طرح پدافند غیر نظامی بان 1

امواج و بمب های الکترومغناطیسی

و

طرح پدافند غیر نظامی بان 1

پیش گفتار

      امروزه بمبها و امواج الکترو مغناطیسی یا به اختصار EMP ،  کاربرد های مختلف منجمله برای نبردها،  حملات پیشگیرانه،  اقدامات تروریستی و قاچاقپیان،  و غیره دارد.  مقابله و دفاع در برابر این امواج نیازمند فن آوری های نوین است.  بازرگانی راوید سعی در برآورن و گرد آوری این دانش،  برابر با داده های علمی ملی ایرانی،  و راهکار های دفاع آزاد و سریع و راحت با آنها را دارد.    EMP  تابش ناگهانی موج الکترو مغناطیسی در زمان بسیار کوتاه است،  که طیف بزرگ فرکانسی با دامنه زیاد را می پوشاند،  طرز عمل این پالس شبیه یک صاعقه می باشد،  اما به مراتب قویتر و سریعتر و کوتاهتر است.  کشور های امپریالیسم با در دست داشتن این تکنولوژی اقدام به ساخت سلاح ها و بمبها نموده اند،  گروه های تروریستی و قاچاق نیز می توانند با مخارج کم،  حتی کمتر از یکهزار دلار،  این اسلحه را تولید نمایند،  و منطقه 2 یا 3 کیلومتری را پوشش دهند.  بدین جهت برای مقابله با این اسلحه نیازمند ابزار و تجهیزات در تمام ارگان های همه مناطق و شهر های کشور عزیز ایران برابر با استراتژی ملی و مردمی می باشیم.

   خلاصه ــ  فن آوری EMPروز بروز در حال تکامل است،  همچنین روش های مقابله با حملات آن نیز در حال گسترش مابین همه ارگان های کشور هایی است،  که طرح های دفاع ملی و دید آینده نگر دارند.  ابتدای قرن 21 ایالات متحده آمریکا در حمله به عراق،  از پالس های الکترومغناطیسی استفاده نمود،  و با از کار انداختن ستادها و ارتباطات کلی و محلی و موضوعی کشور عراق،  زمینه پیروزی را فراهم آورد.  در این مقاله چگونگی فن آوری ساخت و کارکرد،  و نیز راه کار های دفاع غیر عامل و عمومی مقابل EMP توضیح داده شده است.  کوتاهی از این مهم،  خطرات زیادی را برای کشور و شهرها خواهد داشت،  و برخلاف منطق ملی و مردمی ایران است.

فناوری  EMP

   هسته اصلی بمب های الکترومغناطیسی یا E-Bomb در واقع همان منابع تولید پالس الکترومغناطیسی با توان بالا و فناوری مایکروویو نیرومند است.  از این رو پایه فناوری برای طراحی بمب های الکترومغناطیسی متنوع می باشد،  که در بعضی موارد تکمیل و به تولید رسیده است.  ساختار E-Bomb یک لوله توخالی رسانا است،  که حکم هسته سیم پیچ E-Bomb را نیز دارد،  در داخل این هسته مواد منفجره و جاشنی الکتریکی قرار دارد،  که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتریکی نیز بکار می افتد،  و میدان مغناطیسی حاصل از کارکرد مدار الکترونیکی در یک میدان انفجاری قرار گرفته،  و انفجار میدان الکترومغناطیسی رخ می دهد. هم زمانی انفجار بمب و به کار افتادن مدار نوسان ساز،  بسیار مهم می باشد.  زیرا آنچه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باورنکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می گردد،  وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی می باشد.  انفجار یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند،  می‌تواند در کسری از ثانیه قدرت الکتریکی بسیار بالایی را در کلیه مواد هادی پیرامون خود القا نماید،  و بطور کلی تمام آنها را مختل نماید،  و از کار بیاندازد.  این میدان مغناطیسی روی انسان به عنوان یک هادی الکتریکی نیز موثر می ‌باشد،  ولی این تأثیر بسیار محدود و مقطعی است،  بدن جز در موارد خاص،  قدرت مقاومت در برابر آن را دارد.  در جنگ افزار های نسل الکترونیک این قرن،  استفاده از تکنولوژی مغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی جایگاه ویژه‌ ای دارد،  و مورد توجه سران کشورها و سازندگان این قبیل سلاحها می باشد.

      اولین بار هنگام آزمایش سلاح های هسته ای در ارتقاع بالا،  اثر EMP مشاهده گردید،  یکی از تحلیل های اولیه مربوط به آزمایش هسته ای موسوم به  shot star fish در سال 1962 آمریکا بود.  در آن یک بمب به قدرت 1/4 مگا تن،  در ارتفاع 400 کیلومتری جزیره جانسون اقیانوس آرام منفجر شد،  در نتیجه سیستم های الکترونیکی در جزیره هاوایی با 1300 کیلومتر فاصله مختل شده،  همچنین در فواصل دورتر بر روی چراغ های خیابان، فیوزها، سیستم تلفن و دزدگیرها تاثیر گذاشت،  یا آنها را از کار انداخت.  در آزمایش های دیگر که با قدرت کمتری انجام شد،  سیستم هدایت هواپیماها در فاصله 300 کیلومتری محل انفجار دچار اختلال شد،  شوروی سابق نیز در خلال برنامه ها و آزمایش های اتمسفری خود،  آزمون های مشابهی انجام داد،  مثلاً در یک آزمایش تمام وسایل حفاظتی در خطوط مخابراتی هوایی تا فاصله 500 کیلومتری دچار آسیب شدند،  و در برنامه مشابه،  موجب قطع شدن خطوط برق در فاصله 1000 کیلومتری گردید.

      هنگامی که فوتون‌ های پرانرژی حاصل از یک انفجار در ارتفاع بالاتر از 30 کیلومتر،  به مولکول‌ های اتمسفر زمین برخورد می ‏کنند،  سبب تجزیه اتم های اتمسفر می‏شوند،  و الکترون‌ها را از هسته اتم جدا می‏ کنند.  الکترون‌ های آزاد حاصل از این انفجار،  با توجه به جرم کمتری که نسبت به هسته شامل پروتون و نوترون دارند،  به سرعت از صحنه انفجار دور می‏ شوند.  در ابتدا جهت تقریبی حرکت الکترون‌ها،  همان جهت تابش پرتو گاما می باشد،  یعنی به صورت شعاع‌ های دور شونده‏ از مرکز انفجار هستند.  الکترون‌ های آزاد با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می ‏کنند،  و به این ترتیب جریان الکتریکی نسبتاً بزرگی را در اتمسفر زمین ایجاد می‏ نمایند،  که به جریان Compton مشهور است.  با حرکت الکترون‌ها و خروج آن‌ها از صحنه انفجار،  ناحیه‌ خالی از الکترون‌ها در نزدیکی صحنه انفجار باقی می‏ ماند،  که به آن ناحیه ته نشست می ‌گویند.

      وسعت ناحیه ته نشست،  تابعی از ارتفاع انفجار،  اندازه و نوع ابزار یا سلاح منفجره بکار رفته می‌ باشد.  جریان Compton یا همان حرکت الکترون‌ های آزاد،  تحت تأثیر میدان مغناطیسی زمین قرار گرفته،  به تدریج از مسیر اولیه در جهت پرتو گاما منحرف شده،  و آنها به صورت حلزونی دور خطوط میدان مغناطیسی زمین می ‏چرخند،  و پس از طی مسافتی انرژی خود را از دست داده،  و مجدداً در اتمسفر جذب می‏ شوند.  تغییر جهت و سرعت حرکت الکترون‌ های Compton سبب ایجاد میدان الکترو مغناطیسی گذری نسبتاً بزرگی،  با نام  پالس الکترو مغناطیسی است.  پالس الکترو مغناطیسی توسط هر جسم هادی در سطح زمین،  که در ناحیه تشعشع آن قرار داشته باشد،  جذب می‏شود،  مانند:  کلیه تجهیزات سیستم های مخابراتی،  مراکز صدا و سیما،  ستاد های فرماندهی و کنترل نظامی و غیر نظامی،  پایگاه های اطلاعات دیتا و ماهواره ای،  مراکز کنترل انرژی و ادارات و بانکها و غیره.

   ماهیت انفجار الکترومغناطیسی  ــ  بمب الکترومغناطیسی یک شار مغناطیسی فوق العاده نیرومند است،  که با گسیل امواج پر قدرت  SHF  سوپر فرکانس هایی با طول موج بالاتر از ده گیگا هرتز،  موسوم به امواج میکرو ویو پر قدرت High Power Microwave  را آزاد می کند.  براحتی می ‌تواند هر گونه دستگاه های الکتریکی یا الکترونیکی واقع در محدوده عمل خود را در یک باند فوق گسترده  uWb  که مخفف عبارت ultra Wide band می‌باشد را فلج نماید.  میدان مغناطیسی قوی نوسان دار می تواند جریان برق بسیار بزرگی را در هر جسم رسانای دیگر ایجاد نماید.  هر وسیله الکتریکی می تواند به یک آنتن تبدیل شده،  جریان برق را به تمامی وسایل برقی در ارتباط با خود انتقال دهد.  مثلا یک شبکه کامپیوتری عظیم را در نظر بگیرید،  که توسط خطوط تلفن با یکدیگر در ارتباط هستند.  در این صورت با به وجود آمدن جریان عظیمی در خطوط تلفن،  تمامی شبکه نابود خواهد شد.  یک موج بلند خیلی بزرگ می تواند وسایل نیمه رسانا را بسوزاند،  سیم کشی ها را ذوب کند،  باتری ها را از بین برده و حتی ترانسفورماتورها را منفجر نماید.  ساختمان ها در مقابل امواج الکترومغناطیسی مقاوم نبوده یا کم مقاومت هستند،  فلزات مقاوم ساز مورد استفاده در بتون ساختمان ها نیز با یکدیگر فاصله داشته و سدی در برابر امواج الکترومغناطیس ایجاد نمی کنند.  امواج الکترومغناطیس از سیم های برق و تلفن و در و پنجره های چوبی و حتی دیوارها به راحتی عبور می کنند.

      روزی را تصور کنید که در یک شهر معمولی و در یک زمان،  تمام دستگاه های الکتریکی روشن و در حال کار ناگهانی سوخته و از کار بیافتد،  و تمام دستگاه های خاموش نیز در آن واحد روشن شده،  و پس از چند لحظه آنها نیز بسوزند.  پس از انفجار بمب الکترومغناطیسی بر فراز شهر،  در کسری از ثانیه یک تا دو میلیارد وات انرژی الکتریکی،  کلیه سیستم های مخابراتی و رادیویی و تلویزیونی را از کار می اندازد.  برق شهر قطع می‌ گردد،  مدار الکتریکی همه رایانه‌ها می‌ سوزد،  تمام باتریها و خازنها منفجر می‌شوند،  لامپ تصویر همه تلویزیونها و مانیتور های خاموش یا روشن نورانی شده و می‌سوزد،  همه موتور های الکتریکی از کار می‌ افتند،  و ناگهان شهر در قهقرا فرو می ‌رود.  سیستم های گرما زایی و سرما زایی،  پمپ های آب و حتی ساعت های مچی نیز از کار می‌ افتند.  شهر بدون الکتریسیته، موتور، باتری، مخابرات و حرکت کاملاً فلج می ‌شود،  همه این اتفاقات با سرعت نور یعنی کسری از ثانیه پس از انفجار یک بمب الکترومغناطیسی در حوزه میدان مغناطیسی آن اتفاق می‌ افتد.  با این حال سلاح مغناطیسی را می‌توان یک اسلحه انسانی نیز به حساب آورد،  چرا که به ساختمانها و انسانها کمترین آسیب را می ‌رساند.  البته این در صورتی است که اثرات غیر مستقیم این بمب بر سلامت انسان،  مانند از کار افتادن تجهیزات بیمارستانی و ... را در نظر نگیریم.

   پرسش:  برای مقابله با چنین تهدیدی چه باید کرد؟

   پاسخ:  اصلی ترین روش،  از بین بردن مناطق نفوذ امواج و پالس های القاء الکترومغناطیسی است،  همراه با ایجاد پوشش مناسب در:  دیوار، درب، کانال، آنتن، کابل، لوله کشی، ابزار و وسایل مختلف.

   شناخت آزمایشگاهی بمب پالس الکترومغناطیسی ــ  بدین منظور ابتدا باید با تانک LC آشنا شد،  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 می‌ گردد،  که اگر یک کلید قطع و وصل الکترونیکی به آن اضافه نماییم،  بسته به قدرت فرکانس سازی یک فرکانس رادیویی کریر یا حامل خواهیم داشت.  هر چند مدار الکترونیکی قابلیت تولید فرکانس در محدوده‌ های مختلف را داراست،  لیکن نیاز به یک مدار طبقه تقویت نیز دارد،  تا قدرت فرستنده گی آن افزایش یابد.  لذا باید سر راه آن یک تقویت کننده ترانزیستوری قدرت نیز بهره جست،  که باز بسته به توان خروجی ترانزیستور طبقه تقویت قدرت فرستنده افزایش می‌ یابد.  قدرت یک فرستنده بستگی به توان خروجی آن دارد.  معمولا فرستنده‌ های ۵ وات یا بالاتر از آن فرستنده‌ های نیرومند به حساب می‌ آیند،  به نحوی که اگر انسان در کنار آنها قرار گیرد،  برای سلامتی وی مضر خواهد بود.  حال آنکه می ‌توان با افزایش طبقات تقویت قدرت فرستنده گی امواج را بسیار بالا برد.  اما این تنها بخش الکترومغناطیسی بمب الکتریکی نیست،  این بمب مثل هر بمب دیگری دارای واحد بخش انفجاری نیز می ‌باشد.  این قسمت یک بمب کاملا کلاسیک و عادی است.  در واقع بخش اصلی بمب الکترومغناطیسی یک لوله تو خالی رسانا است،  که حکم هسته سیم پیچ بمب را نیز دارد،  و در داخل این هسته مواد منفجره و چاشنی الکتریکی قراردارد،  که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتریکی نیز بکار می‌ افتد،  و میدان مغناطیسی حاصل از کارکرد مدار الکترونیکی در یک میدان انفجاری قرار گرفته،  و انفجار میدان الکترومغناطیسی رخ می ‌دهد.  همزمانی انفجار بمب و بکار افتادن مدار نوسان ساز بسیار مهم می ‌باشد،  زیرا آنچه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باور نکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می‌ گردد،  وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی می‌ باشد.  همچنین از دیگر نکات حائز اهمیت در E - Bomb جهت سیم پیچ است،  که با عنایت با قانون دست راست فلمینگ،  می ‌توان جهت شار مغناطیسی را متناسب با شکل سیم پیچ تعیین نمود.

