लेजर इमेजिंग तकनीक में एक सफलता ने शोधकर्ताओं को अभूतपूर्व दूरी से उल्लेखनीय रूप से विस्तृत 3 डी छवियों को कैप्चर करने में सक्षम बनाया है, जिसमें तीन से अधिक फुटबॉल क्षेत्रों से व्यक्तिगत चेहरे की विशेषताओं की पहचान करने के लिए पर्याप्त संकल्प ठीक है। सिस्टम लेजर शक्तियों का उपयोग करके संचालित करता है, जो पूरी तरह से आंख-सुरक्षित होने के लिए पर्याप्त है, सुरक्षा, बुनियादी ढांचा निगरानी और रिमोट सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाएं खोलता है।
यूके और यूएसए की एक अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान टीम ने एक एलआईडीएआर प्रणाली विकसित की है जो असाधारण सटीकता के साथ प्रकाश के व्यक्तिगत फोटॉन का पता लगा सकती है, जिससे यह एक किलोमीटर दूर तक वस्तुओं की उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3 डी छवियों का निर्माण करने की अनुमति देता है। सिस्टम ने व्यापक दिन के उजाले में मिलीमीटर-स्केल सटीकता हासिल की, जो पिछली तकनीकों पर एक महत्वपूर्ण सुधार है।
“हमारी प्रणाली एक एकल-फोटॉन डिटेक्टर का उपयोग लगभग दो बार कुशल के रूप में करती है, क्योंकि अन्य अनुसंधान समूहों द्वारा रिपोर्ट की गई समान LIDAR सिस्टम में तैनात डिटेक्टरों के रूप में और कम से कम 10 गुना बेहतर सिस्टम टाइमिंग रिज़ॉल्यूशन है,” हेरियट-वाट विश्वविद्यालय, अध्ययन के नेतृत्व में कहा गया है। लेखक। “ये सुधार इमेजिंग सिस्टम को लक्ष्य से अधिक बिखरे हुए फोटॉन एकत्र करने और बहुत अधिक स्थानिक संकल्प प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।”
ऑप्टिका जर्नल में प्रकाशित शोध, 325 मीटर की दूरी से आकार में एक मिलीमीटर के रूप में छोटे सुविधाओं को हल करने के लिए सिस्टम की क्षमता को प्रदर्शित करता है – लगभग तीन फुटबॉल क्षेत्रों की लंबाई से एक फिंगरप्रिंट की लकीरों को अलग करने के लिए लगभग बराबर। विस्तार का यह स्तर बुनियादी ढांचे की निगरानी से लेकर सुरक्षा और निगरानी तक के अनुप्रयोगों को बदल सकता है।
सिस्टम के दिल में एक अल्ट्रा-संवेदनशील क्वांटम डिटेक्टर है जिसे एक सुपरकंडक्टिंग नैनोवायर सिंगल-फोटॉन डिटेक्टर (एसएनएसपीडी) कहा जाता है, जिसे एमआईटी और नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया है। डिटेक्टर पूर्ण शून्य के ठीक ऊपर तापमान पर संचालित होता है, जिससे यह अभूतपूर्व दक्षता के साथ प्रकाश के अलग -अलग कणों का पता लगाने में सक्षम होता है।
हेरियट-वाट विश्वविद्यालय परिसर में आयोजित क्षेत्र परीक्षणों में, टीम ने विभिन्न परिस्थितियों में विस्तृत 3 डी छवियों पर सफलतापूर्वक कब्जा कर लिया। सिस्टम सिर्फ एक मिलीमीटर के गहराई के अंतर को अलग कर सकता है – क्रेडिट कार्ड की मोटाई के बारे में – यहां तक कि व्यापक दिन के उजाले में और महत्वपूर्ण दूरी पर। यह परिशुद्धता इमारतों या प्राकृतिक संरचनाओं में सूक्ष्म परिवर्तनों का पता लगाने के लिए अमूल्य साबित हो सकती है जो संभावित सुरक्षा खतरों का संकेत दे सकती हैं।
