Как направить электромагнитный импульс – Как создать электромагнитный импульс 🚩 направленный электромагнитный импульс 🚩 Естественные науки — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Электромагнитный импульсный генератор – ЧАСТЬ 1

Этот серьезный проект показывает, как получить импульс электромагнитной энергии в несколько мегаватт, который может нанести непоправимый вред электронному компьютеризированному и чувствительному к электромагнитным помехам коммуникационному оборудованию. Ядерный взрыв вызывает подобный импульс, для защиты от него электронных устройств необходимо принимать специальные меры. Этот проект требует накопления смертельного количества энергии, и его не следует пытаться реализовать вне специализированной лаборатории. Подобное устройство можно использовать для вывода из строя компьютерных систем управления автомобилем с целью остановки автомобиля в неординарных случаях угона или если за рулем находится пьяный

Рис. 25.1. Лабораторный электромагнитный импульсный генератор

и опасный для окружающих автомобилистов водитель. Электронное оборудование можно протестировать с помощью электронного импульсного генератора на чувствительность к мощным импульсным помехам – к молниям и потенциальному ядерному взрыву (это актуально для военного электронного оборудования).

Проект описан здесь без указания всех деталей, указаны только основные компоненты. Используется дешевый открытый искровой разрядник, но он даст только ограниченные результаты. Для достижения оптимальных результатов необходим газовый или радиоизотопный разрядник, который эффективен для создания помех как при потенциальном ядерном взрыве (рис. 25.1).

Общее описание устройство

Генераторы ударной волны способны вырабатывать сфокусированную акустическую или электромагнитную энергию, которая может разрушать предметы, применяться в медицинских целях, например, для разрушения камней во внутренних органах человека (почках, мочевом пузыре и т.д.). Генератор электромагнитных импульсов может вырабатывать электромагнитную энергию, которая может разрушать чувствительную электронику в компьютерах и микропроцессорном оборудовании. Нестабилизированные индуктивно-емкостные цепи LC могут вырабатывать импульсы в несколько гигаватт за счет использования устройств взрывания провода. Эти импульсы высокой энергии – электромагнитные импульсы (в иностранной технической литературе ЕМР – ElectroMagnetic Pulses) можно использовать для тестирования твердости металла параболических и эллиптических антенн, гудков и других направленных дистанционных воздействий на предметы.

Например, в настоящее время ведутся исследования по разработке системы, которая будет выводить автомобиль из строя во время опасной погони на высоких скоростях за человеком, совершившим противоправное действие, например, угонщиком или пьяным водителем. Секрет заключается в генерации обладающего достаточной энергией импульса для сжигания электронных управляющих процессорных модулей автомобиля. Это гораздо проще выполнить, когда автомобиль покрыт пластиком или оптоволокном, чем когда он покрыт металлом. Экранирование металлом создает дополнительные проблемы исследователю, разрабатывающему практически применимую систему. Можно построить устройство и для этого тяжелого случая, но оно может быть дорогостоящим и оказать вредное воздействие на дружественные устройства, заодно выводя их из строя. Поэтому исследователи находятся в поиске оптимальных решений для мирных и военных целей применения электромагнитных импульсов (ЕМР).

Цель проекта

Цель проекта заключается в генерации пикового импульса энергии для тестирования на прочность электронного оборудования. В частности, данный проект исследует использование подобных устройств для выведения из строя транспортных средств за счет разрушения микросхем компьютера. Мы проведем эксперименты по разрушению цепей электронных устройств с помощью направленной ударной волны.

Риск

Внимание! Донный проект использует смертельно опасную электрическую энергию, которая при неправильном контакте может убить человека мгновенно.

Система высокой энергии, которая будет собрана, использует взрывающийся провод, который может создать эффекты, подобные шрапнели. Разряд системы может серьезно повредить электронику близко расположенных компьютеров и другого аналогичного оборудования.

Теории

Конденсатор С заряжается от источника тока до напряжения источника питания в течение определенного периода времени. Когда он достигает напряжения, соответствующего определенному уровню запасенной энергии, ему дается возможность быстро разрядиться через индуктивность резонансного LC-конту- ра. Генерируется мощная, недемпфированная волна на собственной частоте резонансного контура и на ее гармониках. Индуктивность L резонансной цепи может состоять из катушки и индуктивности связанного с ней провода, а также собственной индуктивности конденсатора, которая составляет около 20 нГн. Конденсатор цепи является накопителем энергии и также оказывает влияние на резонансную частоту системы.

Излучение энергетического импульса может быть достигнуто посредством проводящей конической секции или металлической структуры в форме рупора. Некоторые экспериментаторы могут использовать полуволновые элементы с питанием, подаваемым на центр катушкой, связанной с катушкой резонансной цепи. Эта полуволновая антенна состоит из двух четвертьволновых секций, настроенных на частоту резонансной схемы. Они представляют собой катушки, намотка которых имеет примерно одинаковую длину с длиной четверти волны. Антенна имеет две радиально направленные части, параллельные длине или ширине антенны. Минимальное излучение происходит в точках, расположенных по оси или на концах, но мы не проверяли на практике этот подход. Например, газоразрядная лампа будет вспыхивать ярче на расстоянии от источника, индицируя мощный направленный импульс электромагнитной энергии.

Наша тестовая импульсная система вырабатывает электромагнитные импульсы в несколько мегаватт (1 МВт широкополосной энергии), которые распространяются с помощью конической секционной антенны, состоящей из параболического рефлектора диаметром 100-800 мм. Расширяющийся металлический рупор 25×25 см также обеспечивает определенную степень воздействия. Специальный

Рис. 25.2. Функциональная схема импульсного электромагнитного генератора Примечание:

Базовая теория работы устройства:

Резонансная схема LCR состоит из указанных на рисунке компонентов. Конденсатор С1 заряжается от зарядного устройства постоянного тока током l_c. Напряжение V на С1 опг*а’ ouivwrcs. соотношением:

V=lt/C.

Искровой разрядник GAP установлен на запуск при напряжении V чуть ниже50000 В. При запуске пиковый ток достигает значения:

di/dt-V/L.

Период отклика схемы является функцией от 0,16 х (LC)⁵. Kj jhj />»–гп ц > затем i ьтэрное гея в индуктивность схемы за VaX, причем пиковое значение тока приводит к взрыву провода и прерывает этотток йог» с{№лстшнно перед тем, как он достигнет пикового значения. Иц’ .^сп*»*»^ энергия (LP) виа*/»

–«сдается в виде вчрьва и в jftpcxa цл^хтигггуктосго электромагнитного излучения. Пиковая мощность ипрмоьл*тз1 описанным ниже образом и щ»«**и*гг многие мегаватты!

1. Цикл заряд а: dv=ldt/C.

(Выражает напряжение заряда на конденсаторе в функции времени, где I – постоянный ток.)

2. Накопленная энергия в С как функция от напряжения: £=0,5CV

(Выражает энергию в джоулях при увеличении напряжения.)

3. Время отклика V* цикла пикового тока: 1,57 (LC)⁰–⁵. (Выражает время для первого пика резонансного тока при запуске искрового разрядника.)

4. Пиковый ток вточке V* цикла: V(C/ Ц⁰⁵(Выражает пиковый ток.)

5. Исходный отклик в функции от времени:

Ldi/dt+iR+ 1/С+ 1/CioLidt=0.

(Выражает напряжение как функцию от времени.)

6. Энергия катушки индуктивности в д жоулях: E=0,5U².

7. Отклик, когда схема разомкнута при максимальном токе через L: LcPi/dt²+Rdi/dt+it/С=dv/dt.

Из этого выражения видно, что энергия катушки должна направляться куда-либо в течение очень короткого времени, результатом чего является взрывное поле высвобождения энергии Е х В.

Мощный импульс в много мегаватт вд иапазонеулырвныилс<*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 >чг>;*ттеля. i-M. <^гп1гч 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!

конденсатор 0,5 мкФ с малой индуктивностью заряжается за 20 с с помощью устройства ионного заряда, описанного в главе 1 «Антигравитационный проект», и дорабатывается, как показано. Можно достичь более высокой скорости заряда с помощью систем с более высоким током, которые можно получить по специальному заказу для более серьезных исследований через сайт www.amasingl.com.

Радиочастотный импульс высокой энергии можно генерировать также и в случае, где выход импульсного генератора взаимодействует с полноразмерной полуволновой антенной с центральным питанием, настроенной на частоты в диапазоне 1-1,5 МГц. Реальная дальность действия при частоте 1 МГц – более 150 м. Такая дальность действия может быть избыточна для многих экспериментов. Однако это нормально для коэффициента излучения, равного 1, во всех других схемах этот коэффициент меньше 1. Можно уменьшить длину реальных элементов с помощью настроенной четвертьволновой секции, состоящей из 75 м провода, намотанных через интервалы или с использованием двух-трех- метровых трубок из поливинилхлорида PVC. Эта схема вырабатывает импульс низкочастотной энергии.

Пожалуйста, имейте в виду, как это уже указывалось ранее, что импульсный выход этой системы может причинить вред компьютерам и любым приборам с микропроцессорами и другими аналогичными схемами на значительном расстоянии. Всегда будьте осторожны при тестировании и использовании этой системы, она может повредить устройства, которые просто находятся рядом. Описание основных частей, использованных в нашей лабораторной системе, дает рис. 25.2.

Конденсатор

Конденсатор С, используемый для подобных случаев, должен обладать очень низкой собственной индуктивностью и сопротивлением разряда. В то же время этот компонент должен обладать способностью к накоплению достаточной энергии для генерации необходимого импульса высокой энергии заданной частоты. К сожалению, два этих требования вступают в противоречие друг с другом, их трудно выполнить одновременно. Конденсаторы высокой энергии всегда будут обладать большей индуктивностью, чем конденсаторы низкой энергии. Другим важным фактором является использование сравнительного высокого напряжения для генерации сильных токов разряда. Эти значения необходимы для преодоления собственного комплексного импеданса последовательно соединенных индуктивного и резистивного сопротивлений на пути разряда.

В данной системе используется конденсатор 5 мкФ при 50000 В с индуктивностью 0,03 мкГн. Необходимая нам основная частота для схемы низкой энергии составляет 1 МГц. Энергия системы составляет 400 Дж при 40 кВ, что определяется соотношением:

Е = 1/2 CV².

Катушка индуктивности

Изготовить катушку для получения низкочастотного радиоимпульса легко. Индуктивность, обозначенная как L1, представляет собой сумму паразитной индуктивности проводов, искрового разрядника, устройства взрывания провода и собственной индуктивности конденсатора. Эта индуктивность входит в резонанс в широком диапазоне частот и должна выдержать высокочастотный разрядный импульс тока I. Величина общей индуктивности составляет 0,05-0,1 мкГн. Размер проводников должен учитывать ток импульса, который в идеале равен Vx(C/L)^1/2. При переходном процессе ток стремится протекать по поверхности проводника вследствие высокочастотного поверхностного эффекта.

Вы можете использовать катушку из нескольких витков для экспериментов с низкими частотами с двойной антенной. Размеры определяются формулой индуктивности воздуха:

Рис. 25.7. Установка искрового разрядника для соединения с антенной при работе с низкой частотой

Применение устройство

Данная система предназначена для исследования чувствительности электронного оборудования к электромагнитным импульсам. Систему можно видоизменить для использования в полевых условиях и работы от перезаряжаемых аккумуляторных батарей. Ее энергию можно увеличить до уровня импульсов электромагнитной энергии в несколько килоджоулей, на собственный страх и риск пользователя. Нельзя предпринимать попыток изготовления своих вариантов устройства или использовать данное устройство, если вы не имеете достаточного опыта в использовании импульсных систем высокой энергии.

Импульсы электромагнитной энергии можно сфокусировать или запускать параллельно с помощью параболического отражателя. Экспериментальной мишенью может служить любое электронное оборудование и даже газоразрядная лампа. Вспышка акустической энергии может вызвать звуковую ударную волну или высокое звуковое давление на фокусном расстоянии параболической антенны.

