Пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу

Реферат: Пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, містить захисний екран та діелектричний шар, при цьому діелектричний шар містить розміщені всередині нього сферичні вкраплення -радіоактивної речовини різного розміру, та плями високопровідної речовини різного розміру, що хаотично розташовано/нанесено на одній із зовнішніх поверхонь зазначеного діелектричного шару, при цьому діелектричний шар розміщено зі сторони внутрішньої стінки захисного екрану поверхнею, на яку не нанесено плями високопровідної речовини. Він додатково містить радіоізотопний шар та шар з радіоізотопної плівки, при цьому радіоізотопний шар нанесено на одну поверхню діелектричного шару, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару зі створенням захисного блока. UA 92249 U (12) UA 92249 U UA 92249 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузей радіотехніки, телекомунікаційних систем та енергетики, і може бути використана для захисту напівпровідникових компонентів радіотехнічних пристроїв, радіоелектронних засобів, автоматизованих систем управління та електричних двигунів від впливу потужних електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу. Відомий пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що містить металеві шари та феромагнітний шар, при цьому феромагнітний шар розташований між металевими шарами /1/. Недоліками відомого пристрою захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу є недостатні властивості захисту від впливу потужних електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, значна їх маса та габарити. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним за прототип, є пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що містить захисний екран та діелектричний шар, при цьому діелектричний шар містить розміщені всередині нього сферичні вкраплення α-радіоактивної речовини різного розміру, та плями високопровідної речовини різного розміру, що хаотично розташовано/нанесено на одній із зовнішніх поверхонь зазначеного діелектричного шару, при цьому діелектричний шар розміщено зі сторони внутрішньої стінки захисного екрану поверхнею, на яку не нанесено плями високопровідної речовини /2/. Недоліками відомого пристрою захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, вибраного за прототип, є низька ефективність захисту радіоелектронної апаратури і кіл електрообладнання від зовнішніх електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що пов'язано з низькими радіопоглинаючими властивостями матеріалу пристрою. У основу корисної моделі поставлено задачу шляхом створення додаткового середовища з іонізацією простору та твердотільної плазми, між пристроєм захисту та корпусом радіоелектронної апаратури забезпечити ефективне використання властивостей радіопоглинаючих покриттів і матеріалів для зниження або повного виключення дії електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу на радіоелектронну апаратуру. Суть корисної моделі в пристрої захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що містить захисний екран та діелектричний шар, при цьому діелектричний шар містить розміщені всередині нього сферичні вкраплення α-радіоактивної речовини різного розміру, та плями високопровідної речовини різного розміру, що хаотично розташовано/нанесено на одній із зовнішніх поверхонь зазначеного діелектричного шару, при цьому діелектричний шар розміщено зі сторони внутрішньої стінки захисного екрану поверхнею, на яку не нанесено плями високопровідної речовини, полягає в тому, що він додатково містить радіоізотопний шар та шар з радіоізотопної плівки, при цьому радіоізотопний шар нанесено на одну поверхню діелектричного шару, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару зі створенням захисного блока. Причому у пристрої, що заявляється, можуть використовуватись різні варіанти нанесення шарів, а саме: радіоізотопний шар нанесено на поверхню діелектричного шару, на якій нанесено плями високопровідної речовини, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару - чисту, і навпаки. Порівняльний аналіз технічного рішення, яке заявляється, із прототипом дозволяє зробити висновок, що запропонований пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, який заявляється, відрізняється тим, що він додатково містить радіоізотопний шар та шар з радіоізотопної плівки, при цьому радіоізотопний шар нанесено на одну поверхню діелектричного шару, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару зі створенням захисного блока, що дозволяє зменшити вплив потужних електромагнітних випромінювань, від яких створюється захист, з дотриманням вимог масогабаритних розмірів пристрою захисту за рахунок одночасної дії декількох фізичних явищ та процесів. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою схеми, яка зображена на Фіг. 1. Пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу конструктивно містить (див. Фіг. 1) захисний екран 1, радіоізотопний шар 2, діелектричний шар 3, вкраплення -радіоактивної речовини 4, плями високопровідної речовини 5, радіоізотопну плівку 6. 1 UA 92249 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу працює наступним чином: на внутрішні стінки захисного екрану 1, послідовно нанесено радіоізотопний шар 2, діелектричний шар 3, всередині якого хаотично розміщені сферичні вкраплення -радіоактивної речовини різного розміру 4, а на зовнішній поверхні цього шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру 5, після цього нанесено радіоізотопну плівку 6. Під час впливу електромагнітного імпульсу ультракороткої тривалості з'являться потужні потоки електромагнітної енергії, яка намагатиметься послідовно долати стінки захисного екрану, радіоізотопний шар, напівпровідниковий шар подвійної товщини та радіоізотопну плівку. Радіоізотопний шар з одного боку, призводить до іонізації повітря, що знаходиться між захисним екраном та захисним матеріалом, який нанесений на корпус радіоелектронної апаратури, а з іншого боку, до створення неврівноваженого стану електронної підсистеми першої половини діелектричного шару. Цей шар забезпечує виникнення газорозрядного пробою, який з'являється під час дії потужного електромагнітного випромінювання. Відстань між радіоізотопним шаром та захисним екраном не повинна перевищувати довжину пробігу α-часток у повітряному просторі товщиною 3,8 см. Товщина напівпровідникового шару визначається енергією втрат α-часток. Іонізація атомів напівпровідника за допомогою радіоізотопної плівки приводить до створення неврівноваженого стану електронної підсистеми другої половини напівпровідникового шару, що призведе до істотного збільшення загасання електромагнітних випромінювань. Причому, залежно від величини активності радіоізотопної плівки, що визначає механізми іонізації і рекомбінації, дисипативні процеси можуть мати різну природу походження. Крім того, неврівноважений розподіл електронної компоненти твердотільної частини матеріалу призведе як до зміни дисперсії плазмових коливань, так і до появи уявної частини діелектричної проникності, зростання якої забезпечить збільшення кута втрат, а відповідно, зменшення негативного енергетичного впливу електромагнітних випромінювань на радіоелектронну апаратуру. Використання джерел іонізуючого випромінювання для створення неоднорідності в імпульсному просторі твердотільної частини матеріалу нерозривно пов'язане зі створенням неоднорідності у координатному просторі - треків α-часток, що випускаються радіоізотопним шаром. Тоді α-частки призведуть до утворення у напівпровідниковій матриці треків, які є складною нестаціонарною системою, що розсіює, та забезпечує за рахунок своїх резонансних властивостей поглинання тих електромагнітних випромінювань, що пройшли вглиб матеріалу. Оскільки основний матеріал покриття (напівпровідник) характеризується діелектричними властивостями і α-радіоактивні шари мають добру провідність, то твердотільна частина радіоізотопного поглинаючого матеріалу по відношенню до поглинання і розсіяння електромагнітних випромінювань буде одночасно середовищем трьох перерахованих вище типів, що реалізовуються у традиційних пристроях: плоскошарових, градієнтних і геометрично неоднорідних. Внутрішнє покриття захисного екрану електронних компонентів систем автоматизації, структура якого пропонується, забезпечує поглинання потужних електромагнітних випромінювань у широкій смузі частот. Підвищення ефективності застосування пристрою захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що заявляється, досягається за рахунок створення додаткового середовища з іонізацією простору та твердотільної плазми, між пристроєм захисту та корпусом радіоелектронної апаратури шляхом забезпечення ефективного використання властивостей радіопоглинаючих покриттів і матеріалів для зниження або повного виключення дії електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу на радіоелектронну апаратуру. Даний пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу з використанням тришарової структури матеріалу екрану дасть можливість підвищити рівень ефективності захисту радіоелектронної апаратури під час впливу на неї електромагнітних випромінювань зазначених параметрів Джерела інформації: 1. Пат. 2381601 Россия, МПК Н 01 Q 17/ Многослойный электромагнитный экран/ Рябов Ю.Г., Гуров И.Б. Владельцы патента: Закрытое акционерное общество "Специнжпроект", аналог. 2. Пат. 61314 Україна, МПК Н 01 Q 17/00 Пристрій для поглинання потужних електромагнітних випромінювань/ Сотніков О.М., Карпіч Ю.В., Кожушко Я.М., Олійник Ю.М., 2 UA 92249 U Балабуха О.М.; заявник і володар патенту ХУПС. - № u2011 02663; заяв. 9.03.2011; опубл. 11.07.2011, Бюл. № 13. - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Пристрій захисту радіоелектронної апаратури від електромагнітних випромінювань ультракороткої тривалості імпульсу, що містить захисний екран та діелектричний шар, при цьому діелектричний шар містить розміщені всередині нього сферичні вкраплення радіоактивної речовини різного розміру, та плями високопровідної речовини різного розміру, що хаотично розташовано/нанесено на одній із зовнішніх поверхонь зазначеного діелектричного шару, при цьому діелектричний шар розміщено зі сторони внутрішньої стінки захисного екрану поверхнею, на яку не нанесено плями високопровідної речовини, який відрізняється тим, що він додатково містить радіоізотопний шар та шар з радіоізотопної плівки, при цьому радіоізотопний шар нанесено на одну поверхню діелектричного шару, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару зі створенням захисного блока. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що радіоізотопний шар нанесено на поверхню діелектричного шару, на якій нанесено плями високопровідної речовини, а радіоізотопну плівку нанесено на іншу поверхню діелектричного шару - чисту, і навпаки. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3