Содержание

Китайцы создадут самый мощный в мире лазер, чтобы синтезировать неизвестную материю

Исследовательская группа в Шанхае обещает через два года запустить лазерную установку Station of Extreme Light (SEL) рекордной мощности. Лазер SEL сможет излучать импульс мощностью 100 петаватт, что в 10 000 раз превышает мощность всех электрических станций на Земле. Учёные рассчитывают, что столь мощный импульс позволит из «ничего» синтезировать материю с неизвестными свойствами.

Источник изображения: Chinese Academy of Sciences

По данным китайских источников, сейчас Шанхайский институт оптики и точной механики располагает лазером мощностью 10 петаватт. Недавно сделанное учёными открытие позволяет увеличить мощность лазерного импульса в 10 раз — до 100 петаватт. Сделать это поможет предложенный китайцами метод расщепления луча на цветовой спектр с последующим усилением каждой отдельной длины волны и последующей «сборкой» в один мощный луч.

Традиционно один мощный луч лазера собирался из нескольких лучей меньшей мощности. Связано это с тем, что фокусирующее и отражающее оборудование — линзы, призмы и зеркала — не выдерживают сверхэкстремальных энергетических ударов (температур). Первоначально шанхайский проект Station of Extreme Light предполагал использовать четыре лазера для достижения нового рекордного показателя мощности импульса. Открытие возможности расщепить дифракционной решёткой луч на несколько спектральных составляющих с последующим усилением каждой из них и финальной сборкой в единый поток позволило свести дело к одному источнику лазерного импульса.

Новый способ значительно упростит и удешевит создание лазера рекордной мощности, а чем проще установка, тем надёжнее она в настройке и эксплуатации. Учёные обещают, что SEL заработает в 2023 году и позволит как добиться новых открытий в фундаментальной физике, так и помочь с поиском новых материалов, новых лекарств и в других областях.

Добавим, сейчас самым мощным лазером в мире располагают учёные из Южной Кореи. К сожалению, сравнимых данных по китайскому проекту Station of Extreme Light пока нет, поэтому напрямую сравнить китайскую и южнокорейские установки нельзя.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Китайские лазерные граверы и их эксплуатационные особенности. от компании GCC-Laser

Китайские лазерные граверы и их эксплуатационные особенности.


Большинство продавцов китайских лазерных граверов не утруждают себя подробным описание характеристик лазерных граверов производства КИТАЙ. Ведь, чем меньше информации о китайском лазере, тем боле вероятнее, что клиент купит его в надежде на то, что его характеристики и срок службы будут соответствовать лазерным граверам брендовой марки LaserPro GCC (Тайвань), и других "именитых" марок.
1. Все китайские лазерные граверы комплектуются дешевыми и ненадежными лазерными трубками китайского производства (NoName). Если Вы попросите китайцев установить на китайскую лазерную машину американские сервоприводы и лазерную головку фирмы Synrad (США), то вы получите цену на лазерную машину такую же, как и у брендовой компании GCC. При этом, по всем остальным техническим характеристикам китайская машина будет в "аутсайдерах".
2. Продавцы китайских лазеров заявляют, что срок службы китайской лазерной трубки составляет около 2000 часов, некоторые даже завышают его до 3000 часов. Из практики, стандартный срок службы китайской лазерной трубки порядка 6 месяцев работы в лучшем случае.
Клиент должен понимать, что решив купить дешевый китайский лазерный гравер, он затем будет доплачивать значительные средства за замену и юстировку лазера. Для сравнения, все лазерные граверы GCC комплектуются американскими надежными трубками производства Synrad(США). Компания Synrad официально декларирует на своем сайте, что срок службы лазерной трубки составляет порядка 20 000 часов или около 5-6 лет.
3. Китайская стеклянная лазерная трубка может выйти из строя в течении 5-6 месяцев даже не работая, так как стекло не может удержать газ длительно. Покупая новую китайскую трубку у Вас нет уверенности в том, что она еще не «испустила» свой ресурс работы.
4. Все китайские лазерные граверы имеют водяное охлаждение. Для охлаждения китайской лазерной трубки Вам необходимо рядом с гравером держать пластиковый бак с водой. В случае недостатка воды или протекания водопроводных трубок выходит из строя лазерная трубка. Для сравнения, все лазерные граверы LaserPro GCC с мощность лазера до 100Вт. имеют воздушное охлаждение. Лазерная трубка охлаждается за счет встроенных в корпус гравера вентиляторов.
5. Стабильность работы лазерного излучателя обеспечивается его охлаждением. В китайских лазерах при нагреве воды в бачке для охлаждения лазера свыше 40 градусов вы сразу получите нестабильный режим работы лазера, что будет причиной отвратительного результата резки и гравировки. Вывод следующий, для нормальной работы дешевого китайского лазера необходимо дополнительное приобретение дорогой климатической системы.
6. Китайская лазерная трубка не имеет защитного корпуса и выглядит как стекляшка, которая может треснуть при перемещении гравера или даже от перепада температуры в помещении (конденсата). Лазерная трубка Synrad (США) стандартно имеет металлический защитный корпус, который позволяет обеспечить надежную и долговечную работу лазера.
7. Китайские лазерные граверы не имеют функции автофокусировки и клиенту приходится в ручную подбирать фокусное расстояние подкладыванием дощечек под гравируемый материал. Как результат Вы не сможете получить качественной гравировки и резки материалов.
8. Многие китайские лазерные граверы не оснащены красным диодным указателем, который облегчает позиционирование лазерного луча на изделии в начале работы.
9. Большинство китайских лазерных граверов в целях экономии комплектуются дешевыми шаговыми двигателями. Шаговый двигатель не может обеспечить высокое качество гравировки, в сравнении с плавным сервоприводом. Кроме этого, некоторые продавцы ставят акцент на высокой скорости резки и высоком разрешении гравировки аж до 4000dpi !!! китайских лазерных машин. Остается только догадываться, как можно обеспечить на лазерной машине с шаговом двигателем высокую скорость и заоблачное разрешение гравировки.
10. Продавцы китайских лазерных граверов предоставляет гарантию 12 месяцев только на саму машину, а на лазерную головку никакой гарантии не дают. Средний срок службы китайской трубки 6 месяцев, а иногда и меньше. Покупая китайский лазерный гравер, покупатель становится постоянным и желанным клиентом сервисного центра компании, которая продала ему китайский лазер. Клиент должен понимать, почему такая дешевая китайская лазерная техника. Дешевая цена = дорогой сервис = отсутствие гарантии на лазерную трубку.
11.
В китайских лазерах Вы не сможете найти регулировки качества резки (PPI – pulses per inch). Высокое качество резки материалов и чистая поверхность среза обеспечивается в лазерных граверах LaserPro GCC за счет контроля пульсации лазерных выстрелов PPI. Чем выше значение значение PPI, тем выше пульсация лазера при резке и тем более сглаженный и ровный край среза материла.
12. Китайские лазерные граверы комплектуются очень скудным программным обеспечением, которое не позволяет качественно производить гравировку и резку материалов. В китайском ПО нет качественных режимов работы с растром или с фотографиями, а также драйвер не поддерживают качественный режим изготовления печатей и штампов. В тоже время, управление лазерными граверами LaserPro GCC осуществляется с ПК при помощи легкого в использовании драйвера, который работает напрямую с любым Windows приложением (CorelDraw, Illustrator, AutoСad, Photoshop и др.) и поддерживает различные режимы работы с растром, 3D-режим и режим работы с печатями и штампами.
13. Продавцы китайских лазерных граверов делают основной акцент на высокой мощности лазерной трубки. Но из практики нам не совсем понятно, как у китайского лазера измеряют мощность лазерной трубки, так как практические тесты говорят о том, что 30Вт. мощности американской трубки равны 60-80Вт. китайской трубки. Вы может провести простейший тест на скорость резки 3 мм акрила на лазерном гравере LaserPro GCC Spirit 25Вт. и на китайской лазерной машине 60-80Вт. Результат будет следующий, скорость резки на Laser Pro GCC Spirit 25Вт. будет на 30% выше, чем на китайской лазерной машине мощностью 60-80Вт.
14. Продавцы китайских лазерных граверов делают основной акцент на большом рабочем столе лазерной машины. Но, чем больше рабочий стол, тем труднее достичь качество резки и гравировке в самой критичной точке лазерного гравера (нижняя правая точка стола). Во многих лазерных граверах брендовых марок потеря мощности в этой точке достигает до 10%, что не является критичным для качественной резки и гравировки. Китайские производители лазерных машин сделали ставку на большой рабочий стол, при этом потеря мощности лазера в нижней правой точке стола достигает 30-40% (что просто недопустимо для качественной резки и гравировки). Но продавцы китайских лазеров, стараются не отмечать этот грустный момент. Ведь главное преимущество китайского гравера – это большой рабочий стол, а не безупречное качество резки и гравировки по всей поверхности стола.
15. Продавцы китайских лазерных граверов делают основной акцент на дешевой цене лазерной машины. При этом продавцы надеются на то, что покупатель не понимает, какой лазерный гравер он купит. Как правило, Вы покупаете топорную китайскую лазерную установку для грубой резки дерева или пластика. А качественной гравировке материала Вам надо забыть, поэтому такой китайский лазерный гравер можно назвать дешевой китайской лазерной «пилой», а не "гравером". И покупатель также должен понимать, что такая лазерная пила, не такая уж и дешевая в эксплуатации и обслуживании.
16. Китайские лазерные граверы не соответствуют европейским требованиям безопасности в работе – (CE Certification). Человек работающий с китайским лазером ежедневно получает большую невидимую дозу радиционного облучения. Вы фактически экономите при покупке китайского лазера на здоровье своего рабочего персонала, а может быть и на своем здоровье. Китайские лазеры не соответствуют европейских требованиям RoHS на ограничение использования вредных веществ в оборудовании.
17. В большинстве случаев отсутствие полноценной технической поддержки на китайские лазерные граверы, а также отсутствие квалифицированных специалистов на ремонт китайских лазеров. Отсутствие большого склада запчастей (лазерные трубки, зеркала, блоки питания и др) для китайских лазеров.
18. Низкое качество резки и гравировки, за счет отсутствия патентов и научных лазерных разработок. Лазер – это high-tech высокотехнологическое оборудование, требующее научных патентов и разработок. Китайцы на научных разработках экономят большие деньги. Как результат Вы получаете дешевое оборудование и дешевое качество конечной продукции.
19. Основное достоинство китайских лазеров это очень дешевая цена, которая компенсируется отсутствием технической поддержки на китайские лазеры, отсутствием расходов на научные лазерные разработки и патенты, отсутствием сертификатов безопасности, низким качество резки и гравировки, а также очень коротким сроком службы оборудования (до первой поломки).
20. Надеюсь, если Вы стали счастливым обладателем китайского лазерного гравера, то Вы осознанно понимали на чем с экономили!


Джордж Лукас нервно курит в сторонке – WARHEAD.SU

Тёмная сторона китайского лазера

Любой лазер требует больших расходов энергии, а уж способный стрелять на сотни метров — тем более. Раньше, чтобы пальнуть лучом по мишени, приходилось использовать химический лазер — громоздкую, небезопасную систему.

Так поступили американцы, когда испытывали химический кислородно-иодный лазер YAL-1 на Боинге-747. Химический лазер (и другие типы лазеров) использовался и в СССР на многих опытных военных установках. Однако проблема рассеивания энергии при лазерном выстреле никуда не делась. Поэтому, чтобы лазер гарантированно поражал мишени, в любом случае требуется довольно мощный генератор.

YAL-1

Сейчас для этой цели используются твердотельные лазеры — в основном волоконно-оптические. Во-первых, они менее громоздкие, а во-вторых, им не требуются источники энергии на множество сотен мегаватт — для рабочих прототипов, которые собираются пускать в серию, вполне сгодятся установки в несколько сотен или даже десятков киловатт.

Ориентировочно, если исходить из дальности поражения в 800 метров и характера повреждений, которые может причинить ZKZM-500, можно сделать вывод о мощности лазера в районе минимум 10кВт. Это очень много — обычно у лазерной винтовки мощность лазера не достигает и одного ватта.

Размер боевого лазера хотя бы на 10-15 кВт — это размер телефонной будки, с таким не побегаешь по городу.

Тем более такой не получится выдать в качестве основного оружия антитеррористическим подразделениям, хотя именно об этом заявляет китайский источник.

