Раздел подготовлен Николаем Лукашуком
Химические лазеры преобразовывают химическую энергию газов в лазерное излучение, как правило, в инфракрасной или близлежащей к ней области спектра мощностью до мегаватт. Есть, например, лазер на фтористом водороде (HF) , работающий на молекулах H2 и F2, которые превращаются в HF, и кислородно-йодный лазер (COIL). Областями применений химических лазеров, в основном, являются военные задачи, например, в качестве противоракетного оружия, которое будет работать даже на борту больших самолетов.
В настоящее время самыми мощными источниками непрерывного лазерного излучения (свыше 10 кВт) являются сверхзвуковые химические лазеры (СХЛ). К таким лазерам относятся, непрерывные химические лазеры на молекулах фторида водорода и фторида дейтерия (HF/DF-НХЛ) и химические кислород-йодные лазеры (ХКЙЛ).
Интерес к таким лазерам обусловлен, прежде всего, тем, что с их помощью сегодня можно получать непрерывное излучение мощностью в несколько мегаватт. Это достигается благодаря тому, что в химических лазерах можно организовать прокачку больших расходов активной среды через резонатор. А благодаря тому, что эти лазеры имеют большую эффективность – удается снимать большую мощность с единицы расхода (200-300 кВт с 1 кг/сек) – габаритные размеры лазерных комплексов получаются относительно небольшими. Последнее обстоятельство уже позволяет рассчитывать на возможность реализации мобильных комплексов на базе этих лазеров.
Кроме мощности химические лазеры обладают еще рядом достоинств. Это короткая длина волны излучения (малая угловая расходимость, наличие «окна прозрачности» земной атмосферы для DF-НХЛ), непрерывный режим работы (длительность зависит от запаса компонентов, и может составлять 10÷100 секунд), возможность масштабирования, малое потребление энергии, автономность.
Все эти факторы делают перспективным не только промышленное применение СХЛ, в частности, в таких областях, как дистанционное разделение материалов в опасных условиях (утилизация ядерных реакторов), очистка орбиты от мелкого космического мусора, но и применение лазеров этого типа в системах специального военного назначения (лазерное оружие).
Список сокращений
ГАФ – генератор атомарного фтора
ЛК – лазерная камера
НХЛ – непрерывный химический лазер
ПГГ - парогазогенератор
СБ – сопловой блок
СВД – система восстановления давления
СД – сверхзвуковой диффузор
СХЛ – сверхзвуковой химический лазер
СХПК – система хранения и подачи компонентов
СУСД – система управления и сбора данных
ТО – теплообменник
ХКЙЛ – химический кислород-йодный лазер
ЭЖ – сверхзвуковой эжектор
Список используемой литературы
1. Системы восстановления давления для сверхзвуковых химических лазеров: учебное пособие / В.М.Мальков, И.А.Киселев, А.Е.Орлов, И.В.Шаталов; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2009. – 154 с.
2. Газовая динамика рабочего канала сверхзвуковых газовых лазеров: учебное пособие / В.М.Мальков, И.А.Киселев, А.Е.Орлов В.М.Мальков; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2010. – 167 с.
3. Непрерывные химические лазеры на молекулