Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e colaboradores do Laboratório Nacional de Los Alamos (LANL) pela primeira vez tiraram fotos em 3-D de detonadores de alto explosivo em operação.

Cientistas do LLNL, Los Alamos e tecnologias de segurança nacional, LLC (NSTech) combinou recursos de imagem de última geração com reconstrução tomográfica computadorizada (imagem de seção transversal de raios-X) em experimentos realizados na Fonte Avançada de Fótons do Laboratório Nacional de Argonne para gerar instantâneos 3-D de iniciadores de folha de explosão.

Iniciadores de folha de explosão (EFI), também conhecidos como detonadores slapper, oferecem vantagens de segurança e tempo em relação a outros meios de iniciar explosivos. Contudo, entender como os detonadores funcionam é um desafio.

EFI é um aprimoramento do detonador de ponte de explosão anterior. Em vez de acoplar diretamente a onda de choque do fio explodindo, o plasma em expansão de uma explosão de uma folha de metal impulsiona outro plástico fino ou folha de metal chamado de "flyer" ou "slapper" através de uma lacuna, e seu impacto de alta velocidade no explosivo então fornece a energia e o choque necessários para iniciar a detonação.

"Os ricos dados de imagens sobre EFI e microestrutura do flyer com o tempo representam uma nova oportunidade para refinar a compreensão da operação do flyer dos detonadores slapper, "disse Trevor Willey do LLNL, coautor da pesquisa. "Os parâmetros podem ser ajustados para atingir o desempenho ideal. Os dados ajudarão na compreensão do mecanismo de iniciação para detonadores slapper."

A pesquisa é importante para avaliar as margens de envelhecimento, segurança e desempenho, e no desenvolvimento de projetos novos e aprimorados.

Durante o experimento, um sistema de quatro câmeras desenvolvido por LANL / NSTech adquiriu quatro imagens de pulsos de raios-X sucessivos de cada foto. O primeiro quadro foi anterior ao estouro da ponte. A segunda imagem do flyer cerca de 0,16 milímetros (mm) acima da superfície, mas as bordas da folha e / ou insecto ainda estão fixadas ao substrato. O terceiro quadro captura o passageiro em vôo, enquanto o quarto mostra um voador completamente destacado em uma posição que está tipicamente além de onde os golpistas acertam os explosivos iniciais. Os pesquisadores então usaram as ferramentas de tomografia Livermore recentemente desenvolvidas para reconstruir imagens 3-D de folhetos operacionais.

A técnica agora está sendo usada para apoiar vários esforços programáticos em andamento dentro do LLNL.

A pesquisa aparece no Journal of Applied Physics .