Anta at terrorister klarer å detonere en EMP midt i USA. Dets rekkevidde er lang nok til at pulsen treffer og gjør ubrukelig all ubeskyttet maskinvare effektivt.
La oss anta at dette er en tilfeldig kjøper og bestemmer oss bare for å pakke den inn i aluminiumsfolie. Når det gjelder styrken på pulsen, hva med å la være den gjennomsnittlige styrken til EMP generert av en standard størrelse nukle.
For eksempel kan en E1-type EMP skape en puls med styrke på opptil 1 MeV (millioner elektronvolt)
Bakgrunnsinformasjon : Avhengig av størrelsen på hullene i buret, kan et Faraday-bur skjerme et objekt inne i det mot stråling overalt spekteret. Hvis objektet ikke berører buret, blir objektet skjult. *
Kan et faradags bur beskytte elektronikk fra en EMP ? Kan en sterkere EMP fremdeles skade elektronikken i buret?
Kommentarer
- avhenger av puls ' s bølgeform så vel som frekvensen og intensiteten til pulsen. også tykkelsen o f buret er viktig i denne forbindelse. Gjør spørsmålet mer spesifikt ved å legge inn noen tall eller estimater. .
- Og beskriv hvordan en terrorgruppe vil (1) få en bombe, og (2) få den høy nok til at EMP ville være en reell bekymring (hint – en Cessna vant ' t do).
- Ignorer HVORDAN. Jeg ' er mer nysgjerrig på fysikken bak den.
- @JonCuster Jeg ' m stemmer for å lukke kommentaren som utenfor emnet. Har du prøvd å legge den ut på terror stackexhange?
- Hvis du snakker om et " bur " i termer av å pakke det inn i et ledende materiale, så har dette spørsmålet et delvis svar physics.stackexchange.com/questions/160137/…
Svar
Alt avhenger av konstruksjonen din av Faraday-buret … for en tilstrekkelig godt konstruert bur (flerlags, kontinuerlige, RF-pakninger i alle sømmer) er svaret «ja». Det er mye lettere å legge til ytterligere 3 dB isolasjon enn å doble kraften til din EMP-genererende enhet.
Tenk deg at du har et bur som gir bare 3 dB skjerming. Hvis du setter det buret i et annet buret, har du 6 dB. Og så fortsetter det. Dette er et tilfelle der tilstrekkelig isolasjon faktisk er mulig (forutsatt at du er langt nok fra eksplosjonen at skjoldet ikke er kompromittert mekanisk).
Kommentarer
- Hvor sterk må pulsen være for å løpe en reell risiko for å smelte buret? Eller ville dette aldri skje?
- Den elektromagnetiske pulsen vil neppe være tilstrekkelig energisk til å smelte buret – men varmen fra eksplosjonen som genererte pulsen kunne …
- Hva jeg mener er noe sånt som " Hvor sterk må det være for at strømmen i Faraday-buret vil være sterk nok til å smelte den "
- Det korte svaret – " latterlig sterkt ". Se på hvordan induksjonsvarmer fungerer: de induserer virvelstrømmer som varmer opp målmaterialet. Virvelstrømmer krever $ \ frac {dB} {dt} $ – hvis det ' er en enkelt puls, er måten å øke strømmen enten å øke B, eller redusere tiden. Men jo kortere tid, desto mindre strøm blir det. Med en puls kunne det aldri fungere. Du vil trenge et kontinuerlig RF-signal med høy effekt (selv da ville det vært vanvittig vanskelig. Inne i MR-systemer har de virkelig sterke og raskt skiftende magnetiske gradienter, og mange virvelstrømmer – men ingenting smelter).
- " eksplosjonsvarmen " vant ' t være en bekymring. En EMP-enhet må eksploderes i eksosfæren. Med mindre det ' er en virkelig gigantisk bombe, er det ' rett og slett for langt unna (for høyt på himmelen) til at direkte stråling kan skade objekter ved bakken null.
Svar
Hvis du pakker elektronikken din inn i kjøkkenfolie av aluminium, er den aktuelle ligningen den elektriske feltoverføringsfaktoren som tar hensyn til refleksjon fra folien og dempningen i folien er $$ \ frac {E_t} {E_i} \ simeq 4 \ frac {\ eta _ {\ rm Al}} {\ eta_0} \ exp (-t / \ delta) = 0,47 \ omega ^ {- 1/2} \ exp (-22 \ omega ^ {1/2} t), $$ hvor $ t $ er folietykkelsen og $ \ omega $ er «frekvensen» av EM-strålingen (se Faradays bur i virkeligheten ). Den overførte kraftfraksjonen vil være kvadratet av dette.
Typisk folie har $ t \ sim 3 \ ganger 10 ^ {- 5} $ m og de laveste frekvensene har de høyeste overføringsfaktorene. I følge denne omfattende rapporten er en E1 HEMP mindre viktig enn lynnedslag for frekvenser under 1 MHz. Ved 1MHz ($ \ omega \ sim 6 \ ganger 10 ^ 6 $ Hz) gir formelen over en overføringsfaktor på $ 3 \ ganger 10 ^ {- 5} $. Gitt en typisk HEMP E-felt-topp på rundt 50000 V / m (samme rapport), så er denne dempningen tilstrekkelig til å redusere signalet til det som er typisk fra en sterk FM-radiostasjon.
Så min konklusjon er at tinfolie vil beskytte telefonen din mot en EMP. Imidlertid er det ganske enkelt ikke praktisk eller mulig å fullstendig legge inn alle elektroniske og elektroniske enheter (for eksempel trenger de ofte kabler inn eller ut eller en slags åpning, som kan gi dem sårbare).