Προτάσεις ερευνητών για χρήση των οπτικών ινών στην υπηρεσία ανίχνευσης και μέτρησης των σεισμών

Προτάσεις ερευνητών για χρήση των οπτικών ινών στην υπηρεσία ανίχνευσης και μέτρησης των σεισμών

Κατά την περασμένη δεκαετία, οι ερευνητές στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου ανέπτυξαν μια τεχνική, την κατανεμημένη ακουστική ανίχνευση (DAS), για να επιλύσουν ένα εύρος προβλημάτων απεικόνισης [εσω- και εξω-χώριων για τις ΗΠΑ] κοιτασμάτων. Στην ουσία, η DAS μετατρέπει ένα ευθύ καλώδιο οπτικής ίνας σε μια μιας κατεύθυνσης συστοιχία αισθητήρων ρυθμού παραμόρφωσης. Ο τρόπος: Μια ηλεκτρο-οπτική συσκευή φωτίζει το ένα άκρο της ίνας με βραχείς φωτεινούς παλμούς και διαμορφώνει φαινόμενα συμβολής με κάθε φωτόνιο που σκεδάζεται προς τα πίσω από μικροσκοπικές ετερογένειες στον γυάλινο πυρήνα της ίνας. Το σήμα της συμβολής αλλάζει εάν η ίνα υφίσταται τοπική παραμόρφωση. Με την καταγραφή των χρόνων επιστροφής των φωτονίων, η συσκευή προσδιορίζει τη θέση κάθε γραμμικού εφελκυσμού ή γραμμικής συμπίεσης στο καλώδιο. Από τους επαναλαμβανόμενα πυροδοτούμενους παλμούς στην ίνα, μπορεί να υπολογιστεί η ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων.

Μια ομάδα ερευνητών υπό την καθοδήγηση του Nate Lindsey, από το Πανεπιστήμιο του Berkeley της Καλιφόρνιας και Εθνικό Εργαστήριο Lawrence στο Berkeley, και της Eileen Martinαπό το Πανεπιστήμιο του Stanford, έδειξαν ότι η DAS μπορεί να ανιχνεύσει σεισμούς περίπου με όση ακρίβεια μπορούν τα συμβατικά σεισμόμετρα. Σε έναν έλεγχο πεδίου στην Αλάσκα, έθαψαν ένα 4000 μέτρων καλώδιο οπτικής ίνας σε αβαθείς, ορθογωνίως προσανατολισμένες τάφρους, 20 εκατοστά υπογείως και συνέκριναν τις μετρήσεις τους, με αυτές που καταγράφηκαν από σεισμόμετρα τοποθετημένα στις ίδιες τάφρους. Όταν συνέβη ένας σεισμός μεγέθους 3,8 μετά την εγκατάσταση, μετέτρεψαν τους ρυθμούς παραμόρφωσης στην ίνα σε επιταχύνσεις (του) εδάφους και βρήκαν μια ισχυρή συσχέτιση σε πλάτος και φάση με τις εγγραφές των σεισμομέτρων.

Οι οπτικές ίνες είναι ελκυστικοί αντικαταστάτες σεισμομέτρων επειδή αισθάνονται τις αλλαγές σε ολόκληρο το μήκος τους – ενδεχομένως δεκάδες χιλιόμετρα – και είναι οικονομικές, ευέλικτες και όχι ευαίσθητες στον ηλεκτρικό θόρυβο. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι ότι ένα απέραντο δίκτυο επί του παρόντος μη χρησιμοποιούμενων καλωδίων οπτικών ινών που υπάρχει ήδη στους ωκεανούς και σε όλες τις ΗΠΑ και άλλες χώρες – που θα μπορούσε να τεθεί στην υπηρεσία για την ανίχνευση και ποσοτικοποίηση σεισμών, την παρουσία υπόγειων υδάτων, τις αλλαγές στο στρώμα πάγου και άλλες υπόγειες δραστηριότητες. Σε σύγκριση, τα σεισμόμετρα είναι αραιά και συγκεντρωμένα στις ηπείρους.

