danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2021-65-3-361-368dan-982Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESВлияние энергетических параметров ускорителя и размеров движущихся с ускорением микрочастиц карбида кремния на изменение индукции магнитного поляInfluence of accelerator energy parameters and silicon carbide microparticle sizes on the changes in magnetic field induction during their accelerationИльющенкоА. Ф.IlyushchenkoA. F.

Ilyushchenko Alexander F. – Corresponding Member, D. Sc. (Engineering), Professor, Director

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

Ilyushchenko Alexander F. – Corresponding Member, D. Sc. (Engineering), Professor, Director

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

alexil@mailbelpak.byОвчинниковВ. И.OvchinnikovV. I.

Овчинников Владимир Ильич – канд. техн. наук, заведующий лабораторией

ул. Платонова, 41, 220005, Минск, Республика Беларусь

Ovchinnikov Vladimir I. – Ph. D. (Engineering), Head of the Laboratory

41, Platonov Str., 220005, Minsk, Republic of Belarus

OvchinnikovVI@yandex.ruИнститут порошковой металлургии имени академика О. В. Романа Национальной академии наук БеларусиInstitute of Powder Metallurgy named after Academician O. V. Roman of the National Academy of Sciences of Belarus202115072021653361368Copyright © Ильющенко А.Ф., Овчинников В.И., 20212021Ильющенко А.Ф., Овчинников В.И.Ilyushchenko A.F., Ovchinnikov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/982

В настоящей работе представлена схема ускорителя микрочастиц, методика и результаты практического изучения индукции магнитного поля и электромагнитного излучения, образующихся в процессе ионизации продуктов взрыва и кумуляции энергии при подрыве заряда взрывчатых веществ (ВВ), а также влияния некоторых параметров процесса на ее изменение. Цель работы – изучение влияния энергетических параметров ускорителя и размеров микрочастиц карбида кремния на изменение индукции магнитного поля при их ускорении. Исследование влияния технологических параметров на электродинамические свойства процесса ионизации сложной химической системы, которой являются конденсированные ВВ проводили по разработанной методике, в основу которой положен эффект Холла с применением разработанных полупроводниковых датчиков Холла и специального измерительного комплекса. Среднее значение индукции магнитного поля составляет 48 мТл. Влияние энергетических параметров ускорителя (массы заряда взрывчатых веществ), а также размеров микрочастиц, вводимых в продукты взрыва (ПВ), на электродинамические свойства процесса ионизации и разгона микрочастиц определяли по результатам измерения и расчетов индукции магнитного поля. Получены практические результаты, которые подтверждают влияние размера частиц на состояние плазмы. С увеличением размера частиц от 20 до 100 мкм значение индукции растет до 50 мТл и резко уменьшается с изменением размера от 150 до 300 мкм. Полученные зависимости являются технологическими характеристиками процесса обработки материалов высокоскоростными потоками микрочастиц с применением энергии взрыва, регулируя которые можно сделать процесс управляемым.

This article contains the microparticle accelerator scheme, the methods, and the results of practical study of magnetic field induction and electromagnetic radiation formed during explosion product ionization and energy accumulation during explosive charge detonation, as well as the influence of some process parameters on its change. The purpose of this work is to study the influence of accelerator energy parameters and silicon carbide microparticle sizes on the change in magnetic field induction during their acceleration. The influence of technological parameters on the electrodynamic properties of the ionization process of a complex chemical system, which is condensed EXPLOSIVES, was studied by the developed method based on the Hall effect with the use of the developed semiconductor Hall sensors and a special measuring complex. The average magnetic field induction value is 48 MT. The influence of the energy parameters of the accelerator (explosive charge mass), as well as of the size of microparticles introduced into the explosion products (PV) on the electrodynamic properties of the processes of ionization and acceleration of microparticles was determined by measuring and calculating magnetic field induction. Practical results were obtained and confirmed the particle size influence on the plasma state. With an increase in the particle size from 20 to 100 microns, the induction value increases to 50 MT and decreases sharply with a change in the size from 150 to 300 microns. The obtained dependences are the technological characteristics of the process of processing materials by high-speed flows of microparticles with the use of explosion energy, which can be adjusted to make the process manageable.

взрывчатые веществанеидеальная плазмаионизированный потокэффект Холлаиндукция магнитного поляexplosivesnon-ideal plasmaionized fluxHall effectmagnetic field inductionReferencesИльющенко, А. Ф. Особенности зарождения электромагнитного поля в условиях ионизации продуктов взрыва / А. Ф. Ильющенко, В. И. Овчинников // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2018. – Т. 62, № 1. – С. 115–119Ilyushchenko A. F., Ovchinnikov V. I. Origin of an electromagnetic field under ionization conditions of explosion products. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Scienses of Belarus, 2018, vol. 62, no. 1, pp. 115–119 (in Russian).Ильющенко, А. Ф. Особенности электромагнитного излучения при взаимодействии высокоскоростного потока микрочастиц карбида кремния с металлической преградой / А. Ф. Ильющенко, В. И. Овчинников // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2019. – Т. 63, № 5. – С. 620–626. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-5- 620-626Ilyushchenko A. F., Ovchinnikov V. I. Features of electromagnetic radiation in the interaction of a highspeed flow of silicon carbide microparticles with a metal barrier. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2019, vol. 63, no. 5, pp. 620–626 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561- 8323-2019-63-5-620-626Гилев, С. Д. Электропроводность продуктов детонации тротила / С. Д. Гилев, А. М. Трубачев // Тр. Междунар. конф. «3 Харитоновские научные чтения». – Саров, 2002. – С. 59–64.Gilev S. D., Trubachev A. M. Electrical conductivity of TNT detonation products. Trudy Mezhdunarodnoi konferentsii “3 Kharitonovskie nauchnye chteniya” [Proceedings of the International Conference “3d Kharitonovskie Scientific Readings”]. Sarov, 2002, pp. 59–64 (in Russian).Зубков, П. И. К электронному механизму проводимости продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ / П. И. Зубков, Б. Д. Янковский // Тезисы 15 Междунар. конф. «Уравнения состояния вещества». – Терскол, 2000. – С. 109–111.Zubkov P. I., Yankovsky B. D. On the electronic mechanism of conductivity of detonation products of condensed explosives. Tezisy 15 Mezhdunarodnoi konferentsii “Uravneniya sostoyaniya veshchestva” [Theses of the 15th International Conference “Equations of state of matter”]. Terskol, 2000, pp. 109–111 (in Russian).Кобус, А. Датчики Холла и магниторезисторы / А. Кобус, Я. Тушинский; пер. с пол. В. И. Тихонова, К. Б. Макидонской; под ред. О. К. Хомерики. – Москва, 1971.Kobus A., Tushinsky Ya. Hall Sensors and Magnetoresistors. Moscow, 1971 (in Russian).Антипенко, А. Г. О зоне электропроводности при детонации конденсированных взрывчатых веществ / А. Г. Антипенко, А. Н. Дремин, В. В. Якушев // Докл. Акад. наук СССР. – 1975. – Т. 225, № 5. – С. 1086–1088.Antipenko A. G., Dremin A. N., Yakushev V. V. On the zone of electrical conductivity during detonation of condensed explosives. Doklady Akademii nauk SSSR [Reports of the USSR Academy of Sciences], 1975, vol. 225, no. 5, pp. 1086–1088 (in Russian).Кирко, В. И. Воздействие высоковольтной плазмы, полученной с помощью взрывного источника, на внутреннюю поверхность полости и канала / В. И. Кирко // Физика горения и взрыва. – 1978. – Т. 14, № 6. – С. 97–101.Kirko V. I. Effect of high-enthalpy plasma from an explosive source on the inner surface of a cavity and channel. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1978, vol. 14, no. 6, pp. 781–785. https://doi.org/10.1007/bf00786112

The authors declare that there are no conflicts of interest present.