Пневматическую пушку, которая позволит испытывать материалы в экстремальных условиях, подобных тем, что есть на электростанциях, в авиации и космосе, разработали в России. Ее установили на экспериментальной станции синхротрона «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ) под Новосибирском. Об этом сообщает информационное агентство ТАСС.

По словам научного сотрудника Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) Алексея Студенникова, в мире активно развиваются технологии производства конструкционных материалов с улучшенными свойствами, появляются и внедряются в промышленность новые композитные материалы, но нет достаточного количества данных, как они ведут себя в экстремальных условиях. Динамические эксперименты на СКИФ помогут восполнить этот пробел.

«Пушка состоит из камеры высокого давления и камеры низкого давления, разделенных металлической мембраной, а также ствола. Компрессор нагнетает давление до 450 атмосфер, ударник вылетает из ствола и, попадая в образец, генерирует требуемые условия плоского нагружения. В этот момент высокоскоростной рентгеновский детектор фиксирует «рентгеновское кино» о том, как происходит ударно-волновое сжатие образца», – говорится в сообщении.

Ученые провели испытания пушки. Эксперимент подтвердил работоспособность оборудования. 

– Испытания прошли на 100 процентов успешно. Можно даже сказать, что мы провели первый эксперимент на СКИФ, но пока без пучка синхротронного излучения. Мы достигли проектной скорости, достаточной для проведения реальных экспериментов. Осталось только принять пучок, и мы начнем получать результаты мирового уровня, – говорит Студенников.     

Для проведения экспериментов с пневматической пушкой в ИГиЛ СО РАН также разработан сверхбыстрый импульсный рентгеновский затвор. Он решает задачу защиты аппаратуры от тепловой и радиационной нагрузки. Это связано с тем, что при исследовании нагрузок, испытываемых образцом в момент выстрела (характерное время процессов – десятки микросекунд), требуется сочетание мощного пучка синхротронного излучения и высокочувствительного оборудования, способного фиксировать структурные и химические изменения длительностью менее ста наносекунд.

Затвор представляет собой маленькую электромагнитную пушку: на электромагнитной катушке располагается рамка, которая приводится в движение с помощью высоковольтного блока. Все элементы импульсного быстрого затвора и высоковольтный блок изготовлены на 100 процентов из отечественных компонентов. После завершения испытаний пневматической пушки с использованием пучка синхротронного излучения ученые планируют провести испытания быстрого затвора.

 Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА