沖擊波陣面擾動的光纖陣列測量技術及物質(zhì)的高壓粘性研究.pdf

1、高溫高壓狀態(tài)下物質(zhì)的粘性系數(shù)是凝聚態(tài)物理、地球深部動力學以及武器物理等領域中非常關注的一個重要參量，但還沒有一種比較好的方法測量極端條件下物質(zhì)（尤其是非金屬材料）的粘性行為。在1965年，俄羅斯科學家Sakharov提出了一種沖擊波陣面小擾動方法，并采用爆轟加載技術測量了幾種物質(zhì)（包括Al、Fe、U、Pb等）在沖擊條件下的粘性系數(shù)。但是到目前為止，他們僅僅在31GPa壓力下只給出了一組實驗數(shù)據(jù)。然而Miller和Ahrens對Sakha

2、rov的這組實驗結果做過比較嚴格的理論推導和分析，認為Sakharov的實驗結果必須引入一個初始流場才能很好的解釋。為了簡化前人工作，2005年，劉福生等人在氣炮加載條件下，用飛片直接碰撞樣品波紋面的方式，提出了離散式電探針測量技術并且用于直接測量了物質(zhì)（Al和Fe）在沖擊作用下的剪切粘性系數(shù)，取得了一些有價值的結果。但是，電探針難以避免電磁場的干擾，特別對于非金屬材料而言，樣品導電性要求無法滿足。因此，發(fā)展新的實驗方法測量高溫高壓下非

3、金屬材料的粘性顯得尤為重要。
　　 本文在測量高壓下非金屬材料的剪切粘性系數(shù)的實驗技術方面取得了一定進展，提出了不同于前人的實驗方法。主要結果如下:
　　 1、在飛片碰撞小擾動實驗技術之上，建立并完善了一種新的光纖陣列實驗技術，不僅避免了電磁場的干擾，簡化了實驗操作技術，而且可以測量非金屬材料中沖擊波擾動衰減特性。
　　 2、為了便于和電探針技術進行比較，運用新技術測量了Al在71GPa下的剪切粘性系數(shù)，兩種方法