在这篇论文中 , 研究者结合这些最近的研究成果来证明使用快中子作为信息传输介质的可行性 。 一些相关信息的例子(如单词、字母表和随机数)已经被串行编码到中子场的调制结果中 。 研究者采用了美国信息交换标准代码(ASCII) 7 位字符编码 , 以演示使用以快中子为介质的范例标准 。 上面列出的例子已经被编码在 californium-252 自发裂变中子源的混合场调制结果中 , 这种调制随后被一个有机闪烁检测器检测到 。 研究者利用实时脉冲形状甄别(PSD)将快中子分量从检测到的事件中分离出来 , 然后进行后续处理 。 检测到的快中子计数时间序列受一个 7 点移动平均滤波器和施密特触发器函数的影响 , 输出解码在笔记本电脑上 , 以恢复编码的信息 。
上述方法与下图 1(a) 中描绘的传统信息传输流的电磁域转换过程类似 , 其中用到了调制快中子场 , 并通过解码的时间序列变化检测到信号 , 进而恢复信号(如图 1(b)所示) 。 由于中子不带电 , 在电磁基础上不能直接实现调制 , 因此要么使用动态准直器(dynamic collimator)阻挡中子场(如图 1(c) 所示) , 要么借助脉冲加速器源(如图 1(d) 所示) 。
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下图 2(a) 描述了该研究信息传输和检测域的基本框架 。 编码阶段由专门设计和制造的中子斩波器(图 2b)执行 , 该中子斩波器包括聚乙烯块 , 该块被移动到与编码信号的要求相对应的位置;图 2(c) 展示了更多系统细节 , 包含源、调制器、闪烁探测器和光电倍增管 (PMT)、嵌入 PSD 的混合场分析器 , 其中调制器如图 2(d)所示 。
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我们来看一下该研究的实验结果 。
以字母表及其 ASCII 码的传输为例 , 解码器在笔记本电脑端确认收到的信息 , 如下图 3 所示 。
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图 4a 显示了一个用快中子发送的 4 位数字「0101」 , 其中包括:字的串行形式 , 其编码形式作为传输前的时间序列分析;任何后处理之前的快中子计数数据;以及用于区分传输中高低状态的低阈值和高阈值 。 在这种方法中 , 字的开始和结束的协议是高状态的存在 , 分别构成开始和停止位 。 图 4b 显示了当调制器打开(橙色直方图)和关闭(蓝色直方图)时快中子计数频率的相应数据 , 说明了在斩波器的打开和关闭状态下实现的分离 , 以及根据斩波器的操作实现的二进制传输的高 (1) 和低 (0) 状态的分离 。 关于组成单个字母的联合串行字的传输 , 通过 ASCII 协议 , 图 4c 展示了一个这样的例子的数据 , 单词「yes」 , 如图 4a 中的图例 。
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参考链接:
https://www.xianjichina.com/news/details_283736.html
【我的信号是由核辐射传输的,金属屏蔽都挡不住】https://www.lancaster.ac.uk/news/nuclear-radiation-used-to-transmit-digital-data-wirelessly
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