Militair programma produceert gadget dat machines van achter een betonnen muur detecteert

Het Britse Defense Science and Technology Laboratory is gevestigd op een beperkte militaire basis in Porton Down, niet ver van het oude monument van Stonehenge in het zuidwesten van Engeland. De DSTL is de onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling van het Britse Ministerie van Defensie en het is haar taak om innovatieve manieren te vinden om wetenschap en technologie te gebruiken voor de defensie en veiligheid van het land.

Zoals veel militaire O&O-organisaties is hun taak de afgelopen jaren veranderd naarmate de bedreigingen waarmee ontwikkelde landen worden geconfronteerd, zijn geëvolueerd. Daarom lanceerde het in 2015 een ongewoon onderzoeksproject genaamd: What's inside that building?

Het doel van dit project was om nieuwe technieken te ontwikkelen om op afstand informatie te verstrekken over de indeling en situatie in een gebouw. Bijvoorbeeld het onthullen van de interne structuur van een gebouw ter voorbereiding op binnenkomst (inclusief muren, meubels en elektrische apparatuur), het berekenen van het aantal mensen binnen en wat ze doen, het detecteren van verborgen productieactiviteiten, enzovoort.

Wat voor nieuwe technologieën heeft dit project nu, twee jaar later, opgeleverd?

Vandaag krijgen we een soort antwoord dankzij het werk van Luca Marmugi en een paar vrienden van University College London. Gefinancierd door de What's inside that building? project hebben deze jongens een draagbare gadget ontwikkeld die elektrische motoren, verbrandingsmotoren, turbines, airconditioningseenheden, ventilatoren (inclusief die in computers), enzovoort kan detecteren. En doe het allemaal discreet vanachter een betonnen muur. Het apparaat kan inderdaad elk stuk roterende machine op afstand detecteren.

Het principe achter de nieuwe gadget is simpel. Elk roterend metaal genereert een periodiek veranderend magnetisch veld, zij het een kleine. Dus alles wat nodig is, is een apparaat dat dit veranderende veld kan detecteren.

Marmugi en co laten zien dat een atomaire magnetometer het werk precies doet. Het apparaat bestaat uit een wolk rubidiumatomen die door een laser zijn gezapt om hun atomaire spins uit te lijnen met een constant magnetisch veld dat door het apparaat wordt gegenereerd.

Elk extern magnetisch veld dat aan het veranderen is, zal er dan voor zorgen dat de atomaire spins gaan draaien, of knikken als een tol. En dit kan worden gedetecteerd door het licht dat de atomen uitstralen.

De hele opstelling werkt bij kamertemperatuur, vereist geen afscherming en is zo groot als een koffer, met de mogelijkheid om aanzienlijk kleiner te worden gemaakt.

Marmugi en co hebben het op de proef gesteld door het te gebruiken om roterende stalen schijven van verschillende groottes te detecteren, sommige zo klein als munten, en ook om kleine AC- en DC-elektromotoren te detecteren, zoals diegene die computerventilatoren draaien. Ze hebben het op een reeks frequenties gedaan en zeggen dat hun apparaat bijzonder goed is bij lage frequenties onder 15 Hz die andere benaderingen niet kunnen bereiken. En ze hebben laten zien dat ze dit allemaal kunnen doen vanachter een dikke betonnen muur met buizen, draden, enzovoort.

Het team is duidelijk onder de indruk van deze prestatie en zegt dat aanzienlijke verbeteringen gemakkelijk te maken zijn. Gezien de proof-of-principle aard van het huidige werk en rekening houdend met gegevens die in de literatuur zijn gerapporteerd over atomaire magnetometers, kan men een groot potentieel verwachten voor een verdere toename van het detectievermogen en bereik, zeggen ze.

Dat is interessant werk met tal van toepassingen. De aanpak [is] geschikt voor onschadelijke, niet-invasieve en niet-verstorende teledetectie voor beveiliging en bewaking, maar ook voor continue controle van civiele industriële processen en gezondheids- en gebruiksmonitoring, zeggen Marmugi en co.

Dus de Wat zit er in dat gebouw? project begint resultaten op te leveren. We houden toekomstige ontwikkelingen in de gaten - als ze ooit openbaar worden gemaakt.

Referentie: arxiv.org/abs/1701.05385 : Detectie op afstand van roterende machines met een draagbare atomaire magnetometer

zich verstoppen