Em áreas como a mecânica das explosões, a ciência dos materiais e a exploração do espaço profundo, a velocidade da explosão - ou seja, a velocidade com que as ondas de explosão ou de choque se espalham pelo meio - é um parâmetro físico fundamental. Ele está diretamente relacionado com a eficiência da liberação de energia, a força de destruição, as propriedades de resposta dinâmica de novos materiais e os processos físicos de eventos como impactos planetários. No entanto, o processo de explosão ocorre em microssegundos ou até nanossegundos, acompanhado de alta temperatura, alta tensão e forte interferência eletromagnética, e medir com precisão sua velocidade é como dançar na ponta da faca do tempo. O medidor de velocidade de explosão com sonda de fibra óptica é o padrão de precisão para esse desafio extremo.
Os métodos tradicionais de medição de velocidade de explosão, como a sonda eletrônica, embora sejam antigos, têm muitas limitações. A própria sonda elétrica pertence a um condutor metálico e é extremamente vulnerável à interferência em ambientes de impulsos eletromagnéticos fortes, causando distorção do sinal; Sua velocidade de resposta é limitada e a precisão de medição para bombardeios de alta velocidade é insuficiente; A instalação da sonda produz um certo grau de interferência física na área de medição. E o surgimento do medidor de velocidade de explosão da sonda de fibra óptica basicamente superou esses desafios e a tecnologia de medição de velocidade de explosão entrou em uma nova era.
Os princípios fundamentais do sistema são inteligentes e simples. Utiliza a própria fibra óptica como um sensor, enterrando ou instalando uma ou mais sondas de fibra óptica especialmente feitas em um espaço predeterminado no material a ser medido. Quando a onda de explosão se espalha a alta velocidade e chega às posições da sonda, a alta temperatura e a alta pressão transitórias podem alterar a estrutura da fibra óptica na superfície da sonda, resultando em um corte instantâneo ou forte atenuação do sinal laser transmitido. O sistema registra com precisão o momento em que cada sinal da sonda desaparece através de temporizadores de alta precisão e largura de banda. Como a distância física entre as sondas é conhecida, o cálculo da diferença de tempo entre os sinais das sondas vizinhas permite determinar com precisão a velocidade média da onda de explosão neste intervalo, trazendo assim uma curva completa da variação da velocidade de explosão.
As vantagens do medidor de velocidade de explosão da sonda de fibra óptica são revolucionárias. Em primeiro lugar, sua fibra óptica é feita de um material de quartzo isolado, livre de fortes impulsos eletromagnéticos, garantindo a pureza e confiabilidade do sinal em ambientes eletromagnéticos complexos. Em segundo lugar, a velocidade de resposta é extremamente rápida, alcançando os níveis de nanossegundos, capturando os processos de bombardeio mais rápidos e medindo com precisão muito superior aos métodos tradicionais. Além disso, o tamanho da sonda de fibra óptica é pequeno, o peso é leve e a interferência física no objeto medido é extremamente pequena, refletindo mais verdadeiramente o estado original da explosão. Além disso, através da tecnologia de multiplexação, dezenas ou até centenas de pontos de medição podem ser colocados em um único experimento para obter uma distribuição fina da velocidade de explosão no espaço, fornecendo uma riqueza de dados para o estudo do mecanismo de propagação das ondas de explosão.
Hoje, o medidor de velocidade de explosão da sonda de fibra óptica tornou-se a configuração padrão para as principais instituições de pesquisa científica e unidades industriais militares nacionais e estrangeiras para pesquisar a física de explosões. É como um observador calmo e preciso que, com a velocidade e a precisão da luz, nos revela o mistério do mundo instantâneo e explosivo, que contém enormes energias, levando a ciência e a tecnologia para novos picos.