军事评论

改进的精度NMR可以反转惯性导航

37
来自美国布卢明顿印第安纳大学的物理学家团队使用了公司的核磁共振设置 诺斯罗普·格鲁曼公司 在极化氙-129和氙-131中搜索NMR。 通过长期放松(长达20秒),科学家们获得了对磁场波动不敏感的粒子的核磁共振频率的确切比率。


实验装置的方案。 主摄像头的尺寸为2 mm。 (IU插图)
实验装置的方案。 主摄像头的尺寸为2 mm。 (IU插图)


使用标准理论预测来确定中子自旋对氙原子角动量的贡献,作者能够将NMR灵敏度的上限提高两个数量级,小于一毫米,而改进技术的进一步潜力又估计了两个数量级。

为什么我们需要如此高的准确度? Mike Snow(IU)及其同事解释说,例如,该技术适用于创建一种新型导航系统,该系统使用自旋极化原子核(Xenon-129和Xenon-131)作为原子级陀螺仪,始终指向同一方向。 由于小尺寸和超低功耗,即使是最紧凑的无人机和飞机也可以在GPS不可用或通过电子战来抑制的区域中配备这种惯性导航系统。 当然,这一系列研究已经取得了进展 诺斯罗普·格鲁曼公司.

微核磁共振陀螺仪(micro-NMRG),由诺斯罗普·格鲁曼公司根据与美国国防部高级研究部的合同(插图诺斯罗普·格鲁曼公司)开发的。
微核磁共振陀螺仪(micro-NMRG),由诺斯罗普·格鲁曼公司根据与美国国防部高级研究部的合同(插图诺斯罗普·格鲁曼公司)开发的。
原文出处:
http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10008885/
37 评论
信息
亲爱的读者,您必须对出版物发表评论 注册。

Ужезарегистрированы? 登录

  1. 萨米
    萨米 9十月2013 07:32
    +1
    哇....
    1. mirag2
      mirag2 9十月2013 08:13
      +3
      太好了!我一直很欣赏高科技产品,在那里已经投入了很多劳动,智力和生产质量。
      我真的非常希望这些东西能和我们一起出现。
      此外,您甚至不需要在这里投资疯狂的钱,科学家几乎永远不会获得不可估量的钱,他们只是热情的人,您只需要让他们有机会做自己喜欢的事,而不用去考虑家庭,饮食和健康状况。梅赛德斯并不严格,只要它走了就没有破损,这对所有事物都足够了,然后它将富有成效地工作并成为爱国者。
      当然,工作中最重要的事情是获得材料,设备和其他东西-我认为我们已经为此感到紧张。
    2. fzr1000
      fzr1000 9十月2013 09:07
      +1
      但是这些最新的陀螺仪是否不易受到电子战的影响?
      1. 着火
        着火 9十月2013 09:21
        0
        受...
        1. vvvvv
          vvvvv 9十月2013 10:31
          +1
          “对磁场波动不敏感”
          那些。 电子磁铁 影响没有效果。 我认为在内部节点本身上不会受到电子战的影响,甚至不会受到电子磁铁的影响。 炸弹可以被屏蔽。 只有当对象与外部环境之间存在无线电链接时,EW才可能被破坏。 具有有线屏蔽连接的屏蔽对象绝对可靠地受到保护。 甚至电子杂志。 核爆炸产生的动量都没有被屏蔽。
          1. 528Obrp
            528Obrp 9十月2013 11:03
            0
            好吧,这是徒劳的。 这些波动应多久跟随一次?
            此外,进动元件有一个松弛时间,在什么磁场强度下进行测量? 好吧,最重要的是,将这台陀螺仪放置在Magnitogorsk区域.......磁场很难屏蔽,我们需要能够对其进行补偿的设备
            Quote:vvvvv(3
            甚至电子杂志。 核爆炸产生的动量都没有被屏蔽。
            但是有什么意义呢? 毕竟其他设备都是灰烬!
            1. vvvvv
              vvvvv 9十月2013 13:25
              +1
              难以产生无法屏蔽的冲动。 技术和电子设备即使在发生核爆炸的情况下也能正常工作。但是在太空中,大气通常无法抵御所有可能的辐射,但是一切正常!
              保护所需的所有设备均已屏蔽。
              1. 528Obrp
                528Obrp 9十月2013 15:30
                +1
                请命名适用于的技术
                Quote:vvvvv
                即使在核爆炸中

