Особенности механизма детонации эмульсионных взрывчатых веществ

УДК 622.235

В. А. Соснин, С. Э. Межерицкий, Ю. Г. Печенев, А. И. Михайлюкова, А. Б. Севастьянов

ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМА ДЕТОНАЦИИ ЭМУЛЬСИОННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Ключевые слова: матричная эмульсия, эмульсионное взрывчатое вещество, полимерные микросферы, плотность, скорость

детонации.

В статье приведены результаты экспериментальных исследований детонационной способности эмульсионных взрывчатых веществ, сенсибилизированных полимерными микросферами. Показана зависимость скорости детонации от размера и количества микросфер, определены оптимальные размеры микросфер для сенсибилизации и выданы рекомендации по их объемному содержанию в матричной эмульсии.

Key words: matrix emulsion, emulsion explosives, polymeric microspheres, density, detonation velocity.

This article contains the results of experimental research of detonation capacity of emulsion explosives sensitized polymeric microspheres. Shows the dependence of the detonation velocity on the size and number of microspheres, determined the optimum size of the microspheres for sensibilization and issued recommendations on their volume content in the matrix emulsion.

Эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ), содержащие тонкодисперсную смесь окислителя (высококонцентрированного раствора нитрата аммония) с невзрывчатым горючим (нефтепродукт), являются кинетически неоднородными

реагирующими системами. В отличие от индивидуальных взрывчатых веществ при детонации ЭВВ химические реакции во фронте детонационной волны происходят в несколько стадий. Механизм детонации в данном случае определяется наличием фазы вторичных реакций, проходящих за фронтом волны детонации, в условиях, когда их скорость зависит от газовой диффузии и смешения отдельных продуктов первичного распада. Поэтому детонационный процесс в ЭВВ осуществляется в неидеальном режиме, который имеет свои особенности, и его аномалии еще недостаточно изучены. Неидеальный режим детонации объясняется тем, что общее время и полнота завершения химических реакций зависят от скорости разложения и сгорания отдельных частиц ЭВВ, и поэтому определяется равномерностью смешения частиц, их размером и наличием горячих точек. Эти особенности превращения в детонационной волне определяют растянутость зоны химических реакций и аномальную зависимость скорости детонации и критического диаметра ЭВВ от плотности заряда.

Согласно основным положениям

теории детонации, объясняющей механизм возбуждения и распространения взрыва, в ЭВВ, в результате диссипации энергии от механических воздействий на него, возникают местные разогревы («горячие точки»), в которых начинается горение ЭВВ, вначале с небольшой скоростью. Далее, в зависимости от компонентного состава ЭВВ и условий взрывания, это горение ускоряется и переходит во взрыв или затухает.

Для получении ЭВВ используется эмульсионная матрица с высокой плотностью: более 1350 кг/м3 -при использовании одной аммиачной селитры в окислительной фазе, и более 1400 кг/м3 - на эвтектике аммиачной и натриевой или кальциевой селитр (рис. 1).

Рис. 1 - Схема получения ЭВВ

При инициировании матрицы ЭВВ, даже при сильном ударном воздействии, среднеобъемная температура её слишком низка, чтобы вызвать самораспространяющееся разложение компонентов. По классификации ООН, данная матрица является невзрывчатым веществом, и для перевода полученной эмульсии в детонационноспособное состояние необходимо снизить плотность, т.е. ввести сенсибилизирующий компонент или газовые полости определенного размера. Газовые полости, которые внедряются в эмульсию вследствие добавления газовых пузырьков, микрошариков или пористых гранул, являются необходимым условием для стабильной детонации. Микропузырьки добавляются, чтобы обеспечить место для сжатия или компрессии и подогрева эмульсии в течение процесса детонации. Компрессия полостей генерирует горячие точки, и при этом детонация может продвигаться через столб ЭВВ надлежащим образом. При прохождении ударной волны, генерируемой высоким давлением (инициатором), она ударяет полости или газовые пузырьки и сжимает их. Потеря полостей или изменение размеров газовых пузырьков может привести к тому, что эмульсия не взорвется, загорится или не сможет детонировать.