Источники приобретении компонентов и деталей

Устройства заряда высокого напряжения, трансформаторы, конденсаторы, газовые искровые разрядники или радиоизотопные разрядники, импульсные генераторы MARX до 2 MB, генераторы ЕМР можно приобрести через сайт www.amasingl.com^{^[21]}.

Глушитель автомобилей: Гуманный подход | Журнал Популярная Механика

В фантастических рассказах полиция (или наоборот, преступники) нередко обладает специальными излучателями (или, например, распылителями аэрозолей), позволяющими глушить двигатели автомобилей на расстоянии. Нет никакого сомнения в том, что настоящие полицейские (как и криминальные элементы) мечтают о таком оружии. Компания Eureka Aerospace готова их осчастливить в течение ближайших двух лет.

Если верить пресс-службе Eureka Aerospace, работа их пушки будет выглядеть примерно так…

Eureka Aerospace уже вовсю испытывает рабочий прототип пушки HPEMS (High Power Electromagnetic System, «Электромагнитная система высокой мощности»). Устройство имеет габариты 150x90x30 см и весит 90 кг — в карман такую штуку не положишь, зато ее можно легко установить на крыше автомобиля (милицейской легковушки, например) или, скажем, на танковой броне.

Пушка «стреляет» направленным пучком микроволнового излучения — подобного тому, что используется в микроволновых печках, но обладающего несколько иной частотой (излучатели бытовых печей обычно функционируют на частоте в 2,45 ГГц, а излучатель пушки — на частоте в 300 МГц). Устройство посылает в сторону цели узкий волновой пучок, сфокусированный направленной антенной. Разрушительный электромагнитный импульс продолжительностью всего в 50 наносекунд проникает в бортовую электросеть автомобиля через уязвимые точки. К их числу относятся нити накаливания ламп, крепежные гайки и болты, контактирующие с металлом кузова, а также антенна ботового радиоприемника. Количество и качество подобных «точек доступа» является одним из главных параметров, определяющих разрушительный потенциал выстрела. Дело в том, что краска, который покрыты современные автомобили, почти не проводит электрический ток и в данном случае начинает играть роль волнового экрана.

Тем не менее, в абсолютном большинстве случаев проникающая способность импульса оказывается вполне достаточной для того, чтобы уничтожить всю бортовую электронику, перегрузить провода и вызвать разнообразные повреждения электрических цепей. В итоге пушка оказывается способна остановить не только инжекторные, но и карбюраторные двигатели, не использующие сложную электронику и обладающие чисто электрической схемой зажигания. Со старыми механическими дизелями электромагнитный импульс сделать ничего не сможет, однако выход из строя бортовой сети машины все равно может оказаться весьма серьезным препятствием для дальнейшего движения, тем более что работу современных дизелей все-таки контролирует куча электронных устройств.

В ходе испытаний текущий прототип микроволновой пушки, установленный на крыше легкового автомобиля, продемонстрировал способность «выключать» другие машины на дистанции до 15 м (интересно, сколько при этом было загублено автомобилей!). В течение ближайших 2 лет компания намерена увеличить дальность действия своей пушки до 180 м.

Разработка предназначена, в первую очередь, для американских военных, несущих ощутимые потери от атак автомобилей, начиненных взрывчаткой. Говорит Джеймс Татойан (James Tatoian), глава компании Eureka Aerospace: «Идея весьма проста: когда автомобиль приближается на определенную дистанцию к охраняемому объекту, вы предупреждаете его о недопустимости дальнейшего движения. Если он не подчиняется, вы просто выключаете его, не позволяя нарушителю двигаться дальше».

Аналогичным образом устройство может использоваться для остановки нарушителя, удирающего от патрульного экипажа по оживленной трассе. По заверениям разработчиков, выстрелы их пушки абсолютно безопасны для людей и вообще любых живых организмов. Правда, возникает вопрос: а что будет, если под луч попадет человек с имплантированным стимулятором сердечного ритма или иным устройством подобного рода? С точки зрения полиции и военных ответ очевиден: если вы решили податься в преступники или террористы-смерники, потрудитесь быть абсолютно здоровым.

Полиция будущего будет экипирована и другими полезными устройствами — например, дротиками с системой GPS («Выстрелил и забыл»). Но и преступность не стоит на месте — о современных технологичных преступлениях читайте: «Кража личности».

По информации Discovery Channel

Электромагнитный импульс: просто о сложном

В глобальной сети сейчас можно найти огромное количество информации о том, что такое электромагнитный импульс. Многие его боятся, иногда не полностью понимая, о чем идет речь. Масла в огонь подливают научные телевизионные передачи и статьи в желтой прессе. Не пора ли разобраться в этом вопросе?

Итак, электромагнитный импульс (ЭМИ) – это возмущение электромагнитного поля, оказывающее влияние на любой материальный объект, находящийся в зоне его действия. Он воздействует не только на проводящие ток объекты, но и на диэлектрики, только немного в другой форме. Обычно понятие «электромагнитный импульс» соседствует с термином «ядерное оружие». Почему? Ответ прост: именно при ядерном взрыве ЭМИ достигает своего наибольшего значения из всех возможных. Вероятно, в некоторых экспериментальных установках также удается создать мощные возмущения поля, но они носят локальный характер, а вот при ядерном взрыве затрагиваются большие площади.

Своим появлением электромагнитный импульс обязан нескольким законам, с которыми в повседневной работе сталкивается каждый электрик. Как известно, направленное движение элементарных частиц, обладающее электрическим зарядом, неразрывно связано с магнитным полем. Если есть проводник, по которому протекает ток, то вокруг него всегда регистрируется поле. Верно и обратное: воздействие электромагнитного поля на проводящий материал генерирует в нем ЭДС и, как следствие, ток. Обычно уточняют, что проводник формирует цепь, хотя это верно только отчасти, так как вихревые токи создают собственные контуры в объеме проводящего вещества. Ядерный взрыв создает движение электронов, следовательно, возникает поле. Далее все просто: линии напряженности, в свою очередь, создают наведенные токи в окружающих проводниках.

