Cтраница 4
Измерение температуры продуктов детонации принципиально важно для понимания кинетики превращения ВВ и обоснованного построения уравнения состояния продуктов детонации. Кратковременность процесса детонационного превращения ( - 10 - 7 с) и высокие температуры в зоне реакции ( порядка нескольких тысяч градусов) делают наиболее приемлемыми для определения температуры оптические методы с высоким временным разрешением, основанные на регистрации излучения детонационного фронта. Измерения проводятся, в основном, электронно-оптическим способом с помощью пирометров излучения, светочувствительным приемником которых являются быстродействующие ФЭУ. Основы пирометрических измерений температуры детонации конденсированных ВВ были заложены в 60 - х гг. работами Гибсона и Воскобойникова. В наиболее распространенном яркостном методе определение температуры основано на сравнении яркости излучения исследуемого образца и эталонного источника на одном и том же узком спектральном участке. Регистрация излучения образца и эталонного источника проводится в одних и тех же условиях. В качестве эталонного источника света используются различные лампы, имитаторы черного тела или излучение хорошо изученного процесса, например, детонация чистого нитрометана. Для эталонного источника должна быть известна зависимость яркости излучения от его температуры. [46]
Схема установки для измерения времени жизни носителей заряда представлена на рис. 4.16. Образец О возбуждается лучом лазера Л с модулированной добротностью. Интенсивность падающего потока регулируется ослабителем ОИ. Излучение образца направляется на систему оптических фильтров Ф, которая пропускает краевую люминесценцию, и фокусируется на фотоэлектронный умножитель ФЭУ. С фотоумножителя напряжение подается на первый вход фазочувствительного вольтметра ФВ. Зеркало 3 [ служит для изменения направления хода светового луча. Фазочувствительный вольтметр измеряет разность фаз этих напряжений. Разность фаз между возбуждающим излучением лазера и опорным напряжением от фотодиода измеряется при прохождении рассеянного образцом излучения лазера по тому же оптическому пути, что и реком-бинационное излучение образца. По результатам этих измерений вычисляют сдвиг фаз между возбуждающим световым потоком и потоком фотолюминесценции. [47]
В работе [9] описан прибор, аналогичный предыдущему, но с обратным размещением источника и приемника. У него одна входная щель и две выходные, излучение после которых фокусируется на один и тот же приемник. Прерыватель поочередно перекрывает то один, то другой пучок, а переменный сигнал приемника используется для управления ослабителем, выравнивающим пучки. Оптический ослабитель в этом приборе непохож на обычный фотометрический клин или на затвор. Он представляет собой клин из полупрозрачной пленки на жесткой, прозрачной для излучения подложке. При такой конструкции ослабителя для выравнивания пучков он должен пересечь большую часть пучка, чем если бы он был непрозрачным. Это позволяет уменьшить влияние неравномерного распределения энергии в поперечном сечении пучка. Подобрав соответствующую прозрачность ослабителя, можно необходимый в конкретной задаче интервал пропускания растянуть на полную шкалу регистрирующего устройства, что повышает чувствительность прибора. Такой прибор предназначен прежде всего для ближней ИК-об-ласти, поскольку для этой области можно подобрать приемник с большой приемной площадкой и использовать его для поочередного приема сигналов от двух выходных щелей без значительного уменьшения их изображений на приемной площадке. Реализации прибора способствует, кроме того, возможность работать на нем без вакуума. Когда в качестве приемников необходимо использовать болометры или термопары, гораздо легче применять внеосевую оптику для получения двух пучков от источника излучения, а для приемника - обычную осевую оптику. Кроме того, если образец имеет повышенную температуру, то кювету следует располагать между прерывателем и приемником, так чтобы излучение образца не модулировалось и не могло быть воспринято приемно-регистрирующей частью прибора, настроенной на переменный сигнал. [48]