Generador de pulsos electromagnéticos.

Este proyecto  muestra cómo obtener un pulso de energía electromagnética de varios megavatios, lo que puede causar daños irreparables a los equipos electrónicos de comunicación computarizados y sensibles a interferencias electromagnéticas. Una explosión nuclear causa un impulso similar, y se deben tomar medidas especiales para proteger los dispositivos electrónicos de ella. Este proyecto requiere la acumulación de una cantidad letal de energía, y no debe intentarse fuera de un laboratorio especializado. Tal dispositivo se puede utilizar para desactivar los sistemas de control de la computadora con el fin de detener el coche en casos inusuales de robo o si  el conductor esta ebrio. Los equipos electrónicos se pueden probar con un generador de pulsos electrónico para la sensibilidad a la interferencia del pulso emitido.

Nota: El proyecto se describe aquí sin especificar todos los detalles, solo se especifican los componentes principales. Se utiliza un descargador de chispas muy económico, pero sólo dará resultados muy limitados. Para lograr resultados óptimos, se necesita un descargador de gas o radioisótopos, que es eficaz para producir una gran interferencia similar a la causada por una explosión nuclear. 

Fig. 1.Generador de pulso electromagnético de laboratorio

Descripción general del dispositivo

Los generadores de ondas de choque son capaces de producir energía acústica o electromagnética enfocada que puede destruir objetos, son utilizados con fines médicos, por ejemplo, para destruir las piedras en los riñones. El generador de pulso electromagnético puede producir energía electromagnética que puede destruir la electrónica sensible en computadoras y equipos basados en microprocesadores. Las redes LC de capacidad inductiva inestable pueden generar pulsos en varios gigavatios mediante el uso de dispositivos de emisión de alambre. Estos pulsos de alta energía - pulsos electromagnéticos (en la literatura técnica extraña de EMR - Pulsos Electromagnéticos) se pueden utilizar para probar la dureza de antenas parabólicas y elípticas metálicas y otros efectos remotos direccionales en otros objetos.

Por ejemplo, se está investigando para desarrollar un sistema que desactivará un coche durante una persecución a alta velocidad, para una persona que ha cometido un acto ilegal, como un conductor secuestrador. El secreto es generar suficiente energía para quemar los módulos del procesador de control electrónico del coche. Y esto es mucho más fácil de realizar cuando el coche está cubierto de plástico o fibra que cuando está cubierto de metal. El blindaje metálico crea problemas adicionales para el investigador que desarrolla un sistema de pulso PEM. Puede construir un dispositivo para este caso pesado, pero puede ser costoso y tener un efecto dañino en los dispositivos amigables, al mismo tiempo que los deshabilita. Por lo tanto, los investigadores están buscando soluciones óptimas para fines pacíficos y militares de pulsos electromagnéticos.

El objetivo del proyecto

El objetivo del proyecto es generar un pulso de energía alta para probar la resistencia de los equipos electrónicos. En particular, este proyecto explora el uso de estos dispositivos para desactivar los vehículos mediante la destrucción de sus microprocesadores internos. Una vez construido se harán experimentos para verificar la efectividad en la anulación/destrucción de dispositivos electrónicos con una onda de choque dirigida.

Riesgo

¡Atención! El proyecto  utiliza energía eléctrica mortal, que, si está en contacto equivocado, puede matar a una persona al instante. El sistema de alta energía a montar utiliza un alambre de emisión que puede crear efectos similares a una metralla. La descarga del sistema puede dañar seriamente la electrónica de computadoras cercanas y otros equipos similares.

Teoría

El condensador C se carga desde la fuente de corriente a la tensión de la fuente de alimentación durante un cierto período de tiempo. Cuando alcanza un voltaje correspondiente a un cierto nivel de energía almacenada, se descarga rápidamente a través de la red resonante LC. Una onda de gran energía se genera con su propia frecuencia de resonancia y armónicos. La inductividad de la cadena de resonancia L es la sumatoria de la inductancia del cable asociado, así como la propia inductividad del condensador, que es de aproximadamente 20 nH. El condensador de la red resonante es un almacenador de energía y también tiene un efecto en la frecuencia de resonancia del sistema.

La proyección del pulso de energía se puede lograr mediante la realización de una sección cónica o una estructura metálica en forma de boquilla. Esta antena de semi onda consta de dos secciones de cuarto de onda configuradas a la frecuencia del circuito de resonancia. Son bobinas, cuyo bobinado tiene aproximadamente la misma longitud que la longitud de un cuarto de onda. La antena tiene dos partes dirigidas radialmente paralelas a la longitud o anchura de la antena. La radiación mínima ocurre en puntos a lo largo del eje o en los extremos, pero no hemos probado este detalle en la práctica. Por ejemplo, una lámpara de descarga de gas emitirá con más potencia y alcanzara mas distancia de la fuente, del pulso dirigido PEM.

Este sistema de pulsos de prueba produce pulsos electromagnéticos de varios megavatios (1 MW de energía de banda ancha) que se propagan utilizando una antena seccional cónica que consiste en un reflector parabólico con un diámetro de 100-800 mm. La boquilla metálica en expansión de 25 a 25 cm también proporciona un cierto grado de impacto.

Nota:

Teoría básica del dispositivo:

El esquema de resonancia LCR consta de los componentes de la imagen. El condensador C1 está cargado por una fuente DC-> lc. Tensión V en C1es:

V-lt/C.

La descarga de la chispa GAP está configurada para iniciarse a una tensión V justo por debajo de 50.000 V. Cuando la corriente máxima alcanza el valor:

di/dt-V/L.

La energía de la bobina debe enviarse a algún lugar en muy poco tiempo, lo que resulta en un campo explosivo de liberación de energía E x B.

Un poderoso impulso de muchos megavatios  se puede calcular en el circuito LCR, como se muestra arriba. El único factor limitante es su propia resistencia, que siempre está presente en diferentes formas, por ejemplo: cables,  pérdida en dieléctricos e interruptores, etc. - Las pérdidas se pueden minimizar para lograr resultados óptimos.

La onda electromagnética del radiación debe ser emitida por una antena, que puede ser emitida en forma de una placa de microondas parabólica o sintonizada a ellos.

El pulso de radiofrecuencia de alta energía también se puede generar en el caso de que la salida del generador de pulsos interactúe con una antena de onda semi-onda de tamaño completo con potencia central sintonizada a frecuencias en el rango de 1-1,5 MHz. El rango real a 1 MHz es más de 150 m. Este rango puede ser excesivo para muchos experimentos. Sin embargo, esto es normal para una relación de radiación de 1, en todos los demás circuitos esta relación es menor que 1. Puede reducir la longitud de los elementos reales con una sección de cuarto de onda ajustada que consta de 75 m de alambre, enrollado a intervalos o utilizando tubos de dos a tres metros de cloruro de polivinilo de PVC. Este esquema genera un impulso de energía de baja frecuencia.         

     Tenga en cuenta, como se indicó anteriormente, que la salida de pulsos de este sistema puede dañar los ordenadores y cualquier dispositivo con microprocesadores y otros circuitos similares a una distancia considerable. Siempre tenga cuidado al probar y utilizar este sistema, puede dañar los dispositivos que están cerca. 

Condensador

El condensador C, utilizado para estos casos, debe tener una muy baja auto inductancia y resistencia a la descarga. Al mismo tiempo, este componente debe tener la capacidad de acumular suficiente energía para generar el pulso de alta energía necesario de una frecuencia dada. Desafortunadamente, estos dos requisitos están en desacuerdo entre sí y son difíciles de cumplir al mismo tiempo. Los capacitores de alta energía siempre serán más inductivos que los capacitores de baja energía. Otro factor importante es el uso de alta tensión comparativa para generar fuertes choques de descarga. Estos valores son necesarios para superar su propia impedancia compleja de resistencias inductivas y resistivas conectadas  en el camino de descarga.

Este sistema utiliza un condensador de 5 uF a 50.000 voltios con una inductividad de 0,03 uN. La frecuencia básica que necesitamos para un circuito de baja energía es de 1 MHz. La energía del sistema es de 400 J a 40 kV, que se determina por la proporción de:

Е = 1/2 CV².

Bobina inductiva

Es fácil hacer una bobina para producir un pulso de radio de baja frecuencia. La inductancia, designada como L1, es la cantidad de inductividad parasitaria de cables, descarga de chispas, dispositivo de soplado de alambre y la propia inductividad del condensador. Esta inductividad se incluye en la resonancia en una amplia gama de frecuencias y debe soportar el pulso de bits de alta frecuencia de corriente I. La inductividad total es 0.05-0.1 uH. El tamaño de los conductores debe tener en cuenta la corriente de pulso, que es idealmente Vx(C/L)1/2. Durante el proceso de transición, la corriente tiende a fluir en la superficie del conductor debido al efecto de superficie de alta frecuencia.

Aplicación del dispositivo

Este sistema está diseñado para investigar la sensibilidad de los equipos electrónicos a los pulsos electromagnéticos. El sistema se puede modificar para su uso en el campo y desde baterías recargables. Su energía se puede aumentar al nivel de pulsos de energía electromagnética en varios kilojulios, bajo el propio riesgo del usuario. No puedes intentar construir este dispositivo ni usar el dispositivo a menos que tengas suficiente experiencia en el uso de sistemas de pulsos de alta energía.

Los pulsos de energía electromagnética se pueden enfocar o ejecutar en paralelo con un reflector parabólico. Cualquier equipo electrónico e incluso una lámpara de descarga de gas pueden ser un objetivo experimental. Un destello de energía acústica puede causar una onda de choque sonora o alta presión sonora a la distancia focal de la antena parabólica.

Escritor de Letras