爆炸过程光学分析法在小药量测试领域的应用

OPTIMEX 8主要用于工业、科研或工程等领域中含能材料的爆速测量。仪器可记录在炸药内指定位置的完整的光强-时间曲线图，通过对信号进行处理，以及分析发光曲线图，就可以对样品的有效性和可靠性进行评价。火炸药的半透明性、低发光率、二次燃烧等特性不会对OPTIMEX 8的测试结果产生影响。使用OPTIMEX 8可进行以下测试任务：

1. 爆速测试—使用光纤探头

使用8个光学探头垂直插入装药的不同位置，然后查看这些探头获取的光信号。根据信号形状，选择最佳评估方法来获取爆速值。由于可以查看光的真实曲线图，OPTIMEX-8的可靠性与旧款VOD-815相比有了很大的提高，上面的例子测试的是片状炸药爆速。

2. 爆速测试—最小药量和规格

玻璃光纤的直径仅为50 µm，使用玻璃光纤探头时，可大大缩短装药的最小长度。因此，即使是装有传爆药的工业雷管，OPTIMEX 8装置也可测定其爆速。两个探头之间的距离可以缩短至1mm，整个测量路径可缩短至10 mm。从图表上可看出，小药量的光信号可能相当复杂，如果不能仔细分辨出光信号的形状，就无法对实验结果进行评估。

3. 爆速测试—使用多孔光纤探头

另一种测试爆速的方法是使用一个多孔光纤探头，光纤内核上钻有小孔，光纤沿着装药轴向插入。这种方法对塑胶炸药、乳化炸药或粉状炸药尤为有用，因为探头很容易插入炸药中。如果是熔铸或压制炸药，探头可固定于炸药表面或插入炸药的钻孔中。多孔光纤探头特别适用于狭小空间或孔内装药的测试。

4. 惰性材料中的冲击速度

当剧烈的冲击波穿过空气、特别是撞击在某个坚固的物体上时，会产生一道强光。如果按照上面图片所示来准备，这种效应能用来追踪冲击波穿过一块惰性材料的传播。将一块树脂玻璃粘在炸药上，使用与OPTIMEX连接的8个玻璃光纤探头追踪冲击波，由此得到的冲击波速度曲线（黑色）反推回零厚度，这时的曲线与冲击波向惰性材料传播的初始压力一致，可测得炸药的Chapman-Jouguet (CJ)爆轰压力。

5. 爆轰波曲率

在柱状炸药理想的引爆情况下，爆轰波阵面是平的。然而，气体的侧面膨胀会导致冲击波能量朝径向逐渐衰减，因此稳定的冲击波阵面是呈弧面的。爆轰波曲率越大，炸药的非理想性越大。所以，爆轰波曲率是一个能量化爆轰理想性的重要参数。在上面的例子中，我们测试一小截压制的RDX（其有效长度与直径比为1.5）。使用8根玻璃光纤的OPTIMEX-64所测得的曲率与超高速图像(UHSi)数据完全吻合。