Kompresor Voitenko
Kompresor Voitenko to ładunek kumulacyjny przystosowany z pierwotnego celu przebijania grubego stalowego pancerza do przyspieszania fal uderzeniowych . Został zaproponowany przez sowieckiego naukowca Anatolija Emelyanovicha Voitenko (Анатолий Емельянович Войтенко) w 1964 roku. Przypomina nieco tunel aerodynamiczny .
Sprężarka Voitenko początkowo oddziela gaz testowy od ładunku kumulacyjnego za pomocą plastycznej stalowej płyty. Kiedy ładunek kumulacyjny wybucha, większość jego energii skupia się na stalowej płycie, popychając ją do przodu i wypychając przed nią gaz testowy. Ames Research Center przełożyło ten pomysł na samoniszczącą się rurę uderzeniową. 30-kilogramowy (66 funtów) ładunek kumulacyjny przyspieszył gaz w 3-centymetrowej szklanej rurze o długości 2 metrów. Prędkość powstałej fali uderzeniowej wyniosła fenomenalne 67 km/s (220 000 ft/s). Aparat narażony na detonację został oczywiście całkowicie zniszczony, ale dopiero po wydobyciu użytecznych danych. W typowej sprężarce Voitenko ładunek kumulacyjny przyspiesza gazowy wodór , który z kolei przyspiesza cienki dysk do około 40 km/s. Niewielką modyfikacją koncepcji sprężarki Voitenko jest supersprężona detonacja, urządzenie wykorzystujące ściśliwe paliwo ciekłe lub stałe w stalowym komora sprężania zamiast tradycyjnej mieszanki gazowej. Dalszym rozszerzeniem tej technologii jest wybuchowe ogniwo z kowadełkiem diamentowym , wykorzystujące wiele przeciwstawnych strumieni ładunków kształtowych kierowanych na pojedyncze paliwo zamknięte w stali, takie jak wodór . Paliwa stosowane w tych urządzeniach, wraz z wtórnymi reakcjami spalania i długim impulsem podmuchowym, wytwarzają warunki zbliżone do tych, jakie występują w materiałach wybuchowych typu paliwowo-powietrznego i termobarycznych .
Ta metoda detonacji wytwarza energię powyżej 100 k eV (temperatura ~10 9 K ), odpowiednią nie tylko do syntezy jądrowej , ale także do innych reakcji kwantowych wyższego rzędu. Urządzenie UTIAS do implozji napędzanej materiałem wybuchowym zostało wykorzystane do wytworzenia stabilnych, wyśrodkowanych i skupionych implozji półkulistych w celu wygenerowania neutronów z reakcji D–D. Najprostszą i najbardziej bezpośrednią metodą okazała się predetonowana stechiometryczna mieszanina deuteru i tlenu . Inną skuteczną metodą było użycie miniaturowej sprężarki typu Voitenko, w której płaska membrana została wepchnięta przez falę implozji do wtórnej małej kulistej wnęki, która zawierała czysty deuter w temperaturze jednej atmosfery. W skrócie, stały materiał wybuchowy PETN służy do formowania półkulistej skorupy (o grubości 3–6 mm) w półkulistym zagłębieniu o średnicy 20 cm wyfrezowanym w masywnej stalowej komorze. Pozostałą objętość wypełnia się stechiometryczną mieszaniną ( H 2 lub D 2 i O 2 ). Ta mieszanina jest detonowana przez bardzo krótki, cienki drut eksplodujący umieszczony w środku geometrycznym. Dotarcie fali detonacyjnej do kulistej powierzchni powoduje natychmiastowe i jednoczesne odpalenie wkładki wybuchowej. Fala detonacyjna w wkładce wybuchowej uderza w metalową wnękę, odbija się i imploduje na podgrzanych spalonych gazach, skupia się w środku półkuli (50 mikrosekund po zainicjowaniu eksplodującego drutu) i odbija się, pozostawiając bardzo małą kieszeń ( 1 mm) plazmy o ekstremalnie wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i dużej gęstości.