تم حل مشكلة عمرها 20 عامًا: يتوفر مستشعر ياقوتي يمكنه تحمل 1900 درجة مئوية

ابتكر مؤلفو العمل جهازًا ، يسمى نوع منه جهاز استشعار الألياف الزجاجية (FBG). له

يمكن استخدامها للتحكمدرجة الحرارة والجهد في أنظمة الاتصالات الضوئية. عادة يتم تصنيع هذه الأجهزة على شكل ألياف بصرية مصنوعة من السيليكا ، لكن هذا التصميم لا يعمل في درجات حرارة أقل من 1000 درجة مئوية.

عندما تعمل FBGs المصنوعة من ألياف الياقوت أكثر استقرارًادرجات حرارة أعلى - تصل إلى 1900 درجة مئوية. لذلك ، يمكن استخدام الأجهزة في ظروف قاسية ، على سبيل المثال ، لمراقبة توربينات الغاز في المحركات النفاثة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الياقوت مقاوم للإشعاع ، لذلك يمكن استخدام المستشعر في المفاعلات النووية وفي الفضاء.

ولكن هناك أيضًا مشاكل - هذه الألياف شديدة جدًارقيقة وعرضها أقل من نصف ملليمتر ، لكنها لا تزال أثخن بكثير من الطول الموجي للضوء. لذلك ، يمكن أن ينعكس الضوء المنبعث داخليًا بأطوال موجية مختلفة. نظرًا لأن المستشعر ، على سبيل المثال ، يستخدم طولًا موجيًا معينًا للضوء المنعكس لقراءة درجة الحرارة ، تظهر ضوضاء إضافية تشوه الإشارة.

في تصنيع الجهاز استخدم العلماءنبضات قصيرة من ليزر قوي لتجنب تكسير الياقوت. تم إجراء تجارب توضيحية على قطعة من الياقوت بطول 1 سم ، ولكن يمكن أن يكون طول الألياف أيًا منها ، وليس واحدًا ، ولكن يمكن وضع عدة نقاط حساسة لدرجة الحرارة عليها.

يمكن لهذه الألياف الضوئية الياقوتيمكن استخدامها بعدة طرق ، كما هو الحال في الظروف القاسية لمحطة توليد الطاقة الاندماجية. أيضًا ، تتمتع التكنولوجيا بإمكانية تحسين تشغيل أجهزة الاستشعار والروبوتات لتوفير طاقة اندماج آمنة ومنخفضة الكربون.

روب سكيلتون ، هيئة الطاقة الذرية البريطانية (AEA).

قراءة المزيد:

لقد تم اصطياده لقرون: ماذا نعرف عن كوكب فولكان المجاور للشمس

أكد الفيزيائيون تجريبيا قانون أساسي جديد للسوائل

وجد علماء الفلك كوكبًا بالقرب من الأرض: له مدار غريب جدًا