Particle Materials Effective Against Microwave Radiation

Los materiales de partículas son eficaces contra la radiación de microondas

Las mediciones de laboratorio de los materiales de partículas seleccionados mostraron que las fibras de carbono S 244, el negro de carbón electroconductor de Chezacarb y el grafito natural molido CR 299 habían sido eficaces para atenuar las microondas en un rango de frecuencia f ≈ (8-12) GHz, f ≈ (2-18) GHz, respectivamente. La transmitancia disminuía a medida que aumentaba el espesor de la célula de muestra (es decir, con el aumento del contenido del material de las partículas en la trayectoria de medición). Las mezclas de fibras de poliamida o fibras de viscosa con grafito de carbono natural demostraron ser un portador adecuado de ese material de partículas. La transmitancia de frecuencia alcanzó los valores más bajos con la muestra de la mezcla que contenía un 30 % de grafit.

1. Introducción

Hoy en día se desea que la protección de los objetos militares (por ejemplo, los vehículos blindados) contra los medios de reconocimiento y especialmente contra las armas guiadas de precisión se asegure mediante aerodispersiones eficaces también en el rango de microondas del espectro electromagnético. Hasta ahora no se dispone comúnmente de los medios para las intenciones mencionadas. Las granadas para la protección rápida de vehículos blindados con las propiedades mencionadas se mencionaron sólo esporádicamente: se afirma [1] que la granada multiespectral NICO-PYROTECHNIC asegura una atenuación > 15 dB en un rango de microondas (35-140) GHz sin ninguna otra descripción específica de la carga de la granada y su composición.

2. Uso de la aerodispersión de partículas

En los últimos años, nos dedicamos a la investigación de los materiales de partículas que atenúan la radiación en el rango visible e infrarrojo (IR) del espectro [2-8]. Confirmamos que las aerodispersiones de las partículas, como un tipo de aerodispersiones de camuflaje, habían mostrado capacidades atenuantes adecuadas para la atenuación de la radiación IR. Las capacidades de camuflaje de la aerodispersión de carbono de Chezarb conduciendo negro tipo MS(λ₁) = (0,18-0,19) m^2ּg^-1 a una longitud de onda λ₁ = 0,82 µm, MS(λ₂) = (0,12-0,16) m^2ּg^-1 a una longitud de onda λ₂ = (3-5) µm y MS(λ₃) = (0,07-0,09) m^2ּg^-1 a una longitud de onda λ₃ = 10,6 µm se midieron en condiciones de variables de campo [4-5]. Los valores de las capacidades de camuflaje de las aerodispersiones de las partículas de aluminio y latón en condiciones similares [7-8] fueron, en el caso del aluminio ALBO MS(λ₁) = 0,16 m^2ּg^-1, MS(λ₂) = 0,10 m^2ּg^-1 y MS(λ₃) = 0,07 m^2ּg^-1, en el caso del latón cortado MS(λ₁) = 0,30 m^2ּg^-1, MS(λ₂) = 0,18 m^2ּg^-1 y MS(λ₃) = 0,09 m^2ּg^-1. Tales materiales de partículas son adecuados para uso militar.

El análisis de un modelo simple de la nube de aerodispersión de partículas para la interacción de las ondas milimétricas y las microondas mostró [9-10] que su uso para la atenuación de la radiación electromagnética de ese tipo es posible. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, resultó necesario que las partículas dispersas del sistema de aerodispersión fueran conductoras o de una estructura tal que hiciera posible la transición cuántica entre los estados correspondientes a las energías de los fotones pertinentes de esta radiación.