EMP电磁脉冲

更新时间:2023-06-22 09:29:34 阅读: 评论:0

EMP 电磁脉冲
我爱你韩语科技名词定义中文名称:电磁脉冲英文名称:ElectroMagnetic Pul;EMP定义:指围绕整个系统具有宽带大功率效应的脉冲。例如在核爆炸时就会
对系统产生这种影响。
EMP-(electromagnetic puls)电磁脉冲由核爆炸和非核电磁脉冲弹(高功率微波弹)爆炸而产生。核爆炸产生的电磁脉冲称为核电磁脉冲,任何在地面以上爆炸的核武器都会产生电磁脉冲,能量大约占核爆炸总能量的百万分之一,
频率从几百赫到几兆赫。非核电磁脉冲弹则利用炸药爆炸或化学燃料燃烧产生
的能量,通过微波器件转换成高功率微波辐射能,能发射峰值功率在吉瓦以上、频率为1吉赫~300吉赫的脉冲微波束,在裸露的导电体(例如裸露的电线、印
刷电路板的印制线)上急剧产生数千伏的瞬变电压,对大量电子设备造成无法挽回的损坏。
电磁脉冲主要用于破坏敌人的电子设备。
电磁脉冲是一种物理现象,而有以下两种意思:
(1)由爆炸(特别是核爆炸)、闪电、太阳黑子、导管效应或电器火花等状况下产生的电磁辐射、或者由于康普顿散射或光子散射产生与光电子产生的剧烈
变化的交变电磁场,作用于电子材料、爆破设备或周围媒介的电磁冲击波,即
称为EMP。核爆所产生之γ射线会以光速由爆点向四周辐射,和空气中的氧、
氮原子相撞击,而产生带负电之电子,产生极强之电磁场(俗称电磁脉冲)。这
个电磁场可能会对用电设备或电子设备发生耦合,并产生具破坏性的电流和浪涌。参见电磁脉冲弹以了解对电器破坏效果的细节。电磁脉冲在冲击范围以外
几乎不会被察觉,除非这个设备是核武器或是专门用于产生电磁冲击波的武器;
(2)一个宽带率、高强度而短暂的电磁能喷发。由一个核爆炸或一个小行星撞击产生的电磁脉冲,其能量的大部分频率宽度介于3赫兹到30千赫兹之间。
实际情况kiddle
电磁脉冲的最长时间通常只会持续一秒钟。任何没有受到保护的电器和任何连接到电线的东西,如电
力系统、电子设备、微芯片等都将会受到电磁脉冲的影响而导致无法修复的损坏,而且电磁脉冲会造成大气层电荷密度的剧烈改变,使超高频以下的各种波段产生干扰,而使通讯暂时阻断。使用真空管(电子管)的老式设备则不容易受到电磁脉冲的攻击;冷战时期苏联和美国的飞行器有很多航空电子设备仍使用真空管。也有一些网站探讨相关的方法来防止家中或企业中的电器被电磁脉冲波所攻击。
此效应最早是由空投的核爆被发现的。而在广岛和长崎丢掷原子弹的飞机未受到因电磁脉冲影响而造成电子系统的损伤,是因为当核爆炸的高度在10公里以下时,因伽马射线而从空气粒子中喷出电子迅速被其周围的空气粒子阻挡而停止,所以这些电子不会被地球的磁场影响(在高空的核武器试爆中,地球磁场造成的偏转会让电磁脉冲变得可见)。事实证明低空核爆只会造成有限的电磁效应。
如果当时载运轰炸广岛或长崎的原子弹的B-29,在炸弹于都市上空爆炸时飞行在强烈的核辐射区域之内,那么他们将会遭受(辐形)EMP作用导致的光致电荷分离(Photoinduced charge paration)。但这只有在他们待在核爆的暴风半径内,并且是个爆炸高度低于10公里的核爆时才会发生。
在1962年的核弹测试期间,负责摄影的KC-135电磁脉冲遭受了电磁脉冲影响,来自300公里外的41万吨级Bluegill Triple Prime和41万吨王鱼(Kingfish)核弹影爆(两者的引爆高度分别是48和95公里[1]。但是该架飞机的重要电子仪器不如今日的复杂,而它顺利的返回了基地。
一般而言电磁脉冲对生物体没有任何影响,但在电磁脉冲发生时靠近电力及电器设备等足以大量聚集
