Säntisel tänu kõrvalekalduvale laserile esimest korda välk

Miks kirjutada ja rääkida välgust talvehooajal, kui äikesetormid ja rünksajupilved pole kaugeltki meie peade kohal ega silmapiiril?
Tõepoolest, põneva blogiartikli autor MeteoSwiss ta ei pidanud silmas käimasolevat hooaega, vaid aasta tulemuste avaldamist uuring ajakirjas "Nature Photonics".
Selle lõpetab sensatsiooniline uudsus: välku saab laserkiire abil soovitud objekti poole pöörata.

Ajaloo esimene juhitud tuumasüntees on saanud reaalsuseks

Sõda inimese jaoks hirmuäratava nähtuse vastu aegade algusest peale

Kas on võimalik kuidagi kontrollida noolte või välguteed taevas, mis aastatuhandeid on inimkonnas ja ka loomades hirmu sisendanud?
Meteoroloogias on välk (nimetatakse ka äikeseks) atmosfäärinähtus, mis on seotud atmosfääri elektriga, mis koosneb suurest elektrilahendusest, mis tekib kahe suure potentsiaalivahega keha vahel.
Kõige kergemini jälgitavad välgulöögid on pilve ja pilve vahel, kuid levinud on ka pilve ja maa vahel.
Lisaks võib iga atmosfääris hõljuv objekt käivitada välgulöögi: tegelikult on välgulööke täheldatud pilvede, lennukite ja maa vahel.
Konkreetne juhtum on nn keravälk maas, mida veel uuritakse ja uuritakse, kuid millel pole viimasel ajal erilist tähtsust olnud. Šveits.
Välku kirjeldatakse kui üksikut lahendust, kuid väga levinud on juhtumid, kus välgud toimuvad üksteise järel kiiresti.
Tavaliselt võib ajavahemik ühe tühjenemise ja järgmise vahel varieeruda vahemikus 5 kuni 500 millisekundit ning üldine seeria võib kesta kuni poolteist sekundit.

Miniatuursed infrapunadetektorid kiibile integreerimiseks

Suur kiiruse erinevus välgu ja äikese komponentide vahel

Välgulahendusega seotud valgusaktiivsust nimetatakse välguks, samas kui ioniseeritud kanali paisumine pärast tühjenemist tekitab väga mürarikka lööklaine, äikese.
Kaugvaatleja näeb välku märgatavalt enne, kui kuuleb äikest, kuna heli levib palju aeglasemalt kui valguse kiirus (umbes 1238 km tunnis versus 300.000 XNUMX km sekundis) ja seetõttu tajub ta iga välgust eemal asuva kilomeetri kohta umbes kolmesekundilist viivitust.
Välgu tekitatud elektrivoolu intensiivsus on tavaliselt vahemikus 10 kuni 200 kiloamprit: täpsemalt on tegemist ioniseeritud gaasi või plasma kolonniga.
Välgu potentsiaalide erinevus sõltub välgu pikkusest: teades, et õhu dielektriline läbilöögipotentsiaal on 3000 volti millimeetri kohta, tekib 300 meetri pikkune hüpoteetiline välgunool tohutu pingega.
Tegelikkuses on suur välguoht tingitud mitte kõrgetest pingetest, vaid ioniseeritud õhukanalis voolavast voolust.
Tegelikult, kuna plasma on suurepärane voolujuht, võimaldab see tüüpiliste tuhandete amprite voolude voolamist.
Arvestage, et elektrilöögist tingitud füsioloogiliste kahjustuste tekitamiseks piisab umbes 20 mA-st.

ISS-il erakordse Šveitsi klaasi hõõglambid

Edastustorni jalamile loodud välku juhtiv kanal

Uurijate meeskond alatesGenfi ülikool uuris seda probleemi.
Katsekohaks valiti 2502 meetri kõrgusel asuv St. Galleni, Appenzell Innerrhodeni ja Appenzell Ausserrhodeni kantonite piiril asuv Eel-Alpide tipp Säntis.
Selle mäe tipust on võimalik näha kuut riiki: Šveitsi, Saksamaad, Liechtensteini, Austriat, Prantsusmaad ja Itaaliat.
Välk lööb telekommunikatsioonimasti Santis umbes 400 korda aastas.
Selle tulemuseks on üks kõrgemaid välgusagedusi maailmas Šveits.

"Kvant" andmeside poole takerdumise teel

Ideaalne mägi katsete läbiviimiseks, 124 meetri kõrgune

Sel põhjusel on eriti soovitatav seda tüüpi uuring läbi viia Santis.
Sel eesmärgil paigaldasid teadlased ülekandetorni jalamile laserkiire, mille kõrgus on 124 meetrit.
Laserikiir on suunatud üle torni tipu äikesepilve poole.
Mööda seda kiirt muudetakse laseriga õhu omadusi nii, et tekib välgu jaoks juhtiv kanal.
Juhtiv kanal areneb Säntise tegeliku piksevarda lähedale (telekommunikatsioonitorni ülaosa), mis suunab lahenduse piksevarda suunas, suunates selle seejärel maasse.
Uuringu autorite sõnul täheldati esimese välgu ajal, mis tekkis seoses laseri kasutamisega, et välk võib laserkiirt jälgida ligi 60 meetri ulatuses.

Kui see on valgus, mis parandab integraallülituste jõudlust

Alates 2000. aastast on suurenenud elektrilahendused Napfis ja Alpidest põhja pool

MeteoSwiss omab välguandmeid alates 2000. aastast.
Peale Säntise võib äikese aktiivsuse mõningast tõusu täheldada Alpide põhjaküljel, eriti Kesk-Šveitsis ja Napfi piirkonnas.
Napf on mägi Berni ja Luzerni kantoni piiril.
1.408 meetri kõrgusel on see Berni ja Luzerni künkliku piirkonna Napfgebieti tipp.
Seda peetakse geoloogiliselt Šveitsi platoo osaks, kuigi mõnikord peetakse seda Emmentali Alpide osaks.

Need valgusimpulsid, mis muudavad… tahkete ainete omadusi

Jean-Pierre Wolf: "Õhku juhtivad paremini kui kilomeetri kõrgused piksevardad..."

Uuringu eesmärk on kaitsta kriitilist infrastruktuuri, näiteks lennujaamu, tuuleparke või tuumaelektrijaamu, pikselöögi eest.
Tavalise piksevarda leviala on piiratud.
See moodustab välgule löögipunkti ja juhib maapinnale elektrivoolu.
Laserikiir võib tungida sügavamale pilve ja seeläbi välgu piksevarda poole kallutada.
Uuringu füüsikust autor, Jean Pierre Wolf, on ta teatanud: «Suurte ehitiste, näiteks lennujaamade jaoks oleks vaja kilomeetri kõrgust piksevarda. Sel hetkel tulime ideele kasutada lasereid õhu juhtivaks muutmiseks.
Laserkiir töötab iga ilmaga, sest see võib läbida pilvi või udu.

Valguslülitatavad transistorid tänu "läbipaistvatele oksiididele"?