دفاع در مقابل بمب های الکترومغناطیس

مهمات الکترومغناطیسی را مي‌توان به وسيله بمب‌های هدایت شونده و غیر قابل هدایت، موشک‌های کروز، گلوله‌های توپخانه و موشک‌های بالستیک پرتاب نمود.. .

بنابراين نخستین دفاع علیه بمب‌های الکترومغناطیسی انهدام موشک یا هواپیمای حامل بمب و یا انهدام سکوی پرتاب بمب یا موشک است. این شیوه دفاعی همیشه عملی نیست بنابراین سامانه‌هايی که در معرض تاثیرات این امواج قرار می‌گیرند باید به طور الکترومغناطیسی مقاوم شوند. استفاده از پوششی که مانع از عبور میدان مغناطیسی است از مهم ترین تدابیر خواهد بود. این کار با پوشاندن کامل وسایل در پوشش هادی الکتریکی موسوم به پوشش فاراده انجام می¬گيرد. وقتی پالس الکترومغناطیس به این پوشش برخورد کند، انرژی آن به وسیله مواد هادی پوشش جذب شده و سامانه‌های درون پوشش کاملاً مصون باقي خواهد ماند. این اثر مشابه زمانی است که یک هواپیما به رعد و برق برخورد کند، در این شرایط پوسته بیرونی هواپیما انرژی را در بیرون به جریان در آورده و تخلیه می‌نمايد به گونه‌ای که هیچ سامانه‌ای در داخل هواپیما آسیب نخواهد ديد. برای محافظت صحیح یک سامانه، باید اطمینان حاصل نمود که تمام ورودی‌ها دارای پوشش بوده و بدون پوشش فاراده رها نشده باشند همين موضوع نیز به عنوان ضعف عمده این روش تلقی مي‌شود، زیرا غالبا سامانه‌های تحت پوشش به هر دلیل نیازمند ارتباط با محیط خارج از پوشش هستند. کابل‌های انتقال نیرو، سیم‌های ارتباطی و اطلاعاتی و حتی آنتن‌های فرستنده و گیرنده از کانال‌های ارتباطی با محیط بیرون از پوشش می‌باشند. در مجموع هر سیمی که به پوشش وارد مي‌شود یک کانال بالقوه برای انتقال موج انرژی و پالس الکترومغناطیس به درون پوشش فاراده است و موجب تخریب وسایل الکترونیکی درون پوشش می¬شود. حتی با فرض برآورده کردن این الزامات، مقاومت سامانه درون پوشش به شدت پالس الکترومغناطیسی بمب و طراحی مقاومت پوشش فاراده وابسته است. از طرف دیگر فن‌آوري گرمایونی (تجهیزات لوله‌های خلا) در مقایسه با فن‌آوري حالت جامد یا همان ترانزیستوری در مقابل سلاح‌های الکترومغناطیسی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند. بنابراین سلاح‌های مورد نیاز برای تخریب رایانه‌ها و سامانه‌های با فن‌آوري حالت جامد، کمترین تخریب در سامانه‌های با فن‌آوري گرمایونی ایجاد می‌کند. بمب‌های الکترومغناطیسی را شاید بتوان سلاح‌های کشتار الکتریکی نامید که طیف وسیعی از اهداف الکترونیکی را در بر می‌گیرند. این نوع مهمات نقش قاطعی در فرآیند جنگ اطلاعات ایفا می‌کنند. بهره‌مندی از دانش بمب‌های الکترومغناطیسی به ویژه نوع غیر هسته‌اي مبتنی بر فن آوریFCG که دست یافتنی‌تر نیز می‌باشد، علاوه بر ایجاد آشنایی عملی با این سامانه و تاثیرات آن، امکان به کارگیری و راه‌کارهای مقابله با اثرات آن‌را نیز فراهم می‌نماید، راه‌کارهایی که هرچه زودتر باید اندیشیده شوند. از کار افتادن سامانه‌های راداری و موشکی، تاسیسات ارتباطی و هوانوردی، عملاً مختل کننده هرگونه واکنش دفاعی مناسب در مقابل حریف است. تجهيزات پیشرفته‌تر به علت وجود تجهیزات الکترونیکی بیشتر، در مقابل بمب‌های الکترومغناطیس آسیب پذیرتر هستند. قطعاً در هرگونه درگیری احتمالی با یک تجهیزات مدرن و پیشرفته الکترونیک، استفاده از یک بمب الکترومغناطیس تاثیرات مرگ‌بارتری برای آن‌ها به همراه خواهد داشت که به عنوان یک نقطه قوت برای حریف ضعیف‌تر از بعد تكنولوژي الكترونيكي است. از طرف دیگر با توجه به در دسترس قرار گرفتن فن‌آوري‌های پیشرفته غیر نظامی که امکان استفاده نظامی را فراهم می‌کند، احتمال ساخت بمب‌های الکترومغناطیسی در کاربردهای تروریستی افزایش خواهد يافت. از آن‌جايي‌که این نوع بمب تلفات انسانی به همراه ندارد افکار عمومی را تحریک نمی¬کند و کشورهای هدف در شرایط دشواری قرار می‌گیرند. لذا حرکت سریع به منظور کسب این فن‌آوري امري حیاتی است.

