陈 林,戴英敏,苏建军,丰树平,谢卫平,王 辉,任 靖,吴守东,李 晔

（1.中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳 621900;

2.西安近代化学研究所,陕西西安 710065）

1 引 言

电炮是一种强脉冲电流快速加热金属箔片使之汽化爆炸从而驱动聚酯薄膜飞片高速飞行的一种短脉冲加载实验装置。与传统的气炮、化爆以及Hopkinson杆等加载手段相比,优点在于加载压力范围大、平面性好、冲击波的压力和脉宽可调、结构简单、使用效率高等[1]。主要应用领域包括:炸药的冲击点火、高压物态方程测量、冲击波的相互作用以及材料的冲击损伤、层裂强度研究等。

此项技术最早在20世纪60年代由美国利弗莫尔国家实验室（LLNL）[2]提出,早期主要用于研究1～10 GPa范围内冲击波对材料的影响,70年代扩展到炸药的冲击引爆等应用研究。1979～1980年,LLNL实验室首次明确提出了电炮（electric gun）的概念,并指出它具有将薄的飞片加速至1～20 km/s的能力[3]。由于在高压物态方程、超高速碰撞材料动力学性能和炸药的冲击感度等方面的重要应用和需求,近几十年来这项技术得到快速的发展。1989年,LLNL实验室[4]在100 kV/87 kJ电炮装置上将厚0.3 mm、面积1 cm2的Kapton飞片（约 43 mg）加速到18 km/s,加载压力接近 TPa量级;同时还将厚0.3 mm、面积100 cm2的Kapton飞片（约4.3 g）加速到3.2 km/s。20世纪90年代初,LLNL实验室又建立起了储能为1 MJ的电炮装置[5],主要用于发射大面积的飞片,并将30.5 cm×30.5 cm×0.15 mm的Kapton飞片加速到3.9 km/s。该装置可以用来研究再入飞行器绝热材料的冲击损伤、层裂强度以及各种材料的冲击Hugniot曲线或高压物态方程测量等。

国内的电炮技术是……