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電子脈衝
(專業術語)
鎖定
電子脈衝電子脈衝防護
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,例如齊納二極管。
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。
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電子脈衝電子脈衝影響
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,電子系統儲存沖掉,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。
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電子脈衝電子脈衝應用
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後得出上述結論的。該科研小組認為,所有地震都有明顯的前期準備週期,在這一段時間裏,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。
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電子脈衝電子脈衝武器
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、指揮控制系統和網絡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帶、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。
電子脈衝電子脈衝實驗
2023年1月29日,德國科學家已創造出迄今最短的電子短脈衝,其持續時間僅為 53 阿秒,也就是 10 億分之 53 秒。這一成就可能會帶來更精確的電子顯微鏡,在原子水平上捕捉到清晰、靜止的圖像,還可以加快計算機芯片中的數據傳輸速度。
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- 參考資料
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- 1. U.S. Army White Sands Missile Range, Nuclear Environment Survivability. Report ADA278230. Page D-7. 15 April 1994.
- 2. 康軼凡,史瑞玲,張利霞. 基於可調諧靜電啁啾鏡的電子脈衝壓縮技術[J]. 強激光與粒子束,2016,(04):70-73.
- 3. 張強. 電磁脈衝武器 一擊就讓對手“倒退百年”?[N]. 科技日報,2017-06-14(005).
- 4. 科學家創建迄今最短電子脈衝:僅持續53阿秒 .鳳凰網.2023-01-29