Οι ερευνητές έχουν ήδη διενεργήσει έναν έλεγχο απόδειξης της αρχής για την αξιοποίηση του πλεονεκτήματος αυτού. Μετά από τις εγκαταστάσεις στην τάφρο, διεξήγαγαν πειράματα χρησιμοποιώντας μια ίνα εγκατεστημένη σε προϋπάρχουσα υποδομή τηλεπικοινωνιών κάτω από τους χώρους του Πανεπιστημίου του Stanford. Η ίνα ανίχνευσε γεγονότα τόσο ποικίλα όσο οι γειτονικές εκρήξεις λατομείου, μικροί σεισμοί στην περιοχή του κόλπου και μεγαλύτερα σεισμικά γεγονότα σε όλες τις ΗΠΑ.

Εικόνα του κειμένου: Ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο Jonathan Ajo-Franklin, κατά την προετοιμασία εγκατάστασης μιας συστοιχίας οπτικών ινών για τη διεξαγωγή ενός παρόμοιου πειράματος.

Μιχάλης Ζαγάρης
ΣΥΝΤΑΚΤΗΣ: Μιχάλης Ζαγάρης - Προγραμματιστής

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Κατασκεύασαν συσκευή που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα από… χιονόπτωση

Κατασκεύασαν συσκευή που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα...

Ερευνητές στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν την...

ΕΛΑΣ: Προσοχή σε κακόβουλο λογισμικό - Πώς να προστατευτείτε

ΕΛΑΣ: Προσοχή σε κακόβουλο λογισμικό - Πώς να...

Η Διεύθυνση Δίωξης Ηλεκτρονικού Εγκλήματος του...

Προσοχή! Κακόβουλο λογισμικό μπορεί να κλέψει τις φωτογραφίες και τους κωδικούς σας

Προσοχή! Κακόβουλο λογισμικό μπορεί να κλέψει τις...

Το κακόβουλο λογισμικό, που ονομάστηκε Exodus,...

Πώς καταστρέφουμε άθελά μας τον laptop μας

Πώς καταστρέφουμε άθελά μας τον laptop μας

Οι φορητοί υπολογιστές πλέον αποτελούν το μεγαλύτερο...

Πως το κινητό μας μετατρέπεται σε ''καταδότη''

Πως το κινητό μας μετατρέπεται σε...

Το κινητό αποτελεί την αποδοχή μας στην έκθεση της...

Το Facebook άλλαξε τον τρόπο χρήσης των δεδομένων

Το Facebook άλλαξε τον τρόπο χρήσης των δεδομένων

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή και οι αρχές προστασίας των...

Προσοχή! Επικίνδυνες οι φωνητικές εντολές κατά την οδήγηση

Προσοχή! Επικίνδυνες οι φωνητικές εντολές κατά την...

Τα κινητά τηλέφωνα και τα άλλα gadget που λειτουργούν με...

Η NASA δημοσίευσε την πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας

Η NASA δημοσίευσε την πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας

Ένα επίτευγμα - ορόσημο στην αστροφυσικήΤην πρώτη...

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟΙ ΤΙΤΛΟΙ ΣΧΕΤΙΚΩΝ ΑΡΘΡΩΝ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ # ΝΕΑ

Σχετικά άρθρα

Ερευνητές στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν την πρώτη στον κόσμο συσκευή που δημιουργεί ηλεκτρισμό από την πτώση του χιονιού. Η συσκευή, που καθιστά περιττές τις μπαταρίες, είναι φθηνή, μικρή, λεπτή και...

Η Διεύθυνση Δίωξης Ηλεκτρονικού Εγκλήματος του Αρχηγείου Ελληνικής Αστυνομίας, ενημερώνει τους πολίτες για την εμφάνιση - σε διεθνές επίπεδο - μιας νέας έκδοσης κακόβουλου λυτρισμικού λογισμικού...

Το κακόβουλο λογισμικό, που ονομάστηκε Exodus, ανακαλύφθηκε από την Security Without Borders, η οποία το εντόπισε για πρώτη φορά σε smartphones Android.Ένα νέο στέλεχος κακόβουλου λογισμικού έχει ανακαλυφθεί σε εφαρμογές Android και...

Οι φορητοί υπολογιστές πλέον αποτελούν το μεγαλύτερο κομμάτι της αγοράς υπολογιστών στον πλανήτη,καθώς είναι εξαιρετικά ισχυροί, γρήγοροι, λεπτοί και ελαφριοί, επιτρέποντας στους χρήστες τους να κάνουν...