Bảo vệ thiết bị điện tử khỏi xung điện từ. Xung điện từ: đơn giản về những điều phức tạp

29.09.2019

Xung điện từ (EMP) là một hiện tượng tự nhiên gây ra bởi sự tăng tốc đột ngột của các hạt (chủ yếu là electron), dẫn đến sự bùng nổ năng lượng điện từ cực mạnh. Các ví dụ hàng ngày về EMR bao gồm sét, hệ thống đánh lửa động cơ đốt trong và tia sáng mặt trời. Mặc dù xung điện từ có thể phá hủy các thiết bị điện tử nhưng công nghệ này có thể được sử dụng để vô hiệu hóa các thiết bị điện tử một cách có mục đích và an toàn hoặc để đảm bảo an toàn cho dữ liệu cá nhân và bí mật.

bước

Tạo ra một máy phát điện từ cơ bản

Thu thập các vật liệu cần thiết.Để tạo ra một bộ phát điện từ đơn giản, bạn sẽ cần một chiếc máy ảnh dùng một lần, dây đồng, găng tay cao su, vật hàn, mỏ hàn và một thanh sắt. Tất cả những mặt hàng này có thể được mua tại cửa hàng phần cứng địa phương của bạn.

Dây bạn dùng cho thí nghiệm càng dày thì bộ phát cuối cùng sẽ càng mạnh.
Nếu không tìm được thanh sắt, bạn có thể thay thế bằng thanh làm bằng vật liệu phi kim loại. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng việc thay thế như vậy sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến công suất của xung được tạo ra.
Khi làm việc với các bộ phận điện có thể tích điện hoặc khi đi qua dòng điện xuyên qua một vật thể, chúng tôi khuyên bạn nên đeo găng tay cao su để tránh bị điện giật.

Lắp ráp cuộn dây điện từ. Cuộn dây điện từ là một thiết bị bao gồm hai phần riêng biệt nhưng đồng thời được kết nối với nhau: dây dẫn và lõi. Trong trường hợp này, lõi sẽ là một thanh sắt và dây dẫn sẽ là dây đồng.

Hàn các đầu của cuộn dây điện từ vào tụ điện. Tụ điện, theo quy luật, có dạng hình trụ với hai tiếp điểm và nó có thể được tìm thấy trên bất kỳ bảng mạch nào. Trong máy ảnh dùng một lần, tụ điện như vậy chịu trách nhiệm tạo ra đèn flash. Trước khi hàn tụ điện, hãy nhớ tháo pin ra khỏi máy ảnh, nếu không bạn có thể bị điện giật.

Tìm thấy nơi an toànđể kiểm tra bộ phát điện từ của bạn. Tùy thuộc vào vật liệu liên quan, phạm vi hiệu quả của EMP của bạn sẽ là khoảng một mét theo bất kỳ hướng nào. Dù vậy, mọi thiết bị điện tử bị EMP bắt được sẽ bị phá hủy.
- Đừng quên rằng EMR ảnh hưởng đến bất kỳ và tất cả các thiết bị trong bán kính bị ảnh hưởng, từ các thiết bị hỗ trợ sự sống, chẳng hạn như máy điều hòa nhịp tim, cho đến điện thoại di động. Bất kỳ thiệt hại nào do thiết bị này gây ra thông qua EMP đều có thể dẫn đến hậu quả pháp lý.
- Một khu vực được nối đất, chẳng hạn như gốc cây hoặc một chiếc bàn nhựa, được bề mặt lý tưởngđể thử nghiệm một máy phát điện từ.
Tìm một đối tượng thử nghiệm phù hợp. Vì trường điện từ chỉ ảnh hưởng đến thiết bị điện tử nên hãy cân nhắc mua một thiết bị rẻ tiền từ cửa hàng điện tử ở địa phương bạn. Thử nghiệm có thể được coi là thành công nếu sau khi kích hoạt EMP thiết bị điện tử sẽ ngừng hoạt động.
- Nhiều cửa hàng đồ dùng văn phòng bán máy tính điện tử khá rẻ tiền mà bạn có thể kiểm tra tính hiệu quả của bộ phát được tạo ra.
Lắp lại pin vào máy ảnh.Để khôi phục điện tích, bạn cần truyền điện qua tụ điện, sau đó tụ điện sẽ cung cấp dòng điện cho cuộn dây điện từ của bạn và tạo ra xung điện từ. Đặt đối tượng thử nghiệm càng gần bộ phát EM càng tốt.

Cho tụ điện nạp điện. Cho phép pin sạc lại tụ điện bằng cách ngắt kết nối nó khỏi cuộn dây điện từ, sau đó sử dụng găng tay cao su hoặc kẹp nhựa để kết nối lại chúng. Nếu bạn làm việc bằng tay trần, bạn có nguy cơ bị điện giật.

Bật tụ điện. Kích hoạt đèn flash trên máy ảnh sẽ giải phóng điện tích trong tụ điện, khi đi qua cuộn dây sẽ tạo ra một xung điện từ.

Chế tạo thiết bị bức xạ EM di động
1. Thu thập mọi thứ bạn cần. Việc tạo một thiết bị EMR di động sẽ diễn ra suôn sẻ hơn nếu bạn có mọi thứ bên mình công cụ cần thiết và các thành phần. Bạn sẽ cần các mục sau đây:
  
  Tháo bảng mạch ra khỏi máy ảnh. Bên trong chiếc máy ảnh dùng một lần có một bảng mạch chịu trách nhiệm về chức năng của nó. Đầu tiên, tháo pin, sau đó là bo mạch, không quên đánh dấu vị trí của tụ điện.
  - Khi làm việc với máy ảnh và tụ điện trong găng tay cao su, bạn sẽ tự bảo vệ mình khỏi bị điện giật.
  - Tụ điện thường có hình dạng giống như một hình trụ với hai cực gắn vào một bảng mạch. Đây là một trong chi tiết quan trọng nhất thiết bị EMR trong tương lai.
  - Sau khi tháo pin, hãy nhấp vào máy ảnh vài lần để sử dụng hết điện tích tích lũy trong tụ điện. Do tích lũy điện tích nên bạn có thể bị điện giật bất cứ lúc nào.
2. Quấn dây đồng quanh lõi sắt. Lấy một lượng dây đồng vừa đủ sao cho các vòng cách đều nhau có thể che phủ hoàn toàn lõi sắt. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng các cuộn dây vừa khít với nhau, nếu không nó sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn điện EMP.
  - Để lại một lượng nhỏ dây ở các cạnh của cuộn dây. Chúng cần thiết để kết nối phần còn lại của thiết bị với cuộn dây.
3. Áp dụng vật liệu cách nhiệt cho ăng-ten radio.Ăng-ten radio sẽ đóng vai trò như một tay cầm để gắn cuộn phim và bảng camera. Quấn băng dính điện xung quanh đế ăng-ten để bảo vệ khỏi bị điện giật.
  
  Cố định bảng vào một miếng bìa cứng dày. Các tông sẽ đóng vai trò như một lớp cách nhiệt khác, giúp bảo vệ bạn khỏi sự phóng điện khó chịu. Lấy bảng và cố định nó vào bìa cứng bằng băng dính điện, nhưng sao cho nó không che khuất các đường đi của mạch dẫn điện.
  - Bảo vệ bảng mặt trước lên sao cho tụ điện và các rãnh dẫn điện của nó không tiếp xúc với bìa cứng.
  - Lớp bìa cứng phía sau cho PCB cũng phải có đủ không gian cho ngăn chứa pin.
4. Gắn cuộn dây điện từ vào đầu ăng-ten radio. Vì dòng điện phải đi qua cuộn dây để tạo ra EMI nên nên thêm lớp cách điện thứ hai bằng cách đặt một miếng bìa cứng nhỏ giữa cuộn dây và ăng-ten. Lấy băng dính điện và cố định ống chỉ vào một miếng bìa cứng.
  
