Разработан термометр для измерений внутри взрыва и шаровой молнии

Ученые из Британской Национальной физической лаборатории в Теддингтоне разработали быстродействующий термометр, который позволяет измерить температуру в эпицентре взрыва и остается невредимым.

Ударная взрывная волна, высокая температура, сажа и осколки от взрыва, вполне вероятно, повредили бы термометр. Обычные термопары реагируют недостаточно быстро, чтобы успеть уловить информацию. Из-за этого моделирование взаимодействия взрыва и его окружающей среды становится проблематичным, ведь температура важна для любых вычислений.

И вот теперь ученые спроектировали многоразовый бомбонепробиваемый термометр для понимания физических и химических процессов, которые имеют место во время фазы детонации и фазы распространения взрыва. Новое устройство представляет собой оптическое волокно с диаметром сечения 0,4 мм, защищенное от взрыва с помощью стальной трубы, заполненной песком. Понятно, что диаметр трубы также невелик: труба стальная диаметром 100 мм, например, была бы неоправданно большой.

Итак, термометр фиксирует тепловое излучение четырех разных длин волны, собирая больше данных о тепловой физике взрыва, чем было бы доступно благодаря одной любой длине волны. Оптоволоконный зонд собирает тепловое излучение, которое затем передается на безопасное расстояние к основным приборам.

Для измерения температуры шаровой молнии термометр калибровали до 2727 градусов по Цельсию. Так стало возможно преобразовывать измеряемые сигналы теплового излучения в температуры. Термометр способен производить до 50000 измерений в секунду, генерируя детальный профайл температурных изменений в ходе доли секунды детонации.

После успешных простых полевых испытаний ученые надеются исследовать намного более мощные взрывы. Результаты помогут настроить прогностические модели по многим параметрам взрыва.

«После ряда удачных полевых испытаний мы создали работающий прототип термометра и в ближайшем будущем надеемся измерить температуру полномасштабного взрыва», добавил в заключение ведущий исследователь Гэвин Саттон. „Лабораторные испытания включают температуры свыше 2727 градусов, и единственный ущерб, которые удалось выявить, это небольшое количество сажи на конце оптоволокна, которую мы легко оттерли с помощью ваты и небольшого количества спирта“.

25.02.2015