落雷をうまくそらすために使用される貫通レーザービーム科学技術ニュース

SF 災害映画にぴったりのひねりを加えて、研究者は雷をそらすことができるレーザービームを開発しました。

スイス北東部の見事なサンティス山から空を指差す、いわゆるレーザー避雷針の作成者は、ベンジャミン・フランクリン以来、雷雨保護における最大の一歩をたたえています。

アメリカ建国の父の 1 人であるフランクリンは、1752 年に避雷針を発明しました。それ以来、金属製のマストが最も効果的な保護手段であり続けています。

しかし、避雷針はその高さによって保護できる範囲が限られていますが (たとえば、10 メートルの避雷針は半径 10 メートルをカバーします)、レーザーベースのソリューションは、より広い範囲で機能することが約束されています。

ジャーナル Nature Photonics に掲載された結果で、研究者たちは、彼らの新しいマストが、最も過酷な天候でも、数十メートルの範囲で 4 回の落雷をそらすことができたことを明らかにしました。

幅 1.5 メートル、長さ 8 メートル、重さ 3 トン以上のレーザー避雷針は、海抜約 2,500 メートルのサンティス山の頂上に設置されました。

通常の避雷針を備えたSwisscom通信塔があります。

2021 年 6 月から 9 月までの 3 か月間、研究者はアップグレードされたレーザーロッドの性能を監視しました。

フランスの Laboratoire des Optiques Upliques のプロジェクトコーディネーターである Aurelien Howard 氏は、次のように述べています。

「私たちは、タワーの頂上でレーザーヒューズが生成されたときに収集されたデータと、タワーが自然に雷に打たれたときに収集されたデータを比較しました。」

研究に関与した他の機関には、レーザーを設計したジュネーブ大学とミュンヘンに本拠を置く製造専門の TRUMPF が含まれていました。

レーザー避雷器はどのように機能しますか?

従来の避雷針は、稲妻を引き付け、電圧を地面に向けることを目的としています。

レーザー避雷針は、ボルトを誘導するのと同じ原理で機能しますが、金属シャフトを使用する代わりに、レーザービームでイオン化された空気のチャネルを生成することによってこれを行います.

これは、空気分子が帯電しているときに発生し、金属のような導電性を与えます。

この研究の著者であるジュネーブ大学のジャン-ピエールウルフ氏は、次のように説明しています。

「これらのフィラメントは、空気中の窒素分子と酸素分子をイオン化し、自由に動く電子を放出します。プラズマと呼ばれるこのイオン化された空気は、導電体になります。」

その後どうなりましたか？

レーザー避雷針は、それ自体だけでなく、従来のマストよりも高く伸びて、保護するエリアのサイズを大きくするために使用できることが期待されています。

Wolf 教授は、ほぼ 1 年にわたる分析の後、チームは、レーザーロッドビームが Swisscom タワーに到達する前に約 60 メートルにわたってボルト放電を誘導できると結論付けました。これは、保護エリアの大幅な増加です。

長い目で見れば、高さ 10 メートルのロッドは 500 メートルも伸びる可能性があります。

科学者たちは、空港、発射場、その他の重要なインフラ施設を落雷から保護する方法を変える可能性があると述べています.落雷は毎年推定24,000人を殺しています.