利用光电探针技术测量冲击加载下双氧水的辐射历史

程锐，刘福生，汪贻高，范茁宁，刘其军

（西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都，610031）

过氧化氢（H2O2）的分子结构简单，其水溶液俗称双氧水。高浓度双氧水具有高密度、高比热、无毒、无污染等优点，可以作为一种理想的绿色推进剂[1,2]。Cynn和Yoo采用金刚石对顶砧技术研究了90 wt%过氧化氢在12 GPa压力下的物理和化学变化[3]。研究发现，双氧水在室温和1.5GPa下将转化为四方结构（H2O2-Ⅰ），当压力增加到7.5GPa时转为高压H2O2-Ⅱ相。Chen等进一步研究了纯的过氧化氢在高压下的相变[4]。研究发现，纯的过氧化氢在压力直至13-18GPa时才由H2O2-Ⅰ相转变为H2O2-Ⅱ相，并且当压力达到15GPa时，仍然存在四方H2O2-Ⅰ相。当压力高于18GPa时，H2O2-Ⅱ相才逐渐分解为水和氧的混合物。Armstrong等采用超快激光驱动冲击波法观察到冲击压缩未反应的过氧化氢在高达von Neumann压力下产生的稳定爆炸波情况[5]。同时，针对冲击波作用下双氧水的压缩过程也被报道[6,7]，这为冲击加载下理解双氧水的结构转变或分解反应提供了依据，也为解释含能材料的冲击点火机理提供了参考。然而，当含能材料发生冲击点火时，辐亮度会增强几个数量级，热辐射背景会掩盖含能材料的拉曼峰[8]，进而导致利用点火前后样品的拉曼光谱特征变化来分析样品的分子结构和成分信息存在一定的困难。因此，在冲击加载下研究含能材料的辐射历史就显得尤为重要。本文采用双氧水为研究对象，研究了其在冲击作用下的辐射历史，为研究液态含能材料冲击起爆机理提供了参考。

1 冲击加载实验及电探针工作原理