沖擊波陣面擾動(dòng)的光纖陣列測(cè)量技術(shù)及物質(zhì)的高壓粘性研究.pdf

1、高溫高壓狀態(tài)下物質(zhì)的粘性系數(shù)是凝聚態(tài)物理、地球深部動(dòng)力學(xué)以及武器物理等領(lǐng)域中非常關(guān)注的一個(gè)重要參量，但還沒有一種比較好的方法測(cè)量極端條件下物質(zhì)（尤其是非金屬材料）的粘性行為。在1965年，俄羅斯科學(xué)家Sakharov提出了一種沖擊波陣面小擾動(dòng)方法，并采用爆轟加載技術(shù)測(cè)量了幾種物質(zhì)（包括Al、Fe、U、Pb等）在沖擊條件下的粘性系數(shù)。但是到目前為止，他們僅僅在31GPa壓力下只給出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然而Miller和Ahrens對(duì)Sakha

2、rov的這組實(shí)驗(yàn)結(jié)果做過比較嚴(yán)格的理論推導(dǎo)和分析，認(rèn)為Sakharov的實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須引入一個(gè)初始流場(chǎng)才能很好的解釋。為了簡(jiǎn)化前人工作，2005年，劉福生等人在氣炮加載條件下，用飛片直接碰撞樣品波紋面的方式，提出了離散式電探針測(cè)量技術(shù)并且用于直接測(cè)量了物質(zhì)（Al和Fe）在沖擊作用下的剪切粘性系數(shù)，取得了一些有價(jià)值的結(jié)果。但是，電探針難以避免電磁場(chǎng)的干擾，特別對(duì)于非金屬材料而言，樣品導(dǎo)電性要求無法滿足。因此，發(fā)展新的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量高溫高壓下非

3、金屬材料的粘性顯得尤為重要。
　　 本文在測(cè)量高壓下非金屬材料的剪切粘性系數(shù)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面取得了一定進(jìn)展，提出了不同于前人的實(shí)驗(yàn)方法。主要結(jié)果如下:
　　 1、在飛片碰撞小擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)之上，建立并完善了一種新的光纖陣列實(shí)驗(yàn)技術(shù)，不僅避免了電磁場(chǎng)的干擾，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，而且可以測(cè)量非金屬材料中沖擊波擾動(dòng)衰減特性。
　　 2、為了便于和電探針技術(shù)進(jìn)行比較，運(yùn)用新技術(shù)測(cè)量了Al在71GPa下的剪切粘性系數(shù)，兩種方法