Elektromanyetik Darbe ( EMP ) Namlusu
Bir EMP (Electromagnetic Pulse) geniş bantlı, yüksek yoğunluklu elektromanyetik radyasyonun ani patlamasıdır. Yıkıcı ve elektromanyetik bozucu etkileri vardır. Birfizyon veya füzyon bombası (nükleer bomba) nedeniyle oluşan yüksek enerjili Gama ışını, radyal olarak patlama merkezinden dışa doğru yayılır. Patlama yüksek irtifada oluşmuş ise ışınlar atmosfer ile reaksiyona girerek atmosferik gazlarda elektron hareketlenmesini (Compton elektronları) ve böylece pozitif ve negatif yüklerin oluşmasını sağlar. Bu ayrışma ile oluşan yükler, dünyanın manyetik alanının etkisi ile hızla hareketlenir ve yeryüzüne doğru EMP’ yi oluşturur. Bu darbe, frekans değerindeki bütün korumasız, ekransız devrelere sızarak yanlış çalışma veya bozulmaya sebebiyet verir.
EMP’ nin frekans aralığı, kaynağına bağlıdır. Yüksek irtifada patlatılan bir nükleer silah bağıl olarak uzun süreli EMP oluşturduğundan dolayı düşük frekans bileşenlerine (100 MHz altı) sahiptir. Konvensiyonel EMP cihazları, HPMW teknolojisi ile sürülen patlamalar oluşturdukları için 100 MHz – 100 GHz aralığında frekansa sahip olabilirler. İrtifasına ve gücüne bağlı olarak bir EMP 50 kV/m düzeylerinde elektrik alanlar oluşturabilir.
Her ne kadar konvensiyonel bir patlamanın zarar verici etkisi şok dalgasının iletimiyle oluşan mekanik zarar olarak bilinse de böyle bir patlamada ortalama olarak :
% 50 şok dalgası
% 35 ısıl radyasyon
% 15 nükleer radyasyon
ortaya çıkar.
Elektromanyetik silahların hedefte yanlış çalışmaya neden olma etkisi, bir dijital cihazın dahili veya harici işaret hatlarında darbeler endüklemesi ve bu endüklenen darbelerin dijital işareti bozması şeklinde gerçekleşebilir. İyi tasarlanmış sistemlerde (mesela telefon hatları) bozucu işaretler iletim hatlarında (harici) yok edilebilir ancak sistemin içine girmiş bir hattaki işaret, veri kaybına yol açacaktır. Bunun sonucunda yanlış veri gönderme veya sistemin kilitlenmesi gibi sonuçlar doğar. Yeterli büyüklüğe ulaşmış bir elektromanyetik alan ise öncelikli olarak cihazın yarıiletkenlerini hedef alır ve cihazın çiplerinin, entegre devrelerinin yanmasına sebep olarak cihazın kullanılmaz hale gelmesini sağlar. Bu hasar genelde cihaz açıkken gerçekleşir. Daha yüksek güçlü elektromanyetik alanlar ise ısıl etkilerde bulunarak cihaz kapalıyken dahi devre elemanlarının yanmasına sebep olabilir.
EMP’ de karşılaşılan en büyük güçlük, oluşan alanın gelişigüzel bir doğası olmasıdır. Darbe her yönde ilerleyerek yeryüzünün birçok bölgesini etki altına alabilir ki bu amaçlananın dışında sonuçlar doğurabilir. Diğer bir problem ise yüksek irtifalı bir nükleer EMP’ nin oluşturduğu yüklü parçacıkların dünyanın Van-Allen ışıma kuşaklarına etkisidir. Bu durum ışıma kuşağından geçmekte olan uydulara zarar vereceği gibi, yüklü parçalar ışıma kemerinde uzunca bir süre kalacağı için hangi uyduların bundan etkileneceğinin kesin tespiti zor olacaktır.
EMP’ nin bir sistem veya cihazda ne gibi zararlar doğuracağının tespiti için EMP simülatörleri kullanılır. EMP simülatörleri genel olarak bir darbe gerilimi üreteci, üreteci kuplaj sistemine bağlayan ünite ile kuplajı sağlayan anten sisteminden meydana gelir. Üreteç tarafından üretilen yüksek darbe gerilimi, anten tarafından elektromanyetik alan olarak test altındaki cihaza uygulanır. Üreteç, yaygın olarak Marx devresi şeklindedir. Marx üreteci, paralel olarak doldurulan kapasitif sistemlerin hızlı bir anahtarlama ile seri olarak boşaltılması prensibine dayanır. EMP üretmek için kullanılan darbe gerilimi, nanosaniyeler mertebesinde tepe değerine çıkıp, biraz daha uzun bir sürede düşen hızlı darbelerdir. Yıldırım gibi doğal bir olayın oluşturduğu EMP ise mikrosaniyeler mertebesinde yükselme ve düşme sürelerine sahiptir.
Nükleer EMP çok yönlü, geniş bantlı, geniş alanları etkileyebilen bir radyasyondur. Konvensiyonel EMP ise yönlü olması ve daha küçük etki alanı ile merkezi bir mikro dalga frekansında etki etmesi ile ayırt edilir. Etkinin ışık hızında geliyor olması anlık önlemlerin anlamsız olmasına neden olmaktadır. EMP için alınacak önlemler, geniş bir frekans aralığınıkapsayacak şekilde düzgün ekranlama, doğru topraklama ve iletkenlerin filtrelenmesini içermelidir.