Влияние температуры на оптические и взрывчатые свойства композитов тетранитропентаэритрит-металл тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Никитин, Андрей Павлович

• Никитин, Андрей Павлович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Никитин, Андрей Павлович

Оглавление

Основные обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор

1.1. Особенности лазерного инициирования ВВ

1.2. Лазерное инициирование бризантных ВВ

1.3. Кинетические параметры термического разложения PETN

1.4. Модели лазерного инициирования ВВ

1.5. Индивидуальные оптические свойства наночастиц в прозрачных матрицах

1.6. Коллективные оптические свойства композиционных материалов29

1.7. Нелинейное поглощение света наночастицами металлов

1.8. Выводы по главе 1

Глава 2. Влияние температуры на индивидуальные оптические свойства

наночастицы металла

2.1. Методика расчета индивидуальных оптических свойств наночастицы металлов в прозрачной матрице с учетом температуры

включения

2.2 Расчет факторов эффективности поглощения и рассеяния света наночастицами Аи в КВг с учетом температуры

2.3. Упрощенная методика расчета индивидуальных оптических свойств наночастицы металла в прозрачной конденсированной матице с учетом температуры

2.4. Расчет факторов эффективности поглощения и рассеяния систем «КВг-Аи», «КВг-А§», «КВг-А1» с учетом температурной зависимости оптических свойств

2.5. Выводы по главе 2

Глава 3. Влияние температуры на оптические свойства композитов

«прозрачная матрица - наночастицы металла»

3.1. Методика расчета оптических свойств композитов «прозрачная матица - наночастицы металла», с учетом влияния температуры

3.2. Расчет коэффициентов полного отражения и пропускания композитов «прозрачная матрица - наночастицы серебра» с учетом температурной зависимости оптических свойств включений

3.3. Расчет коэффициентов усиления освещенности композитов «прозрачная матрица - наночастицы серебра», с учетом температурной зависимости оптических свойств включений

3.4. Расчет оптических свойств композитов с наночастицами золота и алюминия в матрице с т0 = 1.54 с учетом температуры

3.5. Выводы по главе 3

Глава 4. Микроочаговая модель теплового взрыва с учетом температурной

зависимости оптических свойств наночастиц

4.1. Модель теплового взрыва в микроочаговом варианте

4.2. Критические параметры инициирования взрывчатого разложения композитов РЕТК-наночастицы металлов с учетом температурной зависимости оптических свойств включений

4.3. Кинетические закономерности инициирования взрывчатого разложения композитов РЕТЫ-наночастицы металлов с учетом температурной зависимости оптических свойств включений

4.4. Зависимость эффективного показателя поглощения композита РЕТЫ-А1 с учетом температурных особенностей оптических свойств включений

4.5. Выводы по главе 4

Основные результаты и выводы работы

Заключение

Список литературы

141

Основные обозначения и сокращения

ВВ - взрывчатые вещества; УПИ - уравнение переноса излучения; ЭМ - энергетические материалы; PETN - тетранитропентаэритрит;

c - объемная теплоемкость PETN и материала включения;

см - объемная теплоемкость материала включения;

Ea - энергии активации;

F - коэффициент усиления освещенности;

g - фактор анизотропии;

h - толщина прогретого слоя ВВ;

Hcr - критическая плотность энергии;

Н0 - плотность энергии за импульс

Im(mi■) - мнимая часть комплексного показателя преломления; &0 - предэкспонент;

^ - эффективный показатель поглощения; kв - постоянная Больцмана; А^т -показатель экстинкции;

^ - параметр, определяющий длительность лазерного импульса;

Ь - толщина образца;

т0 - показатель преломления;

т1 - комплексный показатель преломления;

О^аЬз - фактор эффективности поглощения;

Qext - фактор эффективности экстинкции;

Qsca - фактор эффективности рассеяния;

0^а:х - максимальное значение фактора эффективности;

Я - радиус наночастицы;

Яе(т^) - действительная часть комплексного показателя преломления;

Ятах - радиус наночастицы с максимальным значением фактора

эффективности;

? - время; Т - температура;

Т0 - начальная температура включения; Т - коэффициентов полного пропускания; х - глубина образца;

а - коэффициент температуропроводности РЕТК и материала включения; ам - коэффициент температуропроводности материала включения; Ца- показатель поглощения; X - длина волны;

Л = - альбедо однократного рассеяния; р - плотность матрицы; рм - плотность материала включения; т - безразмерная координата, равная Ъх; ъ - длительность лазерного импульса; ю - массовая доля наночастиц.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние температуры на оптические и взрывчатые свойства композитов тетранитропентаэритрит-металл»

ВВЕДЕНИЕ

Решение проблемы снижения рисков при использовании взрывчатых веществ (ВВ) в рамках перехода к бесконтактным способам инициирования привело к всплеску работ, связанных с созданием новых ВВ и моделей их инициирования излучением [1-5]. Основные пути создания селективно чувствительных к излучению ВВ сводятся к разработке новых молекулярных структур, имеющих полосы поглощения в актуальной спектральной области [1], введение в прозрачные ВВ сенсибилизирующих добавок, наиболее используемыми из которых являются наночастицы металлов [2, 3] и, значительно реже, оксидов металлов [4]. Большинство работ, связанных с созданием чувствительных к лазерному излучению ВВ при помощи введения наночастиц металлов связано с использованием наночастиц алюминия [3-5] -по аналогии с его использованием в горючих композициях и твердых ракетных топливах [6]. В работах [3, 5] показано, что добавки наночастиц алюминия позволяют снизить критическую плотность энергии (Нсг) импульсного лазерного инициирования взрыва тетранитропентаэритрита (РЕТ^ более чем на два порядка, благодаря чему показана принципиальная возможность использования вторичных ВВ, содержащих наноразмерные светопоглощающие добавки, в качестве составов для бесконтактных систем инициирования.

Основные закономерности взрывчатого разложения композитов «PETN - наночастицы металла» в условиях импульсного лазерного воздействия хорошо интерпретируются на качественном уровне с позиций микроочаговой концепции инициирования теплового взрыва. Для направленного поиска материала и определения оптимальных размеров вводимых наночастиц, позволяющих получить наименьшие пороги лазерного инициирования взрыва, необходимо проводить моделирование данного процесса с учетом ряда свойств материалов, считавшихся ранее несущественными. В случае наночастиц металлов, поглощающих излучение в прозрачной матрице, может возникать усиление поглощения, связанное с

температурной зависимостью фактора эффективности поглощения (Qabs). Нелинейные оптические свойства, проявляемые подобными композитами [7], могут служить косвенным аргументом в пользу важности учета данного эффекта. Таким образом, следующим необходимым этапом развития микроочаговой модели лазерного инициирования теплового взрыва, является учет изменения фактора эффективности поглощения света при увеличении температуры.

Актуальность работы определяется развитием теоретических представлений о закономерностях инициирования взрыва композитов на основе вторичных взрывчатых веществ и наночастиц металлов лазерным импульсным излучением, необходимых для оптимизации составов оптических детонаторов.

Целью работы является модернизация микроочаговой модели инициирования взрыва композитных составов «РЕТЫ - наночастицы металлов» лазерным импульсом с учетом изменения оптических свойств частиц при их нагревании.

Для достижения поставленных целей нужно решить следующие конкретные задачи:

1. Разработка пакетов прикладных программ для расчета индивидуальных и коллективных оптических свойств композиционных материалов «прозрачная матрица - наночастицы металла» при изменении температуры.

2. Расчет распределения коэффициента усиления освещенности, коэффициентов отражения и пропускания композитов на основе прозрачной матрицы с показателем преломления 1.54, содержащих наночастицы золота, серебра и алюминия, при различных температурах включений.

3. Модернизация микроочаговой модели инициирования теплового взрыва лазерным импульсом с учетом температурной зависимости оптических свойств наночастиц.

4. Расчет критических и кинетических закономерностей инициирования взрывчатого разложения композитов на основе РЕТЫ, содержащих наночастицы золота, серебра и алюминия в рамках модернизированной модели теплового взрыва.

5. Моделирование поля температур нагреваемых импульсным лазерным излучением наночастиц алюминия в инертной матрице с параметрами РЕТМ

Защищаемые положения:

1. Результаты расчетов фактора эффективности поглощения и рассеяния наночастиц золота, серебра и алюминия в зависимости от температуры. Вывод, что фактор эффективности поглощения в области плазмонной полосы убывает при росте температуры, а вне ее возрастает, фактор эффективности рассеяния убывает во всем исследуемом спектральном диапазоне.

2. Результаты расчетов оптических свойств композитов на основе прозрачной матрицы, содержащей наночастицы металлов, в зависимости от температуры. Вывод, что рост температуры приводит к уменьшению коэффициента отражения композитов.

3. Учет температурных зависимостей оптических свойств наночастиц приводит к уменьшению рассчитываемой в рамках модели критической плотности энергии, но слабо влияет при заданном превышении порога инициирования на значение индукционного периода.

4. Учет температурных зависимостей факторов эффективности поглощения наночастиц приводит к изменению эффективного показателя поглощения содержащих их композитов при росте плотности энергии.

Научная новизна:

В работе впервые модернизирована микроочаговая модель инициирования теплового взрыва лазерным импульсом, с учетом изменения оптических свойств наночастиц при их нагревании излучением.

Разработаны пакеты прикладных программ для расчета индивидуальных и коллективных оптических свойств композиционных материалов «прозрачная матрица - наночастицы металла» при изменении температуры.

Впервые рассчитаны критические и кинетические закономерности инициирования теплового взрыва в микроочаговом варианте композитов «PETN - наночастицы металлов» лазерным импульсом с учетом температурных зависимостей факторов эффективности поглощения излучения включениями.

Практическая значимость работы определяется необходимостью совершенствования методики минимизации критической плотности энергии лазерного инициирования энергетических материалов (ЭМ), которая требуется для создания ВВ, используемых в оптических детонаторах.

Разработанные пакеты прикладных программ для расчета оптических свойств композитов в зависимости от температуры расширяют возможности моделирования оптических свойств композитных материалов на основе прозрачной матрицы и наночастиц.

Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре химии твердого тела и химического материаловедения КемГУ в дисциплинах «Получение и свойства функциональных материалов», «Химия твердого тела и основы материаловедения», «Компьютерные технологии в науке и образовании» и «Моделирования физико-химических свойств материалов» направления подготовки 04.04.01/020100.68 - Химия квалификации «Магистр».

Личный вклад автора. Постановка задач и выбор методов исследования осуществлялись совместно с научным руководителем. Автором лично сформулированы модели исследуемых процессов, разработаны программные пакеты для численного моделирования, выполнен цикл необходимых расчетов и обсуждение результатов. В статьях, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах работы.

Апробация работы.

Получены патент на полезную модель и три свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ. Результаты работы докладывались на конференциях различного уровня.

Публикации. Результаты диссертации изложены в 33 научных работах, в том числе в 26 статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов диссертации.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (№13-03-98032 р_сибирь_а, № 14-03-00534 А, № 16-32-00286 мол_а), гранта президента РФ (МК-4331.2015.2) и фонда содействия инновациям (№ 7023ГУ/2015).

Диссертация состоит из 4 глав. Во введении обоснована актуальность темы работы, приведен краткий обзор её современного состояния, сформулированы цели и задачи работы, новизна и практическая значимость, защищаемые положения.

В первой главе приведен краткий литературный обзор проблематики лазерного инициирования взрывчатого разложения чистых ВВ, а также композитов на их основе. Рассмотрены основные модели, используемые для интерпретации процессов инициирования взрыва ВВ действием лазерного излучения. Рассмотрены литературные данные по разложению РЕТЫ, необходимые для формулировки и оценки параметров модернизированной микроочаговой модели лазерного инициирования взрыва. Проанализирован литературный материал по нелинейным оптическим свойствам наночастиц.

Во второй главе приведены методики расчета факторов эффективности поглощения и рассеяния электромагнитного излучения сферическими частицами металла, помещенными в прозрачную матрицу в рамках теории Ми. Для учета изменения температуры системы были рассмотрены различные способы задания зависимости диэлектрической проницаемости металла е или комплексного показателя преломления (т) от температуры. Показано, что в случае малых наночастиц рост температуры приводит к уменьшению фактора эффективности поглощения, если длина волны излучения попадает в область полосы плазмонного поглощения и к его увеличению в противном случае.

Фактор эффективности и альбедо однократного рассеяния уменьшаются при росте температуры. Показано, что учет температурной зависимости показателя преломления прозрачной матрицы влияет на рассчитываемые величины факторов эффективности поглощения при различных температурах с сохранением общей тенденции к росту QaЬs в случае основной гармоники неодимового лазера.

В третьей главе приведена методика расчета фактора усиления освещенности, коэффициентов полного отражения и пропускания композитов на основе прозрачной матрицы с показателем преломления 1.54 и наночастиц Ли, и А1 при варьировании радиуса металлических включений с учетом их нагрева лазерным излучением с X = 1060 нм. Тенденция к уменьшению альбедо, коэффициентов полного пропускания и отражения при нагревании композитов на основе PETN и наночастиц металлов, и увеличению эффективного показателя поглощения характерна для всех исследованных типов включений. Показано, что основной вклад в ослабление лазерного излучения композитами на основе PETN и наночастиц малого радиуса благородных металлов вносит поглощение. С ростом размера наночастиц доминирующую роль в уменьшении интенсивности света в композите играет рассеяние. В случае композитов РЕТК-Л1 основным процессом ослабления света является поглощение.

В четвертой главе сформулирована и исследована модернизированная модель теплового взрыва ЭМ с добавками светопоглощающих наночастиц при инициировании лазерным импульсом, учитывающая изменение фактора эффективности поглощения света включениями с ростом температуры. Учет изменения фактора эффективности поглощения при нагревании приводит к уменьшению рассчитываемых значений критической плотности энергии композитов на основе PETN и наночастиц А1, Л§, Ли более чем в 2 раза. Показано, что учет зависимости QaЬs(T) слабо влияет на индукционный период инициирования самоускоряющегося разложения исследуемых композитов. Учет температурных зависимостей фактора эффективности поглощения

наночастиц приводит к изменению эффективного показателя поглощения композитов, содержащих их, при росте плотности энергии лазерного импульса.

В конце диссертации сформулированы основные результаты и выводы и заключение.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю к.ф.-м.н. Звекову А.А., научному консультанту д.ф.-м.н профессору Адуеву Б.П., д.ф.-м.н., профессору Каленскому А.В. за постоянную помощь и поддержку при проведении работы, д.ф.-м.н., профессору Кригеру В.Г., д.ф.-м.н., профессору Крашенинину В.И., д.ф.-м.н., Ханефт А.В., д.ф.-м.н., профессору Кречетову А.Г., к.ф.-м.н. Нурмухаметову Д.Р., к.ф.-м.н. Ананьевой М.В., к.ф.-м.н. Боровиковой А.П., к.ф.-м.н. Белокурову Г.М., к.ф.-м.н. Лискову И.Ю., к.х.н. Нелюбиной Н.В., д.х.н., чл.-корр. РАН Захарову Ю.А., д.х.н., чл.-корр. РАН Исмагилову З.Р. за помощь в обсуждении результатов, конструктивную критику и полезные дискуссии.

1. Литературный обзор

1.1. Особенности лазерного инициирования ВВ

В настоящее время ВВ, инициируемые различными способами (детонаторами, приводами, воспламенителями) повсеместно используются в многочисленных гражданских и военных приложениях. Специальное устройство, в котором инициирование производится посредством электрического тока, называется электродетонатор [8]. Простота конструкции инициирования не приводит к должной безопасности в эксплуатации, хранении и транспортировке подобных систем. Основной проблемой данной конструкции, является повышенная вероятность срабатывания от наведенного вешнего электромагнитного излучения, случайного электрического разряда, например, молнии, электрического пробоя изоляции подведённых проводов или статического электричества. Также, использование в качестве рабочего материала детонатора инициирующих ВВ, повышает чувствительность к удару, а, следовательно, и вероятность случайного срабатывания устройства.

Ряд подобных проблем можно устранить путем экранирования рабочего тела устройства от внешних наводок, либо изменения способа воздействия. Однако первый путь приводит к удорожанию конечного устройства в целом, увеличению габаритов изделия, что может отрицательно сказаться на других эксплуатационных характеристиках. Поэтому более перспективным является второй путь, т.е. развитие более безопасного способа инициирования.

На данный момент перспективным выглядит бесконтактный способ -лазерное инициирования взрыва [9-11]. В данном подходе в качестве источника энергии используются мощные лазеры, так как для инициирования взрывчатого разложения бризантных ВВ требуется значительно большая энергия, нежели для первичных ВВ. Лазерное излучение можно с минимальными потерями подвести к детонатору через оптическое волокно, принцип действия которого - полное внутреннее отражение, которое не зависит от внешних наводок.

Поэтому, вместо использования электродетонаторов было предложено использовать значительные преимущества, имеющиеся при работе с когерентным, коллимированным пучком лучистой энергии [9]. Применение оптического излучения позволяет управлять выходной мощностью луча, который имеет малую угловую расходимость, незначительно ослабляется при прохождении в воздухе и его легко сфокусировать [10].

Неоспоримым преимуществом оптического детонатора перед электрическим является возможность передавать энергию практически без потерь (по оптоволокну), в отличие от проводов, имеющих определенное сопротивление и расходующие часть энергии на свой нагрев.

К основным преимуществам лазерного инициирования можно также причислить [11]:

> Лазерные системы могут многократно использоваться для инициирования взрывчатого разложения;

> Устойчивость к коррозии и влагостойкость, что повышает срок службы устройства и устраняет риск выхода из строя из-за процессов окисления;

> Индифферентность к электромагнитным полям, электростатическим разрядам, электрическим пробоям;

> Использование электронной системы запуска инициирования взрыва и тестирования целостности системы;

> Возможность использования вторичных ВВ, благодаря регулированию энергии и мощности лазера;

> Высокая безопасность, обусловленная использованием специальных взрывчатых составов, высокочувствительных к воздействию характерного импульса лазерного излучения и имеющих низкую чувствительность к механическим и тепловым воздействиям.

Возможность повышения качества оптических детонаторов, за счет введения специальных добавок (наноразмерных частиц металлов) в состав

рабочего материала, для повышения чувствительности устройства к воздействию импульса лазерного излучения.

Согласно работам Таржанова [12-16], можно выделить четыре принципиально различающихся способа лазерного поджига бризантных ВВ:

> Прямое лазерное инициирование, когда лазерный импульс направляется непосредственно на поверхность или внутрь заряда ВВ [13,16-19];

> Инициирование ВВ с помощью взрываемой светом металлической пленки на его поверхности [12].

> Инициирование ВВ микролайнером (фольгой), разогнанным продуктами светового взрыва тонкого слоя вещества - аблятора [20].

> Инициирование ВВ с примесями, сильно поглощающими лазерное излучение [21, 22].

В последнем случае ВВ может быть приготовлено в виде композита с добавками наночастиц металлов. Развитию модели лазерного инициирования композитов данного типа посвящена настоящая работа.

1.2. Лазерное инициирование бризантных ВВ

В данном параграфе рассмотрим результаты экспериментальных и теоретических работ по лазерному инициированию композитов «прозрачное ВВ - светопоглощающие наночатицы». В качестве матрицы для таких композиционных материалов по причинам безопасности выступает бризантное ВВ, а не штатное инициирующее ВВ [23], что уменьшает риски несанкционированного срабатывания от удара, луча пламени или статического пробоя [13,24,25]. Выбранное ВВ должно удовлетворять еще одному немаловажному условию - прозрачность на актуальных длинах волн, на которых происходит процесс инициирования взрывчатого разложения используемого состава. В качестве включений используются наночастицы, интенсивно поглощающие лазерное излучение интересующей длины волны, впоследствии выступающие в роли центров концентрации лучистой энергии -

горячих точек. Так же при лазерном инициировании обеспечивается высокая степень защиты от несанкционированных импульсов с мощностью, достаточной для подрыва ЭМ в спектральном диапазоне от УФ до ИК.

При лазерном инициировании ВВ важными являются как параметры, характеризующие ВВ - плотность, однородность, дефектность, пористость, прозрачность, химический состав и т.д., так и параметры луча лазерного импульса - длина волны, длительность и форма импульса, пиковая интенсивность. В ранних работах [26] по инициированию, при варьировании плотности прессованных образцов чистого PETN показано, что на основной гармонике неодимового лазера (X = 1064 нм) наименьшее значение критической плотности энергии - плотность энергии (H), соответствующая вероятности взрыва 50% (P=1/2) наблюдалось для образцов с плотностью р = 1 г/см3. При изменении плотности прессованных таблеток относительно той, при которой наблюдалось минимальное значение Hcr, критическая плотность энергии росла, то есть зависимость Hcr(p) моноэкстремальная. Подобные зависимости наблюдал ряд ученых не только для PETN, но и для RDX, HMX [27, 28].

Примечательно, что лазерное инициирование взрыва ВВ достигается только в том случае, если облучаемая поверхность накрыта прозрачной подложкой. В работе [15] показано, что при уменьшении толщины подложки от 1.7 до ~ 0.1 мм пороговая энергия инициирования PETN остается постоянной, а при дальнейшем уменьшении толщины подложки она растет. Открытая поверхность PETN не инициируется при плотностях энергии, много больших чем в случае PETN с подложками. Авторы [15,16] связывают зависимость порога инициирования взрывчатого разложения PETN при уменьшении толщины подложки от 0.1 до 0.01 мм с уменьшением времени волновой циркуляции в ней по сравнению с длительностью инициирующего импульса, в результате чего характер разгрузки поверхности образца приближается к характеру открытой поверхности ВВ. Тем не менее, энергия инициирования PETN при тонких подложках, экранирующих верхнюю

поверхность образца, лишь в 1.2 раза выше энергии инициирования при толстых (~ 1 мм) подложках.

Введением включений в матрицу ВВ можно контролировать чувствительность полученного материала к лазерному воздействию. Например, при допировании цирконием РЕТЫ его чувствительность увеличивается в широком спектральном диапазоне, охватывающем четыре гармоники неодимового лазера: 266 ^ 1064 нм [26]. Часто используемой сенсибилизирующей добавкой является сажа. Ее эффективность (1 ^ 2% по массе) для повышения чувствительности РЕТЫ была обоснована экспериментально при использовании миллисекундных импульсов основной гармоники неодимового лазера [29].

На сегодняшний день не существует единого мнения относительно механизма лазерного инициирования ВВ. Александров Е.И., Ципилев В.П. и др в своих работах [30,31], основываясь на измерениях энергетических порогов лазерного зажигания азидов тяжелых металлов, предложили модель инициирования ВВ в микроочаговом варианте, согласно которой взрыв зарождается благодаря концентрации лазерной энергии на оптических неоднородностях. Анализ процесса нагрева наночастиц в инертной среде рассмотрен в работах [32-37], предложены выражения для оценки размеров наиболее разогреваемых частиц и температуры, до которых они нагреваются в зависимости от длительности импульса и теплофизических параметров модели.

Проводились работы по инициированию систем, содержащих ультрадисперсные частицы алюминия, с использованием наносекундных лазерных импульсов [21] (X = 1064 нм, т = 15 нс). По мнению исследователей, в результате реакции материала с лазерным излучением, включение плавится с образованием газовой фазы, которая интенсивно взаимодействует с ВВ. Максимальное уменьшение критической плотности энергии достигается при введении в состав наночастиц алюминия в количестве 1 ^ 3% по массе. Так же авторы [21] заметили, что чем хуже происходит инициирование и зажигание

чистого ВВ без инородных примесей, тем больший относительный эффект достигается при введении в матрицу ВВ включений.

В работе [38] рассмотрена микроочаговая модель теплового взрыва с учетом возникающих в системе деформаций. Автор пришел к выводу, что из-за поглощения энергии происходит нагрев включений, в результате чего образуется локальная волна термоупругого напряжения, вызывающая сдвиговые деформации кристаллической решетки, вследствие чего создается возможность формирования очагов зажигания. Роль упругих напряжений авторы отмечают при интерпретации экспериментальных результатов по лазерному инициированию взрыва составов на основе ди-(3-гидразино-4-амино-1,2,3-триазол)-медь (II) перхлората [39].

Автор [40] полагает, что режим инициирования лазерным излучением взрыва ВВ, содержащего сенсибилизирующие наночастицу можно назвать низкотемпературным, так как не требуется высоких значений температур на поверхности ВВ. При этом поглощение излучения оптическими неоднородностями может приводить к их нагреву до высоких температур в зависимости от величины плотности энергии [40].

Ряд ученых придерживается мнения доминирующей роли для процесса инициирования конденсированных ВВ не поглощения, как рассмотрено ранее, а рассеяния [41, 42], объясняя свою точку зрения увеличением длины пробега фотона по образцу, за счет рассеяния на оптических неоднородностях, что в свою очередь увеличивает вероятность поглощения этого фотона материалом самой матрицы или примесями на резонансных частотах. При этом в [42] высказывается предположение о том, что введение ультрадисперсных включений в матрицу ВВ не может сильно повлиять на порог взрывчатого разложения.

В работе [43] исследовались закономерности лазерного инициирования взрыва низкоплотных смесей РБТК с микрочастицами алюминия, олова, меди, никеля и вольфрама. В результате введения добавок критическая плотность энергии лазерного инициирования уменьшалась до 2.5 раз, оптимальная

массовая доля частиц составила около 1%. Авторы полагают, что частицы металлов в объеме ВВ разогреваются до температур в несколько тысяч градусов с последующим испарением и переходом к взрыву по ударно-волновому механизму.

В [44,45] была экспериментально определена критическая плотность энергии лазерного инициирования PETN излучением второй гармоники неодимового лазера, составившая 12.3 Дж/см2 при комнатной температуре. Измерена зависимость коэффициента пропускания образца от плотности энергии и сделан вывод, о двухквантовом механизме поглощения энергии импульса [44,45].

В цикле работ [46-60] исследованы закономерности лазерного инициирования прессованных нанокомпозитов PETN с наночастицами металлов алюминия [46-53], никеля [53], железа [54] и карбидов никеля [55,56] и алюминия [57]. В [48,55] было показано, что введение наночастиц способно понизить критическую плотность энергии инициирования до 100 раз. Существует оптимальная массовая доля наночастиц, при которой наблюдается минимум критической плотности энергии (0.5 ^ 1.5 Дж/см2), составляющая 0.1 ^ 0.5%. Оптимальные массовые доли зависят от материала наночастиц и длины волны излучения.

В работах [59,60] на примере наночастиц никеля показано, что их размер влияет на критическую плотность энергии. При средних радиусах 67, 78 и 138 нм величины Hcr составили 0.9, 0.7 и 1.4 Дж/см2 соответственно [60].

Экспериментально изучены закономерности акустического отклика при лазерном воздействии на прессованные композиты на основе PETN с наночастицами во взрывном [56] и допороговом [54,58,61] режимах. Во взрывном режиме наибольшая амплитуда давления, которая связывается с большей степенью разложения ВВ, наблюдается для состава с оптимальной массовой долей наночастиц карбида никеля при постоянной плотности энергии [56]. Максимальная амплитуда давления в допороговом режиме и

минимальная критическая плотность энергии лазерного инициирования наблюдаются при близких значениях массовой доли наночастиц [54,58].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Никитин, Андрей Павлович, 2018 год

Список литературы

1. Герасимов, С.И. Возможность инициирования полимерсодержащего энергонасыщенного состава комплексного перхлората ртути лучом лазерного диода / С.И.Герасимов, М.А.Илюшин, В.А.Кузьмин // Письма в журнал технической физики. - 2015. - Т.41. - N V. - С.66-72.

2. Адуев, Б.П. Инициирование взрыва тетранитрат пентаэритрита при воздействии импульсами первой и второй гармоник неодимового лазера / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.И.Фурега, И.Ю.Лисков // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2015. - Т. 58. - N 8. - С. 55-58.

3. Адуев, Б.П. Влияние добавок наночастиц алюминия на чувствительность тетранитропентаэритрита к лазерному воздействию / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов // Химическая физика. - 2011. - Т.30. - N 3. -С.б3-б5.

4. Тупицын, А.В. Селективное фотоинициирование взрывного разложения тетранитрата пентаэритрита / А.В. Тупицын // дисс. канд. физ.-мат. наук / Кемеровский государственный университет. Кемерово, 2010. 111 с.

5. Адуев, Б.П. Взрывчатое разложение ТЭНа с нанодобавками алюминия при воздействии импульсного лазерного излучения различной длины волны / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.И.Фурега, А.В.Каленский // Химическая физика. - 2013. - Т.32. - N 8. - С.39-42.

6. Жигач, А.Н. Нанокомпозиты алюминий/октоген: синтез, микроструктура и горение / А.Н.Жигач, И.О.Лейпунский, А.Н.Пивкина и др. // Физика горения и взрыва. - 2015. - Т.51. - N 1. - C.11V-124.

V. Ghambari, T. Measurement of third-order nonlinear susceptibility of Au nanoparticles doped PVA film / T.Ghambari, D.Dorranian // Optics and Spectroscopy. - 2015. - V.119. - N 5. - P.838-848.

8. Словарь военных терминов / составители А.М.Плехов, С.Г.Шапкин. - М.: Воениздат. 1988. 336 с.

9. Salas, J. Development of laser-ignited actuator / J.Salas, E.Tibbitts, S.Kalemba // Amer. Inst. Aeronaut. Astronaut. - 2003. - Paper № 4434.

10. Salas, J. Development of a laser initiated actuator / J.Salas, E.Tibbitts, S.Kalemba // Amer. Inst. Aeronaut. Astronaut. - 2002. - Paper № 4339.

11. Ewick, D.W. Laser initiated detonator-recent developments / D.W.Ewick // Amer. Inst. Aeronaut. Astronaut. - 1997. - Paper № 2887.

12. Таржанов, В. И. Инициирование ТЭНа с помощью взрываемой светом металлической пленки / В.И.Таржанов, A.Д.Зuнченко, Б.Н.Смирнов // Физика горения и взрыва. - 199б. - Т.32. - N 2. - С.111-11б.

13. Таржанов, В.И. Лазерное инициирование ВВ. Перспективы повышения безопасности взрывных технологий / В.И.Таржанов, Б.В.Литвинов, А.Д.Зинченко и др. // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. - 1999. - N 9-10. - C.94-98.

14. Таржанов, В.И. Предвзрывные явления при быстром инициировании бризантных взрывчатых веществ (обзор) / В.И.Таржанов // Физика горения и взрыва. - 2003. - Т.39. - N б. - С.3-11.

15. Волкова, A.A. Временные характеристики инициирования тэна лазерным излучением / A.A. Волкова, А.Д. Зинченко, И.В. Санин, В.И. и др. // Физика горения и взрыва. - 1977. - Т. 13. - N 5. - С.760-766.

16. Таржанов, В.И. Лазерное инициирование тэна / В.И.Таржанов, А.Д.Зинченко, В.И.Сдобнов и др. // Физика горения и взрыва. - 1996. - Т.32. - N 4. - С.113-119.

17. Bourn, N.K. On the laser ignition and initiation of explosives / N.K.Bourn // Proc. Roy. Soc. Lond. A. - 2001. - Vol.457. - P.126.

18. Бриш, A.A. Возбуждение детонации конденсированных взрывчатых веществ излучением оптического квантового генератора / А.А.Бриш, И.А.Галеев, Б.Н.Зайцев и др. // Физика горения и взрыва. - 1966. -Т.2. - N 3. - С.132-133.

19. Бриш, A.A. О механизме инициирования конденсированных ВВ излучением ОКГ / А.А.Бриш, И.А.Галеев, Б.Н.Зайцев и др. // Физика горения и взрыва. - 1969. - Т.5. - N 4. - С.475-480.

20. Paisley, D.L. Laser-driven miniature flyer plates for shock initiation of secondary explosives / D.L.Paisley // Shock Compression in Condensed Matter Ed. by S.C Schmidt, R.D. Dick, J.W. Forbes, D.G. Tasker. - 1991. - Elsevier. - P.825-828.

21. Иоффе, В.Б. Воспламенение аллюминийсодержащих конденсированных систем лазерным моноимпульсным излучением / В.Б.Иоффе, А.В.Долголаптев, В.Е.Александров, А.П.Образцов // Физика горения и взрыва. - 1985. - Т.21. - N 3. - С.51-55.

22. Yang, Y. Fast Spectroscopy of Laser-Initiated Nanoenergetic Materials / Y.Yang, Z.Sun, S.Wang, D.Dlott // J. Phys. Chem. B. - 2003. - V.107. N 19. -P.4485-4493.

23. Yung, L.C. Performance Characteristics of a Laser Initiated Microdetonator / L.C.Yung // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. -1981. -V.6. -N 6. - P.151-157.

24. Зажигание взрывчатых веществ импульсным лазерным излучением. Глава 11. Физика импульсной обработки материалов / Под ред. В.В.Соболева. - Днепропетровск: Арт-Пресс, 2003. - С.267-314.

25. Технология энергонасыщенных соединений и продуктов на их основе. Глава 6. Химические технологии / Под ред. П.Д.Саркисова. - М.: Минобразования РФ, РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2003. - С. 403-488.

26. Renlund, A.M. Laser initiation of secondary explosives / A.M.Renlund, P.L.Stanton, W.M.Trott // Proc. 9th Symposium (Int.) on Detonation. - 1989 -P.1118.

27. Yang, L.C. Laser initiation of insensitive high explosives / L.C.Yang, V.J.Menichelli // Proc. 6th Symposium (Int.) on Detonation. - 1976. - P.612.

28. Paisley, D.L. Prompt detonation of secondary explosives by laser / D.L.Paisley // Proc. 9th Symposium (Int.) on Detonation. - 1989 - P.1110.

29. Tasaki, Y. Experimental study of laser initiated detonator / Y.Tasaki, K.Kurokawa, K.Hattori et. al. // 4th Congress International de Pyrotechnics, La Grande Motie, France. - 1982. - P.514.

30. Александров, Е.И. Исследование влияния длительности возбуждающего импульса на чувствительность азида свинца к действию лазерного излучения / Е.И.Александров, В.П.Ципилев // Физика горения и взрыва. - 1984. - Т.20. - N 6. - С. 104-109.

31. Александров, Е.И. Инициирование азида свинца лазерным излучением / Е.И.Александров, А.Г.Вознюк // Физика горения и взрыва. - 1978.

- Т. 14. - N 4. - С.86-91.

32. Буркина, Р.С. Инициирование реакционно-способного вещества потоком излучения при поглощении его неоднородностями вещества / Р.С.Буркина, Е.Ю.Морозова, В.П.Ципилев // Физика горения и взрыва. - 2011.

- Т.47. - N 5. - С.95-105.

33. Ассовский, И.Г. Физика горения и внутренняя баллистика / И.ГАссовский. - М.: Наука, 2005. - 357 с.

34. Каленский, А.В. Критические условия инициирования реакции в тэне при лазерном нагреве светопоглощающих наночастиц / А.В.Каленский, Н.В.Газенаур, А.А.Звеков, А.П.Никитин // Физика горения и взрыва. - 2017. -Т.53. - N 2. - С.107-117.

35. Каленский, А.В. Парадокс малых частиц при импульсном лазерном инициировании взрывного разложения энергетических материалов / А.В.Каленский, М.В.Ананьева, А.А.Звеков, И.Ю.Зыков // Физика горения и взрыва. - 2016. - Т.52. - N 2. - С. 122-129.

36. Адуев, Б.П. Микроочаговая модель лазерного инициирования взрывного разложения энергетических материалов с учетом плавления / Б.П.Адуев, М.В.Ананьева, А.А.Звеков и др. // Физика горения и взрыва. - 2014.

- Т.50. - N 6. - С.92-99.

