[image]

КПД лазера

 
+
-
edit
 

odissey

втянувшийся

Пообщался немного со своим отцом, разговор зашел о выходе амов из ПРО и плавно перешел на лазерное оружие космического базирования. В связи с этим возник вопрос о КПД лазеров вообще и лазеров на СО2 с накачкой ядерным взрывом. Я почему-то думаю, что КПД небольшой ~1% и весь смысл вывода боевого лазера на орбиту только в том, что лазерный луч невозможно перехватить в отличии от боеголовки. Кроме того система зеркал при таких тепловых нагрузках получается чуть ли не одноразовая.
Просветите пожалуйста, насколько глубоко я заблуждаюсь
   
+
+1
-
edit
 
odissey>Просветите пожалуйста, насколько глубоко я заблуждаюсь

К сожалению глубоко заблуждаетесь. Лазеры "с взрывной накачкой ЯВ" являются ГАММА(РЕНТГЕН)лазерами одноразового использования -одноразового по определению. ВСЯ конструкция просто превращается в плазму :) И КПД у них действительно ~1%. НО -оружие это страшное(и только так может использоватся) поэтому (официально)такие разработки не ведутся.

Ник

P.S.Я уже писал -но ответ пропал :(
   
+
-
edit
 
Nick_Crak>> НО -оружие это страшное(и только так может использоватся) поэтому (официально)такие разработки не ведутся.

muxel>А с чего вы взяли что не ведутся ? Об этом разве кто то официально заявлял ?

А Вы знаете о проводимых официально ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЯХ? :)

Ник
P.S. Последние два десятка испытаний(и в США и в СССР)как раз и были проведенны по этой теме, и одна из причин их ПОЛНОГО запрета (в том числе и ДОБРОВОЛЬНОГО)как раз запрещение ПОДОБНЫХ разработок.
   

muxel

Энтузиаст реактивного движения
★☆
Nick_Crak> НО -оружие это страшное(и только так может использоватся) поэтому (официально)такие разработки не ведутся.

А с чего вы взяли что не ведутся ? Об этом разве кто то официально заявлял ?
   
RU CaRRibeaN #30.01.2002 10:42
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Кпд лазеров вообще - от 0,1 до 40%. КПД тех, что планировались в СОИ (химические фтороводородные, эксимерные, на свободных электронах и разеры) - от 1 до 10%. Плюс сейчас думают о СО2 лазерах - вот у них можно довести до 40%, правда сложно мощность выше 1 МВт.

ЗЫ Для испытания разеров не обезательно ЯБ взрывать.
   
+
-
edit
 
CaRRibeaN>Кпд лазеров вообще...

Не сильно отличается от других преобразователей энергии используемых в технике :) Кстати, КПД куммулятивных зарядов -единицы процентов :)

CaRRibeaN>ЗЫ Для испытания разеров не обезательно ЯБ взрывать.

Но крайне желательно :)

Ник
   
RU CaRRibeaN #30.01.2002 20:57
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Ник_Крак>Кстати, КПД куммулятивных зарядов -единицы процентов

Откуда данные? Варбан подтвердит?

Nick_Crack>Но крайне желательно :)

Для разработки конкретного девайса, который будет болтаться на орбите - да, для разработки и совершенствования технологической и фундаментальной базы под эти разеры - нет. Сколько лет обходились, обойдуться и сейчас.

А вообще у амов есть очень и очень серьезная программа - что-то типа адвансед спейс бейзед лазер - ASBL, про нее много в НК писали. Вот это чесный и настоящий СОИ-лазер, каким его представлял себе Рейган (даже картинки похожи :D , только на боеголовках флага нету :D )
   
>Так ВОТ - при возникновении гиперкумулятивной струи появляется импульс вета(что еще можно понять) и гамма(sik! НИКТО не понимает!)излучения, причем ЖЕСТКОГО,

А чего-ж тут этакого - в такой струе наверняка плазма
образуется, плазма это свободные электрические
заряды, заряды эти движутся ускоренно, следовательно
излучают электромагнитные волны, частота пропорциональна
ускорению. Большое ускорение,
большая частота, видимо может и до рентгена и гаммы
дойти. А бета - так видимо во время плазмообразования
электроны срывает, часть наружу и летит.
А вообще еще подсжать да капельку трития в струю добавить
может и термоядерный взрыв сделать можно.
 
+
-
edit
 
Ник_Крак>>Кстати, КПД куммулятивных зарядов -единицы процентов
CaRRibeaN>Откуда данные? Варбан подтвердит?
Вообще говоря, если Varban попросит, то по ЭТОЙ теме (КЗ, УЯ, ГиперКЗ)я могу ПОДТВЕРДИТЬ :rolleyes::D
А вообще это оооочень сложная тема -исписанна масса бумаги и переведна масса брони, но ТОЛКОМ никто ничего не знает. Не известна сама СУТЬ явления кумуляции(кстати, найдена она была случайно). Во всяком случае интересный факт - есть такие заряды -гиперкумулятивные. Дают скорость струи(или еще чего?)до 10-20 кмсек(некоторые считают, что до 100кмсек, у меня в опытах рекорд -11700мсек, заряд был...28гр гексогена :) )Так ВОТ - при возникновении гиперкумулятивной струи появляется импульс вета(что еще можно понять) и гамма(sik! НИКТО не понимает!)излучения, причем ЖЕСТКОГО, причем даже если струя(в этих зарядах называется - ЛУЧ) идет в вакууме! Практического применения(даже в оружии)=0, но вот такой эфект :eek: CaRRibeaN>А вообще у амов есть очень и очень серьезная программа - что-то типа адвансед спейс бейзед лазер - ASBL, про нее много в НК писали. Вот это чесный и настоящий СОИ-лазер, каким его представлял себе Рейган (даже картинки похожи :D , только на боеголовках флага нету :D )
так он же химический помоему? Или нет?

Ник
   
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

КПД лазеров может быть разный. Некоторые полупроводниковые лазеры имеют КПД что-то около 90% - самый эффективный преобразователь электричества в световую энергию.

Лазеры с накачкой ядерным взрывом и СО2 - это РАЗНЫЕ типы лазеров, хотя оба предполагалось использовать в "звездных войнах". На СО2 это мощные химические, а ядерные - на железе, по-моему.

КПД ядерных лазеров я не знаю, но думаю, что он на порядки меньше 1%. Может, 0.001%. В институте, где я когда-то работал, занимались рентгеновскими лазерами на эффекте каналирования частиц в кристаллах и на свободных электронах. КПД были такого уровня. С ядернаым взрывом скорее всего, еще меньше.

Лазеры с накачкой ядерным взрывом, разумеется, одноразовые.

Для перехвата ракет или боеголовок нужно оружие быстрореагирующее и "быстролетящее", быстрее чем ракеты. Свет движется быстрее ракет, поэтому его можно использовать.

От планов по созданию космических лазеров с ядерной накачкой отказались, не потому, что это оружие "страшное", а потому что оно дорогое и малоэффективное, а скорее всего, их просто нельзя создать.

Ядерные испытания не проводятся ни официально, ни неофициально. Ядерный взрыв не спрячешь.

Для ИСПЫТАНИЯ этих самых рейгановских лазеров, разумеется, НУЖЕН ядерный взрыв. Но не все рентгеновские лазеры накачиваются ядерным взрывом.

КПД не главная характеристика оружия, если он вообще имеет смысл. Вот пушка стрельнула, снаряд попал в злого бен Ладена, взорвался. Какую энергию делим на какую?

"Сама суть" явления кумуляции проста как лапоть. Возьми шланг и направь струю воды на стенку. В пленке жидкости будут области, где скорость течения жидкости выше, чем в шланге. Только плохо, что стенка двухмерная, расходится быстро и скорость падает. Моделирование кумуляции, действительно, очень сложно.

Предельная скорость кумулятивной струи равна скорости звука в жидкости, умноженной на некий трудноопределяемый коэффициент.

Никакого гамма-излучения ни при какой гиперкумуляции не возникает, конечно. Человек, который сунул в эту камеру гамма-детектор есть ба-а-а-льшой оригинал. А если у него на осциллографе импульсы получились, и он поверил, что это действительно гамма, то шляпа он и лопух.
   
