20 vuotta vanha ongelma ratkaistu: saatavilla on safiirianturi, joka kestää 1900°C

Työn tekijät loivat laitteen nimeltä kuitu Bragg -ritiläanturi (FBG).Hänen

voidaan käyttää lämpötilan ja jännitteen säätämiseen optisissa viestintäjärjestelmissä.Yleensä tällaiset laitteet valmistetaan piidioksidista valmistetun optisen kuidun muodossa, mutta tämä malli ei toimialle 1 000 °C:n lämpötiloissa.

Safiirikuiduista valmistetut FBG:t toimivat vakaammin, kunkorkeammat lämpötilat - jopa 1900 °C. Siksi laitteita voidaan käyttää äärimmäisissä olosuhteissa, esimerkiksi suihkumoottoreiden kaasuturbiinien valvontaan. Lisäksi safiiri kestää säteilyä, joten anturia voidaan käyttää ydinreaktoreissa ja avaruudessa.

Mutta on myös ongelmia - nämä kuidut ovat hyvinohuita ja alle puoli millimetriä leveitä, mutta ne ovat silti paljon valon aallonpituutta paksumpia. Siksi säteilevä valo voidaan heijastua sisäisesti eri aallonpituuksilla. Koska anturi esimerkiksi käyttää tietyn aallonpituuden heijastuneen valon lukemaan lämpötilaa, ilmaantuu ylimääräistä kohinaa, joka vääristää signaalia.

Laitteen valmistuksessa tutkijat käyttivätvoimakkaan laserin lyhyitä pulsseja safiirin halkeilun välttämiseksi. Demonstraatiokokeet suoritettiin 1 cm pituisella safiirikuidun palalla, mutta kuidun pituus voi olla mikä tahansa, eikä siihen voi sijoittaa yhtä, vaan useita lämpötilaherkkiä pisteitä.

Näitä optisia safiirikuituja voidaan käyttää monin eri tavoin, kuten fuusiovoimalan äärimmäisissä olosuhteissa.Teknologialla on myös potentiaalia parantaa antureiden ja robottien suorituskykyä turvallisen ja vähähiilisen fuusioenergian tuottamiseksi.

Rob Skilton, UK Atomic Energy Authority (AEA).

Lue lisää:

Sitä on metsästetty vuosisatoja: mitä tiedämme Vulcan-planeetasta Auringon vieressä

Fyysikot ovat kokeellisesti vahvistaneet nesteille uuden peruslain

Tähtitieteilijät ovat löytäneet planeetan läheltä maata: sillä on hyvin outo kiertorata