Seit mehr als 270 Jahren ist der Blitzableiter von Benjamin Franklin die effektivste Form des äußeren Schutzes vor elektrostatischer Entladung. Bis jetzt.
Ein europäisches Konsortium bestehend aus der Universität Genf (UNIGE), der École Polytechnique, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), der Fachhochschule Westschweiz (HES-SO) und TRUMPF hat den Laser Lightning Rod (LLR) entwickelt ).
1752 erfand Franklin einen leitfähigen Metallmast, der mit dem Boden verbunden ist und eine Oberfläche mit einem Radius schützt, der ungefähr gleich seiner etwas begrenzten Höhe ist. Aber was ist mit sensiblen Standorten, die sich über eine große Region erstrecken, wie ein Flughafen, ein Windpark oder ein Kernkraftwerk?
Geben Sie das LLR ein. Der auf einem Gipfel in der Schweiz getestete Laser erzeugt Kanäle aus ionisierter Luft, lenkt Blitze entlang seines Strahls und lenkt ihn und potenzielle Schäden letztendlich von der Umgebung ab.
“Wenn Laserpulse mit sehr hoher Leistung in die Atmosphäre emittiert werden, bilden sich im Inneren des Strahls Filamente mit sehr intensivem Licht.” nach(Öffnet in einem neuen Fenster) Jean-Pierre Wolf, Hauptautor der Studie und Professor an der Abteilung für Angewandte Physik der UNIGE. „Diese Filamente ionisieren die Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle in der Luft, die dann Elektronen freisetzen, die sich frei bewegen können. Diese ionisierte Luft, genannt ‚Plasma‘, wird zu einem elektrischen Leiter.“
Die Stange, die fast 5 Fuß breit und 26 Fuß lang ist, wiegt mehr als 3 Tonnen. Sein Terawatt-Laser wurde in einer Höhe von mehr als 2.730 Metern auf dem Gipfel des Säntis in der Schweiz – einem erstklassigen Ort für Blitzeinschläge – installiert und zwischen Juni und September 2021 bei jeder Sturmvorhersage aktiviert.
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„Das Ziel war zu sehen, ob es einen Unterschied mit oder ohne Laser gibt“, sagte Projektkoordinator Aurélien Houard, ein Forschungswissenschaftler im Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), in einer Erklärung. „Wir haben die Daten verglichen, die gesammelt wurden, als das Laserfilament über dem Turm erzeugt wurde, und als der Turm auf natürliche Weise vom Blitz getroffen wurde.“
Nach fast einem Jahr Datenanalyse Forscher gefunden(Öffnet in einem neuen Fenster) dass das LLR tatsächlich funktioniert, Blitze effektiv leitet und den Schutzradius des Turms um fast 200 Fuß erhöht. Der Abschlussbericht hebt auch die Fähigkeit des Laserblitzableiters hervor, unter „schwierigen Wetterbedingungen“ wie Nebel zu arbeiten. In Zukunft möchte das Konsortium die Höhe der Laserwirkung erhöhen und schließlich einen bestehenden 32-Fuß-Blitzableiter um 545 Yards verlängern.
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