Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Installation viser, hvordan terawatt -lasere kan kontrollere og sikkert aflede lyn

Kredit:MonoLiza Shutterstock

Næsten 270 år siden Benjamin Franklin opfandt lynstangen, lynbeskyttelse er stadig baseret på det samme koncept. Selvom vi ikke kan benægte fordelene ved lynstænger, store ulemper forbliver. Installation af permanente lynstænger er ikke ofte muligt, og lynstænger beskytter også kun mod lynets direkte virkninger. Ved at tiltrække lynnedslag for at føre deres strøm til jorden, lynstænger kan endda forårsage yderligere og mere alvorlige indirekte virkninger, såsom elektromagnetisk interferens og spændingsstød i enheder og apparater.

For årtier siden, lasere blev identificeret som lovende kandidater til at overvinde disse forhindringer. Med udgangspunkt i relevant forskningserfaring, forskere, der arbejder på det EU-finansierede LLR-projekt, udviklede en ny teknik til lynbeskyttelse baseret på en 5-ton, 9 meter lang superlaser. "Laser -lynstangen er i øjeblikket en af ​​de mest kraftfulde lasere i sin klasse, "fastslår laseringeniør Clemens Herkommer fra LLR -projektpartner TRUMPF Scientific Lasers i en artikel, der blev sendt på" Photonics Media. "Herkommer har brugt de sidste fire år på at udvikle det unikke lasersystem.

Projektteamet har nu installeret deres kilohertz-terawatt lasersystem på toppen af ​​Mount Säntis med et ambitiøst mål:at vise, at lasere kan styre og sikkert aflede lysangreb. Målet er at bruge terawatt-lasersystemet med høj gentagelse til at stimulere opadgående lyn fra det 123 meter høje teletårn ved Säntis. Dette vil starte og lede nedadgående lynnedslag fra tordenskyer til steder, hvor de ikke vil forårsage skade.

Lyn har en enorm ødelæggende kraft. Det kan forårsage strømafbrydelser og skovbrande, beskadige elektroniske systemer og infrastruktur, og endda føre til skade eller død af mennesker og husdyr. De skader, det forårsager, beløber sig til milliarder af euro hvert år. Med klimaændringer og den deraf følgende stigning i stormenes hyppighed og sværhedsgrad, skader fra lyn vil sandsynligvis stige i fremtiden. Omdirigering af lyn ved hjælp af lasere ville derfor hjælpe med at beskytte sårbare steder som lufthavne, skove, skyskrabere, og kemiske og atomkraftværker.

Sådan fungerer laseren

Lasersystemet testes på Säntis som følger. Laseren vil affyre 1, 000 ultrakorte laserimpulser ind i atmosfæren hvert sekund. Ved at gøre dette, "superlaseren" vil generere en lang ioniseret kanal kaldet et laserfilament mod skyerne. Laserfilamentet vil fungere som en præferencesti for lynet, afviger det fra sårbare steder. "Ved at skyde tusind laserpulser et sekund ind i skyerne, vi kan roligt aflade lynet og gøre verden en smule mere sikker, "bemærker Herkommer.

Säntis betragtes som et af Europas lyn -hotspots. Det ser omkring 100 lyn hvert år, hovedsageligt koncentreret under høj tordenvejraktivitet mellem maj og august. LLR -teamet (Laser Lightning Rod) tester laserens effektivitet på bjerget i løbet af de næste par uger. De første resultater forventes ved udgangen af ​​sommeren.


Varme artikler