قمنا في مركز بحوث الطاقة الموجهة بتصميم وبناء أحدث المختبرات في مجال الكهرومغناطيسية والصوتيات والبصريات كي تدعم كافة نشاطات الأبحاث. وساهم في بناء هذه المختبرات مجموعة من الشركاء الحريصين على دعم رؤية المركز.

الكهرومغناطيسية والطاقة النبضية

حجرة شبه ممتصة للموجات الكهرومغناطيسية (EMC/EMI)

تم تصميم حجرتنا شبه الممتصة للموجات الكهرومغناطيسية بحيث تتيح إجراء اختبارات الامتثال الكهرومغناطيسي على أجهزة يصل حجمها لغاية حجم المركبة.نملك الأجهزة اللازمة لتنفيذ اختبار المناعة لغاية تردد 18 جيجاهيرتز، وقياس الموجات الكهرومغناطيسية النبضية في الأنظمة التي تصل إلى كامل شحنتها بأقل من نانوثانية واحدة وتعمل بموجات مستمرة لغاية 10 جيجاهيرتز.وقد مكننا حجم الغرفة الكبير من إضافة جهاز الموجات محددة الارتفاع لمحاكاة النبضة الكهرومغناطيسية النووية. وقد تم إدماج أدوات القياس التالية في حجرة الاختبار:

  • حجرة شبه ممتصة للموجات الكهرومغناطيسية من تردد 30 ميجاهيرتز لغاية 18 جيجاهيرتز، وتبلغ أبعادها 22.6 م (طول) × 17.6 م (عرض) × 6.5 م (ارتفاع)
  • جهاز ذو أربعة مداخل لتحليل شدّة وطَور موجات الشبكات الكهربائية لغاية 20 جيجاهيرتز
  • تحديد خصائص مادة العازل الكهربائي الرفيع من تردد 4 ميجاهيرتز لغاية 26 جيجاهيرتز
  • جهاز تحليل الطيف لغاية تردد 46 جيجاهيرتز
  • المناعة ضد إشعاعات التشويش من تردد 80 ميجاهيرتز لغاية 18 جيجاهيرتز / 10 فولت/متر مع تضمين سعة يبلغ 80%
  • نظام قياس متزامن لـ 16 قناة من قنوات انتقال الموجات الكهرومغناطيسية النبضية ولغاية 20 جيجاهيرتز/ 80 مليار قراءة في الثانية
  • جهاز داخلي لمحاكاة النبضة الكهرومغناطيسية النووية
  • مساحة داخلية لتحليق الطائرات المسيرة لغايات تقييم مقدار تأثرها أثناء الطيران
  •  بوسع مركز بحوث الطاقة الموجهة إجراء الاختبارات وفق المعايير التالية: IEC/EN 61000-4-3 / MIL-STD 461 -RS103: 80 ميجاهيرتز - 18 جيجاهيرتز، مستوى الاختبار: 10 فولت/متر بمسافة 3 أمتار، IEC 61000-4-36 ،MIL-STD RS105/ IEC 61000-4-25

 حجرة شبه ممتصة للموجات الكهرومغناطيسية وذات مستوى ضجيج منخفض

تم تصميم هذه الحجرة شبه الممتصة للموجات الكهرومغناطيسية للاستخدامات المتعلقة بالأمن الإشعاعي، حيث تتيح عزل الإشارات لغاية 120 ديسيبل ما بين تردد 1 ميجاهيرتز و10 جيجاهيرتز. المعدات المتوفرة:

  • حجرة شبه ممتصة للموجات الكهرومغناطيسية ومنخفضة الضجيج بأبعاد 6.5 م (طول) × 6.5 م (عرض) × 3.2 م (ارتفاع)
  •  عزل الإشارات بفعالية تبلغ 120 ديسيبل ولغاية تردد 10 جيجاهيرتز
  • مستقبل إشارات عريضة النطاق يتيح وصولاً كاملاً لشدّة/طَور الموجات الراديوية، لغايات اعتماد الأنظمة من ناحية الضجيج.
  • أحدث أجهزة المطياف

مختبر فرق الجهد العالي (الطاقة النبضية)

تم تصميم مختبر فرق الجهد العالي لدينا بحيث يتسع لمولدات الطاقة النبضية كبيرة الحجم المستخدمة في العديد من التطبيقات والتي تستغرق أقل من نانوثانية واحدة لتصل إلى كامل شحنتها التي تقارب 500 كيلوفولت. وبغية إجراء أحدث الأبحاث في مجال تكنولوجيا الطاقة النبضية، فقد تم إدماج أدوات القياس التالية بالمختبر:

  • حجرة معزولة بأبعاد 17.6 م (طول) × 15.0 م (عرض) × 7.0 م (ارتفاع).
  • نظامان للقياس المتزامن لـ 4 من قنوات انتقال الموجات الكهرومغناطيسية النبضية ولغاية 8 جيجاهيرتز/ 40 مليار قراءة في الثانية
  • مستشعرات فرق الجهد العالي لغاية 100 كيلوفولت عند تردد 120 ميجاهيرتز / 2 نانوثانية للوصول لكامل شحنتها
  • مستشعرات فرق الجهد العالي التفاضلية لغاية 6.8 كيلوفولت - 200 ميجاهيرتز
  • أجهزة مطياف للاستخدامات العامة تعمل لغاية 6 جيجاهيرتز
  • مصادر فرق الجهد العالي للاستخدامات العامة وبقدرة +-60 كيلوفولت / 5 ميلي أمبير
  • شواحن المكثفات السريعة بقدرة 20 كيلوفولت / 1.2 أمبير / 12 كيلوجول/ثانية

مختبر الصوتيات

لقد صممنا مختبرنا الجديد للصوتيات ليمكننا من إجراء التجارب الصوتية شديدة الحساسية التي تتطلب درجة عالية من العزل عن أصوات البيئة واهتزازاتها.

