ьно-вимірювальна апаратура, здатна реєструвати надзвичайно потужне електромагнітне випромінювання, існуюче надзвичайно короткий час (мільйонні частки секунди), по-друге, тому що в ті роки в радіоелектронній апаратурі використовувалися виключно електровакуумні прилади, які мало схильні до впливу ЕМІ, що знижувало інтерес до його вивчення.
Створення напівпровідникових приладів, а потім і інтегральних схем, особливо пристроїв цифрової техніки на їх основі, і широке впровадження коштів в радіоелектронну військову апаратуру примусили військових фахівців з іншого оцінити загрозу ЕМІ. З 1970 року питання захисту зброї і військової техніки від ЕМІ сталі розглядатися міністерством оборони США як що мають вищу пріоритетність. Механізм генерації ЕМІ полягає в наступному. При ядерному вибуху виникають гамма і рентгенівське випромінювання, і утворюється потік нейтронів. Гамма-випромінювання, взаємодіючи з молекулами атмосферних газів, вибиває з них так звані комптоновські електрони. Якщо вибух здійснюється на висоті 20-40 км, то ці електрони захоплюються магнітним полем Землі і, обертаючись відносно силових ліній цього поля, створюють струми, що генерують ЕМІ. При цьому полі ЕМІ когерентний підсумовується у напрямі до земної поверхні, тобто магнітне поле Землі відіграє роль, подібну фазовій антеною решітки. В результаті цього різко збільшується напруженість поля, а отже, і амплітуда ЕМІ в районах південніше і північніше епіцентра вибуху. Тривалість даного процесу з моменту вибуху від 1 - 3 до 100 нс.
На наступній стадії, що триває приблизно від 1 мкс до 1 з, ЕМІ створюється комптоновськими електронами, вибитими з молекул багато разів відображеним гамма-випромінюванням і за рахунок непружного співудару цих електронів з потоком випускаються при вибуху нейтронів. Інтенсивність ЕМІ при цьому виявляється приблизно на три порядки нижче, ніж на першій стадії.
На кінцевій стадії, що займає період часу після вибуху від 1 секунди до декількох хвилин, ЕМІ генерується магнітогідродинамічним ефектом, що породжується обуреннями магнітного поля Землі струмопровідною вогненною кулею вибуху. Інтенсивність ЕМІ на цій стадії вельми мала і становить декілька десятків вольт на кілометр.
Найбільшу небезпеку для радіоелектронних засобів представляє перша стадія генерування ЕМІ, на якій відповідно до закону електромагнітної індукції через надзвичайно швидкого наростання амплітуди імпульсу (максимум досягається на 3 - 5 нс. після вибуху) наведену напругу може досягати десятків кіловольт на метр на рівні земної поверхні, плавно знижуючись у міру віддалення від епіцентру вибуху. Амплітуда напруги, наводимого ЕМІ в провідниках, пропорційна довжині провідника, що знаходиться в його полі, і залежить від його орієнтації щодо вектора напруженості електричного поля. Так, напруженість поля ЕМІ в високовольтних лініях електропередачі може досягати 50 кВ/м, що призведе до появи в них струмів силою до 12 тис. Ампер.
ЕМІ генеруються і при інших видах ядерних вибухів - повітряному і наземному. Теоретично встановлено, що в цих випадках його інтенсивність залежить від ступеня асиметричності просторових параметрів вибуху. Тому повітряний вибух з погляду генерації ЕМІ найменш ефективний. ЕМІ наземного вибуху матиме високу інтенсивність, проте вона швидко зменшується в міру віддалення від епіцентру.
В даний час створено і діє велика кількість імітаторів ЕМІ для випробувань авіаційної, космічної, корабельної та наземної техніки. Однак вони не повною мірою відтворюють реальні умови впливу ЕМІ ядерного вибуху внаслідок обмежень, накладених характеристиками випромінювачів, генераторів і джерел електроживлення на частотний спектр випромінювання, його потужність і швидкість наростання імпульсу. Разом з тим, і при цих обмеженнях вдається отримати достатньо повні та надійні дані про появу несправностей в напівпровідникових приладах, збою в їх функціонуванні і т.п., а також про ефективність дії різних захисних пристроїв. Крім того, такі випробування дозволили дати кількісну оцінку небезпеки різних шляхів впливу ЕМІ на радіоелектронну техніку. Теорія електромагнітного поля показує, що такими шляхами для наземної техніки є, насамперед, різні антенні пристрої та кабельні введення системи електроживлення, а для авіаційної та космічної техніки - антени, а також струми, що наводяться в обшивці, і випромінювання, проникаючі через скління кабін і лючки З не струмопровідних матеріалів. Струми, що наводяться ЕМІ в наземних і заглиблених кабелях електроживлення довжиною в сотні й тисячі кілометрів, можуть досягати тисяч ампер, а напруга в розімкнутих ланцюгах таких кабелів - мільйон вольт. У антенних вводах, довжина яких не перевищує десятків метрів, що наводяться ЕМІ струми можуть мати силу в декілька сотень ампер. ЕМІ, проникаючі безпосередньо через елементи споруд з діелектричних матеріалів (неекранов...
