Atsibodo garsi kaimynų muzika ar tiesiog norite patys pasigaminti įdomios elektros įrangos? Tada galite pabandyti surinkti paprastą ir kompaktišką elektromagnetinių impulsų generatorių, galintį išjungti netoliese esančius elektroninius įrenginius.

EMR generatorius yra įrenginys, galintis generuoti trumpalaikius elektromagnetinius trikdžius, kurie sklinda iš savo epicentro į išorę ir taip sutrikdo elektroninių prietaisų veikimą. Kai kurie EMR sprogimai atsiranda natūraliai, pavyzdžiui, elektrostatinės iškrovos pavidalu. Taip pat yra dirbtinių EMP sprogimų, tokių kaip branduolinis elektromagnetinis impulsas.

Šioje medžiagoje bus parodyta, kaip surinkti pagrindinį EMP generatorių naudojant įprastus elementus: lituoklį, lituoklį, vienkartinę kamerą, mygtukų jungiklį, izoliuotą storą varinį laidą, emaliuotą laidą ir didelės srovės fiksatorių. Pristatomas generatorius pagal galią nebus itin galingas, todėl rimtos įrangos išjungti gal ir nepavyks, tačiau gali paveikti paprastus elektros prietaisus, todėl šį projektą reikėtų vertinti kaip mokomąjį projektą pradedantiesiems elektrotechnikos srityje.

Taigi, pirmiausia turite pasiimti vienkartinį fotoaparatą, pavyzdžiui, „Kodak“. Toliau reikia jį atidaryti. Atidarykite dėklą ir suraskite didelį elektrolitinį kondensatorių. Atlikite tai su guminėmis dielektrinėmis pirštinėmis, kad išvengtumėte elektros smūgio, kai kondensatorius išsikrauna. Visiškai įkrautas jis gali rodyti iki 330 V. Patikrinkite jo įtampą voltmetru. Jei vis dar yra įkrovimo, pašalinkite jį atsuktuvu trumpindami kondensatoriaus gnybtus. Būkite atsargūs, kai sutrumpintas, blykstė su būdingu trūktelėjimu. Kai kondensatorius išsikraus, nuimkite plokštę, ant kurios jis sumontuotas, ir suraskite mažą įjungimo / išjungimo mygtuką. Išlituokite jį ir vietoje jo lituokite jungiklio mygtuką.

Prilituokite du izoliuotus varinius kabelius prie dviejų kondensatoriaus gnybtų. Vieną šio laido galą prijunkite prie didelės srovės jungiklio. Kitą galą kol kas palikite laisvą.

Dabar reikia apvynioti apkrovos ritę. Apvyniokite emaliu dengtą vielą 7–15 kartų aplink 5 cm skersmens apvalų daiktą. Suformavus ritę, apvyniokite ją lipnia juosta, kad būtų saugiau naudoti, tačiau palikite išsikišusius du laidus, kad prijungtumėte prie gnybtų. Švitriniu popieriumi arba aštriu peiliuku pašalinkite emalio dangą nuo vielos galų. Vieną galą prijunkite prie kondensatoriaus gnybto, o kitą - prie didelės srovės jungiklio.

Dabar galime pasakyti, kad paprasčiausias elektromagnetinių impulsų generatorius yra paruoštas. Norėdami jį įkrauti, tiesiog prijunkite akumuliatorių prie atitinkamų kondensatoriaus plokštės kaiščių. Atneškite prie ritės nešiojamąjį elektroninį prietaisą, kurio neprieštaraujate, ir paspauskite jungiklį.

Nepamirškite, kad generuodami EMP nelaikykite nuspaudę įkrovimo mygtuko, kitaip galite sugadinti grandinę.

Šis didelis projektas parodo, kaip sukurti kelių megavatų elektromagnetinės energijos impulsą, kuris gali padaryti nepataisomą žalą elektroninei kompiuterizuotai ir EMI jautriai ryšių įrangai. Branduolinis sprogimas sukelia panašų impulsą, todėl reikia imtis specialių priemonių elektroniniams prietaisams nuo jo apsaugoti. Šiam projektui reikia saugoti mirtiną energijos kiekį ir jo negalima bandyti atlikti ne specializuotoje laboratorijoje. Panašiu įrenginiu galima išjungti automobilio kompiuterines valdymo sistemas, siekiant sustabdyti automobilį neįprastais vagystės atvejais arba prie vairo sėdus neblaiviam žmogui.

Ryžiai. 25.1. Laboratorinis elektromagnetinių impulsų generatorius

ir aplinkiniams vairuotojams pavojingą vairuotoją. Elektroninė įranga gali būti išbandyta naudojant elektroninį impulsų generatorių dėl jautrumo galingam impulsiniam triukšmui – žaibui ir galimam branduoliniam sprogimui (tai aktualu karinei elektroninei įrangai).

Projektas čia aprašomas nenurodant visų detalių, nurodomi tik pagrindiniai komponentai. Naudojamas pigus atviras kibirkšties tarpas, tačiau rezultatas bus ribotas. Norint gauti optimalius rezultatus, reikalingas dujų arba radioizotopų ribotuvas, kuris taip pat efektyviai sukuria trukdžius, kaip ir galimas branduolinis sprogimas (25.1 pav.).

