up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله بمب الکترومغناطيسي PDF
QR code - بمب الکترومغناطيسي

بمب الکترومغناطيسي

سلاح تازه اي که ساخت آن بسيار ساده و تأثير آن کاملا گسترده است ، اساس و عصاره آن چيزي نيست جز يک پرتو شديد و آني از موجهاي راديويي يا مايکرو ويو که قادر است همه مدارهاي الکتريکي را که در سر راهش قرار گيرد، نابود سازد.
● تاريخچه
توجه به بمبهاي الکترومغناطيسي حدود نيم قرن قبل مطرح شد. متخصصان در آن هنگام به اين نکته توجه کردند که اگر بمبي هسته اي منفجر شود، امواج الکترومغناطيسي که در اثر انفجار پديد مي آيد تمامي مدارهاي الکترونيک را نابود مي سازد. اما مسئله اين بود که به چه ترتيب بتوان موج انفجار را ايجاد کرد بدون آنکه نياز به انجام يک انفجار هسته اي باشد؟ دانشمندان مي دانستند که کليد حل اين مسئله در ايجاد پالسهاي (تپهاي) الکتريکي با عمر بسيار کوتاه و قدرت زياد نهفته است. اگر اينگونه پالسها به درون يک آنتن فرستنده تغذيه شوند، امواج الکترومغناطيسي قدرتمندي در فرکانسهاي مختلف از آنتن بيرون مي آيند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثير گذاري آن بر مدارهاي الکترونيک دستگاهها بيشتر خواهد شد.
در دوراني که بافت و ساخت تمامي جوامع تا حدود بسيار زيادي به دستاوردهاي علمي از نوع الکترونيکي وابسته است و همه امور از تجهيزات بيمارستانها تا شبکه هاي مخابراتي و از رايانه هاي بانکها و مؤسسات بزرگ مالي يا نظامي تا دستگاههاي نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشينها و ادوات صنعتي همگي متکي به ساختارهاي الکترونيک هستند، کاربرد بمبهاي الکترومغناطيسي مي تواند سبب فلج شدن روند زندگي در مناطق بزرگ مسکوني شود. به اعتقاد برخي کارشناسان به نظر مي رسد کشورهاي پيشرفته پيشاپيش چنين سلاحي را تکميل کرده اند و حتي برخي بر اين باورند که ناتو در جريان جنگ عليه صربستان از اين قبيل بمبها براي تخريب دستگاههاي رادار صربها بهره گرفته است.
انفجار يک ميدان مغناطيسي بسيار نيرومند مي تواند در کسري از ثانيه آن چنان قدرت الکتريکي بالايي را در کليه مواد هادي پيرامون خود القا نمايد، که به راستي تمام آنها را مختل نموده و از کار بياندازد. هر چند اين ميدان مغناطيسي بر روي جسم انسان به عنوان يک هادي الکتريکي نيز موثر مي باشد. ولي اين تأثير بسيار محدود و مقطعي بوده و بدن جز در موارد خاصي قدرت مقاومت در برابر آن را دارد. در جنگ افزارهاي نسل الکترونيک استفاده از سلاح مغناطيسي و امواج الکترومغناطيسي جايگاه ويژه اي داشته و مورد توجه سازندگان اين قبيل سلاحها بوده است.
● ماهيت بمب الکترومغناطيسي
بمب الکترومغناطيسي در واقع چيزي نيست جز يک شار مغناطيسي فوق العاده اي نيرومند که با گسيل امواج پر قدرت (SHF) سوپر فرکانسهاي با طول موج بالاتر از ده گيگا هرتز موسوم به امواج ميکرو ويو پر قدرت (High Power Microwave) مي تواند هر گونه دستگاههاي الکتريکي يا الکترونيکي واقع در محدوده عمل خود را در يک باند فوق گسترده (uWb) که مخفف عبارت ultra Wide band مي باشد، فلج نمايد.
روزي را تصور کنيد که در يک شهر معمولي و در يک زمان تمام دستگاههاي الکتريکي روشن و در حال کار ناگهاني سوخته و از کار بيافتد و تمام دستگاههاي خاموش نيز در آن واحد روشن شده و پس از چند لحظه آنها نيز بسوزند. در چنين شهري پس از انفجار بمب الکترومغناطيسي بر فراز شهر ، در کسري از ثانيه يک تا دو ميليارد وات انرژي الکتريکي کليه سيستمهاي مخابراتي و راديويي و تلويزيوني را از کار بياندازد.
برق شهر قطع مي گردد، مدار الکتريکي همه رايانه ها مي سوزد. تمام باتريها و خازنها منفجر مي شوند. لامپ تصوير همه تلويزيونها و مانيتورهاي خاموش يا روشن نوراني شده و مي سوزد. همه موتور الکتريکي با آخرين دور ، همه و همه از کار مي افتند و ناگهان شهر در قهقرا فرو مي رود. سيستمهاي گرمازايي و سرمازايي ، پمپهاي آب و حتي ساعتهاي مچي نيز از کار مي افتند.
شهر بدون الکتريسيته ، موتور ، باتري ، مخابرات و حرکت کاملا فلج مي شود. همه اين اتفاقات با سرعت نور يعني کسري از ثانيه پس از انفجار يک بمب الکترومغناطيسي در حوزه ميدان مغناطيسي آن اتفاق مي افتد. با اين حال سلاح مغناطيسي را مي توان يک اسلحه انساني نيز به حساب آورد. چرا که به ساختمانها و انسانها کمترين آسيب را مي رساند.
▪ کدام موج در نقش بمب ظاهر مي شود؟
بزودي اين نکته روشن شد که مناسبترين امواج الکترومغناطيسي براي ساخت بمبهاي الکترومغناطيسي ، امواج با فرکانس در حدود گيگا هرتز است. اين نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههاي الکترونيک نفوذ کنند و آنها را از کار بيندازند. براي توليد امواج با فرکانس گيگاهرتز نياز به توليد پالسهاي الکترونيکي بود که تنها ۱۰۰ پيکو ثانيه تدوام پيدا کنند. يک شيوه توليد اين نوع پالسها استفاده از دستگاهي به نام «مولد ژنراتور مارکس» بود. اين دستگاه عمدتا متشکل است از مجموعه بزرگي از خازنها که يکي پس از ديگري تخليه مي شوند و نوعي جريان الکتريکي موجي شکل بوجود مي آورند.
با گذراندن اين جريان از درون مجموعه اي از کليدهاي بسيار سريع مي توان پالسهايي با دوره زماني ۳۰۰ پيکوثانيه توليد کرد. با عبور دادن اين پالسها از درون يک آنتن ،امواج الکترومغناطيسي بسيار قوي توليد مي شود. مولدهاي مارکس سنگين هستند اما مي توانند پشت سرهم روشن شوند تا يک سلسله پالسهاي قدرتمند را به صورت متوالي توليد کنند. اين نوع مولدها هم اکنون در قلب يک برنامه تحقيقاتي قرار دارند که بوسيله نيروي هوايي آمريکا کانزاس در دست اجراست.
بمب الکترومغناطيسي چگونه عمل مي کند؟
E Bomb به سال ۱۹۴۵ بر مي گردد. فيزيکداني به نام آرتور . اچ. کامپتون روي جريان خروجي الکترونهاي اتم مطالعه مي کرد که امروز به اثر کامپتون معروف مي باشد. بعدها اثر کمپتون در قالب تکانهاي الکترومغناطيسي به طراحي انواع سلاحهاي الکترومغناطيسي مختلف انجاميد. براي شناخت E Bomb بايد ابتدا با يک تانک LC آشنا شويم:
تانک LC چيزي نيست جز يک مدار ساده نوسان ساز که از يک سلف يا سيم پيچ و يک خازن و يک باتري تشکيل شده است. در تانک LC يک فرکانس ميرا توليد مي گردد که اگر يک کليد قطع و وصل الکترونيکي به آن اضافه نماييم، بسته به قدرت فرکانس سازي يک فرکانس راديويي کرير يا حامل خواهيم داشت. هر چند مدار الکترونيکي قابليت توليد فرکانس در محدوده هاي مختلف را داراست، ليکن نياز به يک مدار طبقه تقويت نيز دارد تا قدرت فرستندگي آن افزايش يابد.
لذا بايد سر راه آن از يک تقويت کننده ترانزيستوري قدرت نيز بهره جست که باز بسته به توان خروجي ترانزيستور طبقه تقويت قدرت فرستنده افزايش مي يابد. قدرت يک فرستنده بستگي به توان خروجي آن دارد.معمولا فرستنده هاي ۵ وات يا بالاتر از آن فرستنده هاي نيرومند به حساب مي آيند، به نحوي که اگر انسان در کنار آنها قرار گيرد براي سلامتي وي مضر خواهد بود.
حال آنکه مي توان با افزايش طبقات تقويت قدرت فرستندگي امواج را بسيار بالا برد. اما اين تنها بخش الکترومغناطيسي بمب الکتريکي مي باشد، در حاليکه اين بمب مثل هر بمب ديگري داراي واحد بخش انفجاري نيز مي باشد. اين قسمت يک بمب کاملا کلاسيک و عادي است. در واقع بخش اصلي بمب الکترومغناطيسي يک لوله تو خالي رسانا است، که حکم هسته سيم پيچ بمب را نيز دارد و در داخل اين هسته مواد منفجره و چاشني الکتريکي قراردارد که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتريکي نيز بکار مي افتد و ميدان مغناطيسي حاصل از کارکرد مدار الکترونيکي در يک ميدان انفجاري قرار گرفته و انفجار ميدان الکترومغناطيسي رخ مي دهد.
همزماني انفجار بمب و بکار افتادن مدار نوسان ساز بسيار مهم مي باشد. زيرا آنچه موجب تقويت امواج الکترومغناطيسي باور نکردني و ارسال امواج الکترومغناطيسي در همه جهات مي گردد وقوع انفجار در مرکز ميدان مغناطيسي مي باشد. همچنين از ديگر نکات حائز اهميت در E Bomb جهت سيم پيچ است که با عنايت با قانون دست راست فلمينگ مي توان جهت شار مغناطيسي را متناسب با شکل سيم پيچ ، تعيين نمود.
● ايجاد ميدان مين الکترومغناطيسي
هدف اين برنامه جاي دادن مولدهاي مارکس روي هواپيماهاي بدون خلبان يا در درون بمبها و موشکهاست تا از اين طريق نوعي «ميدان مين الکترومغناطيسي» براي مقابله با دشمن ايجاد شود. اگر هواپيما يا موشک دشمن از درون اين ميدان مين الکترومغناطيسي عبور کند، بلافاصله نابود خواهد شد. اگر لازم باشد تنها يک انفجار عظيم به انجام رسد، به دستگاهي نياز است که بتواند يک پالس الکترونيکي بسيار قدرتمند را بوجود آورد؛ اين کار را مي توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظير «تي . ان . تي» انجام داد. دستگاهي که اين عمل را به انجام مي رساند، «متراکم کننده شار» نام دارد.
در اين دستگاه از انفجار اوليه يک ماده منفجره متعارف براي فشرده کردن يک جريان الکتريکي و ميدان الکترومغناطيسي توليد شده بوسيله آن استفاده مي شود. زماني که اين جريان فشرده شد، به درون يک آنتن فرستاده مي شود و يک موج الکترومغناطيسي بسيار قدرتمند از آنتن بيرون مي آيد. طرح تکميل دستگاههاي متراکم کننده شار از سوي نيروي هوايي آمريکا در ايالت نيو مکزيکو در دست تکميل است. از جمله طرحهايي که براي کاربرد اين دستگاه در نظر گرفته شده ، جاي دادن آنها در بمبهايي است که از هواپيما به پايين پرتاب مي شود و نصب آنها در موشکهاي هوا به هواست.
● امتياز بزرگ بمبهاي الکترومغناطيسي
▪ نخست آنکه اين بمبها مستقيما جان انسانها را به خطر نمي اندازد و تنها بر دستگاههاي الکترونيک اثر مي گذارد.
▪ نکته دوم آنکه ساخت آنها بسيار ساده است.
همچنين بمبهاي الکترومغناطيسي در صورتي مي توانند بالاترين خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههايي که به آنها وارد مي شوند يکسان باشد.
بنابراين براي ايجاد مصونيت در دستگاههاي الکترونيکي که در مراکز حساس کار مي کنند، مي توان طراحي مدارها را به گونه اي انجام داد که اولا ميان بخشهاي مختلف ، سپرهاي محافظتي موجود باشد و ثانيا در ورودي اين قبيل دستگاهها بايد صافيها و سنجنده هايي را قرار داد که بتواند علامتهاي مورد نياز و امواج حاصل از انفجار را تشخيص دهند و مانع ورود اين قبيل امواج شوند.

