Xung điện từ. Xung điện từ của vụ nổ hạt nhân và biện pháp bảo vệ chống lại nó

Dự án lớn này cho thấy cách tạo ra xung năng lượng điện từ nhiều megawatt có thể gây ra tác hại không thể khắc phục đối với các thiết bị liên lạc nhạy cảm với máy tính và EMI. Một vụ nổ hạt nhân gây ra một xung lực tương tự, để bảo vệ chống lại nó các thiết bị điện tử phải áp dụng các biện pháp đặc biệt. Dự án này yêu cầu lưu trữ lượng năng lượng gây chết người và không nên thực hiện bên ngoài phòng thí nghiệm chuyên ngành. Một thiết bị tương tự có thể được sử dụng để vô hiệu hóa hệ thống điều khiển máy tính của ô tô nhằm dừng xe trong những trường hợp trộm cắp bất thường hoặc nếu một người say rượu lái xe.

Cơm. 25.1. Máy phát xung điện từ phòng thí nghiệm

và người lái xe gây nguy hiểm cho những người lái xe xung quanh. Thiết bị điện tử có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng máy phát xung điện tử về độ nhạy với nhiễu xung mạnh - sét và khả năng xảy ra vụ nổ hạt nhân (điều này phù hợp với thiết bị điện tử quân sự).

Dự án được mô tả ở đây mà không nêu rõ tất cả các chi tiết, chỉ nêu các thành phần chính. Khe hở tia lửa mở rẻ tiền được sử dụng nhưng sẽ chỉ cho kết quả hạn chế. Để có kết quả tối ưu, cần phải có thiết bị chống sét bằng khí hoặc đồng vị phóng xạ, có hiệu quả trong việc tạo ra nhiễu như khả năng xảy ra vụ nổ hạt nhân (Hình 25.1).

Mô tả chung về thiết bị

Máy tạo sóng xung kích có khả năng tạo ra năng lượng âm thanh hoặc điện từ tập trung, có thể phá hủy các vật thể và được sử dụng cho mục đích y tế, chẳng hạn như để phá hủy sỏi trong các cơ quan nội tạng của con người (thận, bàng quang, v.v.). Máy phát EMP có thể tạo ra năng lượng điện từ có thể phá hủy các thiết bị điện tử nhạy cảm trong máy tính và thiết bị dựa trên bộ vi xử lý. Mạch LC không ổn định có thể tạo ra các xung nhiều gigawatt thông qua việc sử dụng các thiết bị nổ dây. Các xung năng lượng cao - xung điện từ này (trong tài liệu kỹ thuật nước ngoài EMP - Xung điện từ) có thể được sử dụng để kiểm tra độ cứng kim loại của ăng-ten parabol và elip, tiếng bíp và các ảnh hưởng trực tiếp từ xa khác lên vật thể.

Ví dụ, nghiên cứu hiện đang được tiến hành để phát triển một hệ thống có thể vô hiệu hóa ô tô khi truy đuổi tốc độ cao nguy hiểm đối với người đã thực hiện hành vi bất hợp pháp, chẳng hạn như kẻ trộm xe hoặc người lái xe say rượu. Bí quyết nằm ở việc tạo ra xung có đủ năng lượng để đốt cháy các mô-đun xử lý điều khiển điện tử của ô tô. Điều này dễ thực hiện hơn nhiều khi ô tô được bọc bằng nhựa hoặc sợi quang so với khi được bọc bằng kim loại. Việc che chắn bằng kim loại tạo ra thêm nhiều vấn đề cho nhà nghiên cứu đang phát triển một hệ thống thực tế. Có thể chế tạo một thiết bị cho trường hợp nghiêm trọng này, nhưng nó có thể tốn kém và gây ảnh hưởng bất lợi đến các thiết bị thân thiện, khiến chúng cũng bị hỏng. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm giải pháp tối ưu cho mục đích hòa bình và quân sự bằng cách sử dụng xung điện từ (EMP).

Mục tiêu của dự án

Mục tiêu của dự án là tạo ra xung năng lượng cực đại để kiểm tra độ bền của thiết bị điện tử. Đặc biệt, dự án này khám phá việc sử dụng các thiết bị như vậy để vô hiệu hóa Phương tiện giao thông do chip máy tính bị phá hủy. Chúng tôi sẽ tiến hành thí nghiệm phá hủy mạch điện của thiết bị điện tử bằng sóng xung kích có hướng.

Chú ý! The Bottom Project sử dụng một đòn chí tử năng lượng điện, nếu liên lạc không đúng cách, có thể giết chết một người ngay lập tức.

Hệ thống năng lượng cao được lắp ráp sử dụng dây nổ có thể tạo ra hiệu ứng giống như mảnh đạn. Việc xả hệ thống có thể làm hỏng nghiêm trọng các thiết bị điện tử của máy tính gần đó và các thiết bị tương tự khác.

Tụ điện C được tích điện từ nguồn dòng đến điện áp của nguồn điện trong một khoảng thời gian nhất định. Khi đạt đến điện áp tương ứng với một mức năng lượng dự trữ nhất định, nó có cơ hội phóng điện nhanh qua độ tự cảm của mạch LC cộng hưởng. Một sóng mạnh, không bị suy giảm được tạo ra ở tần số tự nhiên của mạch cộng hưởng và ở các sóng hài của nó. Độ tự cảm L của mạch cộng hưởng có thể bao gồm cuộn dây và độ tự cảm của dây liên kết với nó, cũng như độ tự cảm của chính tụ điện, khoảng 20 nH. Tụ điện mạch là một thiết bị lưu trữ năng lượng và cũng ảnh hưởng đến tần số cộng hưởng của hệ thống.

Sự phát xạ xung năng lượng có thể đạt được thông qua phần hình nón dẫn điện hoặc cấu trúc kim loại hình sừng. Một số người thực nghiệm có thể sử dụng phần tử nửa sóng có nguồn điện được cung cấp tới tâm bằng một cuộn dây nối với cuộn dây của mạch cộng hưởng. Ăng-ten nửa sóng này bao gồm hai phần tư sóng được điều chỉnh theo tần số của mạch cộng hưởng. Chúng là những cuộn dây có cuộn dây có chiều dài xấp xỉ bằng một phần tư bước sóng. Ăng-ten có hai phần hướng tâm song song với chiều dài hoặc chiều rộng của ăng-ten. Sự phát xạ tối thiểu xảy ra tại các điểm nằm dọc theo trục hoặc ở các đầu, nhưng chúng tôi chưa thử nghiệm phương pháp này trên thực tế. Ví dụ, đèn phóng điện sẽ nhấp nháy sáng hơn khi ở xa nguồn, biểu thị xung năng lượng điện từ có hướng mạnh và có hướng.

