Новая Китайская лидарная система может работать на глубине до 1 км и обнаруживать такие объекты, как нефтяные пятна, на расстояниях до 12 м.
Читайте: Подводный призрак – Китайский КНЧ-радар с беспрецедентной дальностью и точностью
Китайская однофотонная рамановская лидарная система
Группа китайских исследователей из Сямэньского университета получила премию за научную работу по созданию однофотонной рамановской лидарной системы в 2023 году.
В работе была представлена радарная технология, способная обнаруживать объекты на значительной глубине с такой чёткостью, что её сравнивают с «поиском иголки». Новая технология отличается высокой чувствительностью и использует малошумный однофотонный детектор.
Она может оказаться очень полезной для различных видов подводного зондирования, как исследование океана, обнаружение нефтяных разливов и разведка глубоководных ресурсов. Устройство отличается относительно небольшими размерами, очень низким энергопотреблением и способностью работать на глубине до 1 000 метров.
В 2023 году команда разработчиков сообщила, прибор настолько чувствителен, что может анализировать толщину нефтяных пятен на расстояниях до 12 метров с помощью 1 лазерного импульса.
«Дифференциация веществ в воде и определение характеристик их распределения в океане имеет большое значение для мониторинга и научных исследований», – сказал руководитель исследовательской группы Минцзя Шангуань из Сямэньского университета в Китае.
«Например, дистанционное зондирование подводной нефти, которое мы продемонстрировали, может быть полезно для мониторинга утечек в подводных нефтепроводах», – добавил он.
Иной взгляд на морской лидар
Традиционные лидарные системы, обычно используемые на кораблях, самолётах или спутниках, способны выполнять крупномасштабное профилирование океана. Однако их глубина обнаружения ограничена, особенно в неспокойных морских условиях.
В отличие от них, рамановские лидарные системы могут анализировать подводную среду на различных глубинах, не подвергаясь воздействию этих условий. Рамановский лидар работает путём излучения импульса зелёного лазерного света в воду, где он взаимодействует с веществами, такими как нефть.
В результате взаимодействия генерируются рамановские сигналы, которые могут быть использованы для идентификации различных веществ. Измеряя интенсивность этих сигналов на определённых длинах волн, лидар может выдавать информацию о содержании нефти в воде.
Вся китайская лидарная установка имеет длину 40 см и диаметр 20 см, что позволяет ей эффективно работать на глубине. Для повышения чувствительности исследователи интегрировали однофотонное детектирование в свою компактную подводную лидарную систему.
«Установка подводной рамановской лидарной системы на автономный подводный аппарат или дистанционно управляемое оборудование позволит отслеживать утечки в подводных нефтепроводах», – пояснил Шангуан. «Потенциально она также может использоваться для разведки океанических ресурсов или обнаружения типов отложений на морском дне, например, коралловых рифов».
Множество применений для подводного зондирования
Поскольку эта технология позволяет получать лазерные изображения высокого разрешения даже небольших подводных объектов, она имеет потенциальное применение в подводной археологии, структурной инспекции, а также в военных областях, как разведка и обнаружение подводных лодок.
В своей статье Шангуань заявил, что следующим планом команды является разработка подводного рамановского лидара с использованием лазера меньшей длины волны, например, синего лазера, чтобы минимизировать влияние флуоресценции хлорофилла морских растений. «Кроме того, мы интегрируем [систему] в автономные подводные аппараты (AUV)» – сказал он.
Согласно официальному сообщению Сямэньского университета, которое приводит издание South China Morning Post (SCMP), эта радарная технология может определять оптические свойства воды, профили частиц воды, пузырьки газов, глубину, нефтяные пятна и многое другое.
«Такие радарные системы уже интегрированы в исследовательское судно Сямэньского университета Jia Geng, AUV и беспилотники, играя ключевую роль в морских исследованиях, разведке глубоководных ресурсов, экологическом мониторинге, а также визуализации и распознавании подводных целей» – говорится в сообщении.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU