Преимущества и тенденции развития передачи информации

Холмогорова М.В.
К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
УЛЬТРАОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ОТКРЫТЫХ
АТМОСФЕРНЫХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ
Ижевский государственный технический университет
В данном докладе рассматривается возможность передачи информации с
помощью ультраоптического излучения.
Ключевые слова: рентгеновское излучение, гамма-излучение, атмосферные
линии связи.
В современной связи всѐ более широкое распространение находят
беспроводные системы, обеспечивающие надежное соединение и качественные
услуги передачи голоса, сообщений и работу в сети Интернет. Однако их
применение сдерживается ограничениями радиочастотного диапазона с учѐтом
территориальных особенностей распространения радиоволн, вследствие чего
стоимость радиочастотных ресурсов постоянно возрастает, а электромагнитная
совместимость
систем
связи
ухудшается.
Вследствие
этого
поиск
альтернативных решений высокоскоростной беспроводной связи является
актуальной задачей, а ультраоптический диапазон излучения может служить
одной из таких альтернатив.
Под ультраоптическим диапазоном будем понимать излучение с длиной
волны меньше 10-5 м, включающее рентгеновское и гамма-излучение.
Рентгеновское излучение получило широкое применение в различных
областях науки и
микроскопия,
техники,
медицина,
таких
как
рентгеновская
рентгенотерапия,
дефектоскопия,
кристаллография,
рентгеноструктурный анализ, спектрохимический анализ. Гамма-излучение
используется в гамма-дефектоскопии, стерилизации медицинских приборов, в
лучевой терапии, в высотомерах, уровнемерах.
Проведенный анализ литературы отечественных и зарубежных источников
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9] показал, что сведений о применении рентгеновского и
гамма-излучения для передачи информации открытым атмосферным путем и о
дальности такого распространения нет. Вследствие этого выдвигается гипотеза
о возможности использования ультраоптического излучения в атмосферных
линиях связи.
Создана имитационная модель прохождения квантов ультраоптического
излучения в атмосфере. Имитационное моделирование произведено при
помощи языка программирования GPSS World [8, 10].
Структурная схема данной модели выглядит следующим образом:
Задание
числа
молекул
Задание
координат
луча
Задание
координат
молекул
Сравнение
координат
молекул и
луча
Счетчик
числа
молекул
Рис. 1 Структурная схема моделированного объекта
Модель
показывает
хорошие
результаты
прохождения
пучка
плоскопараллельного рентгеновского излучения в молекулах азота, однако не
учитывает процессов взаимодействия рентгеновского фотона с молекулами
вещества и является упрощенной.
Система передачи информации ультраоптическим электромагнитным
излучением может использоваться в труднодоступных для других видов связи
местах. Данная система будет сочетать преимущества открытой атмосферной
передачи с повышением дальности, надежности и сохранением качества
передаваемой информации за счет свойств, присущих ультраоптическому
излучению, а именно неподверженность влиянию на него электрических и
магнитных полей. Система передачи информации предположительно будет
обладать высокой степенью скрытности. Она может послужить фундаментом
для построения более сложных систем; может быть распространена на другие
среды, например, вакуум, космическое пространство.
Основная трудность предполагается в формировании плоскопараллельного
пучка фотонов и реализация модуляторов для передатчика удьтраоптического
излучения.
Литература:
1. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. – М.: Гостехиздат. 1957, 472 с.
2. Блохин М.А. Методы рентгеноспектральных исследований. – М.:
Физматгиз. 1959, 386 с.
3. Гусев Н.Г. Гамма-излучение радиоактивных изотопов и продуктов
деления. – М.: Физматгиз. 1958
4. Гинзбург В.Л. Астрофизика космических лучей. – М.: Наука. 1984
5. Дебай П. Избранные труды. – Л.:Наука. 1987
6. Израэль Ю.А. Гамма-излучение радиоактивных выпадений. – М.:
Атомиздат. 1967, - 224 с
7. Рентген В.К. О новом роде лучей перевод с немецкого под редакцией и
с примечаниями А.Ф.Иоффе. – М.:Государственное технико-теоретическое
издательство. 1933, - 116 с.
8. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS
World: Учебное пособие . – СПб.: БХВ-Петербург. 2004, - 368 с.
9. Большая советская энциклопедия, статьи «Рентгеновские лучи»,
«Рентгеновская астрономия», «Пульсары».
10. Лебедь В.И. Моделирование методом Монте-Карло процессов
взаимодействия пучка электронов с твердым телом и возбуждения
рентгеновского излучения: диссертация кандидата физико-математических
наук. – Иркутск. 1984, - 189 с.