Een elektromagnetische puls, of Large, uitgezonden door een kernwapen dat hoog boven de Verenigde Staten is geëxplodeerd, kan de elektronische circuits van veel apparaten die van vitaal belang zijn voor de militaire verdediging en het moderne leven uitschakelen.

Dit kunnen gecompliceerde wapensystemen zijn, maar ook telefoons, laptops, creditcards en autocomputers. Ook in de problemen kunnen huishoudelijke apparaten zijn, tankstationpompen en bankrekeningen.

Gelukkig, militaire uitrusting is ontworpen om immuun te zijn voor verschillende niveaus van EMP, en de geldigheid van zijn ontwerpen - en ook enkele civiele ontwerpen - zijn getest en verbeterd door een "vriendelijke" EMP-generator die is geïnstalleerd in een onlangs gerenoveerde faciliteit bij Sandia National Laboratories.

De elektromagnetische omgevingssimulator, of EMES, bestaat uit een Marx-generator ter grootte van een nijlpaard die alleen in een klein laboratorium staat. De grote condensatorbank slaat elektrische energie op en geeft deze op commando af. De resulterende explosie van energie, in de vorm van een elektromagnetische puls, kan elke 15 minuten op een doel worden gericht. Absorbers aan het uiteinde van de testkamer slokken de energie op die niet wordt geabsorbeerd door het te testen object.

"Een EMP-puls gegenereerd door een tegenstander zou een poging zijn om onze communicatie of andere apparatuur te verstoren, " zei Leonard Martínez, de Sandia-onderzoeker die verantwoordelijk is voor het timing- en vuurcontrolesysteem. "Recente ontwikkelingen stellen ons nu in staat om die puls binnen een microseconde van de timing van de eenheid te leveren."

Het idee is om de effecten van de energiepuls te onderzoeken door een item op kritieke momenten tijdens zijn processen te testen. Door te leren wanneer en waar zich een probleem in de unit kan voordoen, kunnen technici betere EMP-afscherming ontwerpen om dergelijke storingen te voorkomen.

Sandia's EMES-testproces omvat het sjouwen van componenten in het doelgebied, ze onderwerpen aan de snel piekende EMP en ze vervolgens verwijderen om plaats te maken voor het volgende item om te testen. Voorlopige resultaten worden onmiddellijk verstrekt, zei Martinez, en een langer rapport met uitgebreidere analyse wordt later uitgegeven.

"De bouwers of eigenaren vragen over het algemeen om hulp van mijn groep als het gaat om aanvullende afschermingsontwerpen, Martinez zei. De ontwerpfocus kan variëren van het beschermen van kleine elektronische onderdelen tot het afschermen van grotere subsystemen van militair materieel.

"Onze klanten kunnen besluiten om tussen tests door extra afscherming op hun apparaat te implementeren, of breng het apparaat zelfs terug naar hun laboratorium om extra afscherming te ontwerpen en toe te voegen, "zei Martinez. "Dan zouden ze het terugbrengen om opnieuw te testen."

Als het apparaat de specificatieniveautest doorstaat bij normale energievereisten, de eigenaren kunnen de testfaciliteit vragen om de EMP-amplitude van het elektrische veld in incrementele stappen te vergroten om de mogelijkheden van het apparaat bij hogere dreigingsniveaus te bepalen. "Dit geeft de klant meer vertrouwen in zijn product, ' zei Martínez.

Eerdere versies van de pulsproducerende machine waren voor het eerst in gebruik van 1978 tot 1994. De testfaciliteit lag braak tot na de aanslagen van 9/11, toen het werd herrezen om de communicatie in het hele land te testen in het geval dat een tegenstander een EMP-puls in of nabij de Verenigde Staten zou kunnen genereren. "Kunnen we nog communiceren? Zouden onze radio's, televisies, magnetronovens en koelkasten werken nadat zo'n puls arriveert, was de vraag, ' zei Martínez.

De gerenoveerde faciliteit was bedoeld om de missie van de National Nuclear Security Administration te ondersteunen, maar kwam na verloop van tijd tegemoet aan militaire missies en civiele behoeften. Het blijft dit doen. Sandia-onderzoekers werken aan de integratie van EMES in een nationaal EMP-testcentrum dat is gericht op het vergroten van de veerkracht van het elektriciteitsnet van het land.