ويتيح لنا المختبر الجديد تطوير أجهزة البث والاستشعار الصوتية المبتكرة وتحديد خصائصها. ففي هذه البيئة المضبوطة، يمكننا تحديد مصادر الصوت غير المقصودة ضمن الأنظمة الإلكترونية المتطورة، والتي قد تجعلها عرضة للهجمات الجانبية.

ونستخدم أدواتنا البصرية التي طورناها بأنفسنا لتحليل الاهتزازات في دراسة عمل الأنظمة الميكانيكية عبر نطاق واسع من الترددات.

كما تمكننا درجة العزل الصوتي الممتازة من إجراء تجارب الصوتيات عالية القدرة للنظر إلى مدى ضعف الأجهزة أمام مصادر الصوت عالية القدرة. ومن خلال تحليل آثار مصادر الصوت عالية القدرة، يمكننا تغيير التصاميم للتصدي لهجمات حجب الخدمة أو حجب إشارات التحكم التي قد يشنها مهاجم عن بعد.

مختبرات الليزر والضوئيات

غرفة الليزر المعقمة

تشتمل مرافق مركز بحوث الطاقة الموجهة على غرفة معقمة وفق فئة أيزو 7 وبمساحة 77 م2. تشتمل هذه الغرفة المعقمة على بيئة مضبوطة، حيث يتم التحكم بدرجة الحرارة ونسبة الرطوبة، وفلترة جزيئات الغبار التي يصل حجمها لغاية 0.5 نانومتر. حيث يتم تحقيق مستوى التعقيم المطلوب باستخدام نظام التدفئة والتبريد والتهوية عالي الأداء وفلاتر هواء عالية الكفاءة، بحيث تتم المحافظة على تدفق تيار من الهواء المفلتر إلى الغرفة لإبقاء الضغط داخلها أعلى منه خارجها.

تضمن البيئة المعقمة داخل الغرفة بأن جميع التجارب التي يتم إجراؤها في هذه المنطقة ستكون بمعزل عن تأثيرات التغييرات البيئية مثل درجة الحرارة أو مستوى الرطوبة، بما يضمن نتائج شديدة الدقة. لهذا السبب تعتبر الغرفة المعقمة منطقة مثالية لإجراء الأبحاث والتطوير المتعلق بتصنيع الليزر، وأجهزة البصريات الميكروية، وبصريات الفضاء الحر، وتطوير أشباه الموصلات.

تحتوي الغرفة المعقمة على أربع طاولات للبصريات العلمية مجهزة بأنظمة لعزل الاهتزازات. بالإضافة إلى ذلك فإن الغرفة المعقمة مجهزة بالتأريض وتحتوي أثاثاً مصنوعاً من مواد محددة لتفادي تشكّل الشحنات الكهربائية الساكنة، ومنع إلحاق أي ضرر عرضي بالأجهزة الإلكترونية/الكهروبصرية الشديدة الحساسية.

مختبرات الليزر الداخلية والخارجية

إضافة إلى غرفة الليزر المعقمة فإن مركز بحوث الطاقة الموجهة يحتوي مختبرات الليزر عالي القدرة، لغايات قياس مقاومة المواد والاستخدامات الصناعية لليزر، بما يعزز من قدرات مختبر الليزر. تم تصميم مختبرات الليزر هذه بحيث تكون متنقلة بشكل كامل، وتستخدم لإجراء تجارب تحليل تفاعل الليزر مع المواد في الداخل وضمن بيئة مضبوطة، أو في الخارج لتجارب الانتشار عبر الفضاء الحر في الظروف الجوية الصحراوية، وذلك لدراسة تأثيرات تسخين الهواء والاضطرابات الجوية.

 هذه المختبرات مجهزة بمصادر ليزر ذات قدرة تعادل عدة كيلوواط، ويصل مدى تركيزها لبضعة كيلومترات عند تركيبها على ذراع آلي. وهي تحتوي على كافة أدوات القياس الضرورية لتحديد خصائص أشعة الليزر وتأثيرات الليزر على المواد. تلبي مختبرات الليزر هذه معيار IEC 60825 للسلامة من الليزر وتحتوي أنظمة حوسبة مزودة بأحدث البرمجيات لتطوير البصريات وإجراء المحاكاة المعقدة.

قدرات المعالجة الحسابية وبرمجيات المحاكاة

يتم دعم جميع أنشطة الأبحاث باستخدام أدوات لمحاكاة التطبيقات المتعلقة بالكهرومغناطيسية، والبصريات، والصوتيات. حيث تم توفير قدرات المعالجة الحسابية الضرورية لتنفيذ المحاكاة بكفاءة، لكي نمنح علماءنا أحدث القدرات.