标题图:一名技术人员在科罗拉多州的天然气设施检查高科技激光器. (资料来源:凯西·卡斯/博彩平台推荐)

肖恩·科伯恩走在格里利一条尘土飞扬的土路上, 科罗拉多州, 在前线的边缘，一排排的坦克在这个城市变得越来越常见, 管道, 堆栈和其他石油和天然气行业的标志.

工程师, 他在博彩平台推荐获得博士学位，现在在该校和一家名为 LongPath技术他穿着一件阻燃夹克，脚穿笨重的靴子，头戴安全帽. 他在这个网站上需要他们. 在这里, 操作人员使用原料和非常易燃的石油和天然气, 后者主要由甲烷组成, 并将其加工成一种人们可以用来加热房屋或驾驶汽车的形式.

但科伯恩的目标是别的东西:一座金属塔, 大约50英尺高，上面好像有个监控摄像头.

“博彩平台推荐把激光从那里发射出去，”科伯恩指着塔底部的一个柜子说. “然后博彩平台推荐向现场不同的目标射击.”

当他说话的时候, 柜子发出哔哔声, 末端的激光发射器开始转动, 横扫大地.

这座塔是朗帕斯大学和博彩平台推荐的科学家们雄心勃勃的计划的一部分. 他们正在使用新的激光技术来完成其他技术多年来一直难以做到的事情:探测天然气, 哪个是肉眼看不见的, 从这种地方的管道泄漏, 实时地.

甲烷是一种强大的温室气体，格雷格·里克(Greg Rieker)说 机械工程 在博彩平台推荐. 他在美国国会作证.S. 众议院科学，空间和技术委员会6月8日 博彩app推荐甲烷排放的问题. 他指出，甲烷在大气中吸收的热量是二氧化碳的近80倍, 研究表明，石油和天然气开采过程中逸出的甲烷对气候变化的影响可能比之前认为的要大得多.

LongPath正试图切断那个电源. 该公司的发射塔在数英里的地形上发射激光，以嗅出空气中最微弱的甲烷气味. 到目前为止, 该公司已经安装了23个，覆盖了近300个地区,000英亩的土地, 新墨西哥, 俄克拉荷马州和科罗拉多州. Rieker认为，这项技术对西方来说可能是双赢的:减缓这种危险气体的排放, 同时也为这个拥有数万名员工的行业降低了成本.

这项技术的故事, 叫做双频梳状激光光谱仪, 追溯到20世纪90年代，当时 博彩平台推荐和JILA的物理学家简·霍尔 他首先发明了频率梳激光器来探索原子的工作原理，并因此获得了诺贝尔奖.

“现在, 博彩平台推荐可以用同样的想法, 只要其中一个系统, 每年减少约8000万立方英尺的甲烷排放,Rieker于2017年共同创立了LongPath.

考虑小

斯科特·戴德姆斯(Scott Diddams)是早期频率梳状激光器的一员. 他是霍尔的博士后研究员 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(NIST), 探索量子物理，或宇宙的神秘运作, 非常小的事情.

研究人员当时并没有想到在油田上空盘旋的甲烷. 相反，他们使用激光来测量原子的运动速度. 制造一个原子钟, Diddams解释, 物理学家首先用激光照射原子云, 给他们一脚，让他们以不连贯的速度在不同的能量水平之间切换. 霍尔的团队发明了频率梳来帮助计算节奏.

“原子每秒滴答接近一千万亿次，”现在是哈佛大学的教授的亚当斯说 电气、计算机与能源工程系. “你需要一个非常特殊的工具来计算这些周期.”

频率梳很特别. 正常的激光, 就像任何演讲厅里的指针一样, 只能产生一种光，比如说, 红灯或绿灯. 但这些新型激光器可以同时产生数千种甚至数百万种颜色的红外光——在一束光中可以产生整个彩虹.

霍尔和德国科学家西奥多Hänsch因其对基于激光的精密光谱学发展的贡献，于2005年获得诺贝尔奖, 包括光学频率梳技术."

Rieker于2013年加入博彩平台推荐, 他和亚当斯已经在想频率梳还能做什么了.

量子梳

在LongPath在博尔德的办公室, 科伯恩和他的同事打开一个电脑窗口，显示来自格里利系统的数据. 图表显示了一个弯弯曲曲的读数，上面有尖锐的尖峰，就像梳子的牙齿一样.

