DE3740996C1 - Elektromagnetische Energie abstrahlende Waffe - Google Patents

Abstract

Ein System zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung umfaßt einen Flußgenerator, um einen Strom hoher Intensität zu erzeugen, und es sind Konverter in Form einer Reflextriode oder einer Plasmafokussierungsvorrichtung vorgesehen, um den Strom in eine Strahlung hoher Energie umzuformen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Energie abstrahlende Waffe zur Zerstörung oder Beschädigung der elektro­ nischen Ausrüstung eines entfernt liegenden Zieles. Es ist be­ kannt, daß die elektronische Ausrüstung, insbesondere auch die Software und Hardware eines Computers, durch entsprechend ener­ giereiche elektromagnetische Strahlung zerstört oder so weit beschädigt werden kann, daß die Geräte unbrauchbar werden. Eine derartige energiereiche elektromagnetische Strahlung wird bei der Explosion von Kernwaffen über einem weiten Areal frei. Um die bei einer Kernexplosion unvermeidbare Zerstörung der toten und lebenden Umwelt zu vermeiden, sind elektromagnetische Im­ pulserzeugungssysteme bekannt, die bei ihrer Abstrahlung zwar eine Störung der Elektronik und elektronischer Kommunikations­ systeme bewirken, jedoch für den lebenden Organismus nicht oder nur in geringerem Maße schädlich sind. Derartige Impulserzeu­ gungssysteme sind beispielsweise in den deutschen Patentanmel­ dungen P 37 30 360.0 und P 37 31 511 beschrieben. Diese Systeme bewirken eine breitflächige Verteilung elektromagnetischer Strahlungsenergie mit zerstörendem Einfluß auf elektronische Bauteile und Systeme. Die Intensität der Strahlung ist so stark, daß eine Abschirmung der elektronischen Bauelemente wirkungslos bleiben muß.

Die in den obengenannten Patentanmeldungen beschriebenen Systeme erzeugen ein elektrisches Feld und ein zugeordnetes magnetisches Feld um das Ziel herum, wobei die Wellenlänge der einfallenden Strahlung auf die Größe des Ziels angepaßt sein sollte, und es hat sich gezeigt, daß beispielsweise ein Ziel von 4 m Länge am sichersten mit einer Frequenz von 75 MHz angegriffen werden kann. Das prinzipielle Merkmal besteht in der Kopplung zwischen dem elektrischen Feld und dem Zielaufbau, was Ursache für das Auftreten hoher Ströme ist, die innerhalb des Zielaufbaus flies­ sen. Diese Ströme bilden einen komplexen gekoppelten Kreis, der seinerseits elektrische und magnetische Felder erzeugt, die zum Ausfall oder Zerstörung empfindlicher elektronischer Bauteile führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waffe zu schaf­ fen, die eine elektromagnetische Strahlung aussendet, die auf einem Ziel auf engstem Raum durch Konzentration der Strahlung die dort befindliche Elektronik zerstört oder außer Gefecht setzt, indem die erzeugte und auf das Ziel einfallende Strah­ lung eine Wellenlänge besitzt, die vergleichbar ist mit der Größe der betreffenden Schaltungselemente, um eine geeignete Kopplung zu gewährleisten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Ein­ schwingenergie einen Leistungspegel, der ein GW überschreitet und Frequenzen enthält, die ein GHz überschreiten.

Der Strahler, der die Mikrowellenenergieimpulse als gerichte­ ter Strahler nach dem Ziel sendet, ist vorzugsweise als Antenne ausgebildet, und es ist ein Wellenleiter vorgesehen, der die Antenne mit dem Konverter verbindet. Wenn der Konverter eine Plasmafokussierungsvorrichtung ist, dann ist es zweckmäßig, die Elektronen direkt in den Wellenleiter zu injizieren.

Stattdessen kann das Strahlungsverteilungssystem ein durch­ lässiges Fenster aufweisen, durch das der Strahl hindurchtritt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines elektromagnetischen Strahlungserzeugungssystems;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Impulsgeneratoran­ ordnung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Einzelteils gemäß Fig. 2 im Betrieb;

Fig. 4 ein Schaltbild, welches der Anordnung nach Fig. 2 entspricht.