Предположительный вид винтовки ZKZM-500

Заявленный вес лазерной винтовки — менее четырёх килограмм вместе с литий-ионными батареями. Стрелять с помощью таких батареек (пусть даже самых навороченных) тысячу раз на несколько сотен метров смог бы только барон Мюнхгаузен.

Для примера: в 2015 году корпорация «Локхид-Мартин» успешно испытала 30-кВт лазер ATHENA, который на расстоянии мили (более полутора километров) насквозь прожёг двигатель автомобиля-мишени. Этот лазер имел крупные размеры, запитывался от генератора «Роллс-Ройс» и явно не предназначался для того, чтобы его таскал на плече боец.

Лазерные лучи переменной мощности

На вооружении китайской армии и полицейских уже есть несколько образцов носимого лазерного оружия. Это так называемые «даззлеры»: лазеры, назначение которых — ослепить противника, засветить или даже вывести из строя системы видеонаблюдения, оптические датчики и каналы передачи информации.

Первой по счёту на вооружение поступила ZM-87. Система была несовершенной, и к 2000 году её перестали выпускать. На её место пришла целая обойма новых систем.

Для начала создали полицейские PY131A и PY132A. Теперь вместо того, чтобы расстреливать демонстрантов из огнестрельного оружия или при помощи резиновых пуль, китайский ОМОН будет ослеплять их лазерными лучами. Умная система меняет угол расхождения в зависимости от расстояния до цели, так что на ней образуется пятно диаметром 20-30 сантиметров. Дальность действия у этих винтовок — от пяти до 400 метров, вес — 6,5 килограмм.

PY132A (фото: Источник)

В отличие от заявленного супероружия, которое ещё никто не видел, эти винтовки есть в продаже и часто демонстрируются на местных военных выставках. Так же, как и лазерные винтовки BBQ-905 и WJG-202 схожего назначения.

Винтовка WJG-2002 считается самой массовой. Она предназначена для борьбы с БПЛА (засветка камеры), бронетехникой (засветка внешних камер и датчиков), для блокирования работы датчиков охраны периметра, видеокамер систем безопасности и т. д. Дальность действия луча — более полукилометра. Потенциально это неплохое оружие для диверсантов, если не знать, что на любые военные оптические и оптоэлектронные системы можно легко поставить фильтры излучений, после чего лазер перестанет быть помехой.

Отличие этого реально существующего оружия от нового заявленного — в том, что на расстоянии сотен метров оно не способно поджечь вражеского солдата, и даже прожечь дырку у него в штанах.

WJG-2002

Но может быть, опыт других стран показывает, что такое принципиально возможно? У армии США есть схожие системы на вооружении: LA-9/P и MOUT серии GLARE. Дальность действия LA-9/P составляет до 300 метров днём и до четырёх километров ночью, а MOUT — до 150 метров и двух километров соответственно. В первую очередь ими оснащали морпехов, находящихся на КПП, охраняющих периметр или сопровождающих конвои с грузами в горячих точках.

По идее, это более щадящая и гуманная система предотвращения терактов.

Едет, к примеру, очередной шахид-мобиль, а вы вместо того, чтобы расстреливать его из пулемёта, ослепляете водителя лазером. Автомобиль в кювете, бомба не взорвалась, водила жив, его можно допросить — а следовательно, и выйти на всю сеть террористов… короче, сплошное торжество разума и толерантности. Но в реальных боевых условиях система вела себя не очень.

LA-9/P

Так что теперь это скорее полицейское оружие.

Борьба за империю на дальних рубежах

Если верить американской прессе, самые крутые боевые лазеры — у КНР. В противостоянии с американцами китайские «даззлеры» показали себя во всей красе.

Например, 3 мая 2018 года Пентагон официально обвинил китайцев в применении своих боевых ослепляющих лазеров против С-130 во время выполнения американцами миссий в Йемене. Инцидент произошёл в Джибути, где у китайцев и американцев есть свои базы. Якобы китайцы стреляли не то два раза, не то десять по взлетающим или приземляющимся американским самолётам. В результате два пилота получили глазные ожоги.

А уже 19 июня последовали сообщения о похожих инцидентах с американскими самолётами в Восточно-Китайском море. На этот раз ослепляющими лазерами били с рыболовецких кораблей.

Отставив в сторону негодование властей США, отметим, что все пилоты живы, а не сгорели синим пламенем в своих кабинах, а самолёты целы — ни один из них не разбился и даже не совершил аварийную посадку.

Разгадка проста: в современных условиях создать мощную твердотельную лазерную винтовку невозможно— нет таких инженерных решений и материалов.

Быть может, в будущем подобные разработки появятся. А сейчас можно рассчитывать либо на такие вот «даззлеры», которые не наносят серьёзного ущерба противнику, либо на внушительные и тяжёлые стационарные и мобильные системы, которыми, например, обзаводятся российская армия и американский флот.

Остальное — от лукавого.

Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.

Китайский эсминец направил лазер на самолет-разведчик ВМС США :: Политика :: РБК

Фото: Ju Zhenhua / Zuma / Global Look Press

Китайский эсминец направил лазер на самолет-разведчик американских Военно-морских сил P-8 Poseidon. В ВМС назвали действия корабля небезопасными и непрофессиональными, говорится в заявлении, опубликованном на сайте Тихоокеанского флота.

По данным военных, инцидент произошел 17 февраля примерно в 611 км к западу от острова Гуам. В сообщении флота отмечается, что P-8 Poseidon находился в международном воздушном пространстве в соответствии с действующими нормами. Там отметили, что использованный китайцами лазер потенциально может нанести серьезный вред экипажу самолета и морякам, а также корабельным и авиационным системам.

В мае 2018 года США обвинили китайских военных в попытке ослепить лазером пилотов американских самолетов в Африке. По информации Вашингтона, тогда были зафиксированы три случая применения лазера. Во всех случаях луч исходил с китайской военной базы в Джибути, которая расположена рядом с экспедиционной базой армии США «Кэмп-Лемонье».

Китайский эсминец применил лазер против самолета ВМС США в Филиппинском море

Патрульный самолет береговой авиации Военно-морских сил США P-8A Poseidon 17 февраля подвергся воздействию лазера со стороны китайского эсминца №161. Инцидент произошел в международной зоне акватории примерно в 600 км к западу от острова Гуам, сообщили в четверг в пресс-службе командования Тихоокеанского флота США.

В заявлении подчеркивается, что P-8A находился в международном воздушном пространстве в соответствии со всеми правилами и положениями. При этом действия китайского эсминца были «небезопасны и непрофессиональны». Кроме того, китайцы нарушили своими действиями международный Кодекс незапланированных столкновений в море – многостороннее соглашение, заключенное в 2014 году для уменьшения числа инцидентов между разными странами. В Кодексе отдельно упоминается использование лазеров, которые могут нанести ущерб экипажу или оборудованию.

Экипаж китайского эсминца также нарушил Меморандум о взаимопонимании, заключенный Министерствами обороны США и КНР по поводу правил поведения для безопасности встреч судов и самолетов.

Использование лазера, который нельзя было увидеть невооруженным взглядом, было зафиксировано сенсорным датчиком на борту американского самолета. Лазеры, которые применяются в вооруженных силах, потенциально могут нанести серьезный вред экипажам самолетов и морякам, а также системам судов и самолетов.

Самолет P-8A, приписанный к базе в Джексонвилле, штат Флорида, направлялся на базу ВВС США Кадена на острове Окинава в Японии. Авиационная эскадрилья, в состав которой входит самолет, проводит рутинные операции, морское патрулирование и разведывательные миссии в районе операций Седьмого флота США.

«Самолеты ВМС США регулярно летают над Филиппинским морем, и делали это в течение многих лет. Суда и самолеты ВМС США будут продолжать... оперировать там, где это позволяет международное право», – подчеркнули в Тихоокеанском военно-морском флоте Соединенных Штатов.

Китайский лазер: от ультрафиолета до рентгена- Санкт-Петербург

Китайские физики спроектировали уникальный лазер на свободных электронах. Установка генерирует импульсы в 140 трлн фотонов в пикосекунду, что обеспечивает самое яркое в мире ультрафиолетовое излучение. Специалисты утверждают, более 90% комплектующих разработаны и произведены в КНР. Новинка расширит возможности ученых по изучению многих физических, биологических и химических процессов.

Сегодня релятивистская электроника интенсивно развивается, и значительное место в ней отведено лазерам на свободных электронах (ЛСЭ). Такой прибор генерирует и усиливает когерентное излучение, состоящее из пучков ультрарелятивистских частиц, совершающих поступательное и колебательное движение в поле внешних сил. Их поток проходит через ондулятор ― систему дипольных магнитов. Полярность каждого последующего магнита противоположна предыдущему, что создает сильное поперечное знакопеременное магнитное поле.

В отличие от газовых, жидкостных или твердотельных лазеров, где электроны возбуждаются в связанных атомных или молекулярных состояниях, источником излучения в ЛСЭ являются пакеты электронов. Частицы, двигаясь по синусоидальной траектории, теряют энергию, которая преобразуется в поток фотонов. Далее луч собирается и усиливается системой зеркал, установленных на концах ондулятора. Меняя энергию электронного пучка, а также параметры устройства (силу магнитного поля и расстояние между магнитами), можно плавно изменять частоту излучения — от жесткого ультрафиолетового до мягкого рентгеновского. К тому же относительно малая оптическая плотность и «простота» рабочей среды прибора обеспечивают предельно малую угловую (дифракционную) расходимость светового потока.

Ключевой компонент ЛСЭ — ускоритель, работающий в импульсном режиме с частотой до 1000 Гц. Каждый импульс состоит из последовательных электронных сгустков пикосекундной длительности. В идеале энергия каждого электрона, вылетающего из ускорителя, одинакова. Однако, из-за конструктивных особенностей устройства и системы транспортировки, частицы расходятся по импульсам в поперечном и продольном направлениях. Расхождение учитывается так называемым «эмиттансом пучка» — показателем яркости светового потока.

Другой важный элемент — зеркала резонатора. Для лазеров с малым усилением в видимом и Уф-диапазонах коэффициент зеркального отражения имеет принципиальное значение. При большой энергии электронов мощное Уф-излучение быстро разрушает покрытие с высокой способностью к отражению. Хотя определение оптимального коэффициента — закрытая область исследований, его значение для видимой части спектра известно и составляет R~0,9995.

Лазеры на свободных электронах применяются для решения различных научных и практических задач. Они позволяют исследовать строение молекулярных структур и процессов. Если длительность светового импульса меньше времени релаксации молекулы, то можно с высокой точностью контролировать различные виды элементарных возбуждений. Например, цепные реакции, когда фотодиссоциация одной молекулы приводит к образованию множества других, или изучение низкоэнергетических состояний Ван-дер-Ваальса с помощью лучей дальнего инфракрасного диапазона (~100 мкм).

Появление прибора, генерирующего излучение в Уф-части спектра, повлияло на развитие физики твердого тела. Так фирма «Bell Laboratories» использовала лазер для исследований в области нелинейной спектроскопии и переходных состояний. В первом случае с его помощью изучались процессы вынужденного испускания, неупругого рассеяния возбужденных электронов, оптической накачки и т.д. Во втором — выяснялся механизм преобразования энергии в молекулах, твердых телах и жидкостях, а также релаксации горячего электронно-дырочного газа в полупроводниках.

«Мягкое» рентгеновское излучение ЛСЭ применяется в хирургии и фоторадиационной медицине. Что касается хирургии, оптимальный результат получается благодаря небольшому размеру рабочего пятна и плавной перестройки частоты облучения. А радиационная медицина использует излучение определенной длины волны для активации предварительно введенных в ткань красителей. В ходе процесса выделяются свободный кислород и антитела, которые убивают больные клетки без хирургического вмешательства.

И, наконец, лазеры на свободных электронах находятся в зоне пристального внимания военных. Так Пентагон давно финансирует создание наземного комплекса противовоздушной и противоракетной обороны, а Лаборатория Джефферсона собирает мегаваттный ЛСЭ воздушного базирования. В 2010 г. по заказу ВМС США Boeing Directed Energy Systems объявили о завершении работы над проектом системы наступательного вооружения. В то же время Лос-Аламосская национальная лаборатория разрабатывает аналогичный продукт на свободных электронах, причем испытания полноразмерного прототипа намечены на 2018 год.

