Звуковые волны используют для обнаружения бомб
Удаленная акустическая система обнаружения способна находить самодельные бомбы и определять мощность их заряда. Эта способность, ранее неизвестная в системt обнаружения снарядов, была впервые представлена в исследовании инженера Дугласа Адамса (Douglas Adams) на заседании Американского Обществаинженеров-механиков Динамических Систем (Стэнфорд, Канада). На данный момент существует множество способов обнаружения взрывоопасных снарядов. В числе прочих: служебные собаки, пчелы, массовая спектрометрия, газовая хроматография и специальное оборудование для рентгеноскопии.
«Применение существующих методов требует значительного сближения с подозрительным объектом, - говорит Адамс, заслуженный профессор в области гражданских и экологических технологий. – Целью нашего проекта является разработка системы, которая позволит работать с подозрительным объектом на безопасном расстоянии».
В сотрудничестве с Кристофером Вотсоном (Christopher Watson), Джеффри Родсом (Jeffrey Rhoads) из Университета Пердью (США), а также с Джоном Скейлсом (John Scales) из Колорадского института горного дела (США) Адамс разработал акустическую систему обнаружения (благодаря гранту, полученному от научно-исследовательского управления ВМФ США). Новая система использует фазированную акустическую решетку, которая оказывает интенсивное звуковое воздействие на самодельное взрывное устройство. В то же время лазерный виброметр исследует оболочку объекта и фиксирует его ответную вибрацию. Характер вибрации помогает точно определить, что находится внутри.
«Для обнаружения зарядов мы применяем технику лазерной виброметрии, разработанную в целях изучения материалов и структур без их разрушения, и надо признать, что она неплохо справляется с этой задачей», - говорит Адамс.
Для проведения эксперимента инженеры выбрали два объекта. Один включал в себя инертные материалы с физическими качествами, схожими со слабым зарядом, другой моделировал мощный заряд. Помещенные в акриловые капсулы, оба объекта имитировали пластичную взрывчатку. Механические датчики были заменены на акустическую решетку, которая оказывала акустическое воздействие. Лазерный виброметр был нацелен на верхнюю часть капсулы, улавливая сигналы от внутренней части условного взрывного устройства.
Тесты выявили разницу в вибрации двух оболочек, что позволило ученым определить их материал (группа гидроксил - полибутадиеновых полимеров с вкраплением 50- или 75-процентными кристаллами хлорида аммония).
На конференции Адамс также продемонстрировал запись другого теста акустического обнаружения, который продемонстрировал способность устройства отличить пустой контейнер от контейнера с водой или глинистой субстанцией. В тесте использовались пластиковые коробки для молока. Наибольший показатель вибрации был зафиксирован для пустого контейнера, наименьший – для глинистой субстанции. Показатели контейнера с водой были средними.
Ученые установили, что лучшим способом обнаружения устройств из твердого материала, такого как металл, является использование коротких ультразвуковых волн, в то время как длинные дозвуковые и инфразвуковые волны лучше проникают в мягкие материалы, вроде пластмассы. Адам и его коллеги в Университете Перьдью заняты поиском частот, которые способны проникать в другие материалы, например, одежду.
По материалам Phys. Org.
Иван Штепа nauka21vek.ru