+
-
edit
 
k_gornik>"Сама суть" явления кумуляции проста как лапоть.
Хм...Вы эта...в Швецию случаем не напишите? Ну что б они там в Комитете знали, а то дают премии черте кому, а ж абыдна понимаешь :)
Из первого попавшегося под "мышку" справочника:
"Когда кумулятивный заряд подрывается, энергия взрыва направляется к центру воронки и стремится вперёд. Наблюдается так называемый феномен Monro - эффект, механизм которого до сих пор до конца не объяснён . Мощная реактивная струя газов взрыва ударяет в преграду со скоростью примерно 8000 метров в секунду и пробивным давлением 10.000.000 кг на квадратный сантиметр (по другим источникам - 12.000.000 кг на квадратный сантиметр)."
Могу только добавить, что не "эффект Монро" не имеет объяснения, а скорее неизвестно ЗА СЧЕТ ЧЕГО кумулятивная "игла" оказывает на преграду действие, во много раз превышающее (вроде бы) необходимую БЕЗ кумуляции энергию для такого воздействия.

k_gornik>Предельная скорость кумулятивной струи равна скорости звука в жидкости, умноженной на некий трудноопределяемый коэффициент.
Мдааа...а коэффициент этот меняется в пределах всей шкалы дейтсвительных чисел от опыта к опыту :) А так ничего -просто скорость звука умножить на ... :lol:
k_gornik>Никакого гамма-излучения ни при какой гиперкумуляции не возникает, конечно....

Не верите? И не надо. хлопот меньше :)

Ник
   
+
-
edit
 

odissey

втянувшийся

А от чего еще )кроме ЯВ)можно запитать космический лазер, чтобы он выдал мощность, достаточную для поражения той же боеголовки? Ведь мгновенная мощность источника питания тоже должна быть очень высокой.
Что такое разеры? Лазеры работающие в РЧ диапазоне? Какие поражающие факторы в них используют?
   
+
-
edit
 
odissey>Что такое разеры? Лазеры работающие в РЧ диапазоне? Какие поражающие факторы в них используют?

В РЧ диапазоне МАЗЕРЫ работают :) В оптическом - лазеры, а в РЕНТГЕНОВСКОМ (условно, скорее гамма)- РАЗЕРЫ.

Ник
   
RU CaRRibeaN #31.01.2002 15:45
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Odissey>А от чего еще )кроме ЯВ)можно запитать космический лазер, чтобы он выдал мощность, достаточную для поражения той же боеголовки?

От батарейки Ватра к примеру, от ЯВ запитываютьс только рентгеновские лазеры, да и то, запитываються в прожектах - уж больно высокая удельная энергоемкость существующих ЯБ, в миллион раз больше чем у химических, соотвественно и возникает желание этим воспользоваться.
   
+
-
edit
 
ab>А чего-ж тут этакого -

То что Вы описали неплохо объясняет Вета-излучение, но никак не Гамма :) Не те энергии - вообще никто не может объяснить, почему не то что там излучения всякие. экзотика - а ПОЧЕМУ вообще кумулятивная струя именно ТАК СИЛЬНО воздействует на вещество :) такое впечатление что энергия еще от куда то появляется :)

ab>А вообще еще подсжать да капельку трития в струю добавить
ab>может и термоядерный взрыв сделать можно.
К сожалению НЕТ. Вот уменьшить критмассу - это да, в принципе в этих исследованиях эффект гиперкуммуляции и был открыт. Хотя на сколько я знаю -практически не применяется.

Ник
P.S. Да, а НЕЙТРОННОГО потока там не возникает. Почему то :eek:
   
+
-
edit
 
CaRRibeaN>От батарейки Ватра к примеру, от ЯВ запитываютьс только рентгеновские лазеры, да и то, запитываються в прожектах - уж больно высокая удельная энергоемкость существующих ЯБ, в миллион раз больше чем у химических, соотвественно и возникает желание этим воспользоваться.