电磁脉冲波物品的生物体可能因瞬间超高电压而灼伤、休克甚至造成死亡。
电磁脉冲(EMP)是一种突发的、宽带电磁辐射的高强度脉冲。所在电磁频段取决于EMP源。核武器高空爆炸产生一种强EMP。由于爆炸持续相当长一段时间,所以它含有强的低频分量(100MHz)。常规EMP装置是用炸药驱动的高功率微波技术来制造的,它产生一个次强、超短(纳秒)脉冲,主要微波频段为
100MHz-100GHz。EMP作用范围取决于源的强度,正像电磁冲击波从源发出以连
续递减强度的方式传播一样。
伽玛辐射通过裂变弹或聚变弹与大气的相互作用来产生。通过它撞击大气
开氏温标中的电子建立一个正、负电荷的大区域。这些电荷的运动产生EMP。脉冲进入
该区间所有未屏蔽的电路,造成从电路故障、存贮数据丢失、直到过热与熔化
的破坏。用小型脉冲功率源(吉瓦量级)、电能变换器和高功率微波器件(例如,
虚阴极振荡器)加以配套来产生军用EMP。常规EMP装置的优点是触发时间极短、输出能量集中在较高的微波频率上(100MHz)。因为现代电子设备主要工作于这
些微波频段,所以常规EMP关闭电子设备极为有效、潜力很大。爆炸泵激的
EMP装置(例如虚阴极振荡器)还有另一个优点:可将其设计成使它们的电磁脉
冲聚束在一个特定的方向。甚至,常规装置产生的聚束EMP效应有一个致命半径,量级约为几百米到几千米,取决于功率源的强度和大气吸收,特别是当频
率大于20GHz时。
美国空军菲利普实验室已制造出小型等离子螺旋管(toroids)。它有约10
千焦耳的能量。等离子螺旋管对准固态靶,在靶表面上迅速感应加热,产生极
大的机械与热冲击以及X光脉冲。这个X光脉冲也能用来产生EMP。尽管理论
上预测螺旋管产生的高能等离子会因大气而迅速耗散,但是,可能有一种好方
法将高能等离子送到近区靶,不包括空气中的长路径。
武器应用
现在,电磁脉冲武器主要被分为核爆电磁脉冲武器与非核电磁脉冲武器两种。空间核爆炸的几次试验已揭示出:核电磁脉冲效应的大小,炸弹当量的影veneer
响比核空爆高度的影响要小。在高度60英里处产生100千吨空爆时,造成EMP
破坏区可以遍及半个美国。在高度300英里处同样当量的爆炸,则EMP破坏区
可以遍及整个美国另加上墨西哥与加拿大的大部分地区。由一种(纯理论)微当
量核装置产生的伽玛脉冲用来产生可控制的EMP效应。
被EMP脉冲打击的电器件经受从外沿上的暂时电子破坏直到近中心的过压
摧毁。现代半导体器件,特别是基于MOS技术的那些器件(例如商用计算机)由
于瞬变高压而最易损坏。地面长线路(例如电传输线)充当EMP脉冲的巨大天线。因此,电源传输网络与通迅网络是极易损坏的。它们很可能被EMP脉冲所摧毁。
除非该系统采用笨重而昂贵的电磁屏蔽、良好设计的滤波器和仔细接地等措施
来加以完全保护。核武器空爆产生的电磁脉冲是一种极有效的区域武器。毫无
疑问,它将破坏城市基础设施。
更灵活类型的EMP武器系统既可用微当量核武器(当量低于2千吨)、常规
爆炸驱动的EMP装置,又可用等离子技术来产生EMP。微当量核武器或常规EMP 装置可作为炸弹[可能装到航天飞机(TAV)上]或作为导弹弹头投到目标近处。但是,EMP对电、电子设备的破坏效应是不可预见的,这些EMP"打击"力量最好用来对付依靠复杂电子设备的敌方平台与设施,特别是敌方的指挥、控制与通迅
系统(战略目标)和敌方的空防系统(作战目标)。配备EMP弹头的导弹也是战斗
中获取空中优势的有效武器,因为现代高性能的战斗机紧紧依靠复杂而易损的
天气的英文电子设备。
核爆产生的EMP效应的主要麻烦是它会破坏有效范围的所有电子设备。脉
冲以无方向性的方式传送并覆盖行星区,它可能破坏友军的设备,也可能对敌
