1 清华大学 工程物理系，北京 100084
2 西北核技术研究所 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，陕西 西安 710024
开展了轻气炮加载条件下材料动力学微观响应测量的实验研究。基于脉冲宽度约25 ns的商业化闪光X射线源，采用积分式记录设备，建立了轻气炮加载条件下的实时X射线衍射诊断系统。介绍了实时X射线衍射测量原理及系统，讨论了由于冲击过程持续时间短，且闪光源输出X射线脉冲时具有延时和抖动，X射线脉冲与冲击波到达样品被探测区域难以同步的问题。最后，提出了采用精细的多层靶结构设计和纳秒响应的压电探针实现探测X射线脉冲和冲击波精确同步的方法，并获得了轻气炮加载下LiF晶体峰值压缩状态的实时X射线衍射图像。实验结果显示: 加载压力为2.33 GPa时，LiF晶体的晶格形变量为1.73%。该实验技术为开展轻气炮加载下材料微观特性研究提供了一种有效技术途径。
实时X射线衍射测量 材料动力学 微观响应 晶格形变 轻气炮加载 real-time X-ray diffraction kinetics of material microscopic response lattice deformation gas-gun loading 光学 精密工程
2017, 25(11): 2829
1 清华大学 工程物理系, 北京 100084
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所), 西安 710024
为实现材料在冲击加载下微观动力学响应测量, 基于小型闪光X射线源开展衍射成像系统设计.利用直流X光机及高纯锗探测器实现系统衍射光路的精确调节, 克服了闪光X射线瞬时强度高及连续辐射本底强导致的衍射角度确定困难, 并采用Scandiflash AB公司TD-450S和成像板建立了衍射成像系统.应用该系统在冲击加载实验中获得了LiF单晶单脉冲的Mo-Kα线静态及动态衍射图像.该闪光X射线衍射系统时间分辨率可达25 ns, 为冲击压缩实验中材料瞬时结构变化测量提供了新的实验方法.
X射线衍射 闪光X射线 冲击压缩实验 LiF单晶 微观响应 X-ray Diffraction Flash X-ray Shock compression experiments LiF single crystal Microscopic response 光子学报
2017, 46(12): 1211004
