Kemisk syre-jod laser

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 18 januari 2020; verifiering kräver 1 redigering .

Kemisk syrgasjodlaser ( COIL ) är en infraröd kemisk laser .  Uteffekten i kontinuerligt läge når några megawatt , i pulsat läge från hundratals gigawatt till enheter av terawatt. Fungerar vid en våglängd av 1,315 mikron, vilket motsvarar övergången av atomärt jod.

Gasformigt klor , molekylärt jod , en lösning av väteperoxid och kaliumhydroxid matas in i lasern . Som ett resultat av den kemiska reaktionen av lösningen med klor (utöver värme och kaliumklorid ) bildas syre i ett exciterat tillstånd med en genomsnittlig livslängd på 45 minuter. Detta sk. singlettsyre överför excitationsenergi till jodmolekyler som injiceras i gasflödet; deras resonansfrekvens ligger nära resonansfrekvensen för singlettsyre , därför sker energiöverföring under kollisioner mellan singlettsyre och jodpartiklar effektivt och snabbt. Sedan, i området för laserns optiska resonator, sker generering på exciterad jod vid en våglängd av 1,315 μm.

Lasern arbetar vid relativt låga gastryck i kontinuerlig drift och högt i fallet med pulsad drift, men dess flödeshastighet under reaktionen måste närma sig ljudhastigheten ; strukturer beskrivs även med överljudsflöde. Det låga trycket och snabba gasflödet gör värmeavlägsnandet från genereringsområdet enkelt jämfört med högenergilasrar i fast tillstånd . Reaktionsprodukterna är kaliumklorid, vatten och syre; spår av klor och jod avlägsnas från den förbrukade blandningen med en halogenrenare ( gasskrubber ).

COIL -lasern utvecklades av det amerikanska flygvapnet 1977 för militära ändamål. Men på grund av dess egenskaper är den också användbar för industriell bearbetning. Strålen kan fokuseras och sändas över en optisk fiber , eftersom denna våglängd absorberas svagt av kvarts , men mycket väl absorberad av metaller, vilket gör lasern lämplig för skärning och borrning. Skärning av rostfritt stål och Hastelloy (en grupp antikorrosiva nickelhaltiga legeringar) demonstrerades med en syre-jodlaser med en förindragen vågledare ( fiberkopplad laser i original). 1996 , TRW Inc. lyckades skapa en laser med en effekt på hundratals kilowatt, som arbetar kontinuerligt i flera sekunder. En laser på tjugo kilowatt testades av det amerikanska flygvapnet omkring 1998 ( RADICL : Research Assessment, Device Improvement Chemical Laser).

Användningen av en syre-jodlaser som en komponent i ett missilförsvarssystem är troligt .

Källor

Länkar