بمب اتمي سلاحي است که نيروي آن از انرژي اتمي و بر اثر شکاف هسته (فيسيون ) اتمهاي پلوتونيوم يا اورانيوم ايجاد مي شود . در فرآيند شکافت هسته اي ، اتمهاي ...

از سنگ اورانيوم تا بمب اتم استخراج اورانيوم از معدن اورانيوم که ماده خام اصلي مورد نياز براي توليد انرژي در برنامه هاي صلح آميز يا نظامي هسته اي است، ...

نوعي ماده منفجره است که به منظور پراکنده کردن مواد خطرناک راديواکتيو در سطحي وسيع طراحي شده است. ممکن است شما هم مثل خيلي هاي ديگر، وقتي دو عبارت بمب ...

● مقدمه ابزارها يا موادي شيميايي هستند که به وسيله آنها مثلاً با انفجار بمبي که حاوي مواد سمي و يا شيميايي هستند انسانها و يا سربازان دشمن را هدف قرار ...

بمبها قطعاتي از گدازه هستند که داراي اشکال خاصي مي‌باشند و اين شکل احتمالا بر اثر چرخش آنها هنگامي که به هوا پرت مي‌شوند، بوجود مي‌آيد. اندازه بمبها ب ...

اغلب مشاهده شده که نيروي الکترومغناطيسي باعث ايجادساختار(منظم)شده يعني اتمهاوملکولهاوجامدات کريستالي راتثبيت مي نمايد. درحقيقت نتايج (اثرات)نيروي مغنا ...

بلورهاي نيم رسانا که براي ساخت قطعات الکترونيکي و مدارهاي مجتمع استفاده مي شوند، بايد به صورت دقيق رشد داده شده و ناخالصيهاي آنها جدا گردد. در زير به ...

برحسب نظريه اتمي عنصر عبارت است از يک جسم خالص ساده که با روش هاي شيميايي نمي توان آن ‏را تفکيک کرد. از ترکيب عناصر با يکديگر اجسام مرکب به وجود مي آي ...

دانلود نسخه PDF - بمب الکترومغناطيسي