Китайцы разработают авиационный боевой лазер

Китайские истребители J-20

emperornie / Flickr

Народно-освободительная армия Китая объявила тендеры на разработку подвесного авиационного контейнера с боевым лазером и программного обеспечения для управления этим контейнером. Как сообщает Space Daily, новое оружие будет создаваться как для защиты самолетов от ракет противника, так и для обстрела других целей. Подробности о разработке пока не раскрываются.

Китайские предприятия занимаются разработкой боевых лазерных установок на протяжении последних нескольких лет. В 2018 году на выставке в Чжухае была продемонстрирована самоходная лазерная боевая установка LW-30, предназначенная для защиты объектов от беспилотных летательных аппаратов, легких самолетов и вертолетов.

Эта установка оснащена лазером мощностью 30 киловатт и способна поражать цели на дальности до 25 километров. LW-30 уже принята на вооружение Национально-освободительной армии Китая.

В середине октября прошлого года сообщалось, что американская компания Lockheed Martin занялась разработкой боевого лазера мощностью 250-300 киловатт. Эту установку можно будет использовать в составе систем противовоздушной обороны.

Василий Сычёв

перевод на китайский (мандаринский)

(Перевод laser из Кембриджский англо-китайский (упрощенный) словарь © Cambridge University Press)

Примеры лазеров

лазер

Оптимальное положение фокального пятна оказалось на расстоянии 6 мм до факела, создаваемого лазером .О взаимодействии импульсов фемтосекундного лазера с кластерными мишенями.

Еще примеры Меньше примеров

После записи и проявления голограмма возвращалась во второй держатель и перемещалась в линию луча laser .На рис. 6 показано изменение температуры излучения и формы импульса лазера во времени. Захват излучения заставит фотон испускаться и повторно поглощаться резонансом много раз внутри материала laser .В этом процессе энергия, поглощаемая электронами во время взаимодействия с импульсом лазера , преобразуется как в излучение, так и в кинетическую энергию ионов.Нелинейные удерживающие и деконфинирующие силы, связанные с взаимодействием излучения laser с плазмой. Сверхзвуковая волна ионизации, возбуждаемая переносом излучения в плазме, образованной лазером
с короткими импульсами.Нелинейные удерживающие и деконфинирующие силы, связанные с взаимодействием излучения laser с плазмой. Характеристики ионной эмиссии из плазмы, создаваемой высокоэнергетическим коротковолновым (438 нм) излучением лазера .Тонкая структура парвоцеллюлярных рецептивных полей в ямке приматов, выявленная с помощью интерферометрии laser . Простой метод уменьшения деполяризационных потерь из-за термически индуцированного двойного лучепреломления в твердотельных лазерах.Результаты могут иметь отношение к следующему поколению лазерных -плазменных систем. Экспериментальные и расчетные зависимости времени прожига от толщины фольги по сравнению с импульсом laser .Время прохождения ударной волны для заданной толщины мишени определялось по пику сигнала лазера .

Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете.Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или его лицензиаров.

Китай на грани прорыва в лазерной материи

Ядерное оружие уже показало, что можно преобразовать материю в большое количество тепла и света, но сделать это наоборот, преобразовать тепло и свет в материю, намного сложнее - но это именно то, что лаборатории в Китае и Великобритания надеется достичь.

Если намеченная цель будет достигнута, это может открыть целую новую отрасль физики, называемую ядерной фотоникой, полную технологических возможностей, которые все еще невообразимы.

Согласно отчету Explica.co, The Station of Extreme Light, которую Китай разрабатывает в Шанхае с 2018 года, добилась значительного прогресса в достижении своей цели - к 2023 году производить лазеры, настолько мощные, что они могут пробиваться сквозь пустое пространство и создавать материю. .

Extreme Light Station (SEL) - это лазерная установка, предназначенная для производства лазера максимальной мощностью 100 петаватт (ПВт) (один петаватт равен одной тысяче триллионов ватт). Ожидается, что эта цель будет достигнута в течение двух лет.

После завершения лазер станет самым мощным на Земле, с мощностью в 10 000 раз больше, чем у всех электрических сетей в мире вместе взятых, и с интенсивностью в 10 триллионов раз большей, чем у солнечного света, говорится в отчете.

Лазер будет достаточно мощным, чтобы производить материю и антивещество непосредственно из космического вакуума, что позволит нам наблюдать в земной лаборатории тот же процесс, который предположительно породил Вселенную.

Эта технология основана на том факте, что вакуум никогда не бывает пустым: он похож на пруд, заполненный парами электронов и позитронов (частицами материи и антивещества), которые время от времени всплывают на поверхность (существование), хотя и уничтожают друг друга. как только они образуются.

Лазер может вмешаться в этот процесс и разделить частицы вещества и антивещества до того, как они столкнутся, говорится в сообщении.

Затем вы можете заставить их обоих испускать гамма-лучи и генерировать больше электронов и позитронов. Этот поток новых частиц и излучения можно будет обнаружить, когда он приобретет достаточную плотность.

Могут ли ученые создавать материю из лазерного света? Такое достижение подтвердило бы известное уравнение Эйнштейна. Предоставлено: Pixabay.

Таким образом, лазер преуспел бы в создании частиц и античастиц, как если бы они возникли из ниоткуда: он продемонстрировал бы, что свет может вытягивать частицы материи и антивещества из пустого пространства, явление, известное как «разрушение вакуума».

Согласно The Guardian, первоначальная идея была записана двумя американскими физиками, Грегори Брейтом и Джоном Уилером, в 1934 году.

Они выяснили, что - очень редко - две частицы света или фотоны могут объединиться, чтобы произвести электрон и его эквивалент из антивещества, позитрон.

Электроны - это частицы материи, которые образуют внешние оболочки атомов в повседневных объектах вокруг нас.

Но Брейт и Уиллер не ожидали, что их теория будет доказана в ближайшее время.

В своем исследовании физики отметили, что этот процесс был настолько редким и трудным для производства, что было бы «безнадежно пытаться наблюдать образование пар в лабораторных экспериментах».

Если операция будет успешной, она непосредственно создаст и измерит квантовые свойства вакуума здесь, на Земле.

Это также покажет, что материя и энергия взаимозаменяемы в любом направлении, как сформулировал Эйнштейн в своем знаменитом уравнении.

Физики Имперского колледжа Лондона также утверждают, что решили эту проблему с помощью мощных лазеров и другого оборудования, доступного теперь ученым.

«Мы показали в принципе, как можно сделать материю из света», - сказал Стивен Роуз из Imperial. «Если вы проведете этот эксперимент, вы возьмете свет и превратите его в материю».

В статье в журнале Nature Photonics британские ученые описывают, как они могли превратить свет в материю с помощью ряда отдельных шагов.

После завершения лазер станет самым мощным на Земле, с мощностью в 10 000 раз больше, чем у всех электрических сетей в мире вместе взятых, и с интенсивностью в 10 триллионов раз большей, чем у солнечного света.

Экстремальная световая станция

Первая ступень запускает электроны в пластину золота, чтобы произвести пучок фотонов высокой энергии.

Затем они запускают высокоэнергетический лазер в крошечную золотую капсулу, называемую хольраум, что в переводе с немецкого означает «пустая комната».

Он дает свет такой же яркий, как свет, излучаемый звездами.

На заключительном этапе они направляют первый пучок фотонов в холл, где сталкиваются два потока фотонов.

Расчеты ученых показывают, что установка сжимает достаточно частиц света с достаточно высокими энергиями в достаточно малый объем, чтобы создать около 100 000 электронно-позитронных пар.

Этот процесс является одним из самых впечатляющих предсказаний теории под названием квантовая электродинамика (КЭД), которая была разработана в преддверии Второй мировой войны.

«Вы можете назвать это самым драматическим последствием QED, и оно ясно показывает, что свет и материя взаимозаменяемы», - сказала Роуз Guardian.

Британские ученые надеются продемонстрировать процесс в ближайшие 12 месяцев.

В любом случае, и британские, и китайские научные группы не находятся на грани создания машины, которая может создавать повседневные предметы из внезапного взрыва лазерной энергии - пока такая реальность существует только в научной фантастике.

Скорее, материя, которую они хотят создать, имеет форму субатомных частиц, невидимых невооруженным глазом.

Андрей Серый, директор Института Джона Адамса в Оксфордском университете, сказал: «Захватывает дух, когда мы думаем, что вещи, не связанные между собой, на самом деле могут быть преобразованы друг в друга: материя и энергия, частицы и свет. Сможем ли мы в будущем преобразовывать энергию во время и наоборот? »

Источники: Explica.co, The Guardian, Nature Photonics

Противодействие лазерному наступлению Китая - The Diplomat

Реклама

Китай в буквальном смысле ориентируется на морское превосходство с помощью лазера.Пекин использует лазеры и другие новейшие технологии для расширения и контроля своей офшорной сферы влияния и сдерживания военно-морской мощи США и их союзников. Коммунистическая партия Китая (КПК) считает недостаточным сфабриковать закон с обширными претензиями из девяти пунктов и принуждать других старомодным способом, используя таран и дипломатию канонерских лодок.

Global Times бросил вызов в статье 17 марта под этим заголовком: «США. вторжения в Южно-Китайское море можно остановить с помощью электромагнитного оружия: эксперты.

В провокационном комментарии подчеркивается предложение Сун Чжунпина, который известен только как «китайский военный эксперт», но на самом деле является выпускником Второго артиллерийского инженерного университета НОАК (как его тогда называли) и бывшего НОАК военный инструктор. Сун призвал Китай использовать электромагнитное оружие, в том числе лазеры, против американского персонала, осуществляющего свое законное право на свободу судоходства в водах, которые Китай стремится контролировать. Единственный другой «эксперт», упомянутый в статье, представитель Южного командования НОАК, указал, что китайские вооруженные силы сделают все необходимое для защиты «национального суверенитета, мира и стабильности».Другими словами, цель оправдывает средства.

Несмотря на сомнительное заявление этих экспертов о том, что суверенитет и мир находятся под угрозой, их комментарии представляют собой нечто большее, чем просто праздную угрозу. Во всяком случае, статья, по-видимому, является обоснованием ex post facto для развертывания оружия направленной энергии в поддержку открытой заявки Китая на господство на море. Факты на местах показывают, что военные и военизированные формирования Китая все чаще используют лазеры, по крайней мере, с 2018 года.

В мае 2018 года Соединенные Штаты объявили, что китайские силы, действующие со своей зарубежной базы в Джибути, неоднократно использовали лазеры, чтобы помешать посадке американских самолетов в Джибути. По меньшей мере три инцидента были связаны с использованием лазеров военного назначения, в результате чего два летчика получили легкие травмы глаз.

Вам нравится эта статья? Нажмите здесь, чтобы подписаться на полный доступ. Всего 5 долларов в месяц.

Месяц спустя официальное лицо США признало, что военные самолеты США, летевшие над Восточно-Китайским морем, более 20 раз подвергались лазерным целям.В этих инцидентах обычно участвовали коммерческие лазеры и преступники, действующие с рыболовных судов, вероятно, члены морского ополчения Китая, основной целью которых, по всей видимости, является расширение прав и границ Китая на море.

В мае 2019 года предполагаемые корабли морской милиции применили коммерческие лазеры против пилотов вертолетов ВМС Австралии, действующих в Южно-Китайском море, во время важных учений Indo-Pacific Endeavour 2019. Ведущий австралийский аналитик, который присоединился к военно-морским учениям на этапе из Вьетнама в Сингапур, отметил, что Австралия изо всех сил старалась учиться с Вьетнамом в Южно-Китайском море, что предполагает, что Китай испытывает новые способы зарегистрировать свое возражение.Позже в декабре 2019 года австралийские официальные лица признали, что использование лазеров рыболовными судами растет.

Diplomat Brief

Еженедельный информационный бюллетень
N

Получите краткую информацию об истории недели и разработке историй для просмотра в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Получить информационный бюллетень

Совсем недавно, 17 февраля, военный корабль ВМС Китая применил лазер против самолета наблюдения США, летевшего над Филиппинским морем. Американский пилот P8-A Poseidon, вылетавший с Окинавы, совершал морское патрулирование над широко открытыми международными водами примерно в 380 милях к западу от Гуама.Когда он столкнулся с эсминцем типа 052D Luyang III НОАК, очевидно, Hohhot, , американский патрульный самолет был поражен лазерным лучом.

