Militærprogram producerer gadget, der registrerer maskiner bag en betonmur

U.K.'s Defense Science and Technology Laboratory er baseret på en begrænset militærbase i Porton Down, ikke langt fra det gamle monument Stonehenge i det sydvestlige England. DSTL er forsknings- og udviklingsafdelingen af ​​det britiske forsvarsministerium, og dens opgave er at finde innovative måder at bruge videnskab og teknologi på i landets forsvar og sikkerhed.

Ligesom mange militære F&U-organisationer har dets job ændret sig i de senere år, efterhånden som truslerne, som udviklede lande står over for, har udviklet sig. Derfor lancerede den i 2015 et usædvanligt forskningsprojekt kaldet: Hvad er der inde i den bygning?

Målet med dette projekt var at udvikle nye teknikker til eksternt at give information om layoutet og situationen inde i en bygning. For eksempel at afsløre den indvendige struktur af en bygning som forberedelse til adgang (inklusive vægge, møbler og elektrisk udstyr), at beregne antallet af personer inde og hvad de laver, opdage skjulte produktionsaktiviteter og så videre.



Nu, to år efter, hvilken slags nye teknologier har dette projekt produceret?

I dag får vi et slags svar takket være Luca Marmugis arbejde og et par venner på University College London. Finansieret af Hvad er der inde i den bygning? projekt, har disse fyre udviklet en bærbar gadget, der kan registrere elektriske motorer, forbrændingsmotorer, turbiner, klimaanlæg, ventilatorer (inklusive dem inde i computere) og så videre. Og gør det hele diskret bag en betonvæg. Faktisk kan enheden registrere ethvert stykke roterende maskineri på afstand.

Princippet bag den nye gadget er enkelt. Ethvert roterende metal genererer et periodisk skiftende magnetfelt, omend et lille. Så alt hvad der er nødvendigt er en enhed, der kan registrere dette skiftende felt.

Marmugi og co viser, at et atommagnetometer gør jobbet præcist. Enheden består af en sky af rubidium-atomer, der er zappet af en laser for at justere deres atomare spins med et konstant magnetfelt, der genereres af enheden.

Ethvert eksternt magnetfelt, der ændrer sig, vil så få atomspindene til at nutere eller nikke som en snurretop. Og dette kan detekteres ved det lys, atomerne udsender.

Hele opsætningen fungerer ved stuetemperatur, kræver ingen afskærmning og er kuffertstørrelse, med potentiale for at blive gjort væsentligt mindre.

Marmugi og co har prøvet det ved at bruge det til at detektere roterende stålskiver af forskellige størrelser, nogle så små som mønter, og også til at detektere små AC- og DC-elektriske motorer, som dem der tænder computerblæsere. De har gjort det ved en række frekvenser og siger, at deres enhed er særlig god til lave frekvenser under 15 Hz, som andre tilgange ikke kan nå. Og de har vist, at de kan gøre alt dette bag en tyk betonvæg, der indeholder rør, ledninger og så videre.

Holdet er tydeligt imponeret over denne præstation og siger, at betydelige forbedringer vil være nemme at lave. I betragtning af den proof-of-principle karakter af dette arbejde og under hensyntagen til data rapporteret i litteraturen om atomare magnetometre, kan man forudse et stort potentiale for en yderligere stigning i detektionsevne og rækkevidde, siger de.

Det er interessant arbejde med mange applikationer. Tilgangen [er] velegnet til harmløs, ikke-invasiv og ikke-forstyrrende fjernmåling til sikkerhed og overvågning, men også til kontinuerlig kontrol af civile industrielle processer og sundheds- og brugsovervågning, siger Marmugi og co.

Så hvad er der inde i den bygning? projektet er begyndt at give resultater. Vi vil holde øje med fremtidige udviklinger - hvis de nogensinde bliver offentliggjort.

Ref: arxiv.org/abs/1701.05385 : Fjerndetektion af roterende maskineri med et bærbart atommagnetometer

skjule