Hệ thống xung thử nghiệm của chúng tôi tạo ra vài megawatt xung điện từ (1 MW năng lượng băng thông rộng) được truyền bởi một ăng-ten cắt hình nón bao gồm một gương phản xạ parabol đường kính 100-800 mm. Sừng kim loại mở rộng 25x25 cm cũng mang lại mức độ tác động nhất định. Đặc biệt

Cơm. 25.2. Sơ đồ chức năng của máy phát xung điện từ Ghi chú:

Lý thuyết cơ bản của thiết bị:

Mạch cộng hưởng LCR bao gồm các thành phần như hình vẽ. Tụ C1 được sạc từ bộ sạc dòng điện một chiều hiện tại l c . Điện áp V tại C1 opg*a’ ouivwrcs. tỉ lệ:

Khe hở tia lửa GAP được thiết lập để bắt đầu ở điện áp V ngay dưới 50.000 V. Khi khởi động, dòng điện cực đại đạt:

di/dt-V/L.

Chu kỳ đáp ứng của mạch là hàm số 0,16 x (LC) 5 . Kj jhj />»–гп ц > sau đó tôi phát hiện ra độ tự cảm của mạch phía sau VaX, và giá trị cực đại của dòng điện dẫn đến nổ dây và làm gián đoạn dòng điện này yo» s(#lstshnno trước khi nó chạm tới giá trị cực đại. Itc' .^sp *"*"^ năng lượng (LP) thông qua*/" - "đầu hàng dưới dạng năng lượng và trong jftpcxa tsl^htiggguktosgo bức xạ điện từ. Công suất cực đại iprmol*tz1 theo cách được mô tả bên dưới và sch " "**i*gg nhiều megawatt quá!

1. Chu kỳ sạc: dv=ldt/C.

(Biểu thị điện áp tích trên tụ điện theo thời gian, trong đó I là dòng điện một chiều.)

2. Năng lượng tích lũy trong C là hàm của điện áp: £=0,5CV

(Biểu thị năng lượng bằng joules khi điện áp tăng.)

3. Thời gian đáp ứng chu kỳ dòng điện đỉnh V*: 1,57 (LC) 0 – 5 . (Biểu thị thời gian đạt đỉnh đầu tiên của dòng điện cộng hưởng khi bắt đầu đánh lửa.)

4. Dòng điện cực đại tại điểm V* của chu kỳ: V(C/ C 05 (Biểu thị dòng điện cực đại.)

5. Phản hồi ban đầu là hàm số của thời gian:

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

(Biểu thị điện áp như một hàm của thời gian.)

6. Năng lượng của cuộn cảm tính bằng jun: E=0,5U 2 .

7. Đáp ứng khi mạch hở với dòng điện cực đại qua L: LcPi/dt 2 +Rdi/dt+it/C=dv/dt.

Từ biểu thức này, rõ ràng là năng lượng của cuộn dây phải được hướng đi đâu đó trong một thời gian rất ngắn, dẫn đến một trường bùng nổ giải phóng năng lượng E x B.

Xung lực mạnh mẽ của nhiều megawatt trong phạm vi không khí<*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. Tôi.< г п1гч электромагнитная волна будетзависетъотгеометрии конструкции. Большая длина г* Х’бодз обеспечит лучшие характеристики từ trường B, và squats ngắn tạo thành một sân ở mức độ lớn hơn điện trường E. Các tham số này sẽ được đưa vào các phương trình tương tác về hiệu suất bức xạ của anten. Cách tiếp cận tốt nhất ở đây là thử nghiệm thiết kế ăng-ten để đạt được kết quả tối ưu, sử dụng kiến ​​thức toán học của bạn để cải thiện các thông số cơ bản. Hư hỏng mạch thường là kết quả của xung di/dt (trường B) rất cao. Đây là một chủ đề để thảo luận!

Một tụ điện có độ tự cảm thấp 0,5 µF được sạc trong 20 giây bằng thiết bị tích điện ion được mô tả trong Chương 1, Dự án phản trọng lực và được sửa đổi như minh họa. Có thể đạt được nhiều hơn nữa tốc độ cao tính phí bằng cách sử dụng các hệ thống hiện tại cao hơn, được cung cấp theo đơn đặt hàng đặc biệt cho các nghiên cứu nâng cao hơn thông qua www.amasingl.com.

Xung RF năng lượng cao cũng có thể được tạo ra trong đó đầu ra của bộ tạo xung được ghép với một ăng-ten nửa sóng cấp nguồn trung tâm có kích thước đầy đủ được điều chỉnh theo tần số trong phạm vi 1-1,5 MHz. Phạm vi thực tế ở tần số 1 MHz là lớn hơn 150 m, phạm vi như vậy có thể quá mức đối với nhiều thử nghiệm. Tuy nhiên, điều này là bình thường đối với độ phát xạ bằng 1, trong tất cả các mạch khác, hệ số này nhỏ hơn 1. Có thể giảm chiều dài của các phần tử thực tế bằng cách sử dụng phần tứ sóng được điều chỉnh bao gồm 75 m dây quấn cách nhau hoặc sử dụng ống PVC PVC từ hai đến ba mét. Mạch này tạo ra một xung năng lượng tần số thấp.

Xin lưu ý, như đã nêu trước đây, xung đầu ra của hệ thống này có thể gây hư hỏng cho máy tính và bất kỳ thiết bị nào có bộ vi xử lý và mạch điện tương tự khác trên một khoảng cách đáng kể. Hãy luôn cẩn thận khi kiểm tra và sử dụng hệ thống này, nó có thể làm hỏng các thiết bị ở gần đó. Mô tả về các bộ phận chính được sử dụng trong hệ thống phòng thí nghiệm của chúng tôi được đưa ra trong Hình 2. 25.2.

tụ điện

Tụ điện C được sử dụng trong những trường hợp như vậy phải có độ tự cảm và điện trở phóng điện rất thấp. Đồng thời, thành phần này phải có khả năng tích lũy đủ năng lượng để tạo ra xung năng lượng cao cần thiết ở tần số nhất định. Thật không may, hai yêu cầu này xung đột với nhau và khó thực hiện đồng thời. Tụ năng lượng cao sẽ luôn có độ tự cảm cao hơn tụ năng lượng thấp. Một yếu tố quan trọng khác là việc sử dụng điện áp tương đối cao để tạo ra dòng phóng điện cao. Các giá trị này là cần thiết để khắc phục trở kháng phức tạp nội tại của các điện trở cảm ứng và điện trở mắc nối tiếp dọc theo đường phóng điện.

Hệ thống này sử dụng tụ điện 5 µF ở điện áp 50.000 V với độ tự cảm 0,03 µH. Tần số cơ bản chúng ta cần cho mạch năng lượng thấp là 1 MHz. Năng lượng của hệ thống là 400 J ở 40 kV, được xác định theo tỷ lệ:

E = 1/2 CV2.

Cuộn cảm

Bạn có thể sử dụng cuộn dây nhiều vòng cho các thử nghiệm tần số thấp với ăng-ten kép. Kích thước được xác định theo công thức độ tự cảm của không khí:

Cơm. 25,7. Lắp đặt khe hở tia lửa để kết nối với ăng-ten khi hoạt động ở tần số thấp

Thiết bị ứng dụng

Hệ thống này được thiết kế để nghiên cứu độ nhạy của thiết bị điện tử với các xung điện từ. Hệ thống có thể được sửa đổi để sử dụng tại hiện trường và chạy bằng pin sạc. Năng lượng của nó có thể được tăng lên thành các xung năng lượng điện từ vài kilojoule, người dùng phải tự chịu rủi ro. Bạn không nên cố gắng tạo phiên bản thiết bị của riêng mình hoặc sử dụng thiết bị này nếu bạn không có đủ kinh nghiệm sử dụng nó. hệ thống xung năng lượng cao.

Các xung năng lượng điện từ có thể được tập trung hoặc bắn song song bằng cách sử dụng một gương phản xạ parabol. Bất kỳ thiết bị điện tử nào và thậm chí cả đèn phóng điện bằng khí đều có thể đóng vai trò là mục tiêu thử nghiệm. Sự bùng nổ năng lượng âm thanh có thể gây ra sóng xung kích âm thanh hoặc áp suất âm thanh cao ở tiêu cự anten parabol.

Nguồn mua linh kiện, bộ phận

Bạn có thể mua bộ sạc điện áp cao, máy biến áp, tụ điện, khe hở tia lửa khí hoặc khe hở đồng vị phóng xạ, máy phát xung MARX lên đến 2 MB, máy phát EMP qua trang web www.amasingl.com .

Điện giật

Sóng xung kích (SW)- một vùng không khí bị nén mạnh, lan ra mọi hướng từ tâm vụ nổ với tốc độ siêu âm.

Hơi và khí nóng cố gắng nở ra sẽ tạo ra một cú va chạm mạnh vào các lớp không khí xung quanh, nén chúng thành áp lực cao và mật độ và đun nóng đến nhiệt độ cao(vài chục nghìn độ). Lớp khí nén này tạo ra sóng xung kích. Ranh giới phía trước của lớp khí nén được gọi là mặt trước sóng xung kích. Tiếp theo phía trước sốc là một vùng hiếm, nơi áp suất thấp hơn khí quyển. Gần tâm vụ nổ, tốc độ lan truyền sóng xung kích cao gấp mấy lần tốc độ âm thanh. Khi khoảng cách đến vụ nổ tăng lên, tốc độ truyền sóng giảm nhanh. Ở khoảng cách lớn, tốc độ của nó đạt tới tốc độ âm thanh trong không khí.

Sóng xung kích của đạn công suất trung bình truyền đi: km đầu tiên trong 1,4 giây; lần thứ hai - trong 4 giây; thứ năm - trong 12 giây.

Tác hại của hydrocarbon đối với con người, thiết bị, nhà cửa và công trình được đặc trưng bởi: áp suất vận tốc; áp suất dư thừa ở phía trước chuyển động của sóng xung kích và thời gian tác động của nó lên vật thể (pha nén).

Tác động của hydrocarbon đối với con người có thể trực tiếp và gián tiếp. Khi tác động trực tiếp, nguyên nhân gây thương tích là do áp suất không khí tăng tức thời, được coi là một cú va chạm mạnh, dẫn đến gãy xương, tổn thương các cơ quan nội tạng, đứt mạch máu. Khi tiếp xúc gián tiếp, con người bị ảnh hưởng bởi các mảnh vụn bay từ các tòa nhà và công trình, đá, cây cối, kính vỡ và các vật thể khác. Tác động gián tiếp đạt tới 80% tất cả các tổn thương.

Với áp suất vượt quá 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2), những người không được bảo vệ có thể bị thương nhẹ (bầm tím nhẹ và bầm tím). Tiếp xúc với hydrocarbon với áp suất vượt quá 40-60 kPa dẫn đến tổn thương vừa phải: mất ý thức, tổn thương cơ quan thính giác, trật khớp chân tay nghiêm trọng, tổn thương các cơ quan nội tạng. Chấn thương cực kỳ nghiêm trọng, thường gây tử vong, được quan sát thấy ở áp suất vượt quá 100 kPa.

Mức độ thiệt hại của sóng xung kích đối với các vật thể khác nhau phụ thuộc vào cường độ và loại vụ nổ, độ bền cơ học (độ ổn định của vật thể), cũng như khoảng cách xảy ra vụ nổ, địa hình và vị trí của các vật thể trên mặt đất.

Để bảo vệ khỏi tác động của hydrocarbon, nên sử dụng các biện pháp sau: rãnh, vết nứt và rãnh, làm giảm hiệu ứng này 1,5-2 lần; đào - 2-3 lần; nơi trú ẩn - 3-5 lần; tầng hầm của ngôi nhà (tòa nhà); địa hình (rừng, khe núi, thung lũng, v.v.).

Xung điện từ(AMY) là tập hợp điện trường và từ trường sinh ra do sự ion hóa các nguyên tử của môi trường dưới tác dụng của bức xạ gamma. Thời gian tác dụng của nó là vài mili giây.

Các thông số chính của EMR là dòng điện và điện áp cảm ứng trong dây dẫn và đường cáp, có thể dẫn đến hư hỏng và hỏng hóc thiết bị điện tử, đôi khi gây hư hỏng cho người làm việc với thiết bị.

Trong các vụ nổ trên mặt đất và trên không, tác động gây hại của xung điện từ được quan sát thấy ở khoảng cách vài km tính từ tâm vụ nổ hạt nhân.

Hầu hết bảo vệ hiệu quả từ các xung điện từ đang che chắn các đường dây cung cấp và điều khiển điện, cũng như các thiết bị điện và vô tuyến.

Tình huống phát sinh khi vũ khí hạt nhân được sử dụng ở những khu vực có sức hủy diệt.

Nguồn hủy diệt hạt nhân là một lãnh thổ mà trong đó, do việc sử dụng vũ khí hạt nhân, đã xảy ra thương vong và tử vong hàng loạt về con người, động vật và thực vật trong trang trại, sự phá hủy và hư hại đối với các tòa nhà và công trình, tiện ích và mạng công nghệ và đường dây, thông tin liên lạc vận tải và các đối tượng khác.