Механизм данного явления следующий: благодаря мгновенному высвобождению энергии возникают потоки элементарных частиц (гамма, альфа, рентгеновское излучение и пр.). Во время их прохождения сквозь воздух из молекул «выбиваются» электроны, которые ориентируются вдоль магнитных линий Земли. Возникает направленное движение (ток), генерирующее электромагнитное поле. А так как эти процессы протекают молниеносно, можно говорить об импульсе. Далее во всех проводниках, находящихся в зоне действия поля (сотни километров) индуцируется ток, а так как напряженность поля огромна, значение тока также велико. Это вызывает срабатывание систем защит, перегорание предохранителей – вплоть до возгорания и неустранимых повреждений. Действию ЭМИ подвержено все: от интегральных схем до ЛЭП, правда, в различной степени.

Защита от ЭМИ заключается в предотвращении индуцирующего действия поля. Этого можно добиться несколькими способами:

– удалиться от эпицентра, так как поле слабеет с увеличением расстояния;

– экранировать (с заземлением) электронное оборудование;

– «разобрать» схемы, предусмотрев зазоры с учетом большого тока.

Часто можно встретить вопрос о том, как создать электромагнитный импульс своими руками. На самом деле каждый человек сталкивается с ним ежедневно, щелкая выключателем лампочки. В момент коммутации ток кратковременно превышает номинальный в десятки раз, вокруг проводов генерируется электромагнитное поле, которое наводит в окружающих проводниках электродвижущую силу. Просто сила этого явления недостаточна, чтобы вызвать повреждение, сопоставимое с ЭМИ ядерного взрыва. Более выраженное его проявление можно получить, замеряя уровень поля вблизи дуги электросварки. В любом случае задача проста: необходимо организовать возможность мгновенного возникновения электрического тока большого действующего значения.

Предложения со словосочетанием ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

Прежде всего, это электромагнитный импульс. Как уже было сказано, мысли — это электромагнитные импульсы, слабые токи. Известно, что мозг человека постоянно генерирует электромагнитные импульсы. А уж направить на этот крохотный участок мозга электромагнитный импульс нужной мощности — это вовсе ювелирная работа, и современным учёным она пока не под силу. Мы думаем, что она работает на каких-то электромагнитных импульсах.

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: провозгласить — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Положительное

Отрицательное

Она непроизвольно отметила, что кроме слабых электромагнитных импульсов, деревья обмениваются запахами. Высокотехнологичные микромашины имели лишь минимальную защиту от воздействия генераторов электромагнитного импульса. По большому счёту, мозг представляет собой своеобразную «биологическую батарейку», производящую миллиарды электромагнитных импульсов ежесекундно. На артиллерийских и навигационных компьютерах установлена защита от воздействия электромагнитного импульса? От неё можно ожидать любой гадости, вплоть до электромагнитного импульса, который не только вырубит питание, но и основательно попортит компьютеры. Если у меня всё получится, то электромагнитный импульс вырубит все электронные системы вокруг меня и брата. Аппарат этот способен улавливать электромагнитные импульсы человеческого мозга и расшифровывать их. Если бы заподозрили, боты тут же отозвали бы назад или они обстреляли бы корабль, к примеру, направленным электромагнитным импульсом. И всё же, несмотря на нанесённый урон, электромагнитные импульсы от взрывов не обесточили те части корабля, которых не достигла ударная волна. По всей видимости, эти объекты излучают довольно сильные электромагнитные импульсы. Осязание — это исключительно передача электромагнитного импульса, зрение — это передача световой волны. Такое может случиться из-за мощного электромагнитного импульса… Что же, выходит, война? Электромагнитный импульс выбросил «медузу», бустеры стали удаляться от корабля плотным строем, увлекая за собой тонкие концы. Странное поведение паруса, возможно, объясняется неожиданным внешним электромагнитным импульсом неизвестного происхождения. Средство лечения понятно — узконаправленный, электромагнитный импульс определённой частоты, который «разбудит» нужные пучки нейронов. Но главное, что после электромагнитного импульса выгорела вся электроника, даже защита не выдержала, так что комп управления тоже на выброс. В противном случае электромагнитный импульс превратил бы их в бесполезные кусочки пластмассы. Электромагнитный импульс мне категорически не понравился. Часть аппаратов испарилась, а остальные продолжили неуправляемый полёт — близкий электромагнитный импульс превратил зонды в мёртвые куски металла. Близкий ядерный взрыв вырубил часть блоков электромагнитным импульсом. Что такое цвет, очертания предметов, как не перекодировка электромагнитных импульсов, их переложение на язык зрительных ощущений? Вспышка и мощный электромагнитный импульс мгновенно вывели из строя все камеры и датчики, установленные снаружи. Значит, электромагнитный импульс не прошёл защиту армейской техники. Людям, надеявшимся укрыться в бункере, до спасения не хватило каких-то пяти-шести минут в тот момент, когда электромагнитный импульс сжёг электромоторы машин. Защита не выдержала электромагнитного импульса близкого взрыва. Возможно, что это не блеф, сразу после нападения камеры и датчики в верхнем шлюзе были уничтожены электромагнитным импульсом. И связи нет — её выжгли первым делом направленным электромагнитным импульсом. И ещё одно: если бы вы были более обстоятельно знакомы с такими детонаторами, то поняли бы, что он управляется электромагнитным импульсом. Ни космическое излучение, ни электромагнитные импульсы не могли вызвать такие катастрофические погодные изменения, а я уверен: то, что ослепило наши спутники, является также причиной возникновения водяных смерчей и ливней. Существует для того чтобы выводить из строя военную технику и различные сооружения противника путём поражения их мощным модулированным электромагнитным импульсом. Использование такого генератора позволяет получить направленный мощнейший электромагнитный импульс, способный полностью вывести из строя любую электронику, независимо от её защиты на весьма значительных площадях. Есть энергия, которая пришла к нам в голову, обработалась нашим мозгом в виде какого-то электромагнитного импульса и дала нам возможность осознать вот эту самую мысль. При взрыве ядерного боеприпаса возникает ряд поражающих факторов: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс. Электромагнитный импульс (кратковременные электрические и магнитные поля, возникающие при ядерных взрывах) воздействует на антенны, провода, кабельные линии и средства связи, в которых наводятся электрические напряжения, приводящие к пробою изоляции, повреждению входных элементов аппаратуры, выгоранию плавких вставок. Хотя, как утверждает наука, например, низкочастотные электромагнитные импульсы и порождаемые ими звуковые низкие частоты вызывают галлюцинации, панический страх не только у человека, но и у животных. Мне будет очень интересно узнать, как из всего многообразия смыслов вы, так сказать, вылавливаете наилучшие и превращаете их в потоки электромагнитных импульсов с помощью своей энергичной и многолюдной команды сотрудников. Другие последствия: создание эффекта «ядерной зимы»; появление электромагнитного импульса, поражающего электростанции и выводящего из строя приборы; радиоактивное заражение местности.

