英国《工程师》杂志9月15日报道,美国普渡大学(Purdue University)正在开发一种探测器,它可利用声音和无线电波穿透屏蔽材料,发现简易爆炸装置(IEDs)和隐藏炸弹。
这项工作正在进行,是作为一项700万美元(500万英镑)的多校研究计划(MURI :Multi-University Research Initiative )的一部分,牵头的是北卡罗莱那州州立大学
(North Carolina State University),出资方是美国海军研究办公室(US Office of Naval Research)。普渡大学5年内将会得到200万美元。
研究者们将学习如何使用声音和无线电波探测物体,这会产生一组新的波,并反射回来,以识别潜在的材料。
数学方程的计算模型将会被研发出来,以使这项技术能够实时起作用,快速探测出炸药。
“你想要把能量注入材料,就要使它四处移动以采集信息,然后反射回来,以便我们能探测到里面是什么,”格拉斯•亚当斯(Douglas Adams)说,他是普渡大学机械工程
的授。
核心挑战是了解如何解释信号曲(signatures),这些信号曲的产生,是由于强振幅(high-amplitude)波,比如扬声器发出的波,穿越由好几个层次或元件组成的物体,
这些层次或元件都包含不同的材料。
“大多数材料相对而言都是线性的,意味着它们受弱振幅(low-amplitude)波激发时,会以一种容易预测的方式回应,”亚当斯说。“但是对于强振幅波,材料性能更为复
杂,或者说是非线性的,所以我们不能用同样的数学方程和模型来描述波在材料内部怎样传播。”
主要的挑战包括集成系统,该系统使用无线电和声波,两者传播速度不同。因为这两种波有不同的频率范围,它们就会揭示物体的不同信息,从而更准确地探测到临时爆炸
装置。
研究人员使用了一种装置,叫做三维激光振动计(vibrometer),来研究声波穿越材料的特性。他们也会使用声学全息摄影术(acoustic holography)来精确说明不同材料
如何回应声波,而且会把微型传感器嵌入测试资料内部以记录数据。
使用声波探测爆炸装置
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