Les scientifiques et collaborateurs du Laboratoire national Lawrence Livermore (LLNL) du Laboratoire national de Los Alamos (LANL) ont pour la première fois pris des instantanés en 3D du fonctionnement de détonateurs explosifs.

Les scientifiques du LLNL, Los Alamos et les technologies de sécurité nationale, LLC (NSTech) a combiné des capacités d'imagerie de pointe avec une reconstruction tomographique calculée (imagerie en coupe transversale aux rayons X) dans des expériences réalisées à la source de photons avancée du laboratoire national d'Argonne pour générer des instantanés 3D d'amorces en feuille d'explosion.

Initiateurs à feuille explosive (EFI), également connu sous le nom de détonateurs slapper, offrent des avantages de sécurité et de synchronisation par rapport à d'autres moyens d'amorcer des explosifs puissants. Cependant, comprendre le fonctionnement des détonateurs est un défi.

L'EFI est une amélioration de l'ancien détonateur à fil de pont explosif. Au lieu de coupler directement l'onde de choc du fil qui explose, le plasma en expansion provenant d'une explosion d'une feuille métallique entraîne une autre feuille mince en plastique ou en métal appelée « flyer » ou « claqueur » à travers un espace, et son impact à grande vitesse sur l'explosif fournit alors l'énergie et le choc nécessaires pour amorcer une détonation.

"Les riches données d'imagerie sur l'EFI et la microstructure du flyer avec le temps représentent une nouvelle opportunité d'affiner la compréhension du fonctionnement du flyer des détonateurs slapper, " a déclaré Trevor Willey de LLNL, un co-auteur de la recherche. "Les paramètres peuvent être réglés pour obtenir des performances optimales. Les données aideront à comprendre le mécanisme d'amorçage des détonateurs slapper."

La recherche est importante pour évaluer les marges de vieillissement, sécurité et performances, et dans le développement de conceptions nouvelles et améliorées.

Au cours de l'expérimentation, un système à quatre caméras développé par LANL/NSTech a acquis quatre images à partir d'impulsions de rayons X successives de chaque prise de vue. La première trame était avant l'éclatement du pont. La seconde image le flyer à environ 0,16 millimètres (mm) au-dessus de la surface, mais les bords de la feuille et/ou du dépliant sont toujours attachés au substrat. La troisième image capture le dépliant en vol, tandis que le quatrième montre un dépliant complètement détaché dans une position qui est généralement au-delà de l'endroit où les gifles frappent les explosifs d'amorçage. Les chercheurs ont ensuite utilisé les outils de tomographie Livermore récemment développés pour reconstruire des images 3D de flyers en fonctionnement.

La technique est maintenant utilisée pour soutenir plusieurs efforts programmatiques en cours au sein de LLNL.

La recherche apparaît dans le Journal de physique appliquée .