EMP

EMP

電磁脈沖
電磁脈沖(electromagnetic pulse,EMP),電磁脈沖是一種物理現象,電磁脈沖主要用于破壞敵人的電子設備。電磁脈沖最長時間通常隻會持續一秒,是一種突發的、寬帶電磁輻射的高強度脈沖。[1]
    中文名:電磁脈沖 外文名:EMP 所屬學科: 作用:破壞敵人的電子設備 分類:物理 頻率寬度:介于3赫茲到30千赫茲

簡介

電磁脈沖是一種物理現象,而有以下兩種意思:

(1)由爆炸(特别是核爆炸)、閃電、太陽黑子、導管效應或電器火花等狀況下産生的電磁輻射、或者由于康普頓散射或光子散射産生與光電子産生的劇烈變化的交變電磁場,作用于電子材料、爆破設備或周圍媒介的電磁沖擊波,即稱為EMP。核爆所産生之γ射線會以光速由爆點向四周輻射,和空氣中的氧、氮原子相撞擊,而産生帶負電的電子,産生極強的電磁場(俗稱電磁脈沖)。

這個電磁場可能會對用電設備或電子設備發生耦合,并産生具破壞性的電流和浪湧。參見電磁脈沖彈以了解對電器破壞效果的細節。電磁脈沖在沖擊範圍以外幾乎不會被察覺,除非這個設備是核武器或是專門用于産生電磁沖擊波的武器;(2)一個寬帶率、高強度而短暫的電磁能噴發。由一個核爆炸或一個小行星撞擊産生的電磁脈沖,其能量的大部分頻率寬度介于3赫茲到30千赫茲之間。

實際情況

任何沒有受到保護的電器和任何連接到電線的東西,如電力系統、電子設備、微芯片等都将會受到電磁脈沖的影響而導緻無法修複的損壞,而且電磁脈沖會造成大氣層電荷密度的劇烈改變,使超高頻以下的各種波段産生幹擾,而使通訊暫時阻斷。使用真空(電子管))的老式設備則不容易受到電磁脈沖的攻擊;冷戰時期蘇聯和美國的飛行器有很多航空電子設備仍使用真空管。也有一些網站探讨相關的方法來防止家中或企業中的電器被電磁脈沖波所攻擊。

此效應最早是由空投的核爆被發現的。而在廣島和長崎丢擲原子彈的飛機未受到因電磁脈沖影響而造成電子系統的損傷,是因為當核爆炸的高度在10公裡以下時,因伽馬射線而從空氣粒子中噴出電子迅速被其周圍的空氣粒子阻擋而停止,所以這些電子不會被地球的磁場影響(在高空的核武器試爆中,地球磁場造成的偏轉會讓電磁脈沖變得可見)。事實證明低空核爆隻會造成有限的電磁效應。

如果當時載運轟炸廣島或長崎的原子彈的B-29,在炸彈于都市上空爆炸時飛行在強烈的核輻射區域之内,那麼他們将會遭受(輻形)EMP作用導緻的光緻電荷分離(Photoinduced charge separation)。但這隻有在他們待在核爆的暴風半徑内,并且是個爆炸高度低于10公裡的核爆時才會發生。

在1962年的核彈測試期間,負責攝影的KC-135電磁脈沖遭受了電磁脈沖影響,來自300公裡外的41萬噸級Bluegill Triple Prime和41萬噸王魚(Kingfish)核彈引爆(兩者的引爆高度分别是48和95公裡。但是該架飛機的重要電子儀器不如今日的複雜,而它順利的返回了基地。

一般而言電磁脈沖對生物體沒有任何影響,但在電磁脈沖發生時靠近電力及電器設備等足以大量聚集電磁脈沖波物品的生物體可能因瞬間超高電壓而灼傷、休克甚至造成死亡。

電磁脈沖(EMP)所在電磁頻段取決于EMP源。核武器高空爆炸産生一種強EMP。由于爆炸持續相當長一段時間,所以它含有強的低頻分量(<100MHz)。常規EMP裝置是用炸藥驅動的高功率微波技術來制造的,它産生一個次強、超短(納秒)脈沖,主要微波頻段為100MHz-100GHz。EMP作用範圍取決于源的強度,正像電磁沖擊波從源發出以連續遞減強度的方式傳播一樣。

伽瑪輻射通過裂變彈或聚變彈與大氣的相互作用來産生。通過它撞擊大氣中的電子建立一個正、負電荷的大區域。這些電荷的運動産生EMP。脈沖進入該區間所有未屏蔽的電路,造成從電路故障、存貯數據丢失、直到過熱與熔化的破壞。用小型脈沖功率源(吉瓦量級)、電能變換器和高功率微波器件(例如,虛陰極振蕩器)加以配套來産生軍用EMP。常規EMP裝置的優點是觸發時間極短、輸出能量集中在較高的微波頻率上(>100MHz)。

因為現代電子設備主要工作于這些微波頻段,所以常規EMP關閉電子設備極為有效、潛力很大。爆炸泵激的EMP裝置(例如虛陰極振蕩器)還有另一個優點:可将其設計成使它們的電磁脈沖聚束在一個特定的方向。甚至,常規裝置産生的聚束EMP效應有一個緻命半徑,量級約為幾百米到幾千米,取決于功率源的強度和大氣吸收,特别是當頻率大于20GHz時。

美國空軍菲利普實驗室已制造出小型等離子螺旋管(toroids)。它有約10千焦耳的能量。等離子螺旋管對準固态靶,在靶表面上迅速感應加熱,産生極大的機械與熱沖擊以及X光脈沖。這個X光脈沖也能用來産生EMP。盡管理論上預測螺旋管産生的高能等離子會因大氣而迅速耗散,但是,可能有一種好方法将高能等離子送到近區靶,不包括空氣中的長路徑。

武器應用

現在,電磁脈沖武器主要被分為核爆電磁脈沖武器與非核電磁脈沖武器兩種。空間核爆炸的幾次試驗已揭示出:核電磁脈沖效應的大小,炸彈當量的影響比核空爆高度的影響要小。在高度60英裡處産生100千噸空爆時,造成EMP破壞區可以遍及半個美國。在高度300英裡處同樣當量的爆炸,則EMP破壞區可以遍及整個美國另加上墨西哥與加拿大的大部分地區。由一種(純理論)微當量核裝置産生的伽瑪脈沖用來産生可控制的EMP效應。

被EMP脈沖打擊的電器件經受從外沿上的暫時電子破壞直到近中心的過壓摧毀。現代半導體器件,特别是基于MOS技術的那些器件(例如商用計算機)由于瞬變高壓而最易損壞。地面長線路(例如電傳輸線)充當EMP脈沖的巨大天線。因此,電源傳輸網絡與通迅網絡是極易損壞的。它們很可能被EMP脈沖所摧毀。任何含半導體的電子設備包括機載平台的系統都可能被電磁脈沖關閉或燒毀,除非該系統采用笨重而昂貴的電磁屏蔽、良好設計的濾波器和仔細接地等措施來加以完全保護。核武器空爆産生的電磁脈沖是一種極有效的區域武器。毫無疑問,它将破壞城市基礎設施。

更靈活類型的EMP武器系統既可用微當量核武器(當量低于2千噸)、常規爆炸驅動的EMP裝置,又可用等離子技術來産生EMP。微當量核武器或常規EMP裝置可作為炸彈[可能裝到航天飛機(TAV)上]或作為導彈彈頭投到目标近處。但是,EMP對電、電子設備的破壞效應是不可預見的,這些EMP“打擊”力量最好用來對付依靠複雜電子設備的敵方平台與設施,特别是敵方的指揮、控制與通迅系統(戰略目标)和敵方的空防系統(作戰目标)。配備EMP彈頭的導彈也是戰鬥中獲取空中優勢的有效武器,因為現代高性能的戰鬥機緊緊依靠複雜而易損的電子設備。