37. Кригер, В.Г. Процессы теплопереноса при лазерном разогреве включений в инертной матрице / В.Г.Кригер, А.В.Каленский, А.А.Звеков и др. // Теплофизика и аэромеханика. - 2013. - Т.20. - N 3. - С.375-382.

38. Чернай, А.В. О механизме зажигания инициирующих взрывчатых веществ лазерным моноимпульсом / А.В.Чернай // Физика и техника высоких давлений. - 1997. - Т.7. - N 4. - С.60-68.

39. Чернай, А.В. Лазерное инициирование взрывчатых составов на основе ди-(3-гидразино-4-амино-1,2,3-триазол)-медь (II) перхлората / А.В. Чернай, В.В.Соболев, В.А.Чернай и др. // Физика горения и взрыва. - 2003.

- Т.39. - N 3. - С.105-110.

40. Чернай, А.В. О механизме зажигания конденсированных вторичных ВВ лазерным импульсом / А.В.Чернай // Физика горения и взрыва.

- 1996. - Т.32. - N 1. - С.11-19.

41. Aluker, E.D. Laser Initiation of Energetic Materials: Selective Photoinitiation Regime in Pentaerythritol Tetranitrate / E.D.Aluker, A.G.Krechetov, A.Y.Mitrofanov // The Journal of Physical Chemistry C. -2011. -V.115. - P.6893-6901.

42. Алукер, Э.Д. Лазерное инициирование тэна в режиме резонансного фотоинициирования / Э.Д.Алукер, Н.Л.Алукер, А.Г.Кречетов и др. // Химическая физика. - 2011. - Т.30. - N 1. - С.48-55.

43. Таржанов, В.И. Лазерное инициирование низкоплотных смесей тэна с металлическими добавками / В.И.Таржанов, В.И.Сдобнов, А.Д.Зинченко, А.И.Погребов // Физика горения и взрыва. - 2017. - Т.53. - N 2. -С.118-125.

44. Адуев, Б.П. Закономерности инициирования взрывчатого разложения тэна импульсным излучением второй гармоники неодимового лазера / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, И.Ю.Лисков и др. // Химическая физика. - 2015. - Т.34. - N 11. - С.44-49.

45. Адуев, Б.П. Инициирование взрыва тэна импульсом второй гармоники неодимового лазера / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, И.Ю.Лисков, Р.И.Фурега // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т.50. - N 1. - С. 124-129.

46. Адуев, Б.П. Исследование пороговых характеристик взрывного разложения тетранитропентаэритрита с добавками наночастиц алюминия при

воздействии первой и второй гармоник импульсного неодимового лазера / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.И.Фурега // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2013. - Т.56. - N 2-2. - С. 11-14.

47. Адуев, Б.П. Применение наночастиц алюминия для регулирования чувствительности энергетических материалов к лазерному воздействию / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.В.Пузынин // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2011. - Т.54. - N 1/2. - С.7-11.

48. Адуев, Б.П. Лазерное инициирование композитного состава на основе тэна и наночастиц алюминия при повышенных температурах / Б.П.Адуев, Г.М.Белокуров, Д.Р.Нурмухаметов, Н.В.Нелюбина // В сборнике: Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики Материалы VII Всероссийской научной конференции, посвященной 50-летию Ю.А. Гагарина и 90-летию со дня рождения основателя и первого директора НИИ ПММ ТГУ А.Д. Колмакова. - 2011. - С. 59-60.

49. Адуев, Б.П. Влияние начальной температуры на порог лазерного инициирования тетранитропентаэритрита с добавками наночастиц алюминия/ Б.П.Адуев, Г.М.Белокуров, Д.Р.Нурмухаметов // Химическая физика. - 2012. -Т.31 - N 7. - С.56-61.

50. Адуев, Б.П. Температурная зависимость порога инициирования композита тетранитропентаэритрит-алюминий второй гармоникой неодимового лазера / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, И.Ю.Лисков и др. // Химическая физика. - 2015. - Т.34. - N 7. - С. 54-57.

51. Адуев, Б.П. Светочувствительный материал на основе смеси пентаэритриттетранитрата и наночастиц А1 / Б.П.Адуев, Г.М.Белокуров, Д.Р.Нурмухаметов, Н.В.Нелюбина // Физика горения и взрыва. - 2012. - Т.48. -N 3. - С.127-132.

52. Адуев, Б.П., Влияние массовой доли металлического алюминия в наночастицах на порог взрывного разложения и эффективность поглощения света в компаунде на основе тэна / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков, Н.В.Нелюбина // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т.50. - N 5 - С.87-91.

53. Адуев, Б.П. Регулирование чувствительности пентаэритриттетранитрата к лазерному воздействию с помощью добавок наночастиц металлов никеля и алюминия / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.И.Фурега, А.А.Звеков // Химическая физика. - 2014. - Т.33. - N 6. - С.37-41.

54. Адуев, Б.П. Лазерное инициирование композитных материалов на основе тэна и наночастиц железа / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков и др. // Химическая физика. - 2016. - Т.35. - N 7. - С.38-43.

55. Адуев, Б.П., Влияние добавок наночастиц монокарбида никеля на чувствительность тетранитропентаэритрита к лазерному воздействию / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.В.Пузынин // Химическая физика. - 2009. -Т.28. - N 11 - С.50-53.

56. Адуев, Б.П. Давление продуктов взрывного разложения смеси тетранитропентаэритрита и наночастиц монокарбида никеля при импульсном лазерном инициировании / Б.П.Адуев, Г.М.Белокуров, Д.Р.Нурмухаметов, А.В.Пузынин // Химическая физика. - 2010. - Т.29. - N 1. - С.70-74.

57. Адуев, Б.П. Влияние добавок ультрадисперсных частиц А1-С на чувствительность пентаэритриттетранитрата к лазерному воздействию / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, В.П.Ципилев, Р.И.Фурега // Физика горения и взрыва. - 2013. - Т.49. - N 2. - С. 102-105.

58. Адуев, Б.П. Особенности лазерного инициирования композитов на основе тэна с включениями ультрадисперсных частиц алюминия / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков и др. // Физика горения и взрыва. - 2016. - Т.52. - N 6. - С.104-110.

59. Адуев, Б.П. Взрывчатое разложение таблеток пентаэритриттетранитрата, содержащих наночастицы никеля различного радиуса / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.П.Колмыков и др. // Химическая физика. - 2016. - Т.35. - N 8. - С.37-43.

60. Адуев, Б.П. Влияние размера включений ультрадисперсных частиц никеля на порог лазерного инициирования тэна / Б.П.Адуев,

Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков, И.Ю.Лисков // Физика горения и взрыва. -2015. - Т.51. - N 4. - С.82-86.

61. Адуев, Б.П. Исследование поглощения света компаундами на основе тэна и наночастиц алюминия при воздействии лазерных импульсов / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Р.И.Фурега, И.Ю.Лисков // Химическая физика. - 2014. - T.33. - N 12. - С.29-32.

62. Mitrofanov, A. Sensitization of PETN to laser radiation by opaque film coating / A.Mitrofanov, A.Zverev, N.Ilyakova et al. // Combustion and Flame. - 2016. - V.1V2. - P.215-221.

63. Ханефт, А.В. Влияние толщины и коэффициента поглощения пленки оксида меди на время задержки зажигания тэна лазерным импульсом /

A.В.Ханефт, В.А.Долгачёв, А.С.Зверев, А.Ю.Митрофанов // Физика горения и взрыва. - 2016. - Т.52. - N 1. - С. 103-108.

64. Долгачёв, В.А. Моделирование зажигания органических взрывчатых веществ лазерным импульсом в области слабого поглощения /

B.А.Долгачёв, Е.В.Дугинов, А.В.Ханефт // Физика горения и взрыва. - 201V. -Т.53. - N 2. - С.98-106.

65. Ханефт, А.В. Моделирование инициирования тэна лазерным импульсом наносекундной длительности в области слабого поглощения / А.В.Ханефт, В.А.Долгачёв // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т.50. - N 1. -

C.115-123.

66. Ханефт, А.В. Влияние плавления на критическую энергию зажигания конденсированного взрывчатого вещества коротким лазерным импульсом / А.В.Ханефт, Е.В.Дугинов // Физика горения и взрыва. - 2012. -Т.48. - N 6. - С.47-53.

65. Андреев, К.К. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ. 2-е издание, переработанное и дополненное / К.К.Андреев. - М: Наука, 1966. - 347 с.

66. Денисов, Е.Т. Константы скорости гомолитических жидкофазных реакций / Е.Т.Денисов. - М.: Наука, 1971. - 712 с.

67. Nabiullah, Md. Studies on the thermal behaviour of detonating fuse and detonators / Md.Nabiullah, R.N.Gupta, B.Singh // Journal of Thermal Analysis. -1989. - V.35. - P.1165-1172.

68. Lee, J.-Sh. A study on the thermal decomposition behaviors of PETN, RDX, HNS and HMX/ J.-Sh.Lee, Ch.-K.Hsu, Ch.-L.Chang// Thermochimica Acta.

- 2002. - V.392-393. - P.173-176.

