На рис.17 показано полученное для литого тротила распределение электропроводности. Распределение имеет зону высокой электропроводности шириной 0.5 мм с максимумом 70 Ом-1см-1 и зону остаточной электропроводности со средним значением 5 Ом-1см-1. Переход от зоны высокой электропроводности к зоне остаточной электропроводности сопровождается участком очень малой электропроводности шириной 0.3 мм.

Эксперименты с литым тротилом проводились при малых шунтирующих сопротивлениях, и поэтому влияние индуктивности измерительной ячейки оказалось существенным. Необходимо упомянуть, что величина пика электропроводности сильно зависит от индуктивности ячейки в данном случае. Поэтому следует помнить, что значение электропроводности 70 Ом-1см-1 среднее и лежит в интервале от 40 Ом-1см-1 до 100 Ом-1см-1. Основные полученные результаты отражены в таблице 1 и таблице 2.

2.3 О влиянии краевого эффекта

Влияние краевого эффекта не учитывалось при обработке экспериментов. В работе [7] дан математический расчет оценки влияния краевого эффекта и, как вывод, указано пространственное разрешение равное 2 – 3 мм. Полученные же распределения электропроводности указывают, что учёт его необходим при увеличении пространственного разрешения до 0,1 мм. Это связано с тем, что утопленный центральный электрод существенно уменьшает влияние краевого эффекта, да и пространственный размер зоны высокой электропроводности составляет величину порядка 0.5 мм. Другими словами, природа сама помогает избежать влияния краевого эффекта. Делая вывод, можно считать, что на данном этапе работ пренебрежение краевым эффектом приемлемо.

2.4 Результаты экспериментов при пересжатой детонации октогена, гексогена, тэна и тротила

Пересжатая детонация исследуемого взрывчатого вещества осуществлялась следующим образом. Внутренний объем цилиндрического электрода полностью заполнялся исследуемым взрывчатым веществом, а остальной объем оргстеклянной оболочки заполнялся взрывчатым веществом гексопласт так, чтобы оно полностью окружало цилиндрический электрод. Скорость детонации гексопласта составила 7.6 км/с. Стационарная детонация исследуемого вещества внутри цилиндрического электрода устанавливалась на размере менее 10 мм. Таким образом к центральному утопленному электроду приходила волна детонации исследуемого взрывчатого вещества со скоростью детонации гексопласта.

На рис.18 – рис.25 показаны результаты, полученные в экспериментах с насыпными октогеном, гексогеном, тэном и тротилом при пересжатой детонации. В осциллограммах напряжения заметно характерное поведение кривых. При замыкании измерительных электродов детонационной волной напряжение падает очень быстро. Участки с особенным поведением, где электропроводность падает до сравнительно малых значений, отмеченные на рисунках стрелкой, выражены очень четко. По осциллограммам октогена, гексогена и тэна видно, что при выходе детонации на торец оргстеклянной оболочки, напряжение возрастает. На осциллограмме тротила напряжение наоборот спадает.

На рисунках приведены восстановленные распределения электропроводности. Ход распределений электропроводности в октогене, гексогене и тэне практически не изменился. Однако сильно выросли максимальные значения в пике, в октогене в 3 раза, в гексогене в 18 раз, в тэне в 37 раз. Практически на порядок, кроме октогена, выросла электропроводность в равновесных продуктах детонации. Каждое распределение имеет пик шириной 0,5 мм, зону перехода к электропроводности равновесных продуктов детонации. Между зоной перехода и остаточной электропроводностью ярко выраженная особенность. В пересжатых детонационных волнах во всех взрывчатых веществах она наблюдается в одном месте, приблизительно на 2,2 мм от момента возникновения электропроводности и выражена наиболее ярко.

Максимальные значения электропроводности в пике 20 Ом-1см-1,

27 Ом-1см-1 и 35 Ом-1см-1 в октогене, гексогене и тэне соответственно. В равновесных продуктах детонации 1 Ом-1см-1,1 Ом-1см-1 и 4 Ом-1см-1 соответственно. Основные полученные результаты отражены в таблице 1, таблице 2 и таблице 3.

В насыпном тротиле электропроводность в пике выросла до 55 Ом-1см-1, более чем на порядок. Ширина пика, или другими словами падение электропроводности на порядок от максимальной, составила приблизительно

2 мм. Характерно, что в равновесных продуктах детонации тротила электропроводность изменилась незначительно.

2.5 Анализ результатов

Приведённые выше результаты подтверждают наличие в детонационных волнах двух зон электропроводности. Зону высокой электропроводности скорее следует отнести к зоне деструкции вещества и химической реакции. Зона относительно низкой электропроводности в равновесных продуктах детонации отделена от зоны высокой электропроводности узкой областью с электропроводностью меньшей на порядок. Ширина этой особенности составляет около 0,3 мм.

Наблюдающийся факт изменения напряжения при выходе детонационной волны на торец оргстеклянной оболочки, уменьшение напряжения у тротила и увелечение у октогена, гексогена и тэна, говорит о различном поведении проводимости в волне разгрузки тротила и остальных исследованных веществ. Характер электропроводности октогена, гексогена и тэна одинаков. Стоит отметить, что при выходе детонации на торец из оргстекла в продукты детонации идет волна именно разгрузки. Этот факт был проверен в экспериментах по исследованию на синхротронном излучении ударного сжатия оргстекла, где на оргстекло падала детонационная волна насыпного тротила.

Продукты детонации насыпного тротила в равновесной зоне и при нормальной детонации и при пересжатии не дают сильного различия в величине электропроводности, а в октогене, гексогене и тэне отличия сильные. Это подтверждает факт о различных механизмах проводимости продуктов детонации тротила и продуктов детонации октогена, гексогена и тэна.

Механизмы проводимости в зоне неравновесных продуктов детонации и в зоне равновесных продуктов обязаны быть различными. В связи с изложенным, единым механизмом объяснить весь спектр электропроводности продуктов детонации невозможно.

Пик высокой электропроводности очень узкий, и химическая реакция, по-видимому, является фактором исчезновения пика. За химической реакцией продукты детонации находятся в равновесной зоне и обладают более низкой проводимостью и сравнительно широкой пространственной протяженностью. Переход от зоны равновесных продуктов к неравновесным сопровождается особенным участком, который, вероятно, отмечает конец химической реакции, и на котором величина электропроводности на порядки ниже величины остаточной равновесной проводимости.

Полученные данные о величинах электропроводности и о пространственной структуре зоны проводимости позволяют конкретнее проанализировать имеющиеся возможные механизмы проводимости, а также дают толчок к исследованию структуры самой детонационной волны.

3. О природе электропроводности конденсированных взрывчатых веществ

3.1 Гипотезы проводимости продуктов детонации