Лазерный рекорд сша. Самый мощный лазер в мире

23.09.2019

Британские и чешские специалисты и разработчики заявили о создании самого мощного в мире лазера. Устройство HiLASE, построенное в лаборатории в пригороде Праги , потенциально принесёт пользу в различных отраслях промышленности и, вероятно, поможет открыть новые рубежи в научной деятельности. RT разбирался, чем примечателен аппарат весом 20 тонн, разработка которого обошлась в $48 млн Мал, да удал Британско-чешская группа разработчиков заявила о создании самого мощного лазера в мире. Установка, получившая название Бивой (Bivoj) по имени героя чешского фольклора, способна выдавать излучение мощностью в 1000 Вт. По заявлению создателей устройства, это в 10 раз больше, чем любой другой лазер в мире. Создание аппарата, вес которого составляет 20 тонн, обошлось в 48 миллионов долларов.

Стоит отметить, что мощность импульса, которой удалось добиться на сегодняшний момент учёным, уже достигла 2 петаватт (1 Пвт - это квадриллион, или 1015 Вт). Речь идёт о лазере в Осаке , разработанном японскими исследователями. В техасском Остине есть ещё один петаваттный лазер - он выдаёт 1 ПВт за раз. Закономерен вопрос о том, что позволило сотрудничающим чехам и британцам говорить о новом мировом рекорде.

Дело в том, что импульсные лазеры, к которым в том числе относится и чешский рекордсмен, определённое время накапливают энергию, после чего выдают импульс. Японскому и американскому лазеру нужно довольно много времени на накопление нужного количества энергии.

Как пояснил RT сотрудник Института прикладной физики РАН и автор научно-популярного блога physh.ru Артём Коржиманов, петаваттные лазеры концентрируют относительно небольшую энергию в очень маленький промежуток времени. «Их можно представить себе как удар молотком. Этот супермощный удар они могут совершать редко, может быть, раз в час или два. Из-за этого с ними неудобно работать: он выстрелил, а дальше приходится ждать. Это система, которая работает на пределе возможностей. В некотором смысле у них маленький КПД, при этом выделяется очень много тепла. Весь лазер, его оптические элементы сильно нагреваются. Кроме того, следующий импульс пойдёт несколько иначе, поскольку нагретые элементы как бы искажаются. То есть для получения нового импульса нужно ждать, пока устройство не остынет». При этом как таковой «средней мощности» у лазеров в Осаке и Остине нет.

По словам главы проекта HiLASE Томаса Моцека, разработанный британцами и чехами лазер отличается как раз рекордной средней мощностью. Она определяется частотой повторения импульсов и энергией.

«На самом деле, это сложные системы, состоящие из нескольких лазеров: сначала задающий лазер, а потом уже его излучение преобразуется в супермощные петаваттные импульсы, - рассказал Артём Коржиманов. - Судя по всему, у чехов получилось создать систему с очень высокой частотой. Им удалось сделать так, чтобы импульсы шли не раз в минуту, а раз 10 в секунду».

Намечается переворот Устройство, собранное в Чехии , относится к так называемым твердотельным лазерам с диодной накачкой - на подобных работают некоторые лазерные указки. Согласно заявлению учёных, он демонстрировал среднюю мощность в 1000 Вт непрерывно в течение часа. Информации о мощности отдельного импульса от разработчиков пока не поступало.

«В Резерфордовской лаборатории (при которой находится , принимавший участие в создании лазера. - RT) в Англии есть два мощных лазера, Vulcan и Astra Gemini. Мощность импульса лазера Vulcan - порядка одного петаватта. Возможно, они нацелены на эту мощность. Мне кажется, что пока они не состыковали этот лазер с мощным петаваттным и сделали только задающую часть, чтобы она выдавала, скажем, 10 выстрелов в секунду, и получая 100 джоулей (энергии. - RT) в секунду, это получается 1 тыс. джоулей в секунду и 1000 Вт. А дальше каждый из этих импульсов должен выдавать свой петаватт, но этого пока не сделано», - предположил Коржиманов.

Как сообщил глава CLF Джон Коллиер, важен не столько сам результат, сколько технология, которую разработали для его получения. По его словам, эта технология «перевернёт применение лазеров высокой энергии, высоких мощностей».

Пока же лазеру предстоит по меньшей мере месяц дополнительных экспериментальных проверок. По словам Моцека, прежде чем предложить свое изобретение для утилитарных целей промышленности, разработчики должны сначала оценить технические возможности использования лазера для практических задач.

Планы по строительству такого лазера в Чехии появились ещё в 2011 году. Британский же центр CLF занимался развитием необходимой технологии последние 40 лет. Экспериментальному результату, о котором учёные сообщили по итогам прошедшего ещё в декабре испытания, завершившего несколько лет активной работы, только предстоит пройти экспертную проверку. Официальный отчёт исследователи и разработчики представят на пресс-конференции, посвящённой проекту, до конца января. Всерьёз о технологии можно будет говорить только, когда другие независимые исследовательские группы смогут повторить результат.

Лазеры уже активно применяют в различных областях - от медицины до ракетостроения. Несмотря на необходимость дополнительных исследований потенциала нового лазера HiLASE, разработчики уже надеются найти коммерческое применение своему аппарату, притом довольно скоро - во второй половине 2017 года. Так, лазер может пригодиться для обработки металлических поверхностей, микрообработки материалов и в производстве полупроводников. Кроме того, учёные намерены выяснить, как новый лазер можно использовать в научно-исследовательской работе.

Начали продаваться в 2002 году. Самый распространенный тип твердотельных лазерных указок с диодной накачкой (DPSS). Мощность таких указок от 5 до 800 милливатт (mw). Диоды зелёного цвета не производятся, используется другая схема производства таких указок. Устройство намного сложнее чем у обычных красных или синих лазерных указок. Зелёный свет получают довольно сложным способом из за чего мощные зеленые лазерные указки, стоят очень дорого.

Сначала мощным (обычно >100 мВт инфракрасным лазерным диодом с λ=808 нм накачивается кристалл ортованадата иттрия с неодимовым легированием, где излучение преобразуется в 1064 нм. Потом, проходя через кристалл титанила-фосфата калия, частота излучения удваивается (1064 нм → 532нм) и получается видимый зелёный свет. Отметим высокую энергозатратность зелёных лазерных указок - в большинстве используются две AA/AAA/CR123/18650 батареи. Фокусируемая зеленая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).

Красные лазерные указки

Самые распространенные лазерные указки красного цвета . В таких указках используется красные лазерные диоды с длинной волны 650нм 660нм или более видимый 635нм. Мощность бывает приблизительно от 1 до 1000 милливатт (mw). Мощные красные указки 650нм - одни из самых дешевых по соотношению цена/мощность. Фокусируемая красная лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).

Более редкие красные лазерные указки используют Твердотельный лазер c диодной накачкой (DPSS) и работают на длине волны 671 нм.

Синие лазерные указки

445 нм (синий цвет)

У этих лазерных указок, свет излучается, мощным синим лазерным диодом. Такие лазерные указки относится к 4-му классу опасности и представляет серьёзную опасность для глаз и кожи. Мощность таких лазерных указок бывает 500mw, 1000mw и более дорогие 1500mw и 2000mw. Это самые мощные лазерные указки на сегодняшний день. Другие указки, достигать таких мощностей не могут. По соотношению цена/мощность, мощные синие лазерные указки, являются самыми выгодным приобретением на сегодняшний день. Такие указки прожигает все подряд вплоть до дерева.

473 нм - Аргоновый (бирюзовый цвет)

Такие лазерные указки появились лишь в 2007 году и имеют схожий с зелёными лазерными указками принцип работы (DPSS). Длину волны 473нм обычно получают, путем удвоения частоты 946нм излучения. Для получения 946нм используется кристалл алюмо-иттриевого граната с добавками неодима. Такие указки очень дорогие в производстве, из за их низкого КПД. Мощность таких указок бывает от 1 до 50 милливатт(mw). Но сегодня можно заказать даже такую редкую и эксклюзивную лазерную указку. Невероятно красивый луч бирюзового цвета, выглядит просто потрясающе!

Фиолетовые лазерные указки

Фиолетовые указки имеют лазерный диод 405нм. Длина волны 405нм находится на границе диапазона светового спектра, видимого человеческому зрению и поэтому, луч таких указок кажется тусклым. Однако, свет таких лазерных указок, вызывает флюоресценцию предметов, на которые направлен лазерный луч. Фиолетовые лазерные указки стали продаваться после появления Blu-ray приводов. Мощность таких указок бывает от 5 до 500 мВт. Фокусируемая фиолетовая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.)

Жёлтые лазерные указки

Лазерные указки желтого цвета так же используется DPSS технологию и излучают одновременно два пучка света: 1064нм и 1342нм. Излучение попадает в нелинейный кристалл, который поглощает фотоны двух пучков и излучает фотоны 593,5нм (суммарная энергия 1064 и 1342 нм фотонов равна энергии фотона 593,5 нм). КПД таких указок не вероятно низок около 1 %. Тем самым делая их самыми дорогими и мало распространенными.

