18新利最新登入激光武器是如何工作的

这个年轻人可以使用他的激光枪,击晕对手吗?看到更多的激光照片
兰伯特/赫尔顿存档/盖蒂图片社

你可能已经看到他们在“星球大战”,“《星际迷航》”和其他科幻电影和节目。18新利最新登入x翼战斗机,死亡之星千禧年猎鹰和企业使用激光武器的虚构的宇宙战争征服和/或保护。和星际飞船的并非只有包装激光热。汉索罗和其他人进行爆破工在“星球大战”。And Captain Kirk and other Starfleet personnel used phasers in "Star Trek." All of these weapons used directed energy, in the form of a laser beam, to disable or kill an opponent.

但什么是利用激光作为武器的优势?它甚至有可能吗?你能使用这种武器击晕对手?这些问题被解决的空军研究实验室的直接能源理事会。这个项目正在开发高能激光,微波技术和其他未来的武器系统,如机载激光相位枪

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激光和其他定向能武器有很多优势在传统的射弹武器像子弹和导弹:

  • 武器的输出可以以光的速度传播。
  • 武器可以精确的目标。
  • 可以控制他们的能量输出,大功率致命的结果或切割和低功耗不致命的结果。

美国空军已经开发了三种武器系统正在测试,在某些情况下,使用。这些系统包括机载激光系统(先进战术激光),枪和主动拒止系统。继续读下去,发现激光和这些武器系统是如何18新利最新登入工作的。

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18新利最新登入如何激光武器?

这个工业刀具使用激光来完成工作。
迪克Luria / Photodisc /盖蒂图片社

在最基本的一个激光是一个源。了解如何成为一个武器,它有助18新利最新登入于思考如何不同于每天都在你周围的光源。从一个普通的白炽灯泡。灯泡发出光波在各个方向。这些波,在水中就像波浪,有山峰低谷点和较低的点,或者高。如果你能看到每个光波来自一个白炽灯泡,你会看到大量的波峰和波谷通过你在同一时间。也有很多频率或颜色的光来自一个灯泡,和他们一起创建看似白光。

现在,想到一个手电筒。手电筒的光束集中比来自一个赤裸裸的灯泡。大部分的光在一个方向,取决于你点手电筒。仍然有大量的光的频率,结合创建白光,波峰和波谷的在不同的时间不同的光波经过。

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激光比手电筒更加集中。它只创建一个波长,或颜色的光。波峰和波谷的光波也同步高峰低谷高峰和低谷。这意味着不同的波不相互干扰。这只在一个方向光。光束可以紧密集中并保持在很远的地方。激光能产生巨大的权力(1000到100万倍一个典型的灯泡)。不同类型的激光可以产生不同波长的光,从红外紫外范围通过可见光波长范围。

光基本上是移动的能量。激光产生非常强烈的能量,可以移动很长的距离。这就是为什么一个激光可以成为武器虽然白炽灯泡发出的光通常不能。

要做到这一点,一个激光非传统的方式产生光。“激光”代表通过受激发射光放大的辐射。换句话说,一个激光产生的光通过刺激的释放光子,或者光粒子。激光需要做这四个基本部分:

  • 激光介质:的来源原子感到兴奋和释放出一个特定波长的光。介质可以是气体、液体或固体。
  • 能源:质数或泵激光介质的原子激发态
  • 镜子:完整的镜子和half-silvered镜子。镜子允许发射光激光介质腔内来回穿梭,最终逃到外面
  • 镜头:大多数激光有某种类型的镜头聚焦光束。

激光过程都是关于存储和释放能量。一种能源注入能量激光介质。的能量兴奋电子,上升到更高的能级。当电子放松,他们发出光子。光子之间来回移动的镜子,激动人心的其他电子。这产生强大的、聚焦的光线。

接下来,我们将看看一些激光用于军事。

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军事激光

自由电子激光器的插图。发送一束电子通过一个波纹机——一个数组的磁铁和交替的南北两极。波纹机的磁场力量每一堆电子来回摆动,使它们发出laserlike光束。
图片由弗拉维奥罗伯斯/创意服务办公室,劳伦斯伯克利国家实验室

有许多不同类型的激光:

