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第141章 內爆透鏡的解決方案

  錢忠國說這四個字的時候,聲音壓得很低。六十二歲,搞了三十年理論物理,算了那麼多輪,嘴裡說出來的是這四個字。

  陳序年沒接話,等著他往下說。

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  「理論算得再漂亮,沒經過實驗證,誰也不敢真把幾十公斤武器級鈾往裡頭裝。」錢忠國把鉛筆擱在桌上,「內爆要是不對稱,運氣好是個啞彈,浪費材料。運氣不好就是低當量早發,那是要出人命的。」

  他轉回黑板跟前,拿粉筆在「內爆透鏡」旁邊寫了一行字:閃光照相。

  「我想了個辦法,用閃光照相術來看波面。」錢忠國敲了敲黑板,「高速攝影機這個東西全世界也沒幾台,咱們弄不著,這條路就別惦記。換個思路,用探針配合短脈衝X光源,在爆轟波經過的那一瞬間,把波面形態拍下來。清晰度比高速相機差一些,但夠用,夠咱們判斷曲率跟計算結果能不能對上。」

  陳序年點頭,「這個驗證手段選得對,原理上說得通。」

  「但這辦法有個前提。」錢忠國把粉筆擱回粉筆槽里,轉過身來盯著陳序年。

  「起爆本身必須做到納秒級同步。三十二路雷管同時起爆,偏差不能超過五納秒。達不到這個精度,閃光照相拍出來的東西就沒有意義。你分不清楚波面上的畸變到底是炸藥本身造成的,還是起爆不同步造成的。」

  陳序年沒說話,在腦子裡過了一遍鏈路。

  錢忠國走回桌前坐下來,手裡的鉛筆轉了一圈,「起爆同步這一塊,我有個大方向,但具體方案還沒想透。訊號分配網路得做到等時傳輸,電纜長度偏差要控制在毫米級。這活我幹不了。」他抬頭看陳序年,「這是電子工程的活,你來。」

  「我能做。」陳序年說。

  「說你的思路。」

  「等時傳輸。」陳序年往前坐了坐,「從一個脈衝源出發,經過五級二分法分配,一變二,二變四,一路分到三十二路,每一路到雷管的電氣長度完全一樣。關鍵就在電氣長度上。同一批次的同軸電纜,介電常數是一致的,截斷的時候把物理長度控制在正負兩毫米,再加上終端匹配電阻把反射消掉,理論上同步精度能做到納秒以內。」

  錢忠國聽著沒插嘴,手裡鉛筆停在那裡。

  「脈衝源用高壓儲能電容經火花間隙放電,上升沿做到十納秒以內。」陳序年接著說,「火花間隙得用高壓陶瓷來封裝,這東西國內沒有現成品,但原理上能做,就是加工精度要求高。」

  「你有把握做到五納秒以內?」

  「我給自己定的目標是兩納秒以內,餘量留夠。」

  錢忠國鉛筆在桌面上點了兩下,「你說的這些,火花間隙、等長電纜、五級分配,到底有多大把握能做成?」

  「原理上我吃得准,沒有疑難的地方。」陳序年說,「關鍵就在器件上。火花間隙的外殼需要高壓陶瓷管,耐壓一萬伏以上,國內沒有現成品,但景德鎮高壓電瓷廠能燒,孫老跟那邊的人熟,打個招呼就行。同軸電纜咱們所通訊倉庫里就有,軍用的,50歐姆。分配器和匹配電阻讓方培生那邊出精密件就行。」

  「多久能出方案?」

  「三天。完整的,引數、圖紙、器件清單、測試步驟,全給您擱一塊兒。」

  錢忠國點了一下頭,「方案出來先給我看,透過了這條線你自己帶著往前跑,需要人就調人給你。」

  「好。」

  陳序年出了辦公室,下樓。

  核心引數他心裡有數。等時傳輸的原理並不複雜,五級二分法的拓撲結構走樓梯的工夫腦子裡就能畫出來。

  但電纜介電常數的精確數值、火花間隙的電極間距跟充氣壓力怎麼配最合適、終端匹配電阻的溫度漂移有多大,這些事情靠估不行,得查資料。

  今晚開機。

  ……

  當天晚上十一點,全樓的燈都熄掉。陳序年等了十來分鐘,走廊里安靜下來之後,他從床板下面的暗格里把膝上型電腦取出來。

  開機,崑崙的介面亮起來。

  他把問題敲進去:內爆透鏡三十二路同步起爆系統的詳細設計引數。脈衝源電路拓撲、火花間隙結構引數、同軸電纜選型、截斷精度要求、終端匹配方案、全鏈路時間誤差預算。

  崑崙的回答詳細到了每一個數字。

  火花間隙:鎢電極,間距1.0到1.2毫米,充高純氮氣1.5個大氣壓,擊穿電壓8000伏,上升沿可做到7納秒以內。陶瓷管內徑8毫米,壁厚3毫米,耐壓兩萬伏。

  同軸電纜:選用50歐姆軍用同軸纜,介電常數約2.3,訊號傳播速度0.66倍光速。三十二根截斷長度4.73米,物理長度公差正負2毫米以內,對應電氣延時偏差約正負0.01納秒。

  終端匹配:每路末端串聯25歐姆精密電阻,反射係數壓到5%以下。

  還有一條他事先沒想到的。崑崙特意提醒他:如果最終試驗放在戈壁,晝夜溫差超過四十度,電纜的介電常數會隨溫度變化,訊號傳播速度就跟著漂移。建議用正溫度係數的錳銅絲電阻搭配負溫度係數的碳膜電阻做終端匹配網路,讓整體延時隨溫度變化的量壓縮到0.1納秒以內。

  陳序年把這條單獨標了出來。溫度補償的事可以後面再處理,眼下先把基本方案拿出來。

  關機,塞回暗格。

  第二天白天不用再開機。關鍵引數全抄在手抄本上,剩下的事情就是設計和畫圖,這是他的老本行。

  第一天畫脈衝源電路,儲能電容怎麼選、充電迴路怎麼走、觸發電路怎麼搭、火花間隙的結構圖。

  第二天畫分配網路,五級Y形接頭的拓撲、每一級的阻抗匹配計算、三十二根電纜的截斷長度和公差表。

  第三天畫全系統同步性分析和施工方案。

  三十二路訊號的最大理論偏差,他從三個來源分別算:電纜介電常數的離散度、Y形接頭的加工誤差、匹配電阻的容差。三項疊加起來,1.5納秒。