含能材料的反应动力学是决定其爆炸特性和安全性的关键因素。反应过程的复杂性和实验手段的缺乏仍然是实验研究和精细建模中的一个显着挑战。为了准确预测含能材料的爆炸和安全特性，需要阐明其反应机理和动力学过程。

高强度激光装置泵浦探测实验研究进展

在大型激光装置上进行的泵浦探针实验为研究高能炸药在宽时空范围内的反应动力学和动态过程提供了多种灵活的负载和探针组合。在《EnergeticMaterialsFrontiers》杂志上发表的一篇综述中，来自中国的一组研究人员概述了大型激光设施、先进泵浦探测实验方法的研究和进展。

科学家团队展示了超速爆炸、动态飞行器成像、动态爆炸X射线衍射和激发态动力学的初步结果。此外，他们概述了用于研究高空间和时间分辨率动态加载下的内部变形、相变和超快动力学的方法，这些方法有可能揭示爆炸反应动力学的复杂性。

主要作者Gen-baiChu表示：“这些实验是一项重大挑战，因为开发新一代埃至毫米级长度的原位诊断技术至关重要。”

“结合光学和X射线(或其他粒子)探针的泵浦探针实验的最终目标是实现材料表面和界面或埋在压缩样品内的化学反应的飞秒成像，具有原子级空间分辨率”。

作者确定了四个关键步骤。首先，微米级炸药通过激光加载驱动从低压点火到超速爆炸的可调压力范围。

其次，高分辨率瞬态X射线照相技术可以研究动态载荷下高能炸药的微观结构演化，对于炸药箔的性能优化以及新型可靠起爆装置的设计具有重要意义。

第三，了解炸药点火和爆炸机制的重要因素包括炸药在动态载荷下的晶体结构、相分数粒度和化学反应产物。

最后，超快激光光谱可以研究电子或振动激发时的结构、几何和化学变化。

“展望未来，泵浦探针实验可用于研究涉及化学反应和冲击波耦合效应的复杂反应，以深入了解键断裂/形成、局部能量群体及其重新分布、结构和化学计量的变化，相分离和动态负载下的动力学，”Chu总结道。