FR2600777A1

FR2600777A1 - Dispositif de detection d'une impulsion electromagnetique, due notamment a une explosion nucleaire

Info

Publication number: FR2600777A1
Application number: FR8609294A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Climent; Georges Petelet; Jean-Claude Tronel
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1987-12-31
Also published as: DE3772286D1; EP0252801B1; EP0252801A1; FR2600777B1; US4876551A; JPS6358200A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE DETECTION D'UNE IMPULSION ELECTROMAGNETIQUE D'ORIGINE DETERMINEE DUE NOTAMMENT A UNE EXPLOSION NUCLEAIRE. CE DISPOSITIF COMPREND DES MOYENS 1 POUR CAPTER LA COMPOSANTE ELECTRIQUE D'UNE IMPULSION ELECTROMAGNETIQUE, DES MOYENS 3 POUR DIFFERENCIER UN SIGNAL DELIVRE PAR LES MOYENS POUR CAPTER PROVENANT D'UNE IMPULSION ELECTROMAGNETIQUE D'ORIGINE DETERMINEE, D'UNE AUTRE IMPULSION, ET DES MOYENS 5 POUR RENDRE COMPTE DU RESULTAT DE LA DETECTION. LES MOYENS 3 DE DIFFERENCIATION COMPRENNENT, DE FACON AVANTAGEUSE, DES MOYENS 7 POUR DETECTER LE PASSAGE DU SIGNAL DELIVRE PAR LES MOYENS POUR CAPTER A UNE VALEUR SUPERIEURE A UNE VALEUR DE SEUIL V, UN COMPTEUR DE TEMPS 9 DECLENCHE PAR LES MOYENS DE DETECTION LORS DE LA DETECTION DUDIT PASSAGE, DES MOYENS 11 POUR INTEGRER LE SIGNAL DELIVRE PAR LES MOYENS POUR CAPTER ET DES MOYENS 13 POUR COMPARER LA VALEUR DU SIGNAL INTEGRE JUSQU'AU TEMPS T APRES LE DECLENCHEMENT DU COMPTEUR A UNE VALEUR DE REFERENCE V.

Description

Disp2sitif de détection d'une impuIsion électromagnétigu e_due notamment à

une explosion nucléaire. La présente invention concerne un dispositif de détection d'une impulsion électromagnétique due notamment à une

explosion nucléaire.

L'invention s'applique à la détection de toutes 5 impulsions électromagnétiques déterminées et en particulier à la détection d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire, la détection d'une impulsion électromagnétique de ce type permettant par exemple la mise en oeuvre de protection

contre des agressions nucléaires.

L'invention a pour but de réaliser ur dispositif permettant de détecter des impulsions éLectromagnétiques et de différencier l'impulsion électromagnétique à détecter,

d'impulsions électromagnétiques parasites.

De façon plus précise, l'invention a pour objet un 15 dispositif de détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble de détection comportant: - des moyens pour capter la composante électrique d'une impuLsion électromagnétique, lesdits moyens délivrant un signal 20 électrique proportionnel à la composante électrique captée, - des moyens de différenciation reliés aux moyens pour capter,

pour différencier un signal électrique délivré par les moyens pour capter provenant d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée à détecter, d'une autre impulsion 25 électromagnétique.

L'impulsion électromagnétique d'origine déterminée à détecter est de façon avantageuse une impulsion électromagnétique provenant d'une explosion nucléaire, telle qu'une explosion nucléaire haute altitude, cette impulsion électromagnétique 30 devant être différenciée d'une autre impulsion électromagnétique

telle qu'une impulsion électromagnétique due à la foudre.

Il existe deux types d'explosion nucléaire, les explosions nucléaires près de la surface terrestre ou basse altitude et les explosions nucléaires extra-atmosphériques ou haute altitude. Une explosion nucléaire basse altitude produit des impulsions électromagnétiques dans un hémisphère de quelques kilomètres de diamètre ainsi que des effets destructeurs

importants alors qu'une explosion nucléaire haute altitude ne génère pratiquement que des impulsions électromagnétiques, mais sur une très grande étendue. Ainsi, par exemple, une explosion nucléaire à l'altitude de 300 km produit des impulsions 10 électromagnétiques sur une région d'enviror 1500 km de diamètre et 20 km d'épaisseur. Ces impulsions électromagnétiques sont ensuite rayonnées vers la surface terrestre du fait de l'attraction magnétique terrestre, entralnar.t. des destructions ou des perturbations de dispositifs électroniques, de réseau 15 d'alimentation, de commande ou encore de contr8le de communication.

Il est donc intéressant de détecter une impulsion

électromagnétique produite par une explosion nucléaire haute altitude afin de mettre en oeuvre, notamment la protection 20 d'éléments susceptibles d'être détruits ou perturbés par des impulsions électromacnétiques de ce type.

Cependant, une explosion nucléaire haute altitude engendre des impulsions électromagnétiques présentant des similitudes avec des impulsions électromagnétiques dues à des - 25 phénomènes naturels tels que la foudre. Aussi, pour ne pas mettre en oeuvre inutilement des dispositifs de protection, le dispositif de détection conforme à l'invention doit permettre également de différencier une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire haute altitude, d'une autre impulsion 30 électromagnétique notamment due à la foudre. Il est bien entendu qu'il en est de même pour la détection d'impulsions

électromagnétiques dues à d'autres phénomènes.

Le dispositif de détection conforme à l'invention prend

donc en compte au moins une des différences présentée par les 35 phénomènes à différencier.

Pour différencier, par exemple, une impulsion

électromagnétique due à une explosion nucléaire haute altitude et celle due à la foudre, différents critères peuvent être utilisés.

La foudre est précédée par l'apparition d'un champ 5 électrostatique et elle est accompagnée par du bruit et de la lumière alors qu'une explosion nucléaire ne possède aucun phénomène précurseur et n'est accompagnée ni de bruit ni de lumière. Aussi, l'utilisation de moyens de détection d'un champ électrostatique et/ou de bruit et/ou de lumière permet de 10 distinguer ces deux phénomènes.

On peut prendre également en considération les

caractéristiques du signal électrique dû à une impulsion électromagnétique, ce sigral étant croissant puis décroissant avec une valeur crête correspondant à la valeur maximum du 15 signal.

Pour une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire, le temps de montée du signal électrique correspondant, d'une valeur nulle à sa valeur maximum, est de l'ordre de 10 ns et de 10 à 90% de sa valeur maximum, de l'ordre 20 de 5 ns, la largeur à mi-hauteur de ce signal, autrement dit, le temps écoulé entre les deuY passages successifs du signal à 50% de sa valeur maximum est de l'ordre de 100 à 200 ns, ce signal ayant complètement disparu au bout de 2,ps. De plus, l'amplitude de ce signal est d'environ 20 kV/m à 50 kV/m et la pcóarisation 25 de ce signal est de l'ordre de 0 à 270 par rapport à un axe horizontal. Le signal électrique correspondant à une impulsion électromagnétique produite par la foudre présente un temps de montée fonction de la distance entre le dispositif de détection 30 et la décharge (pour une distance de 200 m, le temps de montée d'une valeur nulle à la valeur maximum est de l'ordre de 200 ns), la largeur à mi-hauteur de ce signal est de l'ordre de I ms et la durée de ce signal est supérieure à 2 ms, de l'ordre généralement de la seconde. De plus, l'amplitude de ce signal est également 35 fonction de la distance du dispositif de détection et de la décharge (pour une distance de 200 m, l'amplitude est de 10 kV/m et pour une distance de 3 km, l'amplitude est de 30 à 200 V/m); la polarisation de ce signal est perpendiculaire à un axe horizontal. Le dispositif de détection conforme à l'invention permet de différencier une impulsion électromagnétique due notamment à une explosion nucléaire, d'une autre impulsion électromagnétique provenant par exemple de. la foudre en prenant en compte la durée totale du signal électrique correspondant à 10 l'impulsion à détecter, sa largeur à mi-hauteur, son énergie ainsi que sa polarisation. Cependant, pour augmenter la fiabilité oe ce dispositif, des critères supplémentaires peuvent bien erterdu être pris en corte tels que le temps de montée du signal électrique, La composante magnétique de l'impulsion électromagnétique et dans le cas o l'impulsion électromagnétique à différencier est la foudre, le bruit, la lumière et le champ

électrostatique liés à la foudre.

