بخشی از مقاله
خلاصه
در این مقاله هدف شبیهسازی مولد موج سامانهی هارپ با استفاده از ژنراتور مارکس در متلب میباشد. با استفاده از امواج فوق کوتاه ناشی از ارسال امواج HF به یونسفر، این امکان پدید میآید که پوستهی زمین تا اعماق زیاد اسکن و به نوعی رادیوگرافی شود. کاربردهای چنین روشهایی چه در بخش غیر نظامی و چه در بخش نظامی بسیار زیاد است. یافتههای علمی بیانگر آن است که در حال حاضر، این پروژه املاًک عملیاتی و قابل بهرهبرداری است و این بدین معنا است که ارتش آمریکا میتواند به نحوی گزینشی، با هدف ایجاد تغییرات جوی و در نتیجه بیثبات نمودن اقتصاد ملی کشورهای غیردوست یا به قول خودشان دولتهای خودسر از این تکنولوژی استفاده نماید.
با کمی دقت متوجه میشوید هارپ استفاده های زیادی بعنوان تهدید و یا سرکار گذاشتن کشورها دارد . HAARP بخش جدایی ناپذیری از سابقهای طولانی در فضای پژوهش و توسعه از یک طبیعت عامدانهی نظامی میباشد و پیامد های نظامی ترکیب این پروژه ها نگران کننده-است. با این تفاسیر پی بردن به ساختار و نحوه عملکرد این پدیدهی مخوف و بویژه سامانهی مولد موج آن امری اجتناب ناپذیر مینمود.
.1 مقدمه
در این پروژه به مدلسازی و شبیهسازی بخش مولد پالس ی هارپ میپردازیم. این پالس دارای مشخصات ویژه با
فرکانس 0/1 تا 30 هرتز، عرض پالس 10 میکرو ثانیه و توان 100 کیلو وات است که پس از برخورد به یونوسفر به زمین تابیده میشود. در این پروژه مدار مولد پالس از دو دیدگاه الکترونیک قدرت و کنترل بررسی و شبیهسازی میشود. این مدار مولد پالس با استفاده از تکنیک ژنراتور مارکس کار میکند با این تفاوت که به جای استفاده از SPARK GAP ادوات نیمه هادی نظیر تریستور و IGBT و برای سهولت ساخت عملی در آینده از ولتاژ تغذیه 10KV استفاده خواهد شد تا خازنها و ادوات نیمه هادی بکار رفته در دسترس باشند. لذا در شبیهسازی این پروژه حداکثر تلاش خواهد گردید که از ادواتی استفاده گردد که جهت ساخت عملی در آینده توسط محققین بعدی قابل تهیه باشند.
.2 ژنراتور مارکس - Marx generator -
یک مدار الکتریکی است که اولین بار توسط اروین مارکس در سال 1924 پیشنهاد شد و برای تولید ولتاژ باﻻ از ولتاژ پایین DC استفاده میشود. در شکل 1-3 نمونهای از شماتیک یک مدار Marx generator را در حالت شارژ و دشارژ مشاهده میکنید.
شکل -1 شماتیک ژنراتور مارکس در حالت شارژ و دشارژ
طرز کار این دستگاه به این صورت هست که تعداد زیادی خازن و مقاومت تحت ولتاژ 4 تا 8 کیلو ولت قرار میگیرند و خازنها پشت سر هم شارژ و دشارژ میشوند. به این ترتیب فرکانس مدار به شکل بهمنی افزایش پیدا کرده و ذرات هوا رو بصورت نقطهای بار دار میکنند و این ذرات خودشان را به نزدیکترین صفحهی کاتدی میرسانند. در واقع میشود گفت دقیقا مثل رعد برق است با این تفاوت که این را خودمان میسازیم. مولد مارکس یکی از خطرناکترین ابزارهای تولید ولتاژ است که جریانی حدود 5 تا 15 آمپر را تولید میکند که همراه با ولتاژ 4 تا 8 کیلو ولت میباشد. شکل 2-3 یک شماتیک سادهتر از Marx generator را نشان میدهد.
شکل -2 شماتیک سادهی ژنراتور مارکس
شکل -3 نمونهی مونتاژ شده ژنراتور مارکس مربوط به شماتیک شکل قبلی
شکل -4 ایجاد ولتاژ بالا
