¿Por qué los tubos de vacío son más resistentes a los pulsos electromagnéticos que los dispositivos de estado sólido?

La mayoría de los dispositivos semiconductores están diseñados para funcionar a bajo voltaje, y los voltajes significativamente más altos que el voltaje de funcionamiento de su diseño pueden destruir los componentes con mucha facilidad. Usted tiene razón en que esto tiene mucho que ver con el tamaño: los componentes dentro de un moderno circuito integrado están tan juntos que incluso voltajes aplicados relativamente pequeños pueden dañar las capas de óxido fino y causar que las uniones de los semiconductores se descompongan y se conduzcan cuando no se supone que deben Los tubos de vacío son solo piezas de metal dentro de un tubo de vidrio. No hay mucho que pueda ser dañado. Y ya están funcionando a altos voltajes en la mayoría de los casos. Los pulsos electromagnéticos solo generan grandes voltajes dentro de equipos insuficientemente protegidos. Es más probable que los mismos voltajes inducidos causen problemas en la electrónica de estado sólido simplemente debido a la naturaleza de los componentes.

Solo necesitas considerar dos cosas:

(i) El nivel de voltaje inducido

(ii) Modo de desglose.

Los semiconductores utilizados en los circuitos integrados modernos tienen un bajo voltaje de ruptura . Esta avería también tiende a dejar un daño permanente en forma de falla de "penetración" (capa de aislamiento o unión PN).

También considere que el moderno circuito integrado contiene millones de dispositivos semiconductores, pero solo requiere que uno de estos se rompa haciendo que todo el chip sea inútil.

Las válvulas, por otra parte, funcionan a voltajes mucho más altos . Es improbable que un destello entre los electrodos produzca algún daño permanente, ya que el aislamiento es un vacío. El EMP puede efectuar temporalmente la operación de un circuito.

Es probable que las estructuras internas de la válvula se filtren de la PEM por las placas metálicas más externas que actúan como una jaula de Faraday.

Siguiendo con la búsqueda del artículo de 1980 de King et al en la revista "Signal": Aquí está la cita completa del artículo de King:

Capt. Michael a. Rey, Ejército de los Estados Unidos y Pablo B. Fleming, "Una visión general de los efectos de las armas nucleares en las capacidades de comunicación", señala. Vol 34, No 4, enero de 1980, p. 60.

Muchas bibliotecas universitarias poseen la revista "Signal". Puede localizar estas bibliotecas buscando en Worldcat.org. Su biblioteca pública local puede solicitar una copia gratuita de este artículo en cualquier biblioteca de la universidad, utilizando lo que los bibliotecarios llaman "préstamo interbibliotecario".

No soy un experto, pero estoy bastante seguro de que es por el tamaño; los circuitos de estado sólido utilizan cables integrados muy pequeños que se sobrecargan fácilmente hasta el punto de ruptura por una explosión de EMP. Sin embargo, los tubos de vacío son definitivamente mucho más grandes (¡el transistor fue un gran avance debido a su tamaño!), por lo que es lógico Tomaría un EMP mucho más poderoso para sobrecargar sus circuitos.