4 марта 2012 19:42

Австрийские ученые из Венского технологического университета разработали новую лазерную систему, которая способна «пронюхать» взрывчатые вещества на удалении до 100 метров. Ученые использовали достаточно известный научный метод, называемый спектроскопией Рамана, в основе которого лежит эффект комбинационного рассеивания света или эффект Рамана. Заключается этот эффект в том, что свет, рассеиваемый молекулами определенных веществ, изменяет свою длину волны, цвет. Анализируя спектр отраженного света можно достаточно точно определить молекулы вещества.

Во всех научных приборах и установках, работающих на эффекте Рамана, образец исследуемого материала должен находиться в непосредственной близости от источника света и фотодатчика, с помощью которого измеряется спектр отраженного света. «Из сотен миллионов фотонов, падающих на материал, только единицы вовлекаются в процесс комбинационного рассеивания» — рассказывает Бернхард Цахгубер (Bernhard Zachhuber), ученый из Венского технологического университета. — «И эти единицы рассеиваются однородно во всех направлениях, поэтому лишь крошечная часть «рамановских» фотонов попадает назад в светочувствительный датчик». Но из этого очень и очень слабого оптического сигнала можно извлечь достаточно информации, если использовать высокоэффективную оптику и высокочувствительные фотодатчики.

Команда ученых работала совместно со специалистами австрийских вооруженных сил с целью проверки работоспособности нового лазерного детектора на распространенных взрывчатых веществах, таких как TNT, ANFO и RDX. Как рассказывает Энджелин Кризостом (Engelene Chrysostom), ученая, участвовавшая в испытаниях, — «Даже на расстоянии свыше ста метров система достоверно определяла все взрывчатые вещества».

Работоспособность системы сохранялась даже в том случае, если взрывчатое вещество находилось в непрозрачном контейнере. Часть фотонов лазерного света все-таки проникала внутрь контейнера и возбуждала процесс Рамановского рассеивания, который регистрировался чувствительным удаленным фотодатчиком.

Новые лазерные сканеры могут быть использованы в системах безопасности аэропортов и других общественных мест, в армии для выявления самодельных взрывных устройств. Но у новой технологии есть место и в академических исследования, к примеру, для анализа состава горных пород на других планетах и космических телах.