211service.com
Vi presenterar den elektromagnetiska bazookan
Icke-nukleära elektromagnetiska pulser (EMP), som visas i filmer som Goldeneye och The Matrix, är materialet i elingenjörernas mardrömmar. Föreställ dig ett konventionellt sprängämne som sänder ut en stötvåg av elektromagnetisk strålning så kraftfull att den kortsluter datorer, stoppar bilar döda i deras spår och får flygplan att falla från himlen. Sådana enheter kan också ha mer prosaiska användningsområden: till exempel två kongressledamöter från Texas som just föreslagit använda EMP för att stoppa smugglare vid gränsen mellan USA och Mexiko .
Tidigare trodde man att skapa en EMP med tillräcklig kraft för att inaktivera fordon eller infrastruktur skulle behöva åtminstone en konventionell kemisk explosion. Arbete finansierat av det franska försvarsministeriet, publicerades tidigare i år , beskriver en tidig prototyp av en helelektrisk version av vad forskarna beskriver som en potentiell elektromagnetisk bazooka.
Enheten lånar en teknik som uppfanns 2004 för bearbetning av ljudsignaler av en fransk fysiker Mathias Fink , känd som Time Reversal Signal Processing. Tekniken använder en Time Reversal Mirror för att ta emot en kort puls av elektromagnetisk energi vid en antenn och sedan skjuta tillbaka mot den ursprungliga sändaren samma signal, men med dess vågform omvänd i tiden. Tekniken möjliggörs genom användning av en godtycklig vågformsgenerator, som kan generera vilken vågform du vill, inklusive en bakåtvänd version av vågformen som en antenn just tagit emot. Det är lite som att svara på en given signal genom att spela samma signal bakåt, även om det händer på millisekunder.
När den används på antingen ljudsignaler eller elektromagnetiska vågor, tillåter en Time Reversal Mirror ingenjörer att utnyttja vad som kallas pulskompressionsegenskapen för tidsreversering för att skapa en förstärkt version av signalen vid en punkt utanför efterklangskammaren som innehåller sändaren och tidsreverseringen spegel. På ett visst avstånd från enheten genereras därför en betydligt förstärkt version av den initiala signalen.
Med hjälp av denna inställning upptäckte forskarna ett linjärt samband mellan antalet antenner (från en till åtta) som används i deras tidsomkastningsspegel och den resulterande amplituden för mikrovågspulsen som de genererade.
Ytterligare förstärkning av signalen före återsändning av spegeln, med en teknik som kallas en-bits tidsomkastning, gjorde att teamet kunde uppnå 46 dB förstärkning. Eftersom decibel representeras på en logaritmisk skala, motsvarar det en förstärkning av den ursprungliga signalen med en faktor på mer än 10 000.
Det är tydligt att detta arbete är i ett tidigt skede eftersom papperet inte expliciterade enhetens effektkrav eller den destruktiva kapaciteten hos den resulterande förstärkta elektromagnetiska signalen, om någon. Men eftersom vår infrastruktur och vår militär blir allt mer beroende av mikrochips och elektronik i allmänhet, bör utvecklingen av hur lätt en EMP kan utvecklas vara av stort intresse för militär- och säkerhetspersonal, eller till och med, om denna enhet är lika hur enkelt det ser ut att vara, driftiga deltagare nästa år Maker Faire .