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航天/武器

日本成功研制出堪比死亡之星的激光設備

星之球科技 來源:科學之家2015-08-11 我要評論(0 )   

日本大阪大學聲稱其成功研制出可產生瞬間功率2拍瓦(1拍瓦等于1千萬億瓦)的激光設備LFEX系統,它相當于全球發電總功率的1000倍。

      日本大阪大學聲稱其成功研制出可產生瞬間功率2拍瓦(1拍瓦等于1千萬億瓦)的激光設備LFEX系統,它相當于全球發電總功率的1000倍。這一設備堪比星球大戰中用于毀滅星球的死亡之星。德國萊茵金屬公司曾用5萬瓦的激光武器成功擊落3公里遠的無人機,而這大約只有日本LFEX系統功率的百億分之一。
  死星降臨
  死亡之星(Death Star)是科幻大片《星球大戰》中帝國勢力為攻擊共和國而設計出的一種武器,裝備了威力足以摧毀一顆行星的激光武器系統。因其外形為球形、相當于月球大小,因而被稱為死亡之星。
  
  圖片說明:《星球大戰》中的死亡之星。圖片來源:sina.com
  雖然死亡之星只是一種科幻武器,但美國民眾曾要求聯邦政府制造這一武器系統,并向白宮提交了一份超過2.5萬人的網絡請愿書。然而,經過計算要想完成死亡之星的建造,需要耗費1000萬億噸的鋼材,相當于當前全球80萬年的鋼產量,以目前的太空運力,運輸完這些材料也需要50億年之久。顯然,在現實條件下,這是一項不可能完成的任務。
  日本的LFEX系統
  
  圖片說明:100米長的LFEX裝置中裝有用于放大激光束的玻璃面板。圖片來源:The Assahi Shinbun
  大阪大學的研究人員通過一種名為激光快速點火試驗(LFEX)的裝置,可以產生2拍瓦的激光。研究人員介紹,這一系統的功率相當于全球發電總功率的1000倍。
  盡管LFEX系統能產生功率如此巨大的激光,但其所消耗的能量只相當于微波爐打開2秒所需的能量。之所以能產生如此高的激光輸出功率是因為其所產生激光的壽命極短,研究小組通過將能量在時間上壓縮到1皮秒(即萬億分之一秒),從而獲得能量如此高的激光能量。
  
  圖片說明:LFEX工作原理。圖片來源:Osaka University
  為將激光能量放大,研究人員將能量施加到100米長LFEX裝置中類似于熒光燈的玻璃器件上。當激光束在這些玻璃燈中傳播時,這些玻璃燈可將激光束匯聚,從而提高激光束的能量。
  大阪大學電氣工程學院副教授Junju Kawanaka表示:世界上對于提高激光器的性能競爭非常激烈,現在我們的目標是將激光功率輸出提高到10兆瓦。。
  拓展閱讀:
  神秘的激光
  激光的英文為LASER,是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的簡寫,意思是通過受激輻射光擴大,簡稱為激光。激光原理最早在1916年被美國物理學家愛因斯坦發現,目前廣泛應用于醫療、工業、軍事等方面。
  激光在軍事武器上的應用始于上世紀六、七十年代,主要研發國家有美國、德國、以色列、中國、前蘇聯等,后來因為費用成本與實戰性能等方面的原因曾一度中止。在1995年達成的聯合國《特定常規武器公約第四議定書》,即《激光致盲武器議定書》中明確規定禁止使用以致人眼永久性失明為作戰目的的激光武器。
  
  圖片說明:波音公司生產的激光戰車。圖片來源:sina.com
  
  圖片說明:洛馬公司試驗激光武器成功攔截1.6千米外火箭彈,從激光照射到擊毀僅用3秒鐘。圖片來源:qianlong.com
  
  圖片說明:德國萊茵金屬公司生產的5萬瓦天空衛士激光武器。圖片來源:sina.com
  近年來,激光武器隨著科技進步又再次成為軍事熱門。但因其特殊性而被許多國家列為機密,公開的資料并不多。目前已知進行激光武器研發的有美國的洛馬公司、波音公司,德國的萊茵金屬公司。據最新報道,美國軍方也打算在下一代福特級航母上裝備激光武器。中國也曾因被報道使用激光武器致盲美日軍事衛星,而被認為進行激光武器試驗。
  目前激光武器主要應用于激光眩暈、激光制導、衛星致盲、導彈防御、主動攻擊等方面。它具有以下優勢:1、高性價比:與價格數十萬美元的導彈相比,發射一次激光武器僅需數千美元,其可循環利用的特點,也為艦船節省了巨大的彈藥補給時間及空間;2、附帶傷害小:與動輒驚天動地的導彈相比,激光武器快、準、狠的特點也極大減少了對戰場平民的傷害。3、不受電磁條件干擾。同時,激光武器也有一些缺點,比如:易受云雨霧等不良天氣的影響、不能對水下目標進行攻擊、電力保障困難等。

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