Устройство полностью соответствует требованиям нашего дизайна и производительности. Это тип транспортной безопасности! Зеленый лазерный луч, а также лазерную точку можно отрегулировать вручную с помощью фокусировки. Рекомендуется использовать на открытом воздухе, идеально подходит для астрономических, ночью особенно заметны лучи. Зеленый лазерный луч чрезвычайно яркий и видимый до диапазона в 80 километров. Вы можете ломать ленточную резку - спички зажигают воздушные шары и смазывают пластик. Идеально подходит для использования в больших комнатах.

Мал, да удал Британско-чешская группа разработчиков заявила о создании самого мощного лазера в мире. Установка, получившая название Бивой (Bivoj) по имени героя чешского фольклора, способна выдавать излучение мощностью в 1000 Вт. По заявлению создателей устройства, это в 10 раз больше, чем любой другой лазер в мире. Создание аппарата, вес которого составляет 20 тонн, обошлось в 48 миллионов долларов.

Другие приложения: астрономия, фотоника, химия, физика и медицина, научные исследования, промышленность, военные, досуг и развлечения, вещи или другие профессиональные цели. В этом высокотехнологичном указателе излучается зеленый твердотельный лазер с диодной накачкой с удвоением частоты. Цвет зеленого цвета находится в середине цветового спектра и хорошо смотрится для глаза в 20 раз ярче, чем красный. Даже при дневном свете зеленое лазерное пятно оптимально видеть.

Если вы не удовлетворены нашим пакетом, свяжитесь с нами. Родители должны избегать недоступности лазеров для детей. Эти вспышки генерируются электронами, которые ускоряются почти до скорости света. Во-первых, пакеты электронного луча генерируются лазерной бомбардировкой металлической детали, которые затем ускоряются. В ускорителе подземных частиц протяженностью 1, 7 км расположено 96 металлических трубок диаметром около одного метра. В них электроны ускоряются. Когда электроны достигают максимальной скорости в конце ускорителя, они направляются в ряд специальных магнитных устройств, называемых ондуляторами.

Стоит отметить, что мощность импульса, которой удалось добиться на сегодняшний момент учёным, уже достигла 2 петаватт (1 Пвт - это квадриллион, или 1015 Вт). Речь идёт о лазере в Осаке, разработанном японскими исследователями. В техасском Остине есть ещё один петаваттный лазер - он выдаёт 1 ПВт за раз. Закономерен вопрос о том, что позволило сотрудничающим чехам и британцам говорить о новом мировом рекорде.

Это повторяется каждые четыре сантиметра. Из этих ондуляторов - 35, соединенных в ряд более 200 метров. Сверхбыстрые лазерные лазеры заканчиваются в огромном зале. Там образцы могут удерживаться в лазерном луче с помощью робота. Это позволяет вам изменять выборки без необходимости входа в комнату. Для безопасности стены экспериментальной хижины экранированы свинцом.

Рентгеновский лазер создает видимые структуры

Благодаря определенным физическим свойствам свет лазеров, осциллирующих или когерентных в общем режиме, особенно подходит для исследования трехмерной структуры сложных молекул и коллекций атомов. Чем короче светит свет, тем больше можно сделать видимыми структуры. Кроме того, физические, химические и биологические процессы могут регистрироваться лазером в виде быстрых последовательных световых импульсов. Только через это число можно экспериментировать только в Гамбурге.

Объекты исследования: от бактерии до гигантской планеты

По мнению исследователей, рентгеновский лазер разработан для широкого круга научных применений: химические реакции должны быть декодированы путем запуска световой вспышки. Затем исследуется, как атомы движутся внутри молекул в этой реакции. Астрофизики надеются получить новые подробности о том, как материя появляется внутри звезд. Гео-исследователи хотят искусственно имитировать гигантские планеты, такие как Юпитер, и биологи берут индивидуальные изображения белков. Таким образом, атомные детали вирусов и молекул могут быть расшифрованы.

Результаты могут помочь, среди прочего, производить специальные наркотики. Из-за переговоров между одиннадцати существующими странами-партнерами и некоторыми техническими проблемами ввод в эксплуатацию был значительно отложен. Строительство началось весной. Стоимость завода также более чем на четверть выше, чем первоначально планировалось. Из 1, 5 млрд. Евро в Германии сейчас около 820 млн. Человек. Для Федерального министерства образования и исследований рентгеновский лазер является «вехой в фундаментальных исследованиях в Европе и является частью дорожной карты для исследовательских инфраструктур Федерального министерства науки». на.

Намечается переворот Устройство, собранное в Чехии, относится к так называемым твердотельным лазерам с диодной накачкой - на подобных работают некоторые лазерные указки. Согласно заявлению учёных, он демонстрировал среднюю мощность в 1000 Вт непрерывно в течение часа. Информации о мощности отдельного импульса от разработчиков пока не поступало.

«Мы являемся научным лидером в мире», - подчеркнул профессор Роберта Фейденханса, управляющий директор проекта против «Спутника» в четверг. Химическая промышленность может извлечь выгоду из катализа. Ранее он работал в Институте Нильса-Бора в Копенгагенском университете.

Затем мы можем сделать полосы. Создается молния, которая служит фотографии самых маленьких атомных и молекулярных структур. Световые процессы на молекулярном уровне могут быть сняты. То же самое делается в Японии и в Стэнфордском университете в Калифорнии. Исследователи из Стэнфорда и Японии выглядят немного завидующими нам, - сказал он, улыбаясь.

«В Резерфордовской лаборатории (при которой находится британский центр CLF, принимавший участие в создании лазера. - RT) в Англии есть два мощных лазера, Vulcan и Astra Gemini. Мощность импульса лазера Vulcan - порядка одного петаватта. Возможно, они нацелены на эту мощность. Мне кажется, что пока они не состыковали этот лазер с мощным петаваттным и сделали только задающую часть, чтобы она выдавала, скажем, 10 выстрелов в секунду, и получая 100 джоулей (энергии. - RT) в секунду, это получается 1 тыс. джоулей в секунду и 1000 Вт. А дальше каждый из этих импульсов должен выдавать свой петаватт, но этого пока не сделано», - предположил Коржиманов.

Тем не менее, существует активное сотрудничество и обмен по всему миру со всеми коллегами-исследователями в области рентгеновской и лазерной физики. Он переходит в «экспериментальное хранилище». Фактические эксперименты проходят на 14 метров ниже земли.

Международный проект: Россия активно участвует. Международный проект стоит около 1, 5 млрд. Только Германия внесла 760 миллионов евро через Федеральное министерство образования и исследований. На долю России приходится почти треть бюджета, что делает ее вторым по величине финансистом. В дополнение к России и Германии участвуют следующие страны: Дания, Франция, Великобритания, Италия, Польша, Россия, Швеция, Швейцария, Словакия, Испания и Венгрия.

Ученые также прибывают из многих стран и могут быть найдены в экспериментальных группах, организованных по теме. Уникальный во всем мире: самая быстрая рентгеновская камера, самая высокая энергия фотонов. «Без машины в Стэнфорде то, что вы видите здесь, совсем нет», - сказал профессор Эр. Он работает на глубине 14 метров в так называемом «Экспериментальном хранилище» в экспериментальном хранилище завода. Здесь происходят фактические эксперименты. Ученый описал растение следующим образом: У нас есть инструментальное устройство, которое использует рентгеновские лучи для экспериментов.

У нас также есть лазерная система с оптическим освещением. Мы хотим стимулировать химические реакции. Мы кратковременно освещаем их, в миллиардную секунду, с рентгеновской вспышкой, исходящей от лазера. Чтобы увидеть, в какой реакции говорится, что этот процесс находится. Такие эксперименты повторяются его командой все чаще, чтобы выяснить, как атомы движутся в химических реакциях.

Команда, возглавляемая доктором Кристиан Бресслер работает над рентгеновским лазером в так называемом «Хатче». Электроны ускоряются до 17 электронвольт в туннеле шириной 3, 4 км. Ускоренный электронный пучок дает очень короткие вспышки в рентгеновском диапазоне. Эти вспышки освещают химические или биологические процессы, подлежащие исследованию. Камеры снимают все это. Нам нужна целая коллекция камер, - говорит Бресслер, возглавляющий команду из 14 исследователей. У нас самая быстрая рентгеновская камера в мире.

Это способно снимать молекулярную структуру. Внизу у нас есть другая камера, которая снимает электроны. Цель состоит в том, чтобы следовать самым первым началам химической реакции. Таким образом, он заменяет самый мощный в мире рентгеновский лазер. Эти вспышки ярче солнечного света в течение секунды. Мы революционизируем наши знания, это фундаментальные исследования. Это может представлять интерес для фотогальваники. Высокая энергия фотонов также является еще одной всемирной уникальной особенностью.

