冲击加载条件下材料内部温度的连续检测方法研究

本课题拟研究利用中子共振谱的多普勒效应测量冲击加载条件下材料的温度，此方法的突出优点是可以测量材料内部温度，并达到快的时间分辨（几百纳秒），与材料的瞬态发射率无关，和其它测温方法相比可以给出很高的精确度，是国际上的前沿课题。本课题将在理论和实验方法上做出较为深入的研究与发展。理论上建立强晶格束缚条件下的全谐振晶体模型，其意义在于拓宽温度的测量范围到样品的德拜温度以下。采用第一性原理计算晶体中的声子态密度分布，避免因采用爱因斯坦模型带来的测量误差，提高温度测量的准确度。实验技术上建立可行方案，包括中子源，中子探测方式，掺杂吸收剂元素及其共振能量的选取，探测器的空间布局与设计的标准和优化方案，兼顾时间分辨要求和探测效率，采用数值模拟的方法进行优化设计以达到温度测量的最佳效果。进行数据处理与反演方法研究，通过实验上获得的共振谱形，考虑系统的本征吸收宽度和反映温度的多普勒宽度，采用拟合得出温度值。