ЭЭэээ... Рентгеновские(и тем более гамма) лазеры как раз ТОЛЬКО от ЯВ и можно запитать.Чем короче волна, тем выше потребная энергия. Теоритически, конечно. Практически есть разработки ЛАБОРАТОРНЫХ сверхслабых рентген лазеров не на ЯВ, но это скорее просто интелектуальные экзерцисы :)

Ник
   
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Nick_Crak>"Когда кумулятивный заряд подрывается, энергия взрыва направляется к центру воронки и стремится вперёд. Наблюдается так называемый феномен Monro - эффект, механизм которого до сих пор до конца не объяснён . Мощная реактивная струя газов взрыва ударяет в преграду со скоростью примерно 8000 метров в секунду и пробивным давлением 10.000.000 кг на квадратный сантиметр (по другим источникам - 12.000.000 кг на квадратный сантиметр)."

Источник нельзя ли? Похоже либо на утку, либо на очень корявый перевод неизвестно чего. Что означает, например, слово "реактивная" (струя)? Кумулятивная струя - это "газы взрыва" или все-таки ЖИДКОСТЬ?

Nick_Crak> Могу только добавить, что не "эффект Монро" не имеет объяснения, а скорее неизвестно ЗА СЧЕТ ЧЕГО кумулятивная "игла" оказывает на преграду действие, во много раз превышающее (вроде бы) необходимую БЕЗ кумуляции энергию для такого воздействия.

Ну, если скорость струи выше скорости распространения звука и в самой жидкости, и в броне, то понятно, что пройдет как игла через подушку. Моделирование, возможно, затруднено, но это не чудо.

k_gornik>>Предельная скорость кумулятивной струи равна скорости звука в жидкости, умноженной на некий трудноопределяемый коэффициент.

Nick_Crak>Мдааа...а коэффициент этот меняется в пределах всей шкалы дейтсвительных чисел от опыта к опыту :) А так ничего -просто скорость звука умножить на ... :lol:

Коэффициент, как говорится, порядка единицы.
   
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

odissey>А от чего еще )кроме ЯВ)можно запитать космический лазер, чтобы он выдал мощность, достаточную для поражения той же боеголовки? Ведь мгновенная мощность источника питания тоже должна быть очень высокой.

Рентгеновский - ничем. Обычный - химические реакции или газодинамика (то есть активная среда врасширяется в чем-то вроде сопла реактивного двигателя).

odissey>Что такое разеры? Лазеры работающие в РЧ диапазоне? Какие поражающие факторы в них используют?

Рентгеновские лазеры. Излучение попросту поглощается, нагревает и испаряет цель.
   
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Nick_Crak>ЭЭэээ... Рентгеновские(и тем более гамма) лазеры как раз ТОЛЬКО от ЯВ и можно запитать.Чем короче волна, тем выше потребная энергия. Теоритически, конечно. Практически есть разработки ЛАБОРАТОРНЫХ сверхслабых рентген лазеров не на ЯВ, но это скорее просто интелектуальные экзерцисы :)

Первые рентгеновские лазеры заработали в середине 80-х. Активная среда - сильно ионизованная (обычным лазером) плазма. Режим работы - импульсный, один импульс в десять минут или около того. Потом охлаждение и т.д. Излучение (относительно) мягкое, что-то порядка ангстрем.

Я никогда не слышал про создание чего-то, излучающего достаточно когерентные гамма-лучи, чтобы это можно было назвать лазером.
   
+
-
edit
 
k_gornik>Первые рентгеновские лазеры заработали в середине 80-х. Активная среда - сильно ионизованная (обычным лазером) плазма.
А где Вы об этом прочли(имею ввиду "обычные лазеры" как накачка)? Я читал, что ионизировали пучком электронов из ускорителя, причем чудовищными энергиями.

k_gornik>Режим работы - импульсный, один импульс в десять минут или около того. Потом охлаждение и т.д. Излучение (относительно) мягкое, что-то порядка ангстрем.

Ну а я о чем? Так-с, экзерцисы-с :)

k_gornik>Я никогда не слышал про создание чего-то, излучающего достаточно когерентные гамма-лучи, чтобы это можно было назвать лазером.
Ессественно не слышали - до конкретных изделий ядерные лазеры с взрывной накачкой не довели, испытывали только отдельные компоненты. А ГАММАзеры -это ТОЛЬКО ЯВ, больше никак.

Ник
   
>Nick_Crak>Рентгеновские(и тем более гамма) лазеры как раз ТОЛЬКО от ЯВ и можно запитать.Чем короче волна, тем выше потребная энергия.

А собственно, что такого с длиной волны ужасного. Рентгеновская трубка стоит в каждой больнице, и всего то киловольт 100 у нее на аноде, запросто можно и больше сделать. Да и гамма источники не экзотика. Видимо только одна проблема с КПД.
 
+
-
edit
 
>Nick_Crak>>Рентгеновские(и тем более гамма) лазеры как раз ТОЛЬКО от ЯВ и можно запитать.Чем короче волна, тем выше потребная энергия.

ab>А собственно, что такого с длиной волны ужасного. Рентгеновская трубка стоит в каждой больнице, и всего то киловольт 100 у нее на аноде, запросто можно и больше сделать. Да и гамма источники не экзотика. Видимо только одна проблема с КПД.

Э, батенька, не так. Вы, как бы, сравниваете обычную лампочку(рентген-трубку)и лазер (разер). Очень короткая волна КОГЕРЕНТНОГО - рентген и гамма - излучения получается только в средах с очень высокой энергией накачки -столь высокой, что другого источника, чем ЯВ мы пока, хм.. не освоили :) Есть ведь и разеры с НЕ ВЗРЫВНОЙ накачкой, но там тоже используются реакторы деления, как источник энергии накачки.

Даже в лабораторных разерах, как уже написал k_gornik, используется оптический лазер(я, вообще то, слышал о сверхмощных электронных пучках), накачивающий плазму десятки минут для одного короткого импульса(кстати, по моему, могу ошибатся -главная там трудность -сохранить устойчивость плазмы на этот длинный период), а потом очень долгое охлаждение..и снова.

Ник
   
2 Nick_Crak

>Э, батенька, не так. Вы, как бы, сравниваете обычную лампочку(рентген-трубку)и лазер (разер).

Ну зачем же так сразу, убили прямо.

>Очень короткая волна КОГЕРЕНТНОГО - рентген и гамма - излучения получается только в средах с очень высокой энергией накачки-столь высокой, что другого источника, чем ЯВ мы пока, хм.. не освоили

Речь идет о том, что источник накачки в принципе у нас есть. Насчет мощности, ну что же будем делать маленькую активную среду, там ведь не высокая энергия как таковая, а высокая плотность энергии нужна, будем пока физику изучать, ПРО потом займемся. Вообще лазер устроен просто (это уж я в отместку) – источник энергии накачки, активная среда, в которой создается инверсия населенностей, т.е. запас возбужденных атомов или чего там излучать будет, для чего время жизни на верхнем энергетическом уровне должно быть велико, резонатор - куда это все помещается и все, спасибо Эйнштейну с его вынужденным излучением, очень скоро это наружу и вылетит. Источник накачки должен иметь длину волны, несколько меньше (то есть энергию кванта больше), чем длина волны излучения (поэтому разер оптическим лазером в прямом смысле слова, как рубин лампочкой, накачать нельзя, энергии квантов не хватит, которая ашню, там лазер просто селен в плазму жуткой температуры возгоняет, а уж потом за счет столкновений ионов с электронами в плазме эти ионы селена еще довозбуждаются), а вот когерентности от него не требуется, вот красный рубиновый лазер скажем обычной газоразрядной лампой видимого света накачивается. Таким образом если есть правильная активная среда, то накачаем ее рентгеновской трубкой с длиной волны чуть покороче, пихнем в резонатор (кстати а что у нас там рентген так хорошо отражает, а? Да придется без резонатора). КПД пока игнорируем

>Даже в лабораторных разерах, как уже написал k_gornik, используется оптический лазер(я, вообще то, слышал о сверхмощных электронных пучках), накачивающий плазму десятки минут для одного короткого импульса(кстати, по моему, могу ошибатся -главная там трудность -сохранить устойчивость плазмы на этот длинный период), а потом очень долгое охлаждение..и снова.