核爆産生的EMP效應的主要麻煩是它會破壞有效範圍的所有電子設備。脈沖以無方向性的方式傳送并複蓋行星區,它可能破壞友軍的設備,也可能對敵軍造成影響。使用核驅動EMP武器的另一個障礙是世界都厭惡核武器,特别是軌道上的核武器。一旦核彈在太空爆炸,它所産生的帶電微粒容易被地球的範愛倫輻射帶俘獲。凡經過輻射帶附近的衛星都會受到強烈的輻射照射,從而瓦解或摧毀屏蔽薄弱的衛星。帶電粒子會在輻射帶中停留很長一段時間,敵友都同樣不能利用該空域。

大衆文化

參見小說中的電磁脈沖。

和電磁脈沖有關的場景常出現在小說中。例如在科幻小說,一些武器能夠産生強大的電磁波進行攻擊。不過這些武器的效果為了戲劇效果常被誇大。

對抗措施

核驅動的EMP是無方向性的,它用破壞性的寬帶電磁輻射照射一個大的區域。使用常規技術産生的EMP的特性為:定向性、相應的短作用距離和對準破壞性微波頻率的電磁輸出。以光速傳輸的EMP的寬帶特性的防禦極其困難又極費金錢。EMP武器的主要對抗措施是電磁屏蔽。應該分别提供對付EMP電場與磁場分量的屏蔽,并且應該考慮EMP脈沖的寬帶特性。因為在EMP中存在極寬的頻段,設計師必須對低、中、高頻段進行屏蔽。設計師還必須在大量進入電系統的導電通路處安裝保護濾波器(例如,電源線、傳輸線、天線的輸入端等)。

因為不同頻率上的濾波器很難實現。這是一個難題。接地、濾波器設計或屏蔽形狀有一處錯誤就足以使破壞性的EMP進入,在高速計算機電路系統中尤為重要。從這點可提出适當的反對抗措施。對于隻需破壞幾處接地、将EMP的攻擊頻譜從屏蔽頻譜中移開、或在幾處關鍵點穿透屏蔽,從而使對抗措施變得毫無價值。一旦EMP作用的能量進入區域的電源網、通訊網或計算機網,則整個網絡都可能被瓦解一段時間,甚至被摧毀。

微機電器件與納米技術的最新進展,終究會使器件與傳感器的尺寸遠遠小于微波波長。如果微小器件足夠小,就能對HPMW武器免疫,因為微波頻率不能以足夠的引起損壞的能量耦合給該器件。光學計算與光通訊的進展也是一種有用的對抗措施。光學器件對微波輻射存在着固有的免疫力,盡管光電轉換部件仍必須屏蔽。EMP武器一節中所述的反電子對抗對HPMW武器也是有用的。

評估

由于核驅動EMP的不加選擇性,它隻适合于總體戰情況(靈活性為零-zero flexibility)。另一方面,常規EMP武器呈現更大的靈活性,它能定向、它的效應能夠定位。兩類EMP武器在及時性和反應能力方面至少處于中等,因為一個EMP彈(bomb)可能在發射(用類似現代洲際彈道導彈發射火箭)後30分鐘内抵達目标。相對來說,EMP武器的精确度相當低─它多半隻對區域目标有用(例如,敵方商業中心、大型設施、或敵機飛行中隊)。

EMP武器的生存能力與可靠性是中等到高等,特别是如果作為地基武器時(如像洲際彈道導彈和面射彈道導彈的戰鬥部一樣)。最不幸的是,EMP武器的選擇緻命性是低的。EMP脈沖對給定電系統的效應是高度不可預見的,因為它在很大程度上取決于交戰的精确幾何、在攻擊下電系統的準确設計和當前的大氣狀态。總之,常規EMP武器極有可能作為一種潛在的未來武器。但是,當前不可預見的緻命性、有限的适應性和可疑的精度使它不可能成為2025年太空作戰武器系統的主要部件。

對比

高功率微波(HPMW)裝置也将電磁輻射作為武器效應。HPMW不像核驅動EMP武器那樣強力,而是通過快速耦合建立一個窄帶微波電磁輻射,将高能脈沖功率加到特殊設計的微波天線陣列上。選擇微波頻率(幾十兆赫到幾十千兆赫)有兩個原因:大氣對微波輻射一般呈透明的(全天候能力);現代電子設備對這些頻率特别易損。HPMW武器不同于大多數的EMP武器,它産生的微波束由其微波天線陣的形狀與特性來确定。

HPMW束比中性粒子束武器束或激光束寬,并且這個空間打擊武器系統對瞄準與跟蹤精度的要求不高(100納弧度穩定性和1米目标精度就足夠了)。如果電源和HPMW的電路能承受内電流,就能延長瞄準目标的時間。粗略比較指出,HPMW系統是現代電子戰(EW)系統輸出功率的100~1000倍。

HPMW的全天候特性使它作為一種2025年的武器有極大的吸引力。這種光速武器用作天基型有高度實時反應能力。但是,适應性(機動性)和精确性類似于核電磁脈沖器件,比較低。此外,像中性粒子束一樣,受視線的限制,而對于LEO星座所需的每個衛星它都要求大量天線而使它不切實際。最後,殺傷選擇類似于EMP,有些無法預料。到2025年,如果納米技術趨于完善,并且廣泛用于電子系統,則會大大抵消HPMW的作用。因此,HPMW武器系統不适合作為2025年的太空力量。楊德秀摘譯自《先進防禦技術通訊》,1997(1),27-31

能力

這種光速武器可理解為用微波輻射照射目标的微波“探照燈”(floodlight)。它比EMP的方向性強和可控,武器對電系統的一般效應在EMP一節中作了較好的陳述。與通常的EW技術不一樣,HPMW武器系統的效應常常在停止照射後還要持續一段長的時間(取決于使用的功率)。

實驗室的實驗表明,現代商用電子器件,當它們接收到每平方厘米微瓦到毫瓦量級的輻射時,就有可能被瓦解。電路越靈敏就越易損。

大多數傳感器和高增益天線不可能屏蔽,因為屏蔽會妨礙它們完成主要功能,而其它許多電子器件可用與EMP武器一節中所述的同樣技術加以屏蔽。

HPMW武器受到支配電磁輻射的基本定律的固有限制。空基HPMW武器必須有一個天線或者英畝大小的相控天線陣,以便将波束較好地瞄準和聚焦至地面目标。建造如此龐大的建築所需的資源和送入軌道的代價是昂貴的,且在自由落體環境中的組裝也是困難的。和中性粒子束武器一樣HPMW武器是一種視距裝備,在發射之前必須“看”到它的目标。

産生武器級微波所需的電脈沖功率水平現在已可得到(對地基系統)。小型、可定标的實驗室窄帶高功率微波源業已論證,它能在10到幾百納秒内産生吉瓦功率。超寬帶微波源進展稍差些,但是在這個領域的研究大有前途。然而,HPMW武器應該能夠在低功率水平上瞬時瓦解電路與幹擾微波通訊。

太空打擊的HPMW系統應該包含帶有超大型天線或天線陣的衛星星座,星座越高,則所需住留的衛星數就越少。但是,相應地需要更高的功率和更大的天線。另一種可能性是用多個衛星的較小的HPMW能量疊加照射每個目标,以增加衛星為代價來得到目标中心高功率的好處(由于大量疊加照射)。

這種有用的分布式HPMW武器系統類似于低地球軌道(LEO)通訊衛星的Iridium或Teledesic星座(幾十到幾百顆衛星;而且HPMW的衛星還不是小衛星)。除了利用高功率來對付敵方的電氣與電子系統,在瞄準敵方接收站或平台時,HPMW武器系統在低功率水平上就足以幹擾敵方通訊。由于水分子可以吸收一定頻段的微波頻率,所以還可以用适當設計的HPMW武器系統來改善地球的氣候。

企業管理平台

EMP(Enterprise Management Platform)即為企業管理平台。

是基于慈軟集團推出慈軟統一管理平台JUMP™,針對項目型企業、集團式管控企業和中小企業三個應用領域,分别推出了“基于項目的企業PBE™解決方案”(PBE™,Project Based Enterprise)、“大中型企業集團EMP™解決方案”(EMP™,Enterprise Management Platform)和“中小企業EMP™-SMB解決方案”(SMB,Small&Medium Business)這些針對性方案為各類企業管理能力的全面提升提供了有效和完善的解決方案。

“大中型企業集團EMP™解決方案”是JUMP™開發平台上,采用科學的系統架構和先進的組件式技術,針對企業集團集中管理控制模式而特别設計,牢牢鎖定“集團集中管控模式”的管理核心,創造性地總結歸納出大中型集團企業管理運作中所需要的核心管理體系,借助慈軟國際化團隊在“集團集中管控模式”領域的成功運營經驗,為中國的大中型集團企業建立體系化運營模式,解決企業發展中面臨的根本問題,實現國際化同步提供全方位的解決方案。

糖酵解

EMP途徑即糖酵解途徑或稱葡萄糖酵解途徑,這條途徑幾乎是所有具有細胞結構的生物所共有的主要代謝途徑。它表明了,當微生物細胞吸收葡萄糖後,葡萄糖經己糖激酶、磷酸已糖異構酶、磷酸己糖激酶的作用,生成1,6—二磷酸果糖,1,6—二磷酸果糖再經過一系列酶的作用,降解生成丙酮酸為主要特征的一系列生物化學過程。反應發生于細胞液中。

歐洲主要港口

包括

1.熱那亞

2.馬賽

3.倫敦

4.安特衛普

5.鹿特丹

6.哥本哈根

7.漢堡

EMP主要用于國際貿易中,但是要慎用。在國際貿易合同中,唯一可以用的是CIF EMP。

英皇集團的子公司

英皇娛樂集團是英皇集團的子公司,英皇集團涉及珠寶、房地産等行業。2004年4月1日,“英皇多媒體集團”正式更名為英皇電影有限公司(EMP)。EMP以英皇集團目标為藍本,公司業務包括電影制作、電視制作、及電影發行和電視發行等;并且計劃每年制作、發行不少于十部影片,除了投資制作由EMP出品的電影外,并正式成立成龍英皇影業有限公司。

遊戲戰隊

Emp是emperor(皇帝)的縮寫,如電視劇《公主小妹》中的皇甫雄叫EMP。很多網絡遊戲的行會,戰隊也相繼用改名成立了其特有的戰隊,其中,比較著名應該屬于來自cs1.6的北京Emp戰隊,該隊于2002年的ESWC esports world cup國際大賽中,獲得第6名的好成績,該隊創立其得Emp精神,也在CS的玩家中廣為傳播。同樣是CS戰隊,不同是CS1.5。一支名為Emp的cs戰隊于2006年橫空出世,該隊首先将基地放在QQ平台,馬上受到了廣大CS玩家的追捧,如今,該隊已成為擁有數支分隊,人數過千,實力不容忽視的戰隊。該隊正有意進軍ESWC eSports World Cup。

電子微探針

電子微探針(Electron Microprobe,EMP)又稱電子探針微分析,是Castating于1948年在他的博士論文中首次提出,是結合運用電子顯微鏡技術和X射線分光技術的電子光學式分析儀器。

其它

Emp(電子交易市場),是天津泰達開發區電子化泰達(E-Teda)項目的重要組成部分;

EMP.exe進程信息;

愛普生某些産品的型号名稱的組成部分,如愛普生EMP-S4(EPSON EMP-S4)投影機。

EMP(Equipment Management Platform),指最新一代的企業設備綜合管理平台(信息系統軟件産品)。

EMP是一款分區軟件EASEUS Partition Master的簡寫,目前最新的的版本為6.5.2 Home Edition

排放檢測平台

Emission Monitoring Platform,電力術語,在線煙氣排放檢測平台。

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