中國造新式晶體,轉化效率空前,用於製造雷射武器,最終能夠成功

2020-10-18 瀟灑二爺

中國造新式晶體,轉化效率空前,用於製造雷射武器,最終能夠成功

New crystals would make laser weapons successful

將低能的光線,轉化成高能的射線(emissions),是將雷射武器變成現實的關鍵。但在目前還不行。

一種新型晶體,能夠以空前的效率實現這種轉化。但在熱控制方面,科學家們還面臨著一些困難。

全世界都在尋找更好的雷射晶體技術,中國在這方面投入很大。

由於中國科技工作者的一項發明,將來,雷射的效能會進一步提高。福建物質結構研究所一個項目的負責人毛江高教授說,利用鍺酸鉍銫晶體(caesium bismuth germanate,CBGO),一種無機化合物,就能夠將低能的光線轉化成高能射線,而且其效能前所未有。

與現在所用的晶體相比,鍺酸鉍銫晶體,將紅外線雷射轉化成高能的綠色光線,其效率提高13倍。

毛教授說:「這是一個創舉,所以我們認為這種晶體很有潛力。」

但還只是潛力而已。儘管實驗顯示很有前景,但這種晶體有一個缺點,就是需要巨大的電能才能恰當地運行。

毛教授要解決的問題,自1960年以來,就一直困擾著科技工作者。在軍事領域,還沒有普遍應用雷射武器,並不是不能用,而是不好使用。要讓一件雷射武器運行,所需要的能量要造成熱量控制問題,使光線的質量下降。美國海軍唯一的雷射武器系統(LaWSlaser weapon system),也面臨這一困境。

新型晶體是非線性晶體,是通常用於能量轉換的晶體族。提供一種完美的背景,用於一種叫做倍頻(frequency doubling)的技術,高能雷射迫使一對低能的光子聚到一起。頻率更高,意味著雷射能夠攜帶更大的能量,增加其效能。

在未來的雷射戰事中,這類高能光線會越來越常見。中國正在製造一顆衛星,目前稱為觀瀾工程,意思是「觀看巨浪」。這是一顆反潛艇衛星,將明顯增強中國的海洋監測能力,可以向水下500米的潛艇發射高能脈衝。

雷射武器永不需要再裝填,幾十年來,一直是科技人員和科幻作家的夢想。1970年,蘇聯曾考慮給太空人配備雷射手槍。同時,美國航天局則以監測全球變暖的名義,用高能雷射測量極地冰層的厚度。

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