En los campos de la mecánica de explosiones, la ciencia de materiales y la exploración del espacio profundo, la velocidad de explosión, es decir, la velocidad de propagación de ondas explosivas o ondas de choque en el medio, es un parámetro físico central crucial. Está directamente relacionado con la eficiencia de Liberación de energía, la Potencia de daño, las características de respuesta dinámica de los nuevos materiales y los procesos físicos de eventos como el impacto planetario. Sin embargo, el proceso de explosión ocurrió en la magnitud de microsegundos o incluso nanosegundos, acompañado de altas temperaturas, alta presión e interferencia electromagnética fuerte, y medir con precisión su velocidad equivale a bailar en la punta del cuchillo del tiempo. El medidor de velocidad de explosión de la sonda de fibra óptica es una regla de precisión nacida para completar este desafío extremo.
Los métodos tradicionales de medición de la velocidad de explosión, como el método de sonda eléctrica, tienen muchas limitaciones aunque tienen una larga historia. La sonda eléctrica en sí es un conductor metálico, que es muy vulnerable a la interferencia en un entorno de pulso electromagnético fuerte, lo que resulta en distorsión de la señal; Su velocidad de respuesta es limitada y la precisión de medición de la explosión de ultra alta velocidad es insuficiente; Y la instalación de la sonda producirá un cierto grado de interferencia física en el área de medición. La aparición del medidor de velocidad de explosión de la sonda de fibra óptica ha superado fundamentalmente estos problemas, y la tecnología de medición de velocidad de explosión ha entrado en una nueva era.
Los principios centrales del sistema son ingeniosos y concisos. Utiliza la propia fibra óptica como sensor para enterrar o instalar una o más sondas especiales de fibra óptica en o en materiales a medir a una distancia predeterminada. Cuando la matriz de ondas explosivas se propaga a alta velocidad y llega a cada posición de la sonda a su vez, la alta temperatura y alta presión transitorias pueden mutar la estructura de la fibra óptica en la cara final de la sonda, lo que resulta en que la señal láser transmitida en ella se corta instantáneamente o se atenua fuertemente. El sistema registra con precisión el momento en que cada señal de sonda desaparece a través de un cronómetro de alta precisión y alto ancho de banda. Debido a que se conoce la distancia física entre las sondas, al calcular la diferencia de tiempo entre las señales de las sondas adyacentes, se puede obtener con precisión la velocidad media de las ondas explosivas en esta sección, dibujando así una curva completa de variación de la velocidad de explosión.
La ventaja del medidor de velocidad de explosión de la sonda de fibra óptica es revolucionaria. En primer lugar, su fibra óptica está hecha de material de cuarzo aislado y no se ve afectada por fuertes pulsos electromagnéticos, lo que garantiza la pureza y fiabilidad de la señal en un entorno electromagnético complejo. En segundo lugar, su velocidad de respuesta es extremadamente rápida, puede alcanzar el nivel de Yana segundos, puede capturar el proceso de explosión más rápido, y la precisión de medición supera con creces los métodos tradicionales. Además, la sonda de fibra óptica es pequeña, ligera y tiene una interferencia física mínima con el objeto medido, lo que puede reflejar más verdaderamente el estado original de la explosión. Además, a través de la tecnología de multiplexaje, se pueden organizar decenas o incluso cientos de puntos de medición en un solo experimento, obteniendo así una distribución espacial fina de la velocidad de explosión, proporcionando datos ricos para el estudio del mecanismo de propagación de la onda de explosión.
Hoy en día, El medidor de velocidad de explosión de la sonda de fibra óptica se ha convertido en la configuración estándar para la investigación física de explosión de las principales instituciones de investigación científica y unidades militares en el país y en el extranjero. Es como un observador tranquilo y preciso que, con la velocidad y precisión de la luz, nos revela el misterio del mundo fugaz pero explosivo con una gran energía, impulsando la Ciencia y la tecnología relevantes a nuevos picos.