Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения

В статье рассматриваются взрывные генераторы, преобразующие механическую энергию ударной волны, распространяющейся в рабочем теле, в электромагнитную энергию. Основным элементом таких генераторов является рабочее тело, выполненное из ферромагнитного или из сегнетоэлектрического материала. Ударная волна в рабочем теле формируется специальным зарядом взрывчатого вещества. Достоинствами рассматриваемых устройств являются компактность и полная автономность от внешних источников энергии. В зависимость от соотношения конструктивных параметров, генерируемая при срабатывании электромагнитная энергия может быть использована для питания других потребителей или излучена в окружающее пространство в весьма широком диапазоне радиоволн. Компактные и простые, эти устройства могут быть использованы в различных областях, в том числе, для активного воздействия на атмосферные процессы.
Физические поцессы, протекающие при функционировании генератора.
Общим результатом движения ударной волны по рабочему телу является изменение остаточной поляризации сегнетоэлектрического материала рабочего тела или остаточной намагниченности ферромагнитного рабочего тела. При этом наблюдается существенное отличие в работе генераторов в зависимости от направления движения ударной волны относительно вектора остаточной поляризации или остаточной намагниченности в рабочем теле. Различаются модели, описывающие случаи движения фронта ударной волны в направлениях коллинеарном (аксиальное нагружение) и перпендикулярном (радиальное нагружение) направлению остаточной поляризации или намагниченности рабочего тела. В реальной конструкции взрывного генератора направления движения фронта ударной волны и остаточной поляризации или намагниченности могут составлять углы не кратные 90¦ . Однако в подавляющем большинстве реальных случаев рациональные параметры генератора могут быть выбраны на основе одной из двух вышеназванных моделей. Особое значение направление фронта ударной волны имеет в случае сегнетоэлектрического рабочего тела, так как в этом случае оно сказывается не только на процессах деполяризации, но и на процессах развития электрического пробоя в рабочем теле.
Предполагается, что ударная волна имеет достаточно большую интенсивность и доминирующими процессами при конверсии механической энергии ударной волны в электромагнитную энергию являются соответственно процессы перехода ферромагнитного состояния в парамагнитное и сегнетоэлектрического в параэлектрическое.