Решена 20-летняя проблема: появился сапфировый датчик, который выдерживает 1900°C

Ученые из Оксфордского университета разработали ультрасовременный датчик из сапфирового волокна, который может работать в суровых условиях ядерных термоядерных реакторов.

Авторы работы создали устройство, тип которого называется, датчик с волоконной брэгговской решеткой (FBG). Его можно использовать, чтобы контролировать температуру и напряжение в системах оптической связи. Обычно такие устройства выпускают в виде оптического волокна из кремнезема, но эта конструкция не работает при температурах менее 1 000 °C.

FBG из сапфировых волокон работают стабильнее при более высоких температурах — до 1900 °C. Поэтому устройства можно использовать в экстремальных условиях, например, для мониторинга газовых турбин в реактивных двигателях. Кроме того, сапфир устойчив к радиации, поэтому датчик можно использовать в ядерных реакторах и в космосе.

Исследование решает 20-летнюю проблему с сапфировыми датчиками: волокна сапфира очень тонкие и имеют ширину менее полумиллиметра, но они все равно намного толще, чем длина волны света. Поэтому излучаемый свет может отражаться внутри на разных длинах волн. Поскольку, например, датчик использует определенную длину волны отраженного света для считывания температуры, то появляются дополнительные шумы, которые искажают сигнал.

При изготовлении устройства ученые использовали короткие импульсы мощного лазера, чтобы избежать растрескивания сапфира. Демонстрационные эксперименты проводились на куске сапфирового волокна длиной 1 см, но длина волокна может быть любой, и на нем можно разместить не одну, а несколько термочувствительных точек.

Эти сапфировые оптические волокна можно использовать по-разному, например, в экстремальных условиях термоядерной электростанции. Также технология потенциально может улучшить работу сенсорных и роботизированных, чтобы обеспечить безопасную и низкоуглеродистую термоядерную энергию.

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

Читать далее:

За ней охотились столетиями: что нам известно о планете Вулкан рядом с Солнцем

Физики экспериментально подтвердили новый фундаментальный закон для жидкостей

Астрономы нашли планету недалеко от Земли: у нее очень странная орбита

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые нашли ключ к неизвестной физике и пониманию темной материи
Космос
Северный магнитный полюс смещается к России: как это влияет на GPS
Наука
«Уэбб» нашел галактику, которую ученые не могут объяснить
Космос
Ученые нашли «инопланетное» растение: оно не связано ни с одним видом на Земле
Наука
НАСА показало космическую «елку» и «венок» к Рождеству  
Космос
Астероид с 10-этажный дом летит в сторону Земли
Космос
Квантовую телепортацию впервые совершили по обычному интернет-кабелю
Новости
Инженеры предложили технологию для зарядки смартфона в кармане
Новости
Неоднородное расширение Вселенной ставит под сомнение существование темной энергии
Космос
Российские физики создали усилитель для оптоволоконных сетей
Новости
«Джеймс Уэбб» изучил ледяное прошлое ранней Солнечной системы
Космос
В России доказали безопасность транспортировки плазмы крови дронами
Иннополис
Ученые нашли практически безграничный источник топлива
Наука
Жители какой страны украли больше всего криптовалюты в 2024 году — отчет
Новости
Физики обнаружили новые частицы: они меняют понимание магнетизма
Наука
Ученые считают, что мы неправильно понимаем Вселенную: в чем причина
Космос
РКН уточнил детали проекта о контроле за обходом блокировок  
Новости
Роскомнадзор готов принять меры против YouTube 
Новости
Создан нейрон на основе лазера: он работает как нервная клетка, только быстрее
Новости
Родину сифилиса определили с помощью анализа древней ДНК
Наука