军造成影响。使用核驱动EMP武器的另一个障碍是世界都厌恶核武器,特别是
轨道上的核武器。一旦核弹在太空爆炸,它所产生的带电微粒容易被地球的范
爱伦辐射带俘获。凡经过辐射带附近的卫星都会受到强烈的辐射照射,从而瓦
解或摧毁屏蔽薄弱的卫星。带电粒子会在辐射带中停留很长一段时间,敌友都
同样不能利用该空域。
能力
空间核爆炸的几次试验已揭示出:核电磁脉冲效应的大小,炸弹当量的影
响比核空爆高度的影响要小。在高度60英里处产生100千吨空爆时,造成EMP
破坏区遍及半个美国。在高度300英里处同样当量的爆炸,则EMP破坏区遍及
整个美国另加上墨西哥与加拿大的大部分地区。由一种(纯理论)微当量核装置
产生的伽玛脉冲用来产生可控制的EMP效应。
被EMP脉冲打击的电器件经受从外沿上的暂时电子破坏直到近中心的过压衰微的意思
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compromis摧毁。现代半导体器件,特别是基于MOS技术的那些器件(例如商用计算机)由
于瞬变高压而最易损坏。地面长线路(例如电传输线)充当EMP脉冲的巨大天线。因此,电源传输网络与通迅网络是极易损坏的。它们很可能被EMP脉冲所摧毁。
除非该系统采用笨重而昂贵的电磁屏蔽、良好设计的滤波器和仔细接地等措施
来加以完全保护。核武器空爆产生的电磁脉冲是一种极有效的区域武器。毫无
amg什么意思疑问,它将破坏城市基础设施。
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更灵活类型的EMP武器系统既可用微当量核武器(当量低于2千吨)、常规
爆炸驱动的EMP装置,又可用等离子技术来产生EMP。微当量核武器或常规EMP 装置可作为炸弹[可能装到航天飞机(TAV)上]或作为导弹弹头投到目标近处。但是,EMP对电、电子设备的破坏效应是不可预见的,这些EMP"打击"力量最好用来对付依靠复杂电子设备的敌方平台与设施,特别是敌方的指挥、控制与通迅
系统(战略目标)和敌方的空防系统(作战目标)。配备EMP弹头的导弹也是战斗
中获取空中优势的有效武器,因为现代高性能的战斗机紧紧依靠复杂而易损的
电子设备。
核EMP效应的主要困难是它不加选择的特性。脉冲以无方向性的方式传送
并覆盖行星区,它对友邻资源的可能破坏和对敌人的可能破坏机会一样。使用
核驱动EMP武器的另一个障碍是世界都厌恶核武器,特别是轨道上的核武器。
一旦核弹在太空爆炸,它所产生的带电微粒容易被地球的范爱伦辐射带俘获。
凡经过辐射带附近的卫星都会受到强烈的辐照,从而瓦解或摧毁屏蔽薄弱的卫星。带电粒子会在辐射带中停留很长一段时间,敌友同样都不能利用太空。
对抗措施
核驱动的EMP是无方向性的,它用破坏性的宽带电磁辐射照射一个大的区域。使用常规技术产生的EMP的特性为:定向性、相应的短作用距离和对准破
坏性微波频率的电磁输出。以光速传输的EMP的宽带特性的防御极其困难又极
费金钱。EMP武器的主要对抗措施是电磁屏蔽。应该分别提供对付EMP电场与
磁场分量的屏蔽,并且应该考虑EMP脉冲的宽带特性。因为在EMP中存在极宽
的频段,设计师必须对低、中、高频段进行屏蔽。设计师还必须在大量进入电
系统的导电通路处安装保护滤波器(例如,电源线、传输线、天线的输入端等)。因为不同频率上的滤波器很难实现。这是一个难题。接地、滤波器设计或屏蔽
形状有一处错误就足以使破坏性的EMP进入,在高速计算机电路系统中尤为重要。从这点可提出适当的反对抗措施。对于只需破坏几处接地、将EMP的攻击

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