Китай показал лазер, который работает как в пустыне, так и в Арктике
Китайские ученые представили лазерное оружие нового поколения, которое уже привлекло внимание оборонных технологий и профессионалов в области промышленного производства. Это портативный волокнистый лазер с мощностью 2 киловатта, способный неуклонно работать в самых жестких климатических условиях-морозные арктические морозы до тепла пустыни.
Разработанное устройство может работать при температуре от -50 до +50 градусов по Цельсию без использования громоздкого охлаждения или систем отопления.
Этот результат особенно впечатляет, учитывая, что большинство лазеров с одинаковой мощностью требуют сложной инфраструктуры для поддержания стабильного температурного режима. Обычно это означает массивные кондиционеры или промышленные кулеры, которые могут занимать весь транспортный контейнер.
Согласно публикации в научном журнале высшей силовой лазерной и частиц, новая технология была разработана с участием специалистов из Национального университета оборонительных технологий Китая. Именно эта структура скоординировала весь процесс создания лазерного комплекса. Чен Цзингбао, вице -президент университета, называет результат, достигший технологического прорыва в области фиброзных лазеров, работающих в широком диапазоне температур.
Основой успеха является набор инженерных решений, которые уменьшают тепловую нагрузку в системе. Одним из ключевых элементов является в целом новая конструкция насосного лазера, которая значительно уменьшает количество избыточного тепла, генерируемого во время работы.
Насосные лазеры действуют как своего рода энергетический насос, который переносит энергию в лазерное волокно. В этом проекте используется интеллектуальная система распределения света, в том числе 9 диодов, которые направляют свет вперед и еще 18 в противоположном направлении. Эта схема обеспечивает более равномерное распределение энергии и стабилизирует систему даже со значительными колебаниями температуры окружающей среды.
Строительство лазерного резонатора заслуживает особого внимания. Чтобы избежать перегрева критических компонентов, инженеры перемещают наиболее чувствительные температурные элементы за пределами основной лазерной полости. Этот шаг позволил свести к минимуму влияние экстремальных температур на устойчивость радиации.
Кроме того, эксперты обратили внимание на контроль паразитических режимов. Эти нежелательные пути распространения света могут не только снизить эффективность установки, но и привести к разоблачению или потере мощности лазерного луча. Решением было ограничение диаметра активного волокна до 8 сантиметров, таким образом, надежно подавляя такие побочные эффекты.
Ключевым элементом структуры является ядро волокна, легализованного с иррием -редкоземельным металлом, широко распространенным в Китае. Это раздражение, которое обеспечивает высокую тепловую стабильность материала и позволяет лазеру поддерживать свою эффективность даже при экстремальных температурах.
Структура лазерного волокна не только стабилизирует структуру лазера, но и обеспечивает высокую эффективность преобразования энергии в лазерный луч. В этом проекте эффективность достигла 71%, что является исключительным результатом для лазерной системы этого класса.
В результате всех этих инженерных решений китайским ученым удается создать компактный лазер, который при температуре 20 градусов по Цельсию демонстрирует пиковую мощность 2,47 киловатт и дает луч почти идеального качества. Этого достаточно, чтобы эффективно достичь воздушных целей, таких как беспилотники, а также для того, чтобы разрезать или сжигать различные материалы за один километр.
По сравнению с его аналогами, развитие характеризуется высокой мобильностью. В то время как западные системы, такие как французская Helma-P или Indian Iddis, требуют тяжелых грузовиков с климат-контролем и эксплуатационным оборудованием, китайский лазер вписывается в чемодан. Эта компактность делает его привлекательным для использования в мобильных комплексах, беспилотных летательных аппаратах и, конечно же, для оборудования армейских деталей.
Тем не менее, область применения нового лазера не ограничивается военными задачами. Лазеры с высоким разрешением также востребованы в промышленности, такие как резка и сварочные материалы, где стабильная эксплуатация в любых погодных условиях имеет решающее значение. Также важно отметить стратегическое преимущество базы ресурсов. Китай контролирует значительную часть глобальных ирригационных запасов, что дает стране дополнительные возможности для развития и масштабирования таких технологий.
Разработчики уже планируют еще больше улучшить лазерный комплекс. Следующим шагом будет увеличение мощности, расширение температурного диапазона работы и еще больше упростить структуру, чтобы сделать систему еще более компактной и подходящей для сложных условий.