Trong một vụ nổ hạt nhân, bức xạ điện từ mạnh được tạo ra ở dải sóng rộng với mật độ tối đa trong vùng 15-30 kHz.

Do thời gian tác dụng ngắn - hàng chục micro giây - bức xạ này được gọi là xung điện từ (EMP).

Nguyên nhân của EMR là do trường điện từ không đối xứng do sự tương tác của lượng tử gamma với môi trường.

Các thông số chính của EMR, như một yếu tố gây tổn hại, là cường độ của điện trường và từ trường. Trong các vụ nổ trên không và trên mặt đất, bầu khí quyển dày đặc giới hạn diện tích lan truyền của tia gamma và kích thước của nguồn EMR gần như trùng khớp với diện tích hoạt động của bức xạ xuyên thấu. Trong không gian, EMR có thể đạt được chất lượng của một trong những yếu tố gây hại.

EMR không có ảnh hưởng trực tiếp đến con người.

Tác dụng của EMR thể hiện chủ yếu trên các vật thể dẫn dòng điện: đường dây điện và thông tin liên lạc trên không và ngầm, hệ thống báo động và điều khiển, giá đỡ kim loại, đường ống, v.v. Tại thời điểm vụ nổ, một xung dòng điện xuất hiện trong chúng và tạo ra một điện thế cao so với mặt đất.

Kết quả là có thể xảy ra sự cố cách điện của cáp, hư hỏng thiết bị đầu vào của thiết bị điện và vô tuyến, cháy thiết bị chống sét và dây cầu chì, hư hỏng máy biến áp và hỏng thiết bị bán dẫn.

Trường điện từ mạnh có thể làm hỏng thiết bị tại các điểm điều khiển, trung tâm liên lạc và gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành.

Bảo vệ chống lại EMI đạt được bằng cách che chắn các khối và bộ phận thiết bị điện và vô tuyến riêng lẻ.

Vũ khí hóa học.

Vũ khí hóa học là chất độc hại và phương tiện sử dụng chúng. Các phương tiện ứng dụng bao gồm bom máy bay, băng cassette, đầu đạn tên lửa, đạn pháo, mỏ hóa học, thiết bị phun máy bay, máy tạo khí dung, v.v.

Cơ sở của vũ khí hóa học là chất độc hại (CA) - hợp chất hóa học độc hại ảnh hưởng đến con người và động vật, làm ô nhiễm không khí, địa hình, nguồn nước, thực phẩm và các vật thể khác nhau trong khu vực. Một số tác nhân hóa học được thiết kế để gây hại cho cây trồng.

Trong vũ khí và thiết bị hóa học, các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn. Tại thời điểm sử dụng vũ khí hóa học Các tác nhân chuyển sang trạng thái chiến đấu - hơi, khí dung hoặc giọt và ảnh hưởng đến con người thông qua hệ hô hấp hoặc qua da nếu chúng tiếp xúc với cơ thể con người.

Một đặc điểm của ô nhiễm không khí do hơi và sol khí mịn là nồng độ C = m/v, g/m3 - lượng “m” OM trên một đơn vị thể tích “v” của không khí bị ô nhiễm.

Một đặc tính định lượng về mức độ nhiễm bẩn của các bề mặt khác nhau là mật độ nhiễm trùng: d=m/s, g/m2 - tức là lượng “m” OM nằm trên một đơn vị diện tích “s” của bề mặt bị ô nhiễm.

Các tác nhân được phân loại theo tác dụng sinh lý của chúng đối với con người, mục đích chiến thuật, tốc độ khởi phát và thời gian gây tác hại, đặc tính độc tính, v.v..

Theo tác dụng sinh lý của chúng đối với cơ thể con người, các tác nhân hóa học được chia thành các nhóm sau:

1) Chất độc thần kinh - sarin, soman, Vx (VI-ix). Chúng gây rối loạn chức năng hệ thần kinh, chuột rút, tê liệt và tử vong.

2) Tác nhân gây phồng rộp - khí mù tạt. Ảnh hưởng đến da, mắt, cơ quan hô hấp và tiêu hóa nếu nuốt phải.

3) Các chất độc hại nói chung - axit hydrocyanic và cyanogen clorua. Trong trường hợp ngộ độc, khó thở dữ dội, cảm giác sợ hãi, co giật, tê liệt xuất hiện.

4) Chất gây ngạt - phosgene. Nó ảnh hưởng đến phổi, gây sưng tấy và nghẹt thở.

5) OM của hành động tâm sinh lý - BZ (Bizet). Tác động qua hệ hô hấp. Làm suy giảm sự phối hợp vận động, gây ảo giác và rối loạn tâm thần.

6) chất gây kích ứng - chloroacetophenone, adamsite, CS (Ci-S) và CR (Ci-Er). Những tác nhân hóa học này gây kích ứng cho cơ quan hô hấp và thị giác.

Chất độc thần kinh, chất gây phồng rộp, chất độc và gây ngạt nói chung là những chất gây chết người. Tác nhân gây ra tác dụng tâm lý và kích thích - làm con người mất khả năng tạm thời.

Dựa trên tốc độ khởi phát tác động gây tổn hại, người ta phân biệt giữa các tác nhân tác dụng nhanh (sarin, soman, axit hydrocyanic, CS, SR) và các tác nhân tác dụng chậm (V-X, khí mù tạt, phosgene, Bi-zet).

Theo thời lượng, OB được chia thành dai dẳng và không ổn định. Những chất dai dẳng vẫn giữ được tác dụng gây hại trong vài giờ hoặc vài ngày. Không ổn định - vài chục phút.

Toxodose là lượng chất cần thiết để đạt được hiệu quả gây hại nhất định: T=c*t (g*min)/m3, trong đó: c là nồng độ chất trong không khí, g/m3; t là thời gian một người ở trong không khí bị ô nhiễm, phút.

Khi sử dụng đạn dược hóa học, một đám mây tác nhân hóa học chính sẽ được hình thành. Dưới tác động của các khối không khí chuyển động, OM lan truyền trong một không gian nhất định, tạo thành vùng ô nhiễm hóa chất.

Khu vực ô nhiễm hóa chấtđề cập đến khu vực tiếp xúc trực tiếp với vũ khí hóa học và lãnh thổ nơi đám mây bị ô nhiễm chất hóa học với nồng độ gây thiệt hại đã lan rộng.

Các tổn thương do hóa chất có thể xảy ra ở vùng ô nhiễm hóa chất.

Vị trí thiệt hại hóa học- đây là lãnh thổ mà do ảnh hưởng của vũ khí hóa học đã xảy ra thương vong hàng loạt về người, vật nuôi và thực vật trong trang trại.

Việc bảo vệ chống lại các chất độc hại đạt được bằng cách sử dụng các thiết bị bảo vệ da và hô hấp cá nhân cũng như các phương tiện tập thể.

Các nhóm vũ khí hóa học đặc biệt bao gồm đạn hóa học nhị phân, là hai thùng chứa các loại khí khác nhau - không độc ở dạng nguyên chất, nhưng khi chúng dịch chuyển trong một vụ nổ, sẽ thu được một hỗn hợp độc hại.

Bức xạ xuyên thấu từ vụ nổ hạt nhân làm ion hóa mạnh môi trường không khí, dẫn đến sự xuất hiện của các trường điện từ mạnh, do tồn tại trong thời gian ngắn nên thường được gọi là xung điện từ.

Xung điện từđược hình thành chủ yếu là kết quả của cơ chế Compton, bản chất của cơ chế này như sau. Tia gamma từ vụ nổ tương tác với các nguyên tử môi trường, tạo thành các ion dương chậm và các electron nhanh, di chuyển theo hướng tia gamma tạo ra chúng. Kết quả là các điện tích, dòng điện và trường tự do phát sinh trong không gian xung quanh. Đổi lại, các electron nhanh cũng làm ion hóa môi trường, tạo ra các electron chậm và các ion tích điện dương. Kết quả là môi trường trở nên dẫn điện. Dưới sự ảnh hưởng điện trườngđược tạo ra bởi các electron nhanh, các electron chậm bắt đầu di chuyển về phía các electron nhanh, tạo thành dòng điện dẫn.

Với đầu ra không đối xứng và sự lan truyền của lượng tử gamma, ví dụ, do giao diện không khí-đất gây ra trong vụ nổ hạt nhân trên mặt đất, dòng điện dẫn ở vùng gần (ở khoảng cách lên tới vài km tính từ tâm vụ nổ) ) được đóng trong lòng đất và tạo ra từ trường. Trong các vụ nổ không khí, sự bất đối xứng trong phân bố lượng tử gamma và theo đó, dòng điện do chúng tạo ra phát sinh do mật độ khí quyển không đồng đều theo chiều cao, thiết kế vũ khí hạt nhân và một số lý do khác. Các trường điện từ biến thiên theo thời gian có khả năng lan truyền ra ngoài nguồn, tạo thành trường bức xạ ở khoảng cách lớn tính từ tâm vụ nổ.

Các thông số chính của xung điện từ đặc trưng cho tác động gây hại của nó là sự thay đổi cường độ của điện trường và từ trường theo thời gian (hình dạng xung) và hướng của chúng trong không gian, cũng như giá trị cường độ trường cực đại (biên độ xung).

Xung điện từ của vụ nổ hạt nhân trên mặt đất ở trường gần là tín hiệu xung đơn có mặt trước dốc và có thời lượng lên tới hàng chục mili giây. Khoảng thời gian của mặt trước xung, đặc trưng cho thời gian mà trường tăng đến giá trị cực đại, gần với thời gian xảy ra các quá trình hạt nhân, tức là trong các trường hợp điển hình, nó có thể có giá trị khoảng 10-8 giây. Biên độ của điện trường ở vùng gần có thể lên tới hàng trăm kilovolt trên mét. Sự lan truyền của trường điện từ trong môi trường dẫn điện dẫn đến sự suy giảm tương đối nhanh của nó. Biên độ xung giảm tỷ lệ thuận với khoảng cách từ tâm vụ nổ.

Đối với các vụ nổ ở không khí thấp, các thông số của xung điện từ vẫn gần giống như đối với các vụ nổ trên mặt đất, nhưng khi độ cao của vụ nổ tăng lên thì biên độ của chúng giảm đi. Biên độ xung điện từ của các vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất và trên mặt đất nhỏ hơn đáng kể so với biên độ xung điện từ của các vụ nổ trong khí quyển nên tác hại của nó trong các vụ nổ này thực tế không được biểu hiện rõ ràng.

Tác hại của xung điện từ của vụ nổ hạt nhân

Tác hại của xung điện từ từ vụ nổ hạt nhân đối với vũ khí và thiết bị quân sự được thể hiện ở việc làm gián đoạn hoạt động của thiết bị điện tử vô tuyến và thiết bị điện. Mức độ tác động gây hư hại phụ thuộc vào các thông số của xung điện từ, độ bền của thiết bị và tính chất tương tác của nó với trường điện từ của vụ nổ hạt nhân. Trong thực tế, người ta thường phân biệt giữa tác động trực tiếp của xung điện từ lên thiết bị và tác động lên thiết bị thông qua đường truyền thông. Dòng điện và điện áp sinh ra trên đường dây thông tin liên lạc có thể gây nguy hiểm cho thiết bị và nhân viên ở khoảng cách an toàn với tác động của các yếu tố gây tổn hại khác của vụ nổ hạt nhân

Các bộ phận nhạy cảm nhất của thiết bị điện và vô tuyến điện (lõi từ, bộ phận áp điện, chân không điện và thiết bị phóng khí, v.v.) dễ bị tổn thương trước tác động trực tiếp của xung điện từ. Do tiếp xúc trực tiếp với xung điện từ và tùy thuộc vào loại phần tử, cũng như các tính năng trong thiết kế của nó, một số trong số chúng có thể mất tạm thời hoặc hoàn toàn chức năng, trong khi một số khác có thể can thiệp đáng kể vào hoạt động của thiết bị.

Do đó, một số lõi từ làm từ ferrit mangan-kẽm và hoạt động trong từ trường yếu có đặc điểm là thời gian phục hồi tính thấm từ tương đối dài, đạt tới 30 phút sau khi tiếp xúc với từ trường xung. Sự thay đổi độ thấm từ của lõi ảnh hưởng đến giá trị điện cảm của cuộn cảm và cuộn dây và do đó ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ thiết bị.

Trong các nguyên tố áp điện, tần số của bộ cộng hưởng thạch anh thay đổi trong thời gian dài do sự hấp thụ năng lượng của trường điện từ. Hiệu suất của thiết bị chân không điện và thiết bị phóng điện trong khí có thể bị suy giảm do xuất hiện điện áp và dòng điện ở các đầu nối do ảnh hưởng của xung điện từ.

