Сверхчувствительный детектор пламени поможет бороться с лесными пожарами

Детектор ультрафиолетовых фотонов, разработанный для нужд физики элементарных частиц, нашел неожиданное практическое применение: с его помощью можно издалека заметить открытое пламя даже в яркий солнечный день.
Так выглядит новый сверхчувствительный детектор открытого пламени (внизу). Фото из обсуждаемой статьи.
Так выглядит новый сверхчувствительный детектор открытого пламени (внизу). Фото из обсуждаемой статьи.
Опыты показали, что его чувствительность в тысячи раз больше, чем у коммерчески доступных аналогов. Массовое производство таких детекторов станет радикальным решением для раннего обнаружения и предотвращения лесных пожаров.

Физика элементарных частиц — это не только высокая теория и сложнейший эксперимент, но и повод для развития новых технологий. Время от времени этим технологиям находится и побочное применение в наукоемкой промышленности или даже в повседневной жизни. Так, ускорители и детекторы элементарных частиц уже давно используются в медицине и материаловедении. Сейчас к их послужному списку добавилась еще одна строчка: сверхчувствительные детекторы открытого пламени.

Авторы этой работы Владимир Песков и известный итальянский физик Антонино Дзикики (Antonino Zichichi) в 1980–90-е годы участвовали в проекте LAA (LAA Project) в ЦЕРНе. Среди технологических задач, которыми они занимались, было создание детектора ультрафиолетовых фотонов для калориметров (детекторов, измеряющих энергию пролетающих частиц) на основе кристаллов BaF2. Прототип такого детектора был создан и успешно опробован в работе.

Как пишут авторы в своей статье, совсем недавно они заметили, что созданный ими ультрафиолетовый детектор «видит» не только сцинтилляционное свечение кристалла BaF2, но и свет обычного пламени, причем не только в темноте, но даже в ясную солнечную погоду. Это позволяет найти сугубо научному прибору новое и очень полезное практическое применение.

Вообще, идея детектировать открытое пламя по ультрафиолетовому излучению не нова. Солнечный свет такому детектору не мешает, поскольку тот реагирует не на полную яркость света, а лишь на довольно узкую область в ультрафиолетовом диапазоне вблизи длины волны 180–250 нм. В солнечном спектре такого света почти нет — его поглощает озоновый слой в верхней части земной атмосферы. Лампы накаливания в таком жестком ультрафиолете тоже не светят. Однако практически все виды пламени в этом диапазоне кое-что излучают, и это-то свечение и замечают детекторы.

В продаже уже давно имеются такие ультрафиолетовые детекторы по цене несколько десятков долларов. Самые лучшие из них — детекторы первого класса — позволяют заметить пламя площадью 0,1 м2 с расстояния в 25 метров (стандарт EN54–10:2002). Детектор, разработанный в ЦЕРНе, удовлетворяет этим требование с огромным запасом — на таком расстоянии он уверенно замечает пламя обычной зажигалки! Для сравнения авторы протестировали имеющийся в продаже детектор пламени UV TRON R2868 фирмы Hamamatsu и выяснили, что по чувствительности он уступает разработанному ими детектору более чем в тысячу раз.

Авторы приводят также и другие впечатляющие характеристики своего детектора. Время его реагирования составляет всего лишь несколько микросекунд, а вовсе не секунды, как в коммерчески доступных устройствах. Это позволяет использовать детектор для регистрации не только пламени, но и кратковременных искр. В режиме ожидания сам детектор потребляет меньше милливатта, и основное энергопотребление приходится лишь на электронику. Это означает, что такой детектор может питаться от компактной солнечной батареи, а значит, быть вполне автономным.

Практическая польза от такой разработки очевидна — автоматические системы наблюдения за возгоранием в быту и на производстве. Однако рекордная чувствительность этого устройства позволяет найти ему и еще одно применение — контроль за очагами лесных пожаров. Сеть из таких автономных датчиков, расставленных в сотне метров друг от друга, покрывающая большие площади леса, сможет заметить очаг пожара в самом его зародыше и вовремя подать сигнал в центр наблюдения. Сейчас эта задача стала чрезвычайно актуальной для многих южноевропейских стран.

Авторы работы подробно расписывают, что еще предстоит сделать для массового производства этих детекторов. По их оценкам, начальная цена одного такого устройства вместе с электроникой, солнечной батареей и радиопередатчиком не превысит 300 евро. Производство первой партии таких детекторов вполне по силам ЦЕРНовским лабораториям.

   
автор: Игорь Иванов
Кроме того...
Дежа вю больше не загадка
Ученые Массачусетского Технологического университета...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
В Ульяновске изобрели препарат, способный менять внешность человека
В Ульяновске изобрели препарат, способный менять внешность человека В Ульяновске изобрели препарат, способный менять внешность человека
Очередное открытие сделал профессор Ульяновского государственного университета Олег Гадомский
Новая база данных поможет взаимодействию учёных
Новая база данных поможет взаимодействию учёных Новая база данных поможет взаимодействию учёных
Проект NIS-NEST (New and Emerging Science and Technology in NIS), финансируемый Европейским cоюзом
"Computer Dynamics" представляет взрывоустойчивый компьютер
"Computer Dynamics" представляет взрывоустойчивый компьютер
Необычный пользовательский продукт от "Computer Dynamics" может устоять перед практически любой катастрофой
Как соединить ПК и пиво?
Как соединить ПК и пиво? Как соединить ПК и пиво?
Итальянские энтузиасты придумали интересный системный блок "PC spilla birra", в котором есть не только холодильник
Первые кирпичики Вселенной
Первые кирпичики Вселенной Первые кирпичики Вселенной
Орбитальные телескопы "Хаббл" и "Спитцер" обнаружили древние галактики
Водные потоки на Марсе поставлены под сомнение
Водные потоки на Марсе поставлены под сомнение Водные потоки на Марсе поставлены под сомнение
Американский спутник Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) "сообщил" новые данные о роли воды в прошлом Марса
Луноход "Скарабей"
Луноход "Скарабей" Луноход
В Университете Карнеги-Мелона разработали прототип нового лунохода
НАСА: американские астронавты высадятся на Марсе к 2037 году
НАСА: американские астронавты высадятся на Марсе к 2037 году НАСА: американские астронавты высадятся на Марсе к 2037 году
По словам руководителя американского космического ведомства Майкла Гриффина
Человеческие яйцеклетки будут выращивать в лаборатории
Человеческие яйцеклетки будут выращивать в лаборатории Человеческие яйцеклетки будут выращивать в лаборатории
Британские врачи добились крупного прорыва в лечении бесплодия с помощью метода
Хромая судьба гена алкоголизма
Хромая судьба гена алкоголизма Хромая судьба гена алкоголизма
Недавние открытия генетиков доказывают, что даже если алкоголизм и пьянство — наследственные заболевания
Японская Атлантида
Японская Атлантида Японская Атлантида
Эти подводные строения не зря называют Атлантидой Японии. Тут был город: от него остались следы террас, бассейна, театра
Самые полезные вина - из юго-западной Франции и провинции Нуоро в Сардинии
Самые полезные вина - из юго-западной Франции и провинции Нуоро в Сардинии Самые полезные вина - из юго-западной Франции и провинции Нуоро в Сардинии
Британские биохимики показали, что процианиды красного вина положительно влияют на сердечно-сосудистую систему
В Австралии нашли редкого белого коалу
В Австралии нашли редкого белого коалу В Австралии нашли редкого белого коалу
Это животное – одно из самых редких животных в Австралии. Белого коалу нашли три недели назад
Зеркало
Зеркало Зеркало
В одном из греческих мифов повествуется о Нарциссе, который часами лежал на берегу озера
Кухонная эмиграция несовершеннолетних японцев
Кухонная эмиграция несовершеннолетних японцев Кухонная эмиграция несовершеннолетних японцев
Иногда дети стремятся минимизировать свое жизненное пространство и никого больше не видеть

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • История изобретений
  • ЗеркалоЗеркало
    В одном из греческих мифов повествуется о Нарциссе, который часами лежал на берегу озера
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Техника
  • Космос
033