Российские физики разработали лазер для выявления утечек метана.

Он представляет собой диск микроскопических размеров, который действует в инфракрасном диапазоне. Диаметр лазера всего 0,05 мм — это примерно как половина толщины человеческого волоса. Лазеры с инфракрасным излучением могут решать широкий спектр задач — например, экологического мониторинга, медицинской диагностики, химического анализа и, в частности, поиска утечек метана в шахтах и на газопроводах. Но пока этих приборов недостаточно из-за сложности производства и высокой себестоимости. Ученые разработали прототип инструмента, который в будущем сможет стать техническим решением, внедренным в производство.

«Важное преимущество созданного нами межзонного лазера в том, что его конструкция позволяет, меняя температуру рабочей среды, настраивать длину волны излучения в широком диапазоне, необходимом для проведения химического анализа, диагностики и молекулярной спектроскопии. Квантово-каскадные и оптоволоконные лазеры такой широкой возможности не дают», — объяснил доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Института физики микроструктур РАН Сергей Морозов.

Именно функция перестраиваемости лазера позволяет быстро определять утечку метана на газопроводах, в шахтах и подземных сооружениях.

Для этого на одном конце помещения или трассы трубопровода светит лазер на длине волны 3,2 мкм (одна из длин, подходящих для поглощения метана), а на другом конце его излучение фиксирует детектор и выдает сигнал в вольтах. Если на пути свечения лазера возникает утечка метана, то газ поглощает его излучение и сигнал на детекторе уменьшается.