By 发表: 2024年4月2日

想象一下这个正在形成的灾难场景:在一个工厂里, 管道破裂, 向空气中喷射一团微小的液滴. 然而,工人们很幸运. 在几分钟内, 一个小手提箱大小的激光设备可以探测云层,并告诉安全人员云层中有什么,以便他们知道如何应对.

这是博彩平台推荐的一个工程师和化学家团队的新项目背后的愿景, 加州理工学院, 加州大学圣巴巴拉分校, 三家公司. 它是由一份价值数百万美元的新合同资助的 情报高级研究项目活动 (IARPA)是联邦国家情报总监办公室的一部分.

这项努力借用了它的名字, 对峙气溶胶测量远程光网络(索伦), 来自《博彩app推荐》系列丛书中的反派——一个经常以火焰之眼的形式出现,“目光穿透云层”, 影子, 地球.”

图为一只燃烧的眼睛坐在金属支架上,发出红色的激光

图形描述了一种新的基于激光的技术, 哪一种能探测到潜在的有害气溶胶, 索伦火焰之眼. (资料来源:格雷格·里克)

激光装置安装在塔顶

在科罗拉多州的一个石油和天然气设施的塔顶上,有一个用于检测空气中甲烷气体的激光系统. (资料来源:凯西·卡斯/博彩平台推荐)

“这就是这里的想法:一只全视之眼,可以在非常拥挤的其他物质背景下检测到有害的气溶胶,格雷格·里克说, 大学教授 保罗米. 雷迪机械工程系 也是这个项目的首席研究员.

索伦, 他解释说, 会放大气溶胶吗, 这个术语指的是漂浮在空气中的各种微小颗粒. 一些气溶胶可能含有对人类构成严重威胁的化学物质, 比如多环芳烃. 硝酸铵是炸药的一种常见成分,也会形成气溶胶. 芬太尼也是如此,芬太尼是一种阿片类药物,即使少量也会致命.

为了探测到这些危险,研究小组使用了一种 诺贝尔获奖技术 称为频率梳状激光器. 研究人员希望他们的设备可以, 在不久的将来, 帮助保护人们免受一系列空中威胁, 包括工业事故,甚至在拥挤的城市中潜在的化学袭击.

“激光将会耗尽电池, 所以你可以在机场部署它们, 在城市街区或使用有害物质的工业场所,斯科特·亚当斯说, 大学教授 电子计算机系 & 能源工程. “如果出现故障或泄漏,人们会立刻知道.”

博彩平台推荐该项目的联合首席研究员包括Diddams, 作祈祷Henze, 机械工程教授, 和何塞·希门尼斯, 化学教授和研究员 环境科学合作研究所 (CIRES).

看到看不见的

从很多方面来说,发现危险的气溶胶是“大海捞针”的终极任务. 人们呼吸的空气比看起来要复杂得多.

“在大气中的任何时候, 存在甲烷和二氧化碳, 还有一些博彩平台推荐称之为挥发性有机化合物的例子,雷克说. “有很多杂物.”

研究小组认为,频率梳激光器可能有助于理清这些杂乱的信息. 

亚当斯是一个团队的成员之一 JILA是一个联合研究所 博彩平台推荐与美国国家标准与技术研究院(JILA), 开创了这些工具. 该集团, 由诺贝尔奖得主简·霍尔领导, 使用频率梳激光器用于量子计量和光学时钟的研究. 与传统激光器不同, 频率梳激光器发射出一束具有数百万种颜色的光, 都是同时发生的.

如果你发射这样的光穿过一个环境, 这些激光可以像气溶胶的指纹扫描仪一样,从空气中微小的颗粒或气体浓度中提取出信号. 项目团队包括 LongPath技术,它使用这些工具来 搜索石油和天然气设施的甲烷泄漏. Rieker于2017年共同创立了LongPath.

超过三年半, 索伦的研究人员将努力使他们的激光器更加灵敏和紧凑. 要做到这一点, 该团队正在整合由加州理工学院的克里·瓦哈拉开创的新型“集成光子学”技术, 加州大学圣巴巴拉分校的John Bowers以及Nexus Photonics和hQphotonics公司. 该团队将在小型芯片上设计其设备,该设备不使用电子信号,而是使用光束传输信息. 工作是…的一部分 量子工程倡议 在CU巨石.

“它们就像传统的硅计算机芯片, 而是在产生光的时候, 移动和互动的方式使它对感知有用,亚当斯说。.

索伦是博彩平台推荐的研究人员将基础科学的进步转化为有一天可以保护人类的有形技术的一个例子. 

博彩平台推荐正在采用为量子科学开发的技术,并将其转化为广泛的应用,雷克说.