Bendras įrenginio aprašymas

Smūginės bangos generatoriai gali generuoti fokusuotą akustinę ar elektromagnetinę energiją, kuri gali sunaikinti objektus ir būti naudojama medicinos reikmėms, pavyzdžiui, akmenims naikinti žmogaus vidaus organuose (inkstuose, šlapimo pūslėje ir kt.). EMP generatorius gali gaminti elektromagnetinę energiją, kuri gali sunaikinti jautrią kompiuterių ir mikroprocesorių įrangos elektroniką. Nestabilizuotos LC grandinės gali gaminti kelių gigavatų impulsus, naudodamos vielos sprogdinimo įtaisus. Šiais didelės energijos impulsais – elektromagnetiniais impulsais (užsienio techninėje literatūroje EMP – ElectroMagnetic Impulses) galima patikrinti parabolinių ir elipsinių antenų metalo kietumą, pyptelėjimus ir kitus nukreiptus nuotolinius poveikius į objektus.

Pavyzdžiui, šiuo metu atliekami tyrimai, siekiant sukurti sistemą, kuri išjungtų automobilį pavojingai dideliu greičiu persekiojant žmogų, kuris padarė neteisėtą veiką, pavyzdžiui, automobilio vagį ar neblaivų vairuotoją. Paslaptis slypi generuojant impulsą, turintį pakankamai energijos, kad sudegintų automobilio elektroninio valdymo procesoriaus modulius. Tai padaryti daug lengviau, kai automobilis yra padengtas plastiku ar šviesolaidžiu, nei tada, kai jis yra padengtas metalu. Metalinis ekranavimas sukuria papildomų problemų tyrėjui kuriant praktinę sistemą. Galima sukurti įrenginį šiam sunkiam atvejui, tačiau tai gali būti brangu ir neigiamai paveikti draugiškus įrenginius, todėl jie taip pat gali sugesti. Todėl mokslininkai ieško optimalių sprendimų, kaip elektromagnetinius impulsus (EMP) panaudoti taikiems ir kariniams tikslams.

Projekto tikslas

Projekto tikslas – generuoti didžiausią energijos impulsą elektroninės įrangos stiprumo testavimui. Visų pirma šiame projekte nagrinėjamas tokių įrenginių naudojimas transporto priemonėms išjungti sunaikinant kompiuterių lustus. Atliksime eksperimentus, kaip sunaikinti elektroninių prietaisų grandines naudojant nukreiptą smūgio bangą.

Dėmesio! „Bottom Project“ naudoja mirtiną elektros energiją, kuri gali akimirksniu nužudyti žmogų, jei su juo nesusisiekiama.

Surenkamoje didelės energijos sistemoje naudojama sprogstama viela, kuri gali sukurti į skeveldrą panašius efektus. Sistemos išsikrovimas gali rimtai sugadinti netoliese esančių kompiuterių ir kitos panašios įrangos elektroniką.

Kondensatorius C per tam tikrą laiką įkraunamas iš srovės šaltinio iki maitinimo šaltinio įtampos. Kai jis pasiekia tam tikrą sukauptos energijos lygį atitinkančią įtampą, jam suteikiama galimybė greitai išsikrauti per rezonansinės LC grandinės induktyvumą. Galinga, neslopinama banga sukuriama natūraliu rezonansinės grandinės dažniu ir jos harmonikomis. Rezonansinės grandinės induktyvumas L gali būti sudarytas iš ritės ir su ja susieto laido induktyvumo, taip pat iš paties kondensatoriaus induktyvumo, kuris yra apie 20 nH. Grandinės kondensatorius yra energijos kaupimo įrenginys ir taip pat turi įtakos sistemos rezonansiniam dažniui.

Energijos impulsą galima skleisti naudojant laidžią kūginę sekciją arba rago formos metalinę konstrukciją. Kai kurie eksperimentuotojai gali naudoti pusės bangos elementus, kurių maitinimą į centrą tiekia ritė, prijungta prie rezonansinės grandinės ritės. Ši pusės bangos antena susideda iš dviejų ketvirčio bangos sekcijų, suderintų pagal rezonansinės grandinės dažnį. Tai yra ritės, kurių apvija yra maždaug tokio pat ilgio kaip ketvirtadalio bangos ilgis. Antena turi dvi radialiai nukreiptas dalis, lygiagrečias antenos ilgiui arba pločiui. Minimali emisija atsiranda taškuose, esančiuose išilgai ašies arba galuose, tačiau mes šio metodo praktiškai neišbandėme. Pavyzdžiui, išlydžio lempa mirksės ryškiau atstumu nuo šaltinio, parodydama galingą, nukreiptą elektromagnetinės energijos impulsą.

Mūsų bandomoji impulsų sistema gamina kelių megavatų elektromagnetinių impulsų (1 MW plačiajuosčio ryšio energijos), kuriuos skleidžia kūginė pjūvio antena, susidedanti iš 100–800 mm skersmens parabolinio reflektoriaus. 25x25 cm platėjantis metalinis ragas taip pat suteikia tam tikrą smūgio laipsnį. Specialusis

Ryžiai. 25.2. Impulsinio elektromagnetinio generatoriaus funkcinė schema Pastaba:

Pagrindinė prietaiso teorija:

LCR rezonansinė grandinė susideda iš komponentų, parodytų paveikslėlyje. Kondensatorius C1 įkraunamas iš nuolatinės srovės įkroviklio, kurio srovė yra l c. V įtampa C1 opg*a’ ouivwrcs. santykis:

GAP kibirkšties tarpas nustatytas taip, kad įsijungtų įtampa V, kuri yra šiek tiek mažesnė nei 50 000 V. Paleidimo metu didžiausia srovė pasiekia:

di/dt-V/L.