برگرفته از كتاب ) مديريت بحران درحوادث هسته اي )



مبانی فن آوری بمب های الکترومغناطیس

اساس طراحی بمب‌های الکترومغناطیس متفاوت است. مهمترین آنها‌ مولد فشاری شار پمپ شده انفجاری، مولد مغناطیسی هیدرودینامیکی انفجاری و طیف گسترده‌ای از سامانه‌های پرتوان میکروویو می‌باشد که مهم‌ترین نمونه از دسته سوم، نوسان کننده کاتدی مجازی، موسوم به وایرکیتور است.

تلاش برای ساخت بمب‌های الکترومغناطیسی هسته‌اي بین دهه های ۶۰ تا ۸۰ میلادی توسط آمریکا صورت گرفت. در ۱۹۵۸ و ۱۹۶۲، آمریکایی‌ها بمب‌های هیدروژنی را روی اقیانوس آرام آزمایش کردند که نتایج جالب توجهی به همراه داشت. تأثیرات این انفجارهای هسته‌اي در هاوایی (۱۰۰۰ مایل دورتر) و حتی دورتر از مناطقی همچون استرالیا به صورت اختلالات رادیویی مشاهده شد. متخصصان هسته‌اي این اختلالات را ناشی از اثر کامپتون دانستند. این اثر، بیان می‌دارد که فوتون‌های انرژی الکترومغناطیس مي‌توانند الکترون اتم‌های با عدد اتمی پایین را جدا کنند. سیل الکترون‌های آزاد شده از اتم‌ها یک میدان مغناطیسی قدرتمند ایجاد می‌کند که این میدان، یک جریان الکتریکی شدید روی مواد هادی تحت تشعشع ایجاد خواهد نمود. طراحی این نوع بمب الکترومغناطیس که با عنوان پالس‌های الکترومغناطیس ارتفاع زیاد شناخته می‌شود نیازمند دانش هسته‌اي و طراحی سامانه‌های راداری است. این نوع بمب، قابلیت تحت تاثیر قرار دادن محدوده وسیعی را دارد اما در مقابل، با محدودیت هزینه تولید و مباحث ناشی از انفجارهای هسته‌اي مواجه است. 2-2-8-1- مولد فشاری شار پمپ شده انفجاری مولد فشاری شار پمپ شده انفجاری موسوم به FCG، کاملترین فن‌آوري کاربردی در طراحی بمب‌های مولد فشاری است که اولین بار به وسیله کلارنس فولر در آزمایشگاه‌های لوس آلاموس در اوخر دهه پنجاه ارئه شد. از آن زمان تاکنون، گستره‌ی وسیعی از انواع FCG در آمریکا و روسیه ساخته و آزمایش شده است. جریان تولید شده به وسیله FCG بین ۱۰ تا هزاران برابر جریانی است که به وسیله رعد و برق تولید مي‌شود. مبنای اصلی ساخت این نوع بمب، استفاده از مواد منفجره برای فشرده‌سازی سریع میدان مغناطیسی است. میدان مغناطیسی اولیه مورد نیاز در FCG قبل از شروع انفجار، از منابع خارجی همچون بانک خازنی ولتاژ بالا، تأمین مي‌شود. با این وجود هر سامانه‌ای که قادر به تولید پالس جریان الکتریکی در حد ده‌ها کیلو آمپر تا یک مگا آمپر باشد، کاربردی خواهد بود. از میان طرح‌های مختلف FCG، نوع هم محور آن رایج‌ترین طرح می‌باشد که در آن یک لوله مسی استوانه‌ای نقش آرمیچر را ایفا می‌کند. این لوله حاوی یک ماده با قابليت انفجار بالاست. از انواع مختلف مواد منفجره همچون ترکیبات نوع Bو C تا قطعات ماشین کاری شده PBX-9501مي‌توان بهره برد. اطراف آرمیچر را یک سیم پیچ مسی سنگین دربرگرفته که نقش استاتورFCG را دارد. حاصل این ترکیب، توان تولید پالس الکترومغناطیس قدرتمندی را داراست. معمولاً روی استاتور پوششی از جنس مواد غیر مغناطیس نیز کشیده مي‌شود تا مانع از شکل‌گیری میدان‌های ناخواسته و تخریب احتمالی سامانه شود. موادی همچون الیاف شیشه در یک قالب اپوکسی، پوششی مناسب را فراهم می¬کند. ماده منفجره از عقب به جلو منفجر مي‌شود که انفجار حاصل ، سیم‌پیچ‌های حاوی جریان الکتریکی را تحت تاثیر قرار مي‌دهد. این فرآیند یک مدار اتصال کوتاه متحرک ایجاد می¬کند. مدار اتصال کوتاه دارای اثر فشرده‌سازی میدان مغناطیسی و کاهش دهنده اندوکتانس استاتور (سیم پیچ) است. با حرکت مدار اتصال کوتاه، پالس مغناطیسی به وجود می‌آید که در همه مدارها و هادی‌های الکتریکی تحت شعاع، جریانی معادل ده¬ها میلیون آمپر ایجاد می¬کند که تمامی سامانه‌های قرار گرفته در شعاع مؤثر را تخریب می‌نمايد. مزیت این نوع بمب، سادگی و هزینه کم تولید آن می‌باشد و نقص عمده آن،‌ پوشش ندادن محدوده وسیع و خروجی محدود به باندهای فرکانسی زیر ۱ MHz است. علاوه بر این، انفجار آن مشابه مهمات معمولی اثرات ترکش زایی و تلفات انسانی را به همراه خواهد داشت. 2-2-8-2- مولد مغناطیسی هیدرودینامیکی انفجاری طراحی مولد مغناطیسی هیدرودینامیکی انفجاری در مقایسه با فن‌آوري FCG جدیدتر می¬باشد و هنوز مراحل تکمیلی نهایی خود را می‌گذراند. مشکلات فنی همچون اندازه و وزن سامانه های مولد مغناطیسی MHDباعث شده که این فن‌آوري نقش کمتری در طراحی بمب‌های الکترومغناطیسی (حداقل در آینده نزدیک) ایفا کند. اصول بنیادی طراحی MHD بر مبنای حرکت یک رسانا از میان یک میدان مغناطیسی است که جریان الکتریکی عمود بر جهت میدان و حرکت رسانا تولید خواهد کرد. در MHD انفجاری، رساناي پلاسمایی از گازهای انفجاری یونیزه شده است که از میان میدان مغناطیسی حرکت می‌کند. جریان به وسیله الکترودهایی که در تماس با جت پلاسما هستند، جمع آوری مي‌شود. خواص الکتریکی پلاسما با افزودن مواد مناسب به ساختار مواد منفجره، بهینه مي‌گردد.

2-2-8-1– منبع پرتوان مایکروویو فن‌آوري FCG در تولید پالس‌های پر توان الکتریکی کارآمد است اما خروجی این بمب‌ها به باند فرکانسی زیر1 مگا هرتز محدود مي‌شود وقابلیت تخریب برخی اهداف را کاهش می¬دهد. علاوه بر این، تمرکز انرژی در چنین وسیله‌ای مشکل است. سامانه‌ی HPM امکان تمرکز توان خروجی را دارد و گستره¬ی انرژی آن، طیف وسیعی از اهداف را در بر می‌گیرد درواقع هر دو مشکل مذکور را بر طرف خواهد نمود. انواع مختلفی از سیستم‌های HPM همچون کلیسترون ، مگنترون، لامپ سه قطبی انعکاسی و منبع گاف جرقه وجود دارند. مهم¬ترین سيستم در این میان، وایرکیتور است که به علت سادگی، ارزانی، مقاوم بودن ، توانایی تولید پالس بسیار قدرتمند و توانایی عملکرد در باندهای نسبتاً وسیعی از فرکانس‌های مایکروویو، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. اصول عملکرد وایرکیتور بسیار پیچید‌ه‌تر از سامانه مولد شار می‌باشد. نحوه عملکرد وایرکیتور، شتاب دادن پرتو الکترونی شدید از میان یک صفحه توری یا صفحه نازک آندی است. عبور الکترون‌ها، فضایی حبابی شکل از ابر الکترونی پشت آند را تشکیل مي‌دهد که با عنوان کاتد مجازی شناخته مي‌شود. این کاتد ناپایدار بوده و در شرایط مناسب، در صورتی که در یک حفره مایکروویو قرار بگیرد، در باند فرکانسی مایکروویو نوسان خواهد کرد. حال اگر شکل گیری حباب بار الکتریکی در جایی صورت بگیرد که دچار تشدید شود، توان الکتریکی بسیار شدیدی به دست خواهد آمد. در واقع با استفاده از فنون متداول در مهندسی مایکروویو، مي‌توان از حفره رزنانس به منظور به دست آوردن توان مایکروویو بهره برد. از آن‌جایی‌که فرکانس نوسان وابسته به پارامترهای جریان الکترونی است، امکان تنظیم فرکانس ویرکیتور نیز وجود خواهد داشت. مقادیر توان به دست آمده در آزمایش‌های وایرکیتور از ۱۷۰ کیلووات تا ۴۰ گیگا وات در باندهای فرکانسی دسی‌متر و سانتی‌متر تغییر می کند. دو طراحی متداول برای وایرکیتور موسوم به وایرکیتور محوری و وایرکیتور متقاطع وجود دارد. نوع محوری از بعد طراحی ساد‌ه‌تر و با توان خروجی بالاتر است. این سامانه معمولاً در پیکربندی موج‌بر استوانه¬ای ساخته مي¬شود که به یک آنتن مخروطی شکل وصل شده و توان خروجی مورد نیاز این ساختار را تأمین می‌کند. از مشکلات فنی در طراحی وایرکیتور برای مهمات، مواردی همچون مدت دوام پالس خروجی، بازده واگردانی در حد یک درصد، پایداری، نوسان و پهنای باند را مي‌توان نام برد. مزیت این سامانه در فرکانس خروجی آن در محدوده 2 تا۲۰ GHz است که کارایی مؤثری علیه انواع اهداف را دارد. مقابله با این نوع بمب بسیار مشکل بوده و دارای شعاع تخریب وسیعی است.



اثر امواج الکترومغناطیس

در اثر عملكرد اين بمب، در یک لحظه نور شدیدی ساطع مي‌شود سپس همه چیز در خاموشی فرو میرود.

بوی سوختن وسایل الکتریکی در فضا می‌پیچد و خطوط نازک تلفن قطع مي‌شود و مهم‌تر از همه، درون هیچ رایانه‌ای حتی يک بیت اطلاعات باقی نمانده و در عین حال هیچ کس کوچک‌ترین آسیبی ندیده است. تمام این موارد ناشی از انفجار بمب الکترومغناطیس و تاثیرات پالس الکترومغناطیس حاصل، روی سامانه‌های الکترونیکی می‌باشد. اثر پالس الکترومغناطیس در طیّ آزمایش‌های هسته‌اي مشاهده شده است. مشخصه این اثر، تولید یک پالس الکترومغناطیس خیلی کوتاه اما بسیار شدید است که از منبع انتشار ساطع مي‌گردد. پالس الکترومغناطیس یک میدان پر قدرت الکترومغناطیس، به ویژه در محل انفجار تولید می‌کند که توانایی ایجاد هزاران ولت جریان کوتاه مدت و گذرا روی هادی‌های الکتریکی را داراست و همین اثر است که دارای اهمیت بوده و می‌تواند اثرات تخریبی جبران ناپذیری روی محدوده وسیعی از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی بویژه رایانه‌ها و رادیوها یا سامانه‌های راداری بگذارد. شدت میدان تولید شده و سختی الکترومغناطیسی قطعات الکترونیکی که بیانگر مقاومت تجهیزات در مقابل این اثر است، تعیین کننده میزان تخریب روی تجهیزات است. در فواصل دورتر، تخریب ایجاد شده با از کار افتادن موقت سامانه خودنمایی می‌کند که معمولاً پس از مدتی امکان استفاده مجدد از آن وجود دارد، اما معمولاً قابلیت اطمینان این گونه سامانه‌ها به شدت کاهش یافته است. از آن‌جایی که تجهیزات رایانه‌های تجاری مجموعه‌ای از نیمه هادی‌های اکسید فلزی می‌باشد که به پالس‌های ولتاژ بالا بسیار حساس هستند، لذا این سامانه‌ها در مقابل اثر پالس الکترومغناطیس آسیب پذیری بیشتری دارند. معمولاً انرژی بسیار کمی برای تخریب این سامانه‌ها مورد نیاز است و ولتاژی متجاوز از ده‌ها ولت به راحتی مي‌تواند بر روی آن‌ها تاثیر ویرانگری بگذارد. رایانه‌های مورد استفاده در نمایشگرها، تاسیسات کنترل صنعتی و سامانه‌های اطلاعاتی متصل به تجهیزات نظامی از جمله پردازش¬گرها و تجهیزات دیجیتالی کنترل پرواز، همگی در مقابل اثر پالس الکترومغناطیس آسیب پذیر خواهند بود. به علت وجود کابل‌های مسی طویل بین تجهیزات ارتباطات راه دور، این تجهیزات نیز شدیداً آسیب پذیر خواهند شد. دیودها و ترانزیستورهای فرکانس بالا و مینیاتوری موجود در گیرنده‌ها نیز دارای حساسیت بالایی هستند، به آسانی به وسیله پالس‌های الکتریکی ولتاژ بالا تخریب می‌گردند. از طرف ديگر تجهیزات پیشرفته و جدید کنونی معمولاً به صورت فشرده ارایه می‌شوند، در صورت آسیب دیدن جزیی از آن، کل سامانه از کار افتاده و امکان تعویض یا تعمیر بخشی از آن وجود نخواهد داشت. بنابراين مي‌توان چنین اظهار نمود که هیچ وسیله الکتریکی و الکترونیکی از قدرت نابودگري پالس‌های الکترومغناطیس در امان نیست.



امتیاز بمب های الکترومغناطیس

اولين امتياز اين نوع از بمب در اين است كه مستقيما جان انسانها را به خطر نمي اندازد و تنها بر دستگاههاي الكترونيك اثر مي گذارد. . .

نکته دوم آن‌که ساخت آن‌ها بسیار ساده است. همچنین بمب‌های الکترومغناطیسی در صورتی مي‌توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاه‌هایی که به آن ها وارد می‌شوند یکسان باشد. بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاه‌های الکترونیکی که در مراکز حساس کار می‌کنند، مي‌توان طراحی مدارها را به گونه‌ای انجام داد که اولاً میان بخش‌های مختلف، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیاً در ورودی این قبیل دستگاه‌ها باید فیلترهایی قرار داد که بتواند علامت‌های مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند. بمب‌های الکترومغناطیس بمب‌هایی هستند که برای تخریب هدف، از یک پالس شدید الکترومغناطیس بهره می برند. ازجمله اثرات مخرب پالس الکترومغناطیس اين است كه: تمام سامانه‌های الکتریکی و الکترونیکی در شعاع تخریب را از کار خواهد انداخت. از آن‌جایی‌که بدن موجودات زنده و از جمله انسان در مقابل امواج الکترومغناطیس مقاوم است، انفجار این نوع بمب تلفات انسانی به همراه ندارد، اما اثرات مخرب آن بر روی سامانه‌های اطلاعاتی، به ویژه انواع بمب‌های الکترومغناطیس با فن‌آوري هسته‌اي که شعاع تخریب بسیار گسترده‌ای دارند عملاً جامعه هدف را به پیش از عصر اطاعات باز می‌گرداند. در این بخش سعی ‌شده است به طور اجمالی جوانب فنی و عملیاتی کاربرد این سلاح و مبانی و راهکارهای احتمالی دفاع در برابر آن مورد بررسي قرار گيرد.

برگرفته از كتاب ( مديريت بحران درحوادث هسته اي )



ایجاد میدان مین الکترومغناطیسی

هدف اين برنامه جاي دادن مولدهاي ماركس روي هواپيماهاي بدون خلبان يا درون بمبها و موشكهاست تا از اين طريق نوعي ميدان مين الكترومغناطيس براي مقابله با دشمن ايجاد شود

اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیسی عبور کند، بلافاصله نابود خواهد شد. برای یک انفجار عظیم، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را تولید کند. این کار را مي‌توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر تی. ان. تی. انجام داد. دستگاهی که این عمل را به انجام می‌رساند، متراکم کننده شار نام دارد. در این دستگاه از انفجار اولیه ماده منفجره، برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی (تولید شده بوسیله همین انفجار اولیه) استفاده می‌شود. زمانی که این جریان فشرده شد، به درون یک آنتن فرستاده می‌شود و یک موج الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می‌آید. طرح تکمیل دستگاه‌های متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیومکزیکو در دست تکمیل است. از جمله طرح‌هایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده، جای دادن آن‌ها در بمب‌هایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می‌شود و نصب آن‌ها در موشک‌های هوا به هواست.


برگرفته از كتاب ( مديريت بحران در حوادث هسته اي )



نحوه عملکرد بمب الکترومغناطیس

در سال 1945 فيزيكداني ب نام آرتور. اچ. كامپتون روي جريان خروجي الكترونهاي اتم مطالعه مي كرد كه امروز به اثر كامپتون معروف است .

بعدها اثر کامپتون در قالب تکان‌های الکترومغناطیسی به طراحی انواع سلاح‌های الکترومغناطیسی مختلف انجامید. برای شناخت بمب الكترومغناطيس باید ابتدا با یک تانک LC آشنا شویم. تانک LC چیزی نیست جز یک مدار ساده نوسان ساز که از یک سلف یا سیم پیچ و یک خازن و یک باتری تشکیل شده است. در تانک LC یک فرکانس میرا تولید می‌شود که اگر یک کلید قطع و وصل الکترونیکی به آن اضافه نماییم، منوط به قدرت فرکانس سازی، یک فرکانس رادیویی حامل خواهیم داشت. هر چند مدار الکترونیکی قابلیت تولید فرکانس در محدوده‌های مختلف را دارد ولی به یک مدار تقویت نیز نیازمند است تا قدرت فرستندگی آن افزایش یابد. بنابراین باید در سر راه آن، از یک تقویت کننده ترانزیستوری قدرت نیز بهره برد که افزایش قدرت فرستنده به توان خروجی ترانزیستور بستگی خواهد داشت. معمولاً فرستنده‌های 5 وات یا بالاتر از آن، فرستنده‌های نیرومند به حساب می‌آیند، به نحوی که اگر انسان در کنار آن‌ها قرار گیرد برای سلامتی وی مضر خواهد بود. با افزایش سطح تقویت مي‌توان قدرت فرستندگی امواج را بسیار بالا برد. اما این تنها بخش الکترومغناطیسی بمب الکتریکی است، در حالی‌که این بمب مثل هر بمب دیگری دارای واحد انفجاری نیز می‌باشد. این واحد یک بمب کاملاً کلاسیک و عادی است. در واقع بخش اصلی بمب الکترومغناطیسی یک لوله توخالی رسانا است، که حکم هسته‌ي سیم پیچ بمب را دارد. در داخل این هسته، مواد منفجره و چاشنی الکتریکی قرار می­گیرد که درست در لحظه انفجار بمب، مدار الکتریکی به کار می‌افتد و میدان مغناطیسی تولید می­کند و در یک میدان انفجاری قرار می­گیرد. آن‌چه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باور نکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می‌گردد وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی است. از این­رو هم­زمانی انفجار بمب و به کار افتادن مدار نوسان ساز بسیار مهم است. از دیگر نکات حائز اهمیت در E- Bomb جهت سیم پیچ است که با توجه به قانون دست راست فلمینگ مي‌توان جهت شار مغناطیسی را متناسب با شکل سیم پیچ، تعیین نمود.

برگرفته از كتاب ( مديريت بحران در حوادث هسته اي )



ماهیت بمب الکترو مغناطیس

بمب الكترو مغناطيس چيزي نيست جز يك شار مغناطيسي فوق العاده قدرتمند كه با گسيل امواج پرقدرت سوپر فركانسهاي با طول موج بالاتر از 10 گيگاهرتز موسوم به امواج ميكرو ويو ، مي تواند هرگونه دستگاه الكترونيكي واقع در محدوده عمل خود را در يك باند فوق گسترده فلج نمايد . . .

روزی را تصور کنید که در كارخانه غني‌سازي اورانيوم و يا یک شهر معمولی، در یک زمان تمام دستگاه های الکتریکی در حال کار به طور ناگهانی از کار بیافتد و تمام دستگاه‌های خاموش نیز در آن واحد به طور ناگهانی روشن شده و پس از چند لحظه آن‌ها نیز از بين بروند. در چنین شهری پس از انفجار بمب الکترومغناطیسی، در کسری از ثانیه یک تا دو میلیارد وات انرژی الکتریکی کلیه سیستم‌های مخابراتی و رادیویی و تلویزیونی را از کار خواهد انداخت.

برق شهر قطع می‌گردد، مدار الکتریکی همه­ی ادوات الکتریکی مانند رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و موتورهاي الکتریکی می‌سوزد. سیستم‌های گرمازایی و سرمازایی، پمپ‌های آب و حتی ساعت‌های مچی نیز از کار می‌افتند و شهر کاملاً فلج می‌شود. همه این اتفاقات با سرعت نور یعنی کسری از ثانیه پس از انفجار یک بمب الکترومغناطیسی در حوزه میدان مغناطیسی آن اتفاق می‌افتد. با این حال سلاح مغناطیسی را مي‌توان یک اسلحه خوب و انسانی نیز به حساب آورد. چرا که به ساختمان‌ها و انسان‌ها کمترین آسیب را می‌رساند.

 

2-2-2-   مناسب‌ترین امواج برای ساخت بمب‌های الکترومغناطیسی

مناسب‌ترین امواج الکترومغناطیسی برای ساخت بمب‌های الکترومغناطیسی، امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است. این نوع امواج قادرند به درون دستگاه‌های الکترونیکی نفوذ کنند و آن‌ها را از کار بیندازند. برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالس‌های الکترونیکی است که تنها 100 پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند. یک شیوه تولید این نوع پالس‌ها استفاده از دستگاهی به نام مولد ژنراتور مارکس است. این دستگاه عمدتاً از مجموعه بزرگی از خازن‌ها که یکی پس از دیگری تخلیه می‌شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می‌آورند تشكيل شده است.

با گذراندن این جریان از درون مجموعه‌ای از کلیدهای بسیار سریع مي‌توان پالس‌هایی با دوره زمانی 300 پیکو ثانیه تولید کرد. با عبور دادن این پالس‌ها از درون یک آنتن، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌شود. مولدهای مارکس سنگین هستند اما مي‌توانند پشت سر هم روشن شوند تا یک سلسله پالس‌های قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند. این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که به وسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست.

