Antag att terrorister lyckas detonera en EMP i mitten av USA. Dess räckvidd är tillräckligt lång för att pulsen ska slå och effektivt gör all oskyddad hårdvara värdelös.
Låt oss anta att det här är en tillfällig köpare och bestämmer sig bara för att linda in den i aluminiumfolie. När det gäller styrkan i pulsen, vad sägs om att låta vara den genomsnittliga styrkan för EMP som genereras av en standard storlek nuke.
Till exempel kan en E1-typ av EMP skapa en puls med styrka upp till 1 MeV (miljoner elektronvolt)
Bakgrundsinformation : Beroende på storleken på luckorna i buret kan en Faraday-bur skydda ett föremål inuti den från strålning överallt spektrumet. Om objektet inte vidrör buret kommer objektet att formas. *
Kan en faradays bur skydda elektronik från en EMP ? Kan en starkare EMP fortfarande skada elektroniken i buren?
Kommentarer
- beror på puls ' s vågform såväl som frekvensen och intensiteten på pulsen. även tjockleken o f buren är viktig i detta avseende. Vänligen gör frågan mer specifik genom att lägga in några siffror eller uppskattningar. .
- Och beskriv hur en terroristgrupp kommer (1) att få en bomb och (2) få den tillräckligt hög för att EMP skulle vara ett verkligt problem (ledtråd – en Cessna vann ' t gör).
- Ignorera HUR. Jag ' är mer nyfiken på fysiken bakom den.
- @JonCuster Jag ' Jag röstar för att stänga din kommentar som utanför ämnet. Har du försökt lägga upp det på terror-stackexhange?
- Om du pratar om en " bur " i termer att förpacka det i ett ledande material, så har denna fråga ett partiellt svar physics.stackexchange.com/questions/160137/…
Svar
Allt beror på din konstruktion av Faraday-buret … för en tillräckligt välkonstruerad bur (flerskiktade, kontinuerliga, RF-packningar i alla sömmar) är svaret ”ja”. Det är mycket lättare att lägga till ytterligare 3 dB isolering än att fördubbla kraften hos din EMP-genereringsenhet.
Tänk dig att du har en bur som ger bara 3 dB avskärmning. Om du placerar den i en annan bur, du har 6 dB. Och så fortsätter det. Detta är ett fall där tillräcklig isolering verkligen är möjlig (förutsatt att du är tillräckligt långt från sprängningen att skölden inte är mekaniskt komprometterad).
Kommentarer
- Hur stark skulle pulsen behöva vara för att löpa en verklig risk för att smälta buret? Eller skulle detta aldrig hända?
- Det är osannolikt att den elektromagnetiska pulsen är tillräckligt energisk för att smälta buret – men explosionsvärmen som genererade pulsen kunde …
- Vad jag medelvärde är ungefär, " Hur stark skulle det behöva vara så att strömmen i Faradays bur skulle vara tillräckligt stark för att smälta den "
- Det korta svaret – " löjligt starkt ". Titta på hur induktionsvärmare fungerar: de inducerar virvelströmmar som värmer upp målmaterialet. Virvelströmmar kräver $ \ frac {dB} {dt} $ – om det ' är en enda puls, är sättet att öka strömmen antingen att öka B eller minska tiden. Men ju kortare tid desto mindre ström släpps ut. Med en puls kunde det aldrig fungera. Du behöver en kontinuerlig RF-signal med hög effekt (även då skulle det vara vansinnigt svårt. Inuti MR-system har de riktigt starka och snabbt föränderliga magnetiska gradienter och massor av virvelströmmar – men ingenting smälter).
- " explosionsvärmen " vann ' t oroande. En EMP-enhet måste exploderas i exosfären. Om det inte är ', är det ' helt enkelt för långt borta (för högt på himlen) för direkt strålning att skada föremål vid noll.
Svar
Om du sveper in din elektronik i köksfolie i aluminium är lämplig ekvation för den elektriska fältöverföringsfaktorn, som tar hänsyn till reflektion från folien och dämpningen i folien är $$ \ frac {E_t} {E_i} \ simeq 4 \ frac {\ eta _ {\ rm Al}} {\ eta_0} \ exp (-t / \ delta) = 0,47 \ omega ^ {- 1/2} \ exp (-22 \ omega ^ {1/2} t), $$ där $ t $ är folietjockleken och $ \ omega $ är ”frekvensen” för EM-strålningen (se Faradays bur i verkliga livet ). Den överförda effektfraktionen skulle vara kvadraten för detta.
Typisk folie har $ t \ sim 3 \ gånger 10 ^ {- 5} $ m och de lägsta frekvenserna har de högsta överföringsfaktorerna. Enligt denna omfattande rapport är en E1 HEMP mindre viktig än blixtnedslag för frekvenser under 1 MHz. Vid 1MHz ($ \ omega \ sim 6 \ gånger 10 ^ 6 $ Hz) ger formeln ovan en överföringsfaktor på $ 3 \ gånger 10 ^ {- 5} $. Med tanke på en typisk HEMP E-field-topp på cirka 50000 V / m (samma rapport), är denna dämpning tillräcklig för att reducera signalen till den typiska från en stark FM-radiostation.
Så min slutsats är att tinfoil skulle skydda din telefon från en EMP. Det är dock helt enkelt inte praktiskt eller möjligt att helt bifoga alla elektroniska och elektroniska enheter (t.ex. de behöver ofta kablar in eller ut eller någon form av öppning, som kan göra dem sårbara).