Trong các lĩnh vực như cơ học nổ, khoa học vật liệu và thám hiểm không gian sâu, tốc độ nổ - tức là tốc độ truyền của sóng nổ hoặc sóng xung kích trong môi trường - là một tham số vật lý của lõi tối quan trọng. Nó liên quan trực tiếp đến hiệu quả giải phóng năng lượng, sức mạnh hủy diệt, đặc tính phản ứng động của các vật liệu mới và các quá trình vật lý của các sự kiện như va chạm hành tinh. Tuy nhiên, quá trình nổ xảy ra ở quy mô micro giây hoặc thậm chí nano giây, kèm theo nhiệt độ cao, áp suất cao và nhiễu điện từ mạnh, và việc đo chính xác tốc độ của nó tương đương với việc nhảy múa trên mũi dao thời gian. Máy đo tốc độ nổ kim thăm dò sợi quang, chính là thước đo tinh vi để hoàn thành thử thách cực hạn này.
Các phương pháp đo tốc độ nổ truyền thống, chẳng hạn như phương pháp thăm dò điện, có nhiều hạn chế mặc dù lịch sử lâu đời. Bản thân đầu dò điện thuộc về dây dẫn kim loại, rất dễ bị nhiễu trong môi trường xung điện từ mạnh, dẫn đến biến dạng tín hiệu; Tốc độ phản ứng của nó bị hạn chế và độ chính xác đo không đủ cho các vụ nổ siêu tốc; Việc lắp đặt kim thăm dò sẽ tạo ra một mức độ quấy nhiễu vật lý nhất định đối với vùng đo. Và sự xuất hiện của máy đo tốc độ nổ đầu dò sợi quang, về cơ bản đã vượt qua những vấn đề khó khăn này, và công nghệ đo tốc độ nổ bước vào một kỷ nguyên hoàn toàn mới.
Các nguyên tắc cốt lõi của hệ thống là khéo léo và ngắn gọn. Nó sử dụng chính sợi quang làm cảm biến để chôn hoặc lắp đặt một hoặc nhiều đầu dò sợi quang được chế tạo đặc biệt trong khoảng cách xác định trước trong vật liệu hoặc vật liệu cần đo. Khi bề mặt mảng sóng nổ lan truyền ở tốc độ cao và lần lượt đến các vị trí thăm dò riêng lẻ, nhiệt độ và áp suất cao thoáng qua có thể làm đột biến cấu trúc sợi ở mặt cuối của đầu dò, dẫn đến tín hiệu laser trong quá trình truyền bị cắt ngay lập tức hoặc suy giảm mạnh. Hệ thống ghi lại chính xác thời điểm mỗi tín hiệu thăm dò biến mất thông qua bộ hẹn giờ có độ chính xác cao, băng thông cao. Vì khoảng cách vật lý giữa các đầu dò đã được biết, bằng cách tính toán chênh lệch thời gian giữa các tín hiệu đầu dò liền kề, vận tốc trung bình của sóng nổ trong khu vực này có thể được tính toán chính xác, từ đó vẽ ra một đường cong thay đổi vận tốc nổ hoàn chỉnh.
Ưu điểm của máy đo tốc độ nổ đầu dò sợi quang là một cuộc cách mạng. Đầu tiên, sợi quang của nó được làm bằng vật liệu thạch anh cách điện, không bị ảnh hưởng bởi xung điện từ mạnh, đảm bảo độ tinh khiết và đáng tin cậy của tín hiệu trong môi trường điện từ phức tạp. Thứ hai, tốc độ phản ứng của nó cực kỳ nhanh, có thể đạt đến mức nano giây, có thể nắm bắt được quá trình kích nổ nhanh nhất, độ chính xác của phép đo vượt xa các phương pháp truyền thống. Hơn nữa, đầu dò sợi quang có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, gây nhiễu vật lý tối thiểu cho đối tượng được thử nghiệm, phản ánh thực tế hơn trạng thái ban đầu của vụ nổ. Ngoài ra, thông qua kỹ thuật ghép kênh, hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm điểm đo có thể được bố trí trong một thí nghiệm duy nhất, do đó thu được sự phân bố tốt của tốc độ nổ trong không gian, cung cấp dữ liệu phong phú cho việc nghiên cứu cơ chế truyền sóng nổ.
Ngày nay, máy đo tốc độ nổ đầu dò sợi quang đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn cho các nghiên cứu vật lý nổ được thực hiện bởi các tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp quân sự hàng đầu trong và ngoài nước. Nó giống như một nhà quan sát bình tĩnh và chính xác, sử dụng tốc độ và độ chính xác của ánh sáng, mở ra bức màn bí ẩn về thế giới bùng nổ thoáng qua, nhưng chứa đựng năng lượng khổng lồ, thúc đẩy khoa học và công nghệ liên quan không ngừng vươn lên đỉnh cao mới.