69. Bhattacharia, S.K. New insights into kinetics of PETN decomposition from the product and reactant point of view: An investigation with mass spectrometry and differential scanning calorimetry / S.K.Bhattacharia, J.Nunley, B.L. Weeks // Thermochimica Acta. - 2015. - V.617. - P.38-43.

70. Arenas, J.F. Approach to the atmospheric chemistry of methyl nitrate and methylperoxy nitrite. Chemical mechanisms of their formation and decomposition reactions in the gas phase / J.F.Arenas, F.J.Avila, J.C.Otero et al. // J. Phys. Chem. A. - 2008. - V.112. - P.249-255.

71. Yu, Z Decomposition of pentaerythritol tetranitrate [C(CH2ONO2)4] following electronic excitation / Z.Yu, E.R.Bernstein // The journal of chemical physics. - 2011. - N 135. - P.154305.

72. Schweigert, I.V. Shattering dissociation in high-energy molecular collisions between nitrate esters / I.V.Schweigert, B.I.Dunlap // J. Chem. Phys. -2011. - V.135. - P.114306.

73. Schweigert, I.V. Electronic structure and molecular dynamics of breaking the RO-NO2 bond / I.V.Schweigert, B.I.Dunlap // J. Chem. Phys. - 2009. -V.130. - P.244110.

74. Tsyshevsky, R.V. Thermal Decomposition Mechanisms of Nitroesters: Ab Initio Modeling of Pentaerythritol Tetranitrate / R.V.Tsyshevsky, O.Sharia, M.M.Kuklja // J. Phys. Chem. C. - 2013. - V.117. - P.18144-18153.

75. Физика взрыва / Под ред. Л.П.Орленко. - Изд. 3-е, переработанное.

- В 2 т. Т. 1. - M.: Физматлит, 2002. - 832 с.

76. Лебедев, Ю.А. Термохимия нитросоединений / Ю.А.Лебедев, Е.А.Мирошниченко, Ю.К.Кнобелъ. - М.: Наука , 1970. - 165 с.

77. Долгачев, В.А. Критерий инициирования лазерным импульсом взрывчатых веществ с температурой плавления ниже температуры зажигания / В.А.Долгачев, Е.В.Дугинов, А.В.Ханефт // Ползуновский вестник. - 2011. - N 4-1. - С.195-199.

78. Веденеев, В.И. Константы скорости газофазных мономолекулярных реакций / В.И.Веденеев, А.А.Кибкало. - М.:Наука, 1972. -164 с.

79. Каленский, А.В. Вероятность генерации дефектов по Френкелю при разложении азида серебра / А.В.Каленский, М.В.Ананьева, А.П.Боровикова, А.А.Звеков // Химическая физика. - 2015. - Т.34. - N 3. - С.3-9.

80. Кригер, В.Г. Взрывное разложение монокристаллов азида серебра при различных диаметрах зоны облучения / В.Г.Кригер, В.П.Ципилев, А.В.Каленский, А.А.Звеков // Физика горения и взрыва. - 2009. - Т.45. - N 6. -С.105-107.

81. Кригер, В.Г. Диффузионная модель разветвленной цепной реакции взрывного разложения азидов тяжелых металлов / В.Г.Кригер, А.В.Каленский,

A.А.Звеков и др. // Химическая физика. - 2009. - Т.28. - N 8. - С.67-71.

82. Кригер, В.Г. Инициирование азидов тяжелых металлов импульсным излучением / В.Г.Кригер, А.В.Каленский, Ю.А.Захаров // Химическая физика. - 1995. - Т. 14. - N 4. - С.152-160.

83. Кригер, В.Г. Механизм твердофазной цепной реакции /

B.Г.Кригер, А.В.Каленский, Ю.А.Захаров, В.П.Ципилев // Материаловедение. -2006. - N 9. - С. 14-21.

84. Кригер, В.Г. Размерный эффект при инициировании разложения азидов тяжелых металлов импульсным излучением/ В.Г.Кригер,

A.В.Каленский // Химическая физика. - 1996. - Т. 15. - N 3. - С.40-47.

85. Кригер, В.Г. Собственно-дефектная модель разложения АТМ /

B.Г.Кригер, А.В.Каленский, В.В.Вельк // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2000. - Т.43. - N Б11. - С. 118-123.

86. Кригер, В.Г. Влияние эффективности поглощения лазерного излучения на температуру разогрева включения в прозрачных средах /

B.Г.Кригер, А.В.Каленский, А.А.Звеков и др. // Физика горения и взрыва. - 2012.

- Т.48. - N 6. - С.54-58.

87. Адуев, Б.П. Закономерности инициирования цепного и теплового взрыва энергетических материалов импульсным лазерным излучением / Б.П.Адуев, В.А.Ананьев, А.П.Никитин и др. // Химическая физика. - 2016. -Т.35. - N 11. - С.26-36.

88. Шифрин, К.С. Рассеяние света в мутной среде / К.С.Шифрин. - М., Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1951. -228 с.

89. Хюлст, Г. Рассеяние света малыми частицами / Г.Хюлст. - М.: Изд. иностранной литературы, 1961. - 536 с.

90. Bohren, C.F. Absorption and scattering of light by small particles /

C.F.Bohren, D.R.Huffman. - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. - 530 pp.

91. Климов, В.В. Наноплазмоника / В.В.Климов. - М.:Физматлит, 2009.

- 480 с.

92. Kolwas K. Size characteristics of surface plasmons and their manifestation in scattering properties of metal particles / K.Kolwas, A.Derkachova, M.Shopa // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. - 2009. -V.110. - N 14-16. - P.1490-1501.

93. Каленский, А.В. Особенности плазмонного резонанса в наночастицах различных металлов / А.В. Каленский, А.А. Звеков, А.П. Никитин и др. // Оптика и спектроскопия. - 2015. - Т.118. - N 6. - С.1012-1021.

94. Каленский, А.В. Оптические свойства наночастиц меди / А.В. Каленский, А.А. Звеков, А.П. Никитин, М.В. Ананьева // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2015. - Т. 58. - N 8. - С. 59-64.

95. Газенаур, Н.В. Разработка светочувствительных составов на основе прозрачной матрицы / Н.В.Газенаур. - Изд-во: Lap Lambert, 2016. - 112 с.

96. Золотарев, В.М. Оптические постоянные природных и технических сред. / В.М.Золотарев, В.Н.Морозов, Е.В.Смирнова. - Л.:Химия, 1984. - 216 с.

97. Johnson, P.B. Optical constants of the noble metals / P.B.Johnson, R. W.Christy // Physical review B. - 1972. - V.6. - N 12. - P.4370-4379.

98. Palik, E.D. Handbook of optical constants of solids / E.D.Palik. -Academic, 1998. - 864 pp.

99. Боровикова, А.П. Моделирование взрывного разложения прессованных таблеток PETN-наночастицы металлов / А.П.Боровикова, Г.Э.Иващенко, К.А.Радченко, Е.В.Галкина // Вестник науки и образования Северо-Запада России. - 2015. - Т.1. - N 1. - С.217-223.

100. Ананьева, М.В. Методика расчета оптических свойств наночастиц золота с конечным распределением по размерам / М.В.Ананъева, Е.В.Галкина, Н.В.Газенаур // Международное научное издание Современные фундаментальные и прикладные исследования. - 2017. - T.24. - N 1. - С. 19-26.

103. Каленский, А.В. Расчет коэффициентов эффективности поглощения наночастиц алюминия в прозрачных средах / А.В.Каленский, И.Ю.Зыков, А.П.Никитин // Все материалы. Энциклопедический справочник.

- 2015. - N 1. - С.15-19.

104. Ананьева, М.В. Кинетические закономерности взрывного разложения ТЭНа, содержащего наноразмерные включения алюминия, кобальта и никеля / М.В.Ананъева, А.В.Каленский, Е.А.Гришаева и др. // Вестник Кемеровского государственного университета. - 2014. - Т.57. - N 1-1.

- С. 194-200.

105. Радченко, К.А. Критическая плотность закономерности инициирования взрывного разложения PETN-V неодимовым лазером длительностью 12 нс / К.А.Радченко // Международное научное издание

Современные фундаментальные и прикладные исследования. - 2015. - Т.18. -N 3. - С.40-46.

106. Александров, Е.И. Влияние поглощающих примесей на зажигание ВВ лазерным излучением / Е.И.Александров, А.Г.Вознюк, В.П.Ципилев // Физика горения и взрыва. - 1989. - Т.25. - N 1. - С.3-9.

107. Исимару, А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т.1 / А.Исимару. - М.: Мир, 1981. - 285 с.

108. Будак, В.П. Методы решения уравнения переноса излучения /

B.П.Будакю. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 52 с.

109. Карабутов, А.А. Прямое измерение пространственного распределения интенсивности света в рассеивающей среде / А.А.Карабутов, И.М.Пеливанов, Н.Б.Подымова, С.Е.Скипетров // Письма в журнал технической физики. - 1999. - Т.70. - N 3. - С. 187-191.

