Когда сценарий Лоуренса Аравийского призывал к крушению поезда, режиссер Дэвид Лин счел самым простым пойти вперед и разбить поезд, организовав и сняв это с мастерской точностью. Точно так же, хотя можно изучать взрывчатые вещества без взрывчатых веществ, новые методы, включающие высокоскоростное, высокоточное изображение с оптической фильтрацией и методы обработки сигналов, недавно сделали подрыв взрывчатых веществ и сбор данных в режиме реального времени разумной альтернативой разработке. новая симуляция.
Достижения в области высокоскоростных изображений, особенно недавнее появление чрезвычайно быстрых камер и источников света (тех), которые приближаются к сотням кГц освещения и скорости изображения при размерах изображения, близких к мегапикселям, приблизили экспериментальное изображение к достижимому разрешению. с симуляциями», - сказал Кевин Л. Макнесби, химик-исследователь исследовательской лаборатории армии США в Абердине, штат Мэриленд.
Макнесби и его коллеги из Армейской исследовательской лаборатории, Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса и Лос-Аламосской национальной лаборатории сообщают о своих исследованиях на этой неделе в журнале Review of Scientific Instruments, издаваемом AIP Publishing.
Достижения в области захвата изображений позволяют исследователям снизить затраты на получение информации о поведении взрывчатых веществ за счет захвата нескольких переменных - карт давления, температуры и химических соединений - для каждого выстрела, а не измерения в одной точке. Это позволяет им запускать один взрыв, а не несколько.
Метод сбора информации, используемый исследователями, включает пирометрию - метод оценки температуры раскаленных тел на основе их спектров испускаемого теплового излучения. В их установке, специфичной для исследуемого типа взрывчатого вещества, используется пирометр с двухцветным изображением, который состоит из двух монохромных камер с фильтрами 700 и 900 нанометров, и один полноцветный пирометр, который обеспечивает разрешение по длине волны с помощью Байера. -маска, закрывающая сенсорный чип. Для каждой из их установок, полностью описанных в документе, скорость кадрирования составляет 20 000-40 000 кадров в секунду при разрешении примерно 400 x 500 пикселей с экспозицией на кадр от одного до десятков микросекунд.
Пирометры также способны фиксировать структуру воздушного удара при детонации, что позволяет одновременно измерять температуру и давление. Информация о химических веществах аналогичным образом собирается путем измерения спектра излучения каждой целевой молекулы. Их установка позволяет получить пространственное разрешение для заряда взрывчатого вещества весом в один килограмм вплоть до масштаба в один миллиметр.
Однако эти методы отображения приводят к более широким полосам погрешностей, чем у «устаревших» методов измерения точек - проблема, которую Макнесби и его коллеги надеются улучшить. Будущая работа исследователей также будет включать установку полного обновления их установки для обработки изображений, что приведет к десятикратному увеличению скорости при полном разрешении.