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.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Η τεχνολογία πρωταγωνιστής στον 9ο κύκλο  του προγράμματος World of Difference του Ιδρύματος Vodafone

Η τεχνολογία πρωταγωνιστής στον 9ο κύκλο του...

Δήλωσε συμμετοχή και πήγαινε τον κόσμο μπροστά με την...

Η Vodafone Ελλάδας αναλαμβάνει την αξιοποίηση των δικτύων οπτικών ινών πέντε βιομηχανικών περιοχών της Ελλάδας

Η Vodafone Ελλάδας αναλαμβάνει την αξιοποίηση των δικτύων...

 H Vodafone Ελλάδας ανακοινώνει ότι προχώρησε σε εμπορική...

Η Ομάδα Ready της Vodafone φέρνει την τεχνολογία πιο κοντά σε όλους μέσα από μια μοναδική εμπειρία εξυπηρέτησής

Η Ομάδα Ready της Vodafone φέρνει την τεχνολογία πιο κοντά σε...

Με νέες υπηρεσίες και σύγχρονες ψηφιακές καινοτομίες, ...

Το Ίδρυμα Vodafone στέλνει τους νικητές του προγράμματος STEMpowering Youth στο CERN

Το Ίδρυμα Vodafone στέλνει τους νικητές του προγράμματος...

O 2ος χρόνος μαθημάτων του Προγράμματος STEMpowering Youth...

Στη Σουηδία έσβησαν τις φωτιές με... βόμβες!! -Δείτε το βίντεο

Στη Σουηδία έσβησαν τις φωτιές με... βόμβες!! -Δείτε το...

Οι μεγάλες φωτιές στη Σουηδία δεν σταμάτησαν και έτσι...

Μηχανικοί επινόησαν σακούλες που διαλύονται στο νερό και δε ρυπαίνουν - Δείτε το βίντεο

Μηχανικοί επινόησαν σακούλες που διαλύονται στο νερό...

Το μυστικό τους είναι η αντικατάσταση του πετρελαίου...

Η Vodafone στέκεται κοντά σε όλους τους συνδρομητές Vodafone και Cyta,   στις πληγείσες   περιοχές από την πυρκαγιά

Η Vodafone στέκεται κοντά σε όλους τους συνδρομητές Vodafone...

Η Vodafone στηρίζει έμπρακτα όλους τους συνδρομητές της...

Η Vodafone και η Samsung Electronics Hellas δημιούργησαν    το πρώτο Virtual Reality κατάστημα στην Ελλάδα

Η Vodafone και η Samsung Electronics Hellas δημιούργησαν το πρώτο Virtual...

Η Vodafone Ελλάδας και η Samsung Electronics Hellas δημιούργησαν το...

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟΙ ΤΙΤΛΟΙ ΣΧΕΤΙΚΩΝ ΑΡΘΡΩΝ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ # ΝΕΑ

Σχετικά άρθρα

Δήλωσε συμμετοχή και πήγαινε τον κόσμο μπροστά με την τεχνολογία!Το Ίδρυμα Vodafone ανακοινώνει την έναρξη του 9ου κύκλου του προγράμματος World of Difference. Το πρόγραμμα υλοποιείται με συνέπεια και συνέχεια από το...

 H Vodafone Ελλάδας ανακοινώνει ότι προχώρησε σε εμπορική συμφωνία με την εταιρεία ΕΤΒΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ με αντικείμενο την αξιοποίηση, εκμετάλλευση, διαχείριση, αναβάθμιση και συντήρηση των δικτύων...

Με νέες υπηρεσίες και σύγχρονες ψηφιακές καινοτομίες, όπως το Augmented Reality, που φέρνουν μία νέα εποχή στην εξυπηρέτηση του πελάτη, η ομάδα Ready της Vodafone ενισχύεται και υποστηρίζει τους καταναλωτές, όπου και αν...

O 2ος χρόνος μαθημάτων του Προγράμματος STEMpowering Youth ολοκληρώθηκε με την κατασκευή τριών μαθητών της Λέρου να κερδίζει την πρώτη θέση και μαζί το εισιτήριο για ένα ταξίδι στο ερευνητικό κέντρο CERN της Ελβετίας....