每颗牙齿对应着团队频率梳状激光中的一种颜色(因此得名)。. 雷克解释说，如果你把其中一个装置照射到气体云上, 里面的分子会吸收一些颜色，但不是全部. 换句话说, 分子会在激光上留下印记, 就像把拇指按在玻璃杯上一样.

“每一种不同的分子都吸收不同模式的光，”Rieker说. “甲烷有一种模式. 水和二氧化碳有另一个.”

频率梳技术可以读取这些分子指纹，准确地告诉你一片空气中存在什么样的分子.

这是2000年代中期的理论. Rieker和NIST的科学家们花了大约十年的时间才使其成为现实. 首先，研究小组必须缩小这些激光器, 可以填满整个房间, 小到手提箱大小，然后设计它们以适应科罗拉多州的极端冬季.

“博彩平台推荐测试了激光冻结时发生的情况，”Rieker说. “博彩平台推荐用尽一切办法打破了它.”

传统上, 他说, 石油和天然气运营商通过使用特殊的摄像机或租用飞机在头顶飞行来寻找泄漏. 相比之下，频率梳激光器可以在没有一个人参与的情况下全天候工作.

在2017年和2018年的11个月里，该团队在美国能源部的资助下对其技术进行了测试.S. 能源部. Rieker和他的同事在加利福尼亚的一个天然气储存设施中部署了他们的一个激光器. 激光, 然后装到拖车的车顶上, 能够在几英里的范围内探测到甲烷泄漏，并且精确到十亿分之几. 因为系统一直在运行, 他们每月平均能探测到比传统工具多12倍的甲烷.

Rieker说:“在那之后，它通过口口相传传播开来. “因为这些东西管用.”

从原子到恒星

差不多在同一时间, Rieker与他当时的研究科学家Coburn和Robbie Wright共同创立了LongPath技术, 卡罗琳·奥尔登, 他是博彩平台推荐环境科学合作研究所(CIRES)的研究科学家.

一开始，它进展缓慢. 为了推出LongPath并获得初始资金，Rieker和他的同事与 企业合作伙伴该机构是该校面向校园研究人员的商业化机构. 公司的第一批员工在Rieker的地下实验室租用的空间里工作.

“博彩平台推荐不是在车库里创业，而是在地下室创业. 当COVID来袭时，博彩平台推荐都在自己的地下室里工作,赖特说。, 现任LongPath工程副总裁. “但在去年，博彩平台推荐终于有了第一个专门的办公室, 博彩平台推荐已经从一个客户的3个部署扩展到17个客户的23个部署."

石油和天然气行业的高管们已经接受了这些激光器, 部分原因是它们可以为公司省钱, 里克补充道——即使是例行的泄漏, 他说, 如果不能及时发现，运营商可能会损失数千美元.

他现在正试图复制LongPath的成功.

2021年，Rieker签约领导校园里的一项新活动 量子工程倡议, 谁试图改变别人, 基本的科学发现变成你可以拿在手里的真正的工具. 工程师实验室的研究生们也没有完成频率梳激光器的研究. 今年，研究人员将在阿拉斯加费尔班克斯附近的一块冻土上安装一个. 他们希望测量由于气候变化导致土壤变暖，有多少甲烷气体从土壤中泄漏出来.

研究生David Yun, 与此同时, 将频率梳激光器用于完全不同的目的:研究高超音速喷气发动机在轰鸣中如何吸收和燃烧氧气. 戴德姆斯使用了一套类似的工具来搜索距离地球几十光年的行星.

“博彩平台推荐真的想要突破这项技术的极限，”Yun说. “博彩平台推荐一直在努力看看博彩平台推荐能用频率梳做什么最疯狂的事情?”

对里克, 它证明了科学的完整循环——从原子抖动的探索到诺贝尔奖，甚至可能很快改善科罗拉多人日常生活的技术.

“这是一项完全不同的技术——为量子研究创造更好的原子钟和其他工具,他说. “现在，博彩平台推荐正在对气候变化产生影响.”

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作为全球气候领导者, 环境与能源研究, 博彩平台推荐正在与联合国人权组织合作，共同主办 此时此地，全球气候峰会 2022年秋季. 

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