Fig. 5a und 5b graphische Darstellungen, die den Strom in Abhängig­ keit von der Zeit für die Schaltung nach Fig. 4 darstellen;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Reflextriode, die bei der Anordnung nach Fig. 1 benutzt werden kann, um den Strom hoher Intensität in eine Strahlung umzuwandeln;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Plasma-Fokussierungsein­ richtung zur Bentzung in einem erfindungsgemäßen System, die anstelle der Triode gemäß Fig. 6 verwendet werden kann;

Fig. 8 bis 10 veranschaulichen schematisch eine herkömmliche Plasma- Fokussierungseinrichtung;

Fig. 12 veranschaulicht die Ladungsströmung nach einer Pinch-Ent­ ladung einer Plasma-Fokussierungseinrichtung und

Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Plasma-Fokueeirungs­ einrichtung, die der Vorrichtung nach Fig. 7 ähnlich ist, aber ein direktes Emissionsfenster anstelle eines Antennenabschnitts aufweist. Um eine Kopplung zwischen einem elektrischen Feld und den Komponen­ ten innerhalb eines Zieles zu bewirken, muß die Wellenlänge der Strah­ lung eine mit den Komponenten vergleichbare Größe besitzen, d. h. in der Größenordnung von mm und cm sein. Es ist daher notwendig, eine Strahlung zu benutzen, die einen Frequenzbereich im typischen Fall zwischen 3 bis 30 GHz aufweist, d. h. es müssen Mikrowellen sein. Um einen Ausfall oder eine Beschädigung der Komponenten zu gewähr­ leisten, muß das elektrische Feld innerhalb der Komponente bzw. innerhalb des Schaltungselementes fortschreiten, statt eine Kopp­ lung mit dem Zielaufbau zu bewirken, wie dies oben erwähnt wurde. Das Feld tritt wahrscheinlich durch Risse und Verbindungen im Ziel­ aufbau ein, aber der primäre Eintrittsmodus soll über eine direkte Kopplung mit den Sensoren erfolgen, und so soll z. B. das elektrische Feld in das Ziel über dessen Antennen eintreten.

Die Systeme, wie sie in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrie­ ben sind, können als Punktstrahler betrachtet werden, während das hier beschriebene System eine Strahlung nach einem Ziel hin richtet.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein elektromagnetisches Strahlungserzeugungssystem eine Ursprungsenergiequelle (1), die einen Anregestrom einem Haupt­ leistungsgenerator (2) zuführt. Der Leistungsgenerator (2) ist ein Flußkompressor, der im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist und einen magnetischen Stoßwellenschalter oder eine magnetobarische Sicherung (3) aufweist. Der Ausgang des Generators (2) wird einem Transformator (4) zugeführt, der den Ausgangsstrom des Generators (2) auf einen Wert transformiert, der für einen Mikrowellenkonver­ ter (5) geeignet ist. Der Konverter (5) wandelt den Strom in einen Mikrowellenstrahl um, der dann durch ein Antennensystem (6) abge­ strahlt wird.

Die Ursprungsenergiequelle (1) kann verschieden ausgebildet sein, z. B. als chemische Sprengladung, als Kondensatorsystem oder als Batterie. Das System, welches meist im Hinblick auf seine Flexi­ bilität und den hohen Übertragungswirkungsgrad benutzt wird, ist ein Kondensatorsystem.

Wie oben erwähnt, ist der Hauptleistungsgenerator (2) ein Fluß­ kompressor, dessen Arbeitsweise in Verbindung mit Fig. 2 beschrie­ ben wird. Der Flußkompressor kann als veränderbare Induktivität angesehen werden. Der Kompressor (2) weist zwei gegenüberliegende allgemein flache divergierende Auskleidungen (7 und 8) auf, die in ihren Basisbereichen, d. h. an ihren divergierenden Enden durch einen dünnen Leiter (9) verbunden sind. Die Auskleidungen (7 und 8) bestehen aus Kupfer oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material. Der Leiter (9) kann auch aus Kupfer bestehen, er wird jedoch vorzugsweise aus einem Material mit einem niedrigeren Schmelz­ punkt hergestellt, beispielsweise aus Aluminium.

