211service.com
Militärt program producerar gadget som upptäcker maskiner bakom en betongvägg
Storbritanniens Defense Science and Technology Laboratory är baserat på en begränsad militärbas i Porton Down, inte långt från det antika monumentet Stonehenge i sydvästra England. DSTL är forsknings- och utvecklingsavdelningen för Storbritanniens försvarsministerium, och dess uppgift är att hitta innovativa sätt att använda vetenskap och teknik i landets försvar och säkerhet.
Liksom många militära FoU-organisationer har dess jobb förändrats under de senaste åren i takt med att hoten mot utvecklade länder har utvecklats. Det var därför man 2015 lanserade ett ovanligt forskningsprojekt som heter: Vad finns inuti den byggnaden?
Målet med detta projekt var att utveckla nya tekniker för att på distans tillhandahålla information om layouten och situationen i en byggnad. Till exempel att avslöja den interna strukturen i en byggnad som förberedelse för inträde (inklusive väggar, möbler och elektrisk utrustning), räkna ut antalet personer inuti och vad de gör, upptäcka dold tillverkningsaktivitet och så vidare.
Nu, två år senare, vilken typ av ny teknik har detta projekt producerat?
Idag får vi ett slags svar tack vare Luca Marmugis arbete och några kompisar vid University College London. Finansieras av Vad finns inuti den byggnaden? projekt har dessa killar utvecklat en bärbar gadget som kan upptäcka elmotorer, förbränningsmotorer, turbiner, luftkonditioneringsenheter, fläktar (inklusive de inuti datorer) och så vidare. Och gör det hela diskret bakom en betongvägg. Enheten kan faktiskt upptäcka vilken del av roterande maskiner som helst på avstånd.
Principen bakom den nya gadgeten är enkel. Vilken roterande metall som helst genererar ett periodiskt föränderligt magnetfält, om än ett litet sådant. Så allt som behövs är en enhet som kan upptäcka detta föränderliga fält.
Marmugi och co visar att en atommagnetometer gör jobbet exakt. Enheten består av ett moln av rubidiumatomer som skjuts upp av en laser för att anpassa sina atomsnurr med ett konstant magnetfält som genereras av enheten.
Varje yttre magnetfält som förändras kommer då att få atomsnurrarna att nutera, eller nicka som en snurra. Och detta kan upptäckas av ljuset som atomerna avger.
Hela installationen fungerar i rumstemperatur, kräver ingen avskärmning och är i resväska storlek, med potential att göras betydligt mindre.
Marmugi och co har gått igenom det genom att använda det för att upptäcka roterande stålskivor av olika storlekar, vissa så små som mynt, och även för att upptäcka små AC- och DC-elektriska motorer, som de som slår datorfläktar. De har gjort det på ett antal frekvenser och säger att deras enhet är särskilt bra på låga frekvenser under 15 Hz som andra metoder inte kan nå. Och de har visat att de kan göra allt detta bakom en tjock betongvägg som innehåller rör, ledningar och så vidare.
Teamet är klart imponerade av denna prestation och säger att det kommer att vara lätt att göra betydande förbättringar. Med tanke på proof-of-principe-karaktären av detta arbete och med hänsyn till data som rapporterats i litteraturen om atommagnetometrar, kan man förutse en stor potential för en ytterligare ökning av detektionsförmåga och räckvidd, säger de.
Det är intressant arbete med många applikationer. Tillvägagångssättet [är] lämpligt för ofarlig, icke-invasiv och icke-störande fjärranalys för säkerhet och övervakning, men också för kontinuerlig kontroll av civila industriella processer och hälso- och användningsövervakning, säger Marmugi och co.
Så vad finns inuti den byggnaden? projektet har börjat ge resultat. Vi kommer att hålla ett öga på framtida utvecklingar – om de någonsin offentliggörs.
Ref: arxiv.org/abs/1701.05385 : Fjärrdetektering av roterande maskiner med en bärbar atommagnetometer