TNT 爆炸電磁輻射信號測量及分析

崔元博，孔德仁，張學輝，王良全

（南京理工大學機械工程學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

炸藥在爆炸時會產生較強的電磁輻射，不同強度或頻率的電磁輻射會對一定范圍內的電子設備（如無人機、引信裝置、通信設備等）產生電磁干擾，嚴重時造成設備無法啟動甚至損壞，引發事故。為了提升電子設備抗電磁干擾性能，有必要對炸藥爆炸時產生的電磁輻射進行測量研究。

國外對炸藥電磁輻射的研究較早，1954 年Kolsky［1］首先發現了炸藥爆炸可以產生電脈沖這一現象，隨后國外學者相繼對該現象進行了實驗研究。Boronin［2-3］對凝聚炸藥爆炸產生電磁場的物理機制進行研究，提出通過爆炸產生無線電輻射的機制與激波前沿的電離空氣層中某些電子基因的加速或減速過程有關，這一觀點后被稱作“Boronin 效應”。Boronin 等人的工作首次詳細闡述了炸藥爆炸產生電磁輻射的機理，并給以后相關研究指引了方向。A.L.Kuhl 等［4］對TNT產生電磁波的機理進行了闡述，認為電離原子、離子和電子的運動是產生爆炸電磁波現象的原因，爆轟產物的膨脹在周圍空氣中引起強烈的震動，形成了持續時間約20 μs 的強烈熱波（約11000 K），這樣的溫度使空氣產生明顯的電離作用，離子斑塊的運動產生電流，這些 電 流 產 生 電 場 和 磁 場。另 外，Kuhl［5］對TNT 爆 炸 的數值模擬來研究這些運動的影響，采用高階Godunov公式對一維氣體動力學守恒定律進行積分，通過一個非常精細的網格化（10 μm）來獲得收斂的溫度和電導率剖面，用于預測TNT 爆炸產生的三維電磁波?！?br>