中国造新式晶体,转化效率空前,用于制造激光武器,最终能够成功

中国造新式晶体,转化效率空前,用于制造激光武器,最终能够成功

New crystals would make laser weapons successful

将低能的光线,转化成高能的射线(emissions),是将激光武器变成现实的关键。但在目前还不行。

一种新型晶体,能够以空前的效率实现这种转化。但在热控制方面,科学家们还面临着一些困难。

全世界都在寻找更好的激光晶体技术,中国在这方面投入很大。

由于中国科技工作者的一项发明,将来,激光的效能会进一步提高。福建物质结构研究所一个项目的负责人毛江高教授说,利用锗酸铋铯晶体(caesium bismuth germanate,CBGO),一种无机化合物,就能够将低能的光线转化成高能射线,而且其效能前所未有。

与现在所用的晶体相比,锗酸铋铯晶体,将红外线激光转化成高能的绿色光线,其效率提高13倍。

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将红外线激光转化成高能的绿色光线

毛教授说:“这是一个创举,所以我们认为这种晶体很有潜力。”

但还只是潜力而已。尽管实验显示很有前景,但这种晶体有一个缺点,就是需要巨大的电能才能恰当地运行。

毛教授要解决的问题,自1960年以来,就一直困扰着科技工作者。在军事领域,还没有普遍应用激光武器,并不是不能用,而是不好使用。要让一件激光武器运行,所需要的能量要造成热量控制问题,使光线的质量下降。美国海军唯一的激光武器系统(LaWS,laser weapon system),也面临这一困境。

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福建物质结构研究所一个项目的负责人毛江高教授

新型晶体是非线性晶体,是通常用于能量转换的晶体族。提供一种完美的背景,用于一种叫做倍频(frequency doubling)的技术,高能激光迫使一对低能的光子聚到一起。频率更高,意味着激光能够携带更大的能量,增加其效能。

在未来的激光战事中,这类高能光线会越来越常见。中国正在制造一颗卫星,目前称为观澜工程,意思是“观看巨浪”。这是一颗反潜艇卫星,将明显增强中国的海洋监测能力,可以向水下500米的潜艇发射高能脉冲。

激光武器永不需要再装填,几十年来,一直是科技人员和科幻作家的梦想。1970年,苏联曾考虑给宇航员配备激光手枪。同时,美国航天局则以监测全球变暖的名义,用高能激光测量极地冰层的厚度。

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美国海军唯一的激光武器系统


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