Лазер самый мощный

ТОП-5 самых мощных боевых лазеров в мире

Еще в 60-х годах прошлого века началась разработка принципиально нового вида оружия – боевых лазеров. Предназначение такого вооружение заключается в уничтожении вражеских ракет, самолетов и беспилотных летательных аппаратов. При его помощи, можно эффективно и с высокой точностью уничтожить применяемые противником решения. Для вас мы подготовили подборку из пяти самых лучших боевых лазеров в мире.

5. ADAM

Открывает наш список разработка компании Lockheed Martin. Она представляет собой передвижную лазерную установку наземного базирования.

ADAM

ADAM может применятся для обеспечения защиты от угроз ближнего действия. Установка эффективна при организации обороны от ракет, БПЛА и малых плавательных средств. В ходе испытаний против морских целей боевой лазер смог прожечь несколько отсеков резинового корпуса малой военной лодки, которая находилась вдали от берега. ADAM справился с этой задачей за 30 секунд. Также во время тестирования система смогла поразить две лодки на расстоянии 1600 метров. До этого компания Lockheed Martin успешно продемонстрировала способность разработки вывести из строя ракеты и беспилотники. Система может довольно точно отслеживать перемещение целей в радиусе более 5 километров, а лазер, имеющий мощность 10 киловатт может уничтожать цели в радиусе до 2 километров.

4. Rheinmetall Hell

Данная пушка является демонстрационным образцом лазерного оружия. Она имеет мощность 30 киловатт в модульной концепции.

Rheinmetall Hell

Четыре 20-киловаттных лазера предназначены для стрельбы одновременно по технологии, известной как техника пространственного наложения. Это значит, что все лучи излучаются одновременно и на цели сходятся в одно пятно мощностью 80 киловатт, естественно за минусом потерь на движение фотона в среде. Линза каждого рубино-красного лазера защищена специальным покрытием, не дающим лучам рассеяться из-за тумана, дождя или водяных капель. Немецкая компания-изготовитель Rheinmetall в своем пресс-релизе сообщила, что при использовании пространственного наложения на атакуемой цели может быть сфокусировано любое количество энергии. Необходимо лишь добавить нужное число лазеров. Новая пушка во время демонстрации смогла сбить беспилотный летательный аппарат на расстоянии 500 метров. Кроме того лазеры могут подрывать боеприпасы, взрывать артиллерийские снаряды в полете, ослеплять сенсоры других кораблей и даже прожигать отверстия легких плавсредств.

3. Athena

Эта разработка является американской лазерной системой, имеющей 30 киловатт мощности. В ней воплощена в жизнь технология Accelerated Laser Demonstration Initiative.

Athena

В рамках нее три 10-киловаттных лазера объединили в один 30-киловаттный луч. При необходимости мощность комплекса может снижена. Лазерный комплекс уничтожил несколько летящих беспилотных летательных аппаратов на военной базе в Оклахоме, продемонстрировав свою способность использоваться в реальном бою. В частности он может выполнять задачи по защите баз, от атак вражеских дронов. Это только один из этапов доведения системы до боеспособного состояния. В будущем, как обещают разработчики, масса и габариты системы будут уменьшены. В результате американские военные хотят получить комплекс, который можно будет устанавливать на истребители.

2. LAWS

Lews является оружием направленной энергии, разработанное по заказу американских Военно-морских сил компанией Kratos Defense.

LAWS

Как уверяют военные США, боевой лазер может поражать объекты буквально со скоростью света и в 50 тысяч раз быстрее межконтинентальных баллистических ракет. Кроме того лазерному оружию не мешает ни ветер, ни туман, ни другие неблагоприятные погодные условия. Впервые LAWS была установлена на корабль USS Ponce еще в 2014 году. Во время испытаний в Персидском заливе американский боевой лазер успешно справился с беспилотником. Система лазерного оружия может уничтожать любые, даже быстро перемещающиеся цели на больших расстояниях. Лазерный луч бесшумен и невидим для человека. Хоть сейчас мощности лазера хватает только для уничтожения БПЛА, небольших лодок и легких самолетов, американцы уже работают над разработкой установки второго поколения. Она даст возможность уничтожать более крупные цели.

1. Пересвет

Весной 2018 года российское руководство впервые официально сообщило о появлении в России перспективного боевого лазерного комплекса, впоследствии получившего название «Пересвет».