“इस प्रकार की माप प्रणाली बेहतर सुरक्षा और निगरानी प्रणालियों को जन्म दे सकती है, जो उदाहरण के लिए, धुएं या कोहरे और अव्यवस्थित दृश्यों के माध्यम से विस्तृत गहराई छवियों का अधिग्रहण कर सकती हैं,” मैकार्थी ने समझाया। प्रौद्योगिकी पर्णसमूह या छलावरण जाल जैसी बाधाओं के पीछे छिपी हुई वस्तुओं के लिए विशेष वादा दिखाती है, एक क्षमता जो सुरक्षा अनुप्रयोगों और खोज-और-बचाव संचालन दोनों के लिए मूल्यवान होगी।
सिस्टम स्पेक्ट्रम के अवरक्त हिस्से में 1550 नैनोमीटर की एक तरंग दैर्ध्य पर संचालित होता है, जिससे यह नेत्र सुरक्षा को बनाए रखते हुए बहुत कम बिजली के स्तर का उपयोग करने की अनुमति देता है-वास्तविक दुनिया की तैनाती के लिए किसी भी तकनीक के लिए एक महत्वपूर्ण विचार। उपयोग की जाने वाली औसत शक्ति 3.5 मिलिवेट्स से कम थी, जो एक विशिष्ट लेजर पॉइंटर की शक्ति के बराबर थी।
आगे देखते हुए, अनुसंधान टीम ने 10 किलोमीटर तक की अधिक दूरी पर सिस्टम का परीक्षण करने की योजना बनाई है, और धूम्रपान और कोहरे जैसी चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में इसकी प्रभावशीलता का पता लगाया है। वे डेटा विश्लेषण को गति देने और अधिक दूर के दृश्यों की इमेजिंग को सक्षम करने के लिए उन्नत कम्प्यूटेशनल तरीकों पर भी काम कर रहे हैं।
यह विकास दूरस्थ संवेदन प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है, सुरक्षा मानकों को बनाए रखते हुए अभूतपूर्व विवरण और सीमा प्रदान करता है। निहितार्थ कई क्षेत्रों में हैं, बुनियादी ढांचे की निगरानी और सुरक्षा से लेकर पर्यावरण संवेदन और स्वायत्त वाहन नेविगेशन तक।
आई-सेफ पावर लेवल का उपयोग करते समय लंबी दूरी पर बारीक विवरणों को कैप्चर करने की सिस्टम की क्षमता इसे उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से मूल्यवान बना सकती है जहां सुरक्षा और परिशुद्धता सर्वोपरि है, जैसे कि महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे की निगरानी करना या जटिल वातावरण में खोज और बचाव संचालन में सहायता करना।
अनुसंधान को कई संगठनों द्वारा समर्थित किया गया था, जिसमें इंजीनियरिंग और फिजिकल साइंसेज रिसर्च काउंसिल, यूरोपियन रिसर्च काउंसिल, DARPA और NASA शामिल हैं, जो विभिन्न क्षेत्रों में इसके संभावित प्रभाव की अंतर्राष्ट्रीय मान्यता पर प्रकाश डालते हैं।
इस तकनीक को लागू करने में रुचि रखने वाले संगठनों के लिए, मैककार्थी इस बात पर जोर देता है कि सिस्टम का लचीलापन विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलन के लिए अनुमति देता है, स्टैंडऑफ दूरी, लेजर पावर लेवल, डेटा अधिग्रहण समय और गहराई संकल्प जैसे कारकों को संतुलित करता है।
यह सफलता दर्शाती है कि क्वांटम तकनीक वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों को कैसे बढ़ा सकती है, जो रिमोट सेंसिंग और 3 डी इमेजिंग में संभव है की सीमाओं को आगे बढ़ाती है। जैसा कि विकास जारी है, हम जल्द ही इन प्रणालियों को बुनियादी ढांचे की सुरक्षा से लेकर पर्यावरण निगरानी तक के अनुप्रयोगों में तैनात कर सकते हैं, जो हमारे आसपास की दुनिया को देखने और मापने की हमारी क्षमता में एक नया अध्याय चिह्नित करते हैं।
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