強(qiáng)力激光首次制造“虛擬避雷針”

  ICC訊 英國《自然·光子學(xué)》雜志17日發(fā)表的一篇論文表明，朝向天空的強(qiáng)力激光能制造出一種“虛擬避雷針”，可轉(zhuǎn)移電擊路徑。這些發(fā)現(xiàn)可能為發(fā)電站、機(jī)場、發(fā)射臺(tái)等帶來更好的避雷方法。

激光避雷針工作中。圖片來源：《自然·光子學(xué)》

  最常見的避雷設(shè)施是富蘭克林避雷針，這是一種電傳導(dǎo)金屬桿，能攔截雷電放電并將之安全導(dǎo)入地面。作為“虛擬避雷針”，射向天空的激光光柱可能是一個(gè)替代方法。使用強(qiáng)激光脈沖引導(dǎo)雷擊的想法之前在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下得到過研究，然而此前尚無在野外實(shí)驗(yàn)性展示激光引導(dǎo)雷擊的成果。

  2021年夏季，法國國立高等先進(jìn)科技學(xué)校在瑞士東北的森蒂斯山進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索激光是否能引導(dǎo)雷擊。一臺(tái)大型汽車大小的激光器被安裝在一個(gè)每年被雷擊約100次的電信塔附近，每秒發(fā)射多達(dá)千次脈沖。

  在雷暴活動(dòng)期間，激光器運(yùn)作超過6小時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)觀察到激光轉(zhuǎn)移了4次上行閃電放電過程。使用雷電產(chǎn)生的高頻電磁波來定位雷擊位置證實(shí)了他們的觀察，增加雷擊時(shí)的X射線暴檢測(cè)也證實(shí)了轉(zhuǎn)移引導(dǎo)成功。其中一次雷擊被高速攝影機(jī)直接記錄下來，表明它沿激光路徑行進(jìn)了超過50米。

  這一發(fā)現(xiàn)拓展了大氣中激光物理學(xué)的認(rèn)識(shí)，或有助于開發(fā)新的避雷策略。