Ошибаетесь, ошибаетесь. Плазму до генерации накачивать десятки минут это вряд ли, один квант спонтанного излучения (неужели их уже на десятки минут удерживать научились) сорвется и,снова спасибо Эйнштейну с его вынужденным излучением, все что накачали и вылетит, по образу и подобию цепной реакции. Да и время жизни на высоком энергетическом уровне с ростом энергии вроде убывает. Собственно думаю поэтому мощность накачки большая нужна, успеть хоть сколько то энергии вкачать, пока квант спонтанного излучения не сорвался и все не вылетело.Вот попробуйте рубиновый лазер хотя бы 1 минуту накачивать и чтобы он не засветил, это думаю серьезной премией пахнет. Вот в Лос-Аламосе селен лазерным пучком в плазму возгоняли, так сразу и излучало.

>Есть ведь и разеры с НЕ ВЗРЫВНОЙ накачкой, но там тоже используются реакторы деления, как источник энергии накачки.

Честно говоря первый раз слышу. А что в атомном реакторе где-то такая уж жуткая плотность энергии есть? Как же там металл, из которого он сделан, выдерживает? Использование реактора деления, как источника энергии накачки, я представляю себе только в смысле, что он на электростанции стоит.

Тут еще стоит заметить, что k_gornik упоминает разеры на свободных электронах. А вот мне в глубине души всегда казалось, что ЛСЭ это родственник магнетрона и клистрона, они ведь тоже когерентные колебания генерируют (и транзистор кстати тоже может). В ЛСЭ просто пучок от электронной пушки мимо магнитов пролетает, электроны болтает, заряды, движущиеся с ускорением, излучают, чаще болтает - выше частота. Я видимо неправ, но вот где тут квантовые эффекты?

Вообще, у меня есть статейка про лазеры мягкого рентгена, отсканить нетрудно, но вот куда положить?

Вот может кто посоветует бесплатный хостинг который может свои картинки наружу по ссылкам отдавать...
 
RU CaRRibeaN #03.02.2002 16:20
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

ab>что ЛСЭ это родственник магнетрона и клистрона, они ведь тоже когерентные колебания генерируют (и транзистор кстати тоже может).

Да, ближний родственник, вигглер - тот же резонатор что и в магнетроне, только электроны не по кругу летают а прямо, а он выглядит как стиральная доска (с большой кривизной, вообщем развернутый магнетров).
   
+
-
edit
 

k_gornik

втянувшийся

Nick_Crak>А где Вы об этом прочли(имею ввиду "обычные лазеры" как накачка)?

В журнале. Когда я этим делом занимался, приходилось читать.

Nick_Crak> Я читал, что ионизировали пучком электронов из ускорителя, причем чудовищными энергиями.

Возможно и так. Сейчас я на геофизику переключился, так что отстал от жизни.

k_gornik>>Режим работы - импульсный, один импульс в десять минут или около того. Потом охлаждение и т.д. Излучение (относительно) мягкое, что-то порядка ангстрем.

Nick_Crak>Ну а я о чем? Так-с, экзерцисы-с :)

Ну, раз работает, значит уже не

k_gornik>>Я никогда не слышал про создание чего-то, излучающего достаточно когерентные гамма-лучи, чтобы это можно было назвать лазером.
Nick_Crak>Ессественно не слышали - до конкретных изделий ядерные лазеры с взрывной накачкой не довели, испытывали только отдельные компоненты.

Да. И это были РЕНТГЕНОВСКИЕ лазеры. На переходах АТОМОВ (железа) из состояния в состояние.

Nick_Crak> А ГАММАзеры -это ТОЛЬКО ЯВ, больше никак.

ГАММА - это уже на переходах ядер. Я ничего не слышал про реальные гамма-лазеры или их реалистические проекты ДАЖЕ с накачкой ядерным взрывом. Это очень хитрая вещь, высокая энергия нужна, но ее одной недостаточно.
   

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru