Lujan Center Instrument Suite, yang terletak di Los Alamos National Laboratory, adalah sebuah pusat penelitian yang dilengkapi dengan teknologi canggih dalam bidang neutron scattering. Salah satu aplikasinya adalah penggunaan Small Angle Neutron Scattering (SANS) untuk investigasi struktur pada bahan High Explosive (HE) komposit.
Bahan HE komposit biasanya terbuat dari kristal high explosive yang dikombinasikan dengan bahan perekat, seperti Estane. Dalam material ini, terdapat fluktuasi densitas alami akibat crack, void internal dan external, serta artefak-preparasi lainnya. Perubahan pada fluktuasi densitas ini dapat mempengaruhi respons bahan HE ketika ditangani dengan tekanan, dampak, dan panas. Oleh karena itu, modeling efek ini sangat penting untuk memberikan deskripsi kuantitatif dari respons bahan HE.
SANS adalah salah satu teknik neutron scattering yang paling efektif dalam investigasi struktur material. Dalam penelitian ini, SANS digunakan untuk mengukur distribusi ukuran void internal pada surрогat material, gula, yang disimulasikan sebagai HMX, sebuah bahan HE yang digunakan dalam senjata nuklir.
Gula dipilih sebagai surrogat material karena memiliki struktur kristal yang sama dengan HMX, serta memiliki void intragranular dan sifat mekanik yang mirip. Dalam penelitian ini, dua jenis distribusi ukuran void diuji: satu dengan mean particle size yang cukup kecil sehingga hanya void-void kecil yang terdapat dalam konsentrasi yang signifikan, dan satu dengan ukuran void yang lebih besar.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa SANS dapat digunakan untuk mengisolasi scattering yang berasal dari interface partikel-cairan dan void internal. Dengan menggunakan metode SANS, peneliti dapat memahami struktur material HE komposit dengan lebih baik, sehingga membantu dalam pengembangan model respons bahan HE.
Penelitian ini juga menunjukkan bahwa Lujan Center Instrument Suite dapat digunakan sebagai sebuah pusat penelitian yang efektif untuk menginvestigasi struktur material HE komposit. Dengan menggunakan teknologi SANS yang canggih, peneliti dapat memahami struktur material HE komposit dengan lebih baik, sehingga membantu dalam pengembangan model respons bahan HE.
Dalam kesimpulan, Lujan Center Instrument Suite dan teknik Small Angle Neutron Scattering (SANS) dapat digunakan untuk menginvestigasi struktur pada bahan High Explosive (HE) komposit. Penelitian ini membantu memahami struktur material HE komposit dengan lebih baik, sehingga membantu dalam pengembangan model respons bahan HE.
Referensi:
- Technical Report: Parameterization of structures in HE composites using surrogate materials: A small angle neutron scattering investigation. OSTI.GOV, 1996.
- Los Alamos National Lab. (LANL), Los Alamos, NM (United States). (1996). LA-UR-96-2087; ON: DE96012857; TRN: AHC29615%%151.
- USDOE, Washington, DC (United States). (1996). W-7405-ENG-36.