Електромагнитен импулс. Електромагнитен импулс

Инструкции

Вземете ненужен джобен филмов фотоапарат със светкавица. Извадете батериите от него. Поставете гумени ръкавици и разглобете устройството.

Разредете флаш кондензатора. За да направите това, вземете съпротивление от около 1 kOhm и мощност от 0,5 W, огънете проводниците му, затегнете го в малки клещи с изолирани дръжки, след което, като държите резистора само с помощта на клещи, затворете кондензатора с него за няколко десетки секунди След това окончателно разредете кондензатора, като го затворите с острието на отвертка с изолирана дръжка за още няколко десетки секунди.

Измерете напрежението - не трябва да надвишава няколко волта. Ако е необходимо, разредете отново кондензатора Запояйте джъмпер към клемите на кондензатора.

Сега разредете кондензатора във веригата на синхронизиращия контакт. Той има малък капацитет, така че за да го разредите, е достатъчно да затворите за кратко синхронизиращия контакт. В същото време дръжте ръцете си далеч от светкавицата, тъй като когато контактът за синхронизиране се задейства, той получава пулсвисоко напрежение.

Свържете бобината последователно с кондензатора за съхранение на светкавица Ако фотоапаратът няма бутон за тестване на светкавица, свържете добре изолиран бутон, например звънец, успоредно на контакта за синхронизиране.

Направете малки вдлъбнатини в тялото на устройството, за да изведете проводниците от бутона и бобината. Те са така, че при сглобяването на корпуса тези кабели да не се прищипват, което заплашва да ги скъса. Премахнете джъмпера от кондензатора за флаш памет. Сглобете устройството, след което свалете гумените ръкавици.

Поставете батериите в устройството. Включете го, като завъртите светкавицата от себе си, изчакайте, докато кондензаторът се зареди, и след това поставете острие на отвертка в намотката. Хванете отвертката за дръжката, за да не изхвърчи, и натиснете бутона. Едновременно със светкавицата, електромагнитно пулс, което ще магнетизира отвертката.

Ако отвертката не е достатъчно магнетизирана, можете да повторите операцията още няколко пъти. Докато се използва отвертката, тя ще загуби магнетизация. Няма нужда да се притеснявате за това - в края на краищата имате устройство, с което винаги можете да го възстановите.Моля, имайте предвид, че не всички домашни майстори харесват магнитни отвертки. Някои хора ги намират за много удобни, други – напротив, много неудобни.

Забележка

Бъдете внимателни, когато работите с устройства с високо напрежение.

Скептични хора приотговор на въпроса за действията за ядрени експлозияще ви кажат, че трябва да се увиете в чаршаф, да излезете на улицата и да образувате опашки. да приеме смъртта такава, каквато е. Но експертите са разработили редица препоръки, които ще ви помогнат да оцелеете след ядрена експлозия.

Инструкции

Ако получите информация за възможна ядрена експлозия в района, в който се намирате, трябва, ако е възможно, да слезете в подземно убежище (бомбоубежище) и да не напускате, докато не получите други инструкции. Ако това не е възможно, вие сте на улицата и няма начин да влезете в стаята, покрийте се зад всеки предмет, който може да ви осигури защита; в краен случай легнете на земята и покрийте главата си с ръце.

Ако сте толкова близо до епицентъра на експлозията, че самата светкавица се вижда, не забравяйте, че трябва да се скриете от радиоактивните утайки, които ще се появят в този случай в рамките на 20 минути, всичко зависи от разстоянието от епицентъра. Важно е да запомните, че радиоактивните частици се пренасят на стотици километри от вятъра.

Не напускайте приюта си без официално изявление от властите, че е безопасно да го направите. Опитайте се да направите престоя си в приюта възможно най-комфортен, поддържайте подходящи санитарни условия, пестеливо използвайте вода и храна, давайте повече храна и напитки на деца, болни и възрастни хора. Ако е възможно, оказвайте съдействие на управителите на бомбоубежището, тъй като престоят в затворено пространство на голям брой хора може да бъде неприятен, а продължителността на такова принудително съжителство
може да варира от един ден до месец.

Когато се върнете в дома си, е важно да запомните и следвате няколко правила. Преди да влезете в къщата, уверете се, че е непокътната, повредена и че няма частично срутване на конструкцията. Когато влизате в апартамент, първо отстранете всички запалими течности, лекарства и всякакви други потенциално опасни вещества. Водата, газът и електричеството могат да бъдат включени само когато имате ясно потвърждение, че всички системи функционират нормално.

Когато пътувате в района, стойте далеч от зони, повредени от взривове, и зони, маркирани със знаци „опасни материали“ и „опасност от радиация“.

Забележка

Ще бъде безценно да имате радио със себе си, за да слушате официални съобщения от местните власти. Винаги следете какво получавате, тъй като властите винаги имат повече информация от тези около тях.

Електромагнитната ниска мощност не е в състояние да причини гигантски разрушения, разрушавайки всичко по пътя си, като това в резултат на ядрена експлозия. Можете да генерирате импулс с ниска мощност у дома.

Инструкции

Първо вземете филмова камера, която вече не ви е необходима, за предпочитане такава със светкавица.

КАКВО Е ЕЛЕКТРОМАГНИТЕН ИМПУЛС?

1. Е, защо да усложнявате всичко толкова много?
   Нарича се електромагнитен, защото електрическият компонент е неразривно свързан с магнитния компонент. Това е като радио вълна. Само в последния случай това е поредица от електромагнитни импулси под формата на хармонични трептения.
   И тук - само един импулс.
   За да го получите, трябва да създадете заряд, положителен или отрицателен, в точка в пространството. Тъй като светът на полетата е двойствен, е необходимо да се създадат 2 противоположни заряда на различни места.
   Едва ли е възможно това да се направи за нула време.
   Въпреки това, можете например да свържете кондензатор към антена. Но в този случай резонансната природа на антената ще работи. И отново ще получим не единичен импулс, а трептения.
   В бомба най-вероятно също няма нито един електромагнитен импулс, а импулс на електромагнитно колебание.
2. Електромагнитният импулс на ядрен взрив е мощно краткотрайно електромагнитно поле с дължина на вълната от 1 до 1000 m или повече, възникващо в момента на взрива, което индуцира силни електрически напрежения и токове в проводници с различна дължина във въздуха, земята , оборудване и други обекти (метални опори, антени, комуникационни и електропроводи, тръбопроводи и др.).
   При наземни и нисковъздушни експлозии вредните ефекти на електромагнитния импулс се наблюдават на разстояние няколко километра от центъра на експлозията. По време на ядрена експлозия на голяма надморска височина електромагнитни полета могат да възникнат в зоната на експлозията и на височина от 20 - 40 km от земната повърхност.
   Електромагнитният импулс се характеризира с напрегнатост на полето. Силата на електрическите и магнитните полета зависи от мощността, височината на експлозията, разстоянието от центъра на експлозията и свойствата на околната среда.
   Увреждащото действие на електромагнитния импулс се проявява преди всичко по отношение на радиоелектронно и електрическо оборудване, разположено в оръжия, военна техника и други обекти.
   Под въздействието на електромагнитен импулс в определеното оборудване се индуцират електрически токове и напрежения, които могат да причинят разрушаване на изолацията, повреда на трансформатори, повреда на полупроводникови устройства, изгаряне на предпазители и други елементи на радиотехнически устройства.
   Защитата срещу електромагнитни импулси се постига чрез екраниране на електропроводи и оборудване. Всички външни линии трябва да са двужилни, добре изолирани от земята, със стопяеми вложки.
   Началото на ерата на информационните войни бе белязано от появата на нови видове електромагнитни импулси (EMP) и радиочестотни оръжия. Според принципа на техния разрушителен ефект, EMP оръжията имат много общо с електромагнитния импулс на ядрената експлозия и се различават от него, наред с други неща, по тяхната по-кратка продължителност. Неядрените средства за генериране на мощни ЕМР, разработени и тествани в редица страни, са способни да създават краткотрайни (няколко наносекунди) потоци от електромагнитно излъчване, чиято плътност достига гранични стойности по отношение на електрическата якост на атмосфера. Освен това, колкото по-къс е EMI, толкова по-висок е прагът на допустимата мощност на генератора.
   Според анализатори, наред с традиционните средства за електронна война, използването на EMP и радиочестотни оръжия за нанасяне на електронни и комбинирани електронно-огневи удари с цел извеждане от строя на радиоелектронно оборудване (РЕС) на разстояния от стотици метри до десетки километри може да се превърне в една от основните форми на бойни действия в близко бъдеще. В допълнение към временното прекъсване на функционирането на електронните устройства, което позволява последващо възстановяване на тяхната функционалност, оръжията EMP могат да причинят физическо унищожаване (функционално увреждане) на полупроводникови елементи на електронни устройства, включително тези в изключено състояние.
   Обърнете внимание на вредното въздействие на мощното излъчване от оръжия EMP върху електрически и електрически системи за захранване на оръжия и военно оборудване (WME), електронни системи за запалване на двигатели с вътрешно горене. Токове, възбудени от електромагнитното поле във веригите на електрически или радио предпазители, монтирани на боеприпаси, могат да достигнат нива, достатъчни да ги задействат. Високоенергийните потоци са способни да инициират детонация на бойни глави на експлозиви (HE) на ракети, бомби и артилерийски снаряди, както и безконтактно взривяване на мини в радиус от 5060 m от точката на детонация на боеприпаси за EMP среден калибър (100-120 mm).
   Що се отнася до увреждащия ефект на оръжията за ЕМП върху персонала, ефектът е временно нарушаване на адекватната сензорна моторика на човек, възникване на погрешни действия в поведението му и дори загуба на работоспособност. Отрицателните прояви на излагане на мощни ултракъси микровълнови импулси не са непременно свързани с термично разрушаване на живи клетки на биологични обекти. Увреждащият фактор често е високият интензитет на електрическото поле, индуцирано върху клетъчните мембрани.
3. Това е изблик на електрически и магнитни полета. Тъй като светлината също е електромагнитна вълна, светкавицата също е електромагнитен импулс.
4. Изблик на електромагнитни вълни - много по-висок от естествения електромагнитен фон на Земята
5. токов удар
6. Един от увреждащите фактори на ядрен взрив....
7. Електромагнитният импулс (EMP) е увреждащият фактор на ядрените оръжия, както и на всички други източници на EMP (например мълния, специални електромагнитни оръжия или близка експлозия на свръхнова и др.). Увреждащото действие на електромагнитния импулс (EMP) се дължи на появата на индуцирани напрежения и токове в различни проводници. Ефектът на ЕМР се проявява предимно по отношение на електрическото и радиоелектронното оборудване. Най-уязвими са линиите за комуникация, сигнализация и контрол. Това може да доведе до повреда на изолацията, повреда на трансформатори, повреда на полупроводникови устройства, повреда на компютри/лаптопи и мобилни телефони и т.н. Експлозия на голяма надморска височина може да създаде смущения в тези линии на много големи площи. EMI защитата се постига чрез екраниране на захранващи линии и оборудване

ТЕМА: ЕЛЕКТРОМАГНИТЕН ИМПУЛС НА ЯДРЕНА ЕКСПЛОЗИЯ

И ЗАЩИТА НА РАДИО-ЕЛЕКТРОННОТО ОБОРУДВАНЕ СРЕЩУ НЕГО.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. НЕСМЪРТОНОСНИ ОРЪЖИЯ.

11. ВЪЗГЛЕДИ НА РЪКОВОДИТЕЛИТЕ НА САЩ И НАТО ЗА ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ЕЛЕКТРО

ТРОМАГНИТЕН ИМПУЛС ЗА ВОЕННИ ЦЕЛИ.

111. ИСТОРИЯ НА ВЪПРОСА И ТЕКУЩО СЪСТОЯНИЕ НА ПОЗНАНИЕТО В

EMP ЗОНИ.

1U. ИЗПОЛЗВАНЕ НА EMP СИМУЛАТОРИ ЗА ПОСТАВЯНЕ НА ЕКСПЕРИМЕНТИ

ПЪЛНО ЗНАНИЕ.

1. НЕСМЪРТОНОСНИ ОРЪЖИЯ.

Военно-политическото ръководство на Съединените щати, без да изоставя използването на насилие като един от основните инструменти за постигане на своите цели, търси нови начини за водене на бойни действия и създава средства за тях, които напълно отчитат реалностите на нашата страна. време.

В началото на 90-те години в САЩ започва да се появява концепция, според която въоръжените сили на страната трябва да разполагат не само с ядрено и конвенционално оръжие, но и със специални средства, които осигуряват ефективно участие в локални конфликти, без да причиняват ненужни загуби на противника в работна сила и материални активи.

Американските военни експерти включват преди всичко тези специални оръжия като: средства за създаване на електромагнитен импулс (EMP); инфразвукови генератори; химически състави и биологични състави, способни да променят структурата на основните материали на основните елементи на военното оборудване; вещества, които увреждат смазочните материали и каучуковите изделия и причиняват сгъстяване на горивото; лазери.

Понастоящем основната работа по разработването на технологии за несмъртоносни оръжия (ONSD) се извършва в Службата за напреднали изследвания на Министерството на отбраната, лабораториите в Ливърмор и Лос Аламос на Министерството на енергетиката, Центъра за разработване на оръжия на Министерството на армията и др. Най-близко до внедряване са различни видове лазери за ослепяване на персонала, химически агенти за обездвижването му и генератори на ЕМР, които влияят негативно върху работата на електронното оборудване.

ОРЪЖИЯ НА ЕЛЕКТРОМАГНИТЕН ИМПУЛС.

Генераторите EMP (super EMP), както показват теоретичните разработки и експериментите, проведени в чужбина, могат ефективно да се използват за дезактивиране на електронно и електрическо оборудване, за изтриване на информация в банки с данни и повреда на компютри.

С помощта на ONSD, базиран на EMR генератори, е възможно да се деактивират компютри, ключово радио и електрическо оборудване, електронни системи за запалване и други автомобилни компоненти, както и да се детонират или дезактивират минни полета. Въздействието на тези оръжия е доста избирателно и политически доста приемливо, но изисква прецизно доставяне до целевите зони.

11. ВЪЗГЛЕДИ НА РЪКОВОДИТЕЛИТЕ НА САЩ И НАТО ЗА ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ЕЛЕКТРИЧЕСТВОТО

МАГНИТЕН ИМПУЛС ЗА ВОЕННИ ЦЕЛИ.

Въпреки признаването от военно-политическото ръководство на САЩ и НАТО на невъзможността да се спечели ядрена война, различни аспекти на разрушителното действие на ядрените оръжия продължават да бъдат широко обсъждани. Така в един от сценариите, разглеждан от чуждестранни експерти за началния период на ядрена война, специално място се отделя на потенциалната възможност за извеждане от строя на радиоелектронно оборудване в резултат на облъчване с ЕМР. Предполага се, че експлозията е станала на надморска височина около 400 км. само един боеприпас с мощност над 10 Mt ще доведе до такова нарушаване на функционирането на радиоелектронното оборудване в широк район, в който

тяхното време за възстановяване ще надхвърли приемливата времева рамка за предприемане на мерки за реагиране.

Според изчисленията на американски експерти оптималната точка за взривяване на ядрено оръжие за унищожаване на радиоелектронно оборудване на ЕМИ на почти цялата територия на САЩ би била точка в космоса с епицентър в района на географски център на страната, разположен в щата Небраска.

Теоретичните изследвания и резултатите от физическите експерименти показват, че ЕМР от ядрен взрив може да доведе не само до отказ на полупроводникови електронни устройства, но и до разрушаване на метални проводници на кабели на наземни конструкции. Освен това е възможно да се повреди оборудването на сателитите, разположени на ниски орбити.

За да се генерира ЕМП, ядрено оръжие може да бъде взривено в космоса, което не води до ударна вълна или радиоактивни утайки. Ето защо в чуждестранната преса се изказват следните мнения за „неедрения характер“ на подобно бойно използване на ядрени оръжия и че удар с използване на ЕМП не е задължително да доведе до обща ядрена война. Опасността от тези твърдения е очевидна, защото... В същото време някои чуждестранни експерти не изключват възможността за масово унищожение с помощта на ЕМИ и жива сила. Във всеки случай е съвсем очевидно, че токовете и напреженията, индуцирани под въздействието на ЕМР в метални елементи на оборудването, ще бъдат смъртоносно опасни за персонала.

111. ИСТОРИЯ НА ВЪПРОСА И ТЕКУЩО СЪСТОЯНИЕ НА ПОЗНАНИЯТА В ОБЛАСТТА НА ЕМП.

За да се разбере сложността на проблемите на заплахата от EMP и мерките за защита срещу нея, е необходимо да се разгледа накратко историята на изследването на това физическо явление и текущото състояние на познанията в тази област.

Фактът, че ядрената експлозия непременно ще бъде придружена от електромагнитно излъчване, е бил ясен на физиците-теоретици още преди първия тест на ядрено устройство през 1945 г. По време на

В края на 50-те - началото на 60-те години на ядрени експлозии в атмосферата и космическото пространство, наличието на ЕМР беше регистрирано експериментално.Количествените характеристики на импулса обаче бяха измерени недостатъчно, първо, защото нямаше контролно-измервателна апаратура, способна да регистрира изключително мощно електромагнитно излъчване , съществуващо за изключително кратко време (милионни от секундата), второ, защото в онези години в електронното оборудване се използват само електрически вакуумни устройства, които са малко податливи на ефектите на EMR, което намалява интереса към неговото изследване .

Създаването на полупроводникови устройства, а след това интегрални схеми, особено цифрови устройства, базирани на тях, и широкото въвеждане на средства в електронното военно оборудване принудиха военните специалисти да оценят по различен начин заплахата от EMP. От 1970 г. въпросите за защита на оръжия и военна техника от EMP започват да се считат от Министерството на отбраната на САЩ за най-висок приоритет.

Механизмът за генериране на EMR е следният. По време на ядрен взрив се генерира гама и рентгеново лъчение и се образува поток от неутрони. Гама-лъчението, взаимодействащо с молекулите на атмосферните газове, избива от тях така наречените комптънови електрони. Ако експлозията се извърши на надморска височина от 20-40 км, тогава тези електрони се улавят от магнитното поле на Земята и, въртящи се спрямо силовите линии на това поле, създават токове, които генерират EMR. В този случай EMR полето е кохерентно сумирано към земната повърхност, т.е. Магнитното поле на Земята играе роля, подобна на фазирана антенна решетка. В резултат на това силата на полето рязко се увеличава, а оттам и амплитудата на ЕМР в зоните южно и северно от епицентъра на експлозията. Продължителността на този процес от момента на експлозията е от 1 - 3 до 100 ns.

На следващия етап, продължаващ приблизително от 1 μs до 1 s, EMR се създава от комптънови електрони, избити от молекулите чрез многократно отразено гама лъчение и поради нееластичния сблъсък на тези електрони с потока от неутрони, излъчени по време на експлозията. В този случай интензитетът на ЕМР се оказва приблизително с три порядъка по-нисък, отколкото на първия етап.

На последния етап, който отнема период от време след експлозията от 1 s до няколко минути, EMR се генерира от магнитохидродинамичния ефект, генериран от смущения на магнитното поле на Земята от проводимата огнена топка на експлозията. Интензитетът на ЕМР на този етап е много нисък и възлиза на няколко десетки волта на километър.

Най-голямата опасност за радиоелектронното оборудване е първият етап от генерирането на ЕМР, при който, в съответствие със закона за електромагнитната индукция, поради изключително бързото нарастване на амплитудата на импулса (максимумът се достига 3 - 5 ns след експлозията) ), индуцираното напрежение може да достигне десетки киловолта на метър на нивото на земната повърхност, като постепенно намалява, докато се отдалечава от епицентъра на експлозията.

Амплитудата на напрежението, индуцирано от EMR в проводниците, е пропорционална на дължината на проводника, разположен в неговото поле, и зависи от неговата ориентация спрямо вектора на напрегнатост на електрическото поле.

Така напрегнатостта на EMR полето в електропроводи с високо напрежение може да достигне 50 kV/m, което ще доведе до появата на токове до 12 хиляди ампера в тях.

ЕМП се генерират и при други видове ядрени експлозии – въздушни и наземни. Теоретично е установено, че в тези случаи неговата интензивност зависи от степента на асиметрия на пространствените параметри на взрива. Следователно въздушната експлозия е най-малко ефективна от гледна точка на генериране на EMP. ЕМР на наземна експлозия ще има висок интензитет, но бързо намалява, когато се отдалечава от епицентъра.

1U. ИЗПОЛЗВАНЕ НА EMP СИМУЛАТОРИ ЗА НАБИРАНЕ НА ЕКСПЕРИМЕНТАЛИ

Тъй като събирането на експериментални данни по време на подземни ядрени опити е технически много сложно и скъпо, решението на набора от данни се постига чрез методи и средства за физическо моделиране.

Сред капиталистическите страни напреднали позиции в развитието и

Практическото използване на EMP симулатори на ядрена експлозия е заето от Съединените щати. Такива симулатори са електрически генератори със специални излъчватели, които създават електромагнитно поле с параметри, близки до тези, характерни за реалното ЕМР. Тест-обектът и уредите, записващи интензитета на полето, неговия честотен спектър и продължителността на облъчване, се поставят в зоната на покритие на радиатора.

Един от тези симулатори, разположен във военновъздушната база Kirtland, е предназначен да симулира условията, при които EMR засяга самолет и неговото оборудване. Може да се използва за тестване на големи самолети като бомбардировача B-52 или гражданския самолет Boeing 747.

В момента са създадени и работят голям брой EMP симулатори за тестване на авиационно, космическо, корабно и наземно оборудване. Те обаче не пресъздават напълно реалните условия на излагане на ЕМР от ядрен взрив поради ограниченията, наложени от характеристиките на излъчвателите, генераторите и източниците на енергия върху честотния спектър на излъчването, неговата мощност и скоростта на нарастване на импулса. В същото време, дори и с тези ограничения, е възможно да се получат доста пълни и надеждни данни за възникването на повреди в полупроводникови устройства, неизправности в тяхното функциониране и т.н., както и за ефективността на различни защитни устройства. В допълнение, такива тестове позволиха да се определи количествено опасността от различни начини на излагане на радиоелектронно оборудване на ЕМР.

Теорията на електромагнитното поле показва, че такива пътища за наземно оборудване са преди всичко различни антенни устройства и кабелни входове на захранващата система, а за авиационно и космическо оборудване - антени, както и токове, индуцирани в корпуса, и радиация, проникваща през остъкляването на кабини и люкове от непроводими материали. Токовете, индуцирани от EMR в надземни и заровени захранващи кабели с дължина над стотици и хиляди километри, могат да достигнат хиляди ампери, а напрежението в отворени вериги на такива кабели може да достигне милиони волта. В антенни входове, чиято дължина не надвишава десетки метри, токовете, предизвикани от EMR, могат да бъдат няколкостотин ампера. EMR, проникващи директно през елементи на конструкции, изработени от диелектрични материали (неекранирани стени, прозорци, врати и т.н.), могат да индуцират токове от десетки ампери във вътрешното електрическо окабеляване.

Тъй като слаботоковите вериги и електронните устройства обикновено работят при напрежение от няколко волта и токове до няколко десетки милиампера, за тяхната абсолютно надеждна защита от EMI е необходимо да се осигури намаляване на големината на токовете и напреженията в кабелите с до шест порядъка.

U. ВЪЗМОЖНИ НАЧИНИ ЗА РЕШАВАНЕ НА ПРОБЛЕМА ЗА ЗАЩИТАТА НА EMP.

Идеалната защита срещу ЕМР би била пълното покриване на помещението, в което се намира радиоелектронното оборудване, с метален екран.

В същото време е ясно, че е практически невъзможно да се осигури такава защита в някои случаи, т.к За да работи оборудването, често е необходимо да се осигури електрическа комуникация с външни устройства. Поради това се използват по-малко надеждни средства за защита, като проводими мрежести или филмови покрития за прозорци, метални конструкции тип пчелна пита за въздухозаборници и вентилационни отвори и контактни пружинни уплътнения, поставени по периметъра на вратите и люковете.

По-сложен технически проблем се счита за защита срещу проникване на EMR в оборудването чрез различни кабелни входове. Радикално решение на този проблем може да бъде преходът от електрически комуникационни мрежи към оптични мрежи, които практически не се влияят от EMR. Въпреки това, замяната на полупроводниковите устройства в целия набор от функции, които изпълняват, с електрооптични устройства е възможна само в далечно бъдеще. Ето защо в момента филтрите са най-широко използвани като средства за защита на кабелни входове, включително филтри за влакна, както и искрови междини, варистори от метален оксид и високоскоростни ценерови диоди.

Всички тези средства имат както предимства, така и недостатъци. По този начин капацитивно-индуктивните филтри са доста ефективни за защита срещу EMI с нисък интензитет, а филтрите с влакна защитават в относително тесен диапазон от ултрависоки честоти.Искровите междини имат значителна инерция и са подходящи главно за защита срещу претоварвания, възникващи под въздействието на напрежения и токове, индуцирани в корпуса на самолета, корпуса на оборудването и кабелната обвивка.

Металооксидните варистори са полупроводникови устройства, които рязко повишават проводимостта си при високо напрежение.

Въпреки това, когато се използват тези устройства като средство за защита срещу EMI, трябва да се вземе предвид тяхната недостатъчна производителност и влошаване на характеристиките при многократно излагане на натоварвания. Тези недостатъци липсват при високоскоростните ценерови диоди, чиято работа се основава на рязка лавинообразна промяна на съпротивлението от относително висока стойност до почти нула, когато приложеното към тях напрежение надвиши определена прагова стойност. В допълнение, за разлика от варисторите, характеристиките на Zener диодите не се влошават след многократно излагане на високи напрежения и превключване на режима.

Най-рационалният подход за проектиране на средства за защита срещу EMI на кабелни щуцери е създаването на такива съединители, в дизайна

които осигуряват специални мерки за осигуряване на образуването на филтърни елементи и инсталирането на вградени ценерови диоди. Това решение помага да се получат много малки стойности на капацитет и индуктивност, което е необходимо за осигуряване на защита срещу импулси с кратка продължителност и следователно мощен високочестотен компонент. Използването на съединители с подобен дизайн ще реши проблема с ограничаването на характеристиките на теглото и размера на защитното устройство.

Сложността на решаването на проблема със защитата срещу EMP и високата цена на средствата и методите, разработени за тези цели, ни принуждават да направим първата стъпка по пътя на тяхното селективно използване в особено важни системи от оръжия и военна техника. Първата целенасочена работа в тази посока бяха програмите за защита на стратегическите оръжия от EMP. Същият път е избран за защита на обширни системи за контрол и комуникация. Въпреки това, чуждестранни експерти смятат, че основният метод за решаване на този проблем е създаването на така наречените разпределени комуникационни мрежи (като „Gwen“), чиито първи елементи вече са разгърнати в континенталната част на Съединените щати.

Сегашното състояние на проблема с ЕМР може да се оцени по следния начин. Механизмите на генериране на ЕМВ и параметрите на неговото увреждащо действие са достатъчно добре проучени теоретично и експериментално потвърдени. Разработени са стандарти за сигурност на оборудването и са известни ефективни средства за защита. Въпреки това, за да се постигне достатъчна увереност в надеждността на защитата на системите и оборудването от EMP, е необходимо да се проведат тестове с помощта на симулатор. Що се отнася до пълномащабното тестване на системи за комуникация и управление, тази задача едва ли ще бъде решена в обозримо бъдеще.

Мощен ЕМП може да се създаде не само в резултат на ядрен взрив.

Съвременният напредък в областта на неядрените EMP генератори позволява да се направят достатъчно компактни за използване с конвенционални и високоточни превозни средства.

В момента в някои западни страни се работи за генериране на импулси на електромагнитно излъчване с помощта на магнитодинамични устройства, както и разряди с високо напрежение. Следователно въпросите за защитата от въздействието на ЕМИ ще останат в центъра на вниманието на специалистите при всеки изход от преговорите за ядрено разоръжаване.

Обучение

Нуждаете се от помощ при изучаване на тема?

Нашите специалисти ще съветват или предоставят услуги за обучение по теми, които ви интересуват.
Изпратете вашата кандидатурапосочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.

Електромагнитният импулс (EMP) е естествено явление, причинено от внезапното ускоряване на частици (главно електрони), което води до интензивен изблик на електромагнитна енергия. Ежедневните примери за EMR включват светкавици, системи за запалване на двигателя с вътрешно горене и слънчеви изригвания. Въпреки че електромагнитният импулс може да унищожи електронни устройства, тази технология може да се използва за целенасочено и безопасно деактивиране на електронни устройства или за гарантиране на сигурността на лични и поверителни данни.

стъпки

Създаване на елементарен електромагнитен излъчвател

Съберете необходимите материали.За да създадете прост електромагнитен излъчвател, ще ви трябва камера за еднократна употреба, медна тел, гумени ръкавици, спойка, поялник и железен прът. Всички тези елементи могат да бъдат закупени в местния магазин за хардуер.

• Колкото по-дебел е проводникът, който вземете за експеримента, толкова по-мощен ще бъде крайният излъчвател.
• Ако не можете да намерите железен прът, можете да го замените с прът от неметален материал. Все пак, имайте предвид, че такава подмяна ще се отрази негативно на мощността на произведения импулс.
• Когато работите с електрически части, които могат да задържат заряд, или когато преминавате електрически ток през обект, силно препоръчваме да носите гумени ръкавици, за да избегнете възможен токов удар.

1. Сглобете електромагнитната намотка.Електромагнитната намотка е устройство, което се състои от две отделни, но в същото време взаимосвързани части: проводник и сърцевина. В този случай сърцевината ще бъде желязна пръчка, а проводникът ще бъде медна тел.

   Запоете краищата на електромагнитната намотка към кондензатора.Кондензаторът, като правило, има формата на цилиндър с два контакта и може да се намери на всяка платка. В камера за еднократна употреба такъв кондензатор е отговорен за светкавицата. Преди да разпоите кондензатора, не забравяйте да извадите батерията от камерата, в противен случай може да получите токов удар.

   Намерете безопасно място, за да тествате своя електромагнитен излъчвател.В зависимост от използваните материали, ефективният обхват на вашия EMP ще бъде приблизително един метър във всяка посока. Както и да е, всяка електроника, уловена от EMP, ще бъде унищожена.

   • Не забравяйте, че ЕМР засяга всяко и всички устройства в засегнатия радиус, от животоподдържащи машини като пейсмейкъри до мобилни телефони. Всяка повреда, причинена от това устройство чрез EMP, може да доведе до правни последици.
   • Заземена зона, като например пън или пластмасова маса, е идеална повърхност за тестване на електромагнитен излъчвател.

2. Намерете подходящ тестов обект.Тъй като електромагнитните полета засягат само електрониката, помислете за закупуване на евтино устройство от местния магазин за електроника. Експериментът може да се счита за успешен, ако след активиране на EMP електронното устройство спре да работи.

   • Много магазини за офис консумативи продават сравнително евтини електронни калкулатори, с които можете да проверите ефективността на създадения излъчвател.

3. Поставете батерията обратно във фотоапарата.За да възстановите заряда, трябва да прекарате електричество през кондензатора, който впоследствие ще осигури на вашата електромагнитна намотка ток и ще създаде електромагнитен импулс. Поставете тестовия обект възможно най-близо до EM излъчвателя.

   Оставете кондензатора да се зареди.Оставете батерията да зареди отново кондензатора, като го изключите от електромагнитната намотка, след което, като използвате гумени ръкавици или пластмасови щипки, ги свържете отново. Ако работите с голи ръце, рискувате да получите токов удар.

   Включете кондензатора.Активирането на светкавицата на камерата ще освободи електричеството, съхранявано в кондензатора, което, когато премине през бобината, ще създаде електромагнитен импулс.

   Създаване на преносим апарат за ЕМ излъчване

   1. Съберете всичко необходимо.Изграждането на преносимо EMR устройство ще върви по-гладко, ако имате всички необходими инструменти и компоненти със себе си. Ще ви трябват следните елементи:

      Отстранете платката от камерата.Вътре в камерата за еднократна употреба има платка, която отговаря за нейната функционалност. Първо извадете батериите, а след това и самата платка, като не забравяте да маркирате позицията на кондензатора.

      • Като работите с камерата и кондензатора в гумени ръкавици, по този начин ще се предпазите от евентуален токов удар.
      • Кондензаторите обикновено са оформени като цилиндър с два терминала, прикрепени към платка. Това е една от най-важните части на бъдещото EMR устройство.
      • След като извадите батерията, щракнете върху камерата няколко пъти, за да изразходите натрупания заряд в кондензатора. Поради натрупания заряд можете да получите токов удар по всяко време.

   2. Увийте медната жица около желязното ядро.Вземете достатъчно медна тел, така че равномерно разположените навивки да могат напълно да покрият желязното ядро. Също така се уверете, че намотките прилягат плътно една към друга, в противен случай това ще повлияе отрицателно на мощността на EMP.

      • Оставете малко количество тел по краищата на намотката. Те са необходими за свързване на останалата част от устройството към намотката.

   3. Нанесете изолация на радио антената.Радио антената ще служи като дръжка, на която ще бъдат закрепени макарата и платката на камерата. Увийте електрическа лента около основата на антената, за да я предпазите от токов удар.

      Закрепете дъската към дебело парче картон.Картонът ще служи като още един слой изолация, който ще ви предпази от неприятния електрически разряд. Вземете дъската и я закрепете към картона с електрическа лента, но така че да не покрива пътищата на електропроводимата верига.

      • Закрепете платката с лицето нагоре, така че кондензаторът и неговите проводящи следи да не влизат в контакт с картона.
      • Картонената подложка за PCB също трябва да има достатъчно място за отделението за батерии.

   4. Прикрепете електромагнитната бобина към края на радио антената.Тъй като електрическият ток трябва да премине през бобината, за да създаде EMI, е добра идея да добавите втори слой изолация, като поставите малко парче картон между бобината и антената. Вземете електрическа лента и закрепете макарата към парче картон.

      Запоете захранването.Намерете конекторите на батерията на платката и ги свържете към съответните контакти в отделението за батерията. След това можете да закрепите всичко с електрическа лента върху свободна част от картон.

      Свържете намотката към кондензатора.Трябва да запоите ръбовете на медния проводник към електродите на вашия кондензатор. Между кондензатора и електромагнитната бобина също трябва да се монтира превключвател, за да се контролира потокът на електричество между двата компонента.

Проникващата радиация на ядрен взрив силно йонизира въздуха, което води до появата на мощни електромагнитни полета, които поради краткотрайното им съществуване обикновено се наричат ​​електромагнитен импулс.

Електромагнитен импулссе формира главно в резултат на механизма на Комптън, чиято същност е следната. Гама-квантите на експлозията, взаимодействайки с атомите на околната среда, образуват бавни положителни йони и бързи електрони, които се движат в посока на гама-квантите, които ги генерират. В резултат на това в околното пространство възникват свободни електрически заряди, токове и полета. На свой ред бързите електрони също йонизират средата, създавайки бавни електрони и положително заредени йони. В резултат на това средата става електропроводима. Под въздействието на електрическото поле, създадено от бързи електрони, бавните електрони започват да се движат към бързи електрони, образувайки ток на проводимост.

С асиметричен изход и разпространение на гама-кванти, причинени, например, от интерфейса въздух-почва по време на наземна ядрена експлозия, токове на проводимост в близката зона (на разстояние до няколко километра от центъра на експлозията) ) са затворени през земята и генерират магнитно поле. По време на въздушни експлозии възниква асиметрия в разпределението на гама-квантите и съответно на генерираните от тях токове в резултат на неравномерната плътност на атмосферата по височина, дизайна на ядрените оръжия и редица други причини. Променливите във времето електромагнитни полета са способни да се разпространяват извън източника, образувайки радиационно поле на големи разстояния от центъра на експлозията.

Основните параметри на електромагнитния импулс, които характеризират неговия увреждащ ефект, са промените в силата на електрическите и магнитните полета във времето (форма на импулса) и тяхната ориентация в пространството, както и стойността на максималната сила на полето (амплитуда на импулса).

Електромагнитният импулс на наземна ядрена експлозия в близкото поле е единичен импулсен сигнал със стръмен фронт и има продължителност до десетки милисекунди. Продължителността на импулсния фронт, характеризираща времето, през което полето нараства до максималната си стойност, е близка до времето на възникване на ядрени процеси, т.е. в типични случаи може да има стойност от приблизително 10-8 s. Амплитудата на електрическото поле в близката зона може да достигне до стотици киловолта на метър. Разпространението на електромагнитно поле в проводяща среда води до сравнително бързото му затихване. Амплитудата на импулса намалява пропорционално на разстоянието от центъра на експлозията.

При ниски въздушни експлозии параметрите на електромагнитния импулс остават приблизително същите като при наземни експлозии, но с увеличаване на височината на експлозията амплитудите им намаляват. Амплитудите на електромагнитния импулс на подземните и повърхностните ядрени експлозии са значително по-малки от амплитудите на електромагнитния импулс на експлозиите в атмосферата, така че неговият увреждащ ефект при тези експлозии практически не се проявява.

Увреждащото действие на електромагнитния импулс на ядрена експлозия

Увреждащото действие на електромагнитния импулс от ядрен взрив върху оръжия и военна техника се проявява в нарушаване на работата на радиоелектронното оборудване и електрическото оборудване. Степента на вредното въздействие зависи от параметрите на електромагнитния импулс, издръжливостта на оборудването и естеството на взаимодействието му с електромагнитните полета на ядрен взрив. На практика обикновено се прави разлика между прякото въздействие на електромагнитен импулс върху оборудването и въздействието върху него чрез комуникационни линии. Токове и напрежения, индуцирани по комуникационните линии, могат да представляват опасност за оборудването и персонала, разположени на безопасно разстояние от ефектите на други увреждащи фактори на ядрена експлозия

Най-чувствителните елементи на радиоелектронното и електрическото оборудване (магнитопроводи, пиезоелементи, електровакуумни и газоразрядни устройства и др.) са уязвими на прякото въздействие на електромагнитен импулс. В резултат на пряко излагане на електромагнитен импулс и в зависимост от вида на елемента, както и особеностите на неговия дизайн, някои от тях могат временно или напълно да загубят своята функционалност, докато други могат значително да попречат на работата на оборудването.

Така някои магнитни ядра, изработени от манган-цинкови ферити и работещи в слаби полета, се характеризират с относително дълго време за възстановяване на магнитната пропускливост, достигащо 30 минути след излагане на импулсно магнитно поле. Промяната в магнитната пропускливост на сърцевините влияе върху индуктивността на дроселите и намотките и следователно върху работата на оборудването като цяло

В пиезоелементите честотата на кварцовия резонатор се променя за дълго време в резултат на поглъщане на енергията на електромагнитното поле. Работата на електровакуумните и газоразрядните устройства може да бъде нарушена в резултат на възникване на напрежение и ток на клемите от въздействието на електромагнитен импулс.

Като цяло нарушаването на нормалната работа на радиоелектронното и електрическото оборудване в резултат на прякото въздействие на електромагнитен импулс може да се класифицира като доста рядко явление, тъй като металните корпуси на самото оборудване, ограждащите конструкции на сградите, корпуси на самолети и др., в които се намира, значително отслабват увреждащото действие на електромагнитния импулс. Персоналът не се влияе от прякото действие на електромагнитния импулс. Най-вредното въздействие на електромагнитния импулс върху персонала, радиоелектронното и електрическото оборудване се проявява от индуцирани токове и напрежения в кабелни линии и антенно-фидерни устройства.

Особено високи напрежения и значителни токове се индуцират в кабелни линии и антенно-фидерни устройства, разположени извън екранирани обекти. Например стойностите на амплитудата на напрежението върху проводниците на кабелна линия спрямо металната им обвивка, при условие че линията е близо до центъра на земна експлозия, могат да достигнат десетки киловолта, а токът в металния кабел покритието може да достигне десетки килоампери.

