270多年来,本杰明·富兰克林的避雷针一直是防止静电放电的最有效的外部保护形式。直到现在。
由日内瓦大学(UNIGE)、École理工学院、瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)、瑞士西部应用科学和艺术大学(he - so)和TRUMPF组成的欧洲财团开发了激光避雷针(LLR)。
1752年,富兰克林发明了一种导电桅杆,由金属制成,与地面相连,它保护一个半径大约等于其有限高度的表面。但是,像机场、风力发电场或核电站这样横跨广阔地区的敏感地点怎么办?
进入LLR。在瑞士的一个峰顶上测试,激光产生电离空气通道,引导闪电沿着光束,最终使闪电和任何潜在的伤害偏离该区域。
“当非常高功率的激光脉冲被发射到大气中时,光束内部会形成非常强烈的光丝。”根据(在新窗口打开)Jean-Pierre Wolf是该研究的主要作者,也是UNIGE应用物理系的教授。“这些细丝会电离空气中的氮和氧分子,然后释放出自由移动的电子。这种被电离的空气,称为“等离子体”,变成了电导体。”
这根杆子宽近5英尺,长26英尺,重超过3吨。它的太瓦激光器安装在瑞士Säntis山顶上2730多码的高处——这是雷击的主要地点——并在2021年6月至9月期间的每一次风暴预报中启动。
项目协调员Aurélien Houard是光学实验室Appliquée (LOA)的一名研究科学家,他在一份声明中说:“目的是看看使用激光和不使用激光是否有区别。”“我们比较了激光灯丝在塔上产生时收集的数据和塔被自然闪电击中时收集的数据。”
经过近一年的数据分析,研究人员发现(在新窗口打开)LLR确实起作用,有效地引导闪电,并将塔的保护半径增加了近200英尺。最终报告还强调了激光避雷针在雾等“恶劣天气条件”下工作的能力。下一步,该联盟的目标是增加激光作用的高度,最终将现有的32英尺避雷针延长545码。