计算机电磁信息泄漏与防护技术

 当前,计算机的应用范围十分广泛,在科学研究、军事部门、财贸系统、工业自动化、办公室自动化、教学现代化等方面都有普遍的应用．计算机是高速运行的数据处理系统,它象其他电子设备一样能产生电磁辐射,而且向外辐射大量有用的电磁信息,对于国家机要部门、军事部门来说,这些信息一旦被非法截获、破译,就会造成严重的失泄密,在战争环境下甚至会危及国家的安全．在海湾战争中美国发射了一种间谍卫星,其中就采用了一种最先进的技术截获了伊拉克及海湾地区的政治、军事、经济情报,导致了伊拉克的惨重损失．本文将简述计算机电磁信息泄漏机理、防护技术以及防信息泄漏计算机的发展概况．     

计算机机箱关键部位感应电压统计特性分析

通过基于随机矩阵理论的耦合模型,对不同频段电磁波环境中计算机机箱关键部位感应电压的统计分布进行了理论和实验分析,实验测量结果与理论分析结果非常一致。给出了随机耦合模型应用的简单例子,验证了随机耦合模型在宽频带电磁环境下系统级效应分析和预测的适用性。为电子设备(尤其大型的具有非平行面封装腔体电子设备)电磁环境效应分析提供了一种方法。     

典型光电系统强电磁脉冲耦合分析与加固方法

随着电磁环境的日益复杂,电子设备面临的电磁威胁愈加严峻。光电系统作为高灵敏集成化电子设备,强电磁脉冲能量耦合进入系统内部,影响防护能力本就薄弱的光电系统的正常运行。为明晰典型光电系统强电磁耦合过程,通过仿真分析不同强电磁辐照条件下筒型、侧窗型和多窗口型三种典型光电系统的强电磁耦合情况,提取了光电系统强电磁耦合特征及其制约因素,验证了光电系统进行强电磁防护加固的必要性和紧迫性。为解决光电系统强电磁防护能力薄弱的问题,通过仿真分析,验证了透明电磁防护窗口的强电磁加固效能;开展了基于支撑台阶与导电侧壁的电磁缝隙防护加固方法研究,分析了透明防护窗口缝隙耦合泄露的关键安装结构参数,提出了一种非电接触式装配缝隙强电磁防护加固方法。经测试,当缝隙防护结构长度为6 mm时,在0.2～4 GHz频率范围光电系统平均强电磁防护效能提升4.51 dB。研究结果为光电系统强电磁防护能力提升提供了理论指导和具体解决方案。     

信息设备的三大“高空杀手”

 自从人类进入信息时代以来,人类的生存环境也具有浓厚的电磁环境内涵。各种信息技术设备,都存在一个受外界高强度电磁场辐射袭击的问题。雷电、太阳风暴、核电磁脉冲是信息设备的“高空杀手”,它们会干扰信息设备的程序,削弱其性能,甚至使其处于瘫痪状态和烧毁状态。这个问题在上世纪80年代已引起西方发达国家的普遍重视,迅速开展了研究、解决信息技术设备的电磁防护工作。我国近几年对此问题也有足够的认识和重视,对此的研究也进入了高层次。一、雷电雷电是自然界中最强的一种脉冲放电现象,包括雷鸣和电闪。     

隐形杀手——电磁污染

随着现代文明的发展，高科技产品极大地丰富了人类的物质生活．但是一种肉眼无法捕捉的幽灵——电磁污染悄然而至，并给人类造成危害．它已经引起人们重视．联合国人类环境会议已将防治电磁污染列为环境保护的一个重项目．那么，什么是电磁污染？电磁污染是如何产生的？为什么电磁污染会给人造成危害？我们如何防范电磁污染？研究这些问题的意义是不言而喻的．     

固体超电容器

美国UCLA实验组的科学家们研制出了一种新颖的固体超电容器，它是作为计算机在断电时的一种备用装置．这种电容器将正负电荷贮存于两个电极上，它的贮电能力是普通电容器的几千倍，由于它的两个电极靠得比较近，所以它的体积也比较小．作为一个快速的贮能平台，超电容器仅仅在几微秒到几秒的时间范围内就可以进行充电或放电，而一般电池需要几分钟到几小时．     

开孔屏蔽腔内传输线负载所受电磁干扰的解析算法

外界电磁场通过孔缝耦合进入屏蔽腔,并经由线缆对腔内电子设备造成干扰,这是电磁兼容中需要考虑的重要问题,而数值法分析此类尺寸跨度大的电磁问题效率过低。基于电磁拓扑和等效电路法,提出一种快速计算外界平面波辐照下开孔屏蔽腔内传输线负载所受电磁干扰的解析算法。首先利用电磁拓扑将整个耦合问题分解为两个独立的子问题:外界平面波辐照下开孔空腔内的耦合场问题与耦合场辐照下孤立传输线的响应问题,然后提出基于等效电路法求解空腔内耦合电场的计算方法,最后利用场线耦合BLT方程求解耦合电场对孤立传输线负载造成的电磁干扰。经CST仿真验证,该解析算法能有效计算任意位置开(多)孔屏蔽腔内任意放置传输线负载所受的电磁干扰。相比于数值法,该解析算法不仅花费更少的计算时间与资源,且能用于参数影响规律的研究。     

热力学第一定律表达式多样性探析

改变内能有两种方式：作功和热传递，①作功：外界对系统作功-其它能转化为内能→系统内能增加．系统对外界作功-内能转化为其它能→系统内能减少．②热传递：吸热-外界的内能转移为系统的内能→系统内能增加．放热-系统的内能转移为外界的内能→系统内能减少．     

菲涅耳公式的另一推导

菲涅耳公式通常是根据光的电磁理论并应用电磁场的边界条件予以推导的．下面我们介绍另一种可能的推导，它主要是根据能量守恒和光线的可逆性原理并结合布儒斯特定律加以推证的．     

电磁轨道炮的物理原理

<正>近年来,一种新的武器概念进入公众视野。它就是基于电磁弹射原理制造的电磁轨道炮。美国人用于航空母舰上飞机起飞的新的电磁弹射也基于同一原理。它是物理学和电工学用于国防技术的典型事例。电磁轨道炮是一种动能武器,就是依靠发射弹丸的动能摧毁目标。它的工作原理是将电磁能转换成动能,可称电磁发射。当然电磁发射的也不一定是用于武器     

超宽带脉冲电场测试技术研究

电磁脉冲测试尤其是宽带脉冲电场测试己成为电子设备抗扰度试验研究的重要手段，国内外不少学者开展了这方面的研究，但是研制宽频带、大动态、高灵敏度的脉冲电场测试仪始终是该研究领域的一个难点．文章作者在国家自然科学基金资助下，对国内外研究动态进行了调查分析，综合运用相关先进技术，研制成功超宽带脉冲电场测试系统，其技术指标达到：带宽为3．5Hz--1GHz，电场强度从V／m量级到MV／m量级，动态范围达到60dB，从而为脉冲电场的测试和电磁防护研究及电子设备抗扰度试验提供了强有力的手段．     

突破地层的中微子通讯

在粒子世界里,有一种特别的“中微子”.它能够穿透地球,速度甚至超越光柬．科学家利用它作为一种新一代通讯媒介中微子通讯是采用中微子束来代替电磁波传递信息的一种通讯方式,它可以突破水下和地下这两大电磁波通讯的禁区,实现全球无线通讯,从而提高通讯效率．中微子通讯传递信息快而准,而且具有不受外界干扰、对人体无害的优』与．中微子通讯过程与微波通     

重力加速度g值的教学探讨

重力加速度在物理教学中是一个重要的力学概念，但在中学教学中是逐步使学生加深认识的．初中是这样提出的：质量为１ｋｇ物体的重量是９．８Ｎ，因此ｇ＝９．８Ｎ／ｋｇ．这一等式暗示了ｇ是重量和质量的比值，并没有明确ｇ是一个什么物理量，当然也没有引出加速度这个概念．高中教材在直线运动的自由落体一节中才明确指出ｇ是重力加速度．于是ｇ就作为描述在落体运动中速度改变快慢的一个物理量而出现．由实验测出ｇ值约为９．８ｍ／ｓ２．是矢量，方向始终竖直向下．这样ｇ既具有一般加速度共性的一面，又有其个性一面．在牛顿第二定律之…     

浅谈远红外技术的应用发展

 远红外频段属于正在开拓的电磁波段,至今仍是基础研究的热点。但是,正如科学发展的历史所表明的,任何一个电磁波段的开发,都会促进技术的发展,并造福人类。远红外的发展应用也不例外。激光作为远红外相干辐射源,频率覆盖面宽、结构简单、频线丰富、投资较少,因此光泵远红外激光的应用较多。迄今为止,远红外技术在下面各个领域不断发展。一、远红外激光远红外激光很多都是用于军事和国防领域,因此各国对此技术的公开均采取谨慎态度,外界了解不多。     

推动朝阳产业——物理学的使命与责任

2005年,我国通讯设备、计算机及其他电子设备制造业销售收入达26452．1亿元,同比增长22．9%;其中,计算机制造业和通讯设备制造业销售收入分别为10041亿元和5786亿元,同比增长达21．5%、29．1%。而在发展目     

整机三维立体布线设计

随着设计技术的飞速发展，对制造业提出了日益严格的要求，主要体现在以下几个方面。（1）电子设备的更新速度日益加快，产品从设计到面向市场的过程所用时间也越来越短，这就要求制造业能尽快地适应市场的节奏及设计的迅速变化，在结构设计时同步进行三维布线生产工艺设计；（2）电子设备向小型化、模块化发展，设备内部走线日益复杂，设备内部结构和电磁环境对走线提出了更高的要求；（3）除了功能这个重要因素以外，制作成本也是比较电子设备优劣的一个重要因素。在产品功能相近的情况下，缩短产品生产周期、     

基于磁电子学的微处理器

计算机的能力随着Si芯片中晶体管数量的增多而变得愈发强大.但是,这种趋势不可能永远持续下去.在传统计算机中,每一种逻辑运算对应一种专门的逻辑线路.不可能对一个硬件逻辑单元通过编程实现不同的逻辑运算(AND ,OR ,NAND或NOR) .传统计算机的弱点还在于:它的内存是易失性的,为     

相控阵雷达

相控阵雷达浙江大学黄正东，陈凤至相控阵雷达在现代国防和导航等方面有广泛的用途．它涉及光栅原理和电磁波的性质，是经典理论在新技术上应用的一个很好的范例．电扫描雷达指的是只用电的方法控制电磁波束指向的雷达．相控阵雷达是其中最新的一种．它以相位控制实现波的...     

打点计时器的正确使用与调整

Ｊ０２０３型电磁式打点计时器是研究物体运动规律的一种实验仪器．它价格比气垫导轨便宜的多，结构比气垫导轨简单的多．而且省去了气垫导轨的复杂调整．也不存在气垫导轨的导轨变形、气孔阻塞、滑块磨损，光电门失效，计时器故障，气源故障等．电磁打点计时器也没有气垫...     

强化显示的发光二极管

 英国剑桥大学的物理学家N.C.Greenham和化学家S.C.Moratti制造出了一种高效产生光线的聚合物,其用途如同一个发光二极管(LED)。传统的半导体LED大多是用无机材料做成的,现在广泛地用于电子设备的显示,从数字式钟表直到汽车、飞机以及计算机等的操纵台。新研制的聚合物光源和现在的许多LED具有同样的功能,并且即将超过现有LED的效率。