«Центр управления миссиями», компьютерная и серверная комната. Марк Мессершмидт против Спутника. Мы изучаем препараты, которые действуют непосредственно на белки или рецепторы. Мы также можем смотреть на вирусы напрямую и соответственно, в какой-то момент фармацевтической промышленности, атомную структуру структуры вируса. Это может затем непосредственно развить препарат и адаптировать его к вирусу. Это экономит фармацевтическую отрасль на несколько лет развития. Кроме того, работа в международной среде «очень интересна».

Маленький лазер, способный прожечь насквозь тонкую пластмассу, взорвать надутый детский шарик, поджечь бумагу и ослепить человека. В свободной продаже. За вменяемые деньги. Войны на улицах? Изготовитель говорит – современное развлечение.

Продукция китайской компании Wicked Lasers лишь на беглый взгляд сходна с популярными сейчас лазерными указками, разве только корпуса тут малость покрупнее.

В исследовательском учреждении работает около 300 человек. То, что мы здесь делаем, - это дифракция рентгеновских лучей на биологических частицах, кристаллах, молекулах, главным образом на белках. Мы исследуем препараты, которые действуют непосредственно на белки или рецепторы, - говорит Мессершмидт. Он нашел время для интервью в четверг днем, хотя он стоял со своей командой за 20 минут до «луча», согласно его собственному заявлению. «Это означает, что мы производим лазерный луч». Когда его спросили, возможно ли интервью, химик ответил: Ну, это будет очень возможно.

Однако если с крошечными цилиндриками, выдающими красный лазерный луч, нередко играют дети, то указки от Wicked Lasers - детям не игрушка. Ещё бы, их выходные мощности (в луче) в десятки, а топовых моделей - в сотни раз выше, чем у распространённых недорогих указок.

Тем не менее, в США (для рынка которых Wicked, главным образом, и старается) её карманные лазеры продаются свободно и легально, даром, что относятся к довольно опасному классу IIIB. Да и цены привлекательные. Примерно от $100 до нескольких тысяч. Много? Сначала посмотрите, что предлагает изготовитель.

Трудно поверить, что человек на крыше просто держит в руках лазерную указку, а не стоит рядом с аппаратом, размером с чемодан (фото Wicked Lasers).

Одной мощностью достоинства лазеров Wicked не исчерпываются. Эта компания поразила рынок тем, что первой выдала в продажу действительно карманные (помещаются на ладони) лазеры с лучами синего и зелёного цветов.

Лучи эти, к слову, видны даже сбоку (конечно, не в вакууме), в отличие от недорогих «красных» указок, которые себя обнаруживают лишь по яркому пятнышку на цели.

Мощность луча топ-модели синего лазера составляет 40 милливатт, а линейку зелёных карманных лазеров компании (серия Spyder) венчает версия за $2 тысячи (в цену входят прилагаемые защитные очки) со средней выходной мощностью в луче 0,3 ватта и пиковой - в 0,45 ватта!

С помощью этих лазеров можно создавать яркие эффекты. Например, заставить сиять драгоценный камень в кольце (фото Marco Nero и Wicked Lasers).

И самое поразительное - всё это - в небольшом цилиндрическом корпусе диаметром всего 20 миллиметров и длиной 198 миллиметров (техники, оцените: никаких внешних блоков питания и тяжёлых систем охлаждения).

Компания говорит, что это - самый мощный карманный лазер, доступный на потребительском рынке.

Внутри корпуса, помимо, собственно, лазера, помещаются две батарейки типа CR-123A, от которых этот лазер и питается. Добавим, расхождение его луча составляет менее 1,2 миллирадиан.

Так выглядят герой нашего рассказа и игра с ним (фото Marco Nero с сайта wickedlasers.com).

Что можно сделать таким лазером? Например, за секунду-две экспозиции прожечь надутый шарик тёмного цвета, так чтобы он эффектно лопнул; за несколько секунд - перерезать чёрную изоленту или зажечь спичку. Можно постараться и поджечь бумагу.

Со всеми упомянутыми задачами, кстати, справляются даже «средние» модели компании с мощностью луча в 75-125 милливатт (а они стоят ощутимо меньше самой мощной модели). Разве только время удержания луча на месте будет уже секунд 5-10.

К слову, жёсткого крепления в таких опытах по поджиганию не требуется: точности направления луча достаточно той, что можно обеспечить руками.

Вверху: поджог разных горючих вещиц. Внизу: обжечься можно, лишь остановив луч на месте. Подсветка дерева. Освещение вокруг него – это отражённый от «лазерного зайчика» свет (фотографии Wicked Lasers и Erling Groes-Petersen).

Разумеется, смотреть на такой лазер нельзя. В общем-то, даже маленькие красные лазеры со слабым лучом (как правило, от 0,5 до 1-2, и реже – до 5 милливатт, что массово продаются в наших магазинах), опасны при прямом попадании в глаза.

Дело тут не столько в мощности, сколько в маленьком диаметре луча, который бесповоротно повреждает отдельные клетки сетчатки. Что уж говорить о зелёном лазере с выходом в 300 милливатт (правда, его луч имеет чуть больший диаметр, чем у маленьких моделей)?

Кстати, «классические» красные лазерные указки также есть в программе фирмы, и самая мощная из них тоже внушает – 100 милливатт на выходе.

Лазер от Wicked высвечивает яркое пятно на башне, с расстояния в пару кварталов (фото Marco Nero с сайта wickedlasers.com).

Но что будет, если такой мощный луч направить на кожу? «Если не останавливать его надолго в одной точке - ровным счётом ничего не случится», – успокаивает Wicked Lasers. И на том спасибо.

Компания считает свои изделия серии Spyder настоящим техническим прорывом в данной области и, наверное, справедливо. Потому давайте знакомиться с их устройством.

Первичный источник света здесь - одноваттный (в топовой модели) инфракрасный лазерный диод с непрерывным излучением. Заметьте – это один ватт на выходе. В виде излучения.

Генерируемый диодом луч с длиной волны 808 нанометров проходит через линзу и попадает в кристалл из оксидов неодима, иттрия и ванадия, где преобразуется в излучение с длиной волны 1064 нанометра.

Схема зелёного Wicked Lasers Spyder. Дополнительные пояснения в тексте (иллюстрация Wicked Lasers).

Затем ещё лазер проходит инфракрасный фильтр и выходную линзу и вот, пожалуйста, «меч джедая» готов. Почти настоящий, несмертельный, но и небезопасный.

Интересно, что китайская фирма вовсе не считает развлечения единственной сферой применения своей продукции. Она заявляет широчайший диапазон применений: от военной сферы до медицины и научных исследований.

Лазер Wicked виден со стороны не только ночью, но даже в пасмурный день (фото Сергей Скрябин, Sam Monseur с сайта wickedlasers.com).

И напоследок. Продавцы лазерных указок любят приводить в рекламе их «дальнобойность».

Что понимать под дальнобойностью в случае лазерного луча , который очень мало расходится - дело туманное. Может быть расстояние, на котором можно заметить простым глазом пятнышко на цели (при низком окружающем освещении)?

Так или иначе, но для своей «зелёной супермодели» с мощностью в луче 0,3 ватта компания из Шанхая приводит «дальность действия» в 193 километра!

Вполне, наверное, можно подсветить спутник на низкой орбите. Если попадёшь.

Лазерные указки являются портативными приборами, в которых имеются излучатели, генерирующие волны электромагнитного когерентного и монохроматического происхождения в видимом диапазоне в лучевой форме. Излучателями могут выступать лазерные диоды, либо полноценные твердотельные лазеры.

Имеется несколько видов лазерных указок, которые отличаются типами излучателей и бывают таких цветов:

Красных;
Зеленых;
Синих;
Бирюзовых;
Голубых;
Фиолетовых;
Желтых;
Оранжевых.

ЛУ красного цвета

Эти ЛУ являются самыми дешевыми и самыми распространенными. Работают от обычной батареи таблеточного типа, на базе красных лазерных диодов со спектром излучения 650-660 нм. Они оснащены драйверными платами, управляющими питанием. Для излучения в форме узкого луча используются выпуклые с обеих сторон линзы, называемые коллиматорами.

Красные ЛУ в основном маломощные до 1-100 мВт. Их характерной особенностью является то, что красные диоды довольно-таки скоро «прогорают», снижая интенсивность излучения, отчего большинство таких указок, спустя пару месяцев работы, начинают хуже светить, невзирая на заряд батареек.

ЛУ зеленого цвета (green laser)

Днем человеческий глаз более чувствителен к зеленым цветам, чем к красным (где-то в 6-10 раз). Благодаря этому green laser светит более ярко. Однако в ночи все происходит наоборот.

Зеленые лазерные диоды чрезвычайно дорогостоящие, поэтому для создания green laser используют твердотелые лазеры с диодами. Они не такие дорогие как зеленые лазерные диоды, но ценнее, чем красные. Длина волны green laser - 532 нм, с КПД приблизительно 20%. Зеленые ЛУ энергозатратнее красных, вследствие этого трудно подбирать агрегаты, питающиеся от таблеточных батарей.

ЛУ синего цвета

Начали выпускаться с 2006 года, схема действия схожа с green laser. Длина волны голубая- 490 нм, бирюзовая - 473 нм, а синяя - 445 нм. Излучателем является твердотелый мощный лазер. Синие ЛУ весьма дорогостоящие, диоды не такие дорогие, но не имеют широкого распространения. Излучение ЛУ синего цвета крайне опасно для глаз. КПД приблизительно 3%.

ЛУ желтого цвета

Длина волны желтых ЛУ - 593.5 нм. Имеются также их оранжевые «коллеги» с длиной волны 635 нм. КПД – чуть более 1%.

ЛУ фиолетового цвета

ЛУ с фиолетовыми лазерными диодам имеют длину волны 400-410 нм. Это почти предел в диапазоне, который воспринимает человеческий глаз, поэтому это свет видится как тусклый.

Свет фиолетовых ЛУ вызывает флуоресценцию, и яркость светящихся объектов становится интенсивнее, чем в самом лазере. В серию ЛУ пошли с появлением привода для оптического носителя Blu-ray, в котором применили лазерный диод с длиной волны соответственного излучения.

ЛУ: применение

ЛУ часто пользуются образовательные учреждения, например для физических экспериментов, а также для презентаций;
Световая точка, которую образует лазерный луч, привлекает внимание домашних животных. Особенно на них реагируют кошки и собаки, что зачастую приводит людей к играм с этими домашними питомцами;
Зелеными ЛУ пользуются как в любительских, так и в профессиональных астрономических исследованиях. Зеленые ЛУ используются для определения направлений звезд и созвездий;
ЛУ применяются в качестве лазерных целеуказателей, для точного прицеливания огнестрельного или пневматического оружия;
ЛУ применяются радиолюбителями, как элемент связи в видимых границах;
Красные ЛУ с отсоединенными коллиматорами пользуется при создании любительских голографий;
Лабораторная практика пользуется ЛУ (особенно зелеными) для выявления в жидкостях, газах или любых прозрачных веществах в малых количествах примесей или взвесей механического происхождения, которые незаметны для невооруженного глаза.

Безопасность лазеров

Лазерное излучение опасно при попадании в глаза.

Обыкновенные ЛУ обладают мощностью 1-5 мВт, их относят ко 2-3А классам опасности. Они могут быть опасными, в случаях направления луча в глаза людям на довольно-таки продолжительные периоды или при помощи оптических приборов. ЛУ мощностью 50-300 мВт относят к 3B-классу. Они опасны причинением сильных повреждений сетчатки глаз, причем даже при кратковременных попаданиях прямого лазерного луча.

Следует знать, что в маломощных зеленых DPSS-указках используются значительно мощные ИК-лазеры, которые не гарантируют достаточную фильтрацию ИК-излучений. Такие виды излучений не видимы и в результате этого куда более опасны для глаз людей и животных.

Кроме того, ЛУ могут оказывать исключительно раздражающие воздействия. Особенно, если луч попадет в глаза водителей или летчиков, что может отвлечь их внимание или даже привести к ослеплению. В некоторых странах такие деяния влекут за собой уголовную ответственность. Например, в 2018-ом году одного американца приговорили к почти двум годам тюремного заключения за непродолжительное ослепление мощным лазером летчика в полицейском вертолете.

В последние годы случается все больше многочисленных «лазерных инцидентов» в развитых странах, вызываемых требованиями по ограничению или запрещению ЛУ. В настоящее время законодательством Нового Южного Уэльса предусмотрен штраф за владение ЛУ, а за совершение «лазерного нападения» - заключение до 14-ти лет.

Применение ЛУ запрещено по правилам во время проведения футбольных матчей. Так, например Алжирская федерация футбола была оштрафована на 50 000 швейцарских франков за то, что болельщиками при помощи лазерной указки ослепили вратаря российской сборной Игоря Акинфеева во время ЧМ-2014.

Самая мощная лазерная указка

Не так давно стало известно о появлении самого мощного карманного лазера, «короля» ЛУ или «меча джедая». Небольшой мощный лазер может прожигать тонкие пластмассы, взрывать детские шарики, поджигать бумагу и ослеплять людей. Устройство китайского производителя Wicked Lasers лишь бегло напоминает популярные ЛУ, но имеет более крупный корпус.

Часто лазерная указка с крошечным цилиндриком, выдающая красный лазерный луч, используется детьми для игр или для презентаций в школе. Однако указатель новой генерации компании Wicked Lasers для детей не будет игрушкой. И это не случайно, ведь выходная мощность китайской лазерной указки в десятки и сотни раз значительнее, чем у обычных недорогих ЛУ.

Удивительно, что китайская «зеленая супермодель» с мощностью луча от 0,3 ватт достигает «дальности воздействия» до 193-х километров.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Называется Nova.

На самом деле он не один – за первенство в этой гонке негласно соревновались два лазера. Один был произведен в Техасе. Техасский унивеситиет в Остине (University of Texas at Austin ) в 2008 году построил лазер мощностью в один квадриллион ватт (1,000,000,000,000,000). Один петаватт мощности – это в 2000 раз больше мощности всех электростанций США.

Самый мощный в мире лазер был построен для изучения поведения веществ при сверхвысоких нагрузках и температурах. Например ученые надеются с его помощью моделировать небольшие сверхновые.

“Мы можем вводить материалы в состояния, которые невозможно получить в на земле (в обычных условиях) – говорит Микаэль Мартинес (Mikael Martinez) , менеджер лазерного проекта – Раньше вы должны были бы выйти в космос и находится в непосредственной близости от взрывающейся звезды, чтобы наблюдать то, что мы планируем наблюдать здесь, в Техасе”

Заявленная мощность лазера вовсе не утка и не обман. Мощность лазера это энергия лазерного импульса, измеряемая в джоулях, поделенная на продолжительность импульса, измеряемую в секундах, вплоть до миллионных и миллиардных долей секунды. Чтобы получить большую мощность лазера, энергию нужно либо просто увеличить, либо испустить за меньшее время, т.е. сфокусировать её.

Проблема лазерных технологий и одновременно их мощность кроется именно в “упаковке” энергии лазера “во время”.

Решение этой проблемы заключается в размещение на 1500 кв. футов площади сложнейшей головоломки-конвейера, содержащей в себе множество компрессоров, линз, транспортеров и усилителей, позволяющих правильно “упаковать” энергию лазера. Начинается самый мощный в мире лазер с seed laser, выдающего импульс в несколько сотен фемтосекунд (10 -15 секунды). Проходя через весь конвейер он набирает мощность.

В первую очередь луч seed laser проходит сквозь стретчер (stretcher). Это дифракционная решетка, которая уменьшает длинну волны лазера с фемтосекундного диапазона в наносекундный. Это преобразование сильно уменьшает энергию лазера, она падает от наноджоулей до пикождоулей. Ученые мирятся с этим эффектом, потому что луч становится более управляем на подходе к следующему этапу: усилению.

Усиление проходит в несколько этапов. В первую очередь лазерный луч насыщается энергией с помощью процесса называемого оптико-параметрическим усилением и производится с помощью специальных отражающих кристаллов и самых разных вспомогательных лазеров. К этому моменту энергия самого мощного в мире лазера становится равной одному джоулю, что уже неплохо. Затем луч попадает в стержневой усилитель, 24 сантиметровый кусок стекла, где с помощью мощный ламп, излучающих спектр, который луч может поглотить. Луч проходит через усилители 8 раз, что бы набрать мощность до 20 джоулей.

Наконец луч проходит в дисковый усилитель, где с помощью двух кусков стекла и ламп мазер набирает мощность в 250 джоулей. Его фото вы можете видеть в начале статьи.

Финальной стадией процесса является компрессор. Это как та самая “упаковочная машина”, позволяющая фокусировать энергию лазера в импульс длящийся всего 150 фемтосекунд. Это происходит с помощью более мощной дифракционной решетки, которая порежмает длинну волны на более короткую.

“Мы играем с лазером – подводит итог Мартине с – мы берем короткий импульс и растягиваем луч, чтобы можно было накачать его энергией, а потом сжимаем его обратно .”

Несмотря на потери входящей энергии импульс получается колоссально мощным из-за малого времени его испускания в мишень.

Самый мощный в мире лазер стоит 7 миллионов долларов и спонсирется Национальной Администрацией по Ядерной Безопасности США (National Nuclear Security Administration of USA).

Однако вернемся к Nova. Этот экспериментальный проект является лидером, хоть он и старше Техасского, однако за ним числится рекорд мощности 1,25 петавата мощности. Про этот лазер мы расскажем

Материалы с сайта wired.com

krymalliance.ru