नीलम फाइबर सेंसर उत्सर्जन को कम कर सकता है

ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक नीलम फाइबर सेंसर का आविष्कार किया है जो गंभीर तापमान का सामना कर सकता है, जिसमें एयरोस्पेस और बिजली उत्पादन क्षमता बढ़ाने और उत्सर्जन को काफी कम करने की क्षमता है।

नीलम ऑप्टिकल फाइबर। छवि क्रेडिट: जूलियन फेल्स / ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय।

शोधकर्ताओं ने एक नीलम ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया – औद्योगिक रूप से निर्मित नीलम का एक धागा जो आधा मिलीमीटर से भी कम मोटा होता है जो 2000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर जीवित रह सकता है – अपने शोध में, जो पत्रिका में प्रकाशित हुआ था। ऑप्टिक्स एक्सप्रेस.

नीलम फाइबर के साथ एक स्थान से कुछ प्रकाश परावर्तित होता है जिसे तापमान-संवेदनशील होने के लिए संशोधित किया गया है जब प्रकाश को एक छोर पर पंप किया जाता है (जिसे ब्रैग झंझरी के रूप में जाना जाता है)। उस बिंदु पर तापमान परावर्तित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (रंग) द्वारा मापा जाता है।

नवाचार वर्तमान सेंसर के साथ 20 साल पुरानी समस्या से निपटता है जिसमें नीलम फाइबर बहुत पतला लगता है लेकिन प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के विपरीत काफी बड़ा होता है। इसका तात्पर्य यह है कि नीलम फाइबर के माध्यम से प्रकाश विभिन्न मार्गों में यात्रा कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ही समय में कई तरंग दैर्ध्य परावर्तित हो सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने फाइबर की लंबाई के नीचे एक चैनल बनाकर इस चुनौती को हल किया, जिसमें एक मिलीमीटर-चौड़े क्रॉस-सेक्शन के सौवें हिस्से के अंदर प्रकाश होता है। वैज्ञानिक एक ऐसा सेंसर बनाने में सक्षम थे जो इस पद्धति का उपयोग करके प्रकाश की एक ही तरंग दैर्ध्य को परावर्तित करता था।

पहले प्रदर्शन में एक सेंटीमीटर लंबे नीलम फाइबर का इस्तेमाल किया गया था, लेकिन शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि कई मीटर तक की लंबाई की कल्पना की जा सकती है, जिसमें कई सेंसर लंबाई के साथ होते हैं। यह, उदाहरण के लिए, पूरे जेट इंजन में तापमान डेटा लेने की अनुमति देगा।

उड़ान में इंजन की स्थिति को समायोजित करने के लिए इस जानकारी का उपयोग करने से नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन में कटौती और समग्र दक्षता में वृद्धि, पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की क्षमता है। नीलम का विकिरण प्रतिरोध इसे अंतरिक्ष और संलयन शक्ति क्षेत्रों में उपयोगी बनाता है।

सेंसर बेहद कम पल्स के साथ एक उच्च-शक्ति वाले लेजर का उपयोग करके बनाए गए हैं और एक महत्वपूर्ण बाधा इस प्रक्रिया के दौरान नीलम को टूटने से रोक रही थी।.

डॉ। मोहन वांग, अनुसंधान दल के सदस्य, इंजीनियरिंग विज्ञान विभाग, ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय

अनुसंधान रोल्स-रॉयस, यूके परमाणु ऊर्जा प्राधिकरण (चुनौतीपूर्ण वातावरण में दूरस्थ अनुप्रयोग – आरएसीई), क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय, हॉलिबर्टन, और एमडीए स्पेस एंड रोबोटिक्स के सहयोग से £ 1.2 मिलियन ईपीएसआरसी फैलोशिप ग्रांट के हिस्से के रूप में आयोजित किया गया था। . ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग विज्ञान विभाग में जूलियन फेल्स।

यह रोमांचक खबर है और ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी के साथ हमारी दीर्घकालिक साझेदारी के परिणामस्वरूप एक और महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपलब्धि है। यह मौलिक शोध समय के साथ कठोर वातावरण में अधिक कुशल और सटीक बहु-बिंदु तापमान माप को सक्षम कर सकता है, नियंत्रण, दक्षता और सुरक्षा में सुधार कर सकता है। हम ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय की क्षमता का पता लगाने के लिए उसके साथ काम करने की आशा करते हैं.

मार्क जेफरीज, चीफ, यूनिवर्सिटी रिसर्च लाइजन, रोल्स-रॉयस पीएलसी

रॉब स्किल्टन, आरएसीई में अनुसंधान प्रमुख, यूके परमाणु ऊर्जा प्राधिकरण ने कहा, “इन नीलम ऑप्टिकल फाइबर में फ्यूजन एनर्जी पावर प्लांट के चरम वातावरण के भीतर कई अलग-अलग संभावित अनुप्रयोग होंगे। इस तकनीक में इस क्षेत्र में भविष्य के सेंसर और रोबोट रखरखाव प्रणालियों की क्षमताओं में उल्लेखनीय वृद्धि करने की क्षमता है, जिससे यूकेएईए को ग्रिड को सुरक्षित, टिकाऊ, कम कार्बन संलयन शक्ति प्रदान करने के अपने मिशन में मदद मिलती है।। “

हम इस काम का समर्थन करने के लिए यूके इंजीनियरिंग और भौतिक विज्ञान अनुसंधान परिषद (ईपीएसआरसी) के लिए और हमारे द्वारा प्रस्तावित चुनौतीपूर्ण कार्य की क्षमता को देखने वाले समीक्षकों के बहुत आभारी हैं। अब हम अपने भागीदारों के साथ काम कर रहे हैं ताकि प्रौद्योगिकी को उस बिंदु तक विकसित किया जा सके जहां इसे उपयुक्त बुनियादी ढांचे में एकीकृत किया जा सके, “डॉ। फेल्स, जिन्होंने शोध कार्य का नेतृत्व किया, ने निष्कर्ष निकाला।

जर्नल संदर्भ:

वांग, मोहन।, और अन्य। (2022) सिंगल-मोड नीलम फाइबर ब्रैग झंझरी। ऑप्टिक्स एक्सप्रेस. doi.org/10.1364/OE.446664।

स्रोत: https://www.ox.ac.uk/

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