Nhìn chung, sự gián đoạn hoạt động bình thường của thiết bị điện và điện tử vô tuyến do tác động trực tiếp của xung điện từ có thể được coi là một hiện tượng khá hiếm, vì vỏ kim loại của chính thiết bị, cấu trúc bao quanh của các tòa nhà, máy bay thân tàu, v.v., nơi nó được đặt, làm suy yếu đáng kể tác động gây hại của xung điện từ. Nhân viên không bị ảnh hưởng bởi tác động trực tiếp của xung điện từ. Tác hại lớn nhất của xung điện từ đối với nhân viên, thiết bị điện và vô tuyến điện biểu hiện bằng dòng điện và điện áp cảm ứng trong đường dây cáp và thiết bị thu sóng ăng-ten.

Đặc biệt, điện áp cao và dòng điện đáng kể được tạo ra trong các đường dây cáp và thiết bị cấp ăng-ten đặt bên ngoài các vật thể được che chắn. Ví dụ: các giá trị biên độ của điện áp trên dây dẫn của đường cáp so với vỏ kim loại của chúng, với điều kiện đường dây đó ở gần tâm vụ nổ trên mặt đất, có thể đạt tới hàng chục kilovolt và dòng điện trong kim loại cáp vỏ có thể đạt tới hàng chục kiloamp.

Dòng điện và điện áp cảm ứng có thể vượt quá mức cho phép đối với thiết bị nối vào đường cáp và thiết bị cấp ăng-ten. Kết quả là những thiết bị nằm ngoài vùng ảnh hưởng của các yếu tố gây hại khác sẽ bị hỏng. Dòng điện và điện áp cảm ứng cũng có thể dẫn đến tín hiệu sai và trục trặc trong hệ thống vô tuyến điện tử.

Trong thực tế, điện trở của thiết bị đối với tác động của điện áp và dòng điện xung thường được đặc trưng bởi năng lượng phá hủy ngưỡng, giá trị cực đại và tốc độ tăng (độ dốc) của xung điện áp (dòng điện).

Nói chung, có sự phân biệt giữa sự cố không thể khắc phục và sự cố có thể đảo ngược của thiết bị do tiếp xúc với xung điện từ. Thiệt hại không thể khắc phục có thể do quá tải nhiệt hoặc quá điện áp.

Do quá tải nhiệt, các hư hỏng sau đây đối với các bộ phận của thiết bị có thể xảy ra:

• cháy các miếng chèn an toàn, điện trở;
• phá hủy các tấm tụ gốm và điện cực của các khe hở tia lửa công suất thấp;
• thiêu kết các tiếp điểm rơle dòng điện thấp;
• đứt dây tại các điểm hàn (hàn);
• sự nóng chảy của các lớp mang dòng điện và điện trở của thiết bị bán dẫn.

Quá điện áp có thể dẫn đến sự cố về điện, điển hình là tụ điện, đầu nối phích cắm bộ chuyển đổi, nhóm tiếp điểm rơle và cách điện cáp. Thường có những trường hợp ảnh hưởng của sự cố điện và quá tải nhiệt xảy ra cùng nhau và ảnh hưởng lẫn nhau.

Những thay đổi có thể đảo ngược bao gồm các lỗi tạm thời trong hoạt động của thiết bị. Những thay đổi có thể đảo ngược, theo quy luật, xảy ra với điện áp xung ngắn, năng lượng của nó không đủ để gây ra những thay đổi không thể đảo ngược.

Điện trở của các sản phẩm kỹ thuật điện và điện tử vô tuyến đối với tác động của điện áp xung (dòng điện) khác nhau đáng kể. Vì vậy, ví dụ, để làm hỏng bóng bán dẫn và điốt, cần có năng lượng từ 10^-1 đến 10^-8 J đối với rơle nhiều loại khác nhau từ 10^-1 đến 10^-3 J, đối với động cơ điện và máy biến áp - lớn hơn 10 J. Nói chung, điện trở của thiết bị trước tác động của xung (điện áp) phụ thuộc vào điện trở của các bộ phận của nó.

Dựa trên mức độ tiếp xúc với dòng điện và điện áp cảm ứng, thiết bị điện và vô tuyến điện thường được chia thành ba nhóm:

• có độ nhạy cao (các thiết bị và dụng cụ trên vi mô-đun và vi mạch);
• độ nhạy trung bình (thiết bị bao gồm rơle dòng điện thấp, thiết bị chân không điện, bóng bán dẫn công suất trung bình và cao);
• độ nhạy thấp (thiết bị điện, động cơ điện và máy biến áp, máy tự động, công tắc tơ, rơle và các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ khác của mạng lưới phân phối điện).

Nhìn chung, tác động đến thiết bị và sự cố của thiết bị phụ thuộc vào các thông số xung điện từ, độ bền của bản thân thiết bị, đặc tính điện lý của đất (độ dẫn điện, độ thấm điện môi và từ, điện áp đánh thủng), đặc tính của sản phẩm cáp và thiết bị cấp sóng ăng-ten được kết nối với thiết bị. Theo quy định, không thể đánh giá rõ ràng vai trò của từng yếu tố này vì chúng có mối liên hệ với nhau một cách phức tạp. Vì vậy, cần đánh giá tác động của xung điện từ lên hệ thống điện, vô tuyến của các vật thể một cách riêng biệt cho từng trường hợp cụ thể, có xem xét toàn diện về tác động của tất cả các yếu tố này.

Một cách hiệu quả để bảo vệ các thiết bị điện và điện tử là sử dụng màn hình kim loại, giúp giảm đáng kể các thông số của xung điện từ trong khoang được sàng lọc. Trường điện từ có thể xuất hiện bên trong màn hình do sự khuếch tán của trường bên ngoài qua thành màn hình, xuyên qua các điểm không đồng nhất trên màn hình (lỗ, khe, v.v.), cũng như do dòng điện truyền bên trong màn hình qua vỏ kim loại của các đường cáp bên ngoài và từ các ăng-ten, các thiết bị trung chuyển.

Để tăng hiệu quả bảo vệ thiết bị đặt bên trong màn hình thật, các biện pháp sau được sử dụng:

• các bộ phận riêng lẻ của màn hình được kết nối bằng hàn, được thực hiện bằng một đường nối liên tục;
• tấm che cửa kim loại trong các tòa nhà được nối điện với màn hình chính;
• áp dụng ống đặc biệt(vòi phun) để đưa đường dây cáp vào các công trình; trong trường hợp này, các đường ống được hàn vào màn hình chính;
• vỏ kim loại của đường cáp và thiết bị cấp ăng-ten được nối với vòng nối đất bên ngoài của kết cấu hoặc màn chắn của kết cấu từ mặt ngoài của nó;
• thiết bị có độ nhạy cao được đặt ở phần trung tâm của khoang được che chắn;
• Các lỗ thông gió trên màn hình được trang bị bảo vệ điện từ dưới dạng hộp kim loại (ống dẫn sóng) hoặc lưới kim loại, được lắp đặt ở lối vào các lỗ.