Реклама

Использование Китая лазерами в Южно-Китайском море можно рассматривать как желание наложить вето на военные учения с другими государствами-заявителями. Но использование лазеров в Северной Африке и в Филиппинском море (внутри так называемой Второй цепи островов) предполагает, что Пекин хочет безнаказанно, без наблюдения, управлять своими вооруженными силами в обширном Индо-Тихоокеанском регионе.Как и в случае с другими физическими актами морского принуждения, включая роение, таран, выемку грунта, следование, вторжение и праздношатание, Китай пишет новый кодекс поведения большой державы.

Но лазеры особенно опасны и представляют собой нечто большее, чем просто преследование. Лазеры могут временно ослепить пилотов и отключить электронику. В худшем случае это может легко привести к аварии самолета, в основном, когда лазеры используются в критические моменты, такие как взлет и посадка, как это было в случае с U.Пилот C-130 S. Air Force вылетает из лагеря Лемонье в Джибути. Если эти инциденты продолжатся, то катастрофа со стороны китайских войск станет лишь вопросом времени.

Использование Китаем новых технологий является четким предупреждением о том, что Пекин усложняет задачу американскому военному присутствию. Мы являемся свидетелями создания новой нормы в Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях и, в большей степени, в Индийском и Тихом океанах. Постепенно более крупные, более боеспособные и настойчивые китайские вооруженные силы и полувоенные формирования готовы навязать правила Китая всему, от того, кто может использовать морские ресурсы до тех, кто может проводить военное наблюдение и военные учения.Пекин, похоже, хочет заблокировать приморскую Азию, заставив платформы наблюдения США работать с гораздо большим социальным дистанцированием и изолировать вооруженные силы своих соседей от сотрудничества с другими.

Устный перевод китайских СМИ

Некоторые популярные китайские обозреватели предположили, что статья Global Times может быть сигналом о том, что Пекин намерен совершить новые провокации в Южно-Китайском море.

Чтобы понять смысл статьи, стоит учесть три момента: издателя, язык и издателей.

Первый, Global Times , таблоид, опубликованный People’s Daily , официальным информационным агентством КПК и контролируемым Центральным комитетом КПК, опубликовал статью. Тем не менее, таблоидный формат и статус дочерней компании Global Times обеспечивают определенное разделение, которое позволяет ее сотрудникам публиковать больше провокационных статей, чем ее головная организация. Согласно интервью 2016 года изданию Quartz , давний редактор таблоида Ху Сицзинь утверждает, что проводит много времени с китайскими чиновниками, и считает, что Global Times отражает, о чем думают партийные чиновники, но не может сказать.

Вам нравится эта статья? Нажмите здесь, чтобы подписаться на полный доступ. Всего 5 долларов в месяц.

Global Times имеет две платформы: сайт на китайском языке (huanqiu.com) и сайт на английском языке (globaltimes.cn). Лазерная статья не появилась на китайском сайте; он появился только на английском языке. Когда государственные СМИ публикуют контент на английском языке, целевой аудиторией являются иностранцы.

С момента публикации статья была переиздана другими китайскими СМИ, в том числе официальным англоязычным веб-сайтом вооруженных сил Китая China Military Online.Последующее освещение событий предполагает, что военное сообщество Китая поддерживает содержание статьи. Не менее важно то, кто не переиздавал статью. Ни в одной из англоязычных версий трех крупнейших государственных медиаплатформ Китая - Xinhua , People’s Daily и China Global Television Network - статья не была переиздана. Он также не появлялся в China News Service или China Daily , которые принадлежат Департаменту работы Объединенного фронта и Департаменту по рекламе КПК, соответственно, и обычно затрагивают согласованные пропагандистские кампании.

С учетом этих обстоятельств, как мы должны интерпретировать статью? Во-первых, похоже, что ястребы КПК, в том числе китайские вооруженные силы, поддерживают идею упорядочения использования лазеров против иностранных войск, путешествующих через воды вблизи Китая. Во-вторых, эта идея имеет достаточную поддержку в КПК, чтобы позволить значительному партийному агентству продвигать эту концепцию. В-третьих, сторонники хотят, чтобы иностранная аудитория знала, что столкновение с лазером станет новой нормой для кораблей и самолетов, путешествующих в ближнем море Китая.В этом смысле Партия может не только предупреждать о грядущих провокациях (таких как до сих пор невидимое использование устройств ЭМИ), но также пытаться нормализовать лазерную активность, в которой они уже участвовали. Они хотят сигнализировать другим государствам. что Китай будет взимать расходы с иностранных военных, которые путешествуют через воды, которые Китай пытается контролировать, в надежде, что эти расходы вынудят государства уступить этот район Пекину. Наконец, тот факт, что статья получила ограниченное распространение, предполагает, что КПК считает использование лазеров Китаем деликатной темой, и партия пока не желает официально одобрять дискуссии об их использовании.Этот факт важен, потому что руководство Китая еще не привязалось к этой тактике. Если бы они внезапно решили прекратить использование лазеров, это не было бы изменением, и они не потеряли бы лицо. Короче говоря, использование лазеров все еще может быть предметом переговоров, и Соединенным Штатам следует рассмотреть возможность реализации стратегии, чтобы отговорить Китай от полного перехода на лазеры до того, как закроется окно возможностей.

Реклама

Будущее, с которым мы сталкиваемся

Лазеры - это новая технология, которая в ближайшие десятилетия станет более мощной, доступной и портативной.Соединенные Штаты разрабатывают компактные лазеры, способные уничтожать беспилотные летательные аппараты и ракеты. Агентство военной разведки США прогнозирует, что в этом году Китай развернет наземные лазеры, способные выводить из строя спутники, и более мощные лазеры, способные физически уничтожать спутники, к концу 2020-х годов. Это означает, что потенциал для балансирования и эскалации будет расти. Силы, участвующие во все более ожесточенных противостоянии, могут увеличить интенсивность своих лазеров до точки, при которой они прожигают дыры в автомобилях друг друга или причиняют серьезный вред находящимся в них людям.

Лазеры - это нелетальный инструмент, который, казалось бы, представляет небольшой риск смертельной конфронтации, но такое восприятие может сделать их более опасными, чем смертоносные системы оружия. Восприятие того, что лазеры влекут за собой низкий риск эскалации, может побудить участников использовать их все более безрассудными способами, которые в конечном итоге менее безопасны, чем противостояние между участниками, вооруженными исключительно смертоносным оружием, которое они не желают использовать.

По мере того, как мощные лазеры становятся более компактными и доступными, их количество будет расти.Больше кораблей морской милиции будут нести лазеры, и столкновения станут более частыми. Суда ополчения проявили меньше профессионализма и сдержанности, чем их военные коллеги, о чем свидетельствуют несколько заслуживающих доверия обвинений в инцидентах, связанных с налетом и бегством (потопление филиппинского судна в 2019 году, потопление вьетнамского катера в 2019 году и неоднократные тараны патрульного катера Тайваньской береговой охраны. в 2020 году). Риск того, что эти морские ополченцы будут столь же безрассудно рассуждать, имея при себе лазеры, высок.

Лазеры - не единственные появляющиеся, менее смертоносные технологии, достигающие уровня готовности к развертыванию. Микроволновое оружие, такое как система активного отказа Raytheon, может разрушать неэкранированную электронику и причинять людям несмертельную боль, связанную с жарой. Более мощное микроволновое оружие, такое как американская ракета CHAMP и китайское экспериментальное мощное микроволновое оружие (HPM), может функционировать как неядерное электромагнитное импульсное оружие (NNEMP), которое выводит из строя или разрушает экранированную электронику. Эти системы будут нести схожий риск аварии и просчета, которые более опасны, чем современные тараны лодок и распыление водяных пушек.

Почему мы не должны играть в Laser Tag

Поскольку Китай уже использует лазеры против самолетов США, некоторые предлагали Соединенным Штатам ответить симметрично. Если Китай собирается направить лазеры на американских пилотов, американские войска должны начать использовать лазеры против китайских пилотов. Недавно в Instagram ВМС США намекнули на этот вариант, когда он предупредил китайских военных: «Вы не хотите играть с нами в лазертаг». Это предложение кажется пустой угрозой, но даже если бы это была политика, это было бы ошибкой.Симметричный ответ не будет способствовать интересам США.

Во-первых, цель США - убедить Китай прекратить использование лазеров против американских пилотов. Симметричный ответ, направленный на китайские самолеты, скорее всего, заставит Китай удвоить свой курс, а не изменить его курс. Военные, общественные и партийные кадры Китая гипер-националистичны, чувствительны к тому, чтобы казаться покорными иностранным державам, и находятся под влиянием пропаганды, повторяющей незаконные заявления о том, что Восточно-Китайское и Южно-Китайское моря являются историческими территориальными водами и воздушным пространством Китая.Если Соединенные Штаты окажут явное давление, правительство Китая не изменит своего курса или не признает правонарушений, опасаясь потерять лицо и внутреннюю поддержку. Соединенным Штатам необходимо использовать более тонкую комбинацию политики, чтобы направить правительство Китая к изменению своего поведения.

Во-вторых, Китай уже продемонстрировал региону, что он не соблюдает международное право - или, точнее, он соблюдает закон только тогда, когда этот закон поддерживает действия Китая. Он подписывает такие соглашения, как Конвенция ООН по морскому праву (UNCLOS) и добровольный Кодекс незапланированных встреч на море (CUES), но отказывается их соблюдать.CUES особо отмечает, что командирам следует избегать использования лазеров против других судов и самолетов. Другие государства понимают, что правительство Китая - ненадежный партнер, и отсутствие у Китая союзников отражает это.

Соединенные Штаты соблюдают международное право. Он придерживается руководящих принципов, определенных в CUES, и придерживается UNCLOS как обычного права. Соблюдение международного права - одно из ключевых различий между США и Китаем. Это одна из причин, по которой Соединенные Штаты являются более привлекательным союзником и партнером в регионе, и ключом к созданию многонациональных коалиций, которые увеличивают способность Соединенных Штатов добиваться результатов.

Соединенные Штаты подписали CUES, и в соглашении говорится, что «благоразумный командир может, как правило, избегать… освещения навигационных мостиков или кабины самолетов [и] использования лазера таким образом, чтобы причинить вред персоналу или нанести ущерб к обнаруженному оборудованию на борту судов или самолетов ». Соединенные Штаты должны следовать этим рекомендациям, потому что они демонстрируют приверженность США международному праву, безопасности и принципиально лучшему статус-кво. Это победа Соединенных Штатов с помощью мягкой силы.

Варианты политики США

Реклама

Вам нравится эта статья? Нажмите здесь, чтобы подписаться на полный доступ. Всего 5 долларов в месяц.

К счастью, у США все еще есть возможность изменить расчет руководства Китая. США должны рассмотреть стратегию дипломатического давления, асимметричного возложения затрат и смягчения последствий. Цель должна заключаться в том, чтобы убедить Китай воздержаться от использования оружия направленной энергии против самолетов в мирное время и, если возможно, убедить Китай подписать обязательное к исполнению соглашение на этот счет.

Дипломатическое давление должно включать две стороны. Во-первых, США должны поднять вопрос о лазерных инцидентах на двустороннем высоком уровне через дипломатические каналы и каналы между военными. Существующие американо-китайские военные меморандумы о взаимопонимании в отношении надводного флота и воздушных операций были согласованы, потому что военные профессионалы согласовали правила дорожного движения. В то же время Вашингтон должен осознавать, что Китай будет использовать такие соглашения для ослабления международного права и нарушения конвенций, если переговоры не будут заключены четко и с соблюдением законности.Инциденты с лазером еще не привели к серьезному кризису, поэтому существует тенденция отодвигать проблему лазера на второй план, чтобы сосредоточиться на более насущных проблемах. Однако сейчас как раз тот момент, когда мы должны вести переговоры по вопросу о лазере. Если мы дождемся, когда Китай развернет большое количество лазеров, стоимость отката систем заставит Китай неохотно идти на компромиссы. Если мы дождемся кризиса, враждебность, вызванная фиаско, может затруднить достижение соглашения, особенно если Китай попытается отрицать причастность к инциденту лазеров, как это было во всех случаях до настоящего времени.

Во-вторых, дипломатическое давление может привести к заключению китайского соглашения путем заключения многостороннего соглашения с другими государствами региона, в котором стороны соглашаются воздерживаться от использования лазеров против других самолетов в мирное время. Ни одна другая страна региона не применяет систематически лазеры против самолетов. Их должно быть относительно легко убедить подписать соглашение. Соединенные Штаты, Япония, Южная Корея, Австралия, Индия, Великобритания, Франция и морские государства Юго-Восточной Азии могут объединиться вокруг формулировки запрета на использование лазеров для ослепления пилотов или водителей судов в море

Когда-то значительный часть региона подписала соглашение, повествование меняется.Вопрос больше не в том, «почему Китай и США не могут договориться?» Возникает вопрос: «Почему Китай отказывается присоединиться к соглашению, к которому присоединились все остальные в регионе?» Этот рассказ наносит гораздо больший ущерб репутации Китая и оказывает гораздо большее дипломатическое давление. Если этот метод окажется эффективным, его можно применить и для решения других проблем в Южно-Китайском море. Такое же созвездие стран могло бы составить более амбициозный обязательный кодекс поведения, который ускользнул от попыток Ассоциации государств Юго-Восточной Азии (АСЕАН) вести переговоры с Китаем.Эти соглашения, кроме того, могут быть представлены Вьетнамом, поскольку он принимает у себя Восточноазиатский саммит 2020 года в конце года.

Чтобы оказать дополнительное давление, Соединенные Штаты могут применять асимметричные затраты, не связанные с обратной лазерной обработкой. Вместо того чтобы противостоять тактике Китая, Соединенные Штаты могут противостоять его цели. Китай пытается получить больший контроль над Восточно-Китайским и Южно-Китайским морями. Лазеры якобы способствуют достижению этой цели, ограничивая свободу навигации и военных учений.Однако Соединенные Штаты могут противостоять этой цели, используя провокационную лазерную активность Китая в качестве законного оправдания для принятия мер, которые существенно ослабят контроль Китая над этим районом.

Эти асимметричные ступени могут быть косвенными или прямыми. Примером непрямого ответа может быть реакция Соединенных Штатов путем развертывания американского персонала для сопровождения союзников и партнеров на участках Южно-Китайского моря или на островах Сенакаку. Поскольку Китай отрицает ответственность за лазерную активность, Соединенные Штаты могут направить «наблюдателей» к объектам (с приглашением управляющего государства), чтобы попытаться разобраться в том, кто использует лазеры для наших самолетов.Если бы не наблюдатели, Соединенные Штаты могли бы направить гражданских исследователей погоды и окружающей среды для сопровождения союзников и партнеров, занимающих оспариваемые объекты, для проведения исследований и, в качестве дополнительного преимущества, усиления сдерживания против будущих попыток Китая захватить эти объекты.

Пример несимметричного прямого подхода может повлечь за собой ускорение развертывания обычных ракет большой дальности, как противокорабельных, так и баллистических ракет, в качестве средства нейтрализации так называемых возможностей Китая по предотвращению доступа и блокированию территорий.Прекращение действия Договора о промежуточных ядерных силах подчеркнуло тот факт, что Россия давно перестала соблюдать соглашение, и это соглашение не смогло остановить неуклонное наращивание ракетного потенциала Китая. Обычные ракеты поддержали бы оборонительную кампанию США по повышению распределенной летальности во всем Индо-Тихоокеанском регионе, напоминая союзникам и партнерам, что Соединенные Штаты не позволят Китаю играть в игры с нашей давней приверженностью свободе морей.

В качестве альтернативы Соединенные Штаты могли бы использовать провокационную лазерную активность, чтобы подкрепить аргумент о том, что Китай представляет собой угрозу свободе судоходства, и побудить государства региона к углублению сотрудничества, чтобы лучше противостоять давлению Китая.Сотрудничество также может включать в себя расширение военных учений и вербовку большего числа партнеров для совместных операций по обеспечению свободы навигации - именно это правительство Китая надеялось сдержать своей лазерной активностью.

Наконец, Соединенным Штатам следует застраховаться от возможности сохранения лазерного излучения и принять меры для уменьшения вреда, наносимого лазерами. Соединенные Штаты уже инвестируют в защитное оборудование, такое как защитные очки, козырьки и экраны, которые могут противостоять более мощному оружию.Настоятельно необходимо свести к минимуму затраты, чтобы Китай не извлек выгоду из развертывания небольшого количества относительно дешевых лазеров, чтобы заставить Соединенные Штаты покупать относительно дорогое защитное оборудование для всех своих самолетов. Одним из способов снижения затрат было бы сотрудничество с союзниками и партнерами для закупки большего количества и снижения затрат за счет масштабов.

Если дипломатия не увенчалась успехом, Соединенные Штаты должны быть готовы принять менее оптимальную политику развертывания менее смертоносного оружия, такого как лазеры или микроволновое оружие, чтобы ответить пропорционально.Соединенные Штаты, возможно, не смогут помешать Китаю использовать лазеры, но симметричный ответный удар может помешать злоумышленникам лазить по местам взлета и посадки США и снизить моральный дух среди китайских сил.

Более широкая конкуренция

Недавние инциденты с лазерным излучением и перспектива все более рискованных событий в будущем соответствуют более общей схеме, определяющей внешнюю политику Китая. Политика Китая становится все более открытой, более частой и опасной.Китай все больше полагается на злонамеренный подход к конкуренции, который определяется принуждением и «рискованностью». В недавнем отчете под названием Total Competition мы описали, как вся политика Китая сочетается в единую стратегию и как Соединенные Штаты должны реагировать. Соединенным Штатам нужна всеобъемлющая стратегия, чтобы превзойти Китай и изменить расчет Китая, когда дело доходит до принудительного поведения, такого как использование лазеров.

Instagram ВМС США предупредил, что Китаю не понравится играть в лазертаг с США.Это был остроумный пост, но он не должен предвещать реальной политики США. Китай не играет в игры в Индо-Тихоокеанском регионе. Соединенным Штатам необходимо реализовать всеобъемлющую конкурентную стратегию, которая превзойдет правительство Китая и использует сильные стороны США. Пока этого не сделают политики, они могут с таким же успехом проводить время, играя в лазертаг, в то время как остальные из нас наблюдают, как Индо-Тихоокеанский регион постепенно переходит под контроль Китая.

Д-р Патрик М. Кронин - заведующий кафедрой безопасности Азиатско-Тихоокеанского региона в Гудзоновском институте.

Райан Д. Нойхард - научный сотрудник Гудзоновского института.

Физики планируют создать лазеры настолько мощные, что они смогут разорвать пустое пространство | Наука

Лазер в Шанхае, Китай, установил рекорды мощности, но при этом помещается на столешницу.

КАН ЧЖАН

Эдвин Картлидж

В тесной лаборатории в Шанхае, Китай, физик Руксин Ли и его коллеги бьют рекорды с помощью самых мощных световых импульсов, которые когда-либо видел мир. В основе их лазера, получившего название Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF), лежит один цилиндр из легированного титаном сапфира шириной примерно с фрисби. После зажигания света в кристалле и его пропускания через систему линз и зеркал, SULF перегоняет его в импульсы ошеломляющей силы.В 2016 году он достиг беспрецедентного показателя в 5,3 миллиона миллиардов ватт, или петаватт (ПВт). Однако свет в Шанхае не гаснет каждый раз, когда срабатывает лазер. Хотя импульсы необычайно мощные, они также бесконечно короткие, длятся менее триллионной доли секунды. Сейчас исследователи модернизируют свой лазер и надеются побить собственный рекорд к концу этого года с мощностью выстрела 10 ПВт, что более чем в 1000 раз превышает мощность всех электрических сетей мира вместе взятых.

Амбиции группы на этом не заканчиваются. В этом году Ли и его коллеги намерены приступить к созданию лазера мощностью 100 ПВт, известного как Station of Extreme Light (SEL). К 2023 году он может посылать импульсы в камеру на глубине 20 метров, подвергая цели экстремальным температурам и давлению, которые обычно не наблюдаются на Земле, что станет благом как для астрофизиков, так и для материаловедов. Лазер также может стать источником демонстрации нового способа ускорения частиц для использования в медицине и физике высоких энергий.Но самым заманчивым, по словам Ли, было бы показать, что свет может вырывать электроны и их аналоги из антивещества, позитроны, из пустого пространства - явление, известное как «разрыв вакуума». Это было бы поразительной иллюстрацией того, что материя и энергия взаимозаменяемы, как утверждает знаменитое уравнение Альберта Эйнштейна E = mc 2 . Хотя ядерное оружие свидетельствует о превращении материи в огромное количество тепла и света, сделать обратное не так-то просто. Но Ли говорит, что SEL справляется с этой задачей.«Это было бы очень интересно», - говорит он. «Это означало бы, что вы можете создать что-то из ничего».

Китайская группа «определенно движется вперед» к 100 PW, говорит Филип Баксбаум, физик-атомщик из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния. Но конкуренции много. В ближайшие несколько лет устройства на 10 ПВт должны включиться в Румынии и Чехии как часть инфраструктуры Extreme Light в Европе, хотя проект недавно отложил выполнение своей цели по созданию устройства мощностью 100 ПВт.Российские физики разработали проект лазера на 180 ПВт, известного как Центр исследований экстремального света Exawatt (XCELS), а японские исследователи выдвинули предложения по устройству на 30 ПВт.

Согласно исследованию, опубликованному в прошлом месяце группой Национальных академий наук, инженерии и медицины под председательством Баксбаума,

в значительной степени пропали без вести американские ученые, которые отстали в гонке к высоким полномочиям. В исследовании содержится призыв к Министерству энергетики спланировать строительство по крайней мере одной мощной лазерной установки, и это дает надежду исследователям из Университета Рочестера в Нью-Йорке, которые разрабатывают планы по созданию лазера мощностью 75 ПВт, оптического параметрического усилителя. Линия (OPAL).Он будет использовать преимущества лучей ОМЕГА-ЭП, одного из самых мощных лазеров в стране. «Отчет [Академии] обнадеживает», - говорит Джонатан Зугель, возглавляющий OPAL.

Изобретенные в 1960 году, лазеры используют внешнюю «накачку», такую ​​как лампа-вспышка, для возбуждения электронов внутри атомов материала, излучающего лазер, - обычно газа, кристалла или полупроводника. Когда один из этих возбужденных электронов возвращается в исходное состояние, он излучает фотон, который, в свою очередь, побуждает другой электрон испустить фотон и так далее.В отличие от распространяющихся лучей фонарика, фотоны в лазере выходят плотно упакованным потоком на определенных длинах волн.

Поскольку мощность равна энергии, разделенной на время, в основном есть два способа максимизировать ее: либо увеличить энергию вашего лазера, либо сократить продолжительность его импульсов. В 1970-х годах исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Калифорнии сосредоточились на первом, увеличении лазерной энергии путем направления лучей через дополнительные лазерные кристаллы, сделанные из стекла, легированного неодимом.Однако лучи выше определенной интенсивности могут повредить усилители. Чтобы избежать этого, LLNL пришлось сделать усилители еще больше, во много десятков сантиметров в диаметре. Но в 1983 году Жерар Муру, который сейчас работает в Политехнической школе под Парижем, и его коллеги совершили прорыв. Он понял, что короткий лазерный импульс можно растянуть во времени - тем самым сделать его менее интенсивным - с помощью дифракционной решетки, которая распределяет импульс по составляющим его цветам. После безопасного усиления до более высоких энергий свет можно было повторно сжать с помощью второй решетки.Конечный результат: более мощный импульс и исправный усилитель.

Лазерный светЗеркалоЧастичное зеркалоЛазирующий кристаллДифракционная решеткаНелинейный кристаллНасос СемяУсиленный импульсПоддержка питания Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе, Калифорния, установили первые рекорды мощности, увеличив энергию в гигантских машинах. Но лазер размером с комнату в Шанхае, Китай, теперь удерживает рекорд чрезвычайно короткие очереди. Три важных метода продвинули лазеры к высокой мощности.1 Первый лазер Теодор Майман уговорил лазерный луч от кристалла рубина длиной 2 сантиметра, накачиваемый лампами-вспышками для фотосъемки. 2 Янус (LLNL) Двухлучевой лазер усилил 100-пикосекундные импульсы до 100 джоулей энергии, чтобы создать первый тераваттный выстрел. Nova (LLNL) Импульсы от лазера Nova были сокращены с помощью CPA для достижения первого петаваттного уровня.4 National Ignition Facility (LLNL) Выстрелы фокусируют 192 высокоэнергетических импульса на цели, чтобы вызвать термоядерный синтез. Поскольку импульсы длинные, их мощность не превышает петаватта.5 Шанхай Суперинтенсивная сверхбыстрая лазерная установка Сжимая лазерные импульсы до нескольких десятков фемтосекунд, лаборатория достигла рекордной мощности с настольными системами. как гитарные струны. Эти режимы могут быть созданы для создания конструктивных помех для интенсивных импульсов длительностью в десятки фемтосекунд. Усиление чирпированных импульсов (CPA) Интенсивные импульсы могут повредить усилители. CPA позволяет избежать этого, растягивая лазерный импульс с помощью дифракционных решеток.После безопасного усиления импульс сжимается. Оптическое параметрическое усиление Высокоэнергетический пучок накачки может усилить растянутый затравочный импульс в нелинейном кристалле, который может быть увеличен, чтобы выдерживать интенсивные входные сигналы.

Это «усиление чирпированных импульсов» стало основным продуктом мощных лазеров. В 1996 году это позволило исследователям LLNL сгенерировать первый в мире петаваттный импульс с помощью лазера Nova.С тех пор LLNL перешла на более высокие энергии в поисках термоядерного синтеза, управляемого лазером. Лаборатория National Ignition Facility (NIF) создает импульсы с гигантскими 1,8 мегаджоулей энергии, пытаясь нагреть крошечные капсулы с водородом до температур термоядерного синтеза. Однако эти импульсы сравнительно длинные, и они по-прежнему генерируют мощность всего около 1 ПВт.

Чтобы получить более высокие мощности, ученые обратились к временной области: сжатие энергии импульса в еще более короткие промежутки времени. Один из подходов заключается в усилении света в кристаллах сапфира, легированных титаном, которые излучают свет с большим разбросом частот.В зеркальной лазерной камере эти импульсы отражаются назад и вперед, и отдельные частотные компоненты могут подавлять друг друга на большей части своей длины импульса, усиливая друг друга в мимолетном импульсе длиной всего несколько десятков фемтосекунд. Накачайте эти импульсы несколькими сотнями джоулей энергии, и вы получите 10 ПВт пиковой мощности. Вот как лазеры на основе SULF и других сапфиров могут побить рекорды мощности с оборудованием, которое помещается в большом помещении и стоит всего десятки миллионов долларов, тогда как NIF стоит 3 доллара.5 миллиардов долларов и нуждается в 10-этажном здании, занимающем площадь трех футбольных полей США.

Увеличение мощности импульса на другой порядок, с 10 ПВт до 100 ПВт, потребует большего количества волшебства. Один из подходов - увеличить энергию импульса с сотен до тысяч джоулей. Но титан-сапфировые лазеры с трудом достигают этих энергий, потому что большие кристаллы, необходимые для безаварийного усиления, имеют тенденцию генерировать под прямым углом к ​​лучу, тем самым истощая энергию импульсов.Поэтому ученые из SEL, XCELS и OPAL возлагают надежды на так называемые оптические параметрические усилители. Они принимают импульс, растянутый оптической решеткой, и отправляют его в искусственный «нелинейный» кристалл, в котором энергия второго луча «накачки» может быть направлена ​​в импульс. Повторное сжатие результирующего импульса высокой энергии увеличивает его мощность.

Чтобы приблизиться к 100 ПВт, можно объединить несколько таких импульсов - четыре импульса по 30 ПВт в случае SEL и дюжину импульсов по 15 ПВт в XCELS.Но точно перекрыть импульсы длиной всего в несколько десятков фемтосекунд будет «очень и очень сложно», - говорит лазерный физик LLNL Константин Хефнер. Он утверждает, что они могут сбиться с курса даже из-за малейшей вибрации или изменения температуры. OPAL, напротив, будет пытаться генерировать 75 ПВт с использованием одного луча.

Mourou предлагает другой путь к 100 PW: добавление второго цикла сжатия импульсов. Он предлагает использовать тонкие пластиковые пленки для расширения спектра лазерных импульсов мощностью 10 ПВт, а затем сжимать импульсы до пары фемтосекунд, чтобы повысить их мощность примерно до 100 ПВт.

Как только создатели лазеров соберут силу, возникнет еще одна задача: добиться исключительно точной фокусировки лучей. Многих ученых больше волнует интенсивность - мощность на единицу площади - чем общее количество петаватт. Достигните более резкого фокуса, и интенсивность возрастет. Если импульс мощностью 100 ПВт может быть сфокусирован в пятно размером всего 3 микрометра в поперечнике, как Ли планирует для SEL, интенсивность в этой крошечной области будет поразительной 10 24 Вт на квадратный сантиметр (Вт / см 2 ), что примерно на 25 порядков, или в 10 триллионов триллионов раз, более интенсивно, чем солнечный свет, падающий на Землю.

Эти интенсивности откроют возможность нарушения вакуума. Согласно теории квантовой электродинамики (КЭД), которая описывает, как электромагнитные поля взаимодействуют с материей, вакуум не так пуст, как нас уверяет классическая физика. В чрезвычайно коротких временных масштабах пары электронов и позитронов, их аналоги из антивещества, мерцают в результате квантово-механической неопределенности. Из-за своего взаимного притяжения они уничтожают друг друга почти сразу после образования.

Но очень интенсивный лазер в принципе мог бы разделить частицы до того, как они столкнутся. Как и любая электромагнитная волна, лазерный луч содержит электрическое поле, которое колеблется взад и вперед. По мере того, как увеличивается интенсивность луча, увеличивается и напряженность его электрического поля. При интенсивностях около 10 24 Вт / см 2 поле будет достаточно сильным, чтобы начать разрушать взаимное притяжение между некоторыми электронно-позитронными парами, говорит Александр Сергеев, бывший директор Российской академии наук (РАН). ) Институт прикладной физики (ИПФ) в Нижнем Новгороде и ныне президент РАН.Затем лазерное поле будет встряхивать частицы, заставляя их излучать электромагнитные волны - в данном случае гамма-лучи. Гамма-лучи, в свою очередь, будут генерировать новые электронно-позитронные пары и так далее, что приведет к лавине частиц и излучения, которые можно будет обнаружить. «Это будет совершенно новая физика», - говорит Сергеев. Он добавляет, что фотоны гамма-излучения будут достаточно энергичными, чтобы перевести атомные ядра в возбужденное состояние, что положит начало новому разделу физики, известному как «ядерная фотоника» - использованию интенсивного света для управления ядерными процессами.

Усилители

для OMEGA-EP Университета Рочестера, освещаемые лампами-вспышками, могут управлять мощным лазером США.

УНИВЕРСИТЕТ РОЧЕСТЕРСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ЛАЗЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ / ЕВГЕНИЙ КОВАЛУК

Один из способов разрушить вакуум - просто сфокусировать единственный лазерный луч на пустом месте внутри вакуумной камеры.Но столкновение двух лучей облегчает задачу, потому что это увеличивает импульс, необходимый для создания массы для электронов и позитронов. SEL будет сталкиваться с фотонами косвенно. Во-первых, импульсы выбрасывают электроны из мишени из газообразного гелия. Другие фотоны лазерного луча отрикошетят от электронов и превратятся в высокоэнергетические гамма-лучи. Некоторые из них, в свою очередь, столкнутся с оптическими фотонами луча.

Документирование этих лобовых столкновений фотонов само по себе было бы крупным научным достижением.В то время как классическая физика настаивает на том, что два световых луча будут проходить сквозь друг друга нетронутыми, некоторые из самых ранних предсказаний КЭД предусматривают, что сходящиеся фотоны иногда рассеиваются друг от друга. «Эти предсказания относятся к началу 1930-х годов, - говорит Том Хайнцл, физик-теоретик из Плимутского университета в Соединенном Королевстве. «Было бы хорошо, если бы мы могли подтвердить их экспериментально».

Исследователи хотят не только сделать лазеры более мощными, но и ускорить их стрельбу.Лампы-вспышки, которые нагнетают начальную энергию во многие лазеры, должны охлаждаться в течение нескольких минут или часов между выстрелами, что затрудняет проведение исследований, основанных на большом количестве данных, таких как исследование того, очень редко ли фотоны превращаются в частицы таинственного считается, что темная материя составляет большую часть массы Вселенной. «Скорее всего, вам понадобится много снимков, чтобы увидеть это», - говорит Мануэль Гегелих, физик из Техасского университета в Остине.

Более высокая частота повторения также является ключом к использованию мощного лазера для управления пучками частиц.В одной из схем интенсивный луч мог бы превратить металлическую мишень в плазму, высвобождая электроны, которые, в свою очередь, выбрасывали бы протоны из ядер на поверхности металла. Врачи могли бы использовать эти протонные импульсы для уничтожения раковых опухолей, а более высокая частота импульсов облегчила бы проведение лечения небольшими индивидуальными дозами.

Физики, в свою очередь, мечтают об ускорителях элементарных частиц, работающих на быстродействующих лазерных импульсах. Когда интенсивный лазерный импульс поражает плазму из электронов и положительных ионов, он толкает более легкие электроны вперед, разделяя заряды и создавая вторичное электрическое поле, которое тянет ионы за светом, как вода в кильватере катера.Это «ускорение лазерного кильватерного поля» может ускорять заряженные частицы до высоких энергий на расстоянии одного-двух миллиметров по сравнению с многими метрами для обычных ускорителей. Ускоренные таким образом электроны можно было бы раскачивать с помощью магнитов, чтобы создать так называемый лазер на свободных электронах (ЛСЭ), который генерирует исключительно яркие и короткие вспышки рентгеновских лучей, которые могут осветить кратковременные химические и биологические явления. ЛСЭ с лазерным питанием может быть намного компактнее и дешевле, чем те, которые работают на обычных ускорителях.

В долгосрочной перспективе электроны, ускоренные импульсами ПВ с большим числом повторений, могут существенно снизить стоимость машины мечты физиков элементарных частиц: электрон-позитронный коллайдер длиной 30 км, который станет преемником Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе, европейском лаборатория физики элементарных частиц недалеко от Женевы, Швейцария. По словам Стюарта Манглеса, физика плазмы из Имперского колледжа Лондона, устройство на основе лазера мощностью 100 ПВт может быть как минимум в 10 раз короче и дешевле, чем предполагаемая сейчас машина стоимостью примерно 10 миллиардов долларов.

Как для линейного коллайдера, так и для скорострельных ЛСЭ потребуются тысячи, если не миллионы, выстрелов в секунду, что намного превышает современные технологии. Одна из возможностей, которую изучают Муру и его коллеги, состоит в том, чтобы попытаться объединить выходные сигналы тысяч быстродействующих волоконных усилителей, которые не нужно накачивать импульсными лампами. Другой вариант - заменить лампы-вспышки диодными лазерами, которые дороги, но могут стать дешевле при массовом производстве.

На данный момент, однако, группа Ли в Китае и ее У.С. и российские коллеги концентрируются на власти. Ефим Хазанов, специалист по лазерной физике из IAP, говорит, что XCELS может быть запущен примерно к 2026 году, если правительство согласится на стоимость: примерно 12 миллиардов рублей (около 200 миллионов долларов). Между тем, OPAL будет относительно выгодной сделкой от 50 до 100 миллионов долларов, говорит Зугель.

Но первым лазером, который вскрыл вакуум, вероятно, будет SEL в Китае. Международный комитет ученых в июле прошлого года охарактеризовал концептуальный дизайн лазера как «недвусмысленный и убедительный», и Ли надеется получить одобрение правительства на финансирование - около 100 миллионов долларов - в начале этого года.Ли говорит, что другие страны не должны чувствовать себя брошенными в тени, когда включается самый мощный в мире лазер, потому что SEL будет работать как международный пользовательский объект. Зугель говорит, что ему «не нравится быть вторым», но признает, что китайская группа занимает сильную позицию. «У Китая много баксов», - говорит он. «И у него много действительно умных людей. Он все еще догоняет многие технологии, но быстро догоняет».

Китай близок к созданию самого мощного лазера в мире

Китайские ученые совершили технологический прорыв, который позволяет им создать самый мощный в мире лазер.Такой скачок означает, что примерно через два года они смогут испустить один лазерный импульс в 10 000 раз мощнее, чем все электрические сети мира вместе взятые, сообщает The South China Morning Post .

По словам ученых, в короткой, но огромной вспышке света из ниоткуда появятся материалы.

Китайские ученые разрабатывают самый мощный в мире лазер. (НАСА) (Поставляется)

Лазерный проект, известный как «Станция экстремального света» (SEL), обещает помочь пролить свет на современные научные теории.

Но Луи Цзюнь, один из китайских исследователей, сказал, что ученым пришлось преодолеть серьезные технические препятствия.

Требуется огромное количество потребляемой энергии, что приводит к сильному нагреву, который может повредить оптические части лазера, такие как линзы, кристаллы и зеркала.

Чтобы решить эту проблему, ученые направили входной луч на более мелкие, которые могло выдержать оборудование, а затем сжали их в один очень мощный луч.

Сжатие луча на протяжении десятилетий ставило разработчиков лазеров в тупик.

«Компрессор будет гореть при поступлении такого количества энергии», - сказал д-р Лю.

Новый китайский лазер способен испускать единичный лазерный импульс в 10 000 раз мощнее, чем все электрические сети мира вместе взятые. (AAP)

Коммунистическая партия Китая отмечает 100-летие

Проект SEL планируется завершить к 2023 году и должен способствовать новым научным достижениям.

В рабочем состоянии цель состоит в том, чтобы выстрелить из лазера короткими очередями в небо.

Хотя ученые проекта утверждают, что на Земле нет риска массового отключения электроэнергии, луч на короткое время разорвет открытое пространство-время и предоставит исследователям возможность взглянуть на физические явления, которые в настоящее время являются лишь теорией.

Но лазер также может помочь в разработке новых материалов, фармацевтических препаратов и термоядерной энергии.

Новый лазерный блок будет установлен на китайском самолете

Вот что вам нужно помнить: Для армии США воздушные лазеры - это больше, чем потенциально полезное оружие для поджаривания вражеских самолетов или защиты американских самолетов от зенитных ракет. Они также могут быть ключевым компонентом противоракетной обороны: пилотируемые самолеты или беспилотники, вооруженные мощными лазерами и летающие над Северной Кореей и другими странами, могут выводить из строя баллистические ракеты на начальном этапе своего полета.

Китай разрабатывает воздушное лазерное оружие.

Согласно государственной газете Global Times, на веб-сайте китайских военных недавно было опубликовано объявление о блоке для лазерной атаки. Детали проекта были указаны как конфиденциальные, что и делают американские военные, когда публикуют уведомления о конфиденциальных проектах на сайте закупок FedBizOps.

«При установке на самолет, лазер потенциально может защитить от приближающихся ракетных атак и доминировать в ближнем бою», - сообщает Global Times.

Китайские СМИ отметили, что модуль лазерной атаки указывает на то, что устройство, вероятно, было бортовым тактическим лазером: если бы это был лазерный целеуказатель для наведения умных бомб, его бы назвали модулем лазерного наведения.

Weihutang, программа по военным вопросам на китайском государственном телевидении, утверждала, что Китай уже разработал прототип 100-киловаттного авиационного лазерного оружия. Он указал на документ под названием «Исследование накопления энергии и источника питания для лазерного оружия в воздухе», подготовленный государственным институтом производственных технологий AVIC и Военным представительством специального оборудования Ракетных сил Народно-освободительной армии.

Воздушный лазер не станет первым лазерным оружием Китая. На авиасалоне в Китае в 2018 году государственная корпорация China Aerospace Science and Industry Corporation представила лазер для противовоздушной и противоракетной обороны LW-30, «который может использовать высокоэнергетический лазер направленного излучения для перехвата воздушных целей, таких как фотоэлектрическое оборудование наведения, дроны, управляемые бомбы и минометы », - сообщили Global Times в компании.

Другие страны работают над лазерным оружием. Россия заявляет, что ее будущий истребитель шестого поколения может быть вооружен лазерным оружием, а в 2017 году U.S. Air Force заключила с Lockheed Martin контракт на 26 миллионов долларов на разработку бортового лазера к 2021 году. Проект получил название Self-protect High Energy Laser Demonstrator, или SHiELD. будет состоять из лазера, блока питания и охлаждения и системы управления лучом для фокусировки лазера на цели.

Для армии США воздушные лазеры - это больше, чем потенциально полезное оружие для поджаривания самолетов противника или защиты американских самолетов от зенитных ракет. Они также могут быть ключевым компонентом противоракетной обороны: пилотируемые самолеты или беспилотники, вооруженные мощными лазерами и летающие над Северной Кореей и другими странами, могут выводить из строя баллистические ракеты на начальном этапе своего полета.

Но даже китайские СМИ признают сложность создания воздушной лазерной пушки. «Этот вид оружия еще не получил широкого распространения из-за остающихся технических трудностей, включая проблемы с электропитанием и потерей энергии», - сообщает Global Times.

Ярким примером того, как не разрабатывать бортовой лазер, является испытательный стенд YAL Airborne Laser Testing Агентства противоракетной обороны США, амбициозная попытка превратить авиалайнер Боинг 747 в летающую лазерную пушку. Вооруженный гигантским химическим лазером, работающим на очень летучем ракетном топливе, YAL должен был уничтожать баллистические ракеты.Однако это оказалось настолько дорогим и нереальным - 747-й должен был лететь близко к территории противника, - что тогдашний министр обороны Роберт Гейтс отказался от проекта в 2009 году.

Однако концепция YAL восходит к 1980-м годам и включает такие грандиозные идеи, как проект противоракетной обороны Рональда Рейгана «Звездные войны». Сегодняшнее внимание уделяется более компактному и более практичному лазерному оружию, которое может быть установлено на наземном транспортном средстве или на отсеке, переносимом самолетом.

Это все еще оставляет вопросы, например, можно ли достаточно долго сфокусировать достаточно мощный лазерный луч, чтобы уничтожить быстро движущиеся цели, такие как самолеты, ракеты и дроны.Тем не менее, воздушное лазерное оружие приближается к реализации.

Майкл Пек - писатель, работающий в интересах национальных интересов. Его можно найти в Twitter и Facebook . Эта статья впервые появилась в прошлом году.

Изображение: Reuters.

Механизмы образования дефектов при селективной лазерной плавке: обзор | Китайский журнал машиностроения

  • 1.

    LU B H, LI D C. Развитие технологии аддитивного производства (3D-печати). Автоматизация машиностроения , 2013, (4): 1-4.

  • 2.

    LI D C, HE J K, TIAN X Y et al. Аддитивное производство: комплексное изготовление макро / микроструктур. Машиностроительный журнал . 2013, (6): 129-135.

  • 3.

    ВАНГ М. Фундаментальные вопросы материалов в лазерном аддитивном производстве для высокопроизводительных крупных металлических компонентов. Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica , 2014, 35 (10): 2690-2698.

  • 4.

    CAIAZZO F, CARDAROPOLI F, ALFIERI V и др. Экспериментальный анализ процесса селективной лазерной плавки для изготовления лопаток турбины из Ti-6Al-4 V. 19 -й Международный симпозиум по высокому качеству Силовые лазерные системы и приложения (HPLS&A) , 2012.

  • 5.

    ЯН С., ХАО Л., ХУССЕЙН А. и др. Ti6Al4 V - трипериодические минимальные поверхностные структуры для костных имплантатов, изготовленных методом селективного лазерного плавления. Журнал механического поведения биомедицинских материалов , 2015, 51: 61-73.

  • 6.

    ZHAO J F, MA Z Y, XIE D Q, et al. Технология аддитивного производства металлов. Журнал Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики , 2014, 46 (5): 675-683.

  • 7.

    THIJS L, VERHAEGHE F, CRAEGHS T, et al. Исследование эволюции микроструктуры при селективном лазерном плавлении Ti – 6Al – 4 V. Acta Materialia , 2010, 58 (9): 3303-3312.

  • 8.

    RAFI H K, STARR T L, STUCKER B E. Сравнение характеристик растяжения, усталости и разрушения деталей из нержавеющей стали Ti6Al4 V и 15-5 PH, изготовленных методом селективной лазерной плавки. Международный журнал передовых производственных технологий , 2013, 69 (5-8): 1299-1309.

  • 9.

    CARTER L N, ATTALLAH M M, REED R C. Изготовление лазерного порошкового слоя суперсплавов на основе никеля: влияние параметров; характеристика, количественная оценка и уменьшение растрескивания. 12 -й Международный симпозиум по суперсплавам , 2012: 795-802.

  • 10.

    JIA Q B, GU D D. Селективное лазерное плавление аддитивным производством деталей из суперсплава Inconel 718: уплотнение, микроструктура и свойства. Журнал сплавов и соединений , 2014, 585: 713-721.

  • 11.

    GU D D, SHEN Y F. Исследования и техника быстрого изготовления металлических деталей методом селективной лазерной плавки. Aeronautical Manufacturing Technology , 2012 (8): 32-37.

  • 12.

    ZHAO G Y, WANG D D, BAI P K и др. Прогресс исследований технологии лазерного быстрого прототипирования алюминиевых сплавов. Технология горячей обработки , 2010, 39 (9): 170-173,177.

  • 13.

    LI R D, LIU J H, SHI Y S и др. Нержавеющая сталь 316L с градиентной пористостью, изготовленная методом селективной лазерной плавки. Журнал материаловедения и производительности , 2010, 19 (5): 666-671.

  • 14.

    ЯДРОИСЕВ И, ГУСАРОВ А, ЯДРОИЦАВАЙ и др. Формирование одиночных треков при селективном лазерном плавлении металлических порошков [J]. Журнал технологий обработки материалов , 2010, 210 (12): 1624-1631.

  • 15.

    WU W H, YANG Y Q, LAI K X. Анализ процесса быстрого прототипирования с селективным лазерным плавлением. Журнал Южно-Китайского технологического университета (издание естественных наук) , 2007 (3): 22-27.

  • 16.

    HUSSEIN A, HAO L, YAN C и др. Конечно-элементное моделирование полей температуры и напряжений в отдельных слоях, построенных без опоры при селективном лазерном плавлении. Материалы и дизайн , 2013, 52: 638-647.

  • 17.

    VRANCKEN B, THIJS L, KRUTH J, et al. Термическая обработка Ti6Al4 V, полученного селективным лазерным плавлением: микроструктура и механические свойства. Журнал сплавов и соединений , 2012, 541: 177-185.

  • 18.

    XU W, SUN S, ELAMBASSERIL J, et al. Ti6Al4 V, полученный методом селективной лазерной плавки аддитивно, с превосходными механическими свойствами. JOM , 2015, 67 (3): 668-673.

  • 19.

    ZHANG X B, DANG X A, YANG L Y. Изучение явлений комкования при селективном лазерном плавлении. Лазер и оптоэлектроника Прогресс , 2014 (6): 131-136.

  • 20.

    THIJS L, KEMPEN K, KRUTH J, et al.Алюминиевые изделия с тонкой структурой и контролируемой текстурой путем селективного лазерного плавления предварительно легированного порошка AlSi10 Mg. Acta Materialia , 2013, 61 (5): 1809-1819.

  • 21.

    GONG H J, RAFI K, KARTHIK N.V, et al. Морфология дефектов деталей из Ti-6Al-4 V, изготовленных методами селективного лазерного плавления и электронно-лучевого плавления. Международный симпозиум по изготовлению твердых тел произвольной формы , 2013.

  • 22.

    GU D D, HAGEDORN Y, MEINERS W. et al. Поведение к уплотнению, эволюция микроструктуры и износостойкость при селективной лазерной плавке технически чистого титана. Acta Materialia , 2012, 60 (9): 3849-3860.

  • 23.

    ABOULKHAIR N T, EVERITT N M, ASHCROFT I, et al. Уменьшение пористости деталей из AlSi10 Mg, обработанных методом селективного лазерного плавления. Аддитивное производство , 2014, 1-4: 77-86.

  • 24.

    VILARO T, COLIN C, BARTOUT J D. Готовые и термообработанные микроструктуры сплава Ti6Al4 V, обработанные методом селективного лазерного плавления. Металлургические операции и операции с материалами A , 2011, 42 (10): 3190-3199.

  • 25.

    KEMPEN K, THIJS L, VAN H J, et al. Обработка AlSi10 Mg селективным лазерным плавлением: оптимизация параметров и характеристика материала. Материаловедение и технологии , 2014, 31 (8): 917-923.

  • 26.

    KEMPEN K, VRANCKEN B, BULS S, et al. Селективное лазерное плавление деталей из быстрорежущей стали высокой плотности M2 без трещин путем предварительного нагрева опорной плиты. Журнал производственной науки и техники , 2014, 136 (6).

  • 27.

    CARTER L N, ESSA K, ATTALLAH M M. Оптимизация селективного лазерного плавления высокотемпературного никелевого суперсплава. Журнал быстрого прототипирования , 2015, 21 (4): 423-432.

  • 28.

    QIU CL, ADKINS N JE, ATTALLAH M. M. Микроструктура и свойства растяжения селективно расплавленного лазером Ti6Al4 V и расплавленного лазером HIP-сплава Ti6Al4 V. Материаловедение и инженерия: A , 2013, 578: 230- 239.

  • 29.

    GONG H J, RAFI K, GU H F и др. Анализ образования дефектов в деталях из Ti6Al4 V, изготовленных с использованием процессов аддитивного производства методом наплавления порошка. Аддитивное производство , 2014, 1-4: 87-98.

  • 30.

    RAFI H K, KARTHIK N. V, Gong H J, et al. Микроструктура и механические свойства деталей из Ti6Al4 V, полученных методами селективного лазерного плавления и электронно-лучевого плавления. Журнал материаловедения и производительности , 2013, 22 (12): 3872-3883.

  • 31.

    WEINGARTEN C, BUCHBINDER D, PIRCH N, et al. Формирование и уменьшение водородной пористости при селективном лазерном плавлении AlSi10 Mg. Журнал технологий обработки материалов , 2015, 221: 112-120.

  • 32.

    ROLINKG, VOGT S, SENCEKOVA L, et al. Лазерное напыление металлов и селективное лазерное плавление Fe-28 ат.% Al. Журнал материаловедения , 2014, 29 (17): 2036-2043.

  • 33.

    WANG L, WEI Q S, HE W T, et al. Влияние характеристик порошка и параметров процесса на формуемость SLM. Журнал Университета науки и технологий ХуаЧжун (издание по естественным наукам) , 2012, 40 (6): 20-23.

  • 34.

    WEN S F, LI S, WEI Q S, et al. Влияние границ ванны расплава на механические свойства деталей селективного лазерного плавления. Журнал технологий обработки материалов , 2014, 214 (11): 2660-2667.

  • 35.

    WU W H, YANG Y Q, WANG D. Явление Баллинга в процессе селективного лазерного плавления. Журнал Южно-Китайского технологического университета (издание естественных наук) , 2010 (5): 110-115.

  • 36.

    GU D D, SHEN Y F.Явления шарика при прямом лазерном спекании порошка нержавеющей стали: металлургические механизмы и методы контроля. Материалы и дизайн, 2009, 30 (8): 2903-2910.

  • 37.

    LIU Q C, ELAMBASSERIL J, SUN S J, et al. Влияние производственных дефектов на усталостное поведение образцов Ti6Al4 V, изготовленных методом селективного лазерного плавления. Advanced Materials Research , 2014, 891-892: 1519-1524.

  • 38.

    ZHOU X, WANG D, LIU X и др.Трехмерное изображение дефектов селективного лазерного плавления в сплаве Co-Cr-Mo с помощью микро-КТ синхротронного излучения. Acta Materialia , 2015, 98: 1-16.

  • 39.

    READ N, WANG W, ESSA K, et al. Селективное лазерное плавление сплава AlSi10 Mg: оптимизация процесса и улучшение механических свойств. Материалы и дизайн , 2015, 65: 417-424.

  • 40.

    ZHANG S, GUI R Z, WEI Q S, et al. Поведение и механизм образования трещин в сплаве ТС4, образованном селективным лазерным плавлением. Машиностроительный журнал , 2013, 49 (23): 21-27. (на китайском языке)

  • 41.

    LI R D, SHI Y S, WANG Z G, et al. Характеристики уплотнения распыленного газом и водой порошка нержавеющей стали 316L во время селективного лазерного плавления. Прикладная наука о поверхности , 2010, 256 (13): 4350-4356.

  • 42.

    ZHAO X, LIN X, CHEN J, et al. Влияние горячего изостатического прессования на заживление трещин, микроструктуру, механические свойства суперсплава Rene88DT, полученного методом лазерной формовки. Материаловедение и инженерия: A , 2009, 504 (1-2): 129-134.

  • 43.

    CHEN J, LIN X, WANG T, et al. Механизм образования горячих трещин в плакировке из нержавеющей стали 316L в процессе быстрой лазерной формовки. Редкие металлические материалы и инженерия , 2003, 32 (23): 183-186.

  • 44.

    HABOUDOU A, PEYRE P, VANNES AB, et al. Снижение пористости, возникающей при лазерной сварке Nd: YAG алюминиевых сплавов A356 и AA5083. Материаловедение и инженерия: A , 2003, 363 (1-2): 40-52.

  • 45.

    CARTER L N, WANG X, READ N и др. Оптимизация процесса селективного лазерного плавления с использованием модели плотности энергии суперсплавов на никелевой основе. Материаловедение и технологии , 2015: 1-5.

  • 46.

    ЯДРОИЦЕВ И., БЕРТРАНД П., СМУРОВ И. Параметрический анализ процесса селективного лазерного плавления. Прикладная наука о поверхности , 2007, 253 (19): 8064-8069.

  • 47.

    GONG H J, RAFI K, GU H F и др. Влияние дефектов на механические свойства компонентов Ti6Al4 V, полученных селективным лазерным плавлением и электронно-лучевым плавлением. Материалы и дизайн , 2015, 86: 545-554.

  • 48.

    XU W, BRANDT M, SUN S и др. Аддитивное производство прочного и пластичного Ti6Al4 V путем селективного лазерного плавления путем разложения мартенсита in situ. Acta Materialia , 2015, 85: 74-84.

  • 49.

    ZHANG S, WEI Q S, CHENG L Y, et al. Влияние шага сканирования на характеристики пор и механические свойства пористых имплантатов из Ti6Al4 V, изготовленных методом селективного лазерного плавления. Материалы и дизайн , 2014, 63: 185-193.

  • 50.

    SONG B, DONG S J, ZHANG B C и др. Влияние параметров обработки на микроструктуру и механические свойства селективного расплавленного лазером Ti6Al4 V. Materials & Design, 2012, 35: 120-125.

  • 51.

    VANDENBROUCKE B, KRUTH J. Селективное лазерное плавление биосовместимых металлов для быстрого изготовления медицинских деталей. Rapid Prototyping Journal, 2007, 13 (4): 196-203.

  • 52.

    LEUDERS S, LIENEKE T, LAMMERS S, et al.Об усталостных свойствах металлов, изготовленных методом селективной лазерной плавки - роль пластичности. Журнал материаловедения , 2014, 29 (17): 1911-1919.

  • 53.

    WANG D, YANG Y Q, SU X B и др. Изучение энергозатрат и их влияния на однопутные, многодорожечные и многослойные системы SLM. Международный журнал передовых производственных технологий , 2012, 58 (9-12): 1189-1199.

  • 54.

    КУРЗИНОВСКИЙ Т., ХЛЕБУС Э, КУЗНИЦА Б и др.Параметры селективной лазерной плавки для обработки металлических порошков. Общество фотографии - Конференция инженеров-оптических приборов (SPIE), серия , 2012: 823914-823914-6.

  • 55.

    KEMPEN K, THIJS L, YASA E, et al. Оптимизация процесса и микроструктурный анализ селективного лазерного плавления AlSi10 Mg. Труды Симпозиум по изготовлению твердых тел произвольной формы , Техас, США. 2011

  • 56.

    KEMPEN K, THIJS L, VAN H J, et al. Механические свойства AlSi10 Mg, полученного селективным лазерным плавлением. Physics Procedure , 2012, 39: 439-446.

  • 57.

    MASKERY I, ABOULKHAIR N T, CORFIELD M R, et al. Количественная оценка и характеристика пористости в селективно расплавленном лазером Al-Si10-Mg с использованием рентгеновской компьютерной томографии. Характеристики материалов, 2016, 111: 193-204.

  • 58.

    BAUEREISS A, SCHAROWSKY T, KOERNER C. Механизм образования и распространения дефектов во время аддитивного производства путем селективного лучевого плавления. Журнал технологий обработки материалов , 2014, 214 (11): 2522-2528.

  • 59.

    WANG D, YANG Y Q, HUANG Y L, et al. Повышение плотности металлических деталей, изготовленных непосредственно методом селективного лазерного плавления. Журнал Южного технологического университета (издание естественных наук) , 2010 (6): 107-111.

  • 60.

    YANG Y Q, SONG C H, WANG D. Селективное лазерное плавление и его применение на индивидуальных медицинских деталях. Машиностроительный журнал , 2014 (21): 140-151.

  • 61.

    ATTAR H, CALIN M, ZHANG L.C, et al.Производство путем селективного лазерного плавления и механических свойств технически чистого титана. Материаловедение и инженерия: A , 2014, 593: 170-177.

  • 62.

    SIMONELLI M, TSE YY, TUCK C. Влияние ориентации сборки на механические свойства и режимы разрушения SLM Ti-6Al-4 V. Материаловедение и инженерия: A , 2014, 616: 1 -11.

  • 63.

    LEUDERS S, THONE M, RIEMER A, et al. О механических свойствах титанового сплава TiAl6V4, изготовленного методом селективной лазерной плавки: сопротивление усталости и характеристики роста трещин. Международный журнал усталости , 2013, 48: 300-307.

  • 64.

    FACCHINI L, MAGALINI E, ROBOTTI P, et al. Пластичность сплава Ti6Al4 V, полученного селективным лазерным плавлением предварительно легированных порошков. Rapid Prototyping Journal , 2010, 16 (6): 450-459.

  • 65.

    КАСПЕРОВИЧ Г., ХАУСМАНН Ю. Повышение сопротивления усталости и пластичности TiAl6V4, обработанного методом селективного лазерного плавления. Журнал Технологии обработки материалов г, 2015, 220: 202-214.

  • 66.

    WU M W, LAI P, CHEN J. Анизотропия ударной вязкости сплава Ti6Al4 V. Материаловедение и инженерия: A . 2016, 650: 295-299.

  • 67.

    CHLEBUS E, KUZNICKA B, KURZYNOWSK T, et al. Микроструктура и механические свойства сплава Ti6Al7Nb, полученного селективным лазерным плавлением. Характеристики материалов , 2011, 62 (5): 488-495.

  • 68.

    EDWARDS P, RAMULU M. Оценка усталостных характеристик селективного расплавленного лазером Ti6Al4 V. Материаловедение и инженерия: A , 2014, 598: 327-337.

  • 69.

    HOOREWEDER B V, BOONEN R, MOENS D, et al. Об определении усталостных свойств Ti6Al4 V, полученного методом селективной лазерной плавки. Журнал термического анализа и калориметрии , 2013, 113 (113): 97-103.

  • 70.

    REKEDAL K D, LIU D. Усталостная долговечность селективного расплавленного лазером и горячего изостатического прессования Ti6Al4 V без обработки поверхности. 56 -я конференция AIAA / ASCE / AHS / ASC по структурам, структурной динамике и материалам, AIAA SciTech , AIAA 2015-0894.

  • 71.

    WYCISK E, EMMELMANN C, SIDDIQUE S и др. Характеристики многоцикловой усталости сплава Ti6Al4 V, обработанного методом селективного лазерного плавления. Advanced Materials Research , 2013, 816-817: 134-139.

  • 72.

    WYCISK E, SOLBACH A, SIDDIQUE S и др. Влияние дефектов в Ti6Al4 V, полученном с помощью лазерной добавки, на усталостные свойства. Physics Procedure , 2014, 56: 371-378.

  • 73.

    LEUDERS S, VOLLMER M, BRENNE F, et al.Прогнозирование усталостной прочности титанового сплава TiAl6V4, изготовленного методом селективной лазерной плавки. Металлургические операции и операции с материалами A , 2015, 46A (9): 3816-3823.

  • 74.

    CLIJSTERS S, CRAEGHS T, BULS S и др. Контроль качества процесса селективной лазерной плавки на месте с использованием высокоскоростной системы мониторинга ванны расплава в режиме реального времени. Международный журнал передовых производственных технологий , 2014, 75 (5-8): 1089-1101.

  • alexxlab

    leave a Comment