بمب الکترومغناطیسی چیست و چه می‌کند؟

یک بمب الکترونیکی یا بمب الکترومغناطیسی (Electromagnetic Pulse (EMP)) سلاحی است که از یک میدان الکترومغناطیسی شدید برای ایجاد یک پالس انرژی استفاده می کند. به عبارت دیگر بمب الکترومغناطیسی با انفجار خود پالس بسیار بزرگی را در محیط منتشر می‌کند که این پالس ها با نفوذ به سیستم‌های الکترونیکی قادر به تخریب عملکرد آن‌ها هستند.

بعد از آزمایش اتمی ایالت متحده امریکا در سال ۱۹۴۵ متخصصان متوجه شدند اگر بمب هسته ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد.

کلید حل این مسئله در ایجاد پالس های (تپ های) الکتریکی با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. با ارسال این پالس ها به درون یک آنتن فرستنده، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانس های مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیر گذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاه ها بیشتر خواهد شد.

برای مثال یک رادیو با تغییر جریان عبوری درون مدار خود باعث تولید یک میدان مغناطیسی می‌شود. این میدان مغناطیسی تولیدی می‌تواند باعث القای یک جریان الکتریکی درون یک هادی دیگر برای مثال آنتن یک رادیوی دیگر شود.

حال اگر نوسانات سیگنال‌های الکتریکی حاوی پیام خاصی باشند دریافت‌کنندگان این سیگنال‌ها توان رمزگشایی از این پیام را دارند. حال یک رادیوی معمولی میدان مغناطیسی به‌اندازه تولید یک جریان با شدت کم را تولید می‌کند تا پیام خود را به دریافت‌کننده برساند.

اگر این رادیو یک میدان مغناطیسی قوی تولید کند نتیجه آن القای جریان الکتریکی با شدت بسیار بالا خواهد بود که این جریان می‌تواند اجزای نیمه‌هادی مدار و رادیو را به‌کلی نابود کند.

تکنولوژی اصلی که باعث تولید پالس های الکترومغناطیسی در سلاح‌ها می شود غالباً عبارتند از: مولدهای فشرده‌سازی شار (Flux Compression Generator)، ژنراتورهای Magnet-Hydrodynamic و دسته‌ای از وسایل پر قدرت مایکروویو که در رأس آن‌ها نوسان ساز با کاتد مجازی یا ویرکتور قرار دارد.

البته روش‌های نوین تولید پالس های الکترومغناطیسی قدرتمند و نیز پالس های الکترومغناطیسی تولید شده در سیستم شامل استفاده از شتاب دهنده‌های ذرات باردار انرژی است که می‌تواند حتی به سیستم‌های حفاظت شده عادی نیز نفوذ کرده و تخریب لازم را روی سیستم‌های الکترونیکی بر جای گذارد.

ساختار بمب الکترومغناطیسی و نحوه عمل کردن آن

بمب الکترومغناطیسی شامل یک سیلندر فلزی است که به آن آرمیچر می گویند. این سیلندر فلزی توسط یک‌ رشته سیم فلزی ثابت که به دور آن پیچیده شده است محاصره می‌شود. موتور، سیلندر را که به طور مجزا در یک محیط خلأ قراردارد، می‌چرخاند.

سیلندر فلزی بایستی توسط مواد منفجره پر شود و به دور مجموعه سیلندر و سیم‌پیچ بایستی یک پوشش محافظ محکم قرار داده شود تا تمام مجموعه درون آن قرار گیرد. البته بایستی بین سیلندر محافظ و سیم‌پیچ فاصله وجود داشته باشد تا بین این دو تماسی برقرار نشود.

همچنین بایستی دارای یک منبع انرژی برای شروع انفجار باشد که خازن می‌تواند این وظیفه را بر عهده بگیرد. رابطی که خازن ما را به سیم‌پیچ وصل می‌کند یک جریان اولیه را به سیم‌پیچ می‌دهد که این جریان اولیه باعث به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی شدید درون سیلندر می‌شود.

پس از به وجود آمدن میدان مغناطیسی درون سیلندر حاوی مواد منفجره این مواد توسط جریان القایی از سوی میدان مذکور شروع به منفجرشدن می‌کنند و موج انفجار کم‌کم تمام سیلندر را فرامی‌گیرد و در سر راه خود بقیه مواد منفجره را منفجر می‌کند.

همان‌طور که مواد منفجره شروع به منفجرشدن می‌کنند و در طول سیلندر به‌پیش می‌روند، سیلندر مذکور نیز با سیم‌پیچ اطراف خود ارتباط برقرار می‌کند و این ارتباط باعث ایجاد اتصال کوتاه درون مدار می‌شود و سیم‌پیچ را از منبع تغذیه خود قطع می‌کند. حرکت این اتصال کوتاه درون مدار مذکور باعث فشرده شدن میدان مغناطیسی درون سیلندر می‌شود و نهایتاً این میدان فشرده یک انفجار الکترومغناطیسی را به وجود می‌آورد.

این بمب ها به اندازه بمب‌های الکترومغناطیسی اتمی قوی نیستند ولی می‌توانند تا اندازه‌ی کوچکی منطقه‌ای را تحت تأثیر خود قرار دهند و خسارات جدی وارد کنند.

مهم‌ترین تأثیر جانبی یک بمب مغناطیسی می‌تواند عامل روانی باشد، یک حمله‌ کامل و سطح بالای الکترومغناطیسی در یک کشور پیشرفته در مدت زمان اندک می‌تواند زندگی مدرن را به یک وقفه‌ آزار دهنده تبدیل کند.

منبع: روزیاتو