Để bảo vệ thiết bị kết nối với đường cáp bên ngoài và thiết bị cấp ăng-ten, các thiết bị chống sét và cuộn dây thoát nước được lắp đặt; Điốt zener bán dẫn (điốt tham chiếu) được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử có độ nhạy cao. Cáp có vỏ bọc kim loại có điện trở thấp được sử dụng, cáp an ninh và các phương pháp bảo vệ khác được đặt song song với đường cáp.

Dòng điện và điện áp cảm ứng có thể gây nguy hiểm cho con người khi tiếp xúc với các thiết bị truyền thông dẫn điện.

Để bảo vệ con người khỏi tác hại của dòng điện, điện áp cảm ứng, bên cạnh các biện pháp chung đảm bảo an toàn điện, cần thực hiện thêm các biện pháp sau: che phủ sàn khu vực làm việc. vật liệu cách điện; áp dụng nối đất hợp lý, đảm bảo cân bằng điện thế giữa các bộ phận của hệ thống điện, kết cấu kim loại, giá đỡ với thiết bị, tổng đài, khối, v.v. mà con người có thể chạm vào đồng thời; tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu an toàn trong vận hành hệ thống phóng điện xung khi thực hiện các công việc liên quan đến việc thực hiện các biện pháp phòng ngừa và sửa chữa thiết bị, đường dây cáp

Tác hại của xung điện từ (EMP) là do sự xuất hiện của điện áp và dòng điện cảm ứng trong các dây dẫn khác nhau. Tác dụng của EMR thể hiện chủ yếu ở các thiết bị điện và vô tuyến điện tử. Dễ bị tổn thương nhất là các đường truyền thông, tín hiệu và điều khiển. Trong trường hợp này, có thể xảy ra hiện tượng đánh thủng cách điện, hư hỏng máy biến áp, hư hỏng thiết bị bán dẫn, v.v.

LỊCH SỬ VẤN ĐỀ VÀ THỰC TRẠNG KIẾN THỨC HIỆN NAY TRONG LĨNH VỰC EMP

Để hiểu được sự phức tạp của các vấn đề về mối đe dọa EMP và các biện pháp bảo vệ chống lại nó, cần xem xét ngắn gọn lịch sử nghiên cứu về vấn đề này. hiện tượng vật lý và hiện trạng kiến ​​thức trong lĩnh vực này.

Thực tế là một vụ nổ hạt nhân nhất thiết phải kèm theo bức xạ điện từ đã được các nhà vật lý lý thuyết biết rõ ngay cả trước cuộc thử nghiệm thiết bị hạt nhân đầu tiên vào năm 1945. Trong các vụ nổ hạt nhân trong khí quyển và không gian bên ngoài sự hiện diện của EMR đã được ghi nhận bằng thực nghiệm, tuy nhiên các đặc tính định lượng của xung đo được chưa đầy đủ, trước hết là do chưa có thiết bị điều khiển và đo lường có khả năng ghi cực mạnh. bức xạ điện từ, tồn tại trong một thời gian cực kỳ ngắn (một phần triệu giây), thứ hai, bởi vì trong những năm đó, thiết bị điện tử chỉ sử dụng các thiết bị chân không chạy điện, ít bị ảnh hưởng bởi tác động của EMR, điều này làm giảm sự quan tâm đến nghiên cứu của nó.

Việc tạo ra các thiết bị bán dẫn, sau đó là các mạch tích hợp, đặc biệt là các thiết bị kỹ thuật số dựa trên chúng, cũng như việc đưa rộng rãi các phương tiện vào thiết bị quân sự điện tử đã buộc các chuyên gia quân sự phải đánh giá mối đe dọa EMP theo cách khác. Từ năm 1970, vấn đề bảo vệ vũ khí, trang thiết bị quân sự khỏi EMP bắt đầu được Bộ Quốc phòng coi là ưu tiên cao nhất.

Cơ chế tạo EMR như sau. Trong vụ nổ hạt nhân, bức xạ gamma và tia X được tạo ra và dòng neutron được hình thành. Bức xạ gamma tương tác với các phân tử khí quyển, đánh bật cái gọi là electron Compton khỏi chúng. Nếu vụ nổ được thực hiện ở độ cao 20-40 km, thì các electron này sẽ bị từ trường Trái đất bắt giữ và quay tương đối với các đường sức của trường này, tạo ra dòng điện tạo ra EMR. Trong trường hợp này, trường EMR được tổng hợp mạch lạc theo hướng bề mặt trái đất, I E. Từ trường của Trái đất đóng vai trò tương tự như ăng ten mảng pha. Kết quả là, cường độ trường tăng mạnh và do đó biên độ của EMR ở khu vực phía nam và phía bắc tâm chấn của vụ nổ. Thời gian của quá trình này kể từ thời điểm nổ là từ 1 - 3 đến 100 ns.

Ở giai đoạn tiếp theo, kéo dài khoảng từ 1 μs đến 1 s, EMR được tạo ra bởi các electron Compton bị bật ra khỏi phân tử bởi bức xạ gamma phản xạ liên tục và do sự va chạm không đàn hồi của các electron này với dòng neutron phát ra trong vụ nổ.

Trong trường hợp này, cường độ EMR thấp hơn khoảng ba bậc độ lớn so với ở giai đoạn đầu tiên.

Ở giai đoạn cuối, mất khoảng thời gian sau vụ nổ từ 1 giây đến vài phút, EMR được tạo ra bởi hiệu ứng từ thủy động lực do sự nhiễu loạn của từ trường Trái đất bởi quả cầu lửa dẫn điện của vụ nổ. Cường độ EMR ở giai đoạn này rất thấp và lên tới vài chục volt trên mỗi km.

Mối nguy hiểm lớn nhất đối với thiết bị điện tử vô tuyến là giai đoạn đầu tiên của quá trình tạo EMR, theo quy định của pháp luật, cảm ứng điện từ Do biên độ xung tăng cực nhanh (đạt cực đại 3 - 5 ns sau vụ nổ), điện áp cảm ứng có thể đạt tới hàng chục kilovolt trên mét ở mức bề mặt trái đất, giảm dần theo khoảng cách từ tâm chấn của vụ nổ.

Biên độ của điện áp do EMR gây ra trong dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn nằm trong trường của nó và phụ thuộc vào hướng của nó so với vectơ cường độ điện trường. Vâng, căng thẳng trường EMR trong các đường dây điện cao thế có thể đạt tới 50 kV/m, điều này sẽ dẫn đến xuất hiện dòng điện lên tới 12 nghìn ampe trong đó.

EMP cũng được tạo ra trong các loại vụ nổ hạt nhân khác - trên không và trên mặt đất. Về mặt lý thuyết, người ta đã xác định rằng trong những trường hợp này, cường độ của nó phụ thuộc vào mức độ bất đối xứng của các thông số không gian của vụ nổ. Do đó, vụ nổ trong không khí là ít hiệu quả nhất xét theo quan điểm tạo ra EMP. EMP của vụ nổ trên mặt đất sẽ có cường độ cao nhưng giảm nhanh khi di chuyển ra xa tâm chấn.

Vì các mạch điện và thiết bị điện tử có dòng điện thấp hoạt động bình thường ở điện áp vài volt và dòng điện lên đến vài chục miliampe, nên đối với chúng hoàn toàn bảo vệ đáng tin cậy EMI được yêu cầu để đảm bảo giảm cường độ dòng điện và điện áp trong cáp tới sáu bậc độ lớn.

CÁCH CÓ THỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ BẢO VỆ EMP

Cách bảo vệ lý tưởng chống lại EMR là che phủ hoàn toàn căn phòng đặt thiết bị điện tử vô tuyến bằng một màn hình kim loại. Đồng thời, rõ ràng là thực tế không thể đảm bảo được sự bảo vệ như vậy trong một số trường hợp, bởi vì để vận hành thiết bị, thường cần phải đảm bảo kết nối điện của thiết bị với thiết bị bên ngoài. Do đó, các phương tiện bảo vệ kém tin cậy hơn được sử dụng, chẳng hạn như lưới dẫn điện hoặc màng phủ cho cửa sổ, thiết bị di động công trình kim loại cho cửa hút gió và lỗ thông gió và các miếng đệm lò xo tiếp xúc đặt xung quanh chu vi cửa và cửa hầm.

Một vấn đề kỹ thuật phức tạp hơn được coi là việc bảo vệ chống lại sự xâm nhập của EMR vào thiết bị thông qua các đầu vào cáp khác nhau. Một giải pháp triệt để cho vấn đề này có thể là chuyển đổi từ mạng truyền thông điện sang mạng cáp quang mà thực tế không bị ảnh hưởng bởi EMR. Tuy nhiên, việc thay thế các thiết bị bán dẫn ở toàn bộ phạm vi chức năng mà chúng thực hiện bằng các thiết bị quang điện chỉ có thể thực hiện được trong tương lai xa. Do đó, hiện nay, các bộ lọc, bao gồm bộ lọc sợi, cũng như các khe hở tia lửa, điện trở oxit kim loại và điốt Zener tốc độ cao, được sử dụng rộng rãi nhất làm phương tiện bảo vệ các đầu vào cáp.

Tất cả những phương tiện này đều có cả ưu điểm và nhược điểm. Do đó, các bộ lọc điện dung cảm ứng khá hiệu quả trong việc bảo vệ chống lại EMI cường độ thấp và các bộ lọc sợi bảo vệ trong phạm vi tần số siêu cao tương đối hẹp. dòng điện cảm ứng trong vỏ máy bay, vỏ thiết bị và vỏ bọc cáp.

Điện trở oxit kim loại là thiết bị bán dẫn làm tăng mạnh độ dẫn điện của chúng ở điện áp cao. Tuy nhiên, khi sử dụng các thiết bị này làm phương tiện bảo vệ chống lại EMI, người ta phải tính đến hiệu suất không đủ và sự suy giảm các đặc tính của chúng khi tiếp xúc nhiều lần với tải. Những nhược điểm này không có ở điốt Zener tốc độ cao, hoạt động của nó dựa trên sự thay đổi mạnh về điện trở giống như tuyết lở từ tương đối. giá trị cao gần như bằng 0 khi điện áp đặt vào chúng vượt quá một giá trị ngưỡng nhất định. Ngoài ra, không giống như các điện trở, các đặc tính của điốt Zener không bị suy giảm sau nhiều lần tiếp xúc với điện áp cao và chuyển đổi chế độ.

Cách tiếp cận hợp lý nhất để thiết kế các phương tiện bảo vệ chống EMI của các tuyến cáp là tạo ra các đầu nối như vậy, thiết kế của chúng bao gồm các biện pháp đặc biệt để đảm bảo hình thành các phần tử lọc và lắp đặt điốt Zener tích hợp. Giải pháp này giúp thu được các giá trị điện dung và điện cảm rất nhỏ, cần thiết để bảo vệ chống lại các xung có thời lượng ngắn và do đó là thành phần tần số cao mạnh mẽ. Việc sử dụng các đầu nối có thiết kế tương tự sẽ giải quyết được vấn đề hạn chế đặc tính trọng lượng và kích thước của thiết bị bảo vệ.

Lồng Faraday- thiết bị che chắn thiết bị khỏi trường điện từ bên ngoài. Thông thường nó là một lồng nối đất được làm bằng vật liệu dẫn điện cao.

Nguyên lý hoạt động của lồng Faraday rất đơn giản - khi một lớp vỏ dẫn điện kín đi vào điện trường, các electron tự do của lớp vỏ bắt đầu chuyển động dưới tác động của trường này. Kết quả là, các phía đối diện của tế bào thu được điện tích, trường của nó bù cho trường bên ngoài.

Lồng Faraday chỉ bảo vệ khỏi điện trường. Từ trường tĩnh sẽ thâm nhập vào bên trong. Điện trường biến thiên tạo ra từ trường biến thiên, từ trường này cũng tạo ra điện trường biến thiên. Do đó, nếu một điện trường biến thiên bị chặn bằng lồng Faraday thì từ trường biến thiên cũng sẽ không được tạo ra.

Tuy nhiên, ở vùng tần số cao, hoạt động của màn hình như vậy dựa trên sự phản xạ của sóng điện từ từ bề mặt màn hình và sự suy giảm năng lượng tần số cao trong độ dày của nó do tổn thất nhiệt do dòng điện xoáy.

Khả năng che chắn bức xạ điện từ của lồng Faraday được xác định bởi:
độ dày của vật liệu mà nó được tạo ra;
độ sâu của hiệu ứng bề mặt;
tỷ lệ kích thước của các lỗ trong đó với bước sóng của bức xạ bên ngoài.
Để che chắn một sợi cáp, cần tạo ra một lồng Faraday có bề mặt dẫn điện cao dọc theo toàn bộ chiều dài của dây dẫn được che chắn. Để lồng Faraday hoạt động hiệu quả, kích thước của ô lưới phải nhỏ hơn đáng kể so với bước sóng của bức xạ cần được bảo vệ. Nguyên lý hoạt động của thiết bị dựa trên sự phân bố lại các electron trong dây dẫn dưới tác động của trường điện từ.