[发明专利]一种柱面等熵压缩的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种柱面等熵压缩的实验装置，包括柱面内爆磁通量压缩发生器，柱面内爆磁通量压缩发生器包括一个金属筒体（1），金属筒体（1）的外侧对称设置有两个固定的线圈（2），在两个线圈（2）之间有一个炸药环（3），炸药环（3）外侧设置有同步起爆网络（4），其特征在于：在金属套筒（1）的内部设置有柱面等熵压缩靶，在柱面等熵压缩靶的内部安装有激光测速探头（5）。

2.根据权利要求1所述的一种柱面等熵压缩的实验装置，其特征在于：所述的柱面等熵压缩靶包括相互连接的标准金属材料区（6）、待测材料区（7），两个激光测速探头（5）分别对准标准金属材料区（6）、待测材料区（7），且两个激光测速探头（5）的测量点关于标准金属材料区（6）与待测材料区（7）的分界面成对称分布。

3.根据权利要求2所述的一种柱面等熵压缩的实验装置，其特征在于：所述的待测材料区（7）为内外两层结构，其中内层（701）为待测量的固体样品，外层（702）与标准金属材料区（6）为相同材料制成的一体结构。

4.根据权利要求2所述的一种柱面等熵压缩的实验装置，其特征在于：所述的待测材料区（7）为三层依次套装的结构，其中内层（703）由动力学性质已知的材料制成的约束层，外层（104）与标准金属材料区（6）为相同材料制成的一体结构，中间层105为待测的气体、液体、或固体材料。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的一种柱面等熵压缩的实验装置，其特征在于：以金属筒体（1）的体心所在径向面为对称面，所述两个线圈、标准金属材料区（6）与待测材料区（7）、以及两个激光测速探头（5）均关于该对称面呈对称分布。

6.一种柱面等熵压缩的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）布置样品：以金属筒体（1）的体心所在径向面为对称面，将柱面等熵压缩靶放置在金属筒体（1）的轴线上，标准金属材料区（6）与待测材料区（7）关于该对称面呈对称分布；将两个激光测速探头（5）在金属筒体（1）的轴线上分别对准标准金属材料区（6）与待测材料区（7），两个激光测速探头（5）的测量点关于该对称面呈对称分布；

（b）柱面内爆磁通量压缩发生器的两个线圈（2）通电，在金属套筒（1）内部建立初始磁场；

（c）当初始磁场的强度达到最大值时，利用同步起爆网络（4）引爆炸药环（3），驱动金属套筒（1）压缩内部磁场，磁场对其中的柱面等熵压缩靶施加磁压力；

（d）两个激光测速探头（5）分别测量并获得标准金属材料区（6）与待测材料区（7）的自由面速度历史；

（e）数据处理：首先由测量得到的标准材料的自由面速度历史，配合流体动力学编码，得到标准金属材料区（6）加载面处的加载压力历史；

（f）由实验测得的待测材料区（7）的自由面速度历史与加载面压力历史，通过磁流体力学数值模拟，最终获得待测材料的压缩状态数据。