[发明专利]一种冲击片形态测试系统及其测试方法

说明书

本发明公开了一种冲击片形态测试系统及其测试方法，属于火工品技术领域。包括冲击片系统、给冲击片系统提供激发能量的激励源、用于触发激励源的数字延迟发生信号器和用于对冲击片系统中的冲击片运动过程进行拍摄的高速摄影仪。包括如下步骤：A.首先确定激励源、高速摄影仪在数字延迟发生信号器下产生激光或脉冲电流的时间和固有延迟时间，确定高速摄影仪的延迟时间；B.其次根据曝光通量和记录时间确定高速摄影仪的曝光时间、间隔时间和延迟时间；C.数字延迟发生信号器发出信号，触发激励源、高速摄影仪；D.当冲击片系统接收激励源能量后，产生高温高压等离子体推动冲击片，高速摄影仪在设定的延迟时间后进行冲击片的拍摄。

技术领域

本发明涉及火工品技术领域，具体涉及一种冲击片形态测试系统及其测试方法。

背景技术

冲击片雷管依靠冲击片高速撞击炸药实现炸药爆轰，其冲击片速度和形态直接影响炸药冲击起爆阈值。因此，如何准确测试冲击片速度和形态是国内外冲击片雷管发展所关注的研究热点。

冲击片速度测试研究比较完善，目前国内外普遍采用多普勒速度干涉仪进行冲击片速度历程的捕捉，现已发展到多光纤测速系统。但是，由于冲击片的小尺寸特性和材料效应，致使冲击片形态的捕捉极为困难。目前，美国国家三大实验室采用X射线技术成功拍摄到冲击片形态，并利用三维重建技术构建了冲击片在电爆等离子体作用下的冲击片形态演变过程。但产生X射线需使用大功率激光器，而且整个测试过程必须在真空环境中进行，装配过程复杂，涉及到光路的准直、材料的散射，导致拍摄技术难以得到推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种冲击片形态测试系统及其测试方法，以超高速摄影技术为基础，设计冲击片结构和补光系统，实现对冲击片形态的测试，可直观观察到冲击片的剪切和烧蚀过程。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冲击片形态测试系统，包括冲击片系统、给冲击片系统提供激发能量的激励源、用于触发激励源的数字延迟发生信号器和用于对冲击片系统中的冲击片运动的过程进行拍摄的高速摄影仪。

进一步的，所述高速摄影仪上连接有显微镜头。

进一步的，在所述显微镜头和冲击片系统之间设有光学窗口。

进一步的，所述冲击片系统为激光冲击片系统，所述激光冲击片系统包括由下至上依次设置的光学窗口、冲击片和第一加速膛。

进一步的，所述冲击片系统为电冲击片系统，所述电冲击片系统包括由下至上依次设置的基底、金属桥箔、冲击片和第二加速膛。

进一步的，所述冲击片分为透光材料结构，所述透光材料结构上沉积一层阻挡等离子体光透过的纳米薄膜。

进一步的，所述冲击片分为不透光材料结构，所述冲击片表面沉积一层纳米高反射膜。

进一步的，冲击片形态测试系统还包括补光系统，所述补光系统包括激光器和改变激光器射出的激光的入射角度的反射镜。

本发明的冲击片形态测试系统包括8个部分，分别为数字延迟发生信号器，主要作用是产生可编程的信号，触发激励源、高速摄影仪和激光器；激励源，主要作用是给冲击片系统提供激发能量，可为电和激光；冲击片系统，主要作用是接受激励源能量同时转化为冲击片动能；高速摄影仪，主要作用是将冲击片运动的过程进行拍摄；光学窗口，主要作用是将光扩束、均匀、聚焦、过滤等，使高速摄影仪更清晰拍摄冲击片运动过程；显微镜头，主要作用是放大拍摄视野，这可根据冲击片尺寸进行选择；激光器，主要作用是产生激光作为补光系统，其激光波长根据光学镜头感应波长进行选择；反射镜，主要作用是反射激光改变激光入射角度，给冲击片系统进行补光。

一种冲击片形态测试方法，包括如下步骤：