      ساخت آزمایشگاهی  EMP ــ  تجهیزات مورد نیاز ابزار یا بمب  EMP  که بدون هیچ نوع ماده منفجره می باشد:  حدود 1.5 کیلومتر سیم مسی خالص روکش دار،  منبع تغذیه و خازن،  محفظه نارسانا،  یک تایمر متصل به سوئیچ تایرزیزتور،  یک هسته بزرگ از جنس آهن خالص.  طرز ساخت:  سیم را به دور محفظه نارسانا بپیچید و هسته آهنی را درون آن جای دهید.  می توانید از داخل تلویزیون های قدیمی یک خازن پیدا کنید،  فقط مراقب باشید قطب های + و – آن را لمس نکنید،  زیرا موجب شوک الکتریکی می گردد.  اگر 2 خازن داشته باشید،  می توانید آنها را سری کنید تا ظرفیت بیشتری داشته باشید.  مدار تایمر شامل یک سوئیچ تایرزیزتور بسازید یا تهیه کنید.  طرز کار این سوئیچ به این صورت است که با دادن جریان الکتریکی کمی به آن تایمر فعال خواهد شد.  حالا خازن را به ورودی سوئیچ متصل کنید و بعد آن را به سیم پیچ ساخته شده وصل کنید.  خازن را توسط منبع تغذیه شارژ کنید،  و برای تایمر زمان مناسبی تعیین نمایید،  سپس وسیله الکترونیکی مثلاً یک پلیر یا ضبط صوت را نزدیک بمب خود قرار داده،  بمب را فعال کنید.  انتظار اتفاق خاص و جالب توجهی نداشته باشید،  چون این یک انفجار به صورتی که همه ما در ذهن داریم نیست.  پس از عمل کردن بمب،  وسیله مورد نظر دیگر کار نخواهد کرد،  و اگر نوار کاست را در ضبط صوت قرار دهید از محتویات آن خبری نیست!  سارقان از این بمب برای از کار انداختن دوربین های مدار بسته و کلیه سیستم های امنیتی نیز استفاده می کنند.

تاثیر EMP

      تاثیر این بمب ها به فاصله از محل انفجار،  حساسیت تجهیزات و میزان حفاظت محفظه آنها بستگی دارد.  پلاستیک فاقد هر گونه خاصیت محافظتی در مقابل امواج الکترومغناطیسی است،  فلز در صورتی که حفره ای بزرگتر از ۱۰ میلی متر نداشته باشد،  می تواند به عنوان محافظی ایده ال به کار رود.  ساختمان ها در مقابل امواج الکترومغناطیسی مقاوم نبوده،  یا کم مقاومت هستند،  فلزات مقاوم ساز مورد استفاده در بتون ساختمان ها نیز با یکدیگر فاصله داشته،  و سدی در برابر امواج الکترومغناطیس ایجاد نمی کنند.  امواج الکترومغناطیس از سیم های برق و تلفن و در و پنجره های چوبی و حتی دیوارها به راحتی عبور می کنند.   

      یک بمب الکترومغناطیسی می تواند باعث خنثی کردن مهمترین نیاز های طرف متخاصم در صحنه نبرد باشد،  چنین بمبی می تواند سیستم های کنترل وسایل نقلیه مختلف را از کار انداخته،  سیستم های هدف یابی موشک ها و بمبها را از بین ببرد،  وسایل ارتباطی را نابود سازد،  سیستم های مختلف هدایت عملیات نیروها و سنسور های مختلف پیچیده را خنثی نماید.  بمب های الکترومغناطسیس بهترین گزینه برای حمله به پناه گاه های زیر زمینی حریف هستند،  زیرا چنین سنگر هایی به وسیله موشک ها و بمب های معمولی قابل انهدام نیستند.  یک پالس الکترومغناطیسی رها شده از بمب الکترومغناطیسی می تواند از لایه های زمین عبور نماید،  و موجب قطع برق آن پناهگاهها شود،  سیستم های تهویه را از کار بیاندازد،  ارتباط با بیرون را قطع کند،  و حتی در پناه گاه های پیشرفته در های الکتریکی را از کار بیندازد.  در حالی که «ای ام پی» جنگ افزار های مرگ آور به حساب نمی آیند،  ولی گاهی اوقات می توانند یکی از عوامل کشته شدن افراد باشند،  برای مثال اگر یک بمب  EMP باعث قطع برق یک بیمارستان شود،  بیماران زیادی را در عرض چند ثانیه خواهد کشت.  همچنین یک «ای ام پی»  می تواند باعث اختلال در حرکت تمامی وسایل نقلیه از جمله هواپیماها شود،  و یک فاجعه انسانی از سقوط هواپیما به وقوع بپیوندد. در آخر باید گفت که دور از ذهن ترین اثر بمب الکترومغناطیسی را می توان اثرات روانی آن دانست،  یک حمله EMP بزرگ در کشوری بزرگ،  می تواند یک زندگی مدرن قرت بیست و یکمی را 200 سال به عقب بازگرداند،  و آدمها را  سرگردان و با زندگی جدیدی رو به رو سازد،  تعداد بیشمار بازماندگان حمله «ای ام پی»،  خود را اسیر دنیایی عجیب وغیر قابل باور خواهند دید،  دنیایی بدون امکان استفاده از نیروی برق و موتور و الکترونیک و غیره ....  روزی ناگهان نور شدیدی ساطع می شود،  و در یک لحظه همه چیز در خاموشی فرو می رود.  بوی سوختن وسایل الکتریکی در فضا می پیچد،  پوشش سیم ها سوخته و خطوط نازک تلفن قطع می شوند،  و مهم تر از همه درون هیچ کدام از رایانه‌ها،  حتی یک بیت اطلاعات باقی نمانده،  در حالی که هیچ کس کوچیک ترین آسیبی ندیده است.  این به معنای از بین رفتن تمام اطلاعات فرماندهی، نقشه ها و اطلاعات فنی و... است،  که به صورت دیجیتالی نگهداری می شده است.

   انواع ابزار های تولید پالس الکترو مغناطیسی

      این نوع ابزار ها یا سلاحها دارای دو نوع پالس و با محدوده های فرکانسی امواج مختلف می باشند،  که در زیر توضیح داده شده است:

   1 ــ  پالس های باند پایه:  که زمان صعود آن حدود چند نانو ثانیه است،  و با ایجاد میدان الکتریکی قوی در حدود kv/m 50 ،  می توانند از طریق  کابل ها و بدنه و... وارد سیستم شده،  و موجب تخریب شوند.  میدان 10 کیلو ولتی  10 بیلیون بار بیشتر،  برای تخریب نیمه هادی ها.

   2 ــ  پالس های با کاریر میکرویو:  عموماً از طریق آنتن ها و روزنه ها وارد سیستم می شود،  و المان های الکتریکی را تخریب می کنند،  محدوده فرکانسی این سلاح ها 10 مگاهرتز تا 100 گیگا هرتز است.

   محدود های فرکانسی ــ  از نظر عملکرد امواج مختلف بشرح زیر تقسیم بندی شده اند:

   الف ــ  فرکانس ناشی از انفجارات هسته ای،  که پالس های آن از نوع باند پایه هستند،  و با انفجار اتمی در ارتفاعات بالا تر از جو زمین،  گستره تخریب بسیار وسیع در حدود چند صد کیلومتر ایجاد می کند،  شدت این پالس ها بسیار قوی و موثر هستند.

   ب ــ  بمب های الکترو مغناطیسی،  نوع انفجاری است،  و اصطلاحاً یکبار مصرف گفته می شود،  دو نوع پالس در باند پایه و میکرویو بر حسب تنوع سیستم ها دارد،  ولی در هر صورت تنها یک پالس از خود صادر می کند،  این نوع سلاح عمدتا بصورت بمب و یا انواع پرتابه ای می باشد .

   پ ــ  با انرژی هدایت شونده،  که نوعی ابزار و یا سلاح چند بار مصرف است،  پالس خروجی در این سیستم می تواند از هر دو نوع باند پایه و میکرویو باشد،  فرکانس های این ابزار از حدود MHZ 1 تا حدود GHZ 15 گزارش شده است.

    اثرات فرکانسی هر کدام از ابزارها یا سلاحها،  بشرح زیر است:

   انفجارات هسته ای HEMP ــ  که ارتفاع انفجار بالای 40 کیلومتر و ارتفاع موثر در انفجار بالای 120 کیلومتر است،  دارای مراحل اثر گذاری بشرح زیر است:

   1 ــ  مرحله فرکانس بالا (HF):  فرکانس پالس خروجی بین یک مگا هرتز تا صد مگا هرتز، در مدت زمان چند بیلیونیوم ثانیه است،  اثر پذیری آن در،  سیستم های کنترل و ارتباطی، سنسورها، رایانه ها و وسایل مشابه می باشد.

