هل سئمت من الموسيقى الصاخبة لجيرانك أو تريد فقط صنع بعض المعدات الكهربائية المثيرة للاهتمام بنفسك؟ ثم يمكنك محاولة تجميع مولد نبض كهرومغناطيسي بسيط ومدمج قادر على تعطيل الأجهزة الإلكترونية القريبة.

مولد EMR هو جهاز قادر على توليد اضطراب كهرومغناطيسي قصير المدى يشع إلى الخارج من مركزه، وبالتالي يعطل تشغيل الأجهزة الإلكترونية. تحدث بعض انفجارات الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل طبيعي، على سبيل المثال في شكل تفريغ إلكتروستاتيكي. هناك أيضًا رشقات كهرومغناطيسية اصطناعية، مثل النبض الكهرومغناطيسي النووي.

ستوضح لك هذه المادة كيفية تجميع مولد EMP أساسي باستخدام العناصر المتوفرة بشكل شائع: مكواة لحام، ولحام، وكاميرا يمكن التخلص منها، ومفتاح ضغط، وكابل نحاسي سميك معزول، وسلك مطلي بالمينا، ومفتاح مغلق عالي التيار. المولد المقدم لن يكون قويا جدا من حيث الطاقة، لذلك قد لا يكون قادرا على تعطيل المعدات الخطيرة، ولكنه يمكن أن يؤثر على الأجهزة الكهربائية البسيطة، لذلك ينبغي اعتبار هذا المشروع بمثابة مشروع تدريب للمبتدئين في الهندسة الكهربائية.

لذلك، أولا، عليك أن تأخذ كاميرا يمكن التخلص منها، على سبيل المثال، كوداك. القادمة تحتاج إلى فتحه. افتح العلبة وحدد مكان المكثف الإلكتروليتي الكبير. افعل ذلك باستخدام قفازات مطاطية عازلة لتجنب التعرض لصدمة كهربائية عند تفريغ المكثف. عندما تكون مشحونة بالكامل، يمكن أن تظهر ما يصل إلى 330 فولت. تحقق من الجهد الموجود عليها باستخدام الفولتميتر. إذا كان لا يزال هناك شحن، قم بإزالته عن طريق قصر أطراف المكثف باستخدام مفك البراغي. كن حذرًا، عند تقصيره، سيظهر وميض مع فرقعة مميزة. بعد تفريغ المكثف، قم بإزالة لوحة الدائرة الكهربائية المثبتة عليه وحدد زر التشغيل/الإيقاف الصغير. قم بفكه، وفي مكانه قم بلحام زر التبديل الخاص بك.

قم بلحام كابلين نحاسيين معزولين إلى طرفي المكثف. قم بتوصيل أحد طرفي هذا الكابل بمفتاح التيار العالي. اترك الطرف الآخر حرًا في الوقت الحالي.

الآن أنت بحاجة إلى لف ملف التحميل. لف السلك المطلي بالمينا 7 إلى 15 مرة حول جسم دائري قطره 5 سم. بمجرد تشكيل الملف، لفه بشريط لاصق لجعله أكثر أمانًا في الاستخدام، لكن اترك سلكين بارزين للاتصال بأطراف التوصيل. استخدم ورق الصنفرة أو شفرة حادة لإزالة طلاء المينا من أطراف السلك. قم بتوصيل أحد الطرفين بطرف المكثف والآخر بمفتاح التيار العالي.

الآن يمكننا القول أن أبسط مولد نبض كهرومغناطيسي جاهز. لشحنها، ما عليك سوى توصيل البطارية بالدبابيس المناسبة الموجودة على لوحة دائرة المكثف. أحضر بعض الأجهزة الإلكترونية المحمولة التي لا تمانع فيها إلى الملف واضغط على المفتاح.

تذكر عدم الضغط باستمرار على زر الشحن أثناء توليد النبضات الكهرومغناطيسية، وإلا فقد تلحق الضرر بالدائرة.

يوضح هذا المشروع الكبير كيفية إنتاج نبضة من الطاقة الكهرومغناطيسية متعددة الميجاواط يمكن أن تسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه لمعدات الاتصالات الإلكترونية المحوسبة والحساسة للموجات الكهرومغناطيسية. ويسبب الانفجار النووي دافعاً مماثلاً، ويجب اتخاذ تدابير خاصة لحماية الأجهزة الإلكترونية منه. يتطلب هذا المشروع تخزين كميات قاتلة من الطاقة ولا يجوز تجربته خارج المختبر المتخصص. يمكن استخدام جهاز مماثل لتعطيل أنظمة التحكم بالكمبيوتر في السيارة من أجل إيقاف السيارة في حالات السرقة غير العادية أو إذا كان الشخص في حالة سكر أثناء القيادة.

أرز. 25.1. مختبر مولد النبض الكهرومغناطيسي

وسائق خطير على سائقي السيارات المحيطين. يمكن اختبار المعدات الإلكترونية باستخدام مولد نبض إلكتروني لحساسية ضوضاء النبض القوية - البرق والانفجار النووي المحتمل (وهذا ينطبق على المعدات الإلكترونية العسكرية).

تم وصف المشروع هنا دون تحديد كافة التفاصيل، تمت الإشارة فقط إلى المكونات الرئيسية. يتم استخدام فجوة شرارة مفتوحة رخيصة ولكنها لن تعطي سوى نتائج محدودة. للحصول على أفضل النتائج، يلزم وجود مانع غاز أو نظائر مشعة، وهو فعال في إحداث التداخل مثل انفجار نووي محتمل (الشكل 25.1).

وصف عام للجهاز

مولدات موجات الصدمة قادرة على إنتاج طاقة صوتية أو كهرومغناطيسية مركزة، والتي يمكن أن تدمر الأشياء وتستخدم للأغراض الطبية، على سبيل المثال، لتدمير الحصوات في الأعضاء الداخلية البشرية (الكلى والمثانة وما إلى ذلك). يمكن لمولد النبضات الكهرومغناطيسية إنتاج طاقة كهرومغناطيسية يمكنها تدمير الإلكترونيات الحساسة في أجهزة الكمبيوتر والمعدات المعتمدة على المعالجات الدقيقة. يمكن لدوائر LC غير المستقرة إنتاج نبضات متعددة جيجاوات من خلال استخدام أجهزة تفجير الأسلاك. يمكن استخدام هذه النبضات عالية الطاقة - النبضات الكهرومغناطيسية (في الأدبيات الفنية الأجنبية EMP - النبضات الكهرومغناطيسية) لاختبار الصلابة المعدنية للهوائيات المكافئة والإهليلجية، والصفير وغيرها من التأثيرات البعيدة الموجهة على الأشياء.

على سبيل المثال، تجري الأبحاث حاليًا لتطوير نظام من شأنه تعطيل السيارة أثناء مطاردة خطيرة عالية السرعة لشخص ارتكب فعلًا غير قانوني، مثل سارق سيارة أو سائق مخمور. ويكمن السر في توليد نبضة ذات طاقة كافية لحرق وحدات معالج التحكم الإلكتروني للسيارة. يكون تحقيق ذلك أسهل بكثير عندما تكون السيارة مغطاة بالبلاستيك أو الألياف الضوئية مقارنة عندما تكون مغطاة بالمعدن. يخلق التدريع المعدني مشاكل إضافية للباحث الذي يقوم بتطوير نظام عملي. من الممكن تصنيع جهاز لهذه الحالة الخطيرة، لكنه قد يكون مكلفًا وله تأثير ضار على الأجهزة الصديقة، مما يؤدي إلى فشلها أيضًا. ولذلك يبحث الباحثون عن الحلول الأمثل لاستخدام النبضات الكهرومغناطيسية (EMP) للأغراض السلمية والعسكرية.

الهدف من المشروع

الهدف من المشروع هو توليد نبض طاقة الذروة لاختبار قوة المعدات الإلكترونية. وعلى وجه الخصوص، يستكشف هذا المشروع استخدام مثل هذه الأجهزة لتعطيل المركبات عن طريق تدمير رقائق الكمبيوتر. سنقوم بإجراء تجارب على تدمير دوائر الأجهزة الإلكترونية باستخدام موجة الصدمة الموجهة.

انتباه! يستخدم المشروع السفلي طاقة كهربائية مميتة يمكن أن تقتل الشخص على الفور إذا تم الاتصال به بشكل غير صحيح.

يستخدم نظام الطاقة العالية الذي سيتم تجميعه سلكًا متفجرًا يمكن أن يخلق تأثيرات تشبه الشظايا. يمكن أن يؤدي تفريغ النظام إلى إتلاف الأجهزة الإلكترونية لأجهزة الكمبيوتر القريبة وغيرها من المعدات المماثلة بشكل خطير.

يتم شحن المكثف C من المصدر الحالي إلى جهد مصدر الطاقة خلال فترة زمنية معينة. عندما يصل إلى جهد يتوافق مع مستوى معين من الطاقة المخزنة، يتم منحه الفرصة للتفريغ بسرعة من خلال محاثة دائرة LC الرنانة. يتم توليد موجة قوية غير مخمدة عند التردد الطبيعي لدائرة الرنين وتوافقياتها. يمكن أن تتكون محاثة L لدائرة الرنين من الملف ومحاثة السلك المرتبط به، بالإضافة إلى محاثة المكثف الخاصة، والتي تبلغ حوالي 20 nH. مكثف الدائرة هو جهاز لتخزين الطاقة ويؤثر أيضًا على تردد الرنين للنظام.

يمكن تحقيق انبعاث نبضة الطاقة من خلال مقطع مخروطي موصل أو هيكل معدني على شكل قرن. قد يستخدم بعض المجربين عناصر نصف موجية مزودة بالطاقة إلى المركز عن طريق ملف متصل بملف دائرة الرنين. يتكون هذا الهوائي نصف الموجي من قسمين ربع موجة مضبوطين على تردد دائرة الرنين. وهي عبارة عن ملفات يكون طول لفها مساويًا تقريبًا لطول ربع الموجة. يتكون الهوائي من جزأين موجهين شعاعيًا بالتوازي مع طول الهوائي أو عرضه. يحدث الحد الأدنى من الانبعاثات عند نقاط تقع على طول المحور أو عند الأطراف، لكننا لم نختبر هذا النهج عمليًا. على سبيل المثال، سوف يومض مصباح التفريغ بشكل أكثر سطوعًا على مسافة من المصدر، مما يشير إلى نبضة قوية وموجهة من الطاقة الكهرومغناطيسية.

ينتج نظام نبض الاختبار الخاص بنا عدة ميجاوات من النبضات الكهرومغناطيسية (1 ميجاوات من طاقة النطاق العريض) التي يتم نشرها بواسطة هوائي مقطعي مخروطي يتكون من عاكس مكافئ قطره 100-800 مم. كما يوفر البوق المعدني الذي يبلغ عرضه 25 × 25 سم درجة معينة من التأثير. خاص

أرز. 25.2. مخطط وظيفي لمولد النبض الكهرومغناطيسيملحوظة:

النظرية الأساسية للجهاز:

تتكون دائرة الرنين LCR من المكونات الموضحة في الشكل. يتم شحن المكثف C1 من شاحن DC بتيار l c. الجهد V عند C1 opg*a’ ouivwrcs. نسبة:

تم ضبط فجوة شرارة GAP على جهد V أقل بقليل من 50000 فولت. عند بدء التشغيل، يصل التيار الأقصى إلى:

دي/دت-V/L.

فترة استجابة الدائرة هي دالة 0.16 x (LC) 5 . Kj jhj />»–гп ц > ثم أسخن في محاثة الدائرة خلف VaX، وتؤدي قيمة الذروة للتيار إلى انفجار السلك ويقاطع هذا التيار yo» s(#lstshnno قبل أن يصل إلى قيمة الذروة. Itc' .^sp *"*"^ الطاقة (LP) عبر*/" - "يتم تسليمها في شكل طاقة وفي jftpcxa tl^htiggguktosgo ذروة الطاقة iprmol*tz1 بالطريقة الموضحة أدناه و ". **i*gg ميغاواط كثيرة!

1. دورة الشحن: dv=ldt/C.

(يعبر عن جهد الشحن على المكثف كدالة للوقت، حيث أنا تيار مباشر.)

2. الطاقة المتراكمة في C كدالة للجهد: £=0.5CV

(يعبر عن الطاقة بالجول مع زيادة الجهد.)

3. ذروة زمن استجابة الدورة الحالية V*: 1.57 (LC) 0 – 5 . (يعبر عن وقت الذروة الأولى لتيار الرنين عند بدء فجوة الشرارة.)

4. ذروة التيار عند النقطة V* من الدورة: V(C/ C 05 (يعبر عن ذروة التيار.)

5. الاستجابة الأولية كدالة للوقت:

Ldi/dt+iR+ 1/C+ 1/CioLidt=0.

(يعبر عن الجهد كدالة للوقت.)

6. طاقة المحرِّض بالجول: E=0.5U 2 .

7. الاستجابة عندما تكون الدائرة مفتوحة عند أقصى تيار من خلال L: LcPi/dt 2 +Rdi/dt+it/C=dv/dt.

يتضح من هذا التعبير أن طاقة الملف يجب أن يتم توجيهها إلى مكان ما خلال فترة زمنية قصيرة جدًا، مما يؤدي إلى مجال متفجر من إطلاق الطاقة E x B.

دفعة قوية للعديد من الميجاوات في نطاق الهواء<*хчастот можно получить засчет д естабилизации LCR- схемы, как показано выше. Единственным ограничивающим фактором является собственное сопротивление, которое всегда присутствует в разных формах, например: провода, пивирхнистн-лй эффект, потери в диэлектриках и переключателях и т.д- Потери могут быть минимизированы для достижения оптимальных результатов. электромагнитная волна рвадихастль должна излучаться антенной, которая можетбытъ в виде параболической тарелки микроволновой печи или настроенного их**» in >chg>;*ttelya. أنا أكون.< г п1гч электромагнитная волна будетзависетъотгеометрии конструкции. Большая длина г* Х’бодз обеспечит лучшие характеристики магнитного поля В, а короткие приесда в большей степени образуют поле электрическое поле Е. Эти параметры войдут в уравнения взаимодействия эффективности излучения антенны. Наилучшим подходом здесь является экспериментирование с конструкцией антенны для достижения оптимальных результатов с использованием ваших математических знаний для улучшения основных параметров. Повреждения схемы обычно являются результатом очень высокого di/dt (поле «В») импульса. Это предмет для обсуждения!

يتم شحن مكثف منخفض الحث سعته 0.5 μF خلال 20 ثانية باستخدام جهاز الشحن الأيوني الموضح في الفصل الأول، مشروع مكافحة الجاذبية، ويتم تعديله كما هو موضح. يمكن تحقيق معدلات شحن أعلى من خلال أنظمة تيار أعلى، والتي تتوفر بأمر خاص لمزيد من الدراسات المتقدمة من خلال www.amasingl.com.

يمكن أيضًا إنشاء نبضة تردد راديوي عالية الطاقة حيث يقترن خرج مولد النبض بهوائي نصف موجة كامل الحجم يتم تغذيته مركزيًا ومضبوطًا على ترددات في نطاق 1-1.5 ميجاهرتز. والمدى الفعلي عند تردد 1 ميغاهرتز يزيد عن 150 متراً وقد يكون هذا النطاق مفرطاً في العديد من التجارب. ومع ذلك، يعد هذا أمرًا طبيعيًا بالنسبة لانبعاثية قدرها 1، وفي جميع الدوائر الأخرى يكون هذا المعامل أقل من 1. ومن الممكن تقليل طول العناصر الفعلية باستخدام مقطع موجة ربعية مضبوط يتكون من 75 مترًا من الأسلاك الملفوفة على فترات أو باستخدام أنابيب PVC بطول 2 إلى 3 أمتار. تنتج هذه الدائرة نبضة من الطاقة ذات التردد المنخفض.

يرجى العلم، كما ذكرنا سابقًا، أن خرج النبض لهذا النظام يمكن أن يسبب ضررًا لأجهزة الكمبيوتر وأي أجهزة بها معالجات دقيقة ودوائر أخرى مماثلة على مسافة كبيرة. كن حذرًا دائمًا عند اختبار هذا النظام واستخدامه، فقد يؤدي ذلك إلى تلف الأجهزة القريبة. ويرد في الشكل وصف للأجزاء الرئيسية المستخدمة في نظام المختبر لدينا. 25.2.

مكثف

يجب أن يتمتع المكثف C المستخدم في مثل هذه الحالات بمحاثة ذاتية ومقاومة تفريغ منخفضة جدًا. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون هذا المكون قادرًا على تجميع طاقة كافية لتوليد النبضة عالية الطاقة المطلوبة بتردد معين. ولسوء الحظ، فإن هذين المتطلبين يتعارضان مع بعضهما البعض ويصعب تحقيقهما في وقت واحد. سيكون للمكثفات عالية الطاقة دائمًا محاثة أعلى من المكثفات منخفضة الطاقة. هناك عامل مهم آخر وهو استخدام الجهد العالي نسبيًا لتوليد تيارات تفريغ عالية. هذه القيم ضرورية للتغلب على المعاوقة المعقدة الجوهرية للمقاومات الحثية والمقاومة المتصلة بالسلسلة على طول مسار التفريغ.

يستخدم هذا النظام مكثف 5 μF عند 50000 فولت مع محاثة قدرها 0.03 μH. التردد الأساسي الذي نحتاجه للدائرة منخفضة الطاقة هو 1 ميجا هرتز. طاقة النظام هي 400 J عند 40 كيلو فولت، والتي يتم تحديدها بواسطة النسبة:

ه = 1/2 السيرة الذاتية 2.

اداة الحث

يمكنك استخدام ملف متعدد الدورات لإجراء تجارب التردد المنخفض باستخدام هوائي مزدوج. يتم تحديد الأبعاد بواسطة صيغة محاثة الهواء:

أرز. 25.7. تركيب فجوة شرارة للتوصيل بالهوائي لتشغيل التردد المنخفض

جهاز التطبيق

تم تصميم هذا النظام لدراسة حساسية المعدات الإلكترونية للنبضات الكهرومغناطيسية. يمكن تعديل النظام للاستخدام الميداني ويعمل على البطاريات القابلة لإعادة الشحن. ويمكن زيادة طاقتها إلى نبضات من الطاقة الكهرومغناطيسية تبلغ عدة كيلوجول، على مسؤولية المستخدم الخاصة. يجب ألا تحاول تصنيع نسختك الخاصة من الجهاز أو استخدام هذا الجهاز إلا إذا كان لديك الخبرة الكافية في استخدام الأنظمة النبضية عالية الطاقة.

يمكن تركيز نبضات الطاقة الكهرومغناطيسية أو إطلاقها بالتوازي باستخدام عاكس مكافئ. يمكن أن تكون أي معدات إلكترونية وحتى مصباح تفريغ الغاز بمثابة هدف تجريبي. يمكن أن يتسبب انفجار الطاقة الصوتية في حدوث موجة صدمة صوتية أو ارتفاع ضغط الصوت عند البعد البؤري للهوائي المكافئ.

مصادر شراء المكونات والأجزاء

شواحن الجهد العالي والمحولات والمكثفات وفجوات شرارة الغاز أو فجوات النظائر المشعة ومولدات نبضات ماركس حتى 2 ميجا بايت ومولدات النبض الكهرومغناطيسي يمكن شراؤها من خلال الموقع الإلكتروني www.amasingl.com .

النبض الكهرومغناطيسي (EMP) هو ظاهرة طبيعية تنتج عن التسارع المفاجئ للجزيئات (الإلكترونات بشكل رئيسي)، مما يؤدي إلى انفجار مكثف للطاقة الكهرومغناطيسية. تشمل الأمثلة اليومية على EMR البرق، وأنظمة إشعال محركات الاحتراق، والتوهجات الشمسية. على الرغم من أن النبض الكهرومغناطيسي يمكن أن يدمر الأجهزة الإلكترونية، إلا أنه يمكن استخدام هذه التقنية لتعطيل الأجهزة الإلكترونية بشكل مقصود وآمن أو لضمان أمان البيانات الشخصية والسرية.

خطوات

إنشاء باعث كهرومغناطيسي أولي

جمع المواد اللازمة.لإنشاء باعث كهرومغناطيسي بسيط، ستحتاج إلى كاميرا يمكن التخلص منها وسلك نحاسي وقفازات مطاطية ولحام ومكواة لحام وقضيب حديدي. يمكن شراء كل هذه العناصر من متجر الأجهزة المحلي لديك.

• كلما كان السلك الذي تستخدمه للتجربة أكثر سمكًا، كلما كان الباعث النهائي أقوى.
• إذا لم تتمكن من العثور على قضيب حديدي، يمكنك استبداله بقضيب مصنوع من مادة غير معدنية. ومع ذلك، يرجى ملاحظة أن مثل هذا الاستبدال سيؤثر سلبًا على قوة النبض الناتج.
• عند العمل مع الأجزاء الكهربائية التي يمكن أن تحمل شحنة، أو عند تمرير تيار كهربائي عبر جسم ما، نوصي بشدة بارتداء قفازات مطاطية لتجنب حدوث صدمة كهربائية محتملة.

1. تجميع الملف الكهرومغناطيسي.الملف الكهرومغناطيسي هو جهاز يتكون من جزأين منفصلين ولكن في نفس الوقت مترابطان: موصل ونواة. في هذه الحالة، سيكون القلب عبارة عن قضيب حديدي، والموصل سلك نحاسي.

   قم بلحام أطراف الملف الكهرومغناطيسي بالمكثف.عادة ما يكون للمكثف شكل أسطوانة ذات جهتين اتصال، ويمكن العثور عليه على أي لوحة دائرة. في الكاميرا التي تستخدم لمرة واحدة، يكون هذا المكثف هو المسؤول عن الفلاش. قبل فك المكثف، تأكد من إزالة البطارية من الكاميرا، وإلا فقد تتعرض لصدمة كهربائية.

   ابحث عن مكان آمن لاختبار الباعث الكهرومغناطيسي لديك.اعتمادًا على المواد المستخدمة، سيكون النطاق الفعال لخطتك الكهرومغناطيسية حوالي متر واحد في أي اتجاه. ومع ذلك، سيتم تدمير أي أجهزة إلكترونية تم التقاطها بواسطة النبضة الكهرومغناطيسية.

   • لا تنس أن EMR يؤثر على جميع الأجهزة الموجودة داخل النطاق المتأثر، بدءًا من أجهزة دعم الحياة مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب وحتى الهواتف المحمولة. قد يؤدي أي ضرر يسببه هذا الجهاز عبر النبضات الكهرومغناطيسية إلى عواقب قانونية.
   • تعتبر المنطقة المؤرضة، مثل جذع شجرة أو طاولة بلاستيكية، سطحًا مثاليًا لاختبار الباعث الكهرومغناطيسي.

2. ابحث عن كائن اختبار مناسب.نظرًا لأن المجالات الكهرومغناطيسية تؤثر فقط على الأجهزة الإلكترونية، فكر في شراء جهاز غير مكلف من متجر الإلكترونيات المحلي لديك. يمكن اعتبار التجربة ناجحة إذا توقف الجهاز الإلكتروني عن العمل بعد تنشيط النبض الكهرومغناطيسي.

   • تبيع العديد من متاجر اللوازم المكتبية آلات حاسبة إلكترونية رخيصة الثمن إلى حد ما، والتي يمكنك من خلالها التحقق من فعالية الباعث الذي تم إنشاؤه.

3. أدخل البطارية مرة أخرى في الكاميرا.لاستعادة الشحن، تحتاج إلى تمرير الكهرباء عبر المكثف، والذي سيزود ملفك الكهرومغناطيسي بالتيار ويخلق نبضًا كهرومغناطيسيًا. ضع كائن الاختبار بالقرب من باعث EM قدر الإمكان.

   دع المكثف يشحن.اسمح للبطارية بشحن المكثف مرة أخرى عن طريق فصله عن الملف الكهرومغناطيسي، ثم باستخدام قفازات مطاطية أو ملقط بلاستيكي، قم بإعادة توصيلهما. إذا كنت تعمل بأيدٍ عارية، فإنك تخاطر بالتعرض لصدمة كهربائية.

   قم بتشغيل المكثف.سيؤدي تنشيط الفلاش الموجود على الكاميرا إلى إطلاق الكهرباء المخزنة في المكثف، والتي، عند تمريرها عبر الملف، ستولد نبضًا كهرومغناطيسيًا.

   إنشاء جهاز إشعاع كهرومغناطيسي محمول

   1. اجمع كل ما تحتاجه.سيكون إنشاء جهاز EMR محمول أكثر سلاسة إذا كان لديك جميع الأدوات والمكونات الضرورية معك. سوف تحتاج إلى العناصر التالية:

      قم بإزالة لوحة الدائرة من الكاميرا.يوجد داخل الكاميرا التي تستخدم لمرة واحدة لوحة دوائر مسؤولة عن وظائفها. أولا، قم بإزالة البطاريات، ثم اللوحة نفسها، دون أن تنسى وضع علامة على موضع المكثف.

      • من خلال العمل مع الكاميرا والمكثف في القفازات المطاطية، ستحمي نفسك من الصدمات الكهربائية المحتملة.
      • عادةً ما تكون المكثفات على شكل أسطوانة ذات طرفين متصلين بلوحة. يعد هذا أحد أهم أجزاء جهاز EMR المستقبلي.
      • بعد إزالة البطارية، انقر فوق الكاميرا عدة مرات لاستخدام الشحنة المتراكمة في المكثف. بسبب الشحن المتراكم، يمكنك الحصول على صدمة كهربائية في أي وقت.

   2. لف السلك النحاسي حول قلب الحديد.خذ ما يكفي من الأسلاك النحاسية بحيث تغطي اللفات المتباعدة بشكل متساو قلب الحديد بالكامل. تأكد أيضًا من أن الملفات متماسكة معًا بإحكام، وإلا فسيؤثر ذلك سلبًا على طاقة النبض الكهرومغناطيسي.

      • اترك كمية صغيرة من الأسلاك عند حواف اللف. إنها ضرورية لتوصيل بقية الجهاز بالملف.

   3. تطبيق العزل على هوائي الراديو.سيكون هوائي الراديو بمثابة المقبض الذي سيتم تثبيت البكرة ولوحة الكاميرا عليه. لف شريطًا كهربائيًا حول قاعدة الهوائي للحماية من الصدمات الكهربائية.

      قم بتثبيت اللوحة على قطعة سميكة من الورق المقوى.سيكون الورق المقوى بمثابة طبقة أخرى من العزل، مما سيحميك من التفريغ الكهربائي غير السار. خذ اللوحة وقم بتثبيتها على الورق المقوى بشريط كهربائي، ولكن بحيث لا يغطي مسارات الدائرة الموصلة للكهرباء.

      • قم بتثبيت اللوحة بحيث يكون وجهها لأعلى حتى لا يتلامس المكثف وآثاره الموصلة مع الورق المقوى.
      • يجب أيضًا أن يحتوي الجزء الخلفي من الورق المقوى لثنائي الفينيل متعدد الكلور على مساحة كافية لحجرة البطارية.

   4. قم بتوصيل الملف الكهرومغناطيسي بنهاية هوائي الراديو.نظرًا لأن التيار الكهربائي يجب أن يمر عبر الملف لإنشاء EMI، فمن الجيد إضافة طبقة ثانية من العزل عن طريق وضع قطعة صغيرة من الورق المقوى بين الملف والهوائي. خذ شريطًا كهربائيًا وقم بتثبيت البكرة على قطعة من الورق المقوى.

      لحام مصدر الطاقة.حدد موقع موصلات البطارية على اللوحة وقم بتوصيلها بنقاط الاتصال المقابلة في حجرة البطارية. بعد ذلك، يمكنك تأمين كل شيء بشريط كهربائي على جزء مجاني من الورق المقوى.

      قم بتوصيل الملف بالمكثف.تحتاج إلى لحام حواف السلك النحاسي بأقطاب المكثف. يجب أيضًا تركيب مفتاح بين المكثف والملف الكهرومغناطيسي للتحكم في تدفق الكهرباء بين المكونين.

مقدمة.

من أجل فهم مدى تعقيد مشاكل تهديد النبض الكهرومغناطيسي وتدابير الحماية منه، من الضروري النظر بإيجاز في تاريخ دراسة هذه الظاهرة الفيزيائية والحالة الحالية للمعرفة في هذا المجال.

كانت حقيقة أن الانفجار النووي سيكون مصحوبًا بالضرورة بالإشعاع الكهرومغناطيسي واضحة لعلماء الفيزياء النظرية حتى قبل الاختبار الأول لجهاز نووي في عام 1945. خلال الانفجارات النووية في الغلاف الجوي والفضاء الخارجي التي أجريت في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات، تم تسجيل وجود الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل تجريبي.

ومع ذلك، لم يتم قياس الخصائص الكمية للنبض بشكل كافٍ، أولاً، لأنه لم تكن هناك معدات تحكم وقياس قادرة على تسجيل إشعاع كهرومغناطيسي قوي للغاية كان موجودًا لفترة قصيرة للغاية (مليون من الثانية)، وثانيًا، لأنه في تلك السنوات في المعدات الإلكترونية الراديوية، تم استخدام أجهزة التفريغ الكهربائية فقط، وهي قليلة التأثر بتأثيرات الإشعاع الكهرومغناطيسي، مما قلل من الاهتمام بدراستها. إن إنشاء أجهزة أشباه الموصلات، ومن ثم الدوائر المتكاملة، وخاصة الأجهزة الرقمية المبنية عليها، والإدخال الواسع النطاق للوسائل في المعدات العسكرية الإلكترونية، أجبر المتخصصين العسكريين على تقييم تهديد النبضات الكهرومغناطيسية بشكل مختلف.

وصف فيزياء EMR.

آلية توليد السجلات الطبية الإلكترونية هي كما يلي. أثناء الانفجار النووي، يتم توليد إشعاعات جاما والأشعة السينية ويتشكل تدفق النيوترونات. إشعاع جاما، الذي يتفاعل مع جزيئات الغازات الجوية، يطرد منها ما يسمى بإلكترونات كومبتون. إذا تم تنفيذ الانفجار على ارتفاع 20-40 كم، فسيتم التقاط هذه الإلكترونات بواسطة المجال المغناطيسي للأرض، وتدور بالنسبة لخطوط قوة هذا المجال، وتخلق تيارات تولد EMR. في هذه الحالة، يتم جمع مجال EMR بشكل متماسك نحو سطح الأرض، أي. يلعب المجال المغناطيسي للأرض دورًا مشابهًا لهوائي المصفوفة المرحلية. ونتيجة لذلك، تزداد شدة المجال بشكل حاد، وبالتالي سعة الإشعاع الكهرومغناطيسي في المناطق الواقعة جنوب وشمال مركز الانفجار. مدة هذه العملية من لحظة الانفجار هي من 1 - 3 إلى 100 نانو ثانية.

في المرحلة التالية، والتي تستمر تقريبًا من 1 μs إلى 1 ثانية، يتم إنشاء EMR بواسطة إلكترونات كومبتون التي تم طردها من الجزيئات بواسطة إشعاع جاما المنعكس بشكل متكرر وبسبب الاصطدام غير المرن لهذه الإلكترونات مع تدفق النيوترونات المنبعثة أثناء الانفجار. في هذه الحالة، تبين أن كثافة الإشعاع الكهرومغناطيسي أقل بحوالي ثلاثة أوامر من المرحلة الأولى.

في المرحلة النهائية، والتي تستغرق فترة زمنية بعد الانفجار من ثانية واحدة إلى عدة دقائق، يتم إنشاء الإشعاع الكهرومغناطيسي بواسطة التأثير الهيدروديناميكي المغناطيسي الناتج عن اضطرابات المجال المغناطيسي للأرض بواسطة كرة نارية موصلة للانفجار. كثافة الإشعاع الكهرومغناطيسي في هذه المرحلة منخفضة جدًا وتبلغ عدة عشرات من الفولتات لكل كيلومتر.

الخطر الأكبر على المعدات الإلكترونية الراديوية هو المرحلة الأولى من توليد الإشعاع الكهرومغناطيسي، والتي، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، بسبب الزيادة السريعة للغاية في سعة النبض (يتم الوصول إلى الحد الأقصى بعد 3 - 5 نانوثانية بعد الانفجار) ) يمكن أن يصل الجهد المستحث إلى عشرات الكيلوفولت لكل متر عند مستوى سطح الأرض، ويتناقص تدريجياً كلما ابتعد عن مركز الانفجار. بالإضافة إلى التعطيل المؤقت لعمل (القمع الوظيفي) للأجهزة الإلكترونية، مما يسمح باستعادة وظائفها لاحقًا، يمكن لأسلحة النبض الكهرومغناطيسي أن تسبب تدميرًا ماديًا (ضررًا وظيفيًا) لعناصر أشباه الموصلات في الأجهزة الإلكترونية، بما في ذلك تلك الموجودة في حالة إيقاف التشغيل.

تجدر الإشارة أيضًا إلى إمكانية التأثير الضار لإشعاع EMR القوي الناتج عن الأسلحة على أنظمة الطاقة الكهربائية والكهربائية للأسلحة والمعدات العسكرية (WME) وأنظمة الإشعال الإلكترونية لمحركات الاحتراق الداخلي (الشكل 1). يمكن للتيارات المثارة بواسطة المجال الكهرومغناطيسي في دوائر الصمامات الكهربائية أو الراديوية المثبتة على الذخيرة أن تصل إلى مستويات كافية لإثارة تلك التيارات. إن تدفقات الطاقة العالية قادرة على بدء تفجير الرؤوس الحربية المتفجرة للصواريخ والقنابل وقذائف المدفعية، فضلاً عن تفجير الألغام بدون تلامس داخل دائرة نصف قطرها 50-60 مترًا من نقطة تفجير النبضات الكهرومغناطيسية متوسطة العيار. ذخيرة (100-120 ملم).

الشكل: 1. التوقف القسري للسيارة بنظام الإشعال الإلكتروني.

فيما يتعلق بالتأثير الضار لأسلحة النبض الكهرومغناطيسي على الموظفين، كقاعدة عامة، فإننا نتحدث عن آثار الانتهاك المؤقت للقدرة الحسية الكافية للشخص، وحدوث أفعال خاطئة في سلوكه وحتى فقدان القدرة على العمل. من المهم ألا ترتبط المظاهر السلبية لتأثيرات نبضات الميكروويف القوية فائقة القصر بالضرورة بالتدمير الحراري للخلايا الحية للأجسام البيولوجية. غالبًا ما يكون العامل المدمر هو الكثافة العالية للمجال الكهربائي المستحث على أغشية الخلايا، والتي يمكن مقارنتها بالكثافة الطبيعية شبه الساكنة للمجال الكهربائي للشحنات داخل الخلايا. وقد أثبتت التجارب على الحيوانات أنه حتى عند كثافة تشعيع الموجات الصغرية النبضية على سطح الأنسجة البيولوجية بمقدار 1.5 ميجاوات/سم2 أحدث تغيرًا كبيرًا في الإمكانات الكهربائية للدماغ. يتغير نشاط الخلايا العصبية تحت تأثير نبضة ميكروويف واحدة مدتها من 0.1 إلى 100 مللي ثانية إذا وصلت كثافة الطاقة فيها إلى 100 مللي جول/سم2. لم تتم دراسة عواقب هذا التأثير على البشر جيدًا بعد، لكن من المعروف أن التشعيع بنبضات الميكروويف يؤدي أحيانًا إلى ظهور الهلوسة الصوتية، ومع زيادة القوة، من الممكن حتى فقدان الوعي.

يتناسب اتساع الجهد الناتج عن الإشعاع الكهرومغناطيسي في الموصلات مع طول الموصل الموجود في مجاله ويعتمد على اتجاهه بالنسبة لمتجه شدة المجال الكهربائي.

وبالتالي، يمكن أن تصل شدة مجال EMR في خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي إلى 50 كيلو فولت / م، الأمر الذي سيؤدي إلى ظهور تيارات تصل إلى 12 ألف أمبير فيها.

يتم إنشاء النبضات الكهرومغناطيسية أيضًا أثناء أنواع أخرى من التفجيرات النووية - الجوية والأرضية. لقد ثبت نظريًا أن شدته في هذه الحالات تعتمد على درجة عدم تناسق المعلمات المكانية للانفجار. ولذلك، فإن انفجار الهواء هو الأقل فعالية من وجهة نظر توليد النبضات الكهرومغناطيسية. ستكون قوة النبض الكهرومغناطيسي للانفجار الأرضي ذات كثافة عالية، ولكنها تتناقص بسرعة مع تحركها بعيدًا عن مركز الزلزال.

وبما أن جمع البيانات التجريبية أثناء التجارب النووية تحت الأرض أمر معقد ومكلف للغاية من الناحية الفنية، فإن حل مجموعة البيانات يتم التوصل إليه من خلال طرق ووسائل النمذجة الفيزيائية.

مصادر النبض الكهرومغناطيسي (الأسلحة غير الفتاكة). يمكن إنشاء أسلحة النبض الكهرومغناطيسي على شكل مجمعات إشعاعية موجهة إلكترونية ثابتة ومتحركة، وعلى شكل ذخيرة كهرومغناطيسية (EMM)، يتم تسليمها إلى الهدف باستخدام قذائف المدفعية والألغام والصواريخ الموجهة (الشكل 2) والقنابل الجوية، إلخ.

يسمح لك المولد الثابت بإعادة إنتاج EMR مع الاستقطاب الأفقي للمجال الكهربائي. وهو يشتمل على مولد نبض كهربائي عالي الجهد (4 ميجا فولت)، وهوائي متماثل ثنائي القطب يشع على صاريين ومنطقة اختبار خرسانية مفتوحة. يضمن التثبيت تكوين EMR فوق موقع الاختبار (على ارتفاعات 3 و10 أمتار) مع شدة مجال تساوي 35 و50 كيلو فولت/م، على التوالي.

تم تصميم مولد HPDII المحمول (القابل للنقل) لمحاكاة EMR المستقطب أفقيًا. وهو يشتمل على مولد نبض عالي الجهد وهوائي ثنائي القطب متماثل مثبت على منصة مقطورة، بالإضافة إلى معدات الحصول على البيانات ومعالجتها الموجودة في شاحنة منفصلة.

تعتمد EMB على طرق تحويل الطاقة الكيميائية للانفجار والاحتراق والطاقة الكهربائية الحالية المباشرة إلى طاقة مجال كهرومغناطيسي عالي الطاقة. يرتبط حل مشكلة إنشاء ذخيرة النبضات الكهرومغناطيسية، في المقام الأول، بوجود مصادر إشعاعية مدمجة يمكن وضعها في حجرات الرؤوس الحربية للصواريخ الموجهة، وكذلك في قذائف المدفعية.

تعتبر مصادر الطاقة الأكثر ضغطًا لهيئة إدارة الطاقة اليوم هي المولدات المغناطيسية المتفجرة الحلزونية (EMG)، أو المولدات ذات الضغط الانفجاري للمجال المغناطيسي، والتي تتمتع بأفضل كثافة طاقة محددة من حيث الكتلة (100 كيلوجول/كجم) والحجم ( 10 كيلوجول/سم3)، بالإضافة إلى المولدات الديناميكية المغناطيسية المتفجرة (MDG). في VMG، بمساعدة مادة متفجرة، يتم تحويل طاقة الانفجار

إلى طاقة المجال المغناطيسي بكفاءة تصل إلى 10%، ومع الاختيار الأمثل لمعلمات VMG - حتى 20%. هذا النوع من الأجهزة قادر على توليد نبضات بطاقة تبلغ عشرات الميجاجول ومدة تصل إلى 100 ميكروثانية. يمكن أن تصل طاقة الإشعاع القصوى إلى 10 تيراواط. يمكن استخدام EMGs بشكل مستقل أو كواحدة من الشلالات لضخ مولدات الموجات الدقيقة. النطاق الطيفي المحدود لإشعاع EMG (يصل إلى عدة ميغاهيرتز) يجعل تأثيرها على RES انتقائيًا إلى حد ما.

الصورة 2. التصميم (أ) والمبدأ (ب) للاستخدام القتالي لهيئة إدارة الانتخابات القياسية.

ونتيجة لذلك، تنشأ مشكلة إنشاء أنظمة هوائيات مدمجة تتوافق مع معلمات السجلات الطبية الإلكترونية التي تم إنشاؤها. في VMDG، يتم استخدام المتفجرات أو وقود الصواريخ لتوليد تدفق البلازما، حيث تؤدي حركتها السريعة في المجال المغناطيسي إلى توليد تيارات فائقة القوة مصحوبة بالإشعاع الكهرومغناطيسي.

الميزة الرئيسية لـ VMDG هي إمكانية إعادة استخدامها، حيث يمكن وضع خراطيش تحتوي على متفجرات أو وقود صاروخي في المولد عدة مرات. ومع ذلك، فإن خصائص وزنها وحجمها المحددة أقل بـ 50 مرة من خصائص VMG، وبالإضافة إلى ذلك، فإن تقنية VMG لم يتم تطويرها بعد بشكل كافٍ للاعتماد على مصادر الطاقة هذه في المستقبل القريب.

نبض كهرومغناطيسي

هزة أرضية

موجة الصدمة (SW)- مساحة من الهواء المضغوط بشكل حاد، ينتشر في كل الاتجاهات من مركز الانفجار بسرعة تفوق سرعة الصوت.

الأبخرة والغازات الساخنة، التي تحاول التوسع، تنتج ضربة حادة لطبقات الهواء المحيطة، وضغطها إلى ضغوط وكثافة عالية وتسخينها إلى درجة حرارة عالية (عدة عشرات الآلاف من الدرجات). تمثل هذه الطبقة من الهواء المضغوط موجة صدمة. عادةً ما تسمى الحدود الأمامية لطبقة الهواء المضغوط بواجهة موجة الصدمة. وتتبع جبهة الصدمة منطقة من الخلخلة، حيث يكون الضغط أقل من الضغط الجوي. وبالقرب من مركز الانفجار، تكون سرعة انتشار موجات الصدمة أعلى بعدة مرات من سرعة الصوت. ومع زيادة المسافة من الانفجار، تنخفض سرعة انتشار الموجة بسرعة. وعلى مسافات كبيرة تقترب سرعتها من سرعة الصوت في الهواء.

تنتقل موجة الصدمة للذخيرة متوسطة القوة: الكيلومتر الأول في 1.4 ثانية؛ الثاني - في 4 ثواني؛ الخامس - في 12 ثانية.

يتميز التأثير الضار للهيدروكربونات على الأشخاص والمعدات والمباني والهياكل بما يلي: ضغط السرعة؛ الضغط الزائد في مقدمة حركة موجة الصدمة وزمن تأثيرها على الجسم (مرحلة الضغط).

يجب أن يكون تأثير الهيدروكربونات على الناس مباشرًا وغير مباشر. في حالة التأثير المباشر، يكون سبب الإصابة هو زيادة فورية في ضغط الهواء، والتي يُنظر إليها على أنها ضربة حادة تؤدي إلى حدوث كسور وتلف الأعضاء الداخلية وتمزق الأوعية الدموية. ومن خلال التعرض غير المباشر، يتأثر الأشخاص بالحطام المتطاير من المباني والهياكل والحجارة والأشجار والزجاج المكسور وغيرها من الأشياء. التأثير غير المباشر يصل إلى 80% من جميع الآفات.

مع ضغط زائد يتراوح بين 20-40 كيلو باسكال (0.2-0.4 كجم قوة/سم2)، يمكن أن يتعرض الأشخاص غير المحميين لإصابات طفيفة (كدمات وكدمات طفيفة). يؤدي التعرض للهيدروكربونات بضغط زائد يتراوح بين 40-60 كيلو باسكال إلى أضرار معتدلة: فقدان الوعي، وتلف أجهزة السمع، وخلع شديد في الأطراف، وتلف الأعضاء الداخلية. يتم ملاحظة إصابات خطيرة للغاية، غالبًا ما تكون مميتة، عند الضغط الزائد فوق 100 كيلو باسكال.

تعتمد درجة الضرر الذي تلحقه موجة الصدمة بالأجسام المختلفة على قوة الانفجار ونوعه، والقوة الميكانيكية (استقرار الجسم)، وكذلك على المسافة التي وقع فيها الانفجار، والتضاريس وموقع الأجسام على الأرض.

للحماية من آثار الهيدروكربونات يجب استخدام ما يلي: الخنادق والشقوق والخنادق، مما يقلل هذا التأثير بمقدار 1.5-2 مرات؛ مخابئ - 2-3 مرات؛ الملاجئ - 3-5 مرات؛ أقبية المنازل (المباني) ؛ التضاريس (الغابات والوديان والجوف، وما إلى ذلك).

النبض الكهرومغناطيسي (EMP)هي مجموعة من المجالات الكهربائية والمغناطيسية الناتجة عن تأين ذرات الوسط تحت تأثير أشعة جاما. مدة عملها عدة ميلي ثانية.

المعلمات الرئيسية لـ EMR هي التيارات والفولتية المستحثة في الأسلاك وخطوط الكابلات، والتي يمكن أن تؤدي إلى تلف المعدات الإلكترونية وفشلها، وفي بعض الأحيان إلى تلف الأشخاص الذين يعملون مع المعدات.

وفي الانفجارات الأرضية والجوية، يُلاحظ التأثير الضار للنبض الكهرومغناطيسي على مسافة عدة كيلومترات من مركز الانفجار النووي.

الحماية الأكثر فعالية ضد النبضات الكهرومغناطيسية هي حماية خطوط إمداد الطاقة والتحكم، بالإضافة إلى المعدات اللاسلكية والكهربائية.

الوضع الذي ينشأ عند استخدام الأسلحة النووية في مناطق الدمار.

بؤرة الدمار النووي هي منطقة وقعت فيها، نتيجة لاستخدام الأسلحة النووية، إصابات ووفيات جماعية بين الأشخاص وحيوانات المزرعة والنباتات، وتدمير وأضرار في المباني والهياكل والمرافق وشبكات الطاقة والتكنولوجيا والخطوط واتصالات النقل وغيرها من الأشياء.

النبض الكهرومغناطيسي – المفهوم والأنواع. تصنيف ومميزات فئة "النبض الكهرومغناطيسي" 2017، 2018.

- النبض الكهرومغناطيسي

التلوث الإشعاعي يحدث التلوث الإشعاعي للأشخاص والمعدات العسكرية والتضاريس والأشياء المختلفة أثناء انفجار نووي بسبب شظايا انشطار المادة المشحونة (Pu-239، U-235، U-238) والجزء غير المتفاعل من الشحنة المتساقطة من سحابة الانفجار و... .