薄铝箔亚毫秒电气爆炸：爆炸动力学、材料相变与等离子体形成
等离子体物理
2026-05-20 v1 应用物理
摘要
开展了对厚度为 13 微米的薄铝箔的实验，以阐明其爆炸动力学、伴随的相变及其与等离子体形成的关系。使用高速帧摄像机记录爆炸过程中箔的辐射，并与电气诊断数据相关联，以理解热点形成和箔辐射等底层过程。该电气爆炸由脉冲电源驱动，所使用的电容电源功率为 5kV，0.93mF。我们的实验获得了识别相变和相变的实验特征。电压跨越电极时反复观察到双峰，对应于铝箔的熔化和汽化，随后出现铝箔电压上的一种新型谷。为解释这些特征，提出了一种现象学理论，并通过具体行动的积分进行验证。实验获得的具体行动与 Tucker-Toth 数据在合理范围内一致。铝箔电压上的新型谷对应于弧形成，其识别出暗区、发光区和弧区。我们的实验还表明，弧的形成是等离子体形成的必不可少因素。
引用
@article{arxiv.2605.19585,
title = {Sub-millisecond electrical explosion of thin Aluminium foil: Explosion dynamics, Material Phase transitions and Plasma formation},
author = {Aditya Nandan Savita and Sambaran Pahari and Neraj Shiv and IVV Suryaprasad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.19585},
year = {2026}
}