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回転光を利用した光ジャイロ

04.11.2018

ジャイロスコープは、無人車両、航空機、およびポータブル電子デバイスが XNUMX 次元空間での方向を決定するデバイスです。

最初のジャイロスコープは、軸の周りを高速で回転する巨大なディスクに基づいていましたが、最新の携帯電話を開くと、ジャイロスコープのサイズが小さなチップのサイズに縮小されていることがわかります。これは、反対方向に移動する同じ質量の XNUMX つの物体に作用する力を測定する微小電気機械センサー (MEMS) の使用によって可能になりました。ただし、MEMS ジャイロスコープには、部分的に機械的な性質があるため、感度など多くの制限があるため、科学者は MEMS ジャイロスコープと同じ機能を実行するジャイロスコープの光学バージョンを開発しました。

可動機械部品を持たない光ジャイロスコープは、感度が高いため、フランスの物理学者ジョルジュ・サニャック (Georges Sagnac) に敬意を表してその名前が付けられたサニャック効果を使用して、空間内の位置を測定する際により高い精度を提供します。この効果は、アルバートアインシュタインの一般相対性理論に直接関係しており、それを再現するために、光のビームを XNUMX つのビームに分割して、閉じた円形のライトガイドに沿って反対方向に移動させます。

センサーの位置を変更する、または光線の移動軸を中心にセンサーを回転させると、一方のビームが他方のビームに対してわずかにリードして、感知素子の前を通過します。軸が XNUMX 次元空間の軸と一致する XNUMX つのリングファイバーを使用して、センサー全体の現在の空間方向を計算することができます。

最近まで作成された最も高精度の光ジャイロスコープは、ゴルフボールのサイズに匹敵するサイズであり、携帯用電子機器での使用は不可能でした。しかし最近、カリフォルニア工科大学のエンジニアと科学者のグループが、光学ジャイロスコープの小型化の長年の障害であった問題を解決することに成功しました。彼らの仕事の結果は、前世代の同様のジャイロスコープよりも 500 分の 30 の光学ジャイロスコープであり、新しいデバイスのセンシング要素は、古いデバイスよりも XNUMX 分の XNUMX の光の位相変化を記録できます。

このような光ジャイロスコープの大幅な小型化の可能性は、「相互感度向上」という新技術の使用によって可能になりました。

「相反」という用語は、この技術が両方の光線に影響を与え、熱雑音、導波管内の光散乱効果、およびその他の環境干渉の有害な影響を補償することを示しています。この「感度の相互増加」により、信号対雑音比を何倍にも増加させることが可能になり、その結果、導波路のサイズを縮小し、光ジャイロスコープ全体のサイズを縮小することが可能になりました。米粒くらいの大きさ。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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飛行機の代わりに電車 30.01.2020

ヨーロッパの人々は、飛行機が環境に与えるダメージを恥じているため、空の旅よりも鉄道輸送を選ぶ傾向が強まっています。

ヨーロッパでは、スウェーデンの女子高生グレタ・トゥーンベリに象徴されるように、環境保護運動が急速に広まっています。特に環境活動家は、フライトシェイミングと呼ばれる現象を推進しています。その支持者は、飛行機を飛ばすことで地球に害を及ぼすとされる人々に恥をかかせるよう呼びかけています。どうやら、ヨーロッパ人は空を飛ぶことを本当に恥ずかしく思っているようです。スウェーデンとドイツでは、空の旅の数が XNUMX 年ぶりに減少しました。

2019 年のスウェーデンの空港の乗客数は 4 年と比べて 2018% 減少し、航空会社の乗客数は 2% 減少しました (国内線 - 9% 減少)。ドイツの航空会社の乗客数は 0,4% 減少し、国内線の旅客数は 2% 減少しました。フライトシェイミングの支持者は、飛行機の代わりに列車を使用することを求めていますが、明らかにこれは機能しています。ヨーロッパでは、鉄道路線の旅客輸送が増加しています。

ドイツ鉄道は 2019 年に長距離列車で記録的な数の乗客を輸送しました。年間約 150 億 33 万人です。交通量の増加により、ヨーロッパの鉄道網は時代遅れのインフラストラクチャの問題に直面する可能性があります。たとえば、ドイツの鉄道は 2019 万 XNUMX キロメートルにわたって過負荷状態にあり、XNUMX 年に XNUMX 分の XNUMX の列車が到着したのはそのためです。英国では、状況はさらに悪化しており、列車は XNUMX 本おきに遅れており、車両はしばしば混雑しています。

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