Was Waldbrände und Elementarteilchen gemeinsam haben
Adaptierter Detektor vom CERN kann Feuerzugflamme in 30 Metern Entfernung erkennen
Zwei Elementarteilchenphysiker des europäischen Forschungszentrums CERN und des Enrico Fermi Instituts in Rom haben einen in Teilchenbeschleunigern eingesetzten Detektor in ein Früherkennungssystem für Feuer umgewandelt. Das Gerät von der Größe eines Kugelschreibers besteht aus einer mit einem organischen Gas gefüllten Röhre, die mittels zweier Elektroden einer elektrischen Spannung ausgesetzt ist. Wenn von einer Flamme ausgestrahltes UV-Licht in die Röhre eindringt, beginnt ein elektrischer Strom durch das Gas zu fließen, wodurch ein Feueralarm ausgelöst wird.
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Um kleine Flammen von Sonnenlicht unterscheiden zu können, müssen Detektoren für ultraviolettes Licht mit Wellenlängen unterhalb von 185 Nanometern eingesetzt werden. Das natürliche UV-Licht des Sonnenspektrums wird in diesem Wellenlängenbereich nämlich von der Ozonschicht absorbiert, so Vladimir Peskov und Antonio Zichichi, die beiden Autoren der Studie.
Die besten auf dieser Methode beruhenden Feuermelder können den Forschern zufolge eine etwa 30 Quadratzentimeter große Flamme in 25 Metern Entfernung entdecken. Der auf einem in Teilchenbeschleunigern des CERN eingesetzten Detektor beruhende neue Feuermelder weist nun eine um einen Faktor tausend erhöhte Empfindlichkeit auf und kann eine kleine Feuerzeugflamme in 30 Metern Entfernung erkennen.
Das Gerät besteht im Prinzip aus nichts weiterem als einer mit dem Gas Trimethylaminoethyl gefüllten Röhre, an deren beiden Enden jeweils eine Elektrode angebracht ist. Wenn nun eine Spannung zwischen die Elektroden angelegt wird, so beginnt nur dann ein Strom zu fließen, wenn Photonen des ultravioletten Lichts der negativ geladenen Elektrode ein Elektron entreißen.
Durch Stoßionisation in dem Gas entsteht daraufhin eine Lawine von Elektronen, so dass ein messbarer Strom zu fließen beginnt. Die Forscher wollen nun mittels kommerziellen Partnern ihren Detektor zur Früherkennung von Waldbränden erproben.
Vorabveröffentlichung der Studie auf arXiv (0709.2819)
Stefan Maier