Лазерная пушка «Пересвет»

Уже в декабре 2019 года новейшие комплексы заступили на боевое дежурство. Первоочередная задача этого оружия заключается в обеспечении противовоздушной обороны. Комплекс может поражать малогабаритные беспилотники, оптические средства разведки и наблюдения и целеуказания. Местоположение вражеских объектов боевой лазер получает от других систем ПВО. При этом он способен самостоятельно выявлять и отслеживать цель в оптическом диапазоне. Технические характеристики «Пересвета» засекречены. Известно лишь, что он мобилен и может устанавливаться на транспортные платформы. Имя новому оружию выбирали путем открытого голосования на сайте Минобороны России. Есть точка зрения, что «Пересвет» способен выводить из строя спутники, составляющие основу космического эшелона системы предупреждения о ракетном нападении потенциального противника. Вопрос генерации мощной лазерной энергии в «Пересвете» может решатся за счет использования малогабаритной ядерной установки.

Понравилась статья? Тогда не забудьте поставить «лайк» и подписаться на канал!

Статьи

» Назад

О мощности портативных лазеров и лазерных указок 11.05.2014 22:21

Во многих интернет магазинах мощность портативных лазеров и лазерных указок неоправданно завышается в целях коммерческой выгоды. Рядовому покупателю достаточно сложно разобраться в этом вопросе и определить, насколько мощность приобретённого портативного лазера или лазерной указки соответствует действительности. В связи с этим мы предлагаем прочитать данную статью, в которой расскажем о том, какие бывают мощности у портативных лазеров и лазерных указкок, а также о том, как измеряется мощность в нашем интернет магазине.

Мощность портативных лазеров и лазерных указок

На данный момент наиболее мощными представителями портативных лазеров являются синие лазеры с длиной волны 445-450нм. Некоторые самостоятельно собранные модели при использовании нескольких лазерных диодов и сведения луча достигают мощности в 6,3Вт. Однако мощность у существующих отдельных лазерных диодов не превышает 3,5Вт. Важно отметить, что данные мощности были получены при аномально больших токах, на которые данные диоды не расчитаны. Максимальная выходная мощность, при которой синий портативный лазер будет работать стабильно на данный момент не превышает 2000мВт (2000 милливатт = 2Вт, 2000mW).

Следующие по мощности идут красные (650-660нм) и фиолетовые (405нм) портативные лазеры. Их мощность не превышает 1000мВт.

Наконец, наиболее популярные и яркие зелёные (532нм) лазеры имеют максимальную мощность 750мВт. Важно отметить, что зелёные лазеры по принципу действия отличаются от синих и красных: зелёные 532нм лазеры — полупроводниковые лазеры с диодной накачкой. Поэтому, мощность зелёного лазера складывается из трёх компонент: инфракрасной 808нм (лазерный диод накачки), 1064нм (лазерное излучение алюмо-иттриевого граната, («YAG», Y3Al5O12) легированного ионами неодима (Nd)) и 532нм (зелёный лазерный свет после удвоения частоты в кристалле KTP). Чтобы на выходе получить 750мВт мощности зелёного 532нм лазера нужно более 5Вт мощности 808нм диода накачки! Проверяя мощность зелёного лазера с помощью ваттметра необходимо удостовериться, что у него есть фильтр, способный отсечь инфракрасные длины волн. В противном случае ваттметр покажет суммарную мощность лазера (из которых лишь 10-15% приходится на 532нм).

Об измерении мощности в интернет-магазине LaserMag

В нашем интернет магазине имеется уникальная возможность проверять оптическую мощность портативных лазеров и лазерных указок благодаря специальному оптическому ваттметру.

Принцип его работы основан на термоэлементе, который поглощает лазерное излучение и формирует электрический сигнал. Электрический сигнал попадает в ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Далее, с помощью специальной программы, поставляемой с оптическим ваттметром на экран компьютера выводится динамическая характеристика мощности (зависимость мощности от времени). При желании клиента мы готовы предоставить график мощности любого приобретаемого лазера.

ЭКЗАВАТТНЫЕ ЛАЗЕРЫ:
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

С подробным сообщением о новом этапе развития физики — экзаваттных лазерных системах — на научной сессии Общего собрания СО РАН выступил заведующий лабораторией физики лазеров сверхкоротких импульсов к.ф.-м.н. Е. В. Пестряков.

После бурного рывка в самом начале зарождения лазерной физики как науки последовал долгий период, когда продвижения вперёд почти не наблюдалось, так как мощность лазеров достигла определённой величины, которую стало возможно изменить только после того, как была введена новая элементная база и появились новые принципы усиления импульсов короткой длительности. Тогда предельной короткой длительностью импульса были фемтосекунды. Импульсы генерировались лазерами на красителях, а продвижение в область высоких энергий сдерживалось отсутствием активных сред, выдерживающих высокие плотности мощности. Был предложен метод усиления импульсов, который состоит в том, что импульс сначала расширяется с помощью стретчера, потом усиливается, затем сжимается с помощью компрессора, имеющего дисперсию, обратную той, которую имеет стретчер.

Второе направление связано с появлением новой активной среды — титан-сапфира, который обладает уникальными свойствами. Ширина полосы такой среды находится в районе 220 нанометров, что позволяет усиливать импульс до 3 фемтосекунд, и эта среда настолько хороша по оптическим качествам, что она до сих пор занимает лидирующее место в фемтосекундных лазерах.

Для фемтосекундных лазеров исследовались также такие среды как хризоберилл. Эти работы велись совместно с ИГиГ СО АН СССР (середина 80-х гг.), а затем с Институтом геологии и минералогии. В качестве активной среды также использовался двухвалентный титан, и была получена генерация импульса, показавшая, что такая среда не уступает титан-сапфиру, но её матрица сложнее в подготовке, и невозможно добиться таких же физических данных, как у сапфира. Поэтому хризоберилловая среда отошла на второй план, и сейчас основной средой является именно титан-сапфир.

Разработка новых активных сред для лазеров и новых методов усиления импульсов позволила исследователям достичь диапазона такой интенсивности, которая называется релятивистской (1018 Вт). Релятивистские интенсивности получаются с помощью лазеров тераваттного, мультипетаваттного и петаваттного диапазонов. Пиковая мощность таких лазеров — 1015 Вт в петаваттном лазере. Такие интенсивности позволяют говорить о новых физических явлениях — например, о получении экстремальных состояний вещества. Если облучать твёрдую мишень с помощью фемтосекундного лазера, наблюдается явление так называемого холодного плавления. Возникает резкое возрастание температуры и давления внутри фокуса, и при этом не происходит изменение его объёма. Такие эксперименты позволяют изучать процессы, происходящие в звёздах.

Подобные интенсивности позволяют генерировать импульсы аттосекундной (10-18 сек) длительности. Вопрос о генерации аттосекундных импульсов стал актуален, поскольку существуют широкие возможности применения их в изучении динамики электронов, атомах и молекулах. Аттосекундные импульсы могут быть получены при генерации высших гармоник в газовых средах, при взаимодействии излучении фемтосекундного лазера с газовой средой или при облучении твердотельной мишени. Можно утверждать, что такая техника открывает новую эру в физике и химии, и мы можем говорить уже об аттофизике и аттохимии.

В настоящее время речь может идти о вторжении в область ультрарелятивистских интенсивностей, создающих принципиально новый режим взаимодействия между светом и веществом, но для этого необходимо создать лазеры экзаваттной (1018 Вт) и зеттаваттной (1021 Вт) мощности. А чтобы создать такие системы, необходимо перейти к многоканальной схеме создания этих источников, в которых бы всё контролировалось оптическими часами для того, чтобы когерентность канала была выверена с точностью до сложения полей. Сложение полей в такой системе позволяет выйти на уровень мощности 1026–1027 Вт и планировать создание систем мультипетаваттной и экзаваттной мощности, переходя к постановке экспериментов по вскипанию вакуума и связанных с ним релятивистских эффектов.

В настоящее время можно назвать такие современные системы как тераваттная в Институте лазерной физики СО РАН (г.Новосибирск), в Сарове и Институте прикладной физики в Нижнем Новгороде, и петаваттная система, которая развивается сейчас в Германии. Все они построены на линейном принципе усиления. ИЛФ разрабатывает экзаваттную систему в сотрудничестве с рядом институтов, сформировав коллектив, который активно занимается этой проблемой.

стр. 8

Самые значительные научные прорывы последних лет

1. Просторы вселенной

Экзопланеты, и особенно планеты приближенные по составу атмосферы и физико-гравитационным условиям к Земле, по праву занимает место в топе важнейших научных прорывов. С начала открытия экзопланет – 1992 года, ученые нашли их уже более трех сотен, и две-три из них очень похожие на Землю, xage.ru уже писал об этом. Все свершилось благодаря прорывам в астрофизике, конструированию супер-телескопа «Кеплер» и новым методам детекции планет. Таким образом, о колонизации космоса уже можно помечтать более смело, чем раньше.

