ایک انتہائی حساس فائبر آپٹک گائروسکوپ ایک فعال آتش فشاں کے گرد گھومنے والی زمینی حرکت کو محسوس کر سکتا ہے۔

محققین نے نیپلس، اٹلی کے کیمپی فلیگنیر آتش فشاں علاقے میں زلزلوں کی وجہ سے زمینی گردش کی حقیقی وقت میں ہائی ریزولوشن مانیٹرنگ کے لیے ایک پروٹو ٹائپ فائبر آپٹک جائروسکوپ تیار کیا ہے۔ اس گنجان آباد علاقے میں زلزلے کی سرگرمیوں کی بہتر تفہیم خطرے کی تشخیص کو بہتر بنا سکتی ہے اور ممکنہ طور پر ابتدائی انتباہی نظام کو بہتر بنا سکتی ہے۔ اطالوی نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار ریسرچ ان ارتھ سائنسز (CNR-INO) کے ریسرچ گروپ کے سربراہ سالویو ایینو (سیوریو ایینو) نے کہا کہ جب زلزلہ آتا ہے تو زمین کی سطح لکیری اور گردشی حرکات کا تجربہ کرتی ہے۔ "اگرچہ گردش عام طور پر چھوٹی اور اکثر ناقابل شناخت ہوتی ہے، لیکن اسے پکڑنے کی صلاحیت ہمیں زمین کی اندرونی حرکیات اور زلزلے کے ذرائع کے بارے میں مزید جامع تفہیم فراہم کرے گی۔"

اپلائیڈ آپٹکس جریدے میں، محققین نے BSD-98 نامی 2 کلومیٹر طویل فائبر آپٹک جائروسکوپ پر مبنی ایک گردش سینسر کے ابتدائی مشاہدات کی اطلاع دی۔ سینسر نے پانچ ماہ تک مسلسل ڈیٹا ریکارڈنگ کے دوران اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کیا، چھوٹے سے درمیانے درجے کے مقامی زلزلوں سے شور اور زمینی گردش کا پتہ لگا کر۔

نیپلز میٹروپولیٹن علاقہ، جس کی آبادی تقریباً 30 لاکھ ہے، میں تین فعال آتش فشاں ہیں۔ پورا علاقہ ایک ملٹی پیرامیٹر سینسر نیٹ ورک سے ڈھکا ہوا ہے جو زلزلہ اور آتش فشاں کی سرگرمیوں کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے مختلف جسمانی اور کیمیائی پیرامیٹرز کو حقیقی وقت میں مانیٹر کرتا ہے۔

نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف جیو فزکس اینڈ وولکینولوجی (INGV) میں تحقیقی ٹیم کے رکن ڈینیلو گارزو (ڈینیلو گالوزو) نے کہا، "زمین کی سطح کی گردش کی پیمائش اس پیچیدہ سینسر پہیلی میں ایک اور ٹکڑا شامل کرے گی۔"

"یہ اضافی معلومات آتش فشاں سیسمک سگنلز کی جامع تفہیم حاصل کرنے میں بھی مدد کرے گی، جو کہ آتش فشاں کی حرکیات میں کسی تبدیلی کا پتہ لگانے کے لیے اہم ہے۔"

فائبر آپٹک گائروسکوپ نے اٹلی کے نیپلز کے کیمپفوگلیئر آتش فشاں علاقے میں چھوٹے اور درمیانے درجے کے زلزلوں کو پکڑ لیا، جس میں اس بھیڑ بھی شامل ہے۔ تصویری ماخذ: Saverio Avino, CNR-INO

گردشی حرکت کی پیمائش کریں۔

گائروسکوپ ایک ایسا آلہ ہے جو سمت یا کونیی رفتار میں تبدیلیوں کا پتہ لگانے اور پیمائش کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے (وہ رفتار جس سے کوئی چیز گھومتی ہے)۔ مثال کے طور پر، اسمارٹ فونز میں، ایک سادہ گائروسکوپ آلہ کی سمت اور گردش کا پتہ لگا سکتا ہے اور اس کی پیمائش کر سکتا ہے۔ زلزلوں یا آتش فشاں کی سرگرمیوں سے پیدا ہونے والی زلزلہ کی لہروں کی گردش کی پیمائش کرنے کے لیے، محققین نے Sagnac اثر پر مبنی ایک زیادہ پیچیدہ جائروسکوپ تیار کیا ہے۔

فائبر آپٹک گائروسکوپ ایک حساس کونیی شرح سینسر ہے جو Sagnac اثر پر کام کرتا ہے: ایک رنگ انٹرفیرومیٹر میں، ایک ذریعہ سے روشنی کی لہروں کو بیم اسپلٹر کے ذریعہ دو بیموں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ دونوں شہتیر مخالف سمتوں میں حرکت کرتے ہیں — گھڑی کی سمت اور گھڑی کی سمت — اور بیم سپلٹر پر واپس آتے ہیں۔ جب انٹرفیرومیٹر کسی جڑی ریفرینس فریم کی نسبت کسی مخصوص زاویہ کی رفتار پر گھومتا ہے، تو گھڑی کی سمت اور مخالف گھڑی کی شہتیر کے درمیان مرحلہ کا فرق ہوتا ہے:

آپٹیکل فائبر انرشل نیویگیشن BSD سیریز کلوز لوپ آپٹیکل فائبر گائرو کو پیمائشی یونٹ کے طور پر استعمال کرتی ہے، جس میں اعلیٰ درستگی، اعلیٰ وشوسنییتا، مکمل زندگی، اعلیٰ پیمائش کی حد، اور اثر اور کمپن کے خلاف مضبوط مزاحمت کی خصوصیات ہیں۔ یہ مکمل انکاری ماحول (بغیر سیٹلائٹ) میں کیریئر کے لیے درست پوزیشننگ اور نیویگیشن فنکشن فراہم کر سکتا ہے۔

"ہماری لیب فعال آتش فشاں زون کے قلب میں واقع ہے، لہذا یہ قدرتی زلزلہ کا ذریعہ ہے،" ایینو نے کہا۔ "چونکہ ہم تقریباً ہر روز چھوٹے سے درمیانے درجے کے زلزلوں کا تجربہ کرتے ہیں، اس لیے ہم زمینی گردش کے اعداد و شمار کی ایک بڑی مقدار کی پیمائش اور حاصل کر سکتے ہیں، جس کا مسلسل تجزیہ کیمپی فلیگری کے علاقے میں زلزلہ اور آتش فشاں کے مظاہر کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