Investigation of the transient early-stage physical processes of hypervelocity impacts into solid target rocks

研究超高速撞击固体目标岩石的瞬态早期物理过程

• 批准号: 111492533
• 负责人: Professor Dr. Klaus Thoma
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/111492533?language=en
• 关键词: Investigation; transient; early; stage; physical

In der zweiten Antragsphase konzentriert sich Projekt 1 der Multidisziplinären Forschergruppe MEMIN auf die Untersuchung der transienten physikalischen Vorgänge in frühen Phasen des Impaktprozesses bei porösen Gesteinen im Hypervelocity Geschwindigkeitsbereich bei senkrechtem und schrägem Impakt. Unter „früher Phase“ werden hier die ersten Mikrosekunden nach dem Kontakt zwischen Projektil und Target in Laborversuchen verstanden. Die für Impakttests vorgesehenen Targetmaterialien sind Sandstein (SiO2) und Kalkstein (CaCO3). Die Forschungsthemen umfassen:• Untersuchung des physikalischen Zustands des unter extrem flachen Winkeln zur Targetoberfläche ausgeworfenen Materials („Jetting Phänomen“)• Untersuchung der thermodynamischen Eigenschaften des Impakt Plasmas• Untersuchung der Teilchengrößen- und Geschwindigkeitsverteilung in frühen Phasen der Ejekta-WolkeZur Durchführung dieser geowissenschaftlichen Grundlagenforschung wird die am EMI verfügbare Spitzentechnologie im Bereich der Leichtgaskanonen-Beschleuniger noch weiter verbessert, etwa durch Anwendung neuartiger Methoden beim Design von Sabottechnik und bei der Messung der Projektilgeschwindigkeit im Lauf, oder durch verbesserte Methoden bei High-Speed Visualisierung. Zur Untersuchung der physikalischen Vorgänge während der frühen Eindringphase des Projektils werden neue Methoden entwickelt und angewendet:• Zeitaufgelöste optische Spektroskopie zum Aufzeichnen der Lichtemissionen aus dem Impaktplasma. Es wird erwartet, dass diese Spektren zu einem besseren Verständnis der physikalischen Prozesse in der Nähe der Kontaktstelle Projektil-Target führen.• Particle-Imaging Visualisierungs (PIV) – Techniken mittels Laser-Sheet Technologie zur Untersuchung der Teilchengrößen- und Geschwindigkeitsverteilungen in der Ejekta-Wolke.Die geplanten Untersuchungen in der zweiten Antragsphase der MEMIN Forschergruppe sind komplementär zu den Arbeiten aus der ersten Phase, in der das Hauptinteresse auf der Verbesserung des Verständnisses der transienten Impaktprozesse in trockenem und feuchtem Sandstein bei senkrechtem Impakt lag (z.B. skalenabhängige Kraterbildung und Auswurfprozesse, Hoerth et al. 2012).Eine zentrale Aufgabe von Projekt 1 ist die Durchführung einer Reihe von mit den messtechnischen Anforderungen der anderen Teilprojekte der Forschergruppe abgestimmten, präzise definierten und hochinstrumentierten Hypervelocity-Impaktexperimenten. Mit diesen Experimenten wird die von den MEMIN Teilprojekten benötigte experimentelle Datenbasis geschaffen. Die Experimente werden an den beiden EMI-Anlagen „Space Gun“ (SLGG) und „X-Large Light Gas Gun“ (XLLGG) durchgeführt. Da thermodynamische Prozesse untersucht werden, bei denen Verdampfung und Ionisation von Materie eine zentrale Rolle spielen, wird die Mehrzahl der Experimente an der SLGG Anlage durchgeführt, in deren Targetkammer kürzlich ein Hochvakuum von bis zu 10-5 mbar erreicht wurde (einzigartig für Leichtgasbeschleuniger-Impaktanlagen). Bei derart niedrigen Umgebungsdrücken kann eine Beeinflussung der Plasmawolke sowie deren optischer Emissionen durch die Restatmosphäre nahezu ausgeschlossen werden. Die spezielle Kombination von extrem hohen Impaktgeschwindigkeiten, hochauflösender Kurzzeitspektroskopie, Laser-Sheet Technik und die Möglichkeit, Impaktexperimente in einer Hochvakuum-Atmosphäre durchzuführen, schaffen in diesem Projekt neue Möglichkeiten für geowissenschaftliche Grundlagenforschung.

In der zweiten antragphase konzentriert siich Projekt 1 der Multidisziplinären Forschergruppe MEMIN auf die Untersuchung der transientphysicalischen Vorgänge In fraken Phasen des Impaktprozesses bei porösen gesteenen im Hypervelocity Geschwindigkeitsbereich bei senkrechtem and schrägem Impakt。在“从<s:1>她的阶段”下，我们将在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，我们将在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，我们将在未来的时间里，在未来的时间里，在未来的时间里，我们将在未来的时间里，在未来的时间里。模具成型测试：目标材料为Sandstein （SiO2）和Kalkstein （CaCO3）。Die Forschungsthemen umfassen：•Untersuchung des physikalischen Zustands des under极端flachen Winkeln zur Targetoberfläche ausgeworfenen Materials（“喷射Phänomen”）•Untersuchung der Eigenschaften des Impakt plasma•Untersuchung der Teilchengrößen- und Geschwindigkeitsverteilung in frichen Phasen der ejekka - wolkezur durchf<e:1> hrung dieser geowissenschaftlichen Grundlagenforschung wind Die am EMI verfgbare spitzenttechnologie im Bereich der Leichtgaskanonen-Beschleuniger同时，还提出了一种新的设计方法，即设计方法、工程技术方法、高速可视化技术方法。•Zeitaufgelöste optische Spektroskopie zum Aufzeichnen der lictemissionen as dem Impaktplasma. Zur Untersuchung der physikalischen Vorgänge während der frichen hen Eindringphase des Projektils werden新方法entwickelt and angewendet。[2][3][3][3][4][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。•粒子成像可视化(PIV) - Techniken mittelels激光片技术（zur Untersuchung der Teilchengrößen）和Geschwindigkeitsverteilungen in der Ejekta-Wolke。Die geplanten Untersuchungen in der zweiten antragphase der MEMIN Forschergruppe sind komplementär zu den arbeten aus der ersten Phase, in der der Hauptinteresse auf der Verbesserung des Verständnisses der transientimpaktprozesse in trockenem and feuchtem Sandstein bei senkrechtem impaklag （z.B. skalenabhängige Kraterbildung and Auswurfprozesse, Hoerth et al. 2012）。1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目1 .研究项目实验风力发电技术研究进展benötigte实验风力发电技术研究进展。EMI-Anlagen " Space Gun “ （SLGG）和” X-Large Light Gas Gun " （XLLGG）的模具实验研究。[2] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]1 .等离子体等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究：等离子体的发光特性研究激光片技术与模具Möglichkeit，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合，激光片技术与模具的结合。