Risolto un problema vecchio di 20 anni: disponibile un sensore in zaffiro in grado di resistere a 1900°C

Gli autori del lavoro hanno creato un dispositivo chiamato sensore a reticolo di Bragg in fibra (FBG).Suo

Può essere utilizzato per controllare la temperatura e la tensione nei sistemi di comunicazione ottica.Di solito, tali dispositivi sono prodotti sotto forma di fibra ottica in silice, ma questo design non funzionaa temperature inferiori a 1.000 °C.

Gli FBG realizzati con fibre di zaffiro funzionano in modo più stabile quandotemperature più elevate - fino a 1900 °C. Pertanto, i dispositivi possono essere utilizzati in condizioni estreme, ad esempio per monitorare le turbine a gas nei motori a reazione. Inoltre, lo zaffiro è resistente alle radiazioni, quindi il sensore può essere utilizzato nei reattori nucleari e nello spazio.

Ma ci sono anche problemi: queste fibre sono moltosottili e larghe meno di mezzo millimetro, ma sono comunque molto più spesse della lunghezza d'onda della luce. Pertanto, la luce emessa può essere riflessa internamente a diverse lunghezze d'onda. Poiché, ad esempio, il sensore utilizza una certa lunghezza d'onda della luce riflessa per leggere la temperatura, appare un rumore aggiuntivo che distorce il segnale.

Nella fabbricazione del dispositivo, gli scienziati hanno utilizzatobrevi impulsi di un potente laser per evitare di rompere lo zaffiro. Esperimenti dimostrativi sono stati condotti su un pezzo di fibra di zaffiro lungo 1 cm, ma la lunghezza della fibra può essere qualsiasi, e non una, ma su di essa possono essere posizionati diversi punti sensibili alla temperatura.

Queste fibre ottiche in zaffiro possono essere utilizzate in vari modi, ad esempio nelle condizioni estreme di una centrale elettrica a fusione.La tecnologia ha anche il potenziale per migliorare le prestazioni di sensori e robot per fornire energia da fusione sicura e a basse emissioni di carbonio.

Роб Скилтон, сотрудник управления по атомной энергии Великобритании (AEA).

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