“激光避雷针”实验成功防雷击…270年来避雷针技术将被改写

[亚洲经济 记者 Lee Hyunwoo] 随着向天空发射高功率激光以阻止雷击损害的“激光避雷针（LLR）”实验获得成功，有望开发出可替代约270年来一直使用的传统金属避雷针的新型避雷装置。尤其是在因雷击损失严重的宇宙、航空及通信领域，该技术有望得到广泛应用。

据《华盛顿邮报》当地时间17日报道，以法国综合理工学院（Ecole Polytechnique）的 Aurélien Houard 博士为核心的欧洲研究团队当天在科学期刊《自然·光子学（Nature Photonics）》上发表论文称，已成功完成 LLR 的实战实验。他们同时公开了去年夏天在阿尔卑斯山脉森蒂斯峰开展的实验内容。

LLR是指向天空发射高功率激光，在空中制造可引导闪电的导体的技术。与传统金属避雷针相比，它可以将激光投射到更高空，从而扩大雷击防护范围。

去年7月在瑞士阿尔卑斯山脉젠티스峰的 Swisscom 传输塔上进行的激光避雷针 LLR 实战实验场景。图片由德国激光制造商 Trumpf 提供

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由 Houard 博士领衔的研究团队，将此前仅在实验室环境中进行的 LLR 技术，实际安装在海拔2500米的森蒂斯峰顶端、位于“Swisscom”发射塔周边，并在真实雷暴条件下测试其性能。该发射塔每年大约遭受100次雷击，被认为是欧洲受雷电影响最严重的结构物之一。

研究团队开发的激光避雷针宽1.5米、高8米、重3吨，可每秒发射1000个激光脉冲。据悉，研究团队在去年7月雷暴天气期间连续发射激光6小时，成功拦截了4次闪电。

Houard 博士表示：“我们的目标是确认启动和未启动 LLR 时是否存在差异”，“我们比较了当激光束延伸到发射塔顶端与发射塔直接遭雷击这两种情况下所收集的数据”。

论文通讯作者、日内瓦大学应用物理学教授 Jean-Pierre Wolf 博士就此补充说明称：“我们确认，从利用激光避雷针引导的第一道闪电开始，闪电在到达发射塔前约60米处就沿着激光束传播，这意味着避雷针的雷击防护半径已从120米扩大到180米。”

去年7月，在瑞士阿尔卑斯山脉젠티스峰的 Swisscom 发送塔上进行“激光避雷针（LLR）”实战试验时的激光发射装置。路透社 联合通讯社供图

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此次激光避雷针实验的成功，使得有望在时隔270年后，开发出可替代1752年 Benjamin Franklin 发明的金属避雷针的新型避雷装置。金属避雷针虽然在防止雷击损害方面效率较高，但若要扩大防护半径，就必须不断提高避雷针高度，因此在安装成本和结构安全方面一直存在争议。

尤其是在出于安全原因必须限制建筑高度的机场、航天发射场、核电站等设施，激光避雷针被寄予厚望，有望取代传统金属避雷针。

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不过，由于目前价格仍然极其高昂，要在普通建筑中实现商业化应用还需要较长时间。Houard 博士在接受《华盛顿邮报》采访时表示：“激光避雷针的成本相当高，为了防护雷击，一次性就需要100万欧元（约13亿韩元）”，“应当用于保护飞机密集的机场或火箭发射台”。

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