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【脈沖磁場模擬器】核電磁脈沖干擾概念介紹
作者:  日期:2016-09-19  瀏覽次數(shù):2361次  來源:
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      核武器爆炸時產(chǎn)生的殺傷破壞效應(yīng),有沖擊波、熱輻射、核輻射和放射性污染等,此外由于這些主要效應(yīng)作用于周圍環(huán)境也會產(chǎn)生一些其他次級效應(yīng),例如,核爆炸所引起的地震現(xiàn)象。還有另一種次級效應(yīng),這就是核電磁脈沖,即核輻射與周圍環(huán)境相作用,發(fā)生帶電粒子運動,從而產(chǎn)生可以傳播很遠(yuǎn)距離的電磁場。在爆點附近,這種場具有很高的場強(qiáng),而且可以傳播到較遠(yuǎn)的地方,其距離是核爆炸的其他效應(yīng)所望塵莫及的,甚至比核輻射本身傳播的距離還要遠(yuǎn)。這一次績效應(yīng)會對未加固和采用防護(hù)措施的電子設(shè)備和武器系統(tǒng),產(chǎn)生干擾和破壞作用。
      由于核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖的產(chǎn)生機(jī)理、輻射規(guī)律、干擾與破壞效應(yīng)、以及防護(hù)措施等所波及的理論與實踐問題較復(fù)雜,限制于篇幅,這里泰思特小編只能從概念上予以介紹。
      1、核爆電磁效應(yīng)。核爆炸環(huán)境是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題,除沖擊波、熱輻射和核輻射等主要效應(yīng)外,還有各種 電磁效應(yīng),如瞬發(fā)輻射效應(yīng)、電磁傳播效應(yīng)、噪聲效應(yīng)和“百眼巨人”效應(yīng)等。
      1)瞬發(fā)輻射效應(yīng)。這指的是核爆炸所產(chǎn)生的瞬發(fā)輻射對電子元器件和系統(tǒng)的破壞效應(yīng),主要是中子流和γ射線與其直接作用,從而引起位錯、電離合化學(xué)等作用,使電子電路發(fā)生故障。
      2)電波傳播效應(yīng)。核爆炸產(chǎn)生的各種輻射使大氣發(fā)生異常電離,電離層受到騷擾,使電波傳播發(fā)生衰減、反射、折射等現(xiàn)象,從而影響電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作。
      3)噪聲效應(yīng)。大當(dāng)量核爆炸時,由于爆炸區(qū)附近或其共軛區(qū)中的電纜的噪聲大大增加,長時間超過正常接收信號電平幾十分貝,對電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生一定的影響。噪聲效應(yīng)分為三種:核電磁脈沖效應(yīng)、火球噪聲和同步加速噪聲,對于核電脈沖效應(yīng)將專門討論,這里先介紹火球噪聲和同步加速噪聲。
      4)“百眼巨人”效應(yīng)。這個效應(yīng)是1958年美國在南大西洋上空進(jìn)行百眼巨人系統(tǒng)高空核試驗時發(fā)現(xiàn)的,因此而得名。
      綜上所述,可以把核爆炸電磁效應(yīng)分為“直接效應(yīng)”和“間接效應(yīng)”兩類,核爆炸時輻射出的射頻電磁信號,如直接為電子設(shè)備或系統(tǒng)的天線所接收,可使保險絲熔斷,電子線路損傷,或使接收的有用信號受到干擾,此即為“直接效應(yīng)”。前述的核電磁脈沖、瞬發(fā)輻射效應(yīng)、噪聲等,就同屬“直接效應(yīng)”一類。核爆炸產(chǎn)生的中子,x射線,y射線和β粒子等,使大氣嚴(yán)重電離,形成附加電離區(qū),使電波傳播發(fā)生衰減、反射和折射等現(xiàn)象,從而影響無線電通信和電子系統(tǒng)的工作,這種效應(yīng)一般稱為“間接效應(yīng)”。
      2、核電磁脈沖。核電磁脈沖與雷電電磁脈沖都是高強(qiáng)度的瞬態(tài)電磁現(xiàn)象,但在產(chǎn)生機(jī)理、頻譜分布以及影響范圍等方面不相同。雷電放電產(chǎn)生的電流,密度高并且是耗散的;核電磁脈沖產(chǎn)生的電流,密度低且呈球形分布,核電磁脈沖的上升時間極快,比雷電高兩三個數(shù)量級,與雷電脈沖比,核電磁脈沖的影響范圍更廣,而雷電則僅影響局部區(qū)域。核電磁脈沖效應(yīng),是核武器爆炸時產(chǎn)生的電磁脈沖與電子系統(tǒng)相作用,在其內(nèi)感應(yīng)出電流或電壓的結(jié)果,這種效應(yīng)則使電路的電磁增加,從而影響其正常工作,重則因焦耳熱使電子系統(tǒng)本身受到破壞。
      電磁脈沖可以看作不同頻率三角級數(shù)函數(shù)的總和,即傅里葉級數(shù)。因為不同頻率的輻射電磁信號在大氣中的傳播特性不同,故核電磁的波形隨距離變化而不同,在空氣中電磁信號傳播時發(fā)生衰減的情況不同,頻率越高,衰減越迅速,在電離層中,電磁信號傳播視電子密度而定。核爆炸使電子密度發(fā)生變化,從而也影響到輻射電磁脈沖的傳輸。
      核電磁脈沖對電子系統(tǒng)造成的損壞,簡單來說,就是核電磁脈沖分別以磁場或電場引起的感應(yīng)電流或傳導(dǎo)電流進(jìn)入易損的電子系統(tǒng),使其正常工作受到干擾或使系統(tǒng)本身受到破壞。這種效應(yīng)與接收面積、墊子率、耦合系數(shù)、元器件的容限等因素有關(guān)。
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