פריצת-דרך בחישה מרחוק של חומרי-נפץ מוסתרים

פריצת-דרך משמעותית בחישה מרחוק, שבוצעה ע"י צוות חוקרים מאוניברסיטה בניו-יורק סוללת את הדרך לגילוי חומרי-נפץ, חומרים כימיים וביולוגיים ותרופות בלתי-חוקיות מוסתרים ממרחק של עשרים מטרים.

משמאל לימין: Jingle Liu, Xi-Cheng Zhang , Jianming Dai. קרדיט: Rensselaer/Daria Robbins
משמאל לימין: Jingle Liu, Xi-Cheng Zhang , Jianming Dai. קרדיט: Rensselaer/Daria Robbins
למערכת החדשה, שהינה אופטית לחלוטין, ואשר משתמשת בטכנולוגיה של קרינת טרה-הרץ (THz, הערך בוויקיפדיה), יש פוטנציאל גדול לשימושים בתחומים של ביטחון המדינה וצבא מאחר והיא מסוגלת "לראות דרך" פריטי לבוש ואריזה ולזהות באופן מיידי את "טביעת האצבע" הייחודית לה של חומרים מוסתרים.

גלים טרה-הרצים תופסים פלח גדול מהספקטרום האלקטרומגנטי, נמצאים בין המקטעים של אור תת-אדום וקרני-מיקרוגל ומסוגלים לספק שיטות חישה ודימות שאינן זמינות כיום כגון קרני-רנטגן וקרני מיקרוגל.

היכולת לחישה מרחוק באמצעות גלי טרה-הרץ ידועה כבר שנים רבות, אולם פיתוח יישום מעשי שלהם התעכב בשל העובדה כי נוכחות של לחות ברקע הסביבה מפריעה לתנועת הגלים," מסביר Xi-Cheng Zhang, מנהל המרכז למחקר בגלי-טרה הרץ באוניברסיטת Rensselaer. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Photonics.

המערכת האופטית לחלוטין לחישה מרחוק באמצעות גלי טרה-הרץ משתמשת בפלואורסצנטיות מושרית-לייזר, ע"י מיקוד שתי אלומות לייזר יחדיו והקרנתן לאוויר תוך יצירה מרחוק של חומר מיונן (פלסמה) המגיב עם גלי הטרה-הרץ. הפלואורסצנטיות של הפלסמה מעבירה מידע מחומר המטרה לגלאי, שם נעשית השוואה מיידית מול ספריית ספקטרום של חומרים ואיתור מהיר של טיב החומר הנבדק מרחוק.

"הראנו כי ניתן למקד יחדיו אלומת לייזר באורך גל של 800 ננומטרים עם אלומת לייזר באורך גל של 400 ננומטרים לעבר האוויר כדי ליצור מרחוק פלסמה המסוגלת להגיב עם גלי הטרה-הרץ, ולנצל את הפלואורסצנטיות הנפלטת מאינטראקציה זו בכדי להעביר מידע חזרה לגלאי מקומי," מסביר החוקר.

איומי טרור תכופים וסיכול ניסיון הפיצוץ בערב חג-המולד הולידו עניין מוגבר בפיתוח יכולות חישה מרחוק ע"י גלי טרה-הרץ בחברת התעופה האמריקאית Northwest, במימון משרד ההגנה והמשרד לביטחון הפנים בארה"ב.

מאחר וגלי טרה-הרץ עוברים דרך כמעט כל דבר שאינו מתכת או נוזל, גלים אלו מסוגלים "לראות דרך" רוב החומרים העשויים להסתיר חומרי-נפץ או חומרים מסוכנים אחרים, חומרים כגון פריטי אריזה, קרטונים, אריגים, נעליים, תרמילים ושקיות לספרים.

שלא כמו קרני רנטגן, קרינת גלי טרה-הרץ אינם טומנים בחובם כל סכנה בריאותית. אולם, השיטה לא מסוגלת לאתר חומרים המוסתרים בחללי הגוף.

"השיטה שלנו לא תעזור לבעלי מכרות יהלומים באפריקה המעוניינים במערכת בכדי למנוע מהעובדים שלהם להבריח יהלומים באמצעות בליעתם," מסביר החוקר.

למרות שרוב המחקר נערך במסגרת מעבדתית, המערכת ניידת והיא תוכל לשמש, בסופו של דבר, בכדי לבדוק נוכחות אפשרית של חומרי-נפץ, חומרים מסוכנים או סמים בלתי-חוקיים שהוסתרו בתרמילים או במטענים שנזנחו בנמלי תעופה. בשדה הקרב, המערכת תוכל לאתר את מקום המסתור של חומרי-הנפץ.

העובדה כי לכל חומר וחומר יש טביעת אצבע ייחודית בספקטרום גלי הטרה-הרץ תוביל לזיהוי מדויק של התרכובת או התרכובות המוסתרות – יכולת שאמורה להיות בעלת השפעה מרובה ושימושים בלתי-צפויים. במקרה של שפך כימי, לדוגמא, חישה מרחוק תאפשר זיהוי של הרכב התערובת הרעילה מבלי לסכן בני-אדם.

"אני מעריך כי בתוך מספר שנים מועט המדע והטכנולוגיה של גלי טרה-הרץ יהפכו לזמינים ומעשיים יותר עבור שימושים בתעשייה ובתחומי ההגנה," חוזה החוקר הראשי.

הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן