В статье, опубликованной в международном журнале Applied Optics, китайские ученые представили радиолокационную технологию, способную обнаруживать объекты на больших глубинах с поразительной четкостью, сравнимой с «поиском иголки в стоге сена».
Разработанная китайскими учеными система фотонного рамановского лидара обладает значительным потенциалом для раннего обнаружения разливов нефти и других подводных применений. (Изображение: Сямэньский университет)
В связи с этим исследовательская группа под руководством доцента Шангуань Минцзя из Сямэньского университета (провинция Фуцзянь, Китай) объявила о создании первой в мире системы однофотонного рамановского лидара, способной работать на глубине 1000 метров ниже уровня моря.
Лидар, сокращение от «обнаружение и измерение расстояния с помощью света», — это технология, использующая лазеры для измерения расстояния до объектов.
Однофотонные детекторы обладают высокой чувствительностью и низким уровнем шума, что позволяет преодолеть значительные проблемы, связанные с размерами и энергопотреблением подземных лидарных систем, а также подходят для работы в условиях низкой освещенности.
Между тем, рамановское рассеяние — явление, при котором лазерный свет взаимодействует с материалом, вызывая колебательные изменения, — помогает идентифицировать такие вещества, как масло и растворенный CO2.
Помимо способности обнаруживать разливы нефти на ранних стадиях, эта система также демонстрирует огромный потенциал в обнаружении и идентификации материалов в сложных водных средах, что находит применение в океанографических исследованиях и разведке глубоководных ресурсов.
Согласно статье, эксперименты исследовательской группы проводились с использованием цилиндрического радара длиной 40 см и диаметром 20 см, потребляющего менее 100 ватт.
Исследователи утверждают, что этот радар успешно обнаруживает подводные разливы нефти на расстоянии 12 метров, используя всего лишь лазерный импульс мощностью 1 микроджоуль и телескоп диаметром 22,4 мм.
По данным профессиональной ассоциации Optica в США, эта система обладает значительным потенциалом применения в идентификации подводных материалов, обнаружении кораллов и разведке марганцевых конкреций.
Кроме того, эта технология способна получать лазерные изображения высокого разрешения небольших подводных целей, что делает ее применимой в подводной археологии, инспекции сооружений и военных областях, таких как разведка и обнаружение подводных лодок.
В своей статье учёный Шангуань Минцзя заявил, что в дальнейшем команда планирует разработать ещё одну подводную лидарную рамановскую систему, использующую лазеры с более короткой длиной волны, например, синие лазеры, чтобы уменьшить влияние люминесценции хлорофилла морских растений.
В течение последних трех лет команда Шангуана сосредоточилась на разработке подводной технологии однофотонного лидара, создав различные лидарные системы и зарегистрировав 50 патентов на изобретения в Китае и один патент в Соединенных Штатах.
Согласно официальному отчету Сямэньского университета, разработанная группой радиолокационная технология способна обнаруживать оптические свойства воды, конфигурацию частиц воды, пузырьки, глубину воды, разливы нефти и многое другое.
«Подобные радиолокационные системы были интегрированы в научно-исследовательское судно «Цзя Гэн» Сямэньского университета, подводные автономные аппараты (АППА) и беспилотные летательные аппараты (БПЛА), играя решающую роль в морских исследованиях, разведке глубоководных ресурсов, мониторинге окружающей среды, а также подводной съемке и идентификации целей», — говорится в отчете.
Источник: https://vtcnews.vn/radar-trung-quoc-co-the-mo-kim-day-bien-ar912718.html
Комментарий (0)