In Bereichen wie der Explosionsmechanik, der Materialwissenschaft und der Weltraumforschung ist die Explosionsgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit, mit der sich Explosionswellen oder Stoßwellen im Medium verbreiten, ein entscheidender physikalischer Parameter. Es hat einen direkten Zusammenhang mit der Effizienz der Energiefreisetzung, der Zerstörungskraft, den dynamischen Reaktionseigenschaften neuer Materialien und den physikalischen Prozessen von Ereignissen wie planetaren Aufprallen. Der Explosionsprozess findet jedoch im Maße von Mikrosekunden oder sogar Nanosekunden statt, begleitet von hohen Temperaturen, hohen Spannungen und starken elektromagnetischen Störungen, und die genaue Messung seiner Geschwindigkeit ist nichts anderes als das Tanzen auf der Messerspitze der Zeit. Das Glasfasersonde-Explosionsgeschwindigkeitsmesser ist genau das genaue Maß, um diese extreme Herausforderung zu erfüllen.
Traditionelle Methoden zur Messung der Explosionsgeschwindigkeit, wie die Elektrosonde, haben zwar eine lange Geschichte, aber viele Einschränkungen. Die Elektrosonde selbst gehört zu den Metallleitern und ist in einer Umgebung mit starken elektromagnetischen Impulsen äußerst anfällig für Störungen, die zu Signalverzerrungen führen; Seine Reaktionsgeschwindigkeit ist begrenzt und die Messgenauigkeit für eine sehr hohe Geschwindigkeit ist unzureichend; Die Installation der Sonde verursacht ein gewisses Maß an physikalischen Störungen im Messbereich. Und die Entstehung der optischen Sonden Explosionsgeschwindigkeitsmesser hat diese Herausforderungen grundlegend überwunden und die Explosionsgeschwindigkeitsmesstechnik ist in eine völlig neue Ära eingetreten.
Das Kernprinzip des Systems ist klug und unkompliziert. Es nutzt die Faser selbst als Sensor, um eine oder mehrere speziell entwickelte Fasersonden in einem vorbestimmten Abstand in das zu messende Material einzubauen oder zu installieren. Wenn sich die Explosionswellenfläche mit hoher Geschwindigkeit ausbreitet und die verschiedenen Sondenpositionen erreicht, verändert sich die transiente hohe Temperatur und der hohe Druck in der Faserstruktur der Sondenfläche, wodurch das übertragene Lasersignal sofort abgeschnitten oder stark abgedämpft wird. Mit einem hochpräzisen und bandbreiten Timer erfasst das System genau den Moment, in dem jedes Sondensignal verschwindet. Da die physikalische Entfernung zwischen den Sonden bekannt ist, kann durch Berechnung der Zeitdifferenz zwischen den benachbarten Sondensignalen die durchschnittliche Geschwindigkeit der Explosionswelle in diesem Bereich genau ermittelt werden und somit eine vollständige Explosionsgeschwindigkeitsveränderungskurve dargestellt werden.
Die Vorteile des Glasfasersonde-Explosionsgeschwindigkeitsmessers sind revolutionär. Zunächst ist seine optische Faser aus isoliertem Quartzmaterial hergestellt, das nicht von starken elektromagnetischen Impulsen beeinflusst wird und die Reinheit und Zuverlässigkeit des Signals in komplexen elektromagnetischen Umgebungen gewährleistet. Zweitens ist seine Reaktionsgeschwindigkeit bis auf das Niveau von Nanosekunden extrem schnell und kann die schnellsten Explosionsprozesse erfassen, die eine weit höhere Präzision haben als herkömmliche Methoden. Darüber hinaus ist die Faseroptiksonde klein und leicht, die physikalische Störung des gemessenen Objekts ist sehr klein und kann den ursprünglichen Zustand der Explosion realistischer widerspiegeln. Darüber hinaus können durch die Multiplex-Technologie Dutzende oder sogar Hunderte von Messpunkten in einem einzigen Experiment platziert werden, um eine feine Verteilung der Explosionsgeschwindigkeit im Raum zu erhalten, was eine Reihe von Daten zur Untersuchung des Verbreitungsmechanismus der Explosionswellen liefert.
Heute ist das Glasfasersonde-Explosionsgeschwindigkeitsmesser zur Standard-Konfiguration für führende wissenschaftliche Forschungseinrichtungen und militärische Industrieeinheiten im In- und Ausland für die Forschung in der Explosionsphysik geworden. Es ist wie ein ruhiger und präziser Beobachter, der mit der Geschwindigkeit und Präzision des Lichts das Geheimnis dieser flüchtigen, aber mit enormer Energie bombardierten Welt aufdeckt und die Wissenschaft und Technologie auf neue Höhepunkte treibt.