Optimierung einer Messmethode für Detonationsgeschwindigkeiten

Explosivstoffe werden sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich vielfältigeingesetzt. Um neue Explosivstoffe für diese und neue Anwendungen zu entwickeln, müssen diese charakterisiert werden. Ein Schlüsselparameter ist dabei die Detonationsgeschwindigkeit. Zur Bestimmung der Detonationsgeschwindigkeit wurde ein System optimiert, das diese mit Sprengstoffmengen von 200 mg bis 100 g bestimmen kann. Damit dieses System funktioniert, müssen Spannungsanstiege (Flanken) mit einer Risetime von teilweise unter einer Nanosekunde von einem Sensorarray zum Oszilloskop über mehrere Meter übertragen werden. Ziel der Arbeit ist es, diese Übertragung so zu optimieren, dass die Flanken möglichst verlustfrei übertragen werden und eine Software zu verbessern, die diese automatisch auswerten kann. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden verschiedene optimierte Versionen der Signalübertragung entworfen und teilweise realisiert. Einige Entwürfe wurden nur auf der Grundlage der Theorie aus der Digitaltechnik erarbeitet, gefolgt von einer Version mit Daten aus realen Versuchen. Die Software wurde so optimiert, dass sie mit verschiedenen Störungen der Flanken umgehen kann. Mit dem optimierten Messsystem ist es gelungen, die Messunsicherheit zu minimieren und gleichzeitig den Aufwand für den Aufbau des Systems zu reduzieren. Damit wird die Charakterisierung neuer Explosivstoffe in Zukunft mit weniger Aufwand ver-
bunden sein.

Explosives are used for many purposes in both civilian and military applications. In order to develop new explosives for these and new applications, they must be characterized. A key parameter for characterization is the detonation velocity. In order to determine the detonation velocity, a system has been optimized which can determine it with 200 mg to 100 g of explosives. This system requires the transfer of voltagerises (flanks) with a rise time of less than one nanosecond to travel from a sensorarray to an oscilloscope over a few meters. The objective of this work is to optimize the transmission of these flanks for a nearly lossless transmission and to improve a software that can automatically evaluate them. To achieve this goal, several optimized signal transmission systems have been designed and some of them have been realized. Some were elaborated only from the theory of the digitaltechnic and later with the data from real experiments. The software has been optimized to handle multiple interferences that can occur to the signal. The final system has less measurement uncertainty and requires less work to assemble. This will make it easier to characterize new explosives in the future.