Сегодня - 29.04.2017

Сибирские учёные создали уникальный стенд для динамического изучения материала

26 декабря 2016
 
Исследователи из Института ядерной физики Г. И. Будкера СО РАН построили экспериментальный стенд для изучения динамики деформации и разрушения материалов под экстремальным воздействием. Уникальная особенность установки — возможность снимать «трехмерное» кино изучаемого процесса с использованием синхротронного излучения.
 
Как удерживать разогретую до сотен миллионов градусов плазму в будущем термоядерном реакторе? Есть ли материал, способный устоять под такими колоссальными тепловыми нагрузками? Разработанный новосибирскими учёными стенд поможет найти ответы на эти вопросы. 
 
«Плазма воздействует на материал очень многими путями, один из них —  просто импульсный разогрев, а  термическое напряжение в  некоторых режимах воздействия является главной причиной разрушения материалов», — рассказывает старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН кандидат физическо-математических наук Алексей Сергеевич Аракчеев. 
 
 
Проблема  в следующем: непонятно, что в этот момент перегрузок происходит внутри материала. Заглянуть туда может рентген, однако все происходящие процессы максимально импульсные, они протекают за миллисекнуды, поэтому  обычные аппараты просто не успевают их зафиксировать. Здесь необходимы методы с высоким временным разрешением. 
 
Учёные ИЯФ создали такой экспериментальный стенд для изучения динамики деформации и разрушения материалов. Например, на установке уже был поставлен эксперимент с небольшим образцом вольфрама. 
 
«Наша цель — изучение объёмного эффекта. То есть нам нужно, во-первых, чтобы луч рентгена проходил сквозь материал, во-вторых, чтобы он делал это с временным разрешением, а также — с пространственным. На данный момент мы достигли первых двух целей — работаем с вольфрамом на просвет и снимаем динамическую диагностику. Пространственное разрешение — наша задача на следующий год», — говорит Алексей Аркачеев.
 
В установке имеет место так называемый эффект «поворота в кристаллической плоскости». «Мы берём кристалл вольфрама, греем его и при этом он зеркально поворачивается в другую сторону. Здесь используется то, что в разных частях образца рентген откланяется на новый угол. Потенциально это действительно полномерное 3D кино — появляется возможность восстанавливать динамичную трёхмерную картину внутри материала», — объясняет исследователь. 
 
«Наука в Сибири»
 
Фото Юлии Поздняковой
 
Поделись с друзьями: 

Система Orphus