te koppelen aan de exploderende draad, het uitzettende plasma van een explosie van een metaalfolie drijft een ander dun plastic of metaalfolie genaamd een "flyer" of een "slapper" over een opening, en zijn impact met hoge snelheid op het explosief levert vervolgens de energie en schok die nodig zijn om een ​​ontploffing te veroorzaken.

"De rijke beeldgegevens over EFI en de microstructuur van flyers in de loop van de tijd bieden een nieuwe kans om het begrip van de werking van flyers van slapper-ontstekers te verfijnen, " zei Trevor Willey van LLNL, een co-auteur van het onderzoek. "Parameters kunnen worden afgestemd om optimale prestaties te bereiken. De gegevens zullen helpen bij het begrijpen van het initiatiemechanisme voor slapper-ontstekers."

Het onderzoek is belangrijk voor het beoordelen van verouderingsmarges, veiligheid en prestaties, en bij het ontwikkelen van nieuwe en verbeterde ontwerpen.

Tijdens het experiment, een door LANL/NSTech ontwikkeld systeem met vier camera's verwierf vier beelden van opeenvolgende röntgenpulsen van elke opname. Het eerste frame was voorafgaand aan het barsten van de brug. De tweede afbeelding van de flyer ongeveer 0,16 millimeter (mm) boven het oppervlak, maar randen van de folie en/of flyer zitten nog vast aan de ondergrond. Het derde frame legt de vlieger tijdens de vlucht vast, terwijl de vierde een volledig vrijstaande flyer toont in een positie die typisch is voorbij waar slappers inslaande explosieven toeslaan. De onderzoekers gebruikten vervolgens de recent ontwikkelde Livermore Tomography Tools om 3D-beelden van operationele flyers te reconstrueren.

De techniek wordt nu gebruikt om verschillende lopende programmatische inspanningen binnen LLNL te ondersteunen.

Het onderzoek verschijnt in de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde .