Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y los colaboradores del Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) por primera vez han tomado instantáneas en 3D del funcionamiento de detonadores de alto explosivo.

Científicos de LLNL, Los Alamos y las tecnologías de seguridad nacional, LLC (NSTech) combinó capacidades de imágenes de vanguardia con reconstrucción tomográfica computarizada (imágenes de rayos X de sección transversal) en experimentos realizados en la fuente de fotones avanzada del Laboratorio Nacional Argonne para generar instantáneas en 3D de iniciadores de láminas explosivas.

Iniciadores de láminas explosivas (EFI), también conocidos como detonadores slapper, ofrecen ventajas de seguridad y sincronización sobre otros medios para iniciar explosivos de alta potencia. Sin embargo, comprender cómo funcionan los detonadores es un desafío.

EFI es una mejora del detonador de puente explosivo anterior. En lugar de acoplar directamente la onda de choque del cable explosivo, el plasma en expansión de una explosión de una lámina de metal impulsa otra lámina delgada de plástico o metal llamada "volante" o "golpe" a través de un espacio, y su impacto de alta velocidad sobre el explosivo entrega la energía y el impacto necesarios para iniciar una detonación.

"Los ricos datos de imágenes en EFI y la microestructura del volante con el tiempo representan una nueva oportunidad para perfeccionar la comprensión del funcionamiento de los volantes de los detonadores de los volantes, "dijo Trevor Willey de LLNL, coautor de la investigación. "Los parámetros se pueden ajustar para lograr un rendimiento óptimo. Los datos ayudarán a comprender el mecanismo de inicio de los detonadores de slapper".

La investigación es importante para evaluar los márgenes de envejecimiento, seguridad y rendimiento, y en el desarrollo de diseños nuevos y mejorados.

Durante el experimento, un sistema de cuatro cámaras desarrollado por LANL / NSTech adquirió cuatro imágenes a partir de pulsos sucesivos de rayos X de cada toma. La primera trama fue antes de la explosión del puente. La segunda muestra el volante a unos 0,16 milímetros (mm) por encima de la superficie, pero los bordes de la hoja y / o volante todavía están adheridos al sustrato. El tercer cuadro captura al volador en vuelo, mientras que el cuarto muestra un volante completamente separado en una posición que típicamente está más allá de donde los slappers golpean los explosivos iniciadores. Luego, los investigadores utilizaron las herramientas de tomografía de Livermore desarrolladas recientemente para reconstruir imágenes en 3-D de volantes operativos.

La técnica se está utilizando ahora para apoyar varios esfuerzos programáticos en curso dentro de LLNL.

La investigación aparece en el Revista de física aplicada .