Детекција на токсични гасови од километар

Оваа технологија може многу поспецифично да разликува еден гас од друг, отколку повеќето далечински сензори, дури и во сложени смеси на слични хемикалии, при нормален атмосферски притисок, нешто што до скоро беше незамисливо.

Истражувачите велат дека оваа техника може да се користи за откривање на радиоактивни нус продукти при нуклеарните катастрофи, или пак како далечински мониторинг на фабричките оџаци или фабриките за откривање на знаци за загадување на воздухот или хемиско оружје.

Техниката користи еден вид на невидливи зраци познати како терахерц радијација или Т-зраци. Овие зраци, кои веќе се користат за детекција на тумори и за  скенирање на багажот на аеродромите, во електромагнетниот спектар се наоѓаат помеѓу микробрановите и инфрацрвеното зрачење.

Сензорите со терахерц зраци со децении се користат за откривање на траги од гасови во суви средини при низок притисок во вселенскиот простор или во контролирани лабораториски услови каде што се способни за идентификација и ултра осетлива детекција дури и на трилионити дел од гасот.

Но, се досега, напорите истата техника да се искористи за детекција на гасови при нормални атмосферски услови се покажале неуспешни, затоа што притисокот и водената пареа во воздухот оневозможуваат да се добијат прецизни податоци.

Физичарите  од Универзитетот во Охајо успеале да го надминат овој проблем. Во нивната работа тие употребиле два зрака со кои истовремено удираат во облак од гас. Едниот е стaбилен терахерц зрак, подесен на специфичната ротациона транзициска енергија од  гасните молекули по кои всушност трагаат. Вториот зрак доаѓа од ласер, подесен на инфрацрвена бранова должина, кој емитира пулсирачки зраци со голема брзина.

Зраците биле насочени во примероци од гасовите – метил флуорид , метил хлорид и метил бромид во лабораторија за да се одреди кое подесување на ласерот би било најсоодветно за да се детектираат трагови од овие гасови во различни временски услови.

„Брановите со терахерц зраци ќе се шират се додека не бидат апсорбирани од водената пареа, што значи системот подобро фунционира во зима, на пример, отколку во топлите летни денови“, велат истражувачите.

Истражувачите истакнуваат дека на овој начин може да се детектираат трагови од гас на оддалеченост до еден километар. Меѓутоа и при идеални временски услови, оваа технологија не е спремна за работа на терен, пред се поради големината на ласерот, што значи дека е потребно време за да се направи во димензии што ќе дозволат да биде лесно пренослив.

Со успешната демонстрација дека оваа техника функционира, следниот чекор на научниците е да откријат како да ги подесат зраците за да детектираат дополнителни гасови. Првично планираат да се фокусираат на токсичните индустриски хемикалии како амониум, јаглерод бисулфид, азотна и сулфурна киселина.

Истражувачите истакнуваат дека оваа технологија би можела да се користи и во криминалистиката за детекција на гасови што се создаваат во метамфетамински лаборатории и во други случаи каде потеклото на гасот не е видливо.

Истражувањето е објавено во списанието  „Physical Review Applied“.



Поддржете ја нашата работа: