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超高速碰撞2024-T4铝靶产生的膨胀等离子体云的电磁特性

唐恩凌;相升海;张薇;李乐新;于辉;赵新颖

【摘要】Accordingtothecharacteristicsoftransientplasmaejectors

createdbyhypervelocityimpact,thesweepLangmuirprobe,thetriple

Langmuirprobeandthecoilmeasurementsystemswereestablishedto

measuretheplasmacharacteristicparametersaswellasthemagnetic

inductionintensityinexpandingplasmacloud.Basedonthegivenlayout

andazimuthangleofthesensors,theelectromagneticcharacteristic

measurementsofexpandingplasmacloudgeneratedbytheimpactof

2024-T4aluminumprojectilesagainstthe2024-T4aluminumtargetsinthe

laboratorywerecarriedoutatthetwoimpactvelocities.Experimental

resultsshowthattheaverageelectrontemperature,electrondensity,and

magneticinductionintensityamplitudevalueare0.4~0.9eV,ontheorder

of1012cm-3and10~20nT,respectively.Byprocessingtheexperimental

data,therelationshipsbetweenelectrontemperature,electrondensityand

magneticinductionintensitywereobtained,respectively,atthegiven

positionsoftheprobesandcoilsduringthewholephysicalprocessforthe

twoexperiments.AndtheresultsmeasuredbythesweepLangmuirprobe

andthetripleLangmuirprobewerecompared.%针对超高速碰撞产生的瞬态

等离子体的特点,利用建立的扫描朗缪尔探针、朗缪尔三探针诊断系统及线圈系统,

测量了超高速碰撞喷出物产生的膨胀等离子体云中等离子体的特征参量和磁感应强

度.在传感器布局和方位角固定的前提下,进行了2种碰撞速度、相同入射角度条件

下2024-T4铝弹丸超高速碰撞2024-T4铝靶产生的膨胀等离子体云电磁特性的实

验室测量.实验结果表明,碰撞产生的等离子体的平均电子温度为0.4～0.9eV,电子

密度在1012cm-3量级,线圈的磁感应强度幅值为10～20nT.通过数据处理,获得

了2种实验条件下整个物理过程在给定探针、线圈位置处等离子体的电子温度、

电子密度和磁感应强度与碰撞速度的关系,并对扫描朗缪尔探针和朗缪尔三探针的

测量结果进行了比较.

【期刊名称】《爆炸与冲击》

【年(卷),期】2012(032)003

【总页数】8页(P283-290)

【关键词】爆炸力学;特征参量;超高速碰撞;等离子体;扫描朗缪尔探针;朗缪尔三探

针

【作者】唐恩凌;相升海;张薇;李乐新;于辉;赵新颖

【作者单位】沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工

程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工

大学装备工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳

110159;沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110159

【正文语种】中文

【中图分类】O384;O531

流星体或空间碎片与在轨航天器的碰撞能明显地引起材料升温，导致局部温度高达

10kK，甚至更高。碰撞过程的早期阶