Индуцираните токове и напрежения могат да надхвърлят допустимите нива за оборудване, свързано към кабелни линии и антенно-фидерни устройства. В резултат на това такова оборудване, разположено извън зоната на влияние на други увреждащи фактори, ще бъде повредено. Индуцираните токове и напрежения също могат да доведат до фалшиви сигнали и неизправности в радиоелектронните системи.

На практика устойчивостта на устройствата към действието на импулсни напрежения и токове обикновено се характеризира с праговата енергия на повреда, максималната стойност и скоростта на нарастване (наклон) на импулса на напрежението (тока).

Като цяло се прави разлика между необратими и обратими неизправности на оборудването, причинени от излагане на електромагнитен импулс. Необратима повреда може да бъде резултат от термично претоварване или електрическо пренапрежение.

В резултат на термично претоварване могат да възникнат следните повреди на компонентите на оборудването:

• изгаряне на предпазни вложки, резистори;
• разрушаване на плочите на керамични кондензатори и електроди на искрови междини с ниска мощност;
• синтероване на слаботокови релейни контакти;
• счупване на тел в местата на запояване (заваряване);
• разтопяване на тоководещи и резистивни слоеве на полупроводникови устройства.

Електрическото пренапрежение може да доведе до електрически повреди, които са типични за кондензатори, щепселни съединители на адаптери, контактни групи на релета и изолация на кабели. Често има случаи, когато ефектите от електрическо повреда и термично претоварване се появяват заедно и взаимно си влияят.

Обратимите промени включват временни повреди в работата на оборудването. Обратимите промени, като правило, възникват с кратки импулсни напрежения, чиято енергия е недостатъчна, за да предизвика необратими промени.

Устойчивостта на радиоелектронните и електротехническите продукти на въздействието на импулсни напрежения (токове) се различава значително една от друга. Например за повреда на транзистори и диоди е необходима енергия от 10^-1 до 10^-8 J, за различни видове релета от 10^-1 до 10^-3 J, за електродвигатели и трансформатори - повече от 10 J. Като цяло Устойчивостта на оборудването на импулсни (напреженови) влияния зависи от устойчивостта на неговите компоненти.

Въз основа на степента на излагане на индуцирани токове и напрежения радиоелектронното и електрическото оборудване условно се разделя на три групи:

• високочувствителни (устройства и инструменти на микромодули и микросхеми);
• средна чувствителност (оборудване, което включва слаботокови релета, електрически вакуумни устройства, средни и големи транзистори);
• нискочувствителни (електроенергийно оборудване, електродвигатели и трансформатори, автомати, контактори, релета и други комутационни и защитни устройства на електроразпределителните мрежи).

Като цяло въздействието върху оборудването и неговите повреди зависят от параметрите на електромагнитния импулс, издръжливостта на самото оборудване, електрофизичните характеристики на почвата (проводимост, диелектрична и магнитна пропускливост, напрежение на пробив), характеристиките на кабелните продукти и антенно-фидерни устройства, свързани към оборудването. По правило не е възможно еднозначно да се оцени ролята на всеки от тези фактори, тъй като те са взаимно свързани по сложен начин. Следователно е необходимо да се оцени въздействието на електромагнитния импулс върху радиоелектронните и електрическите системи на обектите поотделно за всеки конкретен случай, като се отчита цялостно въздействието на всички тези фактори.

Ефективен начин за защита на електронното и електрическото оборудване е използването на метални екрани, които значително намаляват параметрите на електромагнитния импулс в екранираната кухина. Електромагнитни полета могат да се появят вътре в екрана поради дифузия на външни полета през стените на екрана, проникване през нехомогенности в екрана (дупки, слотове и др.), както и поради токове, пренасяни вътре в екрана през метални капаци на външни кабелни линии и от антени.фидерни устройства.

За да се повиши ефективността на защитата на оборудването, разположено в реални екрани, се използват следните мерки:

• отделните части на екрана са свързани чрез заваряване, направени с непрекъснат непрекъснат шев;
• металните покрития на вратите в сградите са електрически свързани към главния екран;
• специални тръби (дюзи) се използват за въвеждане на кабелни линии в конструкции; в този случай тръбите са заварени към основния екран;
• метални капаци на кабелни линии и антенно-фидерни устройства са свързани към външния заземителен контур на конструкцията или екрана на конструкцията от външната му страна;
• в централната част на екранираната кухина се поставя високочувствително оборудване;
• вентилационните отвори в екрана са оборудвани с електромагнитна защита под формата на метални кутии (вълноводи) или метална мрежа, монтирана на входа на отворите.

За защита на оборудването, свързано към външни кабелни линии и антенно-фидерни устройства, са монтирани отводители и дренажни намотки; полупроводниковите ценерови диоди (референтни диоди) се използват за защита на високочувствително електронно оборудване. Използват се кабели с метални покрития с ниско съпротивление, охранителни кабели и други средства за защита се полагат успоредно на кабелните линии.

Индуцираните токове и напрежения могат да представляват опасност за персонала в контакт с електропроводими комуникации.

За защита на персонала от вредното въздействие на индуцирани токове и напрежения, наред с общите мерки за осигуряване на електрическа безопасност, е необходимо да се вземат следните допълнителни мерки: покриване на подовете на работните зони с изолационен материал; прилагайте рационално заземяване, осигурявайки изравняване на потенциалите между части от електрически инсталации, метални конструкции, стелажи с оборудване, разпределителни табла, блокове и др., които могат едновременно да бъдат докоснати от персонала; стриктно спазвайте изискванията за безопасност при работа на импулсни електроразрядни инсталации при извършване на работа, свързана с прилагането на превантивни мерки и ремонт на оборудване и кабелни линии