„Flusskompressionsgenerator“ – Versionsunterschied
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Der '''Flusskompressionsgenerator''', in Umgangssprache auch ''FLUX'' genannt, ist ein [[Pyrotechnik|pyrotechnischer]] [[Impulsgenerator (Energietechnik)|Impulsgenerator]] zur einmaligen Erzeugung eines kurzen und leistungsstarken elektrischen Impulses mit hoher [[Leistung (Physik)|Momentanleistung]]. In Kombination mit einem [[Vircator]], welcher vom Flusskompessionsgenerator gespeist wird, kann so ein leistungsstarker [[elektromagnetischer Puls|elektromagnetischer Puls]] (EMP) im Umkreis von einigen 100 m erzeugt werden um elektronische Geräte wie beispielsweise [[Radar]]anlagen oder [[Funkanlage]]n zu stören bzw. dauerhaft funktionsunfähig zu machen. Die Impulsdauer liegt im Bereich einiger 100 [[Sekunde (Einheit)|ns]] bis zu wenigen Mikrosekunden, die dabei erzielbare kurzzeitige Spitzenleistung liegt je nach Typ bis zu einigen [[Gigawatt]].<ref name="magn1"/> |
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Der '''Flusskompressionsgenerator''', in Umgangssprache auch ''FLUX'' genannt, ist eine Anordnung mit dem Ziel, einen [[elektromagnetischer Puls|elektromagnetischen Puls]] (EMP) zu erzeugen. Er basiert darauf, dass ein [[Magnetismus|magnetisches Feld]] bei [[Verdichtung|Kompression]] stärker wird, da eine Kraft aufgewendet werden muss. Erzeugt wird diese Kraft mit Hilfe einer Detonation von herkömmlichem [[Sprengstoff]]. |
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Der Impulsgenerator basiert darauf, dass ein [[Magnetismus|magnetisches Feld]] bei räumlicher [[Verdichtung|Kompression]] stärker wird, da dabei eine Kraft aufgewendet werden muss. Erzeugt wird diese Kraft mit Hilfe einer Detonation von herkömmlichem [[Sprengstoff]], die hohe elektrische Momentanleistung wird primär aus dem Detonationsvorgang gewonnen. Durch das Verfahren bedingt kommt es bei Auslösung zur Zerstörung des Flusskompressionsgenerators. Anwendung findet er primär im militärischen Anwendungsbereich und wird auf [[Lenkflugkörper]]n in Kombination mit einem Vircator für die [[elektronische Kampfführung]] im Bereich der [[Elektronische Gegenmaßnahmen|elektronischen Gegenmaßnahmen]] (ECM) eingesetzt. |
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== Aufbau == |
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[[Datei:Flux compression generator 2.png|thumb|upright=1.6|Prinzipdarstellung und Ablauf]] |
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Der Flusskompressionsgenerator besteht aus einer [[Leiterspule|Spule]], die in ihrem Inneren von einem mit Sprengstoff gefüllten [[Kupfer]]rohr durchzogen ist. Der Zwischenraum ist mit Luft gefüllt. Um die Spule mit [[Elektrischer Strom|Strom]] zu versorgen, verwendet man zweckmäßigerweise eine [[Kondensatorbatterie]]. |
Der Flusskompressionsgenerator besteht aus einer [[Leiterspule|Spule]], die in ihrem Inneren von einem mit Sprengstoff gefüllten [[Kupfer]]rohr durchzogen ist. Der Zwischenraum ist mit Luft gefüllt. Um die Spule mit [[Elektrischer Strom|Strom]] zu versorgen, verwendet man zweckmäßigerweise eine [[Kondensatorbatterie]]. |
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== Prinzip == |
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Zuerst entladen sich die [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]] über die Spule, wodurch für einen kurzen Moment ein starkes Magnetfeld zwischen der äußeren Spule und dem inneren Kupferrohr entsteht. Sobald das Strommaximum (typische Werte bei einigen Kilo[[ampere]]) erreicht ist, erfolgt die Zündung. In diesem Moment wird der Sprengstoff in der Kupferröhre gezündet, der das Rohr dadurch aufbläht und die umgebende Spule kurzschließt. Da dadurch der Zwischenraum verkleinert wird, steigt die [[magnetische Flussdichte]] (B) im selben Verhältnis mit an. Der magnetische Fluss wird also komprimiert, daher auch der Name. In gleichem Maße steigt der Strom (I) an, da B proportional zu I ist. Gleichzeitig sinkt auch die [[Induktivität]] der Spule. Die Explosion gibt also ihre Energie an das Magnetfeld ab, enorme magnetische [[Magnetische Feldstärke|Feldstärken]] werden so für eine sehr kurze Zeit möglich. Durch die hohe Energie wird allerdings die Anordnung rasch zerstört. Die Vorgänge laufen in Zeiträumen, die kleiner als Millisekunden sind, ab, wodurch [[Frequenz]]en bis in den [[Megahertz]]bereich entstehen. |
Zuerst entladen sich die [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]] über die Spule, wodurch für einen kurzen Moment ein starkes Magnetfeld zwischen der äußeren Spule und dem inneren Kupferrohr entsteht. Sobald das Strommaximum (typische Werte bei einigen Kilo[[ampere]]) erreicht ist, erfolgt die Zündung. In diesem Moment wird der Sprengstoff in der Kupferröhre gezündet, der das Rohr dadurch aufbläht und die umgebende Spule kurzschließt. Da dadurch der Zwischenraum verkleinert wird, steigt die [[magnetische Flussdichte]] (B) im selben Verhältnis mit an. Der magnetische Fluss wird also komprimiert, daher auch der Name. In gleichem Maße steigt der Strom (I) an, da B proportional zu I ist. Gleichzeitig sinkt auch die [[Induktivität]] der Spule. Die Explosion gibt also ihre Energie an das Magnetfeld ab, enorme magnetische [[Magnetische Feldstärke|Feldstärken]] werden so für eine sehr kurze Zeit möglich. Durch die hohe Energie wird allerdings die Anordnung rasch zerstört. Die Vorgänge laufen in Zeiträumen, die kleiner als Millisekunden sind, ab, wodurch [[Frequenz]]en bis in den [[Megahertz]]bereich entstehen. |
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Das schnelle An- und Absteigen der [[Stromstärke]] tritt als elektromagnetischer Puls in Erscheinung. |
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== siehe auch == |
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* [[Fluxkompensator]], humoristische Variante im Kinoformat |
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== Weblinks == |
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* [http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00374018.pdf An Introduction to Explosive Magnetic Flux Compression Generators] (PDF-Datei; 2,20 MB) |
* [http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00374018.pdf An Introduction to Explosive Magnetic Flux Compression Generators] (PDF-Datei; 2,20 MB) |
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== Einzelnachweise == |
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[[Kategorie:Elektrische Schaltung]] |
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<ref name="magn1">{{Literatur | Autor = L.L. Altgilbers, M.D.J. Brown, I. Grishnaev, B.M. Novac, I.R. Smith, Y. Tkach, I. Tkach | Titel = Magnetocumulative Generators | Reihe = Shock Wave and High Pressure Phenomena | Verlag = Springer-Verlag | Jahr = 2000 | ISBN = 978-0-387-98786-6 | DOI = 10.1007/978-1-4612-1232-4 }}</ref> |
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[[Kategorie:Magnetismus]] |
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[[Kategorie:Elektronische Kampfführung]] |
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Version vom 14. März 2015, 22:45 Uhr
Der Flusskompressionsgenerator, in Umgangssprache auch FLUX genannt, ist ein pyrotechnischer Impulsgenerator zur einmaligen Erzeugung eines kurzen und leistungsstarken elektrischen Impulses mit hoher Momentanleistung. In Kombination mit einem Vircator, welcher vom Flusskompessionsgenerator gespeist wird, kann so ein leistungsstarker elektromagnetischer Puls (EMP) im Umkreis von einigen 100 m erzeugt werden um elektronische Geräte wie beispielsweise Radaranlagen oder Funkanlagen zu stören bzw. dauerhaft funktionsunfähig zu machen. Die Impulsdauer liegt im Bereich einiger 100 ns bis zu wenigen Mikrosekunden, die dabei erzielbare kurzzeitige Spitzenleistung liegt je nach Typ bis zu einigen Gigawatt.[1]
Der Impulsgenerator basiert darauf, dass ein magnetisches Feld bei räumlicher Kompression stärker wird, da dabei eine Kraft aufgewendet werden muss. Erzeugt wird diese Kraft mit Hilfe einer Detonation von herkömmlichem Sprengstoff, die hohe elektrische Momentanleistung wird primär aus dem Detonationsvorgang gewonnen. Durch das Verfahren bedingt kommt es bei Auslösung zur Zerstörung des Flusskompressionsgenerators. Anwendung findet er primär im militärischen Anwendungsbereich und wird auf Lenkflugkörpern in Kombination mit einem Vircator für die elektronische Kampfführung im Bereich der elektronischen Gegenmaßnahmen (ECM) eingesetzt.
Aufbau
Der Flusskompressionsgenerator besteht aus einer Spule, die in ihrem Inneren von einem mit Sprengstoff gefüllten Kupferrohr durchzogen ist. Der Zwischenraum ist mit Luft gefüllt. Um die Spule mit Strom zu versorgen, verwendet man zweckmäßigerweise eine Kondensatorbatterie.
Prinzip
Zuerst entladen sich die Kondensatoren über die Spule, wodurch für einen kurzen Moment ein starkes Magnetfeld zwischen der äußeren Spule und dem inneren Kupferrohr entsteht. Sobald das Strommaximum (typische Werte bei einigen Kiloampere) erreicht ist, erfolgt die Zündung. In diesem Moment wird der Sprengstoff in der Kupferröhre gezündet, der das Rohr dadurch aufbläht und die umgebende Spule kurzschließt. Da dadurch der Zwischenraum verkleinert wird, steigt die magnetische Flussdichte (B) im selben Verhältnis mit an. Der magnetische Fluss wird also komprimiert, daher auch der Name. In gleichem Maße steigt der Strom (I) an, da B proportional zu I ist. Gleichzeitig sinkt auch die Induktivität der Spule. Die Explosion gibt also ihre Energie an das Magnetfeld ab, enorme magnetische Feldstärken werden so für eine sehr kurze Zeit möglich. Durch die hohe Energie wird allerdings die Anordnung rasch zerstört. Die Vorgänge laufen in Zeiträumen, die kleiner als Millisekunden sind, ab, wodurch Frequenzen bis in den Megahertzbereich entstehen.
Weblinks
- Electro-magnetic Pulse (EMP) Systems
- An Introduction to Explosive Magnetic Flux Compression Generators (PDF-Datei; 2,20 MB)
Einzelnachweise
- ↑ L.L. Altgilbers, M.D.J. Brown, I. Grishnaev, B.M. Novac, I.R. Smith, Y. Tkach, I. Tkach: Magnetocumulative Generators (= Shock Wave and High Pressure Phenomena). Springer-Verlag, 2000, ISBN 978-0-387-98786-6, doi:10.1007/978-1-4612-1232-4.