De façon avantageuse, les moyens pour capter comprennent un capteur formé d'une première et d'une deuxième 20 antennes disposées dans deux plans verticaux perpendiculaires et reliées entre eltes, la première antenne étant reliée en outre au> moyens de différenciation, la première antenne faisant un angle allant de8- a 135c avec la deuxième antenne et la deuxième antenne faisant un angle allant de450c à 650' avec un axe 25 vertical. La position de ces deux antennes a été calculée pour avoir l'assurance d'obtenir toujours un signal électrique en sortie de la première antenne, dans le cas d'une explosion nucléaire, quelle que soit la position de ces antennes par rapport au centre de l'explosion. Le calcul effectué tient compte 30 en particulier de la polarisation de la composante électrique

d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire.

De préference, l'angle entre la première et la deuxième antennes est égal à 90 et l'angle entre la deuxième antenne et un axe

vertical est égal à 54 .

Pour protéger le capteur des agressions naturelles, celui-ci est placé de préférence dans une enceinte transparente

aux ondes électromagnétiques telle qu'un radome.

Le capteur étant à haute impédance et les moyens de différenciation à basse impédance, la première antenne est reliée 5 aux moyens de différenciation par l'intermédiaire d'un adaptateur d'impédance effectuant le transfert du signal électrique délivré par le capteur à haute impédance vers les moyens de

différenciation à basse impédance.

En définitive, les moyens pour capter, formés par les 10 deu> antennes et l'adaptateur d'impédance, délivrent une image de la composante électrique captée, le signal délivré par ces moyens

étart proportionnel à cette composante.

De façon avantageuse, les moyens de defférenciation

comprennent des moyens de remise à zéro pour permettre au 15 dispositif de détection de fonctionner de façon continue.

Selon un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention, les moyens de différenciation comprennent: - des premiers moyens de détection reliés aux moyens pour capter, pour détecter le passage du signal électrique délivré par les 20 moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée, - un premier compteur de temps relié aux premiers moyens de détection, déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la 25 valeur de seuil, - des moyens d'intégration reliés aux moyens pour capter pour intégrer le signal électrique délivré par les moyens pour capter, et - des premiers moyens de comparaison reliés aux moyens 30 d'intégration et au premier compteur de temps, pour comparer la valeur du signal électrique intégré jusqu'à un temps t après le déclenchement du premier compteur à une première valeur de référence. Dans le cas de la différenciation d'un signal 35 électrique correspondant à une explosion nucléaire et à la foudre, le temps t et la première valeur de référence sont choisis par exemple de façon à ce que lorsque la valeur du signal électrique intégrée jusqu'au temps t après le déclenchement du premier compteur est inférieure à la valeur de référence, le 5 signal électrique correspond à une explosion nucléaire et dans le cas contraire à la foudre. Ce temps t est, par exemple, égal à lms et la première valeur de référence correspond à une valeur supérieure à la valeur qu'aurait un signal électrique provenant d'une explosion nucléaire, intégrée jusqu'au temps t après le I

déclenchement -du premier compteur.

Ce mode de réalisation permet une différenciation sur

l'énergie du signal électrique.

Selon une variante de ce mode de réalisation, les moyens de différenciation comprennent en outre: - un deuxième compteur de temps relié aux premiers moyens de détection et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la valeur de seuil, - des deuxièmes moyens de détection reliés aux moyens pour 20 capter et au deuxième compteur de temps, pour détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par lesdits moyens pour capter, jusqu'à un temps t après le déclenchement du deuxième compteur, le temps t étant inferie-r au temps t, - des deuxièmes moyens de comparaison, reliés aux deuxièmes 25 moyens de détection, pour comparer la valeur maximum détectée par lesdits deuxièmes moyens de détection à une deuxième valeur de référence, lesdits deuxièmes moyens de comparaison commandant la remise à zéro par les moyens de remise à zéro, des moyens d'intégration et du premier compteur lorsque le 30 signal de sortie desdits deuxièmes moyens de comparaison ne correspond pas à la détection d'une impulsion électromagnétique

d'origine déterminée.

Le temps t est pris par exemple égal à 0,2 ms lorsque le temps t est égal à 1 ms, dans le cab de la différenciation de

signaux correspondant à une explosion nucléaire et à la foudre.

La deuxième valeur de référence correspond à la valeur minimale du signal à atteindre pour que le dispositif de détection poursuive l'intégration, sinon il y a remise à zéro des moyens

d'intégration et du premier compteur de temps.

Cette variante de réalisation permet d'éliminer les signaux électriques de faibles amplitudes dus à des impulsions électromagnétiques parasites. On peut également faire de même en

augmentant la valeur de seuil.

Selon un autre mode de réalisation du dispositif de 10 L'invention, les mcyens de différenciation comprennent: - des moyens de détection reliés aux moyens pour capter pour détecter le-passage du signal électrique délivré par les moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur ce seuil déterminée, - un compteur de temps relié aux moyens de détection et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la valeur de seuil, - des moyens de comparaison reliés aux moyens pour capter et au compteur de temps, pour comparer la valeur du signal électrique 20 délivré par les moyens pour capter un temps t après le - 3

déclenchement dudit compteur à une valeur de référence.

Ainsi, dans le cas particulier o une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire doit être différenciée d'une impulsion électromagnétique due à la foudre, 25 le temps t est pris par exemple supérieur à la durée du signal électrique correspondant à une explosion nucléaire (t est par

exemple égal à 2/As) et la valeur de référence est nulle.

Ainsi, si au temps t après le déclenchement du compteur, on a un signal non nul en sortie de moyens de 30 comparaison, l'impulsion électromagnétique sera due à la foudre et dans le cas contraire, elle sera due à une explosion nucléaire. Ce mode de réalisation permet une différenciation à

partir de la durée totale du signal électrique.

Selon un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention, les moyens de différenciation comprennent: - des premiers moyens de détection reliés aux moyens pour capter, pour détecter le passage du signal électrique délivré par les moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée, - un premier compteur de temps relié aux premiers moyens de détection et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la valeur de seuil, - des deuxièmes moyens de détection reliés aux moyens pour capter, pour détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par les moyens pour capter,

- des moyens de calcul reliés aux deuxièmes moyens de détectior.

pour calculer la valeur du signal électrique à 50% de sa valeur 15 maximum, - des troisièmes moyens de détection reliés aux moyens pour capter, aux moyens de calcul et au premier compteur de temps, pour détecter le passage du signal électrique délivré par les moyens pour capter a une valeur correspondant à 50% de sa 20 valeur maximum et commander l'arrêt du premier compteur de temps lors de la détection de ce passage, et - des premiers moyens de comparaison reliés au premier compteur de temps, pour comparer le temps écoulé entre le déclenchement

et l'arrêt du premier compteur et un temps de référence.

Ainsi, si l'on veut différencier une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire, d'une impulsion électromagnétique due à la foudre, le temps de référence est pris supérieur à la largeur à mi- hauteur du signal électrique d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire et 30 inférieur à celle du signal électrique d'une impulsion

électromagnétique due à la foudre. Aussi, lorsque le temps écoulé entre le déclenchement et l'arrêt du premier compteur est inférieur à ce temps de référence, le signal électrique délivré correspond à une explosion nucléaire et dans le cas contraire à 35 la foudre.

Ce mode de réalisation permet une différenciation à

partir de la largeur à mi-hauteur du signal électrique.

Selon une variante de ce mode de réalisation, les moyens de différenciation comprennent en outre: - un deuxième compteur de temps relié aux premiers moyens de comparaison et déclenché par cesdits moyens lorsque le signal de sortie desdits moyens correspond à la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée, et - des deuxièmes moyens de comparaison reliés aux moyens pour 10 capter et au deuxième compteur de temps, pour comparer la valeur du signal électrique délivré par les moyens pour capter un terps t après le déclenchement du deuxième compteur de

temps, et une valeur de référence.

On choisit par exemple pour temps t., le temps t et 61 3

pour valeur de référence une valeur nulle.

Cette variante de réalisation permet une différenciation à partir de la durée totale du signal électrique

et à partir de la largeur à mi-hauteur de celui-ci.

Pour ne pas subir les perturbations dues aux impulsions 20 électromagnétiques, ainsi que les contraintes liées à l'environnement telles que l'humidité et la température, les moyens de différenciation sont de préférence blindés. Lorsque les moyens pour capter comprennent un adaptateur d'impédance, celuici est également blindé, le blindage des moyens de 25 différenciation et de l'adaptateur d'impédance peuvent être

communs. Ce blindage constitue une cage de Faraday.

Le dispositif de détection de l'invention comprend par ailleurs, de façon avantageuse, des moyens d'alimentation autonomes tels que des batteries, des photopiles, situés à l'intérieur du blindage des moyens de différenciation et de 5 l'adaptateur d'impédance. Bien entendu, le dispositif de détection peut être alimenté par un réseau extérieur, mais dans ce cas particulier, le réseau doit être de préférence protégé

contre la pénétration de parasites.

Le dispositif de détection de l'invention comprend de 10 fa;on avantageuse des moyens pour rendre compte de la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée et/ou d'une autre impulsion électromagnétique reliés aux mcyens de differenciationr. Ces mcyens pour rendre compte de la détection 15 comprennent par exemple des moyens sonores et/ou visuels situés de préférence dans le blindage, pour permettre par exemple à l'homme de mettre en oeuvre des dispositifs de protection dans le cas de la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine nucléaire. Ces moyens peuvent également comporter des moyens pour 20 commander automatiquement des dispositifs par exemple de protection. Dans ce dernier cas, ces moyens sont extérieurs au blindage et reliés aux mcyers de différenciation par des liaisons optiques ou filaires, les liaisons filaires étant de préférence

protégées contre la pénétration de signaux parasites.

Il est par ailleurs avantageux d'utiliser plusieurs ensembles de détection, tels que décrits précédemment, en parallèle, pour avoir autant de diagnostics de détection que d'ensembles de détection et comparer par exemple les différents diagnostics pour obtenir un seul diagnostic plus fiable. Cette 30 redondance permet d'éviter par exemple la mise en oeuvre

intempestive de dispositifs de protection. Les différents moyens de différenciation utilisés dans un dispositif de détection de l'invention à plusieurs ensembles de détection sont de façon avantageuse différents, mais ils peuvent être bien entendu 35 similaires.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, en référence aux

figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un dispositif de détection conforme à l'invention, - la figure 2 représente schématiquement un exemple de réalisation plus détaillé du dispositif de détection représenté 10 figure 1,

- la figure 3 représente schématiquement la.

disposition dans l'espace de deux antennes formant le capteur des moyens pour capter du dispositif de l'inventicn, - les figures 4a et 4b représentent schématiquement des 15 exemples de chronogrammes de signaux délivrés par les moyens pour capter et par les principaux éléments des moyens de différenciation représentés figure 2, correspondant respectivement à une impulsion électromagnétique provenant d'une explosion nucléaire et d'une impulsion électromagnétique 20 provenant de la foudre, - la figure 5 représente schématiquement une variante de réalisatior du dispositif de détection représenté figure 1, - la figure 6 représente schématiquement un autre mode de réalisation d'un dispositif de détection conforme à 25 l'invention, - la figure 7 représente schématiquement également un autre mode de réalisation d'un dispositif de détection conforme à l'invention, - la figure 8 représente schématiquement une variante 30 du mode de réalisation du dispositif de détection représenté figure 7, et - la figure 9 représente schématiquement un dispositif de détection comportant plusieurs ensembles de détection

conformes à l'invention, en parallèle.

Dans le reste de la description, on prendra l'exemple

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particulier de la détection d'une impulsion électromagnétique provenant d'une explosion nucléaire, le signal électrique dû à ce type d'impulsion électromagnétique devant être différencié du signal électrique provenant d'une impulsion électromagnétique due à la foudre. Mais bien entendu, cet exemple n'est pas limitatif. La figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un dispositif de détection conforme à l'invention. Ce dispositif comprend des moyens pour capter 1 la 10 composante électrique d'une impulsion électromagnétique, des moyens de différenciation 3 et des moyens pour rendre compte de

la détection 5.

Les moyens 1 permettant de capter la composante électrique d'une impulsion électromagnétique délivrent un signal 15 électrique proportionnel à la composante électrique captée. Les moyens de différenciation 3 sont reliés en sortie des moyens pour capter 1; ils permettent de différencier un signal électrique délivré par les moyens pour capter provenant d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire d'une impulsion 20 électromagnétique due à la foudre. Les moyens pour rendre compte de la détection 5 sont reliés en sortie des moyens de différenciation et permettent de rendre compte de la détection d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire

et/ou à la foudre.

De façon plus précise, les moyens de différenciation 3 comportent des moyens de détection 7 reliés aux moyens pour capter 1, un compteur de temps 9 relié aux moyens de détection 7, des-moyens d'intégration 11 reliés aux moyens pour capter 1, des moyens de comparaison 13 reliés aux moyens 30 d'intégration au compteur de temps 9 et aux moyens 5 et des moyens 23a de remise à zéro reliés au compteur de temps, aux

moyens d'intégration et aux moyens de comparaison.

Ainsi, le signal électrique délivré par les moyens pour capter 1 est envoyé à la fois sur les moyens de détection 7 et 35 sur les moyens d'intégration 11. Lorsque la valeur du signal éLectrique reçu par les moyens 7 est supérieur à une valeur de seuil déterminée V, ces moyens 7 déclenchent le compteur de S temps 9. Le déclenchement du compteur de temps 9 est défini par le temps t. Par ailLeurs, les moyens 11 calculent l'intégrale du signal électrique délivré par les moyens pour capter, quelle que soit la valeur de ce signal. La valeur du signal intégré est comparée par les moyens 13 à une valeur de référence VR1, cette comparaison étant validée au temps t après le déclenchement du compteur. Le temps t et la valeur de référence V sont choisis par exempLe, de façon à ce que la valeur intégrée du signal électrique au temps t après le déclenchemtnent dt compteur scit inférieure à V, dans le cas d'une impulsion éLectromagnétique Ri

due à une explosion nucléaire.

Les moyens pour rendre compte de la détection 5 comprennent des moyens visuels et/ou sonores pour avertir l'homme du résultat de la comparaison et/ou des moyens pour commander automatiquement par exemple des dispositifs de protection en

fonction du résultat de la comparaison.

La valeur de seuil V des moyens de détection 7 est s choisie de façon à éliminer tous les signaux électriques de faibles amplitudes, dus à des impulsions électromagnétiques parasites. La validation de la comparaison est donc effectuée uniquement pour des signaux d'amplitude supérieure à la valeur 25 V. Les moyens 23a de remise à zéro sont déclenchés par le s compteur de temps après la validation de la comparaison, la remise à zéro des moyens d'intégration et des moyens de comparaisonétant effectuée avec un temps oe

retard réglable, après le déclenchement du compteur.

Les moyens de différenciation 3 de ce mode de réalisation permettent une discrimination par rapport à l'énergie

du signal électrique délivré par les moyens pour capter 1.

La figure 2 donne un exemple de réalisation plus

détaillé du mode de réalisation du dispositif de détection 35 représenté figure 1.

Sur cette figure sont représentés les moyens pour capter 1 comportant un capteur 19 et un adaptateur d'impédance 21, reliés aux moyens de détection 7 et aux moyens d'intégration 11, les moyens de comparaison 13 reliés aux moyens 11, un 5 compteur de temps 9 relié aux moyens de détection 7, aux moyens de remise à zéro 23a et aux-moyens de comparaison 13, les moyens 23a étant reliés par ailleurs aux moyens d'intégration 11 et de

comparaison 13.

Le capteur 19 des moyens pour capter I comporte une 10 première et une deuxième. antennes 15, 17, représentées dans

l'espace figure 3.

La disposition de ces deux antennes dans l'espace a été

calculée de façon à obterir dans le cas d'une explosion nucléaire un signal électrique en sortie des moyens pour capter 1, quelle 15 que soit l'orientation de ces antennes par rapport à l'explosion.

La disposition de ces antennes a donc été calculée notamment en fonction de la polarisation de la composante électrique d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire. Comme on l'a vu précédemment, la composante électrique d'une impulsion 20 électromagnétique de ce type est polarisée suivant un angle allant de zéro à 27 par rapport à un axe horizontal alors oue la polarisation d'une composante électrique due à la foudre est

perpendiculaire à un axe horizontal.

Aussi, pour capter de façon préférentielle La.25 composarte électrique correspondant à une impulsion électromagnétique d'origine nucléaire, l'antenne 15 et l'antenne 17 sont dans deux plans verticaux perpendiculaires, l'antenne 15 faisant un angle D d'environ 90 avec l'antenne 17 et l'antenne

1,7 un angle?3 de l'ordre de 54 avec un axe vertical.

La disposition particulière de ces antennes permet d'effectuer une différenciation par rapport à la polarisation de

la composante électrique d'une impulsion électromagnétique.

Ces deux antennes ont une longueur respectivement d'environ 3 cm.

Afin de ne pas dériver le signal électrique en sortie 35 du capteur enchargeant celui-ci sur une résistance de charge faible (par exemple de 50 ohms), adaptée aux moyens de différenciation, ou de ne pas introduire des constantes de temps importantes en chargeant le capteur sur une résistance de charge importante (par exemple 1 M^), les moyens pour capter 1 comportent de façon avantageuse un adaptateur d'impédance 21

relié à la sortie de l'antenne 15.

Cet adaptateur d'impédance est à haute impédance du côté du capteur 19, permettant ainsi de ne pas déformer le signal par des constantes de temps importantes et à basse impédance du 1C côté des mcyens de différenciation 3, permettant d'adapter la haute impédance du capteur 19 à la basse impédance des moyens de oifférenciation 3 sans dériver le signal délivré par le capteur 19. Pour cela, l'adaptateur d'impédance 21 des moyens pour carter I comporte par exemple un transistor de puissance T Entre la sortie du capteur 19 et le transistor de puissance T, sont disposées deux résistances R, R2 en série, la résistance R

1 21

étant reliée à l'antenne 15 et la résistance R à la masse, deux résistances R, R4, également en série, la résistance R3 étant reliée à une source d'alimentation positive, et la résistance R à la masse, et deux condensateurs C,C en parallèle reliés entre le point milieu des résistances R, R et le point milieu des 1 2 résistances R, R4, le point milieu des résistances R3, R étant

4 3 4

en outre relié au transistor de puissance T par une résistance P. Ce transistor de puissance T est relié aux moyens de

1

détection 7 et aux moyens d'intégration 11 par deux condensateurs en parallèle C3, C4 3 4 Une résistance R est connectée en outre entre une

borne du transistor T et la masse.

La résistance R permet d'atténuer les rebonds et les sur-oscillations sans pour cela trop accroître le temps de montée du signal électrique. Par ailleurs, on utilise de façon avantageuse une inductance L reliée d'une part à l'extrémité de la résistance R et d'autre part à la fois à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C et au transistor de puissance T par une résistance R6 pour mieux répondre aux

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pointes de courant délivrées par le capteur.

Sur cette figure, on a représenté les principales sources d'alimentation par une flèche. Ces sources d'alimentation 5 font partie des moyens d'alimentation décrits précédemment. A côté de chaque flèche est figuré un signe + lorsque cette alimentation est positive et un signe - lorsque cette

alimentation est négative.

Le tableau ci-dessous donne un exemple des valeurs affectées aux différents composants de l'adaptateur d'impédance 21 pour un transistor de puissance du type DV 2805 et une source

d'alimentatior de +13,5 volts.

TABLEAU

-R2 -___-__--------------------------------- -----I 2 R3 R4 R5 6 R7C1 C2C3 C4 c5 1 M'VL 1 9,8v 10M3. 33 18 5é1nF 471J4 lnF 1O9QF1F 2210 4,7p-H Les moyens de détection 7 du passage du signal électrique à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée V, reliés en sortie des moyens pour capter 1, doivent S de préférence satisfaire les conditions suivantes: - disposer d'un seuil de déclenchement ajustable, - déclencher aussi rapidement que possible le compteur de temps 9 à l'apparition d'une valeur du signal électrique délivré, supérieure à la valeur de seuil V, posséder une grande impedance d'entrée pour ne pas perturber le signal électrique, et enfin, - avoir un niveau de sortie compatible avec les autres éléments

des moyens de différenciation 3.

Ces moyens de détection 7 comportent donc de façon avantageuse un comparateur 25 rapide tel qu'un comparateur AD 9685 fabriqué par ANALOG DEVICES dont le temps de propagation est de l'ordre de 2,2 ns. Cependant, ce composant faisant partie de la famille des niveaux logiques ECL, il doit être suivi d'un

translateur 27 permettant de réaliser le passage entre les niveaux logiques ECL du comparateur AD 9685 et les niveaux 5 logiques TTL des autres éléments des moyens de différenciation 3.

Ce translateur est par exemple un MC 10125.

Ainsi, la borne positive du comparateur 25 est reliée en sortie des moyens pour capter 1 et sa borne négative est reliée à un potentiomètre formé par une résistance variabLe 1, 10 en série avec une résistance R8, l'autre extrémité de la résistance R étant reliée à une source d'alimentation positive -8 et l'autre extrémité de la résistance variable 1 à la masse. La valeur de seuil V est donc ajustée par la résistarce variable S

f. La sortie de ce comparateur 25 est reliée au compteur de temps 15 9 par l'intermédiaire du translateur 27.

Dès l'apparition, au temps t d'une valeur du signal électrique supérieure à la valeur V, le signal de sortie des moyens 7 présente par exemple un front de montée qui va déclencher le compteur de temps 9; ce compteur de temps 9 a pour 20 rôle de valider la comparaison entre la valeur de l'énergie du signal délivré, autrement dit la valeur du signal électrique intégré jusqu'au temps t après le déclenchement de ce compteur et la valeur de référence V. Ce compteur de temps doit donc R1 déclencher un signal décalé d'un temps fixe t par rapport au temps tÀ Ce compteur de temps 9 comprend donc de façon avantageuse par un monostable 29. Le temps t. est fixé dans le

cas particulier de la détection d'une explosion nucléaire par exemple à 1 ms. La validation de la comparaison effectuée par les 30 moyens 13 est donc effectuée une milliseconde après le temps t.

Le temps t, fixé par le monostable, est réglé par l'intermédiaire de composants extérieurs tels que par exemple une capacité et une résistance. De plus en choisissant une résistance variable, on peut obtenir un temps t variable. Il est bien entendu que le compteur de temps peut déclencher au temps t entendu que le compteur de temps peut déclencher au temps t aussi bien sur un front montant que sur un front descendant du signal électrique délivré par les moyens 7 et valider la comparaison effectuée par les moyens 13 aussi bien sur un front montant que sur un front descendant, en fonction des réglages effectués. Le compteur de temps 9 utilisé, est par exemple le composant 74 LS 123. Ce composant comporte deux monostables 29 et 31. Le monostable 29 est relié d'une part à la sortie des 10 moyens 7 et d'autre part à une entrée des moyens 13 et au monostable 31, le monostable 31 est relié aux moyens 13 et aux moyens 23a de remise à zéro. Le monostable 29 décler.che la validation de la comparaison effectuée par les moyens 13 et le monostable 31. Le monostable 31 déclenché par le monostable 29 permet de maintenir le résultat de comparaison pendant un certain temps après son déclenchement pour permettre notamment La

visualisation du résultat de la détection.

Les moyens d'intégration 11 du dispositif de détection comportent de façon avantageuse un intégrateur tel qu'un 20 amplificateur opérationnel 33 présentant une grande impédance

d'entrée du type ADLH 0032 fabriqué notammert par ANALOG DEVICE.

La borne positive de cet amplificateur 33 est reliée à la masse tandis que sa borne négative est reliée en sortie des moyens pour capter 1 par l'intermédiaire de deux résistances en série R et 25 R (par exemple respectivement de l'ordre de 1 k-/L et 2,2 k-).

Le signal électrique délivré par les moyens pour capter 1 est intégré de façon continue par l'intégrateur 33 quelle que soit la valeur de ce signal. La valeur intégrée du signal est

donc envoyée de façon continue aux moyens de comparaison 13.

Les moyens de comparaison 13 comportent un comparateur 37 tel qu'un amplificateur différentiel. Ce comparateur est par exemple un LM 311. Sa borne négative est reliée à la sortie de l'intégrateur 33 et sa borne positive à une résistance variable P2. La résistance F2 est reliée en outre à une source d'alimentation négative et à la masse. Elle permet d'ajuster la valeur de référence V. Ainsi, le signal de sortie du R1 comparateur 37 est nul lorsque le signal délivré par l'intégrateur est inférieur à V autrement dit lorsqu'il R1 correspond à une explosion nucléaire et non nul lorsqu'il est supérieur à V dans Le cas contraire. Ri Les moyens de comparaison 13 comprennent également une porte logique NON ET 39 reliée à La sortie du comparateur 37 et à une source d'alimentation positive. Cette porte logique permet d'inverser Le signal électrique délivré par le comparateur, 10 autrement dit, le signal de sortie de cette porte sera non nul lorsque le signal de sortie du comparateur sera nulle et inversement. Les mcyens 13 comprennent er. outre une bascule 41 par exemple du type MC 14013B reliée à la sortie de la porte 39 et à 15 la sortie du compteur de temps 9. Au temps t, après le déclenchemert du monostable 29, la bascule 41 recopie le niveau logique de la porte 39, autrement dit la bascule 41 sera au niveau haut lorsque le signal de sortie de la porte 39 est non nul et un niveau bas lorsqu'il est nul. Le monostable 29 valide 20 donc la comparaison un temps t après son déclenchement, en envoyant un signal présentant soit un front de montée, scit un

front de descente sur une entrée de la bascule.

Les moyens 5 pour rendre compte de la détection comprennent par exemple des moyens de visualisation tels que deux 25 diodes 43, 45 électroluminescentes; ces diodes sont de façon avantageuse de couleurs différentes. La diode.43 est reliée par exemple entre la sortie Q de la bascule 41 des moyens 13 et la masse et la diode 45 est reliée entre la sortie G de cette bascule et la masse. Ainsi, si la bascule est à un niveau haut, 30 le signal sur la sortie Q sera non nul et le signal sur la sortie Q sera nul, les diodes 5 et 7 seront respectivement allumée et éteinte. Par contre, si la bascule est à un niveau bas, le signal sur la sortie Q sera nul et le signal sur la sortie Q sera non nul, les diodes 5 et 7 seront respectivement éteinte et allumée. 35 La détection d'une impulsion électromagnétique d'origine nucléaire est donc visualisée par la diode 5 allumée et la diode 7 éteinte, le temps de visualisation étant réglé par le

monostable 31.

Les moyens 23a de remise à zéro comprennent un 5 monostable 32 par exemple du type 74 LS 123. Ce monostable 32 est relié au monostable 29 et il est déclenché par celui-ci après le temps /dçisualisation; le monostable 32 est relié par ailleurs à

l'entrée d'une porte logique OU 49 par exemple du type 74 HC 32.

L'autre entrée de cette porte 49 est reliée à un interrupteur 50 10 commandé par un bouton poussoir 48 et La sortie de cette porte est reliée à la bascule 41 des moyens 13. Lorsque le bouton poussoir est enfonce, la porte logique 49 est reliée à une source d'alimentation positive et dans le cas contraire elle est reliée

à la masse.

Aussi, le signal de sortie de la porte 49 sera non nul (niveau haut) si au moins un des signaux envoyés sur son entrée est non nul; autrement dit, après le déclenchement du monostable 32 (c'est-à-dire lorsque le signal de sortie du monostable 32 comporte un front de montée) ou lorsque 20 le bouton poussoir est enfoncé manuellement. Si les deux signaux en entrée de la porte 49 sont nuls, le signal en sortie de cette

porte sera également nul.

Lorsque le signal électrique envoyé par la porte 49 sur

la bascule 41 est non nul, celui-ci est remis à zéro.

Les monostables 31 et 32 sont réglés de façon à ce que

la remise à zéro de la bascule 41 intervienne suffisamment longtemps après la validation de la comparaison par le monostable 29, pour que les moyens de visualisation puissent être lus. Le temps entre la validation de la comparaison et la remise à zéro 30 est par exemple de l'ordre de 5 s.

Les moyens 23a comprennent en outre, entre le point milieu des résistances R et R et la sortie de l'amplificateur

9 10

opérationnel 33 des moyens d'intégration 11, un condensateur C

par exemple de 2,2 nF en parallèle d'un composant 35 pour 35 permettre la remise à zéro de l'amplificateur opérationnel 33.

Ce composant 35 comprend deux interrupteurs analogiques I, 12 en série, reliés respectivement au monostable 32; Le point milieu de ces interrupteurs étant relié à la masse par une résistance Ri par exemple de 2,2 kl... Ce composant est par il exemple du type MC 4016. La fermeture des interrupteurs I1 et I2 com-ances i 2 par le monostabLe 32 en même temps que La remise à zéro de la bascule 11 permet de décharger le condensateur C et de remettre

à zéro L'intégrateur.

1-e Les figures 4a et 4b représentent schématiquemert respectivement des chronogrammes de signaux électriques provenant d'une irrpulsicr électrormagnétique due à une explosion nucléa re et due à la foudre, céli\rés par le dispositif de cétectioreprésenté figure 2. Les signaux V, V, V, V I a ai a2' a3' a4 a V,5 V7 correspondent à une explosion nucléaire et Les signaux b, Vbl' Vb2' Vb3' Vb4' Vb5 Vb6 et Vb7 corresporident à la foudre. Les signaux V et V représentent les signaux a b électriques délivrés par les moyens pour capter 1, les signaux V et Vb représentent les signaux électriques délivrés par ai bi l'amplificateur opératiohnel des moyens de détection 7, les signaux V et Vb2 représentent les signaux en sortie du 82 b2 translateur des moyens 7, les signaux Va3 et Vb3 représentent les signaux en sortie du monostable 29, les signaux V et Vb4 ab4 repésertenrt les signaux en sortie de l'intégrateur des moyens 11, les signaux V5 et Vb5 représentent les signaux en sortie du a5 b5 comparateur, les signaux V et V représentent les signaux en 86 b6 sortie de la porte NON ET 39 et les signaux V et V les aT b7

signaux en sortie de La bascule des moyens 5.

La forme des signaux électriques V et V délivrés par a b les moyens 1 est différente cependant ces deux signaux passent

par la valeur de seuil V au temps to.

En sortie de l'amplificateur opérationnel 25 les signaux V1 et Vb présentent donc un front de montée dès que la valaeur du signal électrique délivré par les moyens pour capter 1b valeur du signal électrique délivré par les moyens pour capter i

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est supérieure à la valeur de seuil Vs, ce qui correspond au temps t et un front de descente dès que la valeur du signal o électrique délivré par les moyens 1 est à nouveau inférieur à cette valeur de seuil V. Du fait que cet amplificateur est de la S famille ECL, ces signaux sont négatifs. En sortie du translateur, les signaux électriques V a2 et Vb2 sont proportionnels aux signaux Val et Vbl délivrés par l'amplificateur opérationnel mais positifs: ils correspondent à

des niveaux logiques TTL.

Au temps t le monostable 29 est déclenché, autrement dit, les signaux V et V présentent un front de montée dès que a3 b3 la valeur du sirgnal electrique délivré par les moyers pour capter est supérieure a la valeur de seuil V; à ur.temrps t1 fixé après son déclenchement, le monostable 29 est arrêté et les signaux V a3

et Vb3 présentent ur front de descente.

b3 L'intégrateur 33 intègre en continu le signal électrique délivré par les moyens pour capter 1 quelle que soit sa valeur, les signaux électriques V et V délivrés par a4 t4 l'intégrateur-sont donc continus depuis l'apparition d'un signal

électrique non nul en sortie des moyens 1 jusqu'à sa disparition.

Le comparateur 37 compare en continu la valeur délivrée en sortie de l'intégrateur 33 à une valeur de référence V. RI Ainsi, le signal V délivré par l'intégrateur étant toujours a4 inférieur à la valeur de référence, le signal V correspondant aS sera nul (niveau bas). En revanche, le signal électrique V b4 délivré par l'intégrateur 33 étant supérieur à la valeur de référence V, un temps t après l'apparition du signal Vb bRI b présentera un front de montée au temps t, autrement dit sera au niveau haut dès que la valeur du signal intégré sera supérieure à la valeur de référence. Les -signaux électriques V et Vb6 sont a6 Vb6 au niveau haut lorsque les signaux correspondants V 5 et Vb5 sont a5 b5

au niveau bas et inversement.

Comme on l'a vu précédemment, la bascule prend le même niveau logique que la porte 39 au temps t après le déclenchement du monostable 29. De ce fait, le signal V 17 est au niveau haut à du monostable 29. De ce fait, le signal V est au niveau hautà a7

partir du temps t +t et le signal Vb7 reste au niveau bas.

0 1 b? Ainsi, en sortie de la bascule, au temps to+t1, on aura un signal électrique non nul dans le cas d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire et un signal nul dans le cas d'une impulsion électromagnétique due à la foudre.

La figure 5 représente une variante de réalisation du dispositif de détection représenté figure 1.

Ce mode de réalisation diffère de celui représenté figure 1 par l'utilisation d'un compteur de temps 51, de moyens

de détection 53 et de moyens de comparaison 55 supplementaires.

Le compteur de temps 51 est relié en sortie des moyens de détecticn 7; Les moyens de détecticn 53 sont reliés en scrtie des moyens pour carter 1 et en sortie du compteur de terps 51; et les moyers de comparaison 55 sont reliés en sortie des moyens 15 de détection. Par ailleurs, les moyens de remise à zéro 23b de ce dispositif sont reliés en sortie des moyens de comparaison 55 et du compteur de temps 9 et en entrée des moyens d'intégration 11,

du compteur de temps 9 et des moyens de comparaison 13.

De même que pour le compteur de temps 9, le compteur de 2C temps 51 est déclenché lors de la détection d'une valeur du signal électrique supérieure à la valeur de seuil V. Les moyens S de détection 53 permettent de détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par les moyens pour capter 1 jusqu'au temps t après le déclenchement du compteur 51. Ce temps t est

2 2

fixé par le compteur 51 de la même façon que le temps t pour le

compteur 9.

Les moyens de comparaison 55 comparent la valeur maximum détectée par ces moyens 53 et une valeur de référence V. Si la valeur maximum détectée est inférieure à cette valeur R2 de référence, le compteur de temps 9 et les moyens d'intégration 11 sont remis à zéro par les moyens 23b déclenchés par les moyens

55. Dans le cas contraire, l'intégration est poursuivie.

Cette réalisation particulière permet d'arrêter l'intégration et de remettre à zéro le dispositif de détection, 35 lorsque les moyens de détection ont détecté des signaux électriques de valeur supérieure à la valeur V, mais ne S présentant pas de valeurs crêtes importantes au bout d'un temps t après le déclenchement du compteur 51, ce dispositif revient à déterminer une vaLeur de seuil supérieure à V. s La figure 6 représente un autre exemple de réalisation

d'un dispositif de détection conforme à l'invention.

Sur cette figure sont représentés les moyens pour capter 1, les moyens de différenciation 3 et les moyens 5 pour rendre compte de la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée et/ou d'une autre impulsion. Les moyens 1 et 5 sont par exemple du même type que ceux décrits précédemment.

Les mcyers de différenciation comprennent des moyens de détection 7 du mêre type que ceux décrits précédemment, reliés aux mcyens pour capter 1, un compteur de temps 61 relié aux mcyens 7, des moyens de comparaison 62 reliés aux moyens pour capter 1, au compteur de temps 61 et aux moyens 5, et des mcyens 23c de remise à zéro reliés au compteur de temps 61 et aux moyens de

comparaison 62.

Le compteur de temps 61 comprend de façon avantageuse 20 un monostable déclenché au temps t par la détection d'une valeur du signal électrique, délivrée par les moyens pour capter 1, supérieure à la valeur de seuil V. Un temps t après son S 3 déclenchement, le compteur 61 s'arrête et valide la comparaison effectuée par les moyens 62 entre la valeur du signal délivré par 25 les mcyens 1 au temps t après le déclenchement du compteur et une valeur de référence V. R3 Les moyens de comparaison 62 comprennent par exemple un comparateur tel qu'un amplificateur différentiel relié à une bascule. Dans le cas o l'on veut différencier une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire de celle due à un autre phénomène, le signal de référence V est par exemple nul R3 et le temps t est égal à 2p-s. En effet, nous avons vu précédemment qu'après 2/4As, le signal électrique correspondant à 35 une explosion nucléaire a disparu, contrairement au signal

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électrique correspondant notamment à la foudre.

Aussi, lorsque le signal électrique délivré par les mcyens pour capter au temps t3 après le déclenchement du compteur est nul, le signal en sortie des moyens de comparaison 62 sera 5 également nul et les moyens 5 rendront compte de la détection

d'une impulsion électromagnétique due à une explosion nucléaire.

Dans le cas contraire, le signal en sortie des moyens 62 sera non nul et les moyens 5 rendront compte de la détection d'une

impulsion électromagnétique due à la foudre.

PFar ailleurs, les moyens 23c de remise à zéro déclenchés avec un certain retard après la validation de la

ccrpara sor cormandent la remise à zéro des moyens 62.

La figure 7 représente un autre exemple de réalisation d'ur dispositif de détection de l'invention.

A5 Ce dispositif comporte des moyens pour capter 1 et des moyens 5 pour rendre compte de la détection d'une impulsior électromagnétique d'origine déterminée et/ou d'une autre impulsion, du même type que ceux décrits précédemment, ainsi que

des moyens de différenciation 3.

2C Ces mcyens 3 comprennent des moyens de détection 7 reliés aux moyens pour capter 1, un compteur de temps 64 relié aux mcyens 7, des moyens de détection 63 reliés aux mcyens 1 pour détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par les moyens 1, des moyens de calcul 65 reliés aux moyens 63 pour calculer la valeur du signal à 50% de sa valeur maximum, des moyens de détection 67 reliés d'une part aux moyens pour capter 1 et aux moyens de calcul 65 et d'autre part, au compteur de temps 64 et à des moyens de remise à zéro 23d, pour détecter le passage du signal électrique délivré par les moyens 1, à 50% de sa valeur 30 maximum lors du front de redescente de ce signal et des moyens de comparaison 69 reliés d'une part au compteur de temps 64 et aux moyens 23d et d'autre part aux moyens 5, les moyens 23d étant

reliés en outre au compteur de temps 64.

Les moyens 7 sont par exemple du même type que ceux 35 décrits précédemment, les moyens 63, 67 et 69 comprennent par exemple un comparateur. Les moyens 67 comparent la valeur du signal délivré par Les moyens 1 et la valeur maximum du signal délivré, divisée par deux. Dès que la valeur du signal délivré est égale à La valeur maximum divisée par deux, (autrement dit 5 dès que le signal délivré est redescendu à mihauteur de sa

valeur maximum), les moyens 67 commandent l'arrêt du compteur 64.

Entre le déclenchement et l'arrêt de ce compteur, il s'est écoulé un temps t caractérisant la largeur à mi-hauteur du signal électrique délivré. Ce temps t est donc comparé par les moyens 69 à un temps de référence t, tel que par exemple, lorsque t

' 4

est inférieur à t, le signal électrique correspond à une explosion nucléaire et lorsque t est supérieur à ts, le signal

électrique correspond à un autre phénomène tel que la foudre.

Les moyens 5 rendent compte de la détection de ces 15 phénomènes. Le temps t est pris par exemple égal à 250 ns.

Les moyens 236 de remise à zéro, déclenchés par les

moyens 67 lors de la détection du passage du signal délivré par les moyens 1, à 50% de sa valeur maximum, commandent la remise à zéro du compteur de temps 64 et des moyens de comparaison 69 avec 20 un certain retard par rapport à la validation de la comparaison.

La figure 8 représente une variante du dispositif de

détection de la figure 7.

Les moyens de différenciation 3 comprennent en plus de ceux représentés figure 7, des moyens de détection 62 et un -25 deuxième compteur de temps 68 du même type que les ziye-s 62 et Le compteur 61 cecrits /figure 6, les moyens de détection 62 étant reliés aux moyens 1 et

aux moyens 5 et le compteur de temps 68 aux moyens 69 et 62.

Cependant, le compteur 68 est déclenché non pas par les moyens 7 comme dans le cas de la figure 6, mais par les moyens de 30 comparaison 69 uniquement dans le cas o le signal de sortie desdits moyens 69 correspond à la détection d'une explosion nucléaire. Ce compteur est donc déclenché un temps t après le déclenchement du compteur 64 et arrêté un temps t après ce temps

t. Le temps t est par exemple de l'ordre de 2s.

3 4my d d c 6 coaen/t Les moyens de détection 62 comparent la Valeur du signal délivré par les moyens pour capter 1 aux temps t après le déclenchement du compteur 65 à une valeur nulle. Lorsque le signal en sortie des moyens 62 est nul, les moyens 5 rendent compte de la détection d'une impulsion électromagnétique due à 5 une explosion nucléaire et dans le cas contraire à une impulsion

électromagnétique due à la foudre.

* Sur cette figure, les moyens 69 et 62 sont reliés aux moyens 5, ces derniers peuvent donc -comprendre par exemple des premiers et des deuxièmes moyens de visualisation différents, reliés respectivement aux mcyens 69 et 62, mais ils peuvent également comporter des moyens de comparaison reliés aux moyens 69 et 62 et comprendre des moyens de visualisation affichant le

résultat de la cormaraison.

Cette variante permet donc de donner un double 15 diagnostic et donc d'éviter le déclenchement inte-oestif de

dispositifs de protection.

Il est en effet avantageux de baser la différenciation d'impulsions électromagnétiques sur plusieurs critères afin

d'augmenter la fiabilité du dispositif de détection.