                Quote:vvvvv
                难以产生无法屏蔽的冲动。

                反之亦然。
                您是否听说过电磁风暴中技术的失败? 这是沙尘暴中的沙粒。
                发生核爆炸后,屏幕将蒸发。 强大的脉冲不被屏蔽,而是被分流(避雷针也是一种分流器)。 电磁能穿透具有不同波阻抗的电力电缆,射频馈线,螺栓和螺母,最后进入尖锐的突出部分。 保护(旁路)是可能的,但是非常昂贵。 分流元件-放电元件,压敏电阻和各种类型的避雷器(避雷器)。 良好保护的条件是在不接地的地方接地-普通电线的强力母线(以便它不会蒸发)。 所有这些都是非常昂贵的。

                磁场根本没有被屏蔽(他具有这种性质),只能对其进行补偿。 这是一个教育计划。
                1. 咆哮者
                  9十月2013 15:45
                  -2
                  Quote:528Obrp
                  请命名适用于的技术
                  Quote:vvvvv
                  即使在核爆炸中

                  Quote:vvvvv
                  难以产生无法屏蔽的冲动。

                  反之亦然。
                  您是否听说过电磁风暴中技术的失败? 这是沙尘暴中的沙粒。
                  发生核爆炸后,屏幕将蒸发。 强大的脉冲不被屏蔽,而是被分流(避雷针也是一种分流器)。 电磁能穿透具有不同波阻抗的电力电缆,射频馈线,螺栓和螺母,最后进入尖锐的突出部分。 保护(旁路)是可能的,但是非常昂贵。 分流元件-放电元件,压敏电阻和各种类型的避雷器(避雷器)。 良好保护的条件是在不接地的地方接地-普通电线的强力母线(以便它不会蒸发)。 所有这些都是非常昂贵的。

                  磁场根本没有被屏蔽(他具有这种性质),只能对其进行补偿。 这是一个教育计划。

                  如果美军靠近边界,我们将在俄罗斯上空引爆一枚200Mt的热核炸弹,以烧毁敌人的所有电子设备...
                  1. 528Obrp
                    528Obrp 9十月2013 16:00
                    +1
                    Quote:咆哮者
                    如果美军靠近我们的边界,我们将在俄国上空引爆一枚200Mt的热核炸弹,以烧毁敌人的所有电子设备。

                    嗯,是。 您至少了解了图片中显示的内容,但是,我很挣扎。
                    如果您理解(祝您好运!请参阅有关激光磁力计的最新文章)
                    如果我无法解释,对一个好人来说并不难。
                    只是所有这些都是上世纪70年代。
                    1. 咆哮者
                      9十月2013 16:19
                      0
                      Quote:528Obrp
                      嗯,是。 您至少了解了图片中显示的内容,但是,我很挣扎。

                      我在哪里......
                      Quote:528Obrp
                      如果你能理解 (祝你好运!

                      笑
                      Quote:528Obrp
                      如果我无法解释,对一个好人来说并不难。

                      我会很高兴阅读。
                      Quote:528Obrp
                      只是所有这些都是上世纪70年代。

                      那么在诺斯罗普·格鲁曼书呆子工作?
                      1. 528Obrp
                        528Obrp 9十月2013 16:26
                        0
                        见下文。
                2. vvvvv
                  vvvvv 10十月2013 00:24
                  +2
                  您可以谷歌:
                  -“用于保护免受工业频率磁场和射频范围电磁场影响的材料”
                  -“磁屏蔽”

                  您确定可以某种方式产生一个纯磁场大场,而不是电磁场吗? 指在相当远的距离。 毕竟,通常来说,用锤子向敌人砸东西要容易得多。 物体附近发生核爆炸,蒸发保护-也不适合。 为什么要接着谈论电子磁铁。 一时冲动,如果您打算通过附近的核爆炸使一切蒸发? 核武器并不总是适用。 甚至美国在其理论上也用高精度无核武器进行的“全球打击”取代了它。 那些。 考虑到所有这些以及各种无人机,机器人等,防御和对电子设备的攻击等主题。 变得有意义。 我什至在美国惊慌的情况下阅读过有关其电子产品不受屏蔽保护的资料,这需要大量的支出,因为在美国领土上发生数百万吨的爆炸时,所有未受保护的电子设备都将被切断。 那些。 从这一点很明显,这种保护适用。
                  毕竟,远距离也使用电子战,这不是核武器。
                  这是有关该主题的一些很好的材料:K. Kopp。 电子炸弹是大规模杀伤性武器。
                  更多:法拉第笼-用于屏蔽设备免受外部电磁场影响的设备。 通常是用导电材料制成的接地笼。
                  法拉第笼的工作原理非常简单-当闭合的导电壳进入电场时,自由壳电子在该场的影响下开始移动。 结果,电池的相对侧获得电荷,该电荷的场补偿外部场。
                  法拉第笼只能保护电场。 静磁场将穿透。 变化的电场会产生变化的磁场,而磁场又会产生变化的电场。 因此,如果借助于法拉第笼来阻挡变化的电场,则也不会产生变化的磁场。
                  然而,在高频区域,这种屏幕的作用是基于电磁波从屏幕表面的反射以及由于涡流引起的热损失而导致的高频能量在其厚度上的衰减。
                  顺便说一句,我本人想到的是涡流和不需要接地-并在法拉第笼中找到了“防止电磁脉冲涡流的保护”,法拉第笼描述了这种保护机制。
      2. 评论已删除。
    3. 孤独
      孤独 9十月2013 11:41
      0
      是的,他们工作并且知道如何投资科学。

      无需改革。 投资科学并取得成果
  2. nemec55
    nemec55 9十月2013 08:11
    0
    他们在说什么 ??????
    1. Canep
      Canep 9十月2013 08:23
      0
      什么是核磁共振? 核磁共振还是其他?
    2. 私酒
      私酒 9十月2013 08:55
      +2
      不需要传统的机械陀螺平台。
      1. 尼克斯普
        尼克斯普 9十月2013 15:29
        0
        阅读这样的评论时,唯一想到的就是“ :)”。 认真地,它在实践上得到了理论证明和证实-传感元件(陀螺仪/ DUS和加速度计)的精度(相等)相等 всегда 平台将更粗糙ANN。 另一件事是平台ANN已经比网球大一点。
  3. 尼克斯普
    尼克斯普 9十月2013 08:22
    +1
    当然,在包括中国在内的“原子”陀螺仪领域中有很多研究,但是直到出现真正的样本并经测试确认准确度(包括在苛刻的使用条件下),所有这些都是空话。
    甚至制造了这种陀螺仪,问题是它要花费多少,以及是否建议将其安装在小型无人机上。
    1. 奥廖尔
      奥廖尔 9十月2013 08:38
      +7
      甚至制造了这种陀螺仪,问题是它要花费多少,以及是否建议将其安装在小型无人机上。


      我们总是只有一件事。 为什么要穿鞋,我们要穿靴子走路,为什么要用现代面料制成保暖衣物,还有豌豆夹克呢。 这样的地位不会使我们变得更好。 基础研究总是很昂贵,几乎没有应用,但是进步并没有停止,获得的基础知识成为了我们生活中包括军队中新技术的基础。 我们绝不能寻找缺点,而应致力于新的知识领域,包括在军事领域……
      1. 马克斯维
        马克斯维 9十月2013 09:42
        0
        Quote:奥廖尔
        我们总是一件事

        我认为,您只阅读了niksup评论中的最后一段,关于价格,他正确地指出
      2. 尼克斯普
        尼克斯普 9十月2013 15:23
        -1
        不要扭曲。
        我在哪里写关于这些事态发展不需要处理的事实? 我只是说,有必要适当地评估开发和实施此类事物的成本需求。 最好的敌人的好。 导致尝试成为所有事物中第一个的原因仍然可见。
        是的,精确的陀螺仪是很好的,但这并不意味着如果不进行额外的更正,我们将获得一名神童。 如果说的是民用,那么卫星价格便宜,其结果是在惯性便宜的车厢内(即使在任何手机上都装有传感器)也可以。 如果我们谈论的是军事,那么从原则上讲,自主的人工神经网络不允许解决WTO的任务。
    2. 咆哮者
      9十月2013 13:43
      0
      引用:niksup
      当然,在包括我们在内的“原子”陀螺仪领域中有很多研究,但是这里 直到出现真实样本,经测试确认的准确性(包括在严苛的使用条件下), 这些都是空话.