Ein Anregestrom (10), der von der Quelle (1) geliefert wird, strömt durch die Schaltung, die durch die beiden Auskleidungen (7, 8) und den Leiter (9) gebildet wird. Die Auskleidungen (7, 8) sind außer­ dem an einen Transformator (11) über einen dielektrischen Schalter angeschlossen, so daß der Transformator (11) parallel zu dem Leiter (9) liegt. Ein Sprengsatz (12) mit hoher Sprengkraft ist auf der Außenseite der Auskleidungen (7 und 8) angeordnet, und dieser wird durch Zünder (13) gesprengt. Es können über die Länge des Spreng­ satzes (12) mehrere Zünder verteilt sein, die erforderlichenfalls nacheinander gezündet werden.

Der Anregestrom (10), der durch die Auskleidungen (7, 8) und den Leiter (9) fließt, liegt in der Größenordnung von 10 bis 100 kA und erzeugt ein Magnetfeld. Beim Zünden der Sprengsätze (12) werden die Auskleidungen (7, 8) nach innen zusammengedrückt, wie dies strichliert (14) in Fig. 2 angedeutet ist, und diese strich­ lierten Linien zeigen die Auskleidungen in zwei Stufen während der Kompressionsfolge. Die Kraft der Explosion vermindert das Volumen des Flußkompressors und demgemäß wird die Induktivität des Fluß­ kompressors vermindert. Diese Verminderung der Induktivität be­ wirkt eine Vergrößerung der Magnetflußdichte in der Schaltung, die nunmehr durch die Auskleidungen (7, 8) und den Leiter (9) gebildet wird, und hierdurch wird eine Erhöhung des Stromflusses durch die Schaltung bewirkt.

Die Energiezunahme (G) eines Flußkompressors ist definiert durch:

dabei ist

= die in einem Magnetfeld B gespeicherte Energie;
B_i = anfänglicher Magnetfluß innerhalb des Kompressors;
B_f = Endmagnetfluß innerhalb des Kompressors;
A_i = Anfängliche Querschnittsfläche des Kompressor­ innenvolumens;
A_f = Endquerschnittsfläche des Kompressorinnenvolumens;
µ = Permeabilität des Kompressorinnenvolumens;
und w = die Breite des Kompressors.

Da As = Magnetflußdichte = B × A

dabei kann

als Flußverlustkoeffizient bezeichnet werden.

Innerhalb des arbeitenden Flußkompressors bildet sich ein hoher physikalicher Druck, der eine Komponente enthält, die dem Magnet­ feld zugeordnet ist, d. h. der "magnetische Druck", der definiert ist durch:

Dabei ist B die magnetische Flußdichte in Tesla (T) und
µ die Permeabilität des Mediums
= 4π × 10^-7 H/_m für den freien Raum.

Um eine Anschauung der Größe dieser Druckkomponente zu geben, ist es nicht unrealistisch, eine maximale Flußdichte von 100 T inner­ halb eines Flußkompressors anzunehmen. Wenn B = 100 T, dann ist P etwa gleich 40 000 bar. Wenn dieser Magnetfluß schneller erzeugt werden kann als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Flusses durch das Medium ist (dies ist bei einer Flußkompressionsvorrichtung durchaus denkbar), dann wird eine magnetische Stoßwelle erzeugt.

So erzeugt die Kompression eine magnetische Stoßwelle, die radial durch das Volumen expandiert, welches durch die Auskleidungen (7 und 8) und den Leiter (9) definiert ist, und es wird ein Srom in den Leitern induziert, der senkrecht zum Magnetfluß steht und in diesem Falle parallel zur magnetischen Wellenfront liegt. Da sich die magnetische Wellenfront radial ausdehnt und in die das Innenvolumen umgebenden Leiter eindringt, d. h. in die Leiter (7, 8 und 9) wird ein sehr hoher Strom in der Nähe der magnetischen Wellenfront induziert. Das Volumen, das diesen Strom führt, d. h. der Kurzschluß, der durch die Auskleidungen (7 und 8) und den Leiter (9) gebildet wird, ist sehr klein und dies führt zu einer extrem hohen Stromdichte J und die in diesem Volumen vernichtete Leistung ergibt sich aus

P = J² _p

dabei ist P die pro Volumeneinheit verteilte Leistung;
J ist die Stromdichte pro Einheitsfläche und
P ist der spezifische Widerstand des Leiters.