Grandinės atsako periodas yra 0,16 x (LC) 5 funkcija. Kj jhj />»–гп ц > tada i ternoe hea grandinės už VaX induktyvumo, o didžiausia srovės vertė sukelia laido sprogimą ir nutraukia šią srovę yo» s(#lstshnno, kol ji pasiekia didžiausia vertė Itc' .^sp *"*"^ energija (LP) per*/" - "pateikiama energijos pavidalu ir jftpcxa tsl^htiggguktosgo elektromagnetine spinduliuote toliau aprašytu būdu ir ". **i*gg daug megavatų!

1. Įkrovimo ciklas: dv=ldt/C.

(Išreiškia kondensatoriaus įkrovimo įtampą kaip laiko funkciją, kur I yra nuolatinė srovė.)

2. Sukaupta energija C kaip įtampos funkcija: £=0,5CV

(Padidėjus įtampai energiją išreiškia džauliais.)

3. Didžiausios srovės ciklo atsako laikas V*: 1,57 (LC) 0 – 5 . (Išreiškia pirmojo rezonansinės srovės piko laiką, kai paleidžiamas kibirkšties tarpas.)

4. Didžiausia srovė ciklo taške V*: V(C/C 05 (išreiškia didžiausią srovę).

5. Pradinis atsakas kaip laiko funkcija:

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

(Išreiškia įtampą kaip laiko funkciją.)

6. Induktoriaus energija džauliais: E=0,5U 2 .

7. Atsakas, kai grandinė atvira esant didžiausiai srovei per L: LcPi/dt 2 +Rdi/dt+it/C=dv/dt.

Iš šios išraiškos aišku, kad ritės energija turi būti nukreipta kažkur per labai trumpą laiką, todėl susidaro sprogus energijos išleidimo E x B laukas.

Galingas daugelio megavatų impulsas oro diapazone.<*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. i-M.< 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!

0,5 µF mažo induktyvumo kondensatorius įkraunamas per 20 s, naudojant jonų įkrovimo įrenginį, aprašytą 1 skyriuje „Antigravitacijos projektas“, ir modifikuojamas, kaip parodyta. Didesnius mokesčius galima pasiekti naudojant didesnės srovės sistemas, kurias galima įsigyti pagal specialų užsakymą pažangesniems tyrimams per www.amasingl.com.

Didelės energijos RF impulsas taip pat gali būti generuojamas, kai impulsų generatoriaus išvestis yra sujungta su viso dydžio, centre tiekiama pusės bangos antena, suderinta su 1–1,5 MHz dažniais. Tikrasis diapazonas esant 1 MHz dažniui yra didesnis nei 150 m. Toks diapazonas gali būti per didelis daugeliui eksperimentų. Tačiau tai yra normalu, kai spinduliuotės koeficientas yra 1, visose kitose grandinėse šis koeficientas yra mažesnis nei 1. Galima sumažinti faktinių elementų ilgį, naudojant suderintą ketvirtinės bangos sekciją, kurią sudaro 75 m laido, apvynioto intervalais arba naudojant dviejų ar trijų metrų PVC vamzdžius PVC. Ši grandinė sukuria žemo dažnio energijos impulsą.

Atkreipkite dėmesį, kaip minėta anksčiau, kad šios sistemos impulsų išvestis gali sugadinti kompiuterius ir bet kokius įrenginius su mikroprocesoriais ir kitomis panašiomis grandinėmis dideliu atstumu. Visada būkite atsargūs bandydami ir naudodami šią sistemą, nes ji gali sugadinti netoliese esančius įrenginius. Pagrindinių mūsų laboratorinėje sistemoje naudojamų dalių aprašymas pateiktas pav. 25.2.

Kondensatorius

Tokiems atvejams naudojamas kondensatorius C turi turėti labai mažą savaiminio induktyvumo ir iškrovimo varžą. Tuo pačiu metu šis komponentas turi sugebėti sukaupti pakankamai energijos, kad generuotų reikiamą tam tikro dažnio didelės energijos impulsą. Deja, šie du reikalavimai prieštarauja vienas kitam ir juos sunku įvykdyti vienu metu. Didelės energijos kondensatoriai visada turės didesnį induktyvumą nei mažos energijos kondensatoriai. Kitas svarbus veiksnys yra santykinai aukštos įtampos naudojimas didelėms iškrovos srovėms generuoti. Šios vertės yra būtinos norint įveikti nuosekliai sujungtų indukcinių ir varžinių varžų vidinę kompleksinę varžą iškrovos kelyje.

Šioje sistemoje naudojamas 5 µF kondensatorius esant 50 000 V įtampai, kurio induktyvumas yra 0,03 µH. Pagrindinis dažnis, kurio mums reikia mažos energijos grandinei, yra 1 MHz. Sistemos energija yra 400 J esant 40 kV, kuri nustatoma pagal santykį:

E = 1/2 CV 2.

