En elektromagnetisk puls, eller EMP, som släpptes ut av ett kärnvapen som exploderade högt över USA kan inaktivera elektroniska kretsar för många enheter som är viktiga för militärt försvar och modernt liv.

Dessa kan innefatta komplicerade vapensystem samt telefoner, bärbara datorer, kreditkort och bildatorer. Även problem kan vara hushållsapparater, bensinstationer och bankkonton.

Lyckligtvis, militär utrustning är utformad för att vara immun mot olika nivåer av EMP, och giltigheten hos dess konstruktioner - och även vissa civila konstruktioner - har testats och förbättrats av en "vänlig" EMP -generator installerad i en nyrenoverad anläggning vid Sandia National Laboratories.

Den elektromagnetiska miljösimulatorn, eller EMES, består av en flodhäststor Marx-generator som sitter ensam i ett litet laboratorium. Den stora kondensatorbanken lagrar elektrisk energi och frigör den på kommando. Den resulterande sprängningen av energi, i form av en elektromagnetisk puls, kan fokuseras på ett mål var 15:e minut. Absorberare längst ut i testkammaren tappar upp energin som inte absorberas av objektet som testas.

"En EMP -puls som genereras av en motståndare skulle vara ett försök att störa vår kommunikation eller annan utrustning, "sa Leonard Martinez, Sandia -forskaren som ansvarar för timing- och avfyrningskontrollsystemet. "De senaste framstegen gör det nu möjligt för oss att tillhandahålla den pulsen inom en mikrosekund av enhetens tidskrav."

Tanken är att utforska effekterna av energipulsen genom att testa ett föremål vid kritiska tider under dess processer. Att lära sig när och var ett problem kan uppstå i enheten tillåter ingenjörer att designa bättre EMP-skärmning för att förhindra sådana störningar.

Sandias EMES -testprocess innebär att komponenter rullas in i målområdet, utsätta dem för den snabbt toppande EMP och sedan ta bort dem för att ge plats för nästa objekt att testa. Preliminära resultat tillhandahålls omedelbart, sa Martinez, och en längre rapport med mer omfattande analys utfärdas senare.

"Byggarna eller ägarna ber i allmänhet hjälp från min grupp när det kommer till ytterligare skärmningsdesigner, " sa Martinez. Designfokus kan sträcka sig från att skydda små elektroniska delar till att skydda större delsystem av militär utrustning.

"Våra kunder kan besluta att implementera ytterligare avskärmning på sin enhet mellan testerna, eller till och med ta enheten tillbaka till deras labb för att designa och lägga till ytterligare skärmning, "sa Martinez." Då skulle de ta tillbaka det för att göra ett nytt test. "

Om enheten klarar specifikationstestet vid normala energikrav, dess ägare kan be testanläggningen att öka EMP:s elektriska fältamplitud i stegvisa steg för att bestämma enhetens kapacitet vid högre hotnivåer. "Detta ger kunden ett bättre förtroende för sin produkt, "sa Martinez.

Tidigare versioner av den pulsproducerande maskinen fungerade först 1978-1994. Testanläggningen låg brak tills efter 9/11 attackerna, när den återuppstod för att testa kommunikation över hela landet om en motståndare skulle kunna generera en EMP -puls i eller nära USA. "Kan vi fortfarande kommunicera? Skulle våra radioapparater, tv, mikrovågsugnar och kylskåp fungerar efter att en sådan puls kommer, var frågan, "sa Martinez.

Den renoverade anläggningen var avsedd att stödja National Nuclear Security Administration -uppdrag men kom med tiden att tillfredsställa militära uppdrag och civila behov. Det fortsätter att göra det. Sandia-forskare arbetar med att integrera EMES i ett nationellt EMP-testcenter fokuserat på att öka motståndskraften hos landets elnät.