共找到2條詞條名為電子脈衝的結果 展開

電子脈衝

專業術語

電子脈衝由核爆炸和非核電磁脈衝彈(高功率微波彈)爆炸而產生。核爆炸產生的電磁脈衝稱為核電磁脈衝,任何在地面以上爆炸的核武器都會產生電磁脈衝,能量大約佔核爆炸總能量的百萬分之一,頻率從幾百赫到幾兆赫。非核電磁脈衝彈則利用炸藥爆炸或化學燃料燃燒產生的能量,通過微波器件轉換成高功率微波輻射能,能發射峰值功率在吉瓦以上、頻率為1吉赫~300吉赫的脈衝微波束,在裸露的導電體(例如裸露的電線、印刷電路板的印製線)上急劇產生數千伏的瞬變電壓,對大量電子設備造成無法挽回的損壞。

防護


電子脈衝防護方法與雷電防護方法基本相同。用9.5毫米厚鋼板或4毫米厚銅板做成的屏蔽罩,可以提供很高的總體屏蔽效能。但是,這種屏蔽會由於存在檢修門和供電纜、連接器、開關等使用的小孔而減弱,這樣就必須用襯墊密封孔隙。如果必須開孔通氣,則應使用各種屏蔽柵(如蜂窩狀隔板、多孔金屬板和金屬絲網屏柵)把大孔分成許多小孔,孔與孔之間相交的地方必須熔合,以便確保最佳的屏蔽效果。電纜必須使用整體防護材料,最好的電纜防護材料是管道之類的導電固體材料。在協助降低易損性方面,合適的接地線路也很重要。若數據傳輸率低,可採用濾波方法抑制瞬時效應。若只靠濾波不足以把電子脈衝降到安全水平,則需使用防護性抑制器,例如齊納二極體
當前,國外指揮通信系統防電子脈衝的具體方法主要有:選取最佳元器件;使用不易受電子脈衝影響的元件,如電子管等;在連接器上安裝濾波器;使用外部防護元器件保護預先包裝的電路(如集成電路);使用引線防護裝置;使用分離濾波器,將耦合頻率限制在很窄的頻帶內;採用自動增益控制與增益限制技術;使用特種濾波器;使用電路隔離技術隔離電瞬變現象;屏蔽和接地;重新設計分系統;探測由於電子脈衝干擾而出現的數據錯誤,並拒絕這些數據。

影響


核爆炸在空間產生的瞬變電子場就是核電子脈衝。核電子脈衝比雷電的電子場強度要大幾百倍。頻率寬,幾乎包括所有長短波,危害範圍廣,覆蓋半徑可達數百到上千公里,對無線通信威脅最大。1962年7月8日,美國在約翰斯頓島上空400公里處進行核試驗,結果在距離暴心1300多公里的夏威夷島上,幾百個防盜鈴誤響,幾十條街道的路燈故障,短波通信中斷,雷達屏幕亮點故障,供電系統保險絲燒斷,電器元件燒壞,絕緣被擊穿,電子系統儲存衝掉,程序混亂,無線控制設備停機,警報信息控制失靈等。以上情況也都是居民在生活中可以感知的核電子脈衝的危害。在未來戰爭初期,敵人可能採取高空核爆炸,在造成較少人員傷亡的情況下,嚴重破壞被襲擊方電器通信設備功能,造成信息混亂,因此,居民對防電子脈衝要有足夠的心理準備。
筆者認為 地震時不會發生電子脈衝但在1958年,美國的原子武器專家就在太平洋上空進行了氫彈爆炸試驗。這次爆炸,瞬間釋放出了大量的電子脈衝,從而引起一場驚人的“電子海嘯”,使方圓數百公里內的電訊設備全部癱瘓。夏威夷大街上的路燈一齊熄滅,海上無線電通訊中斷了整整18個小時,甚至遠在澳大利亞的船隻通訊都受到了波及。從那時起,軍事專家們意識到電子脈衝所能產生的巨大破壞力。

應用


俄庫爾恰托夫研究所國家科學中心主任維利霍夫提出,利用磁流體動力發生器產生的強電子脈衝對可能發生地震的區域進行作用,可以降低地震強度,減少地震造成的損失。
以著名核物理學家維利霍夫院士為學科帶頭人的該科研小組是在研究了地殼上層(15米深範圍)小型地震源周圍的狀況后得出上述結論的。該科研小組認為,所有地震都有明顯的前期準備周期,在這一段時間裡,地殼表面開始出現小小的裂縫和碎裂,地殼中產生的構造壓力使岩石出現移動變形,地下水開始滲透到所有的裂縫中,而震源區裂縫中的水的移動將伴隨地震的產生,地下的這些變化可以通過現代電子技術設備記錄下來。
科研人員研究發現,即使很少的水滲透到被電子作用下的裂縫中也能引起地震,因此,通過磁流體動力發生器產生的強電子脈衝,可以將地震震源的水帶入運動狀態,使大地震源分散成一些比較小的地震源,改變地震在時間和空間上的分佈,從而降低地震強度,減少地震造成的損失。據悉,俄科研人員已在許多實驗場上成功地進行了多次這樣的實驗。

武器


電子脈衝武器是依靠人工技術產生的電子脈衝,在特定地區或目標周圍空間造成瞬間的破壞性電子環境,致使敵方的電子設備遭到破壞或干擾,從而達成戰役、戰術目的的新概念武器。
國防科技大學軍事專家石海明副教授對科技日報記者表示:“電子脈衝武器主要利用短時間強大的電子場來破壞對方的電子電路、雷達、通信指揮系統。憑藉‘不損一磚一瓦,不傷一兵一卒,卻能制敵於無形’的神奇威力,電子脈衝武器逐漸成為改變戰爭規則的新概念武器之一,可以對電子信息系統、指揮控制系統和網路信息系統產生巨大威脅,號稱信息時代的‘第二原子彈’。如果人在電子脈衝發生時接近受影響的電子設備,則可能因為瞬間產生的超高電壓而灼傷、休克,甚至死亡。”
“現代戰爭中,各種軍用電子輻射體如雷達、通信、導航等輻射源的功率也越來越大,數量成倍增加,頻譜也越來越寬,再加上高功率微波武器等定向能武器和電子脈衝彈及超寬頻、強電子輻射干擾機的出現,使戰場的電子環境變得異常複雜。這就給了電子脈衝武器巨大的用武之地。”石海明表示。
他介紹,電子脈衝武器主要包括核電子脈衝彈和非核電子脈衝彈。核電子脈衝彈是一種以增強電子脈衝效應為主要特徵的新型核武器。為了避免核爆炸帶來的污染,人類又開發出非核電子脈衝彈,即利用常規炸藥爆炸壓縮磁通量的方法產生高功率微波的電子脈衝武器。而非核電子脈衝彈使得電子脈衝武器的使用範圍更加廣泛。
早在1991年海灣戰爭期間,美軍就使用了電子脈衝武器。美軍利用一枚配備非核電子脈衝彈頭的戰斧巡航導彈,破壞了伊軍的防空雷達,伊拉克軍隊的防空高射炮只能對著空中盲目掃射。
而2003年伊拉克戰爭中,美軍又使用電磁脈衝炸彈轟炸伊拉克,造成巴格達地區大面積停電,伊拉克國家電視台信號中斷,雷達、電腦、媒體和通信設施陷入癱瘓。