110. Карабутов, А.А. Измерение оптических характеристик рассеивающих сред лазерным оптико-акустическим методом / А.А.Карабутов, И.М.Пеливанов, Н.Б.Подымова, С.Е.Скипетров // Квантовая электроника. -1999. - Т.29. - N 3. - С.215-220.

111. Адуев, Б.П. Исследование вкладов рассеяния и поглощения света включениями наночастиц алюминия в тэне / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Г.М.Белокуров, Р.И.Фурега // Физика горения и взрыва. - 2015. - Т.51. - N 3. -

C.70-75.

112. Адуев, Б.П. Исследование оптических свойств наночастиц алюминия в тетранитропентаэритрите с использованием фотометрического шара / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Г.М.Белокуров и др. // Журнал технической физики. - 2014. - Т.84. - N 9. - С.126-131.

113. Адуев, Б.П. Определение оптических свойств светорассеивающих систем с помощью фотометрического шара / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков и др. // Приборы и техника эксперимента. - 2015. - N 6. - С.60-66.

114. Majles Ara, M.H. Diffraction patterns and nonlinear optical properties of gold nanoparticles / M.H.Majles Ara, Z.Dehghani, R.Sahraei et. al. // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. - 2012. - V.113. - P.366-372.

115. Wang, Y.H. Nonlinear optical properties of Cu nanoclusters by ion implantation in silicate glass / Y.H.Wang, Y.M.Wang, J.D.Lu et. al. // Optics Communications. - 2010. - V.283. - N 3. - P.486-489.

116. Husinsky, W. Z-scan study of nonlinear absorption of gold nano-particles prepared by ion implantation in various types of silicate glasses / W.Husinsky, A.Ajami, P.Nekvindova et. al. // Optics Communications. - 2012. -V.285. - P.2729-2733.

117. Mohapatra, S. Plasmonic, Low-frequency raman, and nonlinear optical-limiting studies in copper-silica nanocomposites / S.Mohapatra, Y.K.Mishra, A.M.Warrier et. al. // Plasmonics. - 2012. - V.7. - N 1. - P.25-31.

118. Kumar, M. Plasmonic and nonlinear optical absorption properties of Ag:ZrO2 nanocomposite thin films / M.Kumar, C.S.S.Sandeep, G.Kumar et. al. // Plasmonics. - 2014. - V.9. - N 1. - P. 129-136.

119. Ros, I. Femtosecond nonlinear absorption of gold nanoshells at surface plasmon resonance / I.Ros, P.Schiavut, V.Bello et. al. // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2010. - N 12. - P.13692-13698.

120. Lama, P. Plasmon assisted enhanced nonlinear refraction of monodispersed silver nanoparticles and their tunability / P.Lama, A.Suslov, A.D. Walser, R.Dorsinville // Optics Express. - 2014. - V.22. - N 11. - P.14014-14021.

121. Ряснянский, А.И. Нелинейные оптические свойства наночастиц золота диспергированных в различных оптически прозрачных матрицах /А.И.Ряснянский, B.Palpant, S.Debrus и др. // Физика твердого тела. - 2009. -Т.51. - N 1. - С.52-56.

122. Нурмухаметов, Д.Р. Наблюдение поверхностного плазмонного резонанса наночастиц золота в энергетическом материале - тетранитрате

пентаэритрита / Д.Р.Нурмухаметов, А.А.Звеков, А.С.Зверев и др. // Квантовая электроника. - 2017. - Т.47. - N 7. - С.647-650.

123. Belloni, J. Nucleation, growth and properties of nanoclusters studied by radiation chemistry Application to catalysis / J.Belloni // Catalysis Today. - 2006. -V.113. - P.141-156.

124. Panarin, A.Yu. spectral tuning of plasmon resonance in a core/shell (Au)Ag nanocomposite / A.Yu.Panarin, A.V.Abakshonok, V.E.Agabekov et. al. // Journal of Applied Spectroscopy. - 2015. - Vol.81 - N 6. - P.1030-1036.

125. Wang, Y.H. Optical nonlinearities of Au nanocluster composite fabricated by 300 keV ion implantation / Y.H.Wang, J.D.Lu, R.W.Wang et. al. // Physica. - 2008. - Vol.403 - P.3399-3402.

126. Кавецкий, Т.С. Оптические свойства ZnO с наночастицами серебра, синтезированными методом ионной имплантации / Т.С.Кавецкий,

B.И.Нуждин, В.Ф.Валеев и др. // Письма в журнал технической физики. - 2015.

- T.41. - N 11. - C.48-55.

127. Степанов, А.Л. Нелинейно-оптические свойства наночастиц золота, синтезированных в сапфире ионной имплантацией / А.Л.Степанов,

C.Marques, E.Alves и др. // Письма в журнал технической физики. - 2005. - T.31.

- N 16. - C.59-66.

128. Ghanipour, M Nonlinear optical characterization of the Ag nanoparticles doped in polyvinyl alcohol films / M.Ghanipour, D.Dorranian // Optics and spectroscopy. - 2015. - Vol.118. - N 6. - P.949-954.

129. Тихомиров, С.А. Нестационарные спектры поглощения фотополимерных пленок с периодической субструктурой из наночастиц серебра / С.А.Тихомиров, О.В.Буганов, А.Н.Понявина и др. // Журнал прикладной спектроскопии. - 2014 - Т.81. - N 5. - С.710-716.

130. Болъбасов, Е.Н. Аэродинамическое формование биосовместимых матриксов и их функционализация наночастицами, полученными методом лазерной абляции / Е.Н.Болъбасов, И.Н.Лапин, С.И.Твердохлебов,

B.А.Светличный // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2014. -Т.57. - N 3. - С.9-15.

131. Moulin, E. Improved light absorption in thin-film silicon solar cells by integration of silver nanoparticles / E.Moulin, J.Sukmanowski, P.Luo et al. // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2008. - Vol.354. - Р.2488-2491.

132. Каленский, А.В. Кинетические закономерности взрывчатого разложения таблеток тетранитропентаэритрит-алюминий / А.В.Каленский, М.В.Ананьева, А.А.Звеков, И.Ю.Зыков // Журнал технической физики. - 2015. -Т.85. - N 3. - С.119-123.

133. Каленский, А.В. Влияние длины волны лазерного излучения на критическую плотность энергии инициирования энергетических материалов / А.В.Каленский, А.А.Звеков, М.В.Ананьева и др. // Физика горения и взрыва. -2014. - Т.50. - N 3. - С.98-104.

134. Li, H.H. Refractive index of alkali halides and its wavelength and temperature derivatives / H.H.Li // Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 1976. - Vol.5. - N 2. - P.329-528.

135. Schmid, M. Measuring optical properties on rough and liquid metal surfaces / M.Schmid, S.Zehnder, P.Schwaller et. al. // Proc. Advanced Laser Technologies. - 2012. - V.1.

136. Рассказов, И.Л. Трансмиссионные и спектральные свойства коротких оптических плазмонных волноводов / И.Л.Рассказов, В.А.Маркель,

C.В.Карпов // Оптика и спектроскопия. - 2013. - Т.115. - N 5. - С.753-762.

137. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. акад. И.К.Кикоина. - М., Атомиздат, 1976. - 1008 с.

138. Suslov, A. Fabrication of monodispersed silver nanoparticles and their collective sharp plasmonic response / A.Suslov, P.Lama, R.Dorsinville // Plasmonics. - 2014. - V.9. - N 3 - P.493-497.

139. Evanoff, D.D.Jr. Synthesis and optical properties of silver nanoparticles and arrays / D.D.Jr.Evanoff G.Chumanov // ChemPhysChem. - 2005. - V.6. - N 7. - P.1221-1231.

140. Каленский, А.В. Влияние температуры на оптические свойства наночастиц золота / А.В.Каленский, А.А.Звеков, М.В.Ананьева и др. // Оптика и спектроскопия. - 2017. - Т.122. - N 3. - С.413-422.

141. Bialkowski, S.E. Photothermal spectroscopy methods for chemical analysis / S.E.Bialkowski // Volume 134 in Chemical Analysis, Wiley, New York, 1996.

142. Магунов, А.Н. Лазерная термометрия твердых тел / А.Н.Магунов. -М.:Физматлит, 2002. - 214 с.

143. Каленский, А.В. Микроочаговая модель с учетом зависимости коэффициента эффективности поглощения лазерного импульса от температуры / А.В.Каленский, А.А.Звеков, А.П.Никитин // Химическая физика.

- 2017. - Т. 36. - N 4. - С.43-50.

144. Каленский, А.В. Влияние температуры на оптические свойства композитов прозрачная матрица-наночастицы серебра / А.В.Каленский, А.А.Звеков, А.П.Никитин // Журнал прикладной спектроскопии. - 2016. - Т.83.

- N 6. - С.972-978.

145. Каленский, А.В. Оптические свойства наночастиц алюминия при различных температурах / А.В.Каленский, А.П.Никитин // Nauka-Rastudent.ru.

- 2015. - N 3(15). - С.22.

146. Каленский, А.В. Коэффициенты эффективности поглощения наночастиц алюминия при различных температурах на длине волны 1064 нм / А.В.Каленский, А.П.Никитин, А.А.Звеков // Аспирант. - 2015. - N 1(6). - С. 183.

