Kinesisk radar kan "hitta en nål i en höstack"

I en artikel publicerad i den internationella tidskriften Applied Optics introducerade kinesiska forskare radarteknik som kan upptäcka objekt på stora djup med häpnadsväckande skärpa, till den grad att man kan "hitta en nål i en höstack".

Raman-foton-lidarsystemet som utvecklats av kinesiska forskare har betydande potential för tidig upptäckt av oljeutsläpp och andra undervattenstillämpningar. (Foto: Xiamen University)

Följaktligen tillkännagav forskargruppen under ledning av docent Thuong Quan Minh Gia vid Xiamen University (Fujian-provinsen, Kina) världens första Raman-lidarsystem med en foton, som kan fungera på ett djup av 1 000 m under havsnivån.

Lidar, förkortning för "light detection and ranging", är en teknik som använder lasrar för att mäta avståndet till objekt.

Den mycket känsliga, brusfria enfotondetektorn övervinner de betydande utmaningarna med storlek och strömförbrukning hos havslidarsystem och är även lämplig för förhållanden med svagt ljus.

Samtidigt hjälper Ramanspridning – ett fenomen där laserljus interagerar med material för att skapa vibrationsförändringar – till att identifiera ämnen som olja och upplöst koldioxid.

Förutom sin förmåga att upptäcka oljeutsläpp tidigt, visar systemet också stor potential för att upptäcka och identifiera material i komplexa vattenmiljöer, med tillämpningar inom havsundersökningar och djuphavsutforskning av resurser.

Enligt artikeln utfördes teamets experiment med en cylindrisk radar som var 40 cm lång, 20 cm i diameter och förbrukade mindre än 100 watt.

Radarn upptäckte framgångsrikt oljeutsläpp under vattnet från ett avstånd av 12 meter med hjälp av endast en laserpuls på 1 mikrojoule och ett 22,4 mm teleskop, sa forskare.

Optica, en branschorganisation i USA, har detta system betydande tillämpningspotential inom identifiering av undervattensmaterial, koralldetektering och utforskning av mangannoduler.

Dessutom kan denna teknik ta högupplösta laserbilder av små undervattensmål, så den kan tillämpas inom undervattensarkeologi, strukturinspektion och militära områden som rekognoscering och ubåtsdetektering.

I artikeln sa forskaren Shangguan Mingjia att teamets nästa plan är att utveckla ett annat undervattens-Raman-lidarsystem som använder lasrar med kortare våglängd, såsom blå lasrar, för att minska påverkan av klorofyllfluorescens från marina växter.

Shangguans team har fokuserat på att utveckla undervattensteknik för lidarer med en enda foton de senaste tre åren, skapat olika lidarsystem och registrerat 50 uppfinningspatent i Kina och ett patent i USA.

Enligt en officiell rapport från Xiamen University kan teamets radarteknik detektera vattens optiska egenskaper, vattenpartikelkonfiguration, bubblor, vattendjup, oljeutsläpp...

”Sådana radarsystem har integrerats i Xiamen universitets forskningsfartyg Jia Geng, autonoma undervattensfarkoster (AUV) och obemannade flygfarkoster (UAV), och spelar en viktig roll inom marin kartläggning, djuphavsutforskning av resurser, miljöövervakning samt avbildning och identifiering av undervattensmål”, står det i rapporten.

Hua Yu (Källa: SCMP)

Källa: https://vtcnews.vn/radar-trung-quoc-co-the-mo-kim-day-bien-ar912718.html