强激光与粒子束

作者：韩若愚, 邓成志, 冯娟, 李琛, 姚伟博, 欧阳吉庭,

关键词：金属丝电爆炸, 温稠密等离子体, 光辐射, 等离子体诊断, 二元合金, 纳米材料制备,

脉冲电流驱动金属丝电爆炸可产生具有较高能量密度的等离子体，并伴随脉冲电磁辐射、强冲击波等效应，广泛应用于Z箍缩、电热化学武器、油气助采等领域；与纯金属相比，合金具备电阻率高、成分可调、相变复杂等特点，在电爆炸效应参数的调控方面具有很大潜力。开展了大气空气介质中铜、镍、铜镍（康铜）丝在微秒时间尺度电脉冲作用下电爆炸实验研究，通过放电参数与自辐射图像诊断，获取电爆炸过程放电参数与时空演变的特性规律，得到脉冲电流作用下合金电爆炸在相变与等离子体方面的特征。实验发现，在电爆炸早期，铜镍合金的高电阻率能够提高能量沉积效率：铜52%、镍74%、铜镍合金78%；而相爆开始后，合金丝负载则更接近纯镍丝负载性能。等离子体通道早期膨胀速率在5 mm/μs量级，随后迅速衰减；合金丝等离子体膨胀时间更久，击穿后平均电阻率上升缓慢，且等离子体辐射与金属爆炸产物在空间尺度上存在关联性。特别地，铜镍合金气溶胶分层同时具有横向和纵向特征（特征尺度10−1 mm），但整体较铜气溶胶更为均匀。

来源：2021年第6期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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