147. Кочиков, И.В. Численные процедуры идентификации и восстановления концентраций веществ в открытой атмосфере при обработке единичного измерения фурье-спектрорадиометра / И.В.Кочиков, А.Н.Морозов, И.Л.Фуфурин // Компьютерная оптика. - 2012. - Т.36. - N 4. -С.554-561.

148. Лысенко, С.А. Неинвазивный экспресс-анализ содержания гемоглобинов в крови с использованием оптоволоконного спектрофотометра

/ С.А.Лысенко, М.М.Кугейко, В.А.Фираго, А.Н.Собчук // Журнал прикладной спектроскопии. - 2014. - Т.81. - N 1. - С.120-128.

149. Rey, J.M. Photothermal diffuse reflectance: a new tool for spectroscopic investigation in scattering solids / J.M.Rey, J.Kottman, M. W.Sirgist. // Applied Physics B. - 2013. - V.112. - P.547-551.

150. Gao, M. Angular distribution of diffuse reflectance from incoherent multiple scattering in turbid media / M.Gao, X.Huang, P.Yang, G.W.Kattawar // Applied Optics. - 2013. - V.52. - N 24 - P.5869-5879.

151. Sandoval, C. Deriving Kubelka-Munk theory from radiative transport / C.Sandoval, A.D.Kim // Journal of Optical Society of America A. - 2014. - V.31. N 3. - P.628-36.

152. Hayakawa, C.K. Comparative analysis of discrete and continuous absorption weighting estimators used in Monte Carlo simulations of radiative transport in turbid media / C.K.Hayakawa, J.Spanier, V. Venugopalan // Journal of Optical Society of America A. - 2014. - V.31. N 2. - P.301-11.

153. Garcia, R.D.M. Fresnel boundary and interface conditions for polarized radiative transfer in a multilayer medium / R.D.M.Garcia // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. - 2012. - V.113. - P.306-317.

154. Sahin, D. Radiative transport theory for light propagation in luminescent media / D.Sahin, B.Ilan // Journal of Optical Society of America A. -2013. - V.30. N 5. - P.813-820.

155. Звеков, А.А. Моделирование распределения интенсивности в прозрачной среде с френелевскими границами, содержащей наночастицы алюминия / А.А.Звеков, А.В.Каленский, А.П.Никитин, Б.П.Адуев // Компьютерная оптика. - 2014. - Т.38. - N 4. - С.749-756.

156. Каленский, А.В. Расчет оптических характеристик композитов на основе диэлектрика и наночастиц металла / А.В.Каленский, М.В.Ананьева, А.А.Звеков, А.П.Боровикова, А.П.Никитин // Свидетельство о гос.регистрации программы для ЭВМ RUS, №2015612260, 16.02.2015.

157. Звеков, А.А. Расчет BD-профилей поглощения света в нанокомпозитах металл-диэлектрик / А.А.Звеков, А.П.Никитин, А.В.Каленский // Свидетельство о гос.регистрации программы для ЭВМ RUS, №2015661724, 06.11.2015.

158. Звеков, А.А. Расчет оптических свойств композитов пентаэритрит тетранитрат - наночастицы кобальта / А.А.Звеков, А.В.Каленский, Б.П.Адуев, М.В.Ананъева // Журнал прикладной спектроскопии. - 2015. - Т.82. - N 2. -С.219-227.

159. Каленский, А.В. Влияние многократного рассеяния на критическую плотность энергии инициирования компаундов ТЭН - алюминий импульсом неодимового лазера / А.В.Каленский, А.А.Звеков, М.В.Ананъева и др. // Физика горения и взрыва. - 2017. - Т.53. - N 1. - С.92-104.

160. Liemert, A. Green's functions for the two-dimensional radiative transfer equation in bounded media / A.Liemert, A.Kienle. // Journal of Physics A: Math. Theor. - 2012. - V.45 - P.175201-10.

161. Machida, M. The Green's function for the radiative transport equation in the slab geometry / M.Machida, G.Y.Panasyuk, J.C.Schotland, V.A.Markel. // J. Phys. A: Math. Theor. - 2010. -V.43. - P.065402-19.

162. Jiang, Q. Size-dependent melting point of noble metals / Q.Jiang, S.Zhang, M.Zhao // Materials Chemistry and Physics. - 2003. - V.82. - N 1. - P.225-227.

163. Лисицын, В.М. Влияние длины волны лазерного излучения на энергетический порог инициирования азидов тяжелых металлов /

B.М.Лисицын, В.П.Ципилев, Ж.Дамам и др. // Физика горения и взрыва. - 2011. - Т.47. - N 5. - С.106-116.

164. Greenfield, M.T. Photoactive high explosives: linear and nonlinear photochemistry of petrin tetrazine chloride / M.T.Greenfield, S.D.McGrane,

C.A.Bolme et. а1 // Journal of Physical Chemistry A. - 2015. - V.119. - N 20. -P.4846-4855.

165. Кригер, В.Г. Релаксация электронно-возбужденных продуктов твердофазной реакции в кристаллической решетке / В.Г.Кригер, А.В.Каленский, А.А.Звеков // Химическая физика. - 2012. - Т.31. - N 1. - С. 1822.

166. Каленский, А.В. Релаксация колебательно-возбужденных продуктов реакции в кристаллической решетке / А.В.Каленский, А.А.Звеков, М.В.Ананьева, А.П.Боровикова // Химическая физика. - 2016. - Т.35. - N 3. -С.14-19.

167. Tsyshevsky, R.V. Defect states at organic-inorganic interfaces: Insight from first principles calculations for pentaerythritol tetranitrate on MgO surface / R.V.Tsyshevsky, S.N.Rashkeev, M.M.Kuklja// Surface Science. - 2015. - V.637-638.

- P.19.

168. Каленский, А.В. Микроочаговая модель лазерного инициирования конденсированных взрывчатых веществ / А.В.Каленский, А.А.Звеков,

A.П.Никитин // Фундаментальные проблемы современного материаловедения.

- 2017. - Т. 14. - N 1. - С.76-83.

169. Корепанов, В.И. Закономерности взрывного свечения азидов тяжелых металлов при импульсном инициировании лазерным и электронным пучками / В.И.Корепанов, В.М.Лисицын, В.И.Олешко, В.П.Ципилев // Физика горения и взрыва. - 2004. - Т.40. - N 5. - С. 126-128.

170. Ципилев, В.П. Стенд для исследования кинетики взрывного разложения конденсированных сред при воздействии импульсов лазерного излучения / В.П.Ципилев // Известия Томского политехнического университета. - 2003. - Т.306. - N 4. - С.99-103.

171. Корепанов, В.И. К вопросу о кинетике и механизме взрывного разложения азидов тяжелых металлов / В.И.Корепанов, В.М.Лисицын,

B.И.Олешко, В.П.Ципилев // Физика горения и взрыва. - 2006. - Т.42. - N 1. -

C.106-119.

172. Brown, J.A. Coupled infrared laser-thermo-mechanical response of RDX-PCTFE energetic aggregates / J.A.Brown, M.A.Zikry // Computational Mechanics. - 2016. - Vol.57. - N 4. - P.611-628.

173. Глушков, Д.О. Об устойчивости зажигания смесевого твердого топлива локальным источником ограниченной энергоемкости / Д.О.Глушков, Г.В.Кузнецов, П.А.Стрижак // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т.50. - N 6. -С.54-60.

174. Глушков,Д.О. Зажигание полимерного материала одиночными горячими металлическими и неметаллическими частицами при диффузионно-конвективном тепломассопереносе в среде окислителя / Д.О.Глушков, Г.В.Кузнецов, П.А.Стрижак // Химическая физика. - 2014. - Т.33. - N 9. - С.26-33.

175. Глушков, Д.О. Твердофазное зажигание смесевого топлива горячей частицей при свободноконвективном теплоотводе во внешнюю среду / Д.О.Глушков, Г.В.Кузнецов, П.А.Стрижак // Химическая физика. - 2014. -Т.33. - N 4. - С.38-47.

176. Каленский, А.В. Теплофизические процессы при нагревании наночастиц золота в инертной матрице лазерным излучением различной длительности / А.В.Каленский, А.А.Звеков, А.П.Никитин, Б.П.Адуев // Теплофизика и аэромеханика. - 2016. - Т.23. - N 2(98). - С.271-279.

177. Алукер, Э.Д. Фото- и термохимическое инициирование тэна при лазерном возбуждении / Э.Д.Алукер, А.С.Зверев, А.Г.Кречетов и др. // Химическая физика. - 2014. - Т.33. - N 9. - С.52-56.

178. Адуев, Б.П. Оптико-акустические эффекты в тетранитрате пентаэритрита с включениями ультрадисперсных частиц алюминия при импульсном лазерном воздействии / Б.П.Адуев, Д.Р.Нурмухаметов, Г.М.Белокуров и др. // Оптика и спектроскопия. - 2018. - Т.124. - N 3. - С.404-409.

179. Детонация и взрывчатые вещества: сборник / под ред. А.А.Борисова. - М.: Мир, 1981. - 392 с.