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Chirped fiber Bragg grating detonation velocity sensing

机译：fiber光纤布拉格光栅爆轰速度感测

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An all optical-fiber-based approach to measuring high explosive detonation front position and velocity is described. By measuring total light return using an incoherent light source reflected from a linearly chirped fiber Bragg grating sensor in contact with the explosive, dynamic mapping of the detonation front position and velocity versus time is obtained. We demonstrate two calibration procedures and provide several examples of detonation front measurements: PBX 9502 cylindrical rate stick, radial detonation front in PBX 9501, and PBX 9501 detonation along curved meridian line. In the cylindrical rate stick measurement, excellent agreement with complementary diagnostics (electrical pins and streak camera imaging) is achieved, demonstrating accuracy in the detonation front velocity to below the 0.3% level when compared to the results from the pin data. Finally, an estimate on the linear spatial and temporal resolution of the system shows that sub-mm and sub-μs levels are attainable with proper consideration of the recording speed, detection sensitivity, spectrum, and chirp properties of the grating.
机译：描述了一种基于全光纤的方法来测量高爆炸起爆前的位置和速度。通过使用从线性chi光纤布拉格光栅传感器反射的，与炸药接触的非相干光源测量总光返回，可以得出爆炸前位置和速度随时间的动态映射。我们演示了两种校准程序，并提供了一些爆轰前角测量的示例：PBX 9502圆柱速度杆，PBX 9501中的径向爆轰前角和PBX 9501沿弯曲子午线的爆轰。在圆柱速度棒的测量中，与辅助诊断程序（电销和条纹摄像头成像）实现了极好的一致性，与销数据的结果相比，证明了爆轰前沿速度的精度低于0.3％。最后，对系统的线性空间和时间分辨率的估计表明，在适当考虑光栅的记录速度，检测灵敏度，光谱和线性调频特性的情况下，可以达到亚毫米级和亚微米级。

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