2. Биопротезирование

Человечество далеко продвинулось в биопротезировании, на нашем любимом xage.ru, кстати, и об этом был материал — про гаджеты современности. Но конкретно в этом вопросе, ученые перешли от создания сверхудобных механических рук и ног к тому, чтобы управлялись они также как и настоящие – посредством мозга.

В 2008 обезьяне вживили в мозг электроды, и она смогла управлять механической рукой, ну, а уже в 2010, без непосредственного вмешательства в черепную коробку, человек смог освоить протез предплечья и кисти, благодаря его соединению с нервами плеча.

3. Расширение Солнечной системы

Все мы на днях читали о гигантском космическом прорыве – экспедиции к Плутону, и с некоторой грустью приняли его «разжалование» в недопланеты – карликовые планеты. Так вот, ученые совсем недавно нашли еще одну карликовую планету, она всего на треть больше Плутона, и находится в пределах нашей солнечной системы. Ученые дали малышке имя – Эрида, и таким образом, теперь у нас еще больше мест, куда можно будет слетать на звездолетах будущего.

4. Расшифровки геномов

Ученые долго бились над «темной материей» геномов человека, и наконец, выяснили, что эта загадочная неисследованная субстанция отвечает за регуляцию работы генов. С помощью белков и РНК считывается информация с генов и нуклеотидов в ДНК. По утверждению ученых, в генной инженерии сделан очень большой шаг вперед именно благодаря этому открытию.

5. Сверхтяжелые элементы

Кому как не российским ученым открывать новые элементы таблицы Менделеева? Уже к 2010 году физики в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне, впервые синтезировали шесть самых тяжелых элементов с атомными номерами со 113 по 118. Два элемента уже признаны международным союзом чистой и прикладной химии, и получили имена флеровий (114) и ливерморий (116). Работа по признанию других элементов, а также придумыванию витиеватых названий им, очевидно, тоже ведется.

6. Экзаваттные лазеры

Россия может смело снимать свой фильм «Звездные войны», и даже пушка для «Звезды смерти» уже есть. В нижегородском Институте прикладной физики РАН была построена установка PEARL (PEtawatt pARametric Laser) основанная на технологии параметрического усиления света в нелинейно-оптических кристаллах. Эта установка выдала импульс мощностью 0,56 петаватта, что в сотни раз превосходит мощность всех электростанций Земли.

Такие лазеры могут исследовать экстремальные физические процессы или же порождать в заданных мишенях термоядерные реакции. Самое интересное в том, что ученые запускают проекты на создание лазера мощностью до 200 петаватт, а в перспективе до 1 экзаватта.

7. Сверхмощные магнитные поля

Чтобы закрепить успех, российские физики из ядерного центра Сарова взяли и создали с помощью магнитокумулятивных генераторов, посредством взрывной волны, магнитное поле величиной в 28 мегагаусс. Для сравнения – это в сотни миллионов раз выше магнитного поля Земли, и в умелых руках факт создание такого поля может стать оружием нового поколения.

8. Четырехкварковая частица

Посредством экспериментов в БАК (Болшом Адронном Коллайдере), путем триллионов сталкивания частиц все-таки была выведена частица первых дней рождения нашей Вселенной. Это – четырехкварковая частица, и она уже поднимает ряд новых объяснений и теорий о создании первой материи. Ученые говорят, что именно такими частицы были в первые секунды после Большого Взрыва.

9. Эффективный электролиз (расщепление соленой воды)

Ресурсы на планете постепенно исчерпываются, и в Австралийском исследовательском центре далеко продвинулись в том, чтобы превратить обычную морскую воду в водородное топливо. Ученые, в июне прошлого года, представили публике катализатор, который расщепляет морскую воду, работая на солнечных батареях. Таким образом, использую энергия солнца и 5 литров морской воды, можно обогреть и осветить дом на сутки, а также подзарядить небольшой электромобиль.

10. Новые предки

До сих пор было известно только две расы первобытных людей – кроманьонцы и неандертальцы. Однако российские археологи, проводя изыскания на Алтае, нашли третий, совершенно отличный вид высших первобытных людей, подтвердив это тестами ДНК. 40 тысяч лет назад в Евразии жил третий вид первобытных людей, их кости были найдены в Денисовой пещере. Новая раса с легкой руки российских ученых получила название – «денисовцы».

В России собрали самый мощный в мире лазер

Российская разработка, кроме мощности, имеет еще одно важное преимущество. По словам С. Гаранина – академика РАН, директора лазерно-физических исследований Российского федерального ядерного центра – ВНИИЭФ, созданный учеными лазер имеет конструктивную особенность, позволяющую применять ее в экспериментах с термоядерной мишенью. В отличие от американского аналога NIF, который не может обеспечить требуемый уровень однородности облучения центральной капсулы, российская камера взаимодействия, благодаря своей сферической симметрии, имеет все шансы стать первой в данной отрасли.
Внешне новейший лазер напоминает огромную сферу диаметром 10 метров и весом 120 тонн. На данный момент исследователи уже приступили к испытаниям систем первого модуля устройства. Запуск аппарата намечен на конец текущего года, а в 2022 году установку планируют ввести в эксплуатацию.

Созданный аппарат не имеет аналогов во всем мире, а мощность его импульса превосходит таковую у существующих ныне установок в 1,5 раза Лазер имеет конструктивную особенность, позволяющую применять ее в экспериментах с термоядерной мишенью.

К мишени нижегородского лазера будет подводиться в полтора раза больше импульсной энергии, чем у самой мощной лазерной установки мира — NIF из США. Высота камеры составляет 32 метра. В основном здании РФЯЦ планируют проводить эксперименты по управляемому инерциальному термоядерному синтезу.

Внешне новейший лазер напоминает огромную сферу диаметром 10 метров и весом 120 тонн. Всего за 14 месяцев с использованием уникальной технологии сварки произведен монтаж сферы и ее раскрой под контролем прецизионного геодезического оборудования для размещения систем ввода излучения, технологических систем и диагностического измерительного оборудования. Толщина стенки камеры из алюминиевого сплава составляет 100 мм. Всего на поверхности сферы располагаются более 100 портов. О точности произведенных операций свидетельствуют следующие цифры: максимальное отличие формы камеры от сферы составляет менее 5 мм, а оси всех портов имеют отклонение от её центра менее 1 мм.

«До сих пор никто в мире не смог в лаборатории зажечь термоядерную мишень. Эксперименты, которые были проведены на установке NIF, показали, что система облучения не может обеспечить необходимую однородность облучения центральной капсулы. Наша система облучения иная, она уже практически сферически симметрична. Имея предыдущий опыт экспериментов, у нас есть все шансы добиться желаемого («ажигания» термоядерных реакций в мишенях) первыми в мире», — отметил директор Института лазерно-физических исследований РФЯЦ-ВНИИЭФ академик РАН Сергей Гаранин.

Высота здания для лазерной установки — 32 метра, с десятиэтажный дом. Здание лазерного комплекса саровской установки — рекордсмен среди введенных и планируемых к строительству лазерных систем.

Что известно об американской лазерной установке NIF

Комплекс National Ignition Facility — «Национальное Зажигательное Оборудование» в Ливерморской лаборатории имени Лоуренса (США) обеспечивает проведение экспериментов с инерционным термоядерным синтезом.

Место, где должен происходить термоядерный микровзрыв, называется немецким словом hohlraum. Золотая камера, которая должна обеспечить равномерный нагрев термоядерной таблетки электромагнитной энергией, излучаемой стенками. Нечто подобное с тем же названием и для того же самого имеет «водородная» бомба. Только большего размера, а источником фотонов служит рентгеновское излучение от первичного ядерного взрыва, проникающее в hohlraum через радиационный канал (interstage).

Расчетный выход микровзрыва может достигнуть 20 МДж, что эквивалентно 5 кг тротила. Формально имеет место эффективный, управляемый, инерционный, термоядерный синтез. Фактически, с учетом КПД лазерной системы не больше 1%, такая технология не приведет к практическому источнику энергии. Только для зарядки конденсаторов, питающих лазерные усилители, требуется 420 МДж.

Через два входных отверстия внутренность золотой камеры освещают 192 ультрафиолетовых лазерных луча с общей мощностью до 500 Тераватт. В течении 3 — 5 наносекунд туда поступает 2 — 4 МДж энергии, которая должна переизлучаться стенками в рентгеновском диапазоне. Термоядерная таблетка содержит 15 микрограмм дейтерия и трития при температуре 18 К, а также закаченный во внутреннюю полость газ. Капсула имеет сферическую оболочку диаметром 2 мм. Ее аблирующее покрытие может быть выполнено из бериллия или имеет композитную структуру на основе полиэтилена. Оно поглощает до 100 КДж энергии, результатом чего является радиационная имплозия капсулы. Плотность вещества достигает 1000 г/куб.см, а температура дейтерий-тритиевой начинки поднимается до сотни миллионов градусов.

Схема здания лазерного комплекса установки NIF (штат Калифорния, США).