Тема: Лазеры с пиротехнической накачкой

[Gall]

извините за МДж клавиатура старая не всегда работает. а термиты могут гореть со взрывом со  сверхзвуковой скоростью.

И что с того? Для накачки лазера это все равно слишком маленькая скорость. Точнее говоря, любая скорость ниже скорости света для лазера маловата. При определенных условиях можно получить сверхсветовые скорости распространения "волны" накачки - принцип примерно тот же, как делается "сверхсветовая" скорость зажигания разряда в любительском азотном лазере.

и ещё ведь по сути газодинамический лазер это ракетный двигатель и его можно сделать твёрдо топливным

Нет. Нельзя. Он только конструктивно немножко похож на ракетный двигатель (точнее, движение газа там по тому же принципу делается). Суть там та же, что и у любого другого лазера - рабочее тело, накачка и обратная связь. Рабочее тело и накачка совмещены, точно так же, как они совмещены в гелий-неоновом лазере, только накачка не электрическая, а химической реакцией. Заменить газовую смесь ни на что другое нельзя, ключевую роль играет именно СОСТАВ смеси, а вовсе не скорость ее течения и не скорость горения.

В лабораторных лазерах газ (или жидкость) качают обычным насосом через сопло. В военном лазере насос не справился бы, поэтому в роли насоса используют побочный эффект химической реакции - повышение давления. Только и всего.

а в общем вы правы за то что  мы изобретём боевой лазер  нас в ад не пустят

Как я уже говорил, не такая уж это страшная вещь. В любом лазере нужны элементы обратной связи (например, зеркала). Они, разумеется, должны быть из материала, которому лазер не страшен. Это значит, что из этих же материалов можно сделать и защиту от лазера.

Практическое применение лазерного оружия только одно - ракеты сбивать. Ракета летит достаточно быстро, чтобы ее трудно было перехватить, но достаточно медленно, чтобы на нее можно было навести лазер. Основная опасность ракетной атаки исходит от стран с тоталитарными режимами и достаточно слабо развитой технологией. Поэтому в ближайшие годы лазерные системы ПРО имеют смысл. Потом они смысл потеряют, потому что технологии противолазерной обработки ракет будут у всех. Хотя для защиты от метеоритов еще использовать можно.

Все такие системы наземного базирования и в энергии неограничены. Их выгодно делать электрическими, ЭМИ им не угрожают (точнее, если враг по ним ударил ЭМИ, значит, уже поздно пить боржоми). Химия используется как альтернативный способ доставки энергии к рабочей области лазера - энергии надо много, и по проводам передать ее трудно.

[гарин]

пиротехническую смесь для питания газодинамического лазера можно подобрать так что в продуктах горения будет нужный состав газов есть составы дающие при   горении чистый кислород азот и так далее  .космонавты на станции при нехватке кислорода сжигают шашку и порядок  а низкий кпд лазеров наверное потому что ломимся напролом против законов природы может к этому подойти с другой стороны.

[Gall]

пиротехническую смесь для питания газодинамического лазера можно подобрать так что в продуктах горения будет нужный состав газов есть составы дающие при   горении чистый кислород азот и так далеех.

Невозможно, это нарушение законов химии.

Нельзя получить одновременно горючее и окислитель в одном и том же процессе. Можно только горючее или только окислитель. Например, если нагреть бертолетову соль (нагреть, а не сжечь!), она выделит кислород. Можно ее осторожно поджечь, чтобы половина сгорела, а вторая половина от нагрева выделила кислород. Это легко. Но если взять вещество, выделяющее горючее, с веществом, выделяющим окислитель, то ничего не получится. Они вообще ничего не выделят, а прореагируют сразу друг с другом. Смеси незачем проходить через лазерные уровни, если есть более короткий путь реакции.

Химический лазер работает за счет того, что в него загружают смесь, УЖЕ находящуюся на метастабильных уровнях. Причем достаточно холодную, чтобы химическая реакция в ней пошла только под действием рождающихся в лазере фотонов. Если ее подогреть, и тем более если ее получить в процессе горения - она сгорит нелазерным образом.

а низкий кпд лазеров наверное потому что ломимся напролом против законов природы может к этому подойти с другой стороны.

А низкий КПД - потому что стадий много. Превращаем химическую энергию в тепло, тепло в свет, свет в инверсию заселенностей, инверсию заселенностей в лазерный луч. Лазерный луч потом в тепло, но уже на цели. На каждой стадии потери, в итоге теряем почти все. На кой черт все это делать, если можно с самого начала инверсию заселенностей получить, если просто смешать газы?

Суть лазерной генерации в том, чтобы рабочее тело лазера держало энергию и не торопилось ее отдать. Процесс, прямо противоположный взрыву и горению! Лазерный луч получается тогда, когда энергия выделяется только под внешним воздействием, в роли которого выступает этот же лазерный луч. Положительная обратная связь, в точности как когда в динамиках свист получается, если микрофон слишком близко. И здесь очень важно, чтобы при отсутствии луча энергия отдавалась как можно дольше и медленнее. Если это не так, энергия разлетится в разные стороны до того, как образуется мало-мальски мощный луч, и вместо лазера получится просто фонарик. Плотину не может прорвать, если вода из пруда вытекает слишком мощной струей, если уровень воды в пруду не повышается.

Отсюда вывод: смесь, пригодная для химического лазера, под действием тепла гореть по возможности не должна вообще. Или может гореть, но очень плохо. Это химия, но это не пиротехника.

[гарин]

возможно.www niiph. com.produktion/ voenprod/ pirgazogenerirsr  -ya  уже делают пиротехническую  накачку для газодинамических лазеров с уже готовым и накачанным газовым составом по вашему желанию. про остальное нужно подумать

[Gall]

Обратите внимание, каталоги "чистых" газов и "смесей" различаются. В этом и фишка.

Можно получить газ из химической реакции, но подавать его придется по трубке, в точности как из баллона. Заранее смешать нельзя - иначе газы прореагируют в момент получения нелазерно. Можно получить газ для химического лазера и подать его по трубке, и лазер даже будет работать, но в этом многостадийном процессе растеряется вся энергия. И ладно бы просто растерялась, но она на нашей стороне останется.

Получается совсем непонятно: вот мы сделали мощный луч. Этот луч может поразить цель. Но внутри лазера мы имеем в сто раз большие энергии, чем в луче. Из чего мы будем делать лазер? Что мешает противнику покрыть цель такими же материалами? Не выгоднее ли просто бросить всю эту пиротехнику в противника, раз она такая мощная?

В программе СОИ пытались разработать рентгеновский лазер с накачкой от ядерного взрыва. Там то же самое получалось - "бей своих, чтобы чужие боялись". Непонятно было, получится хоть какой-то луч или нет, но что взрыв должен быть очень большим - было ясно. Мы кого вообще взрываем, противника или себя?

Если мы хотим получить хороший результат, процесс должен идти В ОДНУ стадию. Должна быть ПРОЗРАЧНАЯ смесь веществ, имеющая сразу "заряженный" метастабильный уровень. Вещества должны храниться уже в "готовом к употреблению" виде. Иначе нам некуда будет девать тепло, образующееся при получении веществ в должных количествах.

Можно посчитать - тут все просто. Любой лазер всегда дает ровно один фотон луча из одного активного атома. Один моль вещества даст 6E+23 фотонов. Энергия одного фотона, допустим, 1 эВ (и это очень много). 1 эВ = 1.6E-19 Дж. Получается, грубо говоря, 100 кДж с моля при КПД 100%. Чтобы это было действенно, надо эти 100 кДж выбросить "мгновенно", то есть иметь заранее заготовленные и уже смешанные вещества. Если мы будем получать вещества, вся реакция займет никак не меньше 10 мс, и мы получим "непрерывный" лазер мощностью не больше 10 МВт. А вот это уже мало. Потому что если от короткого импульса мы получим пробои и абляцию, то 10 МВт тупого тепла в течение 10 мс противник имеет все шансы рассеять и выдержать.

[гарин]

из вами оказанного получается  что проще перемещать не луч в сторону противника а лазер и там взорвать. ведь всем известно чем сложнее  тем не надёжнее.

[Gall]

Это один из вариантов. Можно сделать снаряд, в котором в качестве дополнительного поражающего фактора будет лазерная генерация. Такое может работать, например, против активной брони: луч лазера заставляет броню сработать, а затем следует основной удар по уже "расчищенному" месту. Вот здесь пиротехника уместна.

Второй вариант - найти-таки состав, который в метастабильном состоянии сможет храниться достаточно долго. Обычно мы подаем на лазер накачку, а потом почти сразу (через микро- или наносекунды) получаем луч. В химическом лазере мы смешиваем компоненты, после чего почти сразу получаем луч (образуется уже "накачанная" нестабильная смесь). Если этот процесс удалось бы отсрочить, можно быть бы накачать лазер на заводе, а потом уже "заряженный" хранить (в темноте, как фотопленку). В роли "детонатора" для него выступит слабый луч обычного лазера той же длины волны.

По похожему принципу работают двухступенчатые лазеры (MOPA, Master Oscillator and Power Amplifier): на большой кристалл без резонатора подается накачка, кристалл ее поглощает, но луч не генерирует. Затем (через несколько микросекунд) на маленький кристалл с резонатором подается накачка, и он генерирует луч. Этот слабый луч проходит через большой кристалл и усиливается - к его энергии добавляется та, что накоплена в кристалле. Это можно делать во много стадий, то есть добавить третий кристалл, четвертый и так далее.

По этому принципу делают лазерные установки для управляемого термоядерного синтеза. Кристаллы в них - не стержни, а тонкие пластинки под углом (зигзагом). Такие пластинки проще охлаждать и накачивать. Это один из самых больших в мире лазеров, он занимает целое здание.

National Ignition Facility - Lux Aeterna

[гарин]

если нельзя ударить лазером из далека  то может быть стоит приблизить лазер к врагу и ударить  сфокусированным лучом подобно кумулятивному снаряду. в этом случае пиротехника уместна

[Gall]

Ну да. Другое дело, что вся современная военная техника - она как раз о том, чтобы не приближаться к врагу ничем (в том числе снарядами).

[гарин]

но тем не менее до этих пор самым эффективным оружием является человек со взрывчаткой на поясе  парадокс.

[Gall]

Оружием против кого? Эффективность террористических актов сомнительна, их влияние на политические решения обычно незначительно.

Суть хорошего оружия как раз в высокой избирательности поражения. В этом смысле примером замечательного оружия является ракета, примененная для убийства Джохара Дудаева - быстро, четко, относительно селективно.

[гарин]

 а цена такой ракеты .и  ещё   нашёл инфу в интернете . лазерные снаряды уже существуют и в росии их тоже разрабатывают .как вы думаете какая у них накачка. да чуть не забыл учёные пробуют применять накачку вв для этих снарядов.

[Gall]

Между "существуют" и "работают" есть ооочень большая разница. ЗГРЛС "Дуга" тоже существует.
Цена ракеты относительно невелика. Ну, электроника, ну и что? Она там не сложнее, чем в китайском планшете (компьютер), а на китайские планшеты нынче цены такие: пример (да, 48 долларов за штуку)

[гарин]

по человеку ракетой....я думаю это слишком .да и  тема боевые лазеры мне не очень нравится я здесь лишь потому что хочу попробовать сделать газодинамический лазер с пиротехнической накачкой .в молодости пробовал но дальше испытаний камеры сгорания не дошло её разорвало- 6мм нержавейку по швах за это получил кличку - гарин.в силу некоторых обстоятельств больше к строительству лазеров не возвращался. теперь я на пенсии и хочу осуществить мечту юности помогите информацией  по резонатору а накачка пиротехникой единственный на данный момент вид накачки доступный мне

[Gall]

Ну, накачка ксеноновой лампой делается очень легко, так что не вижу, что тут может мешать сделать ее.

С рабочим телом трудности будут.

С резонатором как раз относительно все ясно. Классическая схема - два зеркала, как в школьном учебнике физики. Нет смысла делать какую-то другую схему. Зеркала диэлектрические, без вариантов.