高空发生核爆炸时，γ 射线与空气分子发生冲击产生康普顿效应。所谓康普顿效应，是一种把电子从空气分子中挤赶出来的现象。高速飞行的康普顿电子， 形成基本上沿径向运动的康普顿电子流，同时高速飞行的康普顿电子在运动过程中又使空气分子电离产生大量的次级电子，使得爆心区域空气具有了电导率，正电荷在爆心发生堆积，远离爆心的地方形成负电荷堆积，形成电场，向外扩散的康普顿电子被阻止。电场的作用，出现了与康普顿电流相对抗的回电流，即欧姆电流，当达到稳定值时，形成饱和场。饱和场附近，具有不均匀性分布的电荷作用，形成表面电流。表面电流通过一系列球体振荡的固有频率模散开。大气密度的不均匀性及其它非对称性原因，使得康普顿电流与欧姆电流形成不了球对称， 这样HEMP便由康普顿电流激励产生了[1516]。
图 1 HEMP 激励示意图
核爆炸时产生的高能中子、X 射线以及其它放射性拉子，与空气分子相遇碰撞，也能够激励出 HEMP，如图1图2 所示。
图 2 HEMP 形成示意图
HEMP 不仅从源区垂直向下辐射，而且也从边缘向外辐射，频率较高的 HEMP 可辐射到达视界范围。HEMP 覆盖区域分为源区和辐射区。源区是康普顿电流产生并沉积的区域，辐射区是 HEMP 辐射场覆盖的区域。
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