      当它们出现时,为时已晚...
      引用:niksup

      甚至制造这样的陀螺仪,问题是 它要花多少钱,以及是否建议将其安装在小型无人机上。

      便宜地导航星星。
    3. 咆哮者
      9十月2013 13:50
      0
      引用:niksup
      当然,在“原子”陀螺仪领域有很多研究, 包括我们的

      不放弃与我们研究的链接吗? 还是很秘密?
      1. 尼克斯普
        尼克斯普 9十月2013 15:25
        0
        是的,量子陀螺仪中有同志。 但是我没有注意到他们对研究的认真态度。 会议发言人。 不幸的是,我没有任何链接,但是在互联网上,我认为报告摘要
        1. 咆哮者
          9十月2013 15:53
          0
          引用:niksup
          是的,量子陀螺仪中有同志。 只是在这里我没有注意到他们对研究的认真态度。 会议发言人。 不幸的是我没有链接,但是在互联网上我认为报告摘要

          也许方向是没有希望的? 然后他们会写信给诺斯罗普·格鲁曼,以免浪费时间。
          1. 尼克斯普
            尼克斯普 9十月2013 16:13
            0
            也许很有希望。 只有在这样的事情上,务实才更好。 创建复杂设备的关键并不意味着任何事情。 威望-是的,但价格太高。 最好等待一两年,而不要踩在耙子上。 没错,我们在上面注意到我们刚刚开始使用激光陀螺仪。 首先,让他们还清(他们的发展)。 无论如何,要实际应用这些陀螺仪还需要15年的时间。
      2. 528Obrp
        528Obrp 9十月2013 16:24
        +1
        这不是链接,但突然之间
        使用所谓的塞曼效应。 带有磁矩的原子进入磁场时会获取额外的能量,该能量的辐射频率与该磁场在观察点的总磁感应矢量成比例。 磁力计的敏感元件是一个容器,其中有成对的铯,rub或氦。 由于单色光的闪烁(光泵浦方法),蒸汽电子从一个能量子能级转移到另一个能量子能级。 泵浦结束后,它们返回到先前的水平,同时伴随着能量辐射,其频率与磁场强度成正比。

        在这种情况下,磁场强度决定了线圈,如图所示。 开发于70年代后期(可能是错误的),于80年代实施
        1. 咆哮者
          9十月2013 16:53
          0
          Quote:528Obrp
          这不是链接,但突然之间
          使用所谓的塞曼效应。 带有磁矩的原子进入磁场时会获取额外的能量,该能量的辐射频率与该磁场在观察点的总磁感应矢量成比例。 磁力计的敏感元件是一个容器,其中有成对的铯,rub或氦。 由于单色光的闪烁(光泵浦方法),蒸汽电子从一个能量子能级转移到另一个能量子能级。 泵浦结束后,它们返回到先前的水平,同时伴随着能量辐射,其频率与磁场强度成正比。

          在这种情况下,磁场强度决定了线圈,如图所示。 开发于70年代后期(可能是错误的),于80年代实施


          设备上没有标记,您如何确定其中的内容?
          高分辨率图片的版本(3000X2400)。
          http://media.globenewswire.com/cache/189/hires/8379.jpg

          因此,诺斯罗普·格鲁曼公司在新闻稿中欺骗了人们吗?
          http://www.irconnect.com/noc/press/pages/news_releases.html?d=194277
          1. 528Obrp
            528Obrp 9十月2013 17:03
            +1
            您需要什么诺斯罗普·格鲁曼公司!
            要谈论一些您需要的话题!
            首先,对net33中的MXNUMX进行描述(我什至用螺栓找到了图片)
            甚至指示了偏振滤光片的类型。 这种效果已经研究了很长时间。 已经创建了许多设备。 从磁力仪,陀螺仪到气相色谱仪。
            现在没有新内容了。 作为新内容呈现的是设计师和技术人员的工作,并将其转移到新的元素库中。 在美国,德国和俄罗斯,所有这些东西都有其优缺点。

            http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1161636&uri=page16.html прочтите
          2. 528Obrp
            528Obrp 9十月2013 17:19
            0
            Quote:咆哮者
            设备上没有标记,您如何确定其中的内容?

