近日，來自牛津大學的科研團隊開發(fā)了一種新型傳感器，它由非常纖細的藍寶石絲制成，可以承受住極端的高溫和輻射。這項突破被宣傳為解決了該領域長達20年的問題，研究人員認為，他們研制的這種耐用的新型傳感器可以在核聚變反應堆的惡劣環(huán)境中工作，另外還能使空中旅行的效率變得更高。 Zsx\GeE%:  

a?ux  
pkT26)aW  
據(jù)了解，這項研究的核心傳感器類型為光纖布拉格光柵(FBG)傳感器，它可以用于監(jiān)測光通信系統(tǒng)中的溫度和應變等情況。這種光纖通常以二氧化硅光纖的形式存在，但當工作溫度低于1000°C時，這種設計就會出現(xiàn)問題。 o=y0=,:a?9  
ud:5_*  
由藍寶石纖維制成的FBG則在更高的溫度下?lián)碛懈�高的穩(wěn)定性，它已經(jīng)被證明可以在高達1900°C的溫度下使用，這將使它們可以在極端環(huán)境下使用，如監(jiān)測噴氣發(fā)動機的燃氣輪機。此外，藍寶石抗輻射，這使得它適合在核反應堆和太空中使用。 6
z ,nt  
z"j]m_mH  
但藍寶石FBG也有自己的問題。雖然這些纖維非常細，測量不到半毫米寬，但這仍比光的波長要厚得多，這就為注入的光在內(nèi)部以不同波長反彈創(chuàng)造了充足的機會。由于傳感器依賴特定波長的反射光來讀取溫度，如這種額外的噪聲會混淆信號，所以這會讓傳感器失效。 u#~q86k  
YK6zN>M}E  
為了克服這個問題，牛津大學的研究小組使用飛秒激光沿著藍寶石光纖蝕刻出一條通道，以引導光線沿著一條直而窄的路徑行進，據(jù)悉，溝槽直徑為百分之一毫米。這使得藍寶石FBG傳感器主要反射單一波長的光。 QeNN*@ ='i  
V"DilV$v  
英國原子能管理局(AEA)的Rob Skilton表示：“這些藍寶石光纖將在聚變能源發(fā)電廠的極端環(huán)境中有許多不同的潛在應用。這項技術(shù)有潛力顯著提高該領域未來傳感器和機器人維護系統(tǒng)的能力，并幫助UKAEA實現(xiàn)其向電網(wǎng)提供安全、可持續(xù)、低碳聚變電力的使命�！� TIYo&?Z)  
\S[I:fw#&  
目前，藍寶石光纖傳感器的長度只有1厘米長，但研究人員認為，開發(fā)幾米長的版本是完全可能的。在航空航天領域，這將允許對整個噴氣發(fā)動機進行溫度測量，如允許在飛行過程中對發(fā)動機狀況進行調(diào)整以提高飛行效率。 b,):&M~p  
6Us*zKgW  
羅爾斯·羅伊斯的大學研究聯(lián)絡主任Mark Jefferies表示：“這是一個令人振奮的消息，也是我們跟牛津大學長期合作取得的又一重要科學成就。這項基礎研究可以及時實現(xiàn)在惡劣環(huán)境中更高效、更準確的多點溫度測量并提高控制、效率和安全性。我們期待著跟牛津大學合作以此探索其潛力�！