  Hàn nguồn điện. Xác định vị trí các đầu nối pin trên bo mạch và kết nối chúng với các điểm tiếp xúc tương ứng trên ngăn chứa pin. Sau đó, bạn có thể cố định toàn bộ mọi thứ bằng băng dính điện trên một phần bìa cứng còn trống.
  
  Nối cuộn dây với tụ điện. Bạn cần hàn các cạnh của dây đồng vào các điện cực của tụ điện. Một công tắc cũng nên được lắp đặt giữa tụ điện và cuộn dây điện từ để điều khiển dòng điện giữa hai thành phần.

Trên mạng toàn cầu, giờ đây bạn có thể tìm thấy một lượng thông tin khổng lồ về xung điện từ là gì. Nhiều người sợ hãi anh ta, đôi khi không hiểu hết những gì họ đang nói. các chương trình truyền hình khoa học và các bài báo trên báo vàng. Đã đến lúc xem xét vấn đề này chưa?

Vì vậy, xung điện từ (EMP) là nhiễu loạn ảnh hưởng đến bất kỳ vật thể vật chất nào nằm trong vùng hoạt động của nó. Nó không chỉ ảnh hưởng đến các vật dẫn dòng điện mà còn ảnh hưởng đến chất điện môi, chỉ ở dạng hơi khác một chút. Thông thường khái niệm “xung điện từ” liền kề với thuật ngữ “vũ khí hạt nhân”. Tại sao? Câu trả lời rất đơn giản: chính trong một vụ nổ hạt nhân, EMR đạt giá trị lớn nhất có thể. Có khả năng là trong một số cơ sở thử nghiệm cũng có thể tạo ra nhiễu loạn trường mạnh, nhưng chúng có tính chất cục bộ, trong khi trong vụ nổ hạt nhân, diện tích lớn bị ảnh hưởng.

Xung điện từ xuất hiện nhờ một số định luật mà mọi thợ điện đều gặp phải trong công việc hàng ngày của mình. Như đã biết, chuyển động có hướng của các hạt cơ bản mang điện tích có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Nếu có một vật dẫn mà dòng điện chạy qua thì xung quanh nó luôn ghi nhận một trường. Điều ngược lại cũng đúng: tác động điện từ trường trên vật liệu dẫn điện sẽ tạo ra lực điện động trong đó và kết quả là tạo ra dòng điện. Người ta thường quy định rằng vật dẫn tạo thành một mạch điện, mặc dù điều này chỉ đúng một phần, vì chúng tạo ra các mạch điện riêng trong thể tích của chất dẫn điện. tạo ra sự chuyển động của các electron, do đó xuất hiện một trường. Khi đó mọi thứ đều đơn giản: các đường dây căng lần lượt tạo ra dòng điện cảm ứng trong các dây dẫn xung quanh.

Cơ chế của hiện tượng này như sau: nhờ sự giải phóng năng lượng tức thời, các dòng hạt cơ bản (gamma, alpha, v.v.) phát sinh. Trong quá trình di chuyển trong không khí, các electron bị “đánh bật” khỏi các phân tử định hướng dọc theo đường từ trường của Trái đất. Một chuyển động có hướng (dòng điện) xảy ra, tạo ra một trường điện từ. Và vì những quá trình này diễn ra với tốc độ cực nhanh nên chúng ta có thể nói về xung lực. Tiếp theo, một dòng điện được tạo ra trong tất cả các dây dẫn nằm trong vùng tác động của trường (hàng trăm km), và vì cường độ trường rất lớn nên giá trị hiện tại cũng lớn. Điều này khiến hệ thống bảo vệ bị ngắt, cầu chì bị nổ, thậm chí dẫn đến hỏa hoạn và hư hỏng không thể khắc phục. Mọi thứ từ đường dây điện đến đường dây điện đều tiếp xúc với EMR, mặc dù ở các mức độ khác nhau.

Bảo vệ chống lại EMR bao gồm việc ngăn chặn tác động cảm ứng của trường. Điều này có thể đạt được bằng nhiều cách:

Di chuyển ra xa tâm chấn vì trường yếu dần khi khoảng cách ngày càng tăng;

Thiết bị điện tử lá chắn (mặt đất);

- "tháo rời" các mạch, cung cấp các khoảng trống có tính đến dòng điện cao.