Таким образом, основная дискуссия в вопросе сенсибилизации ЭВВ возникла по проблеме механизма возбуждения детонации, и различные подходы к ней изложены в работах ряда исследователей [1-3]. При этом рассматривается несколько возможных вариантов протекания реакций взрывчатого превращения и механизмов

инициирования:

- адиабатическое сжатие пузырьков газа;

- трение, вязкостный разогрев и дефор-мация при сдвиге;

- взаимодействие ударных волн друг с другом;

- образование микроструй или микроволн.

В настоящее время механизм действия «горячих точек» разработан недостаточно, хотя и имеется ряд нашедших экспериментальное подтверждение гипотез [4-9]. Одна объясняет сильный разогрев газовых включений за счет адиабатического сжатия, а другая рассматривает действие включений в том, что в этих точках происходит взаимодействие ударных волн и их усиление. Третья связывает инициирование с ударным разогревом, так как сжатие пузырька несимметрично и схлопывание происходит с образованием микрокумулятивной струи, скорость которой близка к скорости падающей ударной волны, и при столкновении такой струи с ЭВВ происходит его разогрев. Четвертая доказывает, что при скорости кумулятивной струи меньше 2,5 км/с разогрев ЭВВ невозможен и при такой скорости струя внутри пузырька разрывается на капли, образуя паровую фазу, которая загорается. Предполагают также, что разогрев ЭВВ происходит за счет трения его на границе с включением в момент ударного сжатия. Особая роль отводится микрокумулятивным эффектам, возникающим при схлопывании пузырьков и за счет нагрева тонких слоев вещества излучением раскаленного газового пузырька. Также дополнительным источником инициирования может служить наличие в пузырьке мельчайших капель и паров веществ, которые способны прогреваться за более короткое время. Таким образом, нельзя однозначно сказать, что только ударный разогрев обеспечивает протекание быстрой химической реакции по веществу, так как при имеющейся неоднородности ЭВВ фронт детонации будет неодномерным и, как следствие, возможно наличие других вышеприведенных механизмов. Так неоднородность физико-химической структуры и распределения газа обусловливает турбулентность зоны тепло-выделения во фронте детонационной волны. На практике остается лишь тот факт, что наличие газовых включений обеспечивает детонационную способность ЭВВ.

Однако неоспоримым является факт, что газовые пузырьки в эмульсии при наложении давления адиабатически сжимаются. При этом в них повышается давление и температура. При воздействии начального импульса или давления газ в пузырьке сжимается от исходного размера до сжатого, и в первом приближении его объем уменьшается в 10 раз. Давление, сжимающее полости или газовые пузырьки при детонации, достигает 7 000 - 200 000 атм, и когда полость сжимается, генерируется теплота и достигается температура в диапазоне 3 000 - 7 000 °С. Такая мгновенная генерация теплоты продвигает ударную энергию впереди детонации, которая начинает подобную процедуру снова со следующей полостью, и наблюдается стабильная детонация.

Таким образом, сжатый газ является «горячей точкой» для инициации химической реакции в эмульсионной основе. От каждого сжатого газового пузырька фронт реакции распространяется сферически - происходит выгорание изнутри, в "сфере горения". Тепловыделение за фронтом лидирующей ударной волны определяется суммарным тепловыделением во всех реагирующих сферах. Очевидно, что тепловыделение пропорционально поверхности горения. При максимальной суммарной поверхности "сфер горения" достигается максимум тепловыделения - в среде достигается точка Чепмена-Жуге (ЧЖ).

Главными показателями газирования эмульсии для сенсибилизации ЭВВ являются:

- минимальное газосодержание, необхо-димое для возникновения детонации;

- рабочий дисперсионный состав или наличие пузырьков, размерами больше минимального и меньше максимально допустимых;

- определенный химический состав газовой фазы;

- равномерное распределение по эмульсии и требуемая стабильность во времени.

Одним из доказательств возможного механизма детонации только за счет разогрева газовых пузырьков является сравнение времени индукции до начала химической реакции и времени поддержания высокой температуры в пузырьках. Эксперименты показывают, что в ЭВВ (порэмит) детонационное давление составляет 7-8 ГПа и при сжатии температура газа в пузырьке радиусом 100 мкм достигает величины 4850-5000 К. При передаче тепла эмульсии она нагревается на границе с пузырьком до температуры 1500-1600 К, которая поддерживается в течение 5*10~9 с, а время индукции реакции разложения раствора селитры при этой температуре значительно ниже и составляет 4*10~9 с. Как видно, продолжительность времени поддержания температуры больше времени химической реакции в эмульсии и поэтому возникает устойчивая детонация. Таким образом, в сжатом пузырьке газа температура возрастает и превышает температуру, необходимую для воспламенения эмульсии. Начинается выгорание эмульсии изнутри "сферы горения". В этом случае существенное значение имеют размеры пузырька, оболочка микросфер и давление внутри пузырьков.

Рассмотрим ячейку матричной эмульсии с находящимися в ней газовыми пузырьками на рис. 2.

Рис. 2 - Схема матричной эмульсии с газовым пузырьком

При введении в матричную эмульсию газовых пузырьков (рис. 2) они образуют так называемую газовую эмульсию, которая имеет следующие характеристики:

- пористость эмульсии (Ф), определяющую- ся величиной количества вводимого газа или показателем снижения плотности эмульсии, рассчитываемым теоретически или экспериментально в относительных единицах или в процентах по уравнению:

Ф = (1- Рг.э. / Рм.э.) х 100%

- размер газовых включений (Д) в микронах;

- расстояние между включениями в микронах;

- химический состав газа в пузырьке;

- отсутствие или наличие оболочки газа (толщина и материал микросфер).

На схеме рисунка 2 штрихпунктирной линией показаны возможные области прогрева эмульсии до температуры разложения компонентов и дальнейшего прохождения детонационного процесса по очаговому гетерогенному механизму за счет температуры в газовых пузырьках, в том случае если линии соприкасаются или заходят друг за друга. При увеличении расстояния между сферами, когда штрихпунктирные линии не соприкасаются, детонация происходит по смешанному механизму: начинается по очаговому гетерогенному механизму, затем проходит по гомогенному механизму от слоя к слою эмульсии, далее все повторяется. Если рассматривать отдельный пузырек, то он сначала резко сжимается под действием давления и уменьшается в объеме, например, со 100 до 10 мкм, а затем расширяется на большее расстояние от повышения температуры в нем. Вследствие этого возможно проникновение вещества внутрь пузырька, образование микрокумулятивных струй и т.д.

Схематично влияние расстояния между газовыми включениями на процесс детонации представлено на рис. 3.

Как следует из приведенного графика, при уменьшении размера сфер увеличивается площадь поверхностного горения, что в основном определяет условия протекания разложения и химических реакций в эмульсии. При этом также снижается расстояние между пузырьками, что положительно влияет на

УВЕЛИЧЕНИЕ ДИАМЕТРА ГАЗОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ

Рис. 3 - Влияние расстояния между газовыми включениями на процесс детонации

прохождение детонационной волны по эмульсии. Однако из-за уменьшения объема газа в пузырьке снижается температура при наложении давления, и этот отрицательный фактор начинает проявляться при очень малых размерах пузырька, и при величи-

не менее 20 мкм эмульсия становится нечувствительной к капсюлю-детонатору.

Данную систему с газовыми пузырьками хорошо исследовать при наличии у них оболочки, что позволяет точно определять и заранее рассчитывать пористость эмульсии и все остальные характеристики ЭВВ. В этом случае, при заданных плотности и размерах микросфер, легко рассчитывается количество газовых включений в эмульсии и расстояние между ними. Так при снижении плотности эмульсии с 1400 до 1200 кг/м3 микросферами размером 50 мкм пористость ЭВВ будет около 15% (0,143) и в 1 см3 эмульсии количество микросфер составит 3,06х106, а расстояние между ними будет равным приблизительно 95 мкм.

Расчет:

1. Объем газа в одной микросфере составит:

У50 = 4 / 3^3 = 4 / 3п253 = 6,54 х 10-8см3.

2. Количество газа в 1 см3 эмульсии будет составлять 0,2 см3.

3. Количество микросфер составит 3,06x10 .

4. Расстояние между микросферами диаметром 50 мкм приблизительно рассчитывается по формуле:

L= Д50 / Ф1/3

L = 50 / 0,1431/3 = 50 / 0,522 = 95 мкм

Таким образом, при равной пористости эмульсии расстояние будет прямо пропорционально диаметру микросфер: Д100=190 мкм, Д200=380 мкм. При снижении плотности эмульсии расстояние между микросферами одинакового диаметра будет уменьшаться. Так при снижении плотности эмульсии до 1150 кг/м3

расстояние между сферами диаметром 50 мкм будет уменьшаться и составит 88 мкм.

Расчет температуры в пузырьке, которая определяет возникновение детонационного процесса, будет связан с размером пузырька, наличием материала оболочки и газом внутри пузырька. Расчет температуры для газов производится довольно просто по уравнению Клапейрона (закон Бойля-Мариотта):

pv = Ш.

Однако он применим только для идеальных газов. Отклонение поведения реального газа в пузырьках ЭВВ от поведения идеального газа наблюдается возле критической точки, как в нашем случае, при очень высоких давлениях и температурах. Например, при высоких значениях давления и температуры молекулы атмосферного кислорода диссоциируют и один моль кислорода с химической формулой 02 превращается в два моля одноатомного кислорода, что приводит к возрастанию молярного объёма. Аналогично N диссоциирует в 2^ Данное явление происходит с кислородом при изменении температуры от 2500 до 4000 К, а с азотом - при изменении температуры от 5000 до 10 000 К. Таким образом, исследования свойств реальных газов показали, что их поведение отклоняется от законов идеальных газов, и тем значительнее, чем выше плотность газа, т.е. при высоких давлениях и температурах. Свойства реальных газов в целом нельзя определять по уравнениям идеальных газов. Молекулы реальных

газов имеют конечные размеры, и между ними существуют силы притяжения и отталкивания, действие которых влияет на все свойства реального газа. При малых расстояниях между молекулами действуют силы отталкивания, которые могут достигать огромных значений, при значительных расстояниях - силы притяжения. Изменение энергии взаимодействия молекул реальных газов от расстояния между ними показано на рис. 4. В связи с этим, произведение давления реального газа на его удельный объем при изменении давления и постоянной температуре не остается постоянным.

Рис. 4 - Изменение энергии взаимодействия молекул реальных газов

Неидеальность газа может быть выражена фактором сжимаемости: 7 = ру / RT.

Для идеального газа, подчиняющегося уравнению Клапейрона, фактор сжимаемости равен единице при любых значениях абсолютного давления и температуры. Для реальных газов г может принимать значения как меньше, так и больше единицы. Для описания термодинамических свойств реальных газов используются различные уравнения состояния. Простейшим из них является уравнение Ван-дер-Ваальса:

которое качественно верно описывает основные отличия реального газа от идеального (коэффициент Ь учитывает размер молекул, а отношение а/у2 -силы взаимодействия между молекулами).

Наиболее теоретически обоснованным является уравнение состояния Боголюбова-Майера:

где В, С, D, Е и т.д. - вириальные коэффициенты, которые выражают через потенциальную энергию взаимодействия молекул газа и зависят только от температуры.

В табл. 1 приведены экспериментальные данные зависимости плотности воздуха от повышения давления и температуры и показано, что идут два противоположных процесса влияния на этот показатель. При повышении давления плотность воздуха возрастает и одновременно повышается температура, что ведет к снижению плотности, (т.е. присутствуют два противоположных процесса). В конечном итоге сначала газовый пузырек сжимается под воздействием давления, а далее - при повышении температуры он расширяется.

Таблица 1 - Зависимость плотности воздуха от температуры и давления

Температура, С

0

20

50

100

200

500

1000

1200

Плотность, кг/м3

1,293

1,205

1,095

1,009

0,746

0,456

0,277

0,239

Давление,

кг/см3

1

10

30

50

150

350

500

760

Плотность,

кг/м3

1,27

10,70

29,80

48,10

130,0

295,0

415,0

598,0

Для сенсибилизации эмульсии применяются различные газы (азот при химической газификации, изобутан в полимерных микросферах и т.д.), и температурные процессы в эмульсии также будут зависеть от их химического состава газа.

В «ГосНИИ «Кристалл» были проведены исследования зависимости критического диаметра открытого заряда ЭВВ от расстояния между полимерными фенолформальдегидными микросферами размером 100 мкм, результаты представлены на графике (рис. 5).

Рис. 5 - Зависимость критического диаметра от расстояния между сферами

Зависимость представляет собой два прямолинейных отрезка, пересекающихся в области около 400 мкм. Точки, лежащие слева от пересечения, соответствуют отношению D/Dи >0,7 (высокоскоростная детонация), точки справа - D/Dи<0,7 (низкоскоростная детонация). Сопоставление полученных данных позволяет заключить, что здесь наблюдается переход от одного механизма детонации (очагового гетерогенного) к другому - смешанному (гетерогенному и гомогенному), для исследуемого ЭВВ это происходит при D/Dи около 0,7.

Экспериментальная зависимость детонационной способности ЭВВ от размера газовых включений определялась на образцах полимерных сфер Ехрап-се1 различного размера и плотности. Также использовались микросферы фирмы «Лега» Ехрапсе1 DET 80d25 по ТУ 2291-012-25665344-2013. Основные характеристики микросфер представлены в табл. 2.

Таблица 2 - Технические характеристики микросфер Ехрапсе!

Микросферы Размер частиц, мкм Скорость, м/с

Ехрапсе1 092 DET 40 <25 30-40 5200

Ехрапсе1 461 DET 80 <25 50-60 5450

Ехрапсе1 092 DET 100 <25 60-100 5050

Ехрапсе1 091 DET 140 <25 140150 4900

Ехрапсе1 092 DET 380 <20 350 4200

Ехрапсе1 461 DE 20 <70 10-20 От доп. детонатора 5200

К-1 70-90 5100

На рис. 6 показаны микросферы Ехрапсе1 461 DET 80 <25, средний размер их находится в пределах 50 мкм.

Рис. 6 - Микросферы Ехрапсе1 461 DET 80 d25

Результаты испытаний, представленные на графике рисунка 7, показывают, что оптимальный размер, при котором составы ЭВВ детонируют от капсюль-детонатора и имеют высокую скорость детонации (в пределах 5500-5700 м/с), составляет 50-60 мкм. Это микросферы марки 092 DET 80 <25.

Рис. 7 - Зависимость скорости детонации от диаметра микросфер

С уменьшением размера микросфер до 20-40 мкм (марки 461 DE 20 <170 и марки 092 DET 40 <125) снижается инициирующая способность, и ЭВВ не детонирует от капсюль-детонатора. В то же время, при инициировании от дополнительного детонатора составы сохраняют высокую скорость детонации 5200 м/с. При увеличении размера микросфер до 350 мкм и далее (марки DET 380 <20) инициирующая способность от капсюля

сохраняется, но снижается скорость детонации до 4000-4500 м/с.

Далее проводились испытания детонационной способности ЭВВ от его плотности при различном содержании микросфер и с применением химической сенсибилизации. Зависимость скорости детонации от плотности эмульсии показана на рис. 8.

Рис. 8 - Зависимость скорости детонации от плотности эмульсии

Полученные данные показывают, что детонационная способность и скорость детонации ЭВВ при применении химической газификации значительно ниже и составы не детонируют от капсюль-детонатора. Это указывает на то, что газовые пузырьки в ЭВВ имеют большой разброс по размерам и неравномерно распределены по эмульсии. Составы ЭВВ на микросферах детонируют с высокой скоростью и надежно инициируются с помощью только электродетонатора. При этом достигается максимальная скорость детонации, которая близка к идеальной скорости и величине, рассчитанной по коду BKW.

Выводы

1. При сенсибилизации эмульсионных взрывчатых веществ возможно несколько вариантов протекания реакций взрывчатого превращения и механизмов инициирования с обязательным введением газовых пузырьков:

- адиабатическое сжатие пузырьков газа;

- трение, вязкостный разогрев и деформация при сдвиге;

- взаимодействие ударных волн друг с другом;

- образование микроструй или микроволн.

2. Главными показателями газовой эмульсии для сенсибилизации ЭВВ являются:

- минимальное газосодержание, необходимое для возникновения детонации;

- рабочий дисперсионный состав или наличие пузырьков, размерами больше минимального и меньше максимально допустимых;

- определенный химический состав газовой фазы;

- равномерное распределение по эмульсии и требуемая стабильность во времени.

3. Полученная экспериментальная зависимость критического диаметра от расстояния между сферами представляет собой два прямолинейных отрезка,

пересекающихся в области около 400 мкм, где точки, лежащие слева от пересечения, соответствуют отношению D/Dи>0,7 (высокоскоростная детонация), точки справа - D/Dи<0,7 (низкоскоростная детонация). Сопоставление полученных данных позволяет установить, что здесь наблюдается переход от одного механизма детонации (очагового гетерогенного) к другому - смешанному (гетерогенному и гомогенному), для исследуемого ЭВВ это происходит при D/Dи около 0,7.

4. Результаты испытаний показывают, что составы ВВ на микросферах Ехрапсе1 DET 80d25 детонируют с высокой скоростью и надежно инициируются с помощью только электродетонатора. При этом достигается максимальная скорость детонации, которая близка к идеальной скорости и величине, рассчитанной по коду BKW и соответствующей 5700 м/с. Детонационная способность тех же составов ЭВВ при использовании химической газификации значительно ниже, и составы не детонируют от капсюль -дето натора.

5. Полученная зависимость инициирующей способности ЭВВ от размера микросфер показывает, что оптимальный размер микросфер, при которых составы ЭВВ детонируют от капсюль-детонатора и имеют высокую скорость детонации (в пределах 5500-5700 м/с) составляет 50-60 мкм (марка 092 DET 80d25). С уменьшением размера микросфер до 20-40 мкм (марки 461 DE 20 d70 и 092 DET 40 d25) снижается инициирующая способность и ЭВВ не детонируют от капсюль-детонатора. При увеличе-

нии размера микросфер до 350 мкм марки DET

380 d20 инициирующая способность от капсюль-

детонатора сохраняется, но снижается скорость детонации до 4000-4500 м/с.

Литература

1. F.P. Bowden, A.D. Yoffe. Initiation and growth of explosion in liquids and solids // Proc.Roy.Soc.Lond, 231-244 (1958).

2. K. Hattori, Y. Fukatzu, N. Mori. Effekt of Particle size Mikroballons on Detonation Emulsion // Proc.Symp.Explos.Pyrotechn. 11, 5 (1984).

3. Эдвард Влодарчик. Роль газовых пузырьков в инициировании детонации // Успехи мех. 8, №2. 57-88 (1985).

4. К. Юхансон. Детонация взрывчатых веществ. М. : Мир, 1973. 352 с.

5. Ударноволновое инициирование и понятие критической энергии / П. Хоув, Р. Фрей, Б. Тейлор и др. // Детонация и взрывчатые вещества / Под ред. А.А. Борисова. М. : Мир, 1981. С. 236-254.

6. Ф. Боуден, А. Иоффе. Возбуждение и развитие взрыва в твердых и жидких ВВ. М. : Иностр. лит., 1955. 119 с.

7. Л.В. Дубовик, В.К. Боболев. Чувствительность жидких взрывчатых систем к удару. М.: Наука, 1978. 232 с.

8. В.С. Соловьев, В.В. Лазарев, С.Г. Андреев. «Зажигание» кристаллического гексогена при адиабатическом сжатии прилегающей газовой полости // Физика горения и взрыва. 1983. Т. 4. С. 130-133.

9. А.А. Дерибас, А.Е. Медведев, А.Ю. Решетняк, В.М. Фомин. Детонация эмульсионных взрывчатых веществ с полыми микросферами // Доклады РАН, 2003. Т. 389, № 6. С.747-748.

© В. А. Соснин - д-р техн. наук, главный конструктор по направлению ПВВ, начальник отдела АО «ГосНИИ «Кристалл», kristaU@niikristall.ru; С. Э. Межерицкий - канд. техн. наук, генеральный директор АО «ГосНИИ «Кристалл»; Ю. Г. Печенев - канд. техн. наук, первый заместитель генерального директора АО «ГосНИИ «Кристалл»; А. И. Михайлюкова - начальник лаборатории АО «ГосНИИ «Кристалл»; А. Б. Севастьянов - вед. инж. АО «ГосНИИ «Кристалл».

© V A. Sosnin - doctor of technical sciences, head of department in Joint Stock Company "GosNII "Kristall (JSC "GosNII "Kristall"), kristaU@niikristall.ru; S. Ed. Mezheritsky - candidate of technical sciences, general director in Joint Stock Company "GosNII "Kristall (JSC "GosNII "Kristall"), kristall@niikristall.ru; Yu. G Pechenev - candidate of technical sciences, first deputy general director in Joint Stock Company "GosNII "Kristall (JSC "GosNII "Kristall"); A. 1 Mikhailyukova - head of laboratory in Joint Stock Company "GosNII "Kristall (JSC "GosNII "Kristall"); A. B. Sevastyanov - lead Engineer in Joint Stock Company "GosNII "Kristall (JSC "GosNII "Kristall").