 

برگرفته از كتاب: " مديريت بحران در حوادث هسته اي " نوشته ي مهندس رضا بدريان




مقدمه ای بر بمب الکترو مغناطیس

2000 سال قبل نظريه پرداز نظامي چين، "سان تزو" رساله اي تحت عنوان هنر جنگ نوشت كه در بخشي از آن سعي در پاسخگويي به اين مسئله داشت كه:

چگونه بدون جنگيدن در ميدان نبرد، مي توان حريف را شكست داد؟

در عصر حاضر که موسوم به عصر اطلاعات است، این شیوه جنگی که با عنوان جنگ اطلاعات شناخته مي‌شود، عملاً امکان پذیر گشته است. این نوع جنگ، اشاره به وضعیتی دارد که در آن عملیات نظامی بر اطلاعات نیروهای خودی و ایجاد اختلال در اطلاعات دشمن تکیه مي‌نمايد. تلاش برای تغییر توازن دانش و اطلاعات به نفع خود و استفاده از اطلاعات برای به حداقل رساندن سرمایه، جنگ افزار و نیروی انسانی مورد نیاز برای کسب پیروزی، از اهداف اصلی این شیوه جنگی است.

اجرای مؤثر جنگ اطلاعات علیه حریف، نیازمند استفاده از ابزارهای خاص برای تخریب سامانه‌های اطلاعاتی است. بانک‌های اطلاعاتی نظامی و غیر نظامی، شبکه‌های رایانه‌ی ادرات دولتی و کارخانه‌های تولیدی، تاسیسات ارتباطی پایگاه‌های نظامی، سایت‌های راداری و موشکی، سامانه‌های بانکداری و مالی، رسانه های گروهی، شبکه‌های توزیع برق و ارتباط راه دور از اهداف اصلی جنگ اطلاعات خواهد بود. علاوه بر این گونه سامانه‌ها، جایگاه انکار ناپذیر وسایل الکتریکی و الکترونیکی در ساختار هسته‌اي، آن‌ها را به هدفی مبدل ساخته که انهدام آن‌ها بدون تلفات انسانی، مي‌تواند دشمن را در موقعیت شکست قرار دهد. از مهم ترین سلاح‌ها در این زمینه مي‌توان به انواع بمب‌های الکترومغناطیس اشاره نمود که نقش بسیار مؤثری در پیروزی در صحنه جنگ اطلاعاتی دارند. بر اساس گزارش‌های موجود، نیروی دریایی آمریکا در خلال جنگ کویت و یوگوسلاوی سابق از نمونه‌ای بسیار پیشرفته از بمب‌های الکترومغناطیسی غیر هسته‌اي برای انهدام تجهیزات الکترونیکی نیروهای عراقی و صرب‌ها بهره برد. این کشور همچنین از این نوع بمب در جنگ اخیر علیه شبکه ماهواره‌ای تلويزیون عراق نیز استفاده کرده است.

توجه به بمب‌های الکترومغناطیسی حدود نیم قرن قبل مطرح شد. متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته‌ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد. اما مسأله این بود که به چه ترتیب مي‌توان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آن‌که نیاز به انجام یک انفجار هسته‌ای باشد؟ دانشمندان می‌دانستند که کلید حل این مسأله در ایجاد پالس‌های الکتریکی با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. اگر این گونه پالس‌ها درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانس‌های مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هرچه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیرگذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاه‌ها بیشتر خواهد شد.

 

2-2-1-  دیدگاه کلی در مورد بمب­های الکترومغناطیسی

در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستان‌ها تا شبکه‌های مخابراتی و از رایانه‌های بانک‌ها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاه‌های نظارت و مراقبت، نحوه کار ماشین‌ها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند، کاربرد بمب‌های الکترومغناطیسی مي‌تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود. به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می‌رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده‌اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این نوع بمب‌ها برای تخریب دستگاه‌های رادار صرب‌ها بهره برده است.

انفجار یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند مي‌تواند در کسری از ثانیه،  قدرت الکتریکی بالایی را در کلیه مواد هادی پیرامون خود القا نماید و آن‌ها را مختل کند. این میدان مغناطیسی بر روی جسم انسان به عنوان یک هادی الکتریکی نیز موثر است  ولی این تأثیر بسیار محدود و مقطعی بوده و بدن جز در موارد خاصی قدرت مقاومت در برابر آن را دارد. سازندگان جنگ افزارهای نسل الکترونیک، توجه ویژه­ای به استفاده از سلاح مغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی دارند.

 

برگرفته از كتاب: " مديريت بحران در حوادث هسته اي " نوشته ي مهندس رضا بدريان