Der Ausdruck "Hauttiefe" wird für die Dicke eines Stromes benutzt, der als sich ausdehnendes Blatt angesehen werden kann. Bei einem Kompressor, der 100 T erzeugt, wird z. B. in Kupfer mit einem spezi­ fischen Widerstand von 10 Ω^-8m die Stromdichte etwa 10¹² Am^-2 unter der Annahme einer Hauttiefe von 0,1 mm, so daß die verteilte Leistung 10¹⁶ Wm^-3 beträgt. Diese hohe Leistung erzeugt genügend Wärme, um zunächst den Leiter (9) zu schmelzen und dann zu verdampfen. Infolge der Gasexpansion strömen Dampf und Partikel des Leiters (9) zurück in das Zentrum des Kompressors.

In Fig. 3 ist der Leiter (9) schematisch im Querschnitt dargestellt und die angegebenen Bereiche sind von rechts nach links betrachtet die folgenden:
V - ein Bereich nicht komprimierten Festmetalls vor der fortschrei­ tenden magnetischen Stoßwelle M;
W - ein Bereich festen Metalls, das durch die fortschreitende mag­ netische Stoßwelle M komprimiert ist;
X - ein Bereich heißen Metalls mit einer Stromlage I (Stromdichte pro Flächeneinheit liegt in der Größenordnung von 1 TA/m²);
Y - ein Bereich flüssigen Metalls, welches beim Durchtritt der Strom­ schicht I geschmolzen wurde;
Z - ein Bereich verdampften Metalles, das infolge des Gasdruckes schnell expandiert.

Die Stromschicht bewegt sich durch das Material des Leiters (9) kurz hinter der magnetischen Stoßwelle und verdampft progressiv den Leiter (9), wie dies schematisch in Fig. 3 angedeutet ist. Während dies stattfindet, fließt der Strom immer noch über die Auskleidungen (7, 8) und den Leiter (9), bis der Leiter (9) vollständig verdampft ist. Der Stromfluß steigt weiter an, bis die Stromschicht die äußere Grenze (8) des Leiters (9) erreicht. Von diesem Zeitpunkt an wird der Strom­ fluß auf Null in jener Zeit reduziert, in der die Stromschicht die eigene Dicke durchwandert, d. h. die "Hauttiefe". Wenn die Hauttiefe demgemäß 0,1 mm beträgt und die Stromschicht mit einer Geschwindig­ keit zwischen 300 und 900 ms fortschreitet, dann liegt die Abschalt­ zeit für den Strom zwischen 100 und 330 ns überschreitet, dann liegt die Abschaltzeit für den Srom zwischen 100 und 300 ns, und der Querschnitt des Leiters (9), der zuerst ausbrennt, wirkt als Schnell­ wirköffnungsschalter für einen Hochstrom. So kann der Leiter (9) als der magnetische Stoßwellenschalter (3) gemäß Fig. 1 bezeichnet werden. Der Schalter (3) führt den Hauptstromimpuls bis etwa zur Zeit des maximalen Stromes der Schalter durchschlägt und so einen Stromfluß behindert und das Auftreten einer hohen Spannung über dem dielektri­ schen Schalter (15) bewirkt, die zusammenbricht und einen Stromimpuls durch den Transformator (11) treibt.

Der Leiter (9) kann entsprechend den Erfordernissen gestaltet und geformt sein, und er kann eine sich ändernde Dicke und/oder eine Bogenform aufweisen. Auch die leitfähigen Auskleidungen (7, 8) können unterschiedlich zu den beschriebenen gestaltet sein, je nachdem wie dies erforderlich ist. Außerdem können verschiedene Typen von Fluß­ generatoren Verwendung finden, auch solche die anders ausgebildet sind als der Plattenkompressor gemäß vorstehender Beschreibung.

Die Fig. 4 stellt ein äquivalentes Schaltbild zu der Anordnung nach Fig. 2 dar. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Kompo­ nenten. Der Kompressor (2) ist als variable Induktanz (16) darge­ stellt, und die Sicherung (3) ist als Transformator (11) in Ver­ bindung mit einem dielektrischen Schalter (15) dargestellt. Die Fig. 5a und 5b sind graphische Darstellungen des Stromes in Ab­ hänigkeit von der Zeit für den Kompressor, wobei der Zeitpunkt, zu dem der Schalter (3) öffnet, durch "A" gekennzeichnet ist.

Fig. 5a veranschaulicht den relativ langsam ansteigenden Strom, der durch den Flußkompressor (2) erzeugt wird, und Fig. 5b veranschau­ licht, wie dieser in einen Impuls umgeformt wird, der der Last zu­ geführt wird und der eine sehr viel kürzere Anstiegszeit besitzt, wobei die magnetobarische Sicherung (3) benutzt wird.

Der Transformator (4) ist erforderlich, um die Ausgangsspannung des Generators (2), die im typischen Fall bei etwa 100 kV liegt, auf eine höhere Spannung umzuformen, die für die Arbeitsweise eines Mikrowellenkonverters (5) erforderlich ist, d. h. im typischen Falle auf etwa 300 kV. Die Funktion des Mikrowellenkonverters (5) besteht darin, elektrische Energie in Form von hohen Einschwingströmen mit einem Leistungspegel in der Größenordnung von 10 GW, die vom Generator (2) erzeugt werden, in Mikrowellenenergie umzuformen, die dann durch die Antenne (6) über einen nicht dargestellten Wellenleiter über­ tragen werden kann. Eine Vorrichtung, die als Mikrowellenkonverter benutzt werden kann, ist eine Reflextriode (18), deren Arbeitsweise nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wird.

Fig. 6 veranschaulicht die Geometrie dieser Triode (18). Die Triode umfaßt ein Gehäuse (19), in dem eine Kathode (20), eine Anode (21) und eine als zweite Kathode wirkende Platte (22) montiert sind. Die Anode hat die Form eines Folienstückes (z. B. aluminisiertes Mylar). Die Kathode und die Platte sind mit dem Gehäuse verbunden, das auf Erdpotential steht. Die Anode ist vom Gehäuse (19) durch einen Isolierkörper (23) isoliert. Die Anode ist mit einer elektrischen Zuführung über eine isolierte Leitung verbunden, die durch das Gehäuse geführt ist. Das Gehäuse ist mit Erdpotential verbunden.

Das wesentliche Merkmal der Reflextriode besteht darin, daß ein Elek­ tron, welches von der Kathode (20) ausgesandt wird, nach der Anode (21) beschleunigt wird und diese durchquert und in diesem Prozeß kinetische Energie verliert. Das Elektron wird dann durch die Platte (22) reflektiert und zurück nach der Anode (21) hin angezogen. Das Elektron setzt die Reflexe durch die Anode fort, bis seine kine­ tische Energie zu niedrig wird, um die Folie zu durchdringen. Makroskopisch werden die relativistischen Elektronenschwingungen um die Anode durch intensive Strahlungsemissionen im Frequenzbereich zwischen 2 bis 20 GH mit Spitzenleistungspegeln in der Gröenordnung von 1 GW begleitet, die dann durch ein Fenster (30) austreten. Diese ausgesandte Strahlung wird wie erwähnt, einem Antennensystem über einen Wellenleiter zugeführt, um die Strahlung auf ein Ziel zu richten. Der Ausgang stellt im typischen Fall Stöße von Mikrowellen­ energie von wenigen Mikrosekunden Dauer dar.

Ein Mikrowellenkonverter, der nach einem Plasmafokussierungsprinzip arbeitet, ist in Fig. 7 dargestellt. Eine konventionelle Plasma­ fokussierungseinrichtung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 11 beschrieben.

Der Plasmafokussierungshohlraum (36) ist im einzelnen in Fig. 8 dargestellt und wird als Raum zwischen zwei konzentrischen Elek­ troden (37, 38) definiert, und er ist mit Wasserstoff geringer Dichte oder einem Deuteriumgas angefüllt. Die zentrale Elektrode (37) ist die Anode, und die äußere Elektrode (38) ist die Kathode. Eine Schaltung mit einer Sicherung (46) und einem dielektrischen Schalter (47) ist in Fig. 8 dargestellt. Hierdurch wird ein Hoch­ spannungsimpuls an die Plasmafokussierungsvorrichtung angelegt. Ein Isolator (47a) trennt elektrisch die Elektroden (37 und 38).

Wenn der Stromkreis zustande kommt, dann wird eine Stromschicht (40) im Gas (39) in der Nähe des Eingangs (41) (Fig. 9) erzeugt, die schnell längs der Elektroden (37, 38) fortschreitet und das Gas in­ folge elektromagnetischer Wirkung beschleunigt, bis das bogen­ förmige Ende der Mittelelektrode (37) erreicht ist. Zu diesem Zeit­ punkt wird eine Stoßentladung (42) mit hoher Intensität erzeugt, die auf einen Durchmesser von etwa einen Millimeter zusammenbricht, wodurch ein sehr hoher Strom durch den schmalen Stromkanal getrieben wird. Zu dieser Zeit fällt der Strom ab und die Spannung steigt infolge der Energie an, die im Magnetfluß gespeichert ist, der der Stromschicht (40) zugeordnet ist, die in der Stoßentladung (42) liegt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein plötzlicher Stoß von harten Röntgenstrahlen und eine Bremsstrahlung abgestrahlt, die von Neu­ tronen begleitet sein kann, wenn das Gas (39) Deuterium ist. Dieser Stoß dauert etwa 100 ns und besteht aus zwei oder mehreren diskreten Strahlungsimpulsen. Die Stoßentladung (42) erzeugt zwei intensive Partikelstrahlen (43 und 44), wie in Fig. 12 dargestellt. Der eine Strahl (43) ist ein Elektronenstrahl, der nach der zentralen Elek­ trode, d. h. nach der Anode (37) fließt, und der andere Strahl (44) ist ein Ionenstrahl, der von der Entladung (42) in entgegengesetzter Richtung zu dem Elektronenstrahl (43) abfließt.

Der Elektronenstrahl ist hier von primärem Interesse, obgleich er nur ein paar Pikosekunden dauert. Er ist von einer intensiven Strahlung einschließlich einer Strahlung begleitet, die eine Frequenz in der Größenordnung von 10 GH besitzt.

Im folgenden wird weiter auf Fig. 7 Bezug genommen. Die Anode (37) besitzt eine Fokalöffnung (37') durch die der erzeugte Elektronen­ strahl hindurchtritt, und dies wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Die elektrische Energie, die durch den Explosions­ leistungsgenerator (45) erzeugt wird (äquivalent dem Flußkompressor gemäß Fig. 2) wird auf den Plasmafokalhohlraum (36) über eine Sicherung (46) (diese ist äquivalent dem Leiter (9) in Fig. 2) und einen dielektrischen Schalter (47) (dieser ist äquivalent dem dielektrischen Schalter (15) in Fig. 2) geschaltet, um einen Ein­ gangsstrom zur Aktivierung des Plasmafokalhohlraums (36) zu schaffen. Der Ausgang des Hohlraums, d. h. ein Strahl (48) mit relativistischen Elektronen, d. h. der Elektronenstrahl (43) wird einem Ende (49) eines Antennenaufbaus (50) zugeführt, der den Plasmafokalhohlraum (36) durchläuft, nachdem er durch die Öffnung (37) hindurchgetreten ist. Die beiden Elektroden (37, 38) sind gegeneinander durch einen Isolier­ körper (51) isoliert. In gleicher Weise ist der Antennenaufbau (50) gegenüber der mittleren Elektrode (37) durch einen Isolierkörper (52) isoliert. Der Ausgang des Antennenaufbaus (50) ist ein Mikrowellen­ strahl (53), der dem Elektronenstrahl (43) zugeordnet ist.

Fig. 13 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Antennenaufbau (50) gemäß Fig. 7 durch ein Direktübertragungsfenster (54) ersetzt ist, und der Elektronenstrahl (43) fällt auf das Fenster ein, um den Austrittsstrahl (53) zu erzeugen. Wenn der Strahl durch die Luft hindurchtritt, wird Bremsstrahlung infolge des Zusammen­ wirkens der Ionen mit den Luftmolekülen bewirkt. Diese Strahlung kann ein extrem breites Wellenband umfassen.

Claims (9)

1. Eine elektromagnetische Energie abstrahlende Waffe zur Beeinflussung einer elektronischen Ausrüstung an Bord eines entfernten Zieles mit den folgenden Merkmalen:
eine elektrische Stromimpulsquelle zur Erzeugung eines Hochstromimpulses;
eine erste Schaltvorrichtung, die mit der Strom­ quelle verbunden ist, um den Hochstromimpuls-Fluß zu unter­ brechen und dadurch die Erzeugung eines Hochspannungsimpulses über der ersten Schaltvorrichtung zu verursachen;
eine zweite Schaltvorrichtung, die mit der ersten Schaltvorrichtung verbunden ist, um auf die Erzeugung des Hoch­ spannungsimpulses anzusprechen und um elektrische Energie von der ersten Schaltvorrichtung abzuleiten;
mit der zweiten Schaltvorrichtung ist ein Mikro­ wellenenergiekonverter verbunden, um die elektrische Energie zu empfangen und um diese in einen Mikrowellenenergieimpuls umzuwandeln; und
ein mit dem Mikrowellenenergiekonverter gekoppel­ ter Strahler, der den Mikrowellenenergieimpuls als gerichteter Strahl nach dem Ziel sendet.

2. Waffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Stromimpulsquelle einen elektrischen Anregestrom liefert;
daß elektrische Leiter eine elektrische Schaltung definieren, die mit der den Anregestrom liefernden Quelle verbunden sind und den Strom von der Quelle über die Schaltung leiten, um einen Magnetfluß in einem Raum zu erzeugen, der durch die Schal­ tung begrenzt ist, und
daß mit den elektrischen Leitern eine Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, die veranlaßt, daß die elektrische Schaltung abrupt nach innen zusammenbricht, um die Dimensionen des Raumes zu vermindern und um den Magnetfluß zu konzentrieren und den Stromfluß in der Schaltung zu erhöhen;
und daß die erste Schaltvorrichtung mit der elektrischen Schal­ tung derart verbunden ist, daß die elektrische Schaltung zu­ sammenbricht, während der erhöhte Strom darin fließt, wodurch die Erzeugung eines Hochspannungsimpulses innerhalb der elektri­ schen Leiter verursacht wird, wobei die zweite Schaltvorrich­ tung mit den elektrischen Leitern derart verbunden ist, daß sie auf die Erzeugung des Hochspannungsimpulses ansprechen und einen elektrischen Engergieimpuls aus den elektrischen Leitern nach dem Mikrowellenenergiekonverter leiten.

3. Waffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter erste und zweite langgestreckte, metallische Glieder umfassen, von denen jedes mit einem Ende mit der Stromquelle verbunden und so ange­ ordnet ist, daß die Leiter nach den anderen Enden divergieren, daß die Betätigungseinrichtung aus explosivem Material benach­ bart zu den Metallgliedern besteht, um die Metallglieder zu ver­ anlassen, aufeinander zu zusammenzubrechen, und zwar progressiv von dem einen Ende nach dem anderen Ende, und daß die erste Schaltvorrichtung ein weiteres langgestrecktes Metallglied auf­ weist, welches mit den anderen Enden des ersten und zweiten Metallgliedes verbunden ist und ein Schmelzen und Aufbrechen der elektrischen Schaltung gemäß dem Durchtritt des erhöhten Stromes bewirkt.

4. Waffe nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß ein Stufenspannungs-Transformator zwischen die zweite Schaltvorrichtung und den Konverter ein­ geschaltet ist.

5. Waffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverter eine Reflextriode aufweist, die ein Gehäuse mit einer Kathode und einer Folien­ anode besitzt, die Elektronen von der Kathode nach der Anode und durch diese hindurchtreten läßt, und danach eine progres­ siv absinkende Oszillationsbewegung durch die Anode hin und her bewirkt, wobei das Gehäuse ein Fenster besitzt, durch das die Mikrowellenstrahlung austreten kann, die durch die abklingende Oszillationsbewegung der Elektronen erzeugt wurde.

6. Waffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverter eine Plasmafokussie­ rungsvorrichtung aufweist, die eine Kathode und eine Anode be­ sitzt, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine elektri­ sche Entladung dazwischen auftritt und diese Entladung sich relativ zur Kathode und Anode nach Stellen bewegt, die eine Konzentration der Entladung begünstigen, und daß die Anode eine Öffnung besitzt, um den Elektronenstrahl zu empfangen, der aus der Konzentration der Entladung resultiert, und daß die Vor­ richtung außerdem einen Mikrowellenstrahler aufweist, der dem Elektronenstrahl zugeordnet ist.

7. Waffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenstrahler ein für Mikrowellen transparentes Fenster aufweist.

8. Waffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenstrahler einen Wel­ lenleiter aufweist.

9. Waffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler ein Mikrowellenanten­ nensystem besitzt.