اساس کار لیزر های نظامی

در مقاله ای که چندی قبل در باره لیزرهای نظامی در یاد بگیر دات کام ارائه کردیم. در باره اساس کار لیزر ها صحبت شد گفتیم که لیزر ها چگونه کار می کنند و چند مورد از استفاده های نظامی آنها را ذکر کردیم در این مقاله بیشتر به اساس کار آن می پردازیم

انواع مختلفی لیزر وجود دارد:

لیزرهای حالت جامد: که دارای واسطه لیزینگی است که از جنس کریستال است. که از آن جمله می توان به لیزر یاقوت یا لیزر یاگ نئودینیوم با طول موج 1.06 میکرو متر اشاره کرد.
لیزر گازی: دارای واسطه لیزینگی از یک گاز یا ترکیبی از چند گاز است. از آن جمله می توان به لیزر نئون-هلیوم یا لیزر دی اکسید کربن اشاره کرد که دارای طول موج 10.6 میکرومتر (لیزر اینفرارد) است
لیزر اکسایمر: که واسطه لیزینگ آن ترکیبی از گاز های راکتیو یا واکنش پذیر است، که از آن جمله می توان به گاز های کلرین یا فلورین و گاز های خنثی مانند آرگون یا کریپتون اشاره کرد. لیزر آرگون فلوراید نور فرابنفش ساطع می کند که طول موج 193 نانومتر دارد.
لیزر رنگی: دارای واسطه لیزینگ فلورسنت است، مانند لیزر رادمین. این لیزر ها را می توان برای طول موج های متفاوتی تنظیم کرد مثلاً لیزر رنگی رادمین 6G می تواند طول موجی بین 570 تا 650 نانومتر داشته باشد.
لیزر دی اکسید کربن: روی این لیزر برای مقاصد نظامی کار می کنند چون لیزر اینفرارد قدرتمندی می تواند تولید کند که برای بریدن فلزات مناسب است.

امروزه از لیزر ها مختلفی برای مقاصد نظامی استفاده می شود یکی از لیزر هایی که روی آن مطالعات زیادی انجام شده است و پیشرفت های زیادی هم در این زمینه بدست آمده است لیزر الکترون های آزاد یا FEL است. لیزر FEL در سال 1970 میلادی توسط فیزیکدان دانشگاه استنفورد جان مدی اختراع شد، که از یک الکترون افکن، یک شتاب دهنده ذرات و یک موج ساز مغناطیسی یا ویگلر تشکیل شده بود. و به این شکل کار می کرد:

لیزر نظامی اساس کار

الکترون افکن الکترون های آزاد را به سمت شتاب دهنده ذرات شلیک می کند.
شتاب دهنده ذرات به الکترون ها تا نزدیکی سرعت نور شتاب می دهد (300,000 کیلومتر در ثانیه).
الکترون ها از میان موج ساز یا ویگلر عبور می کنند که یک سری آهنربا با آرایش مشخص قطب های مثبت و منفی هستند.
در داخل ویگلر الکترون ها به سمت عقب و جلو نوسان می کنند. و با هر تغییر جهت آنها نوری با یک طول موج مشخص ساطع می کنند.
فضای بین آهنربا ها طول موج لیزر تولید شده را مشخص می کند بنابراین با تغییر این حجم می توانیم لیزری با طول موج دلخواه تولید کنیم.
از نظری تئوری لیزر FEL می تواند طول موجی از محدوده امواج اینفرارد تا امواج اشعه X تولید کند.

از FEL ها برای تولید نور اینفرارد دارای انرژی بالا تا سینکروترون های اشعه ایکس برای مقاصد تحقیقاتی استفاده می شود. لیزری که بوسیله FEL تولید می شود در زمان ریاست جمهوری ریگان مورد توجه وزارت دفاع آمریکا بود و روی آن تحت عنوان جنگ ستارگان کار می کردند. اما اخیراً مدرسه عالی نیروی دریایی ایالات متحده در حال کار و تحقیق روی همان لیزر FEL مدی است و می خواهد آن لیزر را برای استفاده نظامی ارتقا دهد.

در سال 1977 میلادی نیروی هوایی ایالات متحده لیزر اکسیژن-ید را مورد مطالعه و تحقیق قرار داد. که از آن با نام کویل یاد می کنند. منبع انرژی برای کویل یک واکنش شیمیایی است و واسطه لیزینگ ید مولکولی است. اساس کار این سیستم به صورت زیر است:

یک واکنش شیمیایی بین گاز کلراین و مخلوط یک مایع که از پرکسید هیدروژن و هیدروکسید پتاسیم تشکیل شده است انجام می شود.
واکنش شیمیایی اکسیژن تک مولکولی تولید می کند.
ید های مولکولی به لیزر تزریق می شوند. اکسیژن تک مولکولی ( O ) انرژی لازم برای برای گرفتن اتم های ید و تولید لیزر اینفرارد در طول موج 1.3 میکرومتر فراهم می کند.
لیزر می تواند نور را به صورت مستمر ساطع کند یا اینکه می توان آنرا به صورت پالسی یا منقطع کنترل کرد که کارایی آن را افزایش می دهد.

لیزر کویل در سیستم های لیزری که نیروی هوایی ایالات متحده دارد و در مقاله اسلحه های لیزری چگونه کار می کنند به کاربری ضد موشکی آن اشاره شد، استفاده شده است.

علی یزدی مقدم

مطالب مرتبط: