Compresor Voitenko

El compresor Voitenko es una carga hueca adaptada de su propósito original de perforar gruesas armaduras de acero a la tarea de acelerar ondas de choque . Fue propuesto por Anatoly Emelyanovich Voitenko (Анатолий Емельянович Войтенко), un científico soviético, en 1964. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Se asemeja ligeramente a un túnel de viento .

El compresor Voitenko separa inicialmente un gas de prueba de una carga hueca con una placa de acero maleable . Cuando la carga hueca detona, la mayor parte de su energía se concentra en la placa de acero , impulsándola hacia adelante y empujando el gas de prueba delante de ella. El Centro de Investigación Ames tradujo esta idea en un tubo de choque autodestructivo. Una carga hueca de 30 kilogramos (66 lb) aceleró el gas en un tubo de 2 metros de longitud con paredes de vidrio de 3 cm. La velocidad de la onda de choque resultante fue de unos fenomenales 67 km/s (220 000 ft/s) . El aparato expuesto a la detonación, por supuesto, quedó completamente destruido, pero no antes de que se extrajeran datos útiles. ^{[ 3 ] [ 4 ]} En un compresor Voitenko típico, una carga hueca acelera el gas hidrógeno , que a su vez acelera un disco delgado hasta unos 40 km/s. ^{[ 5 ]} Una ligera modificación del concepto del compresor Voitenko es la detonación supercomprimida, ^{[ 6 ] [ 7 ]} un dispositivo que utiliza un combustible líquido o sólido compresible en la cámara de compresión de acero en lugar de una mezcla de gas tradicional. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Una extensión adicional de esta tecnología es la celda de yunque de diamante explosiva , ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} que utiliza múltiples chorros de carga conformada opuestos proyectados a un único combustible encapsulado en acero, ^{[ 14 ]} como el hidrógeno . Los combustibles utilizados en estos dispositivos, junto con las reacciones de combustión secundarias y el largo impulso de explosión, producen condiciones similares a las que se encuentran en los explosivos termobáricos y de combustible-aire . ^{[ 15 ] [ 16 ]}    

Este método de detonación produce energías superiores a 100  k eV (temperaturas de ~10 ⁹ K ), adecuadas no solo para la fusión nuclear , sino también para otras reacciones cuánticas de orden superior. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} La instalación de implosión impulsada por explosivos UTIAS se utilizó para producir implosiones hemisféricas estables, centradas y enfocadas para generar neutrones a partir de reacciones D–D. El método más simple y directo demostró ser en una mezcla estequiométrica predetonada de deuterio y oxígeno . El otro método exitoso fue el uso de un compresor miniatura tipo Voitenko, donde un diafragma plano fue impulsado por la onda de implosión hacia una pequeña cavidad esférica secundaria que contenía gas deuterio puro a una atmósfera. ^{[ 21 ] [ 22 ]} En resumen, el explosivo sólido PETN se utiliza para formar una capa hemisférica (de 3 a 6  mm de espesor) en una cavidad hemisférica de 20 cm de diámetro fresada en una cámara de acero maciza. _El volumen restante se llena con una mezcla estequiométrica de ( H₂ o D₂ y O₂ ) _. Esta mezcla _se detona mediante un alambre explosivo muy corto y delgado ubicado en el centro geométrico. La llegada de la onda de detonación a la superficie esférica enciende instantáneamente y de forma simultánea el revestimiento explosivo. La onda de detonación en el revestimiento explosivo impacta la cavidad metálica, se refleja e implosiona sobre los gases quemados precalentados, se enfoca en el centro del hemisferio (50 microsegundos después del inicio de la explosión del alambre) y se refleja, dejando tras de sí una pequeña bolsa (1 mm) de plasma de temperatura, presión y densidad extremadamente altas. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}  

• Pistola de gas ligero