science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe LED-incapacitators werken

Mike "Big Bird" Bird zal niet gewapend zijn met een LED Incapacitator, aangezien hij een burgervrijwilliger is die samenwerkt met officiële agenten om de grens tussen de VS en Mexico te scannen op illegale immigranten. maar leden van de eigenlijke Amerikaanse grenspatrouille zullen dat wel doen. David McNew/Getty Images

Een wetshandhaver staat bij een grensovergang. De officier moet een verdachte in een voertuig aanhouden zonder hem neer te schieten. De officier hoeft de verdachte alleen maar lang genoeg te desoriënteren om hem onder controle te krijgen. Wat zijn de mogelijkheden van de officier?

Hij kan een verdovingsgeweer of een taser gebruiken, maar dat veronderstelt dat hij binnen handbereik van de verdachte is. Hij is niet. Plus, een taser kan bij bepaalde verdachten een hartaanval veroorzaken.

Hoe zit het met een laser in het voertuig schijnen en de verdachte afleiden? Lasers kunnen over een afstand werken. In feite, mensen hebben deze techniek illegaal gebruikt om vliegtuigpiloten af ​​te leiden tijdens het opstijgen en landen, en het Amerikaanse leger heeft deze methode in Irak toegepast bij het inspecteren van voertuigen met vermoedelijke terroristen [bron:FoxNews.com]. Echter, lasers kunnen ook de ogen van een verdachte beschadigen, mogelijk leidend tot blindheid.

De beste optie van de officier is misschien een stroboscoop. de snelle, felle flitsen van de flitser overbelasten het visuele systeem van de verdachte en desoriënteren hem tijdelijk. Het heet stroboscoop , hoewel je dat werkwoord waarschijnlijk nog niet in het woordenboek zult vinden.

Wetenschappers van Intelligent Optical Systems in Torrance, Californië, hebben een snelle, stroboscoopsysteem dat niet alleen de verdachte afleidt, maar maakt hem ook snel misselijk, indien niet hevig ziek. belde een LED-incapacitator ( LEDI ), het apparaat vertrouwt op light-emitting diodes. Het Amerikaanse ministerie van Binnenlandse Veiligheid heeft het bedrijf een subsidie ​​van $ 1 miljoen toegekend om zijn niet-dodelijke wapen te ontwikkelen en te testen.

Intelligent Optical Systems heeft geen slot op de markt. Er bestaan ​​verschillende vergelijkbare niet-dodelijke apparaten, zoals de Actief ontkenningssysteem ( ADVERTENTIES ), die microgolfstraling gebruikt. De ADS zendt millimetergolven uit die water in de buitenste huidlagen opwarmen en een branderig gevoel veroorzaken. Het idee is dat de millimetergolven niet ver in de huid doordringen, dus geen blijvende schade. De vrij grote ADS is op een vrachtwagen gemonteerd. Het is effectief voor het controleren van grote menigten, maar het zou moeilijk zijn voor een enkele officier of soldaat om te hanteren.

De Personeelsstop en stimulatierespons ( PHaSR ) gebruikt twee low-power diodelasers om de verdachte af te leiden zonder hem te verblinden. Hoewel de PHaSR op afstand kan handelen, het is niet zo klein of draagbaar als de LEDI, en het zuigt meer vermogen op. Zowel de PHaSR als de LEDI bevinden zich nog in de ontwikkelings- en testfase. Geen van beide wapens is afgegeven aan soldaten of wetshandhavers of is beschikbaar voor het publiek.

Volgende, we zullen zien waarom de kleine, draagbare LEDI maakt dat je wilt slingeren.

LED-incapacitator-effecten

De belangrijkste onderdelen van het menselijk oog 2009 HowStuffWorks

De LED Incapacitator (LEDI) maakt gebruik van heldere, korte lichtpulsen om het onderwerp te desoriënteren. Wetshandhavers hebben al eerder stroboscooplampen gebruikt. De LEDI is uniek omdat hij pulseert in verschillende kleuren (rood, groen en blauw), ruimtelijke patronen, frequenties en intensiteiten. Het gecombineerde effect van de verschillende kleuren en patronen zorgt voor tijdelijke jaloezieën, desoriënteert en maakt het onderwerp misselijk, maar veroorzaakt geen schade. Het gevoel van desoriëntatie duurt enkele minuten, lang genoeg om de verdachte in bedwang te houden. De LEDI wordt zelfs de "kotsstraal" genoemd vanwege de misselijkheid die het veroorzaakt.

Hoe desoriënteert stroboscoop een persoon? Het helpt om te weten hoe we visuele informatie verwerken. De lens van je oog focust een beeld van de wereld op de netvlies , een dichte verzameling lichtwaarnemende cellen genaamd fotoreceptoren . Zodra het beeld is gemaakt en omgezet in een elektrische impuls, de oogzenuw geeft het door aan de visuele cortex van de hersenen, die de foto's interpreteert. De hersenen hebben een beperkte snelheid of frequentie waarmee ze visuele informatie kunnen ontvangen en verwerken. Als visuele informatie sneller aankomt dan de hersenen het kunnen verwerken, dan wordt de persoon tijdelijk arbeidsongeschikt. De frequentie die nodig is om de hersenen te overweldigen is ongeveer 7 tot 15 hertz [bron:Rubtsov].

Stroboscoop verstoort de stroom van visuele informatie op twee manieren. Eerst, de helderheid van de flits van de stroboscoop creëert nabeelden in de hersenen. Als je naar een fel licht kijkt -- kies alsjeblieft niet de zon -- en sluit dan je ogen, je zult een nabeeld van het licht "zien". Tweede, de frequentie van het knipperen schommelt rond de 15 hertz en schaadt het vermogen van de hersenen om visuele informatie te verwerken, wat leidt tot desoriëntatie en misselijkheid. Zodra de LEDI is uitgeschakeld, de misselijkheid blijft een paar minuten hangen terwijl de hersenen herstellen.

Wetshandhavers hoeven de flitser niet rechtstreeks in de ogen van de verdachte te schijnen. Ze hoeven alleen het doelwit te verlichten zodat sommige vlampunten zich in de buurt van de ogen van de verdachte bevinden [bron:Rubtsov].

Laten we eens kijken hoe de LEDI werkt.

In de Incapacitator:niet je disco-stroboscooplamp uit de jaren 70

Hoe dingen werken

De LEDI is ongeveer zo groot als een grote zaklamp. In plaats van een enkele gloeilamp met een reflector en lens, het niet-dodelijke wapen heeft lichtgevende dioden van verschillende kleuren en een plaat met kleine lenzen voor elke diode.

Batterijen leveren de stroom aan de LEDI-printplaat. De printplaat regelt de intensiteit en het patroon van de flitsen; dat is, welke LED in de array gaat branden wanneer, in welke volgorde en hoe snel. De printplaat kan worden geprogrammeerd met verschillende flitspatronen voor de LED-array. Bijvoorbeeld, officieren mogen één modus gebruiken voor een stilstaande verdachte en een andere voor een bewegend persoon.

De lenzen van de plaat, meestal gemaakt van glasvezel, focus het licht van elke LED en lijn de straal die van de LED-plaat komt uit met een doelhoek van 5 graden. De flitser kan ook een afstandsmeter hebben, zoals het autofocusaspect van een digitale camera. Deze functie kan de intensiteit van de flitsen bepalen die nodig zijn om een ​​doel op verschillende afstanden van het apparaat te verlammen.

Prototype LEDI's zijn behoorlijk groot, met een kop van 10 centimeter. Intelligent Optical Systems werkt aan het verkleinen van het hoofd, meer als een conventionele zaklamp. Eventueel, het plan is om kleinere LEDI's te hebben die op een pistool kunnen worden gemonteerd, als een laservizier.

Voordat het het publiek ellendig ziek kan maken, onderzoekers van Penn State's Institute for Non-Lethal Defense Technologies moeten het testen op vrijwilligers. Nadien, de sheriff van Los Angeles County mag de LEDI gebruiken voor patrouilles, en het Amerikaanse ministerie van Binnenlandse Veiligheid zal het gebruiken voor de handhaving van grenswetten.

Als je je niet te misselijk voelt, kijk op de links op de volgende pagina voor meer informatie over licht, lichtzwaarden en lasers.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe licht werkt
  • Hoe lasers werken
  • Hoe laserwapens werken
  • Hoe visie werkt
  • Hoe lichtgevende diodes werken
  • Hoe lichtzwaarden werken
  • Hoe creëren de hersenen een ononderbroken kijk op de wereld?

Meer geweldige links

  • Homeland Security-verhaal over de LED-incapacitator

bronnen

  • Bertomen, L. "Jij stroboscoop, ik stroboscoop, We flitsen allemaal samen." Law Enforcement Technology. Mei 2007.http://www.officer.com/print/Law-Enforcement-Technology/You-Strobe--I-Strobe--We-All-Strobe-Together/1 $36370
  • Prima, H. "Knipperingen van terughoudendheid." LA Business Journal. 28 januari 2008. http://www.intopsys.com/news/LA%20Business%20Journal_Flashes%20of%20Restraint_012808.pdf
  • FoxNews.com. "Zaklampwapen maakt doelen overgeven." 7 augustus 2007. http://www.foxnews.com/story/0, 2933, 292271, 00.html
  • FoxNews.com. "Rapport:mariniers in Irak hebben laserwapens uitgegeven." 22 september 2008. http://www.foxnews.com/story/0, 2933, 426062, 00.html
  • Intelligente optische systemen, Inc. "Niet-dodelijke tegenmaatregelen." http://www.intopsys.com/nonlethal.html
  • Owen, B. "LED Incapacitator is het nieuwste wapen in crowd control." LED tijdschrift. Augustus 2007. http://www.ledsmagazine.com/news/4/8/8
  • Rubtsov, Vladimir. "Amerikaans octrooi:apparaat en methode voor het uitschakelen van knipperlicht." toepassing nr. 10/993, 698. USPTO Patent Full-text en Image Database. 20 februari 2007.http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=7180426.PN.&OS /7180426&RS=PN/7180426