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

Escuché que los equipos que usan tubos de vacío generalmente son menos susceptibles a los pulsos electromagnéticos que aquellos que emplean dispositivos de estado sólido.
No sé si es cierto, porque no encontré ninguna investigación detallada sobre este tema.

Si es cierto, ¿se debe a la diferencia de tamaño físico entre estos dispositivos, o hay alguna otra razón?


Busqué sobre este tema y encontré un artículo de la revista Science.
Busqué las partes relevantes y dice:

Lo que es más importante, el propio ejército estadounidense no había experimentado problemas, ya que la mayoría de los equipos de campo y barcos expuestos al EMP databan de los años 1940 y 1950, y sus sistemas electrónicos dependían de tubos de vacío.

En la década de 1970, se descubrió que los tubos de vacío tienen aproximadamente 10 millones de veces más dureza contra EMP que los circuitos integrados de estado sólido (2).

Como puede ver al final, hace referencia a otro artículo:

MA King et al ., Una visión general de los efectos de las armas nucleares en las capacidades de comunicación, "Signal (enero de 1980).

Después de 2 horas de buscar este artículo, no pude encontrar ningún rastro de una revista Signal ni nada de eso, lanzado en los años 80.
Encontré otras citas del mismo artículo, y tiene al autor adicional no presente en la parte de citas del artículo de Science, PB Fleming, pero aún así, no hay información sobre estos tipos aparte de personas con el mismo nombre pero profesiones completamente diferentes y otras irrelevantes trabajos de investigación.

Tengo algunas dudas sobre la ciencia detrás de la afirmación de que los tubos de vacío son 10 millones de veces más resistentes contra EMP, parece un anuncio de esa época.

Fuente:

Broad, William J. - Pulso nuclear (I): Awakening to the Chaos Factor
Science 29 de mayo de 1981: vol. 212, número 4498, pp. 1009-1012
DOI: 10.1126 / science.212.4498.1009

La mayoría de los dispositivos semiconductores están diseñados para funcionar a bajo voltaje, y los voltajes significativamente más altos que su voltaje operativo de diseño pueden destruir los componentes con mucha facilidad. Tiene razón en que esto tiene mucho que ver con el tamaño: los componentes dentro de un circuito integrado moderno están tan juntos que incluso los voltajes aplicados relativamente pequeños pueden dañar las capas de óxido delgadas y hacer que las uniones de semiconductores se rompan y conduzcan cuando No se supone que lo hagan. Los tubos de vacío son solo piezas de metal dentro de un tubo de vidrio. No hay mucho que pueda dañarse. Y ya están operando a altos voltajes en la mayoría de los casos. Los pulsos electromagnéticos solo generan grandes voltajes dentro de equipos con blindaje insuficiente.

Solo necesita considerar dos cosas:

(i) El nivel de voltaje inducido

(ii) Modo de desglose.

Los semiconductores utilizados en los circuitos integrados modernos tienen un voltaje de ruptura relativamente bajo . Este desglose también tiende a dejar daños permanentes. en forma de falla de 'perforación' (capa de aislamiento o unión PN).

También considere que el circuito integrado moderno contiene millones de dispositivos semiconductores, pero solo requiere uno de estos para descomponerse hace que todo el chip sea inútil.

Las válvulas, por otro lado, funcionan a voltajes mucho más altos . Es improbable que un destello entre electrodos produzca daños permanentes. ya que el aislamiento es un vacío. El EMP puede afectar temporalmente la operación de un circuito.

Es probable que las estructuras internas de la válvula sean protegidas del EMP por las placas de metal más externas que actúan como una jaula de Faraday.

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

Capt. Michael A. King, US Army y Paul B. Fleming, "Una visión general de los efectos de las armas nucleares en las capacidades de comunicación", Señal. 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 de cualquier biblioteca universitaria, utilizando lo que los bibliotecarios llaman "préstamo interbibliotecario".

No soy un experto, pero estoy bastante seguro de que se debe al 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 que se necesite un PEM mucho más potente para sobrecargar sus circuitos.