密西西比大學（University of Mississippi）的研究人員發明了一種更快、更有效的方法來探測地雷–數以百萬計的地雷對全世界飽受戰爭蹂躪的國家的人民構成了致命威脅。 這項利用雷射和聲波振動的突破有可能每年挽救成千上萬人的生命。

全球仍有1.1 億枚地雷散佈在70 個國家和地區USGov-Military / Wikimedia Commons

維亞切斯拉夫-阿蘭丘克研究雷射多光束差分乾涉感測器（LAMBDIS）已有十多年。 他早在2019年在該大學的國家物理聲學中心（NCPA）工作時就獲得了這項技術的專利，當時他演示瞭如何將其安裝到移動車輛上，并快速探測到65英尺（約20米）外埋藏的地雷。

該團隊的最新雷射技術已於上個月在日本Optica會議上展示，它能近乎即時地形成地面振動圖以探測地雷。 它不再像上一次迭代那樣由30 個光束組成一條線，而是創建一個34 x 23 的矩形光束陣列，以覆蓋更多區域。 和以前一樣，它也可以在時速不到10 英里（16 公里/小時）的行駛車輛上操作。 這進一步加快了探測過程。

阿蘭丘克與國家大劇院的同事張博洋共同撰寫了這份報告。 他們指出，他們的雷射聲學探測方法克服了使用金屬探測器時面臨的兩個挑戰：它可以幫助發現塑膠製成的地雷，還可以避免土壤中其他金屬物體引發的誤報。

工作原理如下。 首先，利用空中聲波或地震波振動激勵技術產生地面振動。 然後，二維陣列雷射多波束感測器裝置在其雷射矩陣覆蓋的區域內同時測量多個點的地面對聲波或地震波刺激的振動響應。 透過這些同步測量，可以快速繪製振動影像，並能探測到埋在地下的物體，無論這些物體是金屬還是塑膠。

這張振動影像顯示的是利用LAMBDIS 雷射光束陣列所獲得的埋在地下的地雷。 Vyacheslav Aranchuk / 密西西比大學

與阿蘭丘克先前開發的線性陣列設備相比，更新後的LAMBDIS 能更快取得地面振動影像。 感測器對自身運動的敏感度也更低，這對安裝在移動車輛上非常重要。 透過快速工作、避免誤報和遠距離工作，它可以確保操作人員的安全。

對於生活在全球70 個目前和曾經飽受戰爭蹂躪的國家的人來說，這意味著一個更安全的未來。 這些爆炸物在2017年造成全球2,793人死亡，而到2022年，這一數字將悲慘地上升到4,710人。

它還可以加速這些國家的大規模人道主義工作。 清除每枚地雷的成本高達1000 美元–這意味著降低成本、提高效率並確保操作人員更高的安全性，對於擴大此類計畫的影響至關重要。

清除地雷是一項危險的工作，正如這名美國士兵所做的那樣

這種設計是為使受地雷影響的地區生活得更安全而進行的鬥爭中的最新成果。 去年，我們曾通報過澳洲聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）研究所的科學家發明的新型磁共振技術，該技術將脈衝射頻波傳送到土壤中，與炸藥中使用的目標晶體化合物產生共振，從而探測地雷。

Safe Pro AI 最近的另一項突破是利用現成的無人機和應用於航空影像的機器學習來發現散佈在農田表面的各種地雷。 透過在幾分之一秒內分析這些影像，它加快了排雷過程，並讓操作人員更清楚地了解在清理區域時需要注意的事項。

至於LAMBDIS，Aranchuk 希望針對不同的埋藏物和不同的土壤條件進一步研究其功能。 它還可以應用於其他領域，如橋樑和其他工程結構的評估，以及汽車和航空航天工業材料的無損檢測。