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Comment l'armée américaine utilise-t-elle la technologie LIBS pour innover en matière de détection de matières dangereuses ?
La technologie LIBS (Laser-Induced Break Spectroscopy) est en train de changer la donne pour l'armée américaine en matière de détection de matières dangereuses. La technologie, qui excite les échantillons avec des impulsions laser à haute énergie, peut identifier rapidement et précisément les substances chimiques, en particulier dans les applications militaires où il est essentiel d'identifier les explosifs, les armes chimiques et les menaces biologiques.
La technologie LIBS peut identifier plusieurs substances à une distance de plusieurs centaines de mètres sans contact, ce qui est crucial dans la gestion de crise.
De 2000 à 2010, le laboratoire de recherche de l'armée américaine (ARL) a mené des recherches approfondies sur la technologie LIBS, en se concentrant sur la détection de matières dangereuses. La technologie présente un potentiel pour la détection à distance, la détection de résidus explosifs et l'identification d'autres matières dangereuses. Selon les recherches de l'ARL, le LIBS peut distinguer efficacement les matériaux énergétiques et non énergétiques.
Au cours de cette période, l'institution de recherche a également développé le spectromètre Guangwan haute résolution, capable de détecter de faibles concentrations d'éléments chimiques, offrant ainsi une sensibilité accrue au système LIBS. Par exemple, le laboratoire a testé un système LIBS portable pour détecter le plomb dans le sol et la peinture et a étudié les émissions spectrales d'aluminium et d'oxydes d'aluminium dans différents environnements gazeux.
Le développement de la technologie LIBS améliore non seulement la précision de la détection des matériaux, mais améliore également considérablement la flexibilité dans les environnements dangereux.
Dans les années 2010, l'exploration des applications de LIBS s'est développée vers des systèmes plus petits et portables, ce qui rend son application dans diverses situations plus pratique. Par exemple, la recherche a commencé à se concentrer sur les applications industrielles du LIBS, notamment la détection des problèmes de mélange de matériaux et l'analyse des processus de refroidissement des métaux.
Au cours de cette période, les scientifiques ont mené des recherches approfondies sur l'application d'impulsions laser courtes dans LIBS. L'excitation avec des impulsions courtes génère du plasma dans une plage plus précise et réduit les effets de la lumière continue, ce qui permet une analyse plus précise des matériaux.
En utilisant des impulsions courtes, LIBS a démontré sa faisabilité dans les plasmas haute densité, améliorant considérablement les capacités de reconnaissance du capteur.
En outre, le potentiel de la technologie LIBS dans l'analyse des aliments est également activement exploré. Cette technologie est considérée comme un outil d’analyse rapide et peu destructeur de la qualité des aliments, capable d’effectuer des analyses qualitatives et quantitatives du lait, du pain et d’autres aliments, et de détecter d’éventuels problèmes de falsification.
Avec le développement continu de la technologie LIBS, des applications plus innovantes seront sans aucun doute introduites à l'avenir, notamment dans le domaine de la détection des matières dangereuses. Face à ces besoins changeants, comment l’armée américaine adopte-t-elle des réponses techniques efficaces aux nouveaux défis ?