Bạn thường có thể bắt gặp câu hỏi làm thế nào để tạo ra xung điện từ bằng chính đôi tay của mình. Trên thực tế, mỗi người đều gặp phải nó hàng ngày khi bật công tắc bóng đèn. Tại thời điểm chuyển mạch, dòng điện nhanh chóng vượt quá dòng định mức hàng chục lần; một trường điện từ được tạo ra xung quanh dây dẫn, tạo ra một suất điện động trong các dây dẫn xung quanh. Lực của hiện tượng này đơn giản là không đủ để gây ra thiệt hại tương đương với EMP của một vụ nổ hạt nhân. Biểu hiện rõ ràng hơn của nó có thể thu được bằng cách đo mức trường gần hồ quang hàn điện. Trong mọi trường hợp, nhiệm vụ rất đơn giản: cần tổ chức khả năng xuất hiện tức thời của dòng điện có giá trị hiệu dụng lớn.

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 (EMP) 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.

Giới thiệu.

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. Vào cuối thập niên 50 - đầu thập niên 60 vụ nổ hạt nhân trong khí quyển và không gian bên ngoài sự hiện diện của EMR đã được ghi lại bằng thực nghiệm.

Tuy nhiên, đặc tính định lượng của xung được đo chưa đầy đủ, trước hết là do chưa có thiết bị điều khiển, 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.

Mô tả vật lý EMR.

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. Khoảng thời gian quá trình này từ thời điểm nổ 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. Ngoài việc làm gián đoạn tạm thời chức năng (chặn chức năng) của các thiết bị điện tử, cho phép khôi phục chức năng của chúng sau đó, vũ khí EMP có thể gây ra sự phá hủy vật lý (hư hỏng chức năng) của các bộ phận bán dẫn của thiết bị điện tử, kể cả những bộ phận ở trạng thái tắt.

Cũng cần lưu ý khả năng tác động gây tổn hại của một lực mạnh Bức xạ EMR vũ khí trên hệ thống điện và năng lượng điện của vũ khí và trang thiết bị quân sự (WME), hệ thống đánh lửa điện tử của động cơ đốt trong (Hình 1). Dòng điện được kích thích bởi trường điện từ trong mạch cầu chì điện hoặc vô tuyến được lắp trên đạn dược có thể đạt tới mức đủ để kích hoạt chúng. Dòng năng lượng cao có khả năng kích nổ đầu đạn nổ (HE) của tên lửa, bom và đạn pháo, cũng như kích nổ mìn không tiếp xúc trong bán kính 50–60 m tính từ điểm phát nổ của EMP cỡ trung bình. đạn dược (100–120 mm).

Hình 1. Buộc dừng xe bằng hệ thống điện tửđánh lửa

Về tác hại của vũ khí EMP đối với nhân viên, thường xuyên, Chúng ta đang nói về về tác động của sự gián đoạn tạm thời khả năng vận động cảm giác đầy đủ của một người, việc xảy ra những hành động sai lầm trong hành vi của anh ta và thậm chí mất khả năng làm việc. Điều cần thiết là biểu hiện tiêu cực tác động của các xung vi sóng siêu ngắn mạnh không nhất thiết liên quan đến sự phá hủy nhiệt của tế bào sống của các vật thể sinh học. Yếu tố gây hại thường có cường độ điện trường cao gây ra trên màng tế bào, có thể so sánh với cường độ bán tĩnh tự nhiên của điện trường của các điện tích nội bào. trên bề mặt mô sinh học 1,5 mW/cm2 có sự thay đổi đáng tin cậy điện thế não Hoạt động các tế bào thần kinh thay đổi dưới tác động của một xung vi sóng duy nhất kéo dài từ 0,1 đến 100 ms, nếu mật độ năng lượng trong nó đạt 100 mJ/cm2. Hậu quả của ảnh hưởng như vậy đối với con người vẫn chưa được nghiên cứu kỹ, nhưng người ta biết rằng việc chiếu xạ bằng xung vi sóng đôi khi gây ra ảo giác âm thanh, và khi sức mạnh tăng lên, thậm chí có thể mất ý thức.

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 V. đường dây điện cao thế truyền tải điện có thể đạt tới 50 kV/m, điều này sẽ dẫn đến xuất hiện dòng điện trong chúng với cường độ lên tới 12 nghìn ampe.

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.

Do việc thu thập dữ liệu thực nghiệm trong các vụ thử hạt nhân dưới lòng đất rất phức tạp và tốn kém về mặt kỹ thuật nên giải pháp cho tập dữ liệu có thể đạt được bằng các phương pháp và phương tiện mô hình vật lý.

Nguồn EMP (vũ khí không gây chết người). Vũ khí EMP có thể được tạo ra cả ở dạng tổ hợp bức xạ định hướng điện tử cố định và di động, cũng như ở dạng đạn điện từ (EMM), được bắn tới mục tiêu bằng đạn pháo, mìn, tên lửa dẫn đường (Hình 2), bom trên không, vân vân.

Một máy phát điện cố định cho phép bạn tái tạo EMR với sự phân cực ngang của điện trường. Nó bao gồm máy phát điện cao áp xung điện (4 MV), ăng-ten bức xạ lưỡng cực đối xứng trên hai cột và khu vực thử nghiệm bê tông mở. Việc lắp đặt đảm bảo hình thành phía trên vị trí thử nghiệm (ở độ cao 3 và 10 m) EMR với cường độ trường tương ứng là 35 và 50 kV/m.

Máy tạo HPDII di động (có thể vận chuyển) được thiết kế để mô phỏng EMR phân cực theo chiều ngang. Nó bao gồm một máy phát xung điện áp cao và một ăng-ten lưỡng cực đối xứng được gắn trên bệ xe kéo, cũng như thiết bị thu thập và xử lý dữ liệu được đặt trong một xe tải riêng biệt.

EMB dựa trên các phương pháp chuyển đổi năng lượng hóa học của vụ nổ, quá trình đốt cháy và năng lượng điện dòng điện một chiều thành năng lượng trường điện từ năng lượng cao. Giải pháp cho bài toán tạo ra đạn EMP trước hết gắn liền với sự hiện diện của các nguồn bức xạ nhỏ gọn có thể đặt trong khoang đầu đạn của tên lửa dẫn đường cũng như trong đạn pháo.

Các nguồn năng lượng nhỏ gọn nhất cho EMB ngày nay được coi là máy phát từ trường nổ xoắn ốc (EMG), hoặc máy phát có lực nén từ trường nổ, có hiệu suất tốt nhất trọng lượng riêng năng lượng theo khối lượng (100 kJ/kg) và thể tích (10 kJ/cm3), cũng như máy phát điện từ động nổ (EMDG). Trong VMG, với sự hỗ trợ của thuốc nổ, năng lượng vụ nổ được chuyển đổi

thành năng lượng từ trường với hiệu suất lên tới 10% và khi sự lựa chọn tối ưu Thông số VMG – thậm chí lên tới 20%. Loại thiết bị này có khả năng tạo ra các xung có năng lượng hàng chục megajoule và thời lượng lên tới 100 μs. Công suất bức xạ cực đại có thể đạt tới 10 TW. EMG có thể được sử dụng độc lập hoặc như một trong các tầng bơm của máy phát vi sóng. Dải quang phổ giới hạn của bức xạ EMG (lên tới vài megahertz) khiến ảnh hưởng của chúng lên RES khá chọn lọc.

Hình 2. Thiết kế (a) và nguyên tắc (b) sử dụng chiến đấu của EMB tiêu chuẩn.

Do đó, nảy sinh vấn đề tạo ra hệ thống ăng-ten nhỏ gọn phù hợp với các thông số của EMR được tạo ra. Trong VMDG, chất nổ hoặc nhiên liệu tên lửa được sử dụng để tạo ra dòng plasma, sự chuyển động nhanh của dòng này trong từ trường dẫn đến tạo ra dòng điện siêu mạnh kèm theo bức xạ điện từ.

Ưu điểm chính của VMDG là khả năng tái sử dụng vì hộp đạn chứa chất nổ hoặc nhiên liệu tên lửa có thể được đặt vào máy phát điện nhiều lần. Tuy nhiên, đặc điểm trọng lượng và kích thước cụ thể của nó thấp hơn 50 lần so với VMG, hơn nữa, công nghệ VMG vẫn chưa phát triển đủ để dựa vào các nguồn năng lượng này trong tương lai gần.

Bạn cảm thấy chán ngấy với tiếng nhạc ầm ĩ của hàng xóm hay chỉ muốn tự mình chế tạo một số thiết bị điện thú vị? Sau đó, bạn có thể thử lắp ráp một bộ tạo xung điện từ đơn giản và nhỏ gọn có khả năng vô hiệu hóa các thiết bị điện tử gần đó.

Máy phát EMR là thiết bị có khả năng tạo ra nhiễu điện từ ngắn hạn tỏa ra từ tâm chấn của nó, do đó làm gián đoạn hoạt động của các thiết bị điện tử. Một số vụ nổ EMR xảy ra một cách tự nhiên, ví dụ như ở dạng phóng tĩnh điện. Ngoài ra còn có các vụ nổ EMP nhân tạo, chẳng hạn như xung điện từ hạt nhân.

TRONG vật liệu này sẽ chỉ cho bạn cách lắp ráp một cơ bản máy phát điện từ sử dụng các vật dụng thông dụng có sẵn: mỏ hàn, que hàn, máy ảnh dùng một lần, công tắc bấm nút, cáp đồng dày cách điện, dây tráng men, công tắc chốt dòng cao áp. Máy phát điện được trình bày sẽ không mạnh lắm về mặt công suất nên có thể không vô hiệu hóa được các thiết bị nghiêm trọng nhưng có thể ảnh hưởng đến các thiết bị điện đơn giản, vì vậy dự án này nên được coi là một dự án đào tạo cho người mới bắt đầu về kỹ thuật điện.

Vì vậy, trước tiên, bạn cần mang theo một chiếc máy ảnh dùng một lần, chẳng hạn như Kodak. Tiếp theo bạn cần mở nó. Mở vỏ và xác định vị trí tụ điện lớn. Thực hiện việc này với găng tay cao su cách điện để tránh bị điện giật khi phóng điện tụ điện. Khi được sạc đầy, nó có thể hiển thị điện áp lên tới 330 V. Kiểm tra điện áp trên nó bằng vôn kế. Nếu vẫn còn điện tích, hãy loại bỏ nó bằng cách dùng tuốc nơ vít làm chập mạch các cực của tụ điện. Hãy cẩn thận, khi bị chập, đèn flash sẽ xuất hiện với tiếng bật đặc trưng. Sau khi xả tụ điện, hãy tháo bảng mạch được gắn trên đó và tìm nút bật/tắt nhỏ. Hãy hàn nó lại và hàn nút chuyển đổi của bạn vào vị trí của nó.

Hàn hai dây cáp đồng cách điện vào hai cực của tụ điện. Kết nối một đầu của cáp này với công tắc dòng điện cao. Để đầu kia tự do bây giờ.

Bây giờ bạn cần cuộn cuộn dây tải. Quấn dây tráng men từ 7 đến 15 lần quanh một vật tròn có đường kính 5 cm. Sau khi cuộn dây đã thành hình, hãy quấn nó bằng băng keo để sử dụng an toàn hơn nhưng để lại hai dây nhô ra để nối với các đầu cực. Sử dụng giấy nhám hoặc một lưỡi dao sắc để loại bỏ lớp tráng men ở hai đầu dây. Kết nối một đầu với cực tụ điện và đầu còn lại với công tắc dòng điện cao.

Bây giờ chúng ta có thể nói rằng bộ tạo xung điện từ đơn giản nhất đã sẵn sàng. Để sạc pin, chỉ cần kết nối pin với các cực thích hợp trên bảng mạch in với một tụ điện. Mang một số thiết bị điện tử cầm tay mà bạn không bận tâm đến cuộn dây và nhấn công tắc.