폭발역학, 재료과학 및 심공탐색 등 분야에서 폭발속도, 즉 폭발파나 충격파가 매체에서의 전파속도는 핵심에 관계되는 물리적매개 변수이다.그것은 에너지 방출 효율, 파괴 위력, 신형 재료의 동적 응답 특성 및 행성 충돌 등 사건의 물리적 과정과 직결된다.그러나 폭발 과정은 마이크로초, 심지어 나노초급에서 발생하여 고온, 고압, 강한 전자기 간섭과 함께 그 속도를 정확하게 측정하는 것은 시간의 칼끝에서 춤을 추는 것과 다름없다.광섬유 탐침 폭속 측정기는 바로 이 극한의 도전을 완성하기 위해 태어난 정밀한 척도이다.
전통적인 폭속 측정 방법, 예를 들면 전기 탐침법은 비록 역사가 유구하지만 많은 한계가 존재한다.프로브 자체는 금속 도체에 속하며, 강한 자기 펄스 환경에서 매우 쉽게 방해를 받아 신호가 왜곡된다;그 응답 속도가 제한되어 있어 초고속 폭격에 대한 측정 정밀도가 부족하다;또한 프로브의 설치는 측정 영역에 어느 정도의 물리적 간섭을 일으킬 수 있습니다.광섬유 프로브 폭속 측정기의 출현은 이러한 난제를 근본적으로 극복하고 폭속 측정 기술은 새로운 시대에 진입했다.
이 시스템의 핵심 원리는 교묘하고 간결하다.그것은 광섬유 자체를 센서로 이용하여 하나 이상의 특수 제작된 광섬유 프로브를 예정된 간격으로 측정할 예정이나 재료에 묻거나 설치한다.폭발파의 진면이 고속으로 전파되고 차례대로 각 탐침위치에 도달할 때 순간적인 고온고압은 탐침단면의 광섬유구조에 돌연변이를 일으켜 그속에서 전송되는 레이저신호가 순간적으로 절단되거나 강렬하게 쇠퇴하게 된다.시스템은 고정밀 고대역폭 타이머를 통해 각 프로브 신호가 사라지는 순간을 정확하게 기록합니다.탐침 사이의 물리적 거리는 이미 알고 있기 때문에, 인접한 탐침 신호의 시간차를 계산함으로써 폭발파가 이 구간 내의 평균 속도를 정확하게 얻을 수 있고, 따라서 완전한 폭속 변화 곡선을 그릴 수 있다.
광섬유 프로브 폭속 측정기의 장점은 혁명적이다.우선, 그것의 광섬유는 절연된 석영 재료로 만들어져 강한 전자기 펄스의 영향을 받지 않으며, 복잡한 전자기 환경에서 신호의 순수함과 신뢰성을 확보한다.둘째, 그 응답 속도는 매우 빠르며, 아나초 수준에 도달할 수 있으며, 가장 급격한 폭격 과정을 포착할 수 있으며, 측정 정밀도는 전통적인 방법을 훨씬 능가한다.게다가 광섬유탐침은 부피가 작고 무게가 가벼워 측정대상에 대한 물리교란이 극히 작아 폭발의 원시상태를 더욱 진실하게 반영할수 있다.또한 멀티플렉싱 기술을 통해 단일 실험에서 수십 개 심지어 수백 개의 측정 지점을 배치할 수 있어 공간에서의 폭발 속도의 정교한 분포를 얻을 수 있어 폭발파의 전파 기리를 연구하는 데 풍부한 데이터를 제공한다.
현재, 광섬유 탐침 폭속 측정기는 이미 국내외 최고 과학 연구 기관과 군수 공업 단위가 폭발 물리 연구를 진행하는 표준 배치가 되었다.그것은 마치 냉정하고 정확한 관찰자처럼 빛의 속도와 정밀도로 우리에게 눈 깜짝할 사이에 사라지지만 거대한 에너지를 내포하고 있는 세계를 폭파하는 신비한 베일을 벗겨주고 관련 과학과 기술이 끊임없이 새로운 고봉으로 나아가도록 추진하고 있다.