            他们笑了。 我看上面的图。 在这里,我看到了泵浦激光器,偏振滤光片,产生参考磁场的线圈,大量无效物质,泵浦激光器和激光辐射接收器。 一切工作原理写在下面,NMR的描述在哪里
            1. 咆哮者
              10十月2013 00:21
              0
              Quote:528Obrp
              Quote:咆哮者
              设备上没有标记,您如何确定其中的内容?

              他们笑了。 我看上面的图。 在这里,我看到了泵浦激光器,偏振滤光片,产生参考磁场的线圈,大量无效物质,泵浦激光器和激光辐射接收器。 一切工作原理写在下面,NMR的描述在哪里

              上图显示 诺斯罗普·格鲁曼公司的实验装置用于开发亚原子陀螺仪.
              如果仔细阅读,将会看到顶部的图与我上面写的名称相同。
              1. 528Obrp
                528Obrp 10十月2013 06:52
                0
                Ufff ....给一个链接
                Quote:咆哮者
                诺斯罗普格鲁曼

                Quote:咆哮者
                诺斯罗普·格鲁曼公司
                。 是的,uzhzh。 因为是这样的:
                http://femto.com.ua/articles/part_2/4816.html

                和参考
                它。:Maleev PI,新型陀螺仪,湖,1971; Pomerantsev NM,Ryzhkov VM,Skrotsky GV,量子电磁学的物理基础,M.,1972; Kuritski MM,Goldstein MS,惯性导航,[trans。 [摘自英语],“ TIIER”,1983年,第71卷,第10期,p。 47; Woodman K. F.,Franks PW,Richards MD,《核磁共振陀螺仪:评论》,“航海杂志”,1987年,第40期。 第3页,第366页。 XNUMX。

                AH谢拉耶夫。
  4. patriot2
    patriot2 9十月2013 09:26
    0
    不错,但我们在国防工业中的科学思想色彩对此有何看法? 采纳和实施...
  5. nod739
    nod739 9十月2013 09:33
    +2
    Quote:奥廖尔
    我们总是只有一件事。 为什么要穿鞋,我们要穿靴子走路,为什么要用现代面料制成保暖衣物,还有豌豆夹克呢。 这样的地位不会使我们变得更好。 基础研究总是很昂贵,几乎没有应用,但是进步并没有停止,获得的基础知识成为了我们生活中包括军队中新技术的基础。 我们绝不能寻找缺点,而应致力于新的知识领域,包括在军事领域……


    我支持
    添加
    即使9个研究中有10个都是浪费金钱和精力。 如果没有突破,那么只有十分之一可以在国民经济中得到应用
    1. 528Obrp
      528Obrp 9十月2013 15:53
      0
      Quote:nod739
      即使9个研究中有10个都是浪费金钱和精力。

      是的,然后是Chubais到墙上。 原因就好像是真实的。
  6. Nayhas
    Nayhas 9十月2013 09:37
    +2
    我们只是开始在飞机上使用激光陀螺仪导航系统,他们已经开发了NMR陀螺仪...
  7. Averias
    Averias 9十月2013 09:53
    0
    在不赘述的情况下,我们有一些类似的东西(我指定类似),并且我们很久以前就已经开发了它。 但是我不知道他们是否使用它。 好像在“ Shkvali”上是这样。 他们喜欢提前吹牛。 从原型到实际的应用程序通常无法实现。 在所有国家/地区,所有有价值的东西都被保密。 在这里,为什么呢。 但是,大脑有效的事实是的,它们很棒。 虽然,说出科学家的名字会很有趣。 我被模糊的怀疑所折磨.......
    1. 528Obrp
      528Obrp 9十月2013 10:41
      0
      NMR是核磁共振。 在手指上,这非常简单:磁场中的任何质子的行为都像是振荡的陀螺(yule)(进动)。 其进动的频率与磁场的大小成正比。 效果很早就打开了。 基于这种效果,断层扫描仪,光谱仪和磁力计可以工作(很多事情)。 苏联80年代最广泛使用的是磁力计MP203(质子)。
      在含质子的物质周围缠绕一个线圈;变频电流通过它,并在接收线圈处测量电压。 在谐振时刻,该电压急剧变化。 例如,地球磁场中氢进动的频率约为2.5 kHz

      在金属蒸气通过期间激光束的偏振角的变化也取决于磁场。 应用-在相同的80年代磁力计M33(量子)中

      我对中子的进动一无所知。
  8. 评论已删除。