DE2057735A1

DE2057735A1 - Simulatorgeraet fuer elektrische Impulsstrahlung und Lichtverlauf von Kernwaffenexplosionen

Info

Publication number: DE2057735A1
Application number: DE19702057735
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. MP Antrag
Original assignee: Impulsphysik GmbH
Current assignee: Impulsphysik GmbH
Priority date: 1970-11-24
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1972-05-31
Also published as: FR2115256A1; US3808704A; DE2057735B2; DE2057735C3; GB1319436A; BE775219A; CA964367A; SE372128B; FR2115256B1

Description

Simulatorgerät für elektrische Impulsstrahlung und Lichtverlauf von Kernwaffenexplosionen·

Häufig liegt im Rahmen des zivilen Luftschutzes die Aufgabe vor, Detektoren für Kernwaffenexplosionen rasch zu prüfen· Solche Prüfungen waren bisher nur in den entsprechenden Fertigungsstätten, in den zugehörigen Laboratorien und Meßfsldern möglich· Es fehlt aber bisher Jede Möglichkeit, die beim Benutzer oder Verbraucher vorhandenen eingesetzten und gelagerten Detektoren und Sensoren schnell und preiswert am Ort zu überprüfen, «eil vor allem bei längeren Lagerungen keine Gewähr mehr für die Funktionstüchtigkeit dieser Detektoren und Sensoren gegeben ist«

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines einfachen, preiswerten, transportablen Simulatorgerätes, das man in einigem Abstand, Z₀Bo 15 bis 30 m, vor dem Jeweiligen Sensor anordnen und betätigen kann, die Funktion sicherheitshalber su überprüfen»

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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Simulatorgerät vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch die Vereinigung nachfolgender Merkmale?

a) ein aus Induktivität und Speicherkondensator bestehender Antennenkreis mit einer parallel zum Speicherkondensator über einen Schalter an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen Schaltfunkenstrecke ,

b) ein erstes durch Kondensatorentladung gespeistes Blitzgerät,

c) ein durch Ansprechen der Schaltfunkenstrecke anlaufendes erstes elektronisches Zeitglied zur zeitlich verzögerten Auslösung des Blitzgerätes.

Insbesondere zum Prüfen von Augenschutzversohltissen enthält das erfindungsgemäße Simulatorgerät zusätzlich ein zweites durch Kondensatorentladung gespeistes Blitzgerät und ein durch Ansprechen des ersten Blitzgerätes anlaufendes zweites Zeitglied zur zeitlich verzögerten Auslösung des zweiten Blitzgerätes.

Sämtliche elektrischen und optischen Baugruppen des erfindungsgemäßen Simulatorgerätes lassen sich einschließlich der zugehörigen Spannungsquellen in einem

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Koffer vereinigen, der vorzugsweise mit einer Stabantenne versehen 1st und einen metallischen Hantel aufweist, der das Gegengewicht zur Stabantenne bildet.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Flg. 1 eine Seitenansicht des in einem Koffer

untergebrachten erfindungsgemäßen Simulatorgerätes,

Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig. 1 und Fig. 3 ein vereinfachtes Prinzipschaltbild der

im Koffer gemäß Fig. 1 und 2 angeordneten elektrischen und optischen Bauelemente.

Bekannterwelse geht bei jeder Kernwaffenexplosion dem Initialblitz ein elektromagnetischer Impuls voran, der nachfolgend auch als EMP-Signal bezeichnet wird. Um diesen Vorgang zu simulieren,besteht das erfindungsgemäße Simulatorgerät aus einen EföP-Erzeuger 1, einem

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Zeitglied 2 und einem Blitzge _At 3. Um die Funktion von Schutzvorrichtungen sicherheitshalber überprüfen zu können» gehört zum erfindungsgemäßen Simulatorgerät ggf. noch ein zweites Zeitglied 4 und ein zweites Blitzgerät 5, dessen Blitzaussendung zeitlich gegenüber dem Blitz aus dem Blitzgerät 3 so verzögert ist, daß er durch einen mit ordnungsgemäß arbeitenden Sensor ausgelösten Augenschutzverschluß nicht mehr wahrnehmbar ist. Zur Versorgung der Bauelemente 1 bis 5 dient eine Spannungsquelle

Die Bauelemente 1 bis 6 befinden sich in einem Handkoffer

ti 7» welcher mit einer versenkbaren Stabantenne Ja und zwei Fenstern 9 und 10 versehen ist» hinter denen eich die BlitzlssBjp en der Blitzgeräte 3 und 5 befinden. Der Koffer ist vorzugsweise mit einem metallischen Mantel versehen oder besteht vollständig aus Leichtmetall, so daß er für die Stabantenne 8 als Gegengewicht dienen kann.

Zur Spannungsversorgung des Gerätes dienen wahlweise ein mit Netzanschluß versehener Gleichrichter 61 oder eine Gruppe von Primär- oder Sekundärelementen 62. Die Speisespannungsquellen 61 und 62 dienen zur Versorgung von drei Hochspannungsgeräten 63, 64 und 65.

Der Sender zum Erzeugen des BMP-Signals wird aus dein Hoch-

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spannungsgerät 63 gespeist. Der Sender besteht aus der Stabantenne 11, einer Induktivität 12, die über einen kleiner Speicherkondensator 13 mit dem vom Koffer 7 gebildeten Gegengewicht 14 verbunden ist. Dem Speicherkondensator 13 ist eine Schaltfunkenstrecke 15 parallel geschaltet, die zum Beispiel bei einigen 10 bis 30 kV ansprechen mag. Wird der im Speisekreis des EMP-Erzeugera liegende Schalter 16 geschlossen, wird von der Stab« antenne 11 ein Spannungsvektor abgestrahlt, welcher bei entsprechender Dimensionierung des Antennenkreises sehr steil verlaufen kann und in einer Zeit von beispielsweise 10 ns das Maximum der ausgestrahlten elektromagnetischen Feldstärke erreichen kann.

Sofort bei Ansprechen der Funkenstrecke 15 läuft das nachgeschaltete variable elektronische Zeitglied 2 an, um nach Ablauf der Verzögerungszelt die Zündelektrode 31 der nachgeschalteten Blitzlampe 32 mit einem ZUndimpuls zu versorgen. Zweckmäßigerweise ist die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 2 zwischen 4/as und 4 ms variabel, um verschiedene Kaliber von Kernwaffenexplosionen zu imitieren·

Sobald der ZUndimpuls an der Zündelektrode 31 eintrifft, «ntläd sich der der Blitzlampe 32 parallel geschaltete Speicherkondensator 33 in zum Beispiel einigen Mikrosekundon. Der Kondensator 33 wurde zuvor aus dem Hochspan-

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nungegerät 64 aufgeladen. Durch das Zünden der Blitzlampe 32 entsteht über die Sammellinse 34 ein Strahlungeimpulsstoß. Die Linse 34 und die Blltxlampe 32 befinden sich vor dem Fenster 9 des Koffers 7» vor dem beispielsweise in 15 bis 30 m Entfernung ein zu prüfender Sensor angeordnet 1st, welcher den vorgetäuschten Initialblitz einer Kernwaffenexplosion wahrnimmt.

Vor allem zum Prüfen von Augenschutzverschlüssen gegen die Initialblitze von Kernwaffenexplosionen möchte man gerne eine vollständige Testung haben. Daher ist an den Blitzlampenkreis ein weiteres Zeitglied 4 angekoppelt» welches bei Ansprechen der Blitzlampe 32 anläuft und nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit einen Zündimpuls an die Zündelektrode 51 der Blitzlampe 52 des zweiten Blitzgerätes 5 liefert. Der Blitzlampe 52 1st ebenfalls ein Kondensator 53 parallel geschaltet, der von dem Hochspannungsgerät 65 zuvor aufgeladen wurde. Die Blitzlampe 52 ist großflächig, vorzugsweise spiralig ausgebildet und hinter einer großen Sammellinse 54 angeordnet. Das Zeitglied 4 ist ebenfalls vorzugsweise zeitveränderlich ausgebildet. Da der Kondensator 53 sehr groß ausgebildet ist, entsteht bei Zündung der Blitzlampe 52 ein sehr langer, außerordentlich Intensiver Lichtblitz, der zum Beispiel 1000 bis 10 000 WBEnergie hat.

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Zur Verstärkung der Blitzwirkung ist die Linse 54 vorzugsweise eine aus GewiohtsersparungsgrUnden zu bevorzugende großflächige Fresnellinse» welche demontierbar» auf vier Stäben 55 mit Abstand vor dem Fenster 10 angeordnet ist· Wird das Simulatorgerät nicht benutzt» können die Linse 54 und die Stäbe 55 in Innern des Koffers untergebracht werden. GewUnschtenfalle's lassen sich vor den Fenstern 9 und 10 des Koffers noch Schiebeverschlüsse oder dergl. anbringen.

Nach Einlegen des Schalters 16 entsteht somit zunächst an der Stabantenne 11 ein sehr steiles EMP-Signal, danach wird am Fenster 9 ein erster und anschließend am Fenster 10 ein zweiter »wesentlich intensiverer Lichtblitz wahrnehmbar.

Hat zum Beispiel ein Schutzverschluß zum Schütze des menschlichen Auges vor Kernwaffenstrahlung richtig angesprochen» darf das am Fenster 10 austretende und durch die Linse 54 verstärkte, außerordentlich helle Licht nicht mehr wahrgenenommen werden. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen kleinen Koffersimulators ergibt sich somit nicht nur eine PrUfmöglichkeit für das Sensorsystem selbst» sondern darUberhinaus auch noch eine Überprüfung des angewendeten Verschlusses auf optische Dichtigkeit.

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Da die drei Kondensatoren 13» *v und '5'i nur einmal für jede Prüfung aufzuladen sind, können die Hochspannungsgeräte 63» 64 und 65 drei sehr kleine elektronische Ladegeräte sein. Sofern die Betriebsspannung für die drei genannten Kondensatoren die gleich! ist, genügt auch ein einziges elektronisches Ladegerät. Zweckmäßigerweise verwendet man für diese Ladegeräte die gleiche Schaltungstechnik» die in den handelsüblichen elektronischen Blitzgeräten für Photoamateure vorgesehen sind. Solche Ladegeräte können bequem aus den eingebauten Spannungsquellen 62 gespeist werden, wobei natürlich die Dimensionierung wegen der höheren Energie um eine Größenordnung höher zu treffen ist als bei Amateurblitzen. Auch 1st ein Betrieb aus Primärzellen - Trockenbatterien - möglich. Dadurch hat der gesamte Koffer eine völlig netzunabhängige Betriebsweise.

Um die Wirkung des erfindungsgemäßen Simulatorgerätes noch zu verstärken, besteht auch noch die Möglichkeit, den Koffer 7 mit der Erde zu verbinden, wodurch man eine wesentlich stärkere Emission des elektrischen Vektors aus der Antenne 11 erhält.

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Claims

- 9 Patentansprüche·

1.) Simulatorgerät für elektrische Impulsstrahlung und Lichtverlauf von Kernwaffenexplosionen, gekennzeichnet durch die Vereinigung nachfolgender Merkmale:

a) ein aus Induktivität (12) und Speicherkondensator (13) bestehender Antennenkreis mit einer parallel zum Speicherkondensator (13) über einen Schalter (16) an eine Hochspannungsquelle (63) angeschlossenen Schaltfunkenstrecke (15)»

b) ein erstes durch Kondensatorentladung gespeistes Blitzgerät (3) und

c) ein durch Ansprechen der Schaltfunkenstrecke (15) anlaufendes erstes elektronisches Zeitglied (2) zur zeitlich verzögerten Auslösung des Blitzgerätes (3)·

2α Simulatorgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites durch Kondensatorentladung gespeistes Blitzgerät (5) und ein durch Ansprechen des ersten Blltzgerätes (3) anlaufsndes zweites Zeitglied (4) zur zeitlich verzögerten Auslösung des zweiten Blitzgerät en f5)«

3. Simulatorgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine sämtlichen elektrischen und optischen Baugruppen (1 bis 5) einschließlich ihrer Speisespannungsquellen (6) in einem Handkoffer (7) vereinigt sind.

4. Simulatorgerät nach Anspruch 3$ dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzlampen (32, 52) im Innern des Koffers vor vorzugsweise verschließbaren Wandöxfnungen (9» 10) angeordnet sind.

5. Simulatorgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Blitzlampen (32, 52) der Blitzgeräte (2, 3) an sich bekannte Blitzstrahlen richtende Optiken (34, 54) angeordnet sind.

6. Simulatorgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Blitzgerät (5) eine an sich bekannte großflächige Blitzlampe (52) enthalt.

7. Simulatorgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens für die Blitzlampe (52) des zweiten Blitzgerätes (5) eine mit Abstand außen auf die Kofferva^id aufsetzbara großflächige Fresnellinse (54) vorgesehen ist.

i ü y .' Γ 7

β* Simulatorgerät nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenkreis mit einer einschiebe baren Stabantenne (11) versehen ist, deren Gegengewicht (14) von der aus Leichtmetallblech bestehenden Kofferwand (7) gebildet wird«

9· Simulatorgerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder( 2, 4) zeitvariabel ausgebildet sind.

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