22 La figure 9 représente schématiquement un dispositif de détection comportant plusieurs ensembles de détecticn en parallèle, les mcyens 5 de ces ensembles étant par exemple regroupés pour permettre une comparaison des différents diagnostics issus des moyens de différenciation 3 utilisés et 25 donner un compte rendu le plus fiable possible du résultat de la détection. Les moyens de différenciation utilisés sont de préférence différents mais ils peuvent bien entendu être identiques. On a représenté figure 9 trois ensembles de détection 30 en parallèle mais bien entendu un dispositif de détection peut en

comporter plus de trois. Par ailleurs, on peut ajouter à ce dispositif de détection toujours dans le but d'améliorer sa fiabilité, comme on l'a vu précédemment, des dispositifs de détection de champ électrostatique, de bruit, de lumière ou de 35 champ magnétique.

Les différents modes de réalisation d'un dispositif de détection décrits précédemment ne sont pas limitatifs, de nombreuses variantes peuvent bien entendu être réalisées sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de - détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble de détection comportant: - des moyens (1) pour capter la composante électrique d'une impulsion électromagnétique, lesdits moyens délivrant un signal électrique proportionnel à La composante électrique captée, - des moyens de différenciation (3) reliés aux mcyens pour capter, pour différencier un signal électrique délivré par les 12 moyens pour capter provenant d'une impulsion électromagnétique c'origine déterminée à détecter, d'une autre impulsion

C ectrorcragr;étique.

2. Dispositif cde détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'impulsion électrcmagnétique d'origine c déterminée à détecter est une imrrpulsion électromagrétique

provenant d'une explosion nucléaire.

3. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'autre impulsion électromagnétique est une impulsion électromagnétique due à la

foudre.

4. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens pour capter (1) comprennent un capteur formé d'une première et d'une deuxième antennes (15, 17) disposées dans deux plans verticaux 25 perpendiculaires et reliées entre elles, la première antenne (15)

étant reliée en outre aux moyens de différenciation, la première antenne faisant un angle (c<) allant de 80 à 135 avec la deuxième antenne et la deuxième antenne faisant un angle (/3)

allant de 45 à 65 avec un axe vertical.

5. Dispositif de détection selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur étant à haute impédance et les moyens de différenciation à basse impédance, la première antenne est reliée aux moyens de différenciation par l'intermédiaire d'un adaptateur d'impédance (21) effectuant le transfert du signal électrique délivré par le capteur à haute impédance vers les

moyens de différenciation à basse impédance.

6. Dispositif de détection selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'adaptateur d'impédance est blindé.

7. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de différenciation (3) comprennent des moyens (23a, 23b, 23c, 23d) de remise à zéro pour permettre au dispositif de détection de

fonctionner de façon continue.

!C

8. Dispositif de détection selon l'une Quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de

ciffêrenciation (3) comprennent-: - des preriers moyens de détection (7) reliés aux mcyens pour (1),'pour détecter le passage du signal électrique délivré par 15 les moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée (V), S - un premier compteur de temps (9) relié aux premiers moyens de détection (7), déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur 20 supérieure à la valeur de seuil, - des moyens d'intégration (11) reliés aux moyens pour capter (1) pour intégcrer le signal électrique délivré par les mcyens pour capter, et - des premiers moyens de comparaison (13) reliés aux moyens 25 d'intégration et au premrrier compteur de temps (9) pour comparer La valeur du signal électrique intégré jusqu'à un temps t après le déclenchement du premier compteur à une première

valeur de référence (V).

R1

9. Dispositif de détection selon la revendication 8, 30 caractérisé en ce que les moyens de différenciation comprennent en outre: - un deuxième compteur de temps (51) relié aux premiers moyens de détection (17) et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur 35 supérieure à la valeur de seuil (V), S - des deuxièmes moyens de détection (53) reliés aux moyens pour capter (1) et au deuxième compteur de temps (51), pour détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par lesdits moyens pour capter, jusqu'à un temps t après le déclenchement du deuxième compteur, le temps t étant inférieur au temps t1, - des deuxièmes moyens de comparaison (55), reliés aux deuxièmes moyens de détection (53), pour comparer la valeur maximum détectée par lesdits deuxièmes moyens de détection (53) à une deuxième valeur de référence(V), lesdits deuxièmes moyens de R2 comparaison commandant la remise à zéro par les moyens de remise à zéro (23b) des moyens d'intégration (11) et du premier compteur (9), lorsque le signal de sortie desdits deuxièmes moyens de comparaison ne correspond pas à la détection d'une

impulsion électromagnétique d'origine déterminée.

10. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de

différenciation (3) comprennent: - des moyens de détection (7) reliés aux moyens pour capter (1) pour détecter le passage du signal électrique délivré par les 20 moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée (V), S - un compteur de temps (61) relié aux moyens de détection (7) et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la valeur de seuil, 25 - des moyens de comparaison (62) reliés aux moyens pour capter (1) et au compteur de temps (61), pour comparer la valeur du signal électrique délivré par les moyens pour capter un temps t après le déclenchement dudit compteur, à une valeur de

référence (V).

R3

11. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de

différenciation (3) comprennent: - des premiers moyens de détection (7) reliés aux moyens pour capter (1), pour détecter le passage du signal électrique 35 délivré par les moyens pour capter à une valeur supérieure à une valeur de seuil déterminée (V), s - un premier compteur de temps (64) relié aux premiers moyens de détection (7) et déclenché par cesdits moyens lors de la détection du passage du signal électrique à une valeur supérieure à la valeur de seuil, - des deuxièmes moyens de détection (63) reliés aux moyens pour capter (1), pour détecter la valeur maximum du signal électrique délivré par les moyens pour capter, - des moyens de calcul (65) reliés aux deuxièmes moyens de 10 détection (63) pour calculer la valeur du signaL électrique à % de sa valeur maximum, - des troisièmes moyens de détection (67) reliés aux moyens pour capter (1), aux moyens de calcul (65) et au premier compteur de temps (64), pour détecter le passage du signal électrique 15 délivré par les moyens pour capterà une valeur correspondant à % de sa valeur maximurm et commander l'arrêt du premier compteur de temps lors de la détection de ce passage, et - des premiers moyens de comparaison (69) reliés au-premier compteur de temps (64), pour comparer le temps écoulé entre le 20 déclenchement et l'arrêt du premier compteur de temps et un

temps de référence (t).

12. Dispositif de détection selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de différenciation (3) comprennent en outre: - un deuxième compteur de temps (67) relié aux premiers moyens de comparaison (69) et déclenché par cesdits moyens lorsque le signal de sortie de cesdits moyens correspond à la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée, et - des deuxièmes moyens de comparaison (62) reliés aux moyens pour 30 capter (1) et au deuxième compteur de temps (67) , pour comparer la valeur du signal électrique délivré par les moyens pour capter un temps t après le déclenchement du deuxième compteur

de temps, et une valeur de référence.

13. Dispositif de détection selon l'une quelconque des 35 revendications I à 12, caractérisé en ce que les moyens de

différenciation sont bLindés.

14. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'ensembLe de

détection comprend en outre des moyens d'alimentation autonomes.

15. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour rendre compte (5) de la détection d'une impulsion électromagnétique d'origine déterminée et/ou d'une autre impulsion électromagnétique, reliés aux mcyens de

1 différenciatior.

16. Dispositif de détection selon l'une quelconque des

revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il corprenc plusieurs

enserbles de détecticr er par&llèle.