एक सिस्मोमीटर के रूप में ग्लास फाइबर

डेटा लाइनें आश्चर्यजनक रूप से सटीक और विस्तृत तरीके से पृष्ठभूमि की गतिविधियों का पता लगाती हैं

फाइबर ऑप्टिक केबल न केवल तेजी से डेटा कंडक्टर हैं, वे भूकंप सेंसर के रूप में भी उपयुक्त हैं © किनी / iStock
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टेल्टेल लाइट दालें: भविष्य में, दूरसंचार फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क भूकंप सेंसर के रूप में भी काम कर सकते हैं। जैसा कि आइसलैंड पर एक पायलट परीक्षण साबित होता है, ये रेखाएं भूमिगत के न्यूनतम आंदोलनों पर प्रतिक्रिया करती हैं - और यह उनके हल्के चरणों में विशिष्ट परिवर्तनों के माध्यम से प्रकट करती है। पत्रिका "नेचर कम्युनिकेशंस" के शोधकर्ताओं के अनुसार इस तरह के ग्लास डिटेक्टर इसलिए आम सीस्मोमीटर नेटवर्क के लिए एक सस्ता और लगभग सर्वव्यापी पूरक होगा।

फाइबर ऑप्टिक केबल्स आधुनिक दूरसंचार की रीढ़ हैं, क्योंकि उनमें डेटा दुनिया भर में प्रकाश की चमक के रूप में घूमता है। ये केबल लंबे समय से भूमिगत में घने जालों का निर्माण करते हैं और यहां तक ​​कि समुद्रों को पनडुब्बी केबल के रूप में पार करते हैं। और वास्तव में यही भू-शोधकर्ताओं के लिए दिलचस्प बनाता है। क्योंकि डेटा लाइनें बिल्कुल वही हैं जहां भूकंप और अन्य कंपन प्रकट होते हैं - भूमिगत में।

मोशन डिटेक्टर के रूप में आवारा प्रकाश

रोमांचक बात यह है कि, भूकंपीय किलोमीटर की तरह, फाइबर ऑप्टिक केबल जमीन पर आंदोलनों और कंपन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। "जब एक भूकंप की लहर फैलती है, तो यह स्थानीय भूमिगत को फैलाता है और संकुचित करता है - और इसके साथ फाइबर-ऑप्टिक केबल भी इसमें दफन हो जाता है", जर्मन जियोफॉर्स्चुंगज़ेंट्रम पोट्सडैम के फिलिप जूससेट और उनके सहयोगियों को समझाएं। ये परिवर्तन लेजर सिग्नल और उनके बिखरे हुए प्रकाश को लाइन में बदलते हैं - उन्हें सेंसर में बनाते हैं।

जूससेट और उनके सहयोगियों ने अब परीक्षण किया है कि आइसलैंड में भूकंपीय माप के लिए फाइबर ऑप्टिक केबल कितनी अच्छी तरह से उपयुक्त हैं। वे एक फाइबर-ऑप्टिक केबल का उपयोग करते हैं, जिसका उपयोग 1994 से दूरसंचार के लिए आइसलैंडिक रेक्जनेस प्रायद्वीप पर किया गया है। परीक्षण के लिए, शोधकर्ताओं ने 15 किलोमीटर के ग्लास फाइबर स्ट्रैंड के माध्यम से लेजर प्रकाश दालों को भेजा और आने वाली प्रकाश तरंगों का विश्लेषण किया। वे फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग करके और इतनी लंबी दूरी पर भूकंपीय माप करने वाले दुनिया के पहले हैं।

स्थानीय भूकंप के दृश्य संकेत भूगर्भीय गड़बड़ी को स्पष्ट करते हैं © Jousset et al./ प्रकृति संचार, CC-by-sa 4.0

आश्चर्यजनक रूप से विस्तृत

आश्चर्यजनक परिणाम: "हमारे फाइबर-ऑप्टिक केबल माप ने पृष्ठभूमि को पहले से कहीं अधिक सटीक बना दिया, " जौसेट की रिपोर्ट है। "उन्होंने हर चार मीटर पर बिंदुओं से संकेत दिए - इतना घना भूकंप का एक नेटवर्क है। मील-लंबी" श्रृंखला "ने आइसलैंड पर आने वाले छोटे भूकंपों को दर्ज किया, लेकिन दूर के भूकंपों से भी झटका लगा।" धीमी गति से जमीन की विकृति या विस्फोट। प्रदर्शन

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि भूकंपीय आंकड़ों ने शोधकर्ताओं को भूकंप के दोषों के साथ-साथ क्षेत्र में भूवैज्ञानिक दोषों की संरचना का पता लगाने में सक्षम किया जैसे कि सोनार का उपयोग करना। उन्हें उपसतह में दूसरे, पहले अज्ञात फ्रैक्चर क्षेत्र के प्रमाण भी मिले।

आइसलैंड पर दोष। ऐसे दोषों का स्थान फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है। फिलिप जूससेट / GFZ

विशेष रूप से agglomerations के लिए उपयुक्त है

"यह दर्शाता है कि दूरसंचार के लिए रखी गई पारंपरिक फाइबर-ऑप्टिक केबल का उपयोग अत्यधिक संवेदनशील सेंसर की अर्ध-निरंतर श्रृंखलाओं के रूप में किया जा सकता है, " जूससेट और उनके सहयोगियों ने नोट किया। इस प्रकार ट्रांसमिशन नेटवर्क भूकंपीय विज्ञान के लिए एक अनुकूल और लगभग सर्वव्यापी उपकरण बन सकता है।

"सैन फ्रांसिस्को, मैक्सिको सिटी, टोक्यो, इस्तांबुल और कई अन्य जैसे महानगरीय क्षेत्रों में मौजूद भूकंप के जोखिम को देखते हुए, हमारी विधि मौजूदा भूकंप मापने के उपकरणों के लिए एक लागत प्रभावी और व्यापक पूरक प्रदान करती है। ", GFZ के सह-लेखक चार्लोट क्रावस्की कहते हैं। आगे की जांच अब यह दिखाने के लिए है कि क्या इस तरह के माप के लिए गहरे समुद्र में केबल का भी उपयोग किया जा सकता है। वे तब समुद्री जल और महाद्वीपीय प्लेट आंदोलनों को पकड़ सकते थे, साथ ही पानी के दबाव पर डेटा प्राप्त कर सकते थे। (नेचर कम्युनिकेशंस, 2018; डोई: 10.1038 / s41467-018-04860-y)

(जर्मन रिसर्च सेंटर फॉर जियोसाइंस GFZ, 04.07.2018 - NPO)