Dynamic fracture of copper under the action of relativistic high-current electron beam
Creators
- 1. SO RAN, Inst. Sil'notochnoj Ehlektroniki, Tomsk (Russian Federation)
Description
Paper deals with the results of investigation into dynamic (split-off) fracture of thick (2-6 mm) slow targets exposed to a relativistic high-current electron beam (electron energy is equal to 1.3 MeV, pulse duration constitutes 50 ns, power density is equal to ∼ 1010 W/cm2) generated by the SINUS-7 accelerator. By means of numerical simulation using the BETAIN1 software package one has found out that the amplitude of the generated stress wave constitutes 6 GPa, the rate of deformation is equal to 5 x 105 s-1. One has experimentally revealed practically linear relationship between target thickness and split-off layer depth. On the basis of comparison of the experimental data and the simulation results one has found out that copper split-off strength under the mentioned conditions constitutes 1.3 GPa, and it is in line with the published data. By means of fracture analysis one has revealed that in case of recrystallized copper the size of split-off holes formed within the grains is by 4 times larger that those of holes formed along their boundaries
Abstract (Russian)
Представлены результаты исследования динамического (откольного) разрушения массивных (2-6 мм) медных мишеней при воздействии релятивистского сильноточного электронного пучка (энергия электронов 1.3 МэВ, длительность импульса 50 нс, плотность мощности ∼ 1010 Вт/см2), сформированного на ускорителе СИНУС-7. Путем численного моделирования с использованием пакета программ BETAIN1 найдено, что амплитуда формируемой волны напряжений составляет 6 ГПа, а скорость деформации - 5 x 105 с-1. Экспериментально установлена практически линейная зависимость между толщиной мишени и толщиной отколотого слоя. На основе сравнения экспериментальных данных и результатов моделирования установлено, что откольная прочность меди в данных условиях составляет 1.3 ГПа, что хорошо согласуется с литературными данными. С помощью фрактографического анализа установлено, что в случае рекристаллизованной меди размер ямок отрыва, образующихся внутри зерен, в 4 раза больше размера ямок, образующихся по их границамAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Динамическое разрушение меди при воздействии релятивистского сильноточного электронного пучка
Publishing Information
- Journal Title
- Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij, Fizika
- Journal Volume
- 49
- Journal Issue
- 7
- Journal Page Range
- p. 69-74
- ISSN
- 0021-3411
- CODEN
- IVUFAC
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 38056051
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- ACCELERATORS; COMPUTERIZED SIMULATION; COPPER; CRACKS; DEFORMATION; ELECTRON BEAMS; FRACTURES; MECHANICAL PROPERTIES; MEV RANGE 01-10; PHYSICAL RADIATION EFFECTS; STRAIN RATE
- Descriptors DEC
- BEAMS; ELEMENTS; ENERGY RANGE; FAILURES; LEPTON BEAMS; METALS; MEV RANGE; PARTICLE BEAMS; RADIATION EFFECTS; SIMULATION; TRANSITION ELEMENTS
Optional Information
- Notes
- 20 refs., 8 figs.