激光引导闪电
光学
2024-04-16 v2 大气与海洋物理
等离子体物理
摘要
闪电放电期间带电云层与地表之间循环的电流会造成相当大的破坏和人员伤亡。因此，除了传统的富兰克林避雷针外，开发更好的防护方法十分重要。在此我们展示首个证明：短而强激光脉冲形成的丝状光丝可在相当距离上引导闪电放电。我们相信这一实验突破将推动闪电防护与闪电物理学的进展。2021 年夏季在瑞士东北部 Säntis 山使用高重频太瓦激光开展了实验活动。两台独立的高速摄像机记录到负极性上行闪电先导被引导达 50 m 的距离。激光丝状光丝对负极性闪电先导的引导还在另外三例中经 VHF 干涉测量得到证实，且在被引导闪电事件期间探测到的 X 射线爆发次数显著增加。尽管该研究领域二十多年来十分活跃，全球众多研究组致力于实现此目标，本结果证明了激光对闪电的引导，并可能催生激光避雷针的发展。本工作为超短激光的新大气应用铺平道路，代表了基于激光的机场、发射台或大型基础设施闪电防护发展的重要一步。
引用
@article{arxiv.2207.03769,
title = {Laser-guided lightning},
author = {Aurélien Houard and Pierre Walch and Thomas Produit and Victor Moreno and Benoit Mahieu and Antonio Sunjerga and Clemens Herkommer and Amirhossein Mostajabi and Ugo Andral and Yves-Bernard André and Magali Lozano and Laurent Bizet and Malte C. Schroeder and Guillaume Schimmel and Michel Moret and Mark Stanley and W. A. Rison and Oliver Maurice and Bruno Esmiller and Knut Michel and Walter Haas and Thomas Metzger and Marcos Rubinstein and Farhad Rachidi and Vernon Cooray and André Mysyrowicz and Jérôme Kasparian and Jean-Pierre Wolf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03769},
year = {2024}
}
备注
Laser-guided lightning. Nat. Photon. (2023)