電磁脈沖(EMP)是一種瞬變電磁現(xiàn)象,從時域波形看,(EMP一般具有陡峭的上升沿、較窄的脈沖寬度、較大的場強峰值。從頻譜上看,EMP覆蓋了高達數(shù)十吉赫茲的頻帶。自1962年美國在太平洋上空成功進行高空核爆試驗,高功率EMP對于電力系統(tǒng)與電子設備產(chǎn)生了巨大危害,這一現(xiàn)象引起了世界各地的廣泛關注。隨后,人們對EMP現(xiàn)象的研究也擴展到生物領域,例如EMP對人體組織的毀傷效應,陸續(xù)出現(xiàn)了EMP裝備與防護技術的研究熱潮。
隨著對EMP研究進展的深入,目前的EMP研究內(nèi)容可劃分為以下三個方向: 2.EMP毀傷效應研究; 3.EMP信息傳遞研究; 由于EMP的傳播形式是以場的方式開展,因此,無論以上哪一個研究方向,均離不開對EMP效應場的觀測。所以,我們在這里簡要了解了一下。 01 EMP輻射系統(tǒng)設計對電場測量的要求
1.EMP輻射系統(tǒng)設計;
EMP輻射系統(tǒng)設計研究主要集中在高壓源與輻射裝置這兩方面。目前,市面上可購買的高壓源電壓可達2MV,而輻射裝置可以產(chǎn)生50kV/m的場強。
而隨著應用研究的深入,對EMP場強的要求也不斷提高,因此,相應的電場測量探頭的測量上限也不斷提高,目前常見的探頭可以完成50kV/m時域測量。而我們提供了一種基于泡克爾斯效應的電場探頭,當這種探頭處于外加電場之中時,其內(nèi)部的晶體折射率發(fā)生變化,導致通過晶體的光發(fā)生偏振,相位差與場強大小、頻率相關,并以電壓來表征場強。
EMP輻射系統(tǒng)設計對電場測量的要求有如下特點: 1.探頭能夠捕獲納秒級波形; 2.探頭擁有較大的動態(tài)范圍; 3.探頭支持遠距離測量布置; 4.探頭擁有較小尺寸以適應復雜輻射裝置的內(nèi)部校準。 02 EMP對生物體的毀傷效應研究所需的電場測量 高功率、超寬頻的EMP電磁波能夠?qū)ι矬w的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)以及生殖系統(tǒng)產(chǎn)生惡化影響,嚴重時可導致死亡。因此,需要經(jīng)深入研究來探求毀傷機理以及對應的防護技術。