Dolar 12,4280
Euro 14,0266
Altın 717,01
BİST 1.776
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 21 °C
Kuvvetli Sağanak

Bu Meraklı Cihaz, GPS’siz Navigasyona Yardımcı Olabilir

07.11.2021
51
Bu Meraklı Cihaz, GPS’siz Navigasyona Yardımcı Olabilir
Peter Schwindt ve Bethany Küçük

Sandia bilim adamı Peter Schwindt, solda ve doktora sonrası bilim adamı Bethany Little, sarı, 3D baskılı bir yuvada tutulan vakum paketini inceliyor. Kredi: Sandia Ulusal Laboratuvarı

Sandia, gelişmiş yön bulma teknolojisinin nihayet kompakt ve sahaya uygun hale gelebileceğini gösteriyor.

Titanyum metal duvarların veya safir pencerelerin sizi aldatmasına izin vermeyin. Bir gün yeni bir navigasyon çağını başlatabilecek bu küçük, meraklı cihazın içinde ne var.

Bir yıldan fazla bir süredir, avokado büyüklüğündeki vakum odası, hassas navigasyon ölçümleri için doğru koşullarda bir atom bulutu içeriyor. Sandia bilim adamı Peter Schwindt, kuantum sensörlerini (geleneksel teknolojilerden daha iyi performans göstermek için kuantum mekaniğini kullanan sensörleri) laboratuvardan ticari kullanıma potansiyel olarak hareket ettirecek kadar küçük, enerji açısından verimli ve güvenilir ilk cihaz olduğunu söyledi.

Peter, Sandia’nın odayı GPS uydularına dayanmayan gelecekteki navigasyon sistemleri için temel bir teknoloji olarak geliştirdiğini söyledi. Bu yılın başlarında dergide açıklandı AVS Kuantum Bilimi.

Dünyanın dört bir yanındaki sayısız cihaz, yön bulmak için GPS kullanıyor. Bu mümkün, çünkü son derece hassas zaman işleyişiyle bilinen atom saatleri, uydu ağını mükemmel bir şekilde senkronize tutuyor.

Yeni Nesil Navigasyon Sistemi Bileşeni

Sandia’da tasarlanan ve üretilen kompakt bir cihaz, yeni nesil navigasyon sistemlerinin önemli bir bileşeni olabilir. Kredi: Sandia Ulusal Laboratuvarı

Ancak Peter, GPS sinyallerinin karıştırılabileceğini veya yanıltıcı olabileceğini ve bunun hem ticari hem de askeri araçlardaki navigasyon sistemlerini potansiyel olarak devre dışı bırakabileceğini söyledi.

Peter, uydulara güvenmek yerine gelecekteki araçların kendi konumlarını takip edebileceğini söyledi. Bunu, atom saatleri kadar hassas yerleşik cihazlarla yapabilirlerdi, ancak bu, lazerleri Sandia’nın içerdiği gibi küçük rubidyum gazı bulutlarına parlatarak hızlanma ve dönüşü ölçer.

Gerçek dünya uygulamaları için kompaktlık anahtarı

Atomik ivmeölçerler ve jiroskoplar zaten var, ancak bir uçağın navigasyon sisteminde kullanmak için çok hantal ve güce açlar. Bunun nedeni, çalışmak için binlerce volt elektriğe ihtiyaç duyan büyük bir vakum sistemine ihtiyaçları olmasıdır.

Araştırmaya katkıda bulunan Sandia doktora sonrası bilim adamı Bethany Little, “Kuantum sensörleri büyüyen bir alandır ve laboratuvarda gösterebileceğiniz birçok uygulama var” dedi. “Ama onu gerçek dünyaya taşıdığınızda çözmeniz gereken birçok problem var. İki tanesi sensörü kompakt ve sağlam hale getiriyor. Fizik, tamamen bir santimetre küp (0.06 inç küp) hacimde gerçekleşir, bu nedenle bundan daha büyük olan her şey boşa harcanan alan. ”

Bethany, ekibinin kuantum algılamanın yüksek güçlü bir vakum sistemi olmadan da çalışabileceğini gösterdiğini söyledi. Bu, güvenilirlikten ödün vermeden paketi pratik bir boyuta küçültür.

Sızıntı yapan ve ölçümleri bozan molekülleri uzaklaştıran elektrikli bir vakum pompası yerine, alıcı adı verilen bir çift cihaz, davetsiz misafirleri bağlamak için kimyasal reaksiyonlar kullanır. Alıcıların her biri bir kurşun kalem silgisinin boyutundadır, böylece titanyum paketinden dışarı çıkan iki dar tüpün içine tıkılabilirler. Ayrıca bir güç kaynağı olmadan da çalışırlar.

Kirleticileri daha fazla dışarıda tutmak için Peter, odayı titanyum ve safirden inşa etmek için Sandia malzeme bilimcileriyle ortaklık kurdu. Bu malzemeler, özellikle paslanmaz çelik ve Pyrex camdan geçebilen helyum gibi gazları engellemede iyidir. Finansman Sandia’nın Laboratuvar Yönlendirmeli Araştırma ve Geliştirme programı tarafından sağlandı.

İnşaat, Sandia’nın nükleer silah bileşenleri için gelişmiş malzemeleri birleştirmek için geliştirdiği sofistike üretim teknikleri aldı. Ve bir nükleer silah gibi, titanyum odası da yıllarca güvenilir bir şekilde çalışmalıdır.

Sandia ekibi cihazı izlemeye devam ediyor. Hedefleri, teknolojinin sahaya sürülmeye hazır olduğunu gösterme yolunda önemli bir kilometre taşı olan beş yıl boyunca mühürlü ve çalışır durumda tutmaktır. Bu arada, üretimi kolaylaştırmanın yollarını araştırıyorlar.

Referans: Bethany J. Little, Gregory W. Hoth, Justin Christensen, Chuck Walker, Dennis J. De Smet, Grant W. Biedermann, Jongmin Lee ve Peter DD tarafından “200 günden fazla soğuk atomları destekleyen pasif olarak pompalanan bir vakum paketi” Schwindt, 15 Temmuz 2021, AVS Kuantum Bilimi.
DOI: 10.1116/5.053885

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.