Induktorius

Žemo dažnio eksperimentams su dviguba antena galite naudoti kelių apsisukimų ritę. Matmenys nustatomi pagal oro induktyvumo formulę:

Ryžiai. 25.7. Kibirkštinio tarpo įrengimas prijungimui prie antenos žemo dažnio veikimui

Taikymo įrenginys

Ši sistema skirta tirti elektroninės įrangos jautrumą elektromagnetiniams impulsams. Sistema gali būti modifikuota naudoti lauke ir veikia su įkraunamomis baterijomis. Jo energija gali būti padidinta iki kelių kilodžaulių elektromagnetinės energijos impulsų, prisiimant atsakomybę vartotojui. Neturėtumėte bandyti gaminti savo įrenginio versijos arba naudoti šį įrenginį, nebent turite pakankamai patirties naudojant didelės energijos impulsines sistemas.

Elektromagnetinės energijos impulsai gali būti sufokusuoti arba paleisti lygiagrečiai naudojant parabolinį reflektorių. Bet kokia elektroninė įranga ir net dujų išlydžio lempa gali būti eksperimentinis taikinys. Akustinės energijos pliūpsnis gali sukelti garso smūgio bangą arba didelį garso slėgį parabolinės antenos židinio nuotoliu.

Komponentų ir dalių pirkimo šaltiniai

Aukštos įtampos įkroviklius, transformatorius, kondensatorius, dujų kibirkšties tarpus ar radioizotopinius tarpus, MARX impulsų generatorius iki 2 MB, EMP generatorius galima įsigyti svetainėje www.amasingl.com .

Elektromagnetinis impulsas (EMP) yra natūralus reiškinys, kurį sukelia staigus dalelių (daugiausia elektronų) pagreitis, dėl kurio atsiranda intensyvus elektromagnetinės energijos pliūpsnis. Kasdieniai EMR pavyzdžiai yra žaibas, vidaus degimo variklių uždegimo sistemos ir saulės blyksniai. Nors elektromagnetinis impulsas gali sunaikinti elektroninius prietaisus, ši technologija gali būti naudojama tikslingai ir saugiai išjungti elektroninius prietaisus arba užtikrinti asmeninių ir konfidencialių duomenų saugumą.

Žingsniai

Elementaraus elektromagnetinio emiterio sukūrimas

Surinkite reikiamas medžiagas. Norint sukurti paprastą elektromagnetinį skleidėją, jums reikės vienkartinės kameros, varinės vielos, guminių pirštinių, lydmetalio, lituoklio ir geležies strypo. Visus šiuos elementus galite įsigyti vietinėje techninės įrangos parduotuvėje.

• Kuo storesnę laidą naudosite eksperimentui, tuo galingesnis bus galutinis skleidėjas.
• Jei nerandate geležinio strypo, galite jį pakeisti nemetalinės medžiagos strypu. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad toks pakeitimas neigiamai paveiks generuojamo impulso galią.
• Dirbant su elektrinėmis dalimis, kurios gali išlaikyti įkrovą, arba kai elektros srovę teka per daiktą, primygtinai rekomenduojame mūvėti gumines pirštines, kad išvengtumėte galimo elektros smūgio.

1. Surinkite elektromagnetinę ritę. Elektromagnetinė ritė yra įtaisas, susidedantis iš dviejų atskirų, bet tuo pačiu metu tarpusavyje susijusių dalių: laidininko ir šerdies. Šiuo atveju šerdis bus geležinis strypas, o laidininkas - varinė viela.

   Elektromagnetinės ritės galus prilituokite prie kondensatoriaus. Kondensatorius, kaip taisyklė, yra cilindro formos su dviem kontaktais, ir jį galima rasti bet kurioje plokštėje. Vienkartiniame fotoaparate toks kondensatorius yra atsakingas už blykstę. Prieš išlituodami kondensatorių, būtinai išimkite bateriją iš fotoaparato, kitaip galite gauti elektros smūgį.

   Raskite saugią vietą elektromagnetiniam spinduliuotei išbandyti. Priklausomai nuo naudojamų medžiagų, jūsų EMP efektyvus nuotolis bus maždaug vienas metras bet kuria kryptimi. Kad ir kaip būtų, bet kokia EMP sugauta elektronika bus sunaikinta.

   • Nepamirškite, kad EMR veikia visus prietaisus paveiktame spinduliu, nuo gyvybę palaikančių aparatų, tokių kaip širdies stimuliatoriai, iki mobiliųjų telefonų. Bet kokia šio įrenginio sukelta žala per EMR gali sukelti teisines pasekmes.
   • Įžeminta vieta, pavyzdžiui, medžio kelmas ar plastikinis stalas, yra idealus paviršius elektromagnetiniam spinduliuotei išbandyti.

2. Raskite tinkamą bandomąjį objektą. Kadangi elektromagnetiniai laukai veikia tik elektroniką, apsvarstykite galimybę įsigyti nebrangų įrenginį vietinėje elektronikos parduotuvėje. Eksperimentas gali būti laikomas sėkmingu, jei suaktyvinus EMP elektroninis įrenginys nustoja veikti.

   • Daugelyje kanceliarinių prekių parduotuvių parduodami gana nebrangūs elektroniniai skaičiuotuvai, su kuriais galite patikrinti sukurto emiterio efektyvumą.

3. Įdėkite bateriją atgal į fotoaparatą. Norėdami atkurti įkrovą, turite perduoti elektros energiją per kondensatorių, kuris vėliau suteiks jūsų elektromagnetinei ritei srovę ir sukurs elektromagnetinį impulsą. Padėkite bandomąjį objektą kuo arčiau EM emiterio.

   Leiskite įkrauti kondensatorių. Leiskite akumuliatoriui vėl įkrauti kondensatorių, atjungdami jį nuo elektromagnetinės ritės, tada, naudodami gumines pirštines arba plastikines žnyples, vėl jas prijunkite. Jei dirbate plikomis rankomis, rizikuojate gauti elektros smūgį.

   Įjunkite kondensatorių. Fotoaparate suaktyvinus blykstę, išsilaisvins kondensatoriuje sukaupta elektros energija, kuri, perėjusi per ritę, sukurs elektromagnetinį impulsą.

   Nešiojamo EM spinduliavimo įrenginio sukūrimas

   1. Surinkite viską, ko jums reikia. Nešiojamo EMR įrenginio kūrimas vyks sklandžiau, jei su savimi turėsite visus reikiamus įrankius ir komponentus. Jums reikės šių elementų:

      Išimkite plokštę iš fotoaparato. Vienkartinės kameros viduje yra plokštė, kuri yra atsakinga už jos funkcionalumą. Pirmiausia išimkite baterijas, o tada pačią plokštę, nepamiršdami pažymėti kondensatoriaus padėties.

      • Dirbdami su kamera ir kondensatoriumi guminėmis pirštinėmis, apsisaugosite nuo galimo elektros smūgio.
      • Kondensatoriai paprastai yra cilindro formos su dviem gnybtais, pritvirtintais prie plokštės. Tai viena iš svarbiausių būsimojo EMR įrenginio dalių.
      • Išėmę akumuliatorių, kelis kartus spustelėkite fotoaparatą, kad išnaudotumėte sukauptą kondensatoriaus įkrovą. Dėl susikaupusio krūvio bet kada galite gauti elektros smūgį.

   2. Apvyniokite varinę vielą aplink geležies šerdį. Paimkite pakankamai varinės vielos, kad tolygiai išdėstyti posūkiai galėtų visiškai uždengti geležies šerdį. Taip pat įsitikinkite, kad ritės tvirtai priglunda viena prie kitos, kitaip tai neigiamai paveiks EMP galią.

      • Apvijos kraštuose palikite nedidelį kiekį vielos. Jie reikalingi likusiai įrenginio daliai prijungti prie ritės.

   3. Radijo anteną užtepkite izoliacija. Radijo antena tarnaus kaip rankena, ant kurios bus tvirtinama ritė ir kameros lenta. Apvyniokite antenos pagrindą elektros juosta, kad apsaugotumėte nuo elektros smūgio.

      Pritvirtinkite lentą prie storo kartono gabalo. Kartonas pasitarnaus kaip dar vienas izoliacijos sluoksnis, kuris apsaugos jus nuo nemalonių elektros iškrovų. Paimkite plokštę ir pritvirtinkite prie kartono elektrine juostele, bet taip, kad ji neuždengtų elektrai laidžios grandinės takų.

      • Pritvirtinkite plokštę puse į viršų, kad kondensatorius ir jo laidžios pėdsakai nesiliestų su kartonu.
      • Kartoniniame PCB pagrinde taip pat turėtų būti pakankamai vietos akumuliatoriaus skyriui.

   4. Pritvirtinkite elektromagnetinę ritę prie radijo antenos galo. Kadangi elektros srovė turi praeiti per ritę, kad susidarytų EMI, patartina pridėti antrą izoliacijos sluoksnį, įdėjus nedidelį kartono gabalėlį tarp ritės ir antenos. Paimkite elektros juostą ir pritvirtinkite ritę prie kartono gabalo.

      Lituokite maitinimo šaltinį. Plokštėje suraskite akumuliatoriaus jungtis ir prijunkite jas prie atitinkamų akumuliatoriaus skyriaus kontaktų. Po to galite pritvirtinti visą daiktą elektrine juosta ant laisvos kartono dalies.

      Prijunkite ritę prie kondensatoriaus. Varinės vielos kraštus reikia prilituoti prie kondensatoriaus elektrodų. Taip pat tarp kondensatoriaus ir elektromagnetinės ritės turėtų būti įrengtas jungiklis, kuris valdytų elektros srautą tarp dviejų komponentų.

Įvadas.

Norint suprasti EMP grėsmės problemų sudėtingumą ir apsaugos nuo jos priemones, būtina trumpai apžvelgti šio fizikinio reiškinio tyrimo istoriją ir dabartinę žinių būklę šioje srityje.

Tai, kad branduolinį sprogimą būtinai lydės elektromagnetinė spinduliuotė, teoriniams fizikai buvo aišku dar prieš pirmąjį branduolinio įrenginio bandymą 1945 m. Per branduolinius sprogimus atmosferoje ir kosminėje erdvėje šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir šeštojo dešimtmečio pradžioje EMR buvimas buvo užfiksuotas eksperimentiškai.

Tačiau kiekybinės impulso charakteristikos buvo išmatuotos nepakankamai, visų pirma dėl to, kad nebuvo valdymo ir matavimo įrangos, galinčios užfiksuoti itin trumpą laiką (milijonines sekundės) egzistavusią itin galingą elektromagnetinę spinduliuotę, ir, antra, tais metais. radioelektroninėje įrangoje Buvo naudojami tik elektriniai vakuuminiai prietaisai, kurie mažai jautrūs EMR poveikiui, todėl sumažėjo susidomėjimas jo tyrimu. Puslaidininkinių prietaisų, o vėliau ir integrinių grandynų, ypač jais paremtų skaitmeninių įrenginių, sukūrimas ir plačiai paplitęs priemonių diegimas į elektroninę karinę techniką privertė karinius specialistus skirtingai vertinti EMP grėsmę.

EMR fizikos aprašymas.

EMR generavimo mechanizmas yra toks. Branduolinio sprogimo metu susidaro gama ir rentgeno spinduliuotė bei susidaro neutronų srautas. Gama spinduliuotė, sąveikaudama su atmosferos dujų molekulėmis, išmuša iš jų vadinamuosius Komptono elektronus. Jei sprogimas vykdomas 20-40 km aukštyje, tai šiuos elektronus pagauna Žemės magnetinis laukas ir, besisukdami šio lauko jėgos linijų atžvilgiu, sukuria sroves, kurios generuoja EMR. Šiuo atveju EMR laukas nuosekliai sumuojamas link žemės paviršiaus, t.y. Žemės magnetinis laukas atlieka panašų vaidmenį kaip fazinės matricos antena. Dėl to lauko stiprumas ir atitinkamai EMR amplitudė smarkiai padidėja srityse, esančiose į pietus ir į šiaurę nuo sprogimo epicentro. Šio proceso trukmė nuo sprogimo momento yra nuo 1 - 3 iki 100 ns.

Kitame etape, trunkančiame maždaug nuo 1 μs iki 1 s, EMR sukuria Compton elektronai, išmušami iš molekulių dėl pakartotinai atspindėtos gama spinduliuotės ir dėl neelastinio šių elektronų susidūrimo su sprogimo metu išspinduliuojamų neutronų srautu. Šiuo atveju EMR intensyvumas yra maždaug trimis dydžiais mažesnis nei pirmajame etape.

Paskutiniame etape, kuris po sprogimo trunka nuo 1 s iki kelių minučių, EMR sukuria magnetohidrodinaminis efektas, atsirandantis dėl Žemės magnetinio lauko trikdžių, kuriuos sukelia laidus sprogimo ugnies kamuolys. EMR intensyvumas šiame etape yra labai mažas ir siekia kelias dešimtis voltų vienam kilometrui.

Didžiausią pavojų radioelektroninei įrangai kelia pirmasis EMR generavimo etapas, kuriame pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį dėl itin spartaus impulso amplitudės padidėjimo (maksimalis pasiekiamas praėjus 3-5 ns po sprogimo). ), indukuota įtampa žemės paviršiaus lygyje gali siekti dešimtis kilovoltų vienam metrui, palaipsniui mažėjanti tolstant nuo sprogimo epicentro. Be laikino elektroninių prietaisų veikimo sutrikimo (funkcinio slopinimo), leidžiančio vėliau atkurti jų funkcionalumą, EMP ginklai gali fiziškai sunaikinti (funkcinius pažeidimus) elektroninių prietaisų puslaidininkinius elementus, įskaitant išjungtus.

Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į galingos ginklų EMR spinduliuotės žalingo poveikio galimybę ginklų ir karinės technikos elektros ir elektros energijos sistemoms (WME), vidaus degimo variklių elektroninėms uždegimo sistemoms (1 pav.). Elektromagnetinio lauko sužadintos srovės ant šaudmenų sumontuotų elektros arba radijo saugiklių grandinėse gali pasiekti tokį lygį, kurio pakanka joms suveikti. Dideli energijos srautai gali inicijuoti raketų, bombų ir artilerijos sviedinių sprogmenų (HE) galvučių detonaciją, taip pat bekontaktinį minų detonavimą 50–60 m spinduliu nuo vidutinio kalibro EMP sprogimo vietos. šovinių (100–120 mm).

1 pav. Priverstinis automobilio su elektronine uždegimo sistema sustabdymas.

Kalbant apie žalingą EMP ginklų poveikį personalui, mes paprastai kalbame apie laikino tinkamo žmogaus sensorinės motorikos sutrikimo, jo elgesio klaidingų veiksmų ir net darbingumo praradimo padarinius. Svarbu, kad neigiamos galingų ultratrumpų mikrobangų impulsų poveikio apraiškos nebūtinai būtų susijusios su terminiu biologinių objektų gyvų ląstelių sunaikinimu. Žalingas veiksnys dažnai yra didelis ant ląstelių membranų sukelto elektrinio lauko intensyvumas, panašus į natūralų kvazistatinį vidinio ląstelių krūvio elektrinio lauko intensyvumą 1,5 mW/cm2 biologinių audinių paviršiuje jis turi reikšmingą smegenų elektrinių potencialų pokytį. Nervinių ląstelių aktyvumas kinta veikiant vienam mikrobangų impulsui, trunkančiam nuo 0,1 iki 100 ms, jei energijos tankis joje siekia 100 mJ/cm2. Tokio poveikio pasekmės žmogui iki šiol menkai ištirtos, tačiau žinoma, kad švitinimas mikrobangų impulsais kartais sukelia garso haliucinacijas, o padidėjus galiai galimas net sąmonės netekimas.

EMR sukeliamos įtampos amplitudė laiduose yra proporcinga jo lauke esančio laidininko ilgiui ir priklauso nuo jo orientacijos elektrinio lauko stiprumo vektoriaus atžvilgiu.

Taigi, EMR lauko stipris aukštos įtampos elektros linijose gali siekti 50 kV/m, todėl jose atsiras iki 12 tūkstančių amperų srovės.

EMP susidaro ir kitų tipų branduolinių sprogimų metu – ore ir žemėje. Teoriškai nustatyta, kad šiais atvejais jo intensyvumas priklauso nuo sprogimo erdvinių parametrų asimetrijos laipsnio. Todėl oro sprogimas yra mažiausiai efektyvus EMP generavimo požiūriu. Antžeminio sprogimo EMP intensyvumas bus didelis, tačiau tolstant nuo epicentro jis greitai mažėja.

Kadangi eksperimentinių duomenų rinkimas požeminių branduolinių bandymų metu yra techniškai labai sudėtingas ir brangus, duomenų rinkinio sprendimas pasiekiamas fizinio modeliavimo metodais ir priemonėmis.

EMP (nemirtino ginklo) šaltiniai. EMP ginklai gali būti sukurti tiek stacionarių, tiek mobilių elektroninės kryptingos spinduliuotės kompleksų pavidalu, tiek elektromagnetinės amunicijos (EMM) pavidalu, pristatomi į taikinį naudojant artilerijos sviedinius, minas, valdomas raketas (2 pav.), aviacinės bombos, ir tt

Stacionarus generatorius leidžia atkurti EMR su horizontalia elektrinio lauko poliarizacija. Jį sudaro aukštos įtampos elektros impulsų generatorius (4 MV), simetriška dipolio spinduliavimo antena ant dviejų stiebų ir atvira betono bandymo zona. Įrengimas užtikrina EMR susidarymą virš bandymų aikštelės (3 ir 10 m aukštyje), kurių lauko stiprumas yra atitinkamai 35 ir 50 kV/m.

Mobilus (transportuojamas) HPDII generatorius yra skirtas imituoti horizontaliai poliarizuotą EMR. Jį sudaro aukštos įtampos impulsų generatorius ir simetriška dipolio antena, sumontuota ant priekabos platformos, taip pat duomenų rinkimo ir apdorojimo įranga, esanti atskirame furgone.

EMB pagrįstas metodais, kuriais cheminė sprogimo, degimo ir nuolatinės srovės elektros energija paverčiama didelės galios elektromagnetinio lauko energija. EMP amunicijos kūrimo problemos sprendimas visų pirma yra susijęs su kompaktiškų spinduliuotės šaltinių, kurie galėtų būti valdomų raketų kovinių galvučių skyriuose, taip pat artilerijos sviediniuose, buvimu.

Kompaktiškiausiais EMB energijos šaltiniais šiandien laikomi spiraliniai sprogstamieji magnetiniai generatoriai (EMG) arba generatoriai su sprogstamuoju magnetinio lauko suspaudimu, kurių savitasis energijos tankis yra geriausias pagal masę (100 kJ/kg) ir tūrį. 10 kJ/cm3), taip pat sprogstamieji magnetodinaminiai generatoriai (MDG). VMG sprogmens pagalba paverčiama sprogimo energija

į magnetinio lauko energiją, kurios efektyvumas siekia iki 10 proc., o optimaliai pasirinkus VMG parametrus – net iki 20 proc. Šio tipo prietaisai gali generuoti dešimčių megadžaulių energijos ir iki 100 μs trukmės impulsus. Didžiausia spinduliuotės galia gali siekti 10 TW. EMG galima naudoti autonomiškai arba kaip vieną iš kaskadų mikrobangų generatoriams siurbti. Dėl ribotos EMG spinduliuotės spektrinės juostos (iki kelių megahercų) jų įtaka AEI yra gana selektyvi.

2 pav. Standartinio EMB kovinio naudojimo dizainas (a) ir principas (b).

Dėl to iškyla kompaktiškų antenų sistemų, atitinkančių generuojamo EMR parametrus, sukūrimo problema. VMDG sprogmenys arba raketų kuras naudojami plazmos srautui generuoti, kurio greitas judėjimas magnetiniame lauke sukelia itin galingų srovių generavimą su lydinčia elektromagnetine spinduliuote.

Pagrindinis VMDG privalumas yra daugkartinio naudojimo galimybė, nes kasetes su sprogmenimis ar raketų degalais į generatorių galima įdėti daug kartų. Tačiau jo savitasis svoris ir dydžio charakteristikos yra 50 kartų mažesnės nei VMG, be to, VMG technologija dar nėra pakankamai išvystyta, kad artimiausiu metu būtų galima remtis šiais energijos šaltiniais.

Elektromagnetinis impulsas

Smūgio banga

Smūgio banga (SW)- smarkiai suspausto oro zona, sklindanti į visas puses nuo sprogimo centro viršgarsiniu greičiu.

Karšti garai ir dujos, bandydami plėstis, smarkiai smūgiuoja į aplinkinius oro sluoksnius, suspaudžia juos iki aukšto slėgio ir tankio bei įkaitina iki aukštos temperatūros (keleto dešimčių tūkstančių laipsnių). Šis suspausto oro sluoksnis yra smūgio banga. Priekinė suspausto oro sluoksnio riba paprastai vadinama smūginės bangos frontu. Po smūgio priekio seka retėjimo sritis, kur slėgis yra žemesnis už atmosferą. Netoli sprogimo centro smūginių bangų sklidimo greitis kelis kartus didesnis už garso greitį. Didėjant atstumui nuo sprogimo, bangos sklidimo greitis greitai mažėja. Dideliais atstumais jo greitis artėja prie garso greičio ore.

Vidutinio galingumo šovinių smūgio banga nukeliauja: pirmas kilometras per 1,4 s; antrasis - per 4 s; penktas – per 12 s.

Žalingam angliavandenilių poveikiui žmonėms, įrangai, pastatams ir konstrukcijoms būdinga: greičio slėgis; perteklinis slėgis smūginės bangos judėjimo priekyje ir jo poveikio į objektą laikas (suspaudimo fazė).

Angliavandenilių poveikis žmonėms turėtų būti tiesioginis ir netiesioginis. Esant tiesioginiam poveikiui, sužalojimo priežastis yra momentinis oro slėgio padidėjimas, kuris suvokiamas kaip staigus smūgis, dėl kurio atsiranda lūžių, pažeidžiami vidaus organai, plyšta kraujagyslės. Esant netiesioginiam poveikiui, žmones veikia skraidančios nuolaužos iš pastatų ir konstrukcijų, akmenys, medžiai, stiklo duženas ir kiti objektai. Netiesioginis poveikis siekia 80% visų pažeidimų.

Esant 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm2) pertekliniam slėgiui, neapsaugoti žmonės gali patirti nedidelius sužalojimus (nežymius sumušimus ir sumušimus). Veikiant angliavandeniliams, kurių perteklinis slėgis yra 40-60 kPa, atsiranda vidutinio sunkumo pažeidimai: netenkama sąmonės, pažeidžiami klausos organai, sunkūs galūnių išnirimai, pažeidžiami vidaus organai. Esant pertekliniam slėgiui virš 100 kPa, pastebimi itin sunkūs sužalojimai, dažnai mirtini.

Įvairių objektų smūginės bangos pažeidimo laipsnis priklauso nuo sprogimo galios ir tipo, mechaninio stiprumo (objekto stabilumo), taip pat nuo atstumo, kuriuo įvyko sprogimas, reljefo ir objektų padėties ant žemės.

Norint apsisaugoti nuo angliavandenilių poveikio, reikia naudoti: tranšėjas, plyšius ir tranšėjas, sumažinant šį poveikį 1,5-2 kartus; kasyklos - 2-3 kartus; pastogės - 3-5 kartus; namų (pastatų) rūsiai; reljefas (miškas, daubos, įdubos ir kt.).

Elektromagnetinis impulsas (EMP) yra elektrinių ir magnetinių laukų rinkinys, atsirandantis dėl terpės atomų jonizacijos, veikiant gama spinduliuotei. Jo veikimo trukmė yra kelios milisekundės.

Pagrindiniai EMR parametrai yra laiduose ir kabelių linijose indukuojamos srovės ir įtampos, dėl kurių gali būti pažeista ir sugenda elektroninė įranga, o kartais ir su jais dirbantys žmonės.

Žemės ir oro sprogimų metu žalingas elektromagnetinio impulso poveikis pastebimas kelių kilometrų atstumu nuo branduolinio sprogimo centro.

Veiksmingiausia apsauga nuo elektromagnetinių impulsų yra maitinimo ir valdymo linijų, radijo ir elektros įrangos ekranavimas.

Situacija, kuri susidaro, kai branduoliniai ginklai naudojami naikinimo vietose.

Branduolinio naikinimo židinys – teritorija, kurioje dėl branduolinio ginklo panaudojimo, masinių žmonių, ūkinių gyvūnų ir augalų aukų ir žūčių, pastatų ir statinių, komunalinių paslaugų, energetikos ir technologinių tinklų bei linijų sunaikinimo ir žalos, atsirado transporto ryšių ir kiti objektai.

Elektromagnetinis impulsas – samprata ir rūšys. Kategorijos „Elektromagnetinis impulsas“ klasifikacija ir ypatumai 2017, 2018 m.

- ELEKTROMAGNETINIS IMPULSAS

RADIOAKTYVINIS TARŠA Žmonių, karinės technikos, reljefo ir įvairių objektų radioaktyviąją taršą branduolinio sprogimo metu sukelia įkrovos medžiagos (Pu-239, U-235, U-238) dalijimosi fragmentai ir nesureagavusi užtaiso dalis, iškritusi iš sprogimo debesis ir... .