  • 固体激光器有一个固体激光介质晶体,如红宝石激光器或neodinium掺钕钇铝石榴石激光器,排放1.06微米波长。
  • 气体激光器激光介质是气体或气体的组合,如氦氖激光器或二氧化碳激光器,排放10.6微米波长(红外)。
  • 准分子激光有一个激光介质的结合活性气体,如氯或氟,和惰性气体,如氩气或氪。氟化氩激光器发出193纳米波长的紫外线。
  • 染料激光有一个激光介质,是一种荧光染料,如罗丹明等。他们可以适应各种不同的波长在一定范围内。若丹明6 g染料激光器可以从570到650纳米波长调谐。
  • 二氧化碳激光被军方探索因为他们强大的红外激光可用于切割金属。

有几个激光目前被用于军事目的。一个正在研发的是自由电子激光(恶魔)。在1970年代,斯坦福大学物理学家约翰·Madey发明和专利恶魔,它由一个电子的注入器,粒子加速器和磁性波纹机蠕动的东西。是这样的:

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  1. 电子注射器注入脉冲自由电子的粒子加速器。
  2. 附近的粒子加速器加速电子的速度(300000公里/秒)
  3. 电子穿过波纹机或蠕动的东西,这是一个系列的磁铁与交替的南北方向。
  4. 在蠕动的东西,电子来回摆动。每个弯曲,他们发出特定波长的光。
  5. 间隔内的磁铁孑孓控制发射光的波长。所以,恶魔激光可以通过改变磁铁间距调整。
  6. 理论上,胆汁可调谐红外区x射线地区的电磁波谱。

费尔斯已经用于生产高能红外线和同步加速器x射线为研究目的。恶魔也感兴趣的激光国防部的战略防御计划(里根总统的“星球大战”计划)。最近,美国海军研究生院获得Madey最初的恶魔斯坦福大学开发的,用于军事研究。

1977年,美国空军了化学oxygen-iodine激光(线圈)。线圈的能量来源是一个化学反应,和激光介质分子碘。它是如何工作的18新利最新登入:原子热量和副产品,包括蒸汽和氯化钾。

  1. 氯气之间发生化学反应和过氧化氢和氢氧化钾的液体混合物。
  2. 化学反应产生氧气
  3. 分子碘被注入激光。提供能量的单线态氧碘原子发出激光,发出红外光的波长1.3微米。
  4. 激光可以持续发光或光脉冲,从而增加激光的效率。

线圈上使用激光空军的机载激光,接下来我们将讨论。

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机载激光

空军机载激光是一架飞机配备了化学激光器。它旨在击落导弹在飞行。

在海湾战争中,萨达姆·侯赛因的军队向以色列发射飞毛腿导弹和美国在中东地区的军事基地。的爱国者导弹防御系统部署来保护美国的利益。爱国者导弹可以摧毁来袭导弹进入下降通道,但如果你可以抓住它并摧毁导弹在早些时候提高阶段它的起源)附近(向上的路径吗?这就是美国空军机载激光(ABL)设计——这是由波音公司正在开发,贝蒂斯罗普·格鲁曼公司和洛克希德·马丁公司承包商。

ABL是安装在修改后的波音747大型喷气式客机。它由四个激光、先进的自适应光学、传感器和电脑来定位,追踪并摧毁导弹。是这样的:

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  1. 红外传感器检测热量信号提高导弹和报告信息18luck手机登录积极跟踪激光
  2. 积极跟踪激光跟踪导弹和报告相关跟踪信息(距离、速度、高度)。18luck手机登录
  3. 跟踪激光照明器扫描目标,找出最好的目标高能激光的位置。
  4. 灯塔照明激光照射目标,决定了ABL和目标之间的大气湍流量,和传递这些信息的自适应光学系统的高能激光瞄准机制。18luck手机登录
  5. 的变形镜自适应光学系统是由补偿大气湍流。炮塔安装在鼻子房屋1.5米望远镜作为光学系统的一部分。
  6. 激光发射线圈兆瓦梁的目标。光束退出ABL通过安装在炮塔。
  7. 高能激光穿透皮肤的目标导弹和禁用或爆炸,根据梁的罢工。