Предложения со словосочетанием ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: взъерошивать — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Положительное

Отрицательное

генератор электромагнитного импульса — патент РФ 2350011

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в качестве источника электромагнитного импульса, излучаемого в требуемом направлении. Изобретение может быть применено, например, при разработке малогабаритных источников зондирующих радиочастотных импульсов. Емкости и разрядные промежутки монтируются в две последовательные электрические цепи по схеме Маркса. Электрические цепи монтируются вдоль компланарных расходящихся линий и после срабатывания разрядных промежутков образуют направляющую структуру. Две электрические цепи соединяются между собой стартовым разрядным промежутком и замыкающей емкостью. После зарядки всех емкостей до одинакового высокого напряжения срабатывает стартовый разрядный промежуток и происходит последовательное по времени срабатывание остальных разрядных промежутков. При этом в сторону замыкающей емкости распространится электромагнитная волна, часть энергии которой может быть излучена в окружающее пространство. Технический результат — создание устройства, совмещающего в себе функции генератора высоковольтного импульса и излучающей антенны. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Известным устройством формирования импульсов напряжения является генератор, выполненный по схеме Маркса. Например, такой генератор описан в патенте RU 2300167, 2007 г. Генератор по этому патенту содержит емкости, последовательно соединенные через разрядные промежутки. Зарядка емкостей до требуемого высокого напряжения осуществляется за счет механической нагрузки подсоединенных параллельно к каждой емкости сегнетоэлектрических элементов. После зарядки емкостей до требуемого высокого напряжения происходит пробой разрядных промежутков и формируется высоковольтный импульс в нагрузке, имеющей гальваническую связь с цепью емкостей. К недостатку такого построения генератора высоковольтных импульсов следует отнести отсутствие эффективной направляющей структуры для передачи электрической энергии в требуемом направлении, что приводит к энергетическим потерям.

Для передачи энергии электромагнитного импульса в заданном направлении высоковольтный импульс, сформированный, например, в генераторе Маркса, может быть передан в направляющую структуру. Описание такого технического устройства приводится в работе «Импульсная электроника» / Г.А.Месяц. — М.: Наука, 2004. — с.686-703/. Эффективность передачи энергии электромагнитного импульса от генератора высокого напряжения в заданном направлении зависит от согласования параметров направляющей структуры с параметрами генератора и окружающим пространством. Направляющая структура может состоять, например, из коаксиальной или полосковой линии и хорн-антенны.

К недостаткам этого устройства можно отнести необходимость использования дополнительных пассивных элементов конструкции. Если на устройство накладываются жесткие ограничения по габаритам и массе, то этот недостаток может оказаться существенным.

Этот недостаток частично устраняется в устройстве по патенту US 5621255, 1997 г. В этом устройстве направляющая структура является составной частью генератора высоковольтных импульсов. Она служит не только для передачи электромагнитного импульса на выход генератора, но и для передачи электромагнитного импульса последовательно от одного разрядного промежутка к другому для обеспечения их поочередного срабатывания. В генераторе Маркса по этому патенту содержатся емкости, последовательно соединенные через разрядные промежутки, и полосковая двухпроводная линия. При этом один проводник этой линии выполняется в виде непрерывной полосы, а второй проводник разделен на отрезки, количество которых соответствует количеству емкостей, содержащихся в генераторе. Один из концов каждого отрезка подсоединен к емкости, а другой соответственно к разрядному промежутку. Кроме того, указанная полосковая двухпроводная линия имеет гальваническую связь с нагрузкой, на которой формируется высоковольтный импульс. К недостатку этого устройства, принятого за прототип, следует отнести невозможность непосредственного формирования электромагнитного импульса в заданном направлении в окружающем пространстве.

С помощью заявляемого генератора электромагнитного импульса решается задача формирования импульсного электромагнитного поля в окружающем генератор пространстве.

Техническим результатом предложения является создание устройства, совмещающего в себе функции генератора высоковольтного импульса и излучающей антенны.

В заявляемом генераторе импульсного напряжения, содержащем емкости, последовательно соединенные между собой через разрядные промежутки по схеме Маркса, для формирования электромагнитного импульса в заданном направлении в окружающем пространстве емкости и разрядные промежутки смонтированы в две электрические цепи, которые содержат одинаковое число емкостей и разрядных промежутков. Каждая из электрических цепей начинается с емкости и заканчивается разрядным промежутком.

Электрические цепи соединены между собой со стороны емкостей через стартовый разрядный промежуток, срабатывание которого происходит раньше срабатывания других разрядных промежутков. Со стороны разрядных промежутков электрические цепи соединены между собой через замыкающую емкость. Кроме того, электрические цепи монтируются в пространстве вдоль отрезков гладких компланарных (расположенных в одной плоскости) линий.

Электрические цепи из емкостей и разрядных промежутков, расположенные вдоль компланарных линий, образуют после срабатывания разрядных промежутков направляющую структуру, вдоль которой от стартового разрядного промежутка к замыкающей емкости может распространяться электромагнитная волна. Более точно, указанную направляющую структуру формируют проводящие элементы конструкции емкостей и разрядных промежутков. Часть энергии указанной электромагнитной волны может быть излучена в окружающее пространство в направлении движения этой волны по направляющей структуре.

Для повышения эффективности излучения электрические цепи могут монтироваться в пространстве вдоль отрезков гладких компланарных линий, расходящихся в направлении от стартового разрядного промежутка к замыкающей емкости. В этом случае направляющая структура, образованная электрическими цепями из емкостей и разрядных промежутков, будет функционировать подобно известной хорн-антенне.

Замыкающая емкость может представлять собой длинную двухпроводниковую линию. Эта длинная двухпроводниковая линия, может быть выполнена в виде хорн-антенны или в виде последовательно соединенных полосковой линии и хорн-антенны.

Для повышения эффективности распространения электромагнитной волны вдоль направляющей структуры, образованной электрическими цепями из емкостей и разрядных промежутков, направления напряженности электрических полей в емкостях могут быть расположены перпендикулярно к отрезкам компланарных линий, вдоль которых соответствующая электрическая цепь смонтирована и параллельны плоскости, в которой лежат указанные компланарные линии.

Для того чтобы стартовый разрядный промежуток срабатывал раньше остальных разрядных промежутков, он может быть выполнен управляемым или может иметь меньшую электрическую прочность по сравнению с остальными разрядными промежутками.

Для управления временной последовательностью срабатывания разрядными промежутками, они все или их часть могут быть образованы полупроводниковыми ключами.

Для рациональной зарядки схемы Маркса все емкости, образующие две электрические цепи, а также замыкающая емкость, целесообразно выполнить с одинаковыми электрическими емкостями. При этом из компоновочных соображений для обеспечения расходимости линий, вдоль которых формируются электрические цепи, конструкция замыкающей емкости может иметь увеличенный по сравнению с конструкциями других емкостей размер в направлении напряженности электрического поля в ней.

Основной физической идеей заявляемого генератора электромагнитного импульса является формирование из элементов конструкции емкостей и разрядных промежутков направляющей структуры — двухпроводной длинной линии, вдоль которой в направлении замыкающей емкости может распространяться электромагнитная волна, которая частично может быть излучена в окружающее пространство.

Для того чтобы после замыкания разрядных промежутков две электрические цепи заявляемого генератора образовали эффективную направляющую структуру, они должны иметь рационально распределенные вдоль их длины взаимную индуктивность и емкость.

Для обеспечения приемлемой взаимной емкости формируемой двухпроводниковой длинной линии элементы конструкции двух электрических цепей должны иметь развитые обращенные друг к другу поверхности. В качестве таких поверхностей могут использоваться имеющиеся обкладки емкостей. При этом емкости должны быть смонтированы в пространстве таким образом, чтобы направления напряженности электрических полей были перпендикулярны к отрезкам компланарных линий, вдоль которых соответствующая электрическая цепь смонтирована, и параллельны плоскости, в которой лежат указанные компланарные линии.

Две электрические цепи будут иметь взаимную емкость и при другой произвольной ориентации их емкостей. При этом конструкция заявляемого генератора останется работоспособной, но снизится его эффективность.

Для обеспечения приемлемой взаимной индуктивности двух электрических цепей их целесообразно смонтировать вдоль двух компланарных линий. Таким образом, после замыкания разрядных промежутков функционирование двух электрических цепей заявляемого генератора будет с определенными допущениями подобно функционированию двухполосной линии.

Для более эффективного формирования импульса в окружающем пространстве проводники длинной линии должны расходиться в направлении движения электромагнитной волны, как, например, в конструкции хорн-антенны.

В общем случае, импульс от заявляемого генератора может быть передан непосредственно в хорн-антенну или сначала в полосковую или коаксиальную линию.

В генераторе импульсов собранных по схеме Маркса целесообразно, что бы все емкости имели одинаковую величину и заряжались до одинакового начального напряжения. В противном случае, часть заряда, накопленного на обкладках емкостей, не будет участвовать в общем электродинамическом процессе.

Для обеспечения расходимости линий, вдоль которых монтируются две электрические цепи заявляемого генератора, конструкция замыкающей емкости должна иметь больший размер по сравнению остальными емкостями. Однако величина замыкающей емкости должна быть такой же, как и у остальных емкостей.

На Фиг.1 приведено схематическое изображение заявляемого генератора электромагнитного импульса.

На Фиг.2 приведена известная типовая электрическая схема зарядки емкостей, соединенных в схему Маркса.

На Фиг.3 представлено распределение тока вдоль электрической цепи емкостей в различные моменты времени.

Схема электрического поля, формируемого между обкладками емкостей, смонтированных в электрических цепях 3 и 4 приведена на Фиг.4.

На Фиг.5 представлено распределение изменения напряжения между емкостями, смонтированными в электрических цепях 3 и 4.

На Фиг.6 показана экспериментальная зависимость напряжения снимаемого с приемной штыревой антенны, отнесенного к линейному размеру этой антенны, от времени.

В заявляемом генераторе емкости 1 последовательно соединены между собой через разрядные промежутки 2 по схеме Маркса (Фиг.1). Емкости 1 и разрядные промежутки 2 смонтированы в две электрические цепи 3 и 4, содержащие одинаковое число емкостей и разрядных промежутков.

Емкости целесообразно выполнять из керамических конденсаторов с малой индуктивностью.

Разрядные промежутки в заявляемом устройстве могут быть выполнены по общеизвестным конструктивным схемам. Электроды разрядных промежутков устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга в специальной газовой среде. При многократном формировании электромагнитного импульса заявляемым генератором целесообразно обеспечить продувку разрядных промежутков для смены газа после его электрического пробоя.

Электрические цепи 3 и 4 соединены между собой со стороны емкостей через стартовый разрядный промежуток 5 и через замыкающую емкость 6.

Электрические цепи 3 и 4 монтируются в пространстве вдоль отрезков гладких компланарных линий АВ и CD.

Монтаж электрических цепей может быть произведен, например, в кассетах, изготовленных из диэлектрического материала с высокой электрической прочностью. На рисунках кассеты не показаны. Указанные кассеты обеспечивают требуемое расположение электрических цепей в пространстве и увеличивают электрическую прочность генератора электромагнитного импульса. Кроме того, для повышения электрической прочности конструкции она может помещаться в специально подготовленное масло или в атмосферу газа с высокой электрической прочностью.

В частном случае, емкости 1 могут быть смонтированы таким образом, что направления 7 напряженности электрических полей в них перпендикулярны к отрезкам компланарных линий АВ и CD и лежат в плоскости, образуемой линиями АВ и CD.

Из компоновочных соображений для обеспечения расходимости линий АВ и CD конструкция замыкающей емкости 6 может иметь увеличенный по сравнению с конструкциями других емкостей размер в направлении 8 напряженности электрического поля в ней.

Устройство работает следующим образом. Предварительно емкости 1 и замыкающая емкость 6 заряжаются до заданного рабочего высокого напряжения. Зарядка емкостей производится от внешнего источника по одной из типовых схем, используемых для зарядки генераторов Маркса (Импульсная электроника / Г.А. Месяц. — М.: Наука, 2004). Например, зарядка емкостей может проводиться по схеме, приведенной на Фиг.2, от источника 9 высокого напряжения. Половина обкладок емкостей через резисторы 10 соединяется с источником 9 высокого напряжения. Другая половина обкладок емкостей через резисторы 10 соединяется с заземлением 11.

После зарядки всех емкостей до примерно одинакового рабочего напряжения происходит замыкание стартового разрядного промежутка 5. Для этого, при использовании в стартовом разрядном промежутке 5 управляемого разрядника, на него подается управляющий импульс. При использовании в стартовом разрядном промежутке 5 неуправляемого разрядника его электрическая прочность подбирается заведомо меньшей, чем электрическая прочность остальных разрядных промежутков 2.

После замыкания стартового разрядного промежутка 5 начинается последовательное в направлении от стартового разрядного промежутка 5 к замыкающей емкости 6 замыкание разрядных промежутков 2 одновременно в электрических цепях 3 и 4. При этом вдоль этих цепей, как по двухпроводной длинной линии, распространяется электромагнитная волна, которая может быть излучена в окружающее пространство. Одновременно в рассматриваемом генераторе электромагнитного импульса будут развиваться относительно низкочастотные колебания, связанные с перетеканием заряда между обкладками соседних емкостей.

Было проведено испытание частного исполнения заявляемого генератора электромагнитного импульса. Генератор электромагнитного импульса содержал 32 емкости, разделенные разрядными промежутками, по 16 емкостей в каждой из двух электрических цепей 3 и 4. Емкости выполнялись из керамических конденсаторов по 800 пФ каждый. Предварительно емкости 1 и замыкающая емкость 6 заряжались до напряжения порядка 20-25 кВ от источника высокого напряжения через резисторы по 50 кОм.

Управляемый стартовый разрядный промежуток срабатывал после подачи на него управляющего электрического импульса.

На Фиг.3 представлено распределение тока вдоль электрической цепи емкостей в различные моменты времени. По оси абсцисс отложены номера емкостей. Нумерация емкостей велась от стартового разрядного промежутка в направлении замыкающей емкости.

Между обкладками емкостей, смонтированных в электрических цепях 3 и 4, возникает электрическое поле (Фиг.4).

На Фиг.5 представлено распределение изменения напряжения между емкостями, смонтированными в электрических цепях 3 и 4. По оси абсцисс отложены номера емкостей. Нумерация емкостей велась от стартового разрядного промежутка в направлении замыкающей емкости.

Электрический ток, протекающий вдоль электрических цепей 3 и 4 (Фиг.3), формирует вектор напряженности магнитного поля, направленный перпендикулярно к плоскости рисунка, изображенного на Фиг.1. В свою очередь, вектор напряженности электрического поля между электрическими цепями 3 и 4 (Фиг.4 и 5) направлен вертикально в плоскости этого рисунка. Соответственно вектор Пойтинга, указывающий направление переноса электромагнитной энергии, направлен горизонтально в плоскости этого рисунка. Как видно из графиков, изображенных на Фиг.3 и 5, вдоль цепочки емкостей движется электромагнитная волна.

На Фиг.6 приведена экспериментальная зависимость напряжения снимаемого с приемной штыревой антенны, отнесенного к линейному размеру этой антенны, от времени. При проведении эксперимента, при котором была получена зависимость, изображенная на Фиг.6, штыревая антенна располагалась на расстоянии 8 м от исследуемого генератора электромагнитного импульса. Изображенный на Фиг.6 сигнал примерно соответствует максимальной напряженности электрического поля 7 кВ/м в контролируемой точке.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Генератор электромагнитного импульса, содержащий емкости, последовательно соединенные между собой через разрядные промежутки по схеме Маркса, отличающийся тем, что генератор смонтирован из двух электрических цепей, содержащих одинаковое число емкостей и разрядных промежутков, причем электрические цепи со стороны крайних емкостей соединены между собой через стартовый разрядный промежуток, а со стороны крайних разрядных промежутков соединены между собой через замыкающую емкость, при этом электрические цепи смонтированы в пространстве вдоль отрезков расходящихся компланарных линий.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что стартовый разрядный промежуток является управляемым или имеет меньшую электрическую прочность по сравнению с остальными разрядными промежутками.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что все или часть разрядных промежутков образованы полупроводниковыми ключами.

4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в емкостях, образующих электрические цепи, направления напряженности электрических полей перпендикулярны к отрезкам компланарных линий, вдоль которых соответствующая электрическая цепь смонтирована, и параллельны плоскости, в которой лежат указанные компланарные линии.

5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что все емкости, образующие две электрические цепи, а также замыкающая емкость имеют одинаковую электрическую емкость, при этом конструкция замыкающей емкости имеет увеличенный по сравнению с конструкциями других емкостей размер в направлении напряженности электрического поля в ней.

Как защитить автомобильную и прочую электрику от ЭМИ — 11 Сентября 2014 – Земля

Электромагнитный импульс возникает после ядерного взрыва или мощной солнечной вспышки и представляет собой мощное кратковременное электромагнитное поле с длинами волн от 1 до 1000м и более, возникающее в момент взрыва, которое наводит сильные электрические напряжения и токи в проводниках различной протяженности в воздухе, земле, на технике и других объектах (металлические опоры, антенны, провода линий связи и электропередач, трубопроводы и т. п.) .

Чем грозит ЭМИ

При взаимодействии мгновенного и захватного гамма-излучений с атомами и молекулами среды последним сообщаются импульсы энергии. Основная часть энергии расходуется на сообщение поступательного движения электронам — и ионам, образовавшимся в результате ионизации. Первичные (быстрые) электроны движутся в радиальном направлении от центра взрыва и образуют радиальные электрические токи и поля, быстро нарастающие по времени. Обладая большой энергией, первичные электроны производят дальнейшую ионизацию, которая также приводит к образованию полей и токов. Возникающие кратковременные электрические и магнитные поля и представляют собой электромагнитный импульс (ЭМИ).

Приемники энергии ЭМИ — проводящие электрический ток тела: все воздушные и подземные линии связи, линии управления, сигнализации, электропередачи, металлические мачты и опоры, воздушные и подземные антенные устройства, наземные и подземные трубопроводы, металлические крыши и другие конструкции, изготовленные из металла. В момент взрыва в них На доли секунды возникает импульс электрического тока и появляется разность потенциала относительно земли.

Под действием этих напряжений может происходить: пробой изоляции кабелей, повреждение входных элементов аппаратуры, подключенной к антеннам, воздушным и подземным линиям (пробой трансформаторов связи, выход из строя разрядников, предохранителей, порча полупроводниковых приборов и т. д.), а также выгорание плавких вставок, включенных в линии для защиты аппаратуры. Высокие электрические потенциалы относительно земли, возникающие на экранах, жилах кабелей, антенно-фидерных линиях и проводных линиях связи могут представлять опасность для лиц, обслуживающих аппаратуру.

Наибольшую опасность ЭМИ представляет для аппаратуры необорудованной специальной защитой, даже если она находится в особо прочных сооружениях, способных выдерживать большие механические нагрузки от действия ударной волны ядерного взрыва. ЭМИ для такой аппаратуры является главным поражающим фактором. Линии электропередач и их оборудование, рассчитанные на напряжение десятков — сотен киловольт, являются устойчивыми к воздействию лектромагнитного
импульса. Необходимо также учитывать одновременность воздействия импульса мгновенного гамма-излучения и ЭМИ: под действием первого — увеличивается проводимость материалов, а под действием второго — наводятся дополнительные электрические токи. Кроме того, следует учитывать их одновременное воздействие на все системы, находящиеся в районе взрыва.

На кабельных и воздушных линиях, попавших в зону мощных импульсов электромагнитного излучения, возникают (наводятся) высокие электрические напряжения. Наведенное напряжение может вызывать повреждения входных цепей аппаратуры на довольно удаленных участках этих линий.

В зависимости от характера воздействия ЭМИ на линии связи и подключенную к ним аппаратуру могут быть рекомендованы следующие способы защиты: применение двухпроводных симметричных линий связи, хорошо изолированных между собой и от земли; исключение применения однопроводных наружных линий связи; экранирование подземных кабелей медной, алюминиевой, свинцовой оболочкой; электромагнитное экранирование блоков (решетка фарадея, мет. корпус) и узлов аппаратуры; использование различного рода защитных входных устройств (АЗУ) и грозозащитных средств.

Рассмотрим основные методы защиты:

1. Экраны и защитные устройства.

Металлические экраны отражают электромагнитные волны и гасят высокочастотную энергию. Через систему заземления ток, наведенный ЭМИ, стекает в землю, не причиняя вреда электронной аппаратуре, находящейся внутри металлических шкафов или коробов.

2. Защита кабелей.

Соединительные кабели для защиты прокладывают в земляных траншеях под цементным или бетонированным полом зданий либо заключают в стальные короба, которые заземляют. Можно размещать кабеля и на поверхности поля, закрыв их заземленными швеллерами.

Надежность повышается, если кабель разветвляется и подводится к нескольким шкафам с разделительными трансформаторами. В этом случае изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли. Также целесообразно применять фильтры от высокочастотных помех.

3. Защитные разрядники и плавкие предохранители.

Вылетит любой прибор на полупроводниках, а так же катушки зажигания если они в цепи, помочь могут размыкатели, отключать массу. Основные функции защитного разрядника — разомкнуть линию или отвести энергию для предотвращения повреждения в защищаемом оборудовании. Устанавливается на входы и выходы аппаратуры.

Для защиты аппаратуры могут быть рекомендованы плавкие предохранители и защитные входные приспособления, которые представляют собой различные релейные или электронные устройства, реагирующие на превышение тока или напряжения в цепи.

4. Грозозащитные устройства.

Обеспечивают «стекание» большого разряда в землю без повреждения изоляционных элементов линий.

5. Использование симметричных двухпроводных линий.

6. Защита периферийных устройств.

Указанные способы и средства защиты должны внедряться во все виды электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры с учетом характера поражающего действия электромагнитных излучений для обеспечения надежности работы предприятий в условиях ЧС мирного и военного времени.

Как направить электромагнитный импульс – Как создать электромагнитный импульс 🚩 направленный электромагнитный импульс 🚩 Естественные науки

Электромагнитный импульсный генератор – ЧАСТЬ 1

Глушитель автомобилей: Гуманный подход | Журнал Популярная Механика

Электромагнитный импульс: просто о сложном

Предложения со словосочетанием ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

Предложения со словосочетанием ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС

генератор электромагнитного импульса — патент РФ 2350011

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как защитить автомобильную и прочую электрику от ЭМИ — 11 Сентября 2014 – Земля

Добавить комментарий Отменить ответ