Mengapa tabung vakum lebih tahan terhadap pulsa elektromagnetik daripada perangkat solid-state?

Saya mendengar bahwa peralatan yang menggunakan tabung vakum umumnya kurang rentan terhadap pulsa elektromagnetik dibandingkan dengan yang menggunakan perangkat solid-state.
Saya tidak tahu apakah ini benar, karena saya tidak menemukan penelitian terperinci tentang topik ini.

Jika benar, apakah ini karena perbedaan ukuran fisik antara perangkat ini, atau ada alasan lain?


Saya mencari tentang subjek ini, dan saya menemukan sebuah artikel dari Majalah Science.
Saya mencari bagian-bagian yang relevan, dan dikatakan:

Yang paling penting, militer AS sendiri tidak mengalami masalah, karena sebagian besar peralatan lapangan dan kapal-kapal yang terpapar EMP berasal dari tahun 1940-an dan 1950-an, sistem elektronik mereka mengandalkan tabung vakum.

Pada 1970-an, ditemukan bahwa tabung vakum memiliki sekitar 10 juta kali lebih banyak kekerasan terhadap EMP daripada sirkuit solid-state terintegrasi (2).

Seperti yang Anda lihat di bagian akhir, referensi artikel lain:

MA King et al ., Tinjauan efek senjata nuklir pada kemampuan komunikasi, "Signal (Januari 1980).

Setelah 2 jam mencari artikel ini, saya tidak dapat menemukan jejak majalah Signal atau semacamnya, dirilis pada tahun 80-an.
Saya menemukan kutipan lain dari artikel yang sama, dan penulis tambahan tidak hadir di bagian kutipan artikel Science, PB Fleming, tapi tetap saja, tidak ada info tentang orang-orang ini selain orang-orang dengan nama yang sama tetapi profesi yang sama sekali berbeda dan tidak relevan lainnya makalah penelitian.

Saya memiliki keraguan tentang ilmu di balik klaim bahwa tabung vakum 10 juta kali lebih tahan terhadap EMP, itu agak seperti iklan dari waktu itu.

Sumber:

Broad, William J. - Nuclear Pulse (I): Kebangkitan untuk
Ilmu Faktor Kekacauan 29 Mei 1981: Vol. 212, Edisi 4498, hlm. 1009-1012
DOI: 10.1126 / science.212.4498.1009

Sebagian besar perangkat semikonduktor dirancang untuk beroperasi pada tegangan rendah, dan tegangan yang secara signifikan lebih tinggi daripada tegangan operasi desainnya dapat menghancurkan komponen dengan sangat mudah. Anda benar bahwa ini memang ada kaitannya dengan ukuran - komponen di dalam sirkuit terintegrasi modern begitu berdekatan sehingga bahkan voltase yang diberikan relatif kecil dapat merusak lapisan oksida tipis dan menyebabkan sambungan semikonduktor rusak dan melakukan ketika mereka tidak seharusnya. Tabung vakum hanyalah potongan logam di dalam tabung kaca. Tidak banyak yang bisa rusak. Dan mereka sudah beroperasi pada tegangan tinggi dalam banyak kasus. Pulsa elektromagnetik hanya menghasilkan tegangan besar di dalam peralatan yang tidak terlindung secara memadai.

Anda hanya perlu mempertimbangkan dua hal:

(i) Tingkat tegangan induksi

(ii) Mode kerusakan.

Semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit terpadu modern memiliki tegangan gangguan yang relatif rendah . Kerusakan ini juga cenderung meninggalkan kerusakan permanen dalam bentuk kegagalan 'punch through' (lapisan insulasi atau persimpangan PN).

Juga pertimbangkan bahwa sirkuit terintegrasi modern mengandung jutaan perangkat semikonduktor tetapi hanya membutuhkan salah satunya untuk memecah seluruh chip yang tidak berguna.

Sebaliknya, katup beroperasi pada tegangan yang jauh lebih tinggi . Kilat antar elektroda tidak akan menghasilkan kerusakan permanen karena isolasi merupakan kekosongan. EMP untuk sementara waktu dapat mempengaruhi operasi suatu sirkuit.

Struktur internal katup kemungkinan akan disaring dari EMP oleh pelat logam terluar yang bertindak sebagai sangkar Faraday.

Menindaklanjuti pencarian artikel 1980 oleh King et al di majalah "Signal": Berikut adalah kutipan lengkap untuk artikel King:

Kapten . Michael A. King, US Army dan Paul B. Fleming, "Gambaran Umum Dampak Senjata Nuklir Terhadap Kemampuan Komunikasi," Sinyal. Vol 34, No 4, Januari 1980, hlm. 60.

Banyak perpustakaan universitas memiliki majalah "Signal". Anda dapat menemukan perpustakaan ini dengan mencari di Worldcat.org. Perpustakaan umum lokal Anda dapat meminta salinan gratis artikel ini dari perpustakaan universitas mana pun, menggunakan apa yang disebut pustakawan "pinjaman antar perpustakaan".

Saya bukan ahli, tapi saya cukup yakin karena ukurannya; sirkuit solid state menggunakan kabel terintegrasi yang sangat kecil yang mudah kelebihan beban ke titik putus dengan ledakan EMP. Namun, tabung vakum jelas jauh lebih besar (transistor merupakan terobosan karena ukurannya!), Jadi masuk akal bahwa akan dibutuhkan EMP yang jauh lebih kuat untuk membebani sirkuit itu.