所有的操作都是由计算机协调。

空军目前正在测试ABL和说,其范围是在数百公里的顺序。ABL需要六名船员的全面运作时,他们会穿特殊的护目镜来保护他们的眼睛免受可能的反射光束的水滴在空中。

高能激光像那些发达的ABL正在设计和开发在陆地和海上使用。这些激光器将卡车或ship-mounted和击落来袭导弹的能力,炮弹甚至敌人的飞机。

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不致命的和个人的激光武器

主动拒止系统指导毫米无线电频率目标,导致强烈的灼烧感。
照片礼貌美国能源部 国防

现在我们知道高能激光是用来击落导弹,但他们有不致命的用途,吗?是的。事实上,这样的系统已经测试并很快就会操作。它被称为主动拒止系统(广告)。广告不是激光,但是一个车载高能射频发生器和定向天线。发电机内部创建一个95 GHz毫米波。(毫米波段波长的1到10毫米,30至300兆赫的频率)。定向天线集中毫米波段和允许操作员点光束。毫米光束穿透皮肤的人在其路径1/64th英寸的深度,三张纸的厚度。像一个微波炉,光束加热的能量皮肤组织中的分子,引起强烈的灼烧感。光束不永久的伤害,因为它不穿透很远,当一个人移动的光束,这种感觉会消失(见18新利最新登入军事疼痛梁将如何工作的呢)。

假设你可以瞬间眩晕或分散对手的注意力。的空军已经开发出一种设备,做到这一点——吗人员暂停和刺激的反应(枪)。相位枪包含两个低功率二极管激光器,一个可见光和红外线。它是关于步枪的大小,可以一个人解雇了。激光暂时分散或“闪烁”的目标的人,没有眩目的他。

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国防部也在开发其他光学干扰项的设备可能暂时削弱目标的愿景。

你不必是一个科幻迷不知道是否有任何个人激光武器市场上的平民。也许类似于科幻小说显示了那些你看到吗?18新利最新登入一个普通人可以购买或建造一个?一家名为信息无限广告激光射线枪。18luck手机登录签约后一个危险设备证词和采购计划,您可以购买硬件和组装你自己的激光枪。

人员停止和刺激响应(枪)是一个rifle-size激光武器系统,使用了两个非杀伤性激光波长,以阻止敌人。
照片由科特兰空军基地/美国空军

18luck手机登录无限的激光射线枪的信息是一个固体激光器,使用闪光灯作为能源底漆和neodinium玻璃棒作为激光介质。它的工作原理就像描述的红宝石激光器激光是如何工作的。18新利最新登入它需要12伏直流电源,它来自AA电池。它发出红外线的1.06微米波长短3焦耳脉冲总共500焦耳的能量。梁是集中的准直透镜,这让梁和使他们平行。归类为危险的四级激光,和公司声称它能燃烧孔在大多数材料(红外激光可以做这些事情)。所以你可能不希望选择一个9岁的生日。

了解更多关于激光武器,看看下一个页面上的链接。

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更多的信息18luck手机登录

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更大的链接

  • 国防杂志,定向能武器的承诺每杀死“低成本”,2001。http://www.nationaldefensemagazine.org/issues/2001/Sep/Directed-Energy.htm
  • 美国空军科特兰空军基地,指导能源理事会。http://www.kirtland.af.mil/afrl_de/
  • 美国空军机载激光的简史。http://www.kirtland.af.mil/shared/media/document/afd - 070404 - 025. - pdf
  • 美国空军、个人停止和刺激响应(枪)。http://www.kirtland.af.mil/shared/media/document/afd - 070404 - 043. - pdf
  • 《新科学家》在网上,“美军集激光枪昏迷。”November 2005. http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn8275
  • 《新科学家》在网上,眩晕枪到目标人群,2004年6月。
  • Military.com:失明:枪。Soldiertech_PHASR, http://www.military.com/soldiertech/0, 14632年,00. html
  • 国防部:联合非致命武器计划。https://www.jnlwp.com/
  • IEEE虚拟博物馆。“毫米。”http://www.ieee-virtual-museum.org/collection/tech.php?id=2345917&lid=1
  • 联合非致命武器项目,主动拒止系统说明书。https://www.jnlwp.com/misc/fact_sheets/ads%20fact%20sheet%20 - % - 2015% - 20 - oct%2007%20 - % 20 - final.pdf
  • POPSCI.com。以光速攻击。http://www.popsci.com/military-aviation-space/article/2006-05/attack-speed-light
  • POPSCI.com,它18新利最新登入是如何工作的:飞行激光炮。http://www.popsci.com/military-aviation-space/article/2008-03/18新利最新登入how-it-works-airborne-laser-cannon
  • 劳伦斯伯克利实验室,在未来以光速:先进的光子科学Intitiative。http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sabl/2007/Nov/APSI.html
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