In een artikel dat is gepubliceerd in het internationale tijdschrift Applied Optics, introduceerden Chinese wetenschappers een radartechnologie die objecten op grote diepte met verbazingwekkende helderheid kan detecteren, zozeer zelfs dat het te vergelijken is met "het vinden van een speld in een hooiberg".
Het door Chinese wetenschappers ontwikkelde foton-Raman-lidarsysteem heeft een aanzienlijk potentieel voor de vroegtijdige detectie van olievlekken en andere onderwatertoepassingen. (Afbeelding: Xiamen Universiteit)
Daarom heeft een onderzoeksteam onder leiding van universitair hoofddocent Shangguan Mingjia van de Universiteit van Xiamen (provincie Fujian, China) 's werelds eerste Raman-lidarsysteem met één foton aangekondigd, dat kan functioneren op een diepte van 1000 meter onder zeeniveau.
Lidar, een afkorting voor "light-based distance detection and measurement" (op licht gebaseerde afstandsdetectie en -meting), is een technologie die lasers gebruikt om de afstand tot objecten te meten.
Detectoren voor individuele fotonen bieden een hoge gevoeligheid en een lage ruis, waardoor de aanzienlijke uitdagingen op het gebied van omvang en energieverbruik van onderzeese lidar-systemen worden overwonnen, en ze zijn ook geschikt voor omstandigheden met weinig licht.
Ramanverstrooiing – het fenomeen waarbij laserlicht interactie aangaat met een materiaal en trillingsveranderingen veroorzaakt – helpt ondertussen bij het identificeren van stoffen zoals olie en opgeloste CO2.
Naast het vermogen om olievlekken in een vroeg stadium te detecteren, biedt dit systeem ook enorm veel potentie voor het detecteren en identificeren van materialen in complexe wateromgevingen, met toepassingen in oceanografisch onderzoek en de exploratie van diepzee-grondstoffen.
Volgens het artikel werden de experimenten van het onderzoeksteam uitgevoerd met een cilindrische radar met een lengte van 40 cm en een diameter van 20 cm, die minder dan 100 watt verbruikte.
Onderzoekers zeggen dat deze radar met succes onderwaterolievlekken detecteert vanaf een afstand van 12 meter, met behulp van slechts een laserpuls van 1 microjoule en een telescoop van 22,4 mm.
Volgens Optica, een professionele vereniging in de VS, heeft dit systeem aanzienlijke potentiële toepassingen in de identificatie van onderwatermateriaal, het opsporen van koraal en de exploratie van mangaanknollen.
Daarnaast is deze technologie in staat om laserbeelden met hoge resolutie vast te leggen van kleine onderwaterobjecten, waardoor ze toepasbaar is in onderwaterarcheologie, structurele inspectie en militaire toepassingen zoals verkenning en onderzeebootdetectie.
In het artikel stelde wetenschapper Shangguan Mingjia dat het team van plan is een ander onderwater lidar Raman-systeem te ontwikkelen met lasers met een kortere golflengte, zoals blauwe lasers, om de impact van chlorofylluminescentie van zeewaterplanten te verminderen.
Het team van Shangguan heeft zich de afgelopen drie jaar gericht op de ontwikkeling van onderwater-lidartechnologie met enkelvoudige fotonen. Ze hebben diverse lidarsystemen ontwikkeld en 50 octrooien in China en één octrooi in de Verenigde Staten geregistreerd.
Volgens een officieel rapport van de Universiteit van Xiamen is de radartechnologie van de groep in staat om de optische eigenschappen van water, de configuratie van waterdeeltjes, bubbels, waterdiepte, olievlekken en meer te detecteren.
"Dergelijke radarsystemen zijn geïntegreerd in het onderzoeksschip Jia Geng van de Universiteit van Xiamen, in autonome onderwatervoertuigen (AUV's) en in onbemande luchtvaartuigen (UAV's), en spelen een cruciale rol bij maritiem onderzoek, exploratie van diepzeebronnen, milieumonitoring, evenals onderwaterbeeldvorming en doelidentificatie," aldus het rapport.
Bron: https://vtcnews.vn/radar-trung-quoc-co-the-mo-kim-day-bien-ar912718.html