   2 ــ  مرحله فرکانس متوسط ((MF: فرکانس پالس خروجی بین یک کیلو تا ده مگا هرتز،  درمدت زمان چند میلیونیوم ثانیه است،  خطر و تاثیر زیادی ندارد،  چون فرکانس آن در حد صاعقه است،  و هر چه که در برابر صاعقه آسیب پذیر باشد در مقابل آن هم آسیب پذیر می باشد.

   3 ــ  مرحله فرکانس پایین (LF):  فرکانس پالس خروجی بین سه تا سی هرتز،  در مدت زمان چند هزارم ثانیه است،  اثر پذیری آن در مدارتی است،  که خطوط طولانی دارند.

   قابل توجه:  البته  HEMP مشکلاتی دارد،  که استفاده از آن را فقط بمنظور فرکانس های تخریبی محدود می کند،  منجمله طراحی و ساخت،  وسیله پرتاب کننده، عدم تمرکز، هزینه بالا، ارتفاع انفجار، آلودگی محیط زیست، و غیره.

   بمب های الکترومغناطیسی  E.BOMBS ــ  آنها می توانند یک منبع کنترل شده از EMP باشند،  هر کشوری که از نظر تکنولوژی در سطح فنی نیمه دوم قرن 20 باشد،  قادر به ساختن این نوع ابزار می باشد.  نگرانی از ساخته شدن و همه گیر شدن آنها در سطح کشور های نا آرام،  و حتی توسط تبهکاران بسیار زیاد است،  حتی گفته می شود با صرف مبلغ کمتر از یکهزار دلار مدل پایه از آن را می توان ساخت.  فن آوری های عمده و موجود این ابزار شامل:

  1 ــ  منابع مایکرویو توان بالا  High Power Microwave (HPM).

  2 ــ  منابع توان پایین،  شامل مولد های شارژ فشرده FCG  (Flux Compression Generator).

      هر چند مولد های شارژ فشرده به طور بالقوه و موثر،  به عنوان یک نوع فناوری اساسی جهت تولید پالس های قوی الکترو مغناطیسی به کار می روند،  ولی باند فرکانسی کاری آنها غالبا از یک مگاهرتز کمتر است.  بنابر این بسیاری از هدف ها را با چنین محدوده فرکانسی نمی توان به آسانی مورد حمله قرار داد،  زیرا حوزه عملکرد فرکانس آنها به مراتب بالاتر و نزدیک فرکانس ماکروویو می باشد.  مناسبترین امواج الکترو مغناطیسی برای ساخت EMP،  امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است.  این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاه های الکترونیک نفوذ کنند،  و آنها را از کار بیندازند.  برخی فناوری های عمده که به عنوان تولید کننده انرژی لازم در این نوع بمب به کار می روند،  به شرح زیر می باشد:

    1 :  مولد های متراکم کننده انفجاری FCG ــ  بمب FCG  استفاده از یک انفجار سریع،  برای فشرده سازی لحظه ای یک میدان مغناطیسی،  همراه با انتقال انرژی زیاد از انفجار به میدان مغناطیسی است.  باند فرکانسی مولد های FCG غالبا از یک مگاهرتز کمتر است،  بنابر این بسیاری ازهدف ها را با چنین محدوده فرکانسی نمی توان به آسانی مورد حمله قرار داد،  زیرا حوزه عملکرد فرکانس آنها به مراتب بالاتر و در فرکانس های نزدیک به میکرو می باشد.  این بسته نسبتا فشرده قادر به تولید انرژی الکتریکی به میزان ده ها مگا ژول در مدت زمان 10-100 میلی ثانیه است.  این بمب شامل یک سیلندر فلزی به عنوان آرمیچر است،  با مواد منفجره قوی و یک پوشش قوی بیرونی که تمامی دستگاه را پوشانده و احاطه کرده است.  انفجار به صورت موج از وسط سیلندر آرمیچر عبور می کند، این موج انفجار از وسط سیلندر در تماس با سیم پیچ ساکن قرار می گیرد.  چرخش کوتاه استاتور باعث ایجاد میدان مغناطیسی فشرده می شود،  که در نتیجه یک انفجار الکترومغناطیسی قوی را به وجود می آورد.  بیشتر این اسلحه ها می توانند تا اندازه کوچکی منطقه ای را تحت تأثیر خود قرار دهند،  البته نه به اندازه  حمله بمب های الکترومغناطیسی اتمی،  ولی می تواند خسارات جدی وارد کند.  در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می‌شود.  وقتی که این جریان فشرده شد،  به درون یک آنتن فرستاده می‌شود،  یک موج الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می‌آید.  طرح تکمیل دستگاه های متراکم کننده شارژ از سوی نیروی هوایی آمریکا در دست تکمیل است.  از جمله طرح هایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده:  * بشقاب پرنده های تولید کننده امواج،  * جای دادن آنها در بمب های هوایی و توپخانه،  * نصب آنها در موشک های مختلف.  مشروح در:  جنگ افزار های آینده.

    2 :  مولد های هیدرو دینامیکی مغناطیسی یا مگنتو هیدرودینامیکMHD  ــ  این ابزار به عنوان مولد جریان استارت،  برای ایجاد مولد های شارژ فشرده استفاده شوند.  اصول کلی ژنراتور های MHD بر این اساس است،  که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می ‌شود،  و  یون های مثبت و منفی بر روی الکترود،  که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند،  تجمع می ‌نمایند،  و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می ‌آورند.  قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورتر های الکترونیک قدرت،  بصورت برق جریان متناوب،  مناسب با شبکه در می‌آورند.  گاز پلاسما پس از عبور از کانال تنگ طراحی شده در سمت چپ محفظه،  سرعت و در نتیجه انرژی بیشتری پیدا می کند،  و با فشار بیشتری وارد محفظه می شود.  درست مانند حالتی که همه ما برای افزایش فشار آب خارج شده از شلنگ آب،  توسط قرار دادن انگشت دستمان بر روی نیمی از دهانه شلنگ انجام می دهیم.

    3 :  ابزار یا سلاح میکرویو توان بالا HPM ــ  نخستین بار در 1999 توسط ارتش آمریکا با موفقیت آزمایش شد،  این سلاح مانند یک صاعقه  الکتریکی عمل می کند.  HPM  در یک لحظه بیش از 2 میلیارد وات نیروی الکتریکی،  که معادل تولید برق یک سد بزرگ آبی طی 24 ساعت است،  را تولید و رها کند.  انواع منابع میکرویو :

  1 ــ  مگنترن و کلایسترون،   2 ــ  نوسان ساز با کاتد مجازی (مهم ترین منبع)،  3 ــ  ژایروترون،  4 ــ   لیزرالکترون آزاد،  5 ــ  مولد پرتو پلاسمایی،  6 ــ  رلترون.

      این سلاح ها به دلیل چند مشخصه مخرب تر و تهدید کننده تر از سلاح های متداول دیگر است،  1 ــ  احتمال زیاد اصابت به هدف در مقایسه با سلاح های معمولی،  زیرا با انتشار پرتو تابشی RFموج به کل هدف می تابد و نیازی به هدف گیری دقیق نیست.  2 ــ  عدم وابستگی به شرایط جوی.  3 ــ  کل اثرات سلاح هم زمان و با سرعت نور به هدف اعمال می شود . 4 ــ  نسبت به موشک ها و سلاح ها ی معمولی منطقه جغرافیایی بزرگتری تحت تاثیر قرار می گیرد، با امکان حمله هم زمان به چند هدف.

   4 :  سلاح های با انرژی هدایت شونده  DEW ــ  این نوع عملکرد فرکانسی بین یک مگا هرتز تا پانزده گیگا هرتز،  با مدت زمان چند بیلیونیوم ثانیه در قدرت متفاوت دارند.  اندازه هدف یک منطقه محدود جغرافیایی و یا یک وسیله خاص مانند یک هواپیما یا خودرو،  اهداف مورد حمله شامل سیستم های مدرن، مدارات مجتمع، سوییچ های رله که در کنترل و فرماندهی سیستم های نظامی به کار می روند.

   5 :  مولد ژنراتور مارکس ــ  این دستگاه عمدتا مجموعه بزرگی از خازنها دارد،  که یکی پس از دیگری تخلیه می‌شوند،  و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می‌ آورند.  با گذراندن این جریان از درون مجموعه ‌ای از کلید های بسیار سریع می‌ توان پالس هایی با دوره زمانی ۳۰۰ پیکو ثانیه تولید کرد.  با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌شود.  مولد های مارکس سنگین هستند،  اما می‌توانند پشت سرهم روشن شوند،  تا یک سلسله پالس های قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند.

   هدفها در تهاجم الکترو مغناطیسی ــ  تجهیزات آسیب پذیر در یک حمله الکترو مغناطیسی شامل موارد زیر است:

   1 ــ  رهبری و فرماندهی و کنترل ارتباطات ــ  شامل تجهیزات و مراکز رادیو و تلویزیون، مخابرات و تلفن،  سیستم های ارتباط ماهواره ای و مایکرویو، ابزار های کنترل فرماندهی و کلیدی مهم.

   2 ــ  محصولات و امکانات کلیدی ــ  شامل تجهیزات کنترل ماشینها و کامپیوترها در ادارات و بانکها و مراکز صنعتی و نیروگاهی.

   3 ــ  شبکه های حمل و نقل و ارتباطی ــ  تجهیزات مراکز هدایت هوایی و دریایی و زمینی.

   4 ــ  خسارت های عمومی و مردمی ــ  گیرنده های مختلف خانگی و کامپیوتر و تلفن های ثابت و همراه.

   5 ــ  نیرو های نظامی و انتظامی ــ  شامل تمام سیستم های ذکر شده در بالا.

   شرح عکس های شماره 6511 ،  1 ــ  حمله موضعی و کوچک  EMP به وسایل نقلیه و تجهیزات مختلف،  بمنظور از کار انداختن آنها.  2 و 3 ــ  آزمایش الکترو مغناطیس برای از کار انداختن بوئیک 747 و ناو جنگی.  4 ــ  صحنه خیالی از انفجار و انتشار پالس های الکترومغناطیسی.

   اثرات امواج بر بدن انسان ــ  امواج الکترو مغناطیسی از نظر ماهیت دارای دو تعریف میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی هستند،  چنانچه شخصی در میدان الکترو مغناطیسی باشد،  متناسب با سه مولفه امواج،  میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی و فرکانس،  مورد بررسی قرار می گیرد . نظر به اینکه بدن انسان از مواد گوناگونی ساخته شده است،  و پراکندگی و ترکیب مواد در کالبد آدمی متفاوت می باشد،  بنابر این هر بخش از آن در مواجهه با میدان الکترو مغناطیسی رفتار و عکس العمل خاصی را خواهد داشت،  از طرفی همه مواد تشکیل دهنده بدن انسان خنثی نیستند،  به عنوان مثال سلول های عصبی، مراکز کنترل حرکت قلب و...،  از جمله نقاطی هستند که همیشه دارای میدان الکترو مغناطیسی بوده،  و بنابر این خنثی نمی باشند . عصب در حال سکون تنها دارای دایپیل الکتریکی dc است،  ولی به محض تحریک پلاریته آن عوض می شود،  و سیگنال الکتریکی متغیری با سرعت های متفاوت انتقال می باید،  بنابر این میدان الکترو مغناطیسی تولید و منتشر می شود.

      پالس EMP در ظاهر دارای ضرر های مشهودی بر بدن انسان نیست،  در مورد  اثرات EMP بر بدن انسان،  تا کنون گزارش خاصی منتشر نشده است،  اما تحقیقات در این باره روز بروز در حال گسترش است.  EMP بعلت عدم داشتن سایر اثرات مخرب سلاح های هسته ای،  از  جمله تلفات انسانی،  موجب گردیده  است،  تا این ابزار بعنوان سلاح برای جنگ های آتی مورد توجه قرار  گیرد.  سطحی بودن خسارت جانبی،  و هم چنین پرهیز از تلفات انسانی غیر ضروری،  انگیزه ای گردیده،  که می تواند این فن آوری را به سلاحی پیشرفته و کارا،  در جنگ های نوین تبدیل کنند.  در اصل  EMPدارای اثرات اختلالی خاصی بر هر گونه سیستم الکتریکی است،  اگر چه این سلاحها مخرب تر و تهدید کننده تر از سلاح های متداول هستند،  اما عموما برای انسان بی خطر می باشد.  گر چه احتمال آسیب رساندن EMP  به اکثر مردم کم است،  اما اشخاصی که از دستگاه های تنظیم ضربان قلب،  یا دیگر وسایل الکترونیکی در بدنشان استفاده می کنند،  از آن آسیب خواهند دید.  بدلایل فنی پیچیده احتمال اثرات  EMP بر نیرو های انسانی در انفجارات هسته ای،  که در ارتفاع 2 تا 30 کیلومتر سطح زمین اتفاق می افتد بسیار کم است.

   توجه:  اگر افرادی در لحظه آسیب رسانی EMP بصورت فیزیکی فلزات مانند:  کابلها و خطوط راه آهن را لمس کنند،  به صورت مستقیم به وسیله EMP  مجروح خواهند شد.  تمام افراد خدماتی و تأسیساتی و رزمی،  باید از لوازم و تجهیزات خود،  که ممکن است مانند آنتن برای جذب امواج الکترو مغناطیسی عمل کند،  آگاهی داشته و نسبت به کاهش آسیب پذیری EMP اقدام کنند.

راه کارهای مقابله در برابر EMP

      پدافند غیر عامل در برابر تهاجم الکترو مغناطیسی،  مانند هر نوع آفندی نیاز به  طراحی و ایجاد پدافند خاص و مناسب خود را دارد.  اگر چه اثرات و میزان تخریب این سلاح،  بر روی تجهیزات گوناگون کاملا مشخص نشده است،  اما راه های مقابله با آن تا حدودی قابل بررسی است.  یکی  از راه های موثر و متداول که برای سایر سلاح های آفندی نیز کاربرد دارد،  و در مورد بمب های هسته ای نیز پیشنهاد شده است،  جلوگیری از پرتاپ مولد EMP است.  اما اینکار همیشه امکان پذیر نیست،  بنابر این روی آوردن به پدافند غیر عامل کاملاً منطقی است،  که در واقع دفاع همه جانبه را حتی با داشتن  دفاع عامل قدرتمند،  پوشش می دهد،  بدین منظور بازرگانی راوید سعی در برآوردن نیاز های لازم را دارد.

   نفوذ پذیری و اثرات تخریبی امواج الکترو مغناطیس به داخل تجهیزات و اثر گذاری آن در واقع تابع دو پارامتر اصلی است:

  1 ــ  شدت میدان  الکترو مغناطیسی،

  2 ــ  نحوه پوشش یا پدافند غیر عامل الکترومغناطیسی،

     هر یک از پارامتر های مذکور،  خود تابع عوامل متعدد دیگری هستند،  به عنوان مثال تکنولوژی ترمویونیک (لامپهای خلاء) نسبت به تکنولوژی نیمه هادیها در مقابل EMP مقاومتر می باشد،  با یک دید کلی می توان گفت تجهیزات پیشرفته الکترونیکی در مقابل EMP حساس تر بوده،  و اثر پذیری آنها بیشتر است.  اثر EMP  بر قطعات مختلف الکترونیکی با توجه به عوامل زیر از یک قطعه تا قطعه دیگر تغییر می کند،  این عوامل عبارتند از:  زمان، صعود پالس، عرض پالس، زمان افت، سطح حساسیت قطعه.  بر اساس آزمایش های انجام شده،  EMP در یک قطعه الکترونیکی به دو صورت تاثیر می گذارد:

  1 ــ  ایجاد آشفتگی موقت  (SOFT KILL)

  2 ــ  ایجاد آسیب دائمی (HARD KILL)

      اکثر قطعات حساس تجهیزات الکترونیکی،  در اثر تابش EMP  و القای حدود چند ده ولت و کسری از آمپر،  دچار آشفتگی و یا آسیب میشوند،  زیرا این قبیل قطعات به عنوان مانند   IC ها،  غالبا با ولتاژی حدود 5 ولت و چند میلی آمپر کار می کنند.  قطعات الکترونیکی مختلف آستانه (آسیب/ آشفتگی) سطوح انرژی متفاوتی دارند،  بنابر این به محض اینکه سطح انرژی EMP از این حد بگذرد سیستم آشفته یا معیوب می شود.

   تداخل الکترو مغناطیسی  EMI ــ  عناصر مربوط به تداخل الکترو مغناطیسی شامل منبع (شدت انرژی)، گیرنده (غیر حساس)، مسیر (کم یا حذف) است،  انتقال انرژی الکترو مغناطیسی هم گفته می شود،  و توسط روش های مختلف است:

   1 ــ   Front Door   آنتن های رادارها و تجهیزات مخابراتی،  که در حقیقت هم فرستنده و هم گیرنده امواج و یا به عبارتی انرژی هستند.

   2 ــ  Back Door  کابل ها و سیم های ارتباطات داخلی،  کابل های انتقال قدرت،  شبکه تلفن و....

   روش کاهش تداخل الکترو مغناطیسی ــ   چند مثال ایجاد آسیب بشرح زیر است:

   1 ــ  مقاومتها :  دمای مقاومت ها در مقابل EMP  تغییر میکند،  با افزایش دما مقدار مقاومت زیاد میگردد،  این امر به دلیل افزایش انرژی جنبشی مولکولها در اثر گرما و افزایش فاصله ذرات مواد مقاومتی می باشد.  بنابر این در اثر تابش EMP مقاومت الکتریکی زیاد می شود،  آسیب های مقاومتی ناشی از جریان های پالسی سطح بالا،  به وسیله فشار بیش از حد حرارتی القاء شده توسط انرژی و شکست ولتاژ ایجاد می گردد.

   2 ــ  قطعات دیجیتالی پیشرفته:  که در ساخت آنها از تکنولوژی CMOS (متال اکساید سمی کنداکتور) استفاده می شود،  اگر در معرض  تابش مستقیم HPM قرار گیرند،  بسیار حساس و آسیب پذیرند،  نتایج آزمایش HPM چندین قطعه آنالوگ و دیجیتال را نشان می دهد،  که توان میکرویو مورد نیاز برای ایجاد آشفتگی در قطعه آنالوگ بیشتر از توان مورد نیاز برای ایجاد اغتشاش در یک قطعه دیجیتال است.

   3 ــ  خازنها:  آستانه آسیب برای خازن های الکترولیتی در جهت مثبت آنها 3 الی 10 برابر نرخ ولتاژ DC آنها می باشد،  در جهت منفی (بایاس معکوس) آستانه آسیب نصف ولتاژ مورد نیاز در جهت مثبت می باشد.

   4 ــ  ترانسفورماتورها:  این گونه قطعات در اثر داغ شدن یا ذوب،  عایق اطراف سیم آسیب می بینند،  سوئیچها ورله ها نیز در اثر جرقه زنی،  بین شکافها معیوب می شوند.

   روش های حفاظت ــ  نگهداری از سیستم های الکترونیکی در برابر بمب های الکترو مغناطیسی شامل موارد زیر است:

      * جداسازی زیر سیستمها،  * رعایت اصول زمین کردن،  * استفاده از پوشش مناسب،  * متوقف کردن جریان ها و ولتاژ های گذرا،  * حفاظت از کابل ها وارتباط دادن زیر سیستم ها بوسیله کابل های فیبر نوری،  * طراحی مناسب برد های مدار چاپی،  * جایگزین کردن قطعات حساس مثل تراشه های منطقی MOS با معادل های مقاوم شده آنها،  * طراحی اصولی مجاری ورودی و خروجی به داخل محفظه ها،  * بهینه سازی و اصلاح کردن مدار های بزرگ و کم کردن تعداد عناصر آنها،  * استفاده از سیستم های تطبیق و محافظ برای ورودی تغذیه برق سیستم،  * استفاده از درزگیر ها.

   اصل جداسازی زیر سیستم‏ها(Segregation)  ــ  اصل مهم در برابر الکترومغناطیسی است،  اگر این نکته از ابتدا در طراحی سیستمها مورد توجه قرار گیرد،  می توان تا حدود زیادی به خودسازگاری الکترومغناطیسی رسید.  هدف اولیه اصل جداسازی زیرسیستم‏ها،  جداکردن بخش های حساس از بخش های نویزی،  و در نتیجه  خودسازگاری سیستم می ‏باشد.  برای مقابله با EMP گاهی نمی‏ توان و لازم نیست همه سیستم را به یکباره در پوشش قرار داد،  بنابر این با اولویت بندی تجهیزات حساس را در پوشش‏ها،  و دسته ‏بندی‏ های مناسب قرار داده،  و پوشش بخش های مختلف را به دقت اتصال زمین نمود.  برای ارتباط بین زیرسیستم‏ های جداسازی شده باید تمهیدات خاصی در نظر گرفته شود،  چون استفاده از  کابل‏ های تجاری رایج،  ممکن است حتی وضعیت حفاظت در برابر EMP را از قبل از جداسازی نیز بدتر کند.  روش های متداول برای برقراری ارتباط بین زیرسیستم‏ها استفاده از کابل های فیبر نوری، کوپلر های نوری، مبدل های ایزولاسیون، ارتباطات بی‏سیم و... می‏ باشد.

   زمین کردن  Grounding ــ  یا اتصال زمین در هر دستگاه امروزی مشخص شده،  و نقطه و محل آن مشخص است،  تقریباً بیشتر پریز های تک و چند راهی اتصال زمین دارند،  باید از گونه پریز های اتصال زمین دار استفاده نمود،  و سیستم و سیم کشی های محل باید اتصال زمین داشته باشد.  اتصال زمین گاهی باعث جاری شدن جریان‏ های دهها کیلو آمپری به زمین می‏شوند،  اتصال زمین در سیستمها با دو هدف صورت می‏پذیرد:

   1 ــ  تضمین امنیت پرسنل،  که در صورت مشکلات فنی یا برخورد صاعقه،  از برق گرفتگی پرسنل جلوگیری شود.  

   2 ــ  حفاظت از سیستم‏ها و دستگاه ‏های مختلف،  که درصورت نقص فنی از صدمه به همه دستگاه جلوگیری شود.

   روش های رایج زمین کردن:  1 ــ  اتصال زمین تک نقطه‏ای،  که از هر دستگاه بصورت جداگانه اتصال به زمین داده می شود.  2 ــ  زمین کردن چند نقطه‏ای یا شبکه اتصال زمین،  که عموماً دستگاه ها به این صورت هستند،  در ایران به این مسئله توجه نمی شود و بصورت عموم زمینی کردن رعایت نمی شود.  من در منزل اتصال زمین شبکه دارم،  و فلزات مختلف و تمام سیسیتمها و دستگاه های خانگی خودم را زمینی کردم،  همچنین از پریز های اتصال زمین دار استفاده می کنم.  برای آموزش زمین کردن و دادن اتصال زمین به اینجا مراجعه شود.

   قفس فارادی ــ  محفظه ای است که معمولا از جنس فایبرگلاس و یا حتی فلز با اتصال زمین ساخته می شود،  بدنه آن نسبت به زمین ایزوله می باشد،  در نتیجه فردی که در این قفس قرار می گیرد،  هیچ گونه اختلاف پتانسیلی با زمین نخواهد داشت،  در نتیجه از برق گرفتگی مصون خواهد ماند.  قفس فارادی از ورود امواج مخرب به تجهیزات جلوگیری می کند،  با قرار دادن کل تجهیزات در داخل این قفس،  می توان آنها را از خطرات حملات EMP در امان داشت.  اکثر تجهیزات و دستگاه هایی که در داخل قفس فارادی قرار می گیرند،  به ارتباط با محیط خارج و سایر دستگاهها نیاز دارند،  مانند منبع تغذیه و تبادل اطلاعات.  بهمین جهت راه های ورودی و خروجی به قفس منفذ هایی دارند،  که از این طریق جریانه و ولتاژ های لحظه ای القایی به محفظه نفوذ می کند،  و اثرات تخریبی را ایجاد می نمایند.  سازه می بایست طراحی دقیق و مناسب داشته باشد،  همچنین باید برای منافظ پوشش مناسب ایجاد کرد،  در تکنولوژی جدید،  برای انتقال اطلاعات به داخل و خارج محفظه،  از فیبر های نوری استفاده می کنند.

   عکس دو نوع قفس فارادی،  کانتینری و تابلوی برق ایستاده،  بدون پوشش های طرح پان 1،  عکس شماره 6525.

  پوشش Shielding ــ    مطمئن ‏ترین راه برای مقابله با EMP می‏ باشد،  و در سطوح مختلف بسته به سیستم از آن استفاده می ‏شود.  از نظر طراحی پوشش سیستمها را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

   1 ــ  سیستم هایی که به صورت پشتیبان نگهداری می ‏شوند، مانند کابینت ‏ها و...

   2 ــ سیستم هایی که خود بخود پوشش دارند و کار می کنند،  مانند:  کیس کامپیوتر و...

   3 ــ  سیستم هایی که کاربر از آن‏ها استفاده می ‏کند،  مانند:  اتاق ‏های خیمه‏ های با پوشش کامل و...

  اتاق های پوشش ــ  بمنظور دفاع غیر عامل جهت EMP  می توان اتاق های پوشش طراحی نمود،  بدین منظور باید موارد زیر را در نظر داشت:  * ابتدا  مانند قفس فارادی پوشش مناسب داشته باشد.  * در های ورود و خروج سیل بندی کامل موجبر داشته باشند.  * تجهیزات ورود و خروج هوا و هواکش با جدا ساز و موجبر نصب شود.  * سیستم ورود و خروج برای مایعات با لوله فلزی هادی با عایق بندی و یا لوله های غیر فلزی غیر هادی باشند.  * ورود و خروج برای کابل هادی و غیر هادی دارای پوشش ضد الکترومغناطیسی باشند.  * ورودی سیگنال با دقت طراحی شود.

   درب های ورود و خروج یک اتاق پوشش باید شرایط زیر را داشته باشد:  > با آلیاژ مناسب ساخته شود،  > اتصال مناسب با دیواره‏ های اتاق داشته باشد،  > از درزگیرها و سیل بندی استفاده شود،  > در برابر نفوذ هوای آلوده و گاز های سمی مقاوم باشد،  > عایق صوتی داشته باشد،  > قابلیت تحمل فشار بسیار بالا داشته باشد،  > عایق حرارتی داشته،  > و در مقابل آتش مقاوم باشد.  درهای اتاق پوش می توانند مانند درب های معمولی،  یک لنگه،  دو لنگه یا کشویی باشند.

   ورود و خروج هوا ventilation ــ  مجاری های اتاق پوشش باید مناسب ‏ترین نوع هواکش های موجبر را داشته باشد،  در این نوع از هواکش های موج بر، هر کدام از مجاری به صورت یک موجبر عمل می‏ کند،  و چون ابعاد سطح مقطعی چنین موج بری کوچک است،  بنابر این فرکانس قطع هر کدام از این موجبرها بسیار بالاست،  و امواج EMP  در آن فرکانسها  احتمالاً دامنه کوچکی دارند.  در ضمن بهتر است هر کدام از ابزار و تجهیزات مانند کیس کامپیوتر هواکش مخصوص موج بر داشته باشند.

   لوله‏ها و کابل‏های پوشش دار ــ  کابل‏ های پوشش‏دار و لوله‏ های آب،  که قاعدتاً در اتاق های پوشش بزرگ و ساختمان‏ های پوشش ‏شده کاربرد دارند،  باید با پوشش مناسب باشند.  چنانچه بدون پوشش وارد اتاق پوشش شوند،  می‏توانند اثر پوشش را به شدت کاهش دهند.  چرا که امواج حاصل از یک EMP روی هادیها تزویج می شود،  و همراه با آنان وارد اتاق پوشش می گردد.

   ورود کابل ‏های غیر هادی ــ  کابل‏های غیرهادی نظیر فیبر های نوری اگرچه که خود کمتر حامل امواج EMP می ‏شوند،  و آنها را با خود داخل پوشش نمی‏برند،  لیکن چنانچه با طراحی درستی وارد اتاق نشوند،  از  فواصل ایجاد شده در دیواره اتاق پوشش،  این امواج  وارد اتاق می‏شوند.  طرح بان 1 بهترین پوشش و سبک ترین و ارزان ترین پوشش را در اختیار می گذارد،  در ادامه همین مقاله توضیح نوشته شده است.

   حفاظت کابل ها  ــ  کابلها از نفوذ پذیر ترین قسمت های یک سیستم در مقابل امواج الکترو مغناطیسی می باشند،  در یک دسته بندی کلان کابلها به چهار دسته:   تک سیم و زوج سیم و چند رشته ای و کابل شیلدو کواکسیال،  تقسیم می شوند.  نوع اثر پذیری در آنها متفاوت می باشد،  ولی عمدتا میزان نفوذ در فرکانس های پایین باند پایه بیشتر است،  همچنین میزان دریافت انرژی نسبت مستقیم با طول کابل دارد.  کابلها در دو دسته حامل تقسیم بندی می شوند:  * کابل های تغذیه ای،  * کابل های اطلاعاتی.  موارد مهم که باید در نظر گرفت:  1 ــ  شیلد و زمین کردن کابلها،  2 ــ   فیلترینگ مناسب در محل اتصالات کابل های تغذیه،   3 ــ   استفاده از فیبر های نوری به عنوان کابل های اطلاعاتی.

    پوشش برای کابل‏ها  ــ  همانگونه که ابتدا توضیح دادم،  امواج حاصل از یک حمله EMP در مجاورت محل  وقوع حمله بسیار پرتوان است،  و به راحتی می‏ توانند از پوشش روی کابل عبور کرده،  سیگنال عبوری از آن را تحت تأثیر قرار داده،  و همراه با آن وارد سیستم شود.  برای جلوگیری از این پیشامدها با استفاده از پوشش‏های اضافی  از کابل در برابر EMP حفاظت می‏کنیم.  طرح بان 1 بهترین پوشش و سبک ترین و ارزان ترین پوشش را در اختیار می گذارد،  در ادامه همین مقاله توضیح نوشته شده است.

   کانکتورهای مقاوم در برابر EMP  ــ  امروزه ادوات حفاظت در  برابر Surge توسعه یافته‏ هستند،  و نیازی نیست از آن‏ها به  صورت مجزا استفاده  شود،  بلکه  کانکتور هایی ساخته  شده‏اند،  که از محدود کننده‏ های ولتاژ و جریان در یک بسته‏بندی کامل سود می‏ برند،  به علاوه در این بسته بندی‏ها معمولاً از  هیت‏سینک نیز استفاده  می ‏شود.  در کانکتوری که از مدارات متعدد موازی برای حفاظت در برابر Surge بهره می‏برد،  هرگاه المانی در این کانکتور خراب شود،  می‏ توان با المان گسسته آن را جایگزین کرد.  کانکتوری که از مدارات متعدد موازی برای حفاظت در برابر Surge بهره م ی‏برد و فیلتر EMI ساده‏ ای نیز دارد.

   فیلترینگ و پوشش ــ  استفاده از پوشش و فیلتر های ویژه،  برای انتقال خطوط سیگنال و توان به داخل یک محفظه پوشش،  مهمترین اصل است.  توجه نمایید،  فیلتر باید روی دیوار خارجی اتاق پوشش نصب شود،  و  بدنه حتماً باید اتصال زمین شود.

   طراحی برد های مدار چاپی ــ  برای کاهش امواج مخرب در خطوط نواری و مدار های چاپی روش های مختلفی وجود دارد،  به عنوان مثال تعبیه شکاف های موازی در صفحه زمین خط نواری و یا استفاده از خم های ربع دایره،  بجای خم قائم،  همچنین استفاده از مواد دی الکتریک،  نیز برای حفاظت خطوط نواری موثر است،  هدف کاهش امپدانس در مسیر دلخواه و برعکس است.

   پیشنهاد بان 1 بمنظور دفاع مقابل بمب های الکترومغناطیسی:

   1 ــ  تهیه و تدوین دستور العمل ها و استانداردها،  برابر با طرح بان 1.

   2 ــ  شناخت اثرات تخریبی EMP  و شناسایی انواع تهدیدات و نوع عملکرد آنها.

   3 ــ  شناسایی و بررسی سیستم های هشدار دهنده تهاجم الکترومغناطیسی،  در مورد.

   4 ــ  مدل و شبیه سازی میزان اثر گذاری EMP  و بررسی میزان آسیب پذیری تجهیزات.

   5 ــ  بررسی و ارزیابی همه جانبه نوع پوشش حفاظتی مورد نیاز با توجه به ملاحظات اقتصادی.

   6 ــ  شناسایی مراکز و تعیین سطح حفاظتی مورد نیاز،  منجمله اهمیت آنها و حساسیت تجهیزات و قابلیت پوشش حفاظتی ضد الکترومغناطیسی و یا جا به جایی سیستمها و تجهیزات آنها.

الیاف و منسوج ضد امواج الکترومغناطیس

      الیلف و منسوج رسانا،  با استفاده از نانو ذرات برای دفع امواج الکترومغناطیسی حاصل از تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارد،  همچنین نوع لباس و پوشش های میرا کننده امواج،  می توانند مانع از این صدمات شوند.  این پارچه ها علاوه بر تهیه لباس های ایمنی برای برخی صنایع،  در بخش های نظامی و غیر نظامی به عنوان پوشش های ضد راداری،  و دفع پالس های الکترومغناطیسی به کار گرفته می شوند.  بطور کلی الیاف و منسوج لایه های انعطاف پذیر نانو ذرات طرح بان 1،  کاملاً ضد پالس های الکترومغناطیسی،  برای پدآفند نظامی و غیر نظامی در مقابل حملات خارجی و تروریستی EMP،  افزایش ایمنی در کارگاه ها و ایستگاه های راداری،  مراکز فعال در زمینه رادیوگرافی،  و... مورد استفاده قرار می گیرد.  همچنین می تواند براحتی برای کاربرانی که بطور مداوم از سیستم های کامپیوتری استفاده می کنند،  ایمنی لازم را ایجاد نماید.

      مواد پارامغناطیس مانند آهن و سرب،  نقش بسیار مهمی در خنثی کردن اثر امواج الکترومغناطیسی دارند،  و این قابلیت را دارند،  که هم به ‌عنوان پوشش،  و هم به‌ عنوان قطعه الکترونیکی عمل کنند.  بنابر این شاید در آینده زمانی که رایانه خود را ترفیع می ‌دهید،  هم‌ زمان در حال بهبود کمد لباس خود نیز باشید.  در این ساختار الیاف اکسید مس،  به ‌عنوان محیط ذخیره داده‌ها عمل می‌ کنند،  زیرا می‌ توانند با اعمال یک ولتاژ از حالت عایق به رسانا تبدیل شوند.  نوعی پارچه می باشند،  که از رشته‌ های سیم‌ مانند مس و اکسید مس بافته شده،  و دارای نوعی حافظه جدید انعطاف ‌پذیر هستند،  سیم ‌های مسی و لایه پلاتینیومی نیز به ‌ترتیب نقش الکترود پایینی و بالایی را ایفا می‌ کنند.  در هر نقطه اتصال یا کوک در سراسر این پارچه،  یک قطعه پلاتینیومی نانو مقیاس میان الیاف قرار گرفته است.  در هر نقطه اتصال این ساختار ساندویچی،  یک مدار حافظه ‌ای مقاومتی ایجاد می ‌شود،  و بدلیل ساختار ساده‌ ای که دارند،  توجه زیادی را به خود جلب کرده‌ اند.

   قابل توجه:  امواج الکترومغناطیس ناشی از تجهیزات الکترونیکی،  مانند:  تلفن همراه، کامپیوتر، امواج ماهواره ای و تلویزیون،  صدمات جبران ناپذیری را به بدن انسان وارد می کنند،  به طوریکه امروزه به عنوان یکی از مهمترین دغدغه های قرن مطرح است.  بسیاری از افراد شاغل در ایستگاه های رادار دچار عارضه آب مروارید،  زود هنگام می شوند.  این عارضه به دلیل عدم چرخش خون در قرنیه چشم،  به علت کاهش دما است،  زیرا با جذب این امواج در بدن،  اتلا به صورت حرارت است،  که با چرخش خون در آن ناحیه،  این حرارت از بین می رود،  که این چرخش در بعضی از نقاط بدن مانند قرنیه وجود ندارد. 

طرح حفاظتی نانو ذرات بان 1

* سرفرو کن یکدمی از بان چرخ <><> تا زنم من چرخها برسان چرخ * مولوی.

شرح خدمات فنی

      در طرح بان 1 ،  با حساب میزان اثر بخشی حفاظتی،  حداقل از دو نوع پارچه پلی استر خام،  بنا به نیاز تراکم های متفاوت،  بعنوان بستر لایه های انعطاف پذیر استفاده می شود.  همچنین از نانو ذرات فلز مانند:  مس، نیکل و نقره،  بصورت منفرد و یا ترکیبی با ضخامت های مختلف به عنوان لایه های محافظ استفاده می گردد.  پارچه های طرح بان 1 دارای خواص فیزیکی و مکانیکی بشرح زیر هستند:

  1 ــ  هدایت الکتریکی حداقل  s/cm 2000 طبق استاندارد  ASTM F390: 2003 .

  2 ــ  ثبات شستشوی معادل 5 ــ 4 طبق استاندارد  ISO 105-C06: 1994 .

  3 ــ  ثبات سایشی تر و خشک معادل 4 ــ 3 طبق استاندارد  ISO 105-X12: 2001 .

  4 ــ  استحکام و ازدیاد طول تا حد پارگی حداقل 30% بیشتر از پارچه خام مطابق با استاندارد  ISO 13934-1: 1999 .

  5 ــ  سختی خمشی حداقل 30% بیشتر از پارچه خام مطابق استاندارد  ASTM D1388: 2001 .

  6 ــ  دارای اثر بخشی حفاظتی حداقل  85dB  در محدوده طول موج های  1 KHz تا  1.5 GHz .

عکس 6540 ،  طرح حداقل سطح محافظت مورد نیاز در مقابل پالس الکترومغناطیس مرتفع (HEMP).

کلیک کنید:  پارچه های رسانا