用高频近似模型和入射 出射波模型对早期高空核电磁脉冲场的计算比对
2015-08-07付梅艳张茂钰
现代应用物理 2015年2期
关键词:模型
付梅艳,张茂钰
(西北核技术研究所,西安710024)
用高频近似模型和入射 出射波模型对早期高空核电磁脉冲场的计算比对
付梅艳,张茂钰
(西北核技术研究所,西安710024)
在康普顿电流和电导率相同的条件下,分别采用高频近似模型和入射 出射波模型对早期高空核电磁脉冲场进行一维计算,得到了地面上电场峰值的分布图以及爆心下方、空间某测试点的电场分量波形比对图。分析表明,计算结果符合对早期高空核电磁脉冲的规律性认识,同时两种方法得到的电场峰值、上升沿、脉宽、下降沿以及整体形状差异很小,说明两者均适用于早期高空核电磁脉冲场的计算。比较而言,高频近似模型的理论来源清晰、方程形式简单,便于求解,所以在实际研究中大多采用该模型。
早期高空核电磁脉冲;高频近似模型;入射-出射波模型
早期高空核电磁脉冲(early-time high altitude electromagnetic pulse,E1-HEMP)场强高、频谱丰富、作用范围广,会对众多军用和民用的电子学系统以及电力系统造成破坏[1]。自20世纪50年代末起,美国、苏联等国家就开始了E1-HEMP的相关研究工作[2]。在E1-HEMP环境的计算方面,Karzas首先对HEMP的产生机理进行了阐述,给出了初级电子数密度、初级和次级电流密度的表达式以及场方程的简化模型——高频近似模型[3];Longmire针对伽马源、电流密度和电导率的来源、估算公式等进行了详细的讨论,并在电磁场方程计算中引入了出射和入射波替代横向波,给出了场方程的另一种简化模型——入射 出射波模型[4]。依据这两个场方程模型的任意一个都可以开展理论和数值模拟工作,Seiler等人研究了E1-HEMP的特性[5 9]。……
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