Взрывающиеся огненные шары: никогда еще не видел представление

Взрыв-это комплексное мероприятие, быстро включающих изменение температуры, давления и концентрации химического вещества. В статье в Журнале прикладной физики, от публикации АИП особый тип инфракрасного лазера, известного как прокатилась-длина волны внешнего резонатора квантового каскадного лазера (захлестнула-ECQCL), используется для изучения взрывов. Этот универсальный прибор имеет широкий диапазон перестройки длины волны, что позволяет проводить измерения нескольких химических веществ, даже большие молекулы, в взрывной огненный шар.

Способность измерять и контролировать резкие изменения во время взрывов может помочь ученым понять и даже управлять ими. Измерения с помощью изрезанный температуры или датчики давления, размещенные внутри взрывающийся огненный шар может обеспечить физические данные, но не может измерять химические изменения, которые могут возникать во время взрыва. Отбор проб конечных продуктов детонации можно, но предоставляет информацию только после того, как взрыв закончится.

В данной работе молекул в огненный шар выявляются путем мониторинга того, как они взаимодействуют со светом, особенно в инфракрасной области. Эти измерения являются быстрыми и могут быть приняты на безопасном расстоянии. Поскольку болиды бурной и полной сильнопоглощающих веществ, необходимых лазеров.

Используя новый инструмент, построенный в их лаборатории, исследователи измерили взрывных событий на более высоких скоростях, с более высоким разрешением и в течение более длительного времени, чем это было возможно ранее с помощью инфракрасного лазерного излучения.

«Вымел-ECQCL подход открывает новые измерения сочетая в себе лучшие черты высокого разрешения спектроскопия перестраиваемого лазера с широкополосной методы, такие как Фурье,» соавтор Марк Филлипс объяснил.

В исследовании рассмотрены четыре вида высокоэнергетических взрывчатых веществ, все они размещены в специально сконструированной камере, чтобы содержать огненный шар. Лазерный луч с зачесанными ECQCL был направлен через эту камеру во время оперативного изменения длины волны лазерного света. Лазерный луч передается через огненный шар был записан в течение каждого взрыва, чтобы измерить изменения в инфракрасный свет поглощается молекулами в огненный шар.

Взрыв производит вещества, такие как диоксид углерода, монооксид углерода, водяной пар и оксид азота. Они могут все обнаруживается характерным образом каждый поглощает инфракрасный свет. Подробный анализ результатов предоставили следователям информацию о температуре и концентрации этих веществ во взрывоопасных событий. Они также смогли измерить спектры поглощения и испускания инфракрасного света из крошечных твердых частиц (сажи), создаваемой взрывом.

Вымел-ECQCL измерения дают новый способ для изучения взрывных взрывов, которые могли иметь и другие применения. В будущих исследованиях, исследователи надеются расширить измерений на нескольких длинах волн, более высокую скорость сканирования и высокое разрешение.