Для исследования процессов, связанных с силовым воздействием сильных импульсных магнитных полей мегагауссового диапазона на проводящие материалы, широкое применение нашли экспериментальные стенды с электродинамическими ускорителями масс, в которых в качестве источника энергии используют мощные емкостные накопители энергии (ЕНЭ) многомодульного использования с запасаемой энергией сотни килоджоулей.
Результаты моделирования на таких стендах процессов высокоскоростных соударений в широком диапазоне изменения масс и скоростей взаимодействующих тел позволяют разработать методику проектирования средств микрометеорной защиты элементов конструкций летательных аппаратов. Для этой цели применяют электродинамические ускорители масс с раздельным регулированием тока в метаемом теле и тока в соленоиде, в рабочей зоне которого создается ускоряющее магнитное поле. Плотность тока в метаемом проводнике выбирается из условия получения предельно допустимых по условиям нагрева скоростей метания таким образом, чтобы в момент соударения с преградой проводник был в твердом состоянии. На получение максимально достижимых индукций внешнего ускоряющего магнитного поля накладываются ограничения, связанные с прочностными характеристиками материала соленоида. Существенное замедление скорости нарастания поля с индукцией более 50 Тл связано с резко нелинейной диффузией магнитного поля в металл и разрушением токонесущего скин-слоя окна соленоида, в зоне которого происходит процесс метания. Разрушение происходит вследствие выброса металла из нагретого импульсным током разряда ЕНЭ (сотни килоампер) скин-слоя возникающими пондеромоторными силами и сопровождается радиальным и осевым течением металла за счет его пластической деформации. При этом происходит увеличение начального размера окна соленоида, возрастание его индуктивности и снижение достижимых в эксперименте индукций ускоряющего магнитного поля и скорости метания. Существенное увеличение первоначальных размеров окна за счет взрыва скин-слоя наблюдается лишь после первого максимума тока разряда ЕНЭ (t > T/4, где T – период разрядного тока) и происходит со скоростью более 500 м/с при Bm = 75 Тл. Так как пластическая деформация металлов развивается сравнительно медленно, электрический взрыв токонесущей поверхности окна соленоида является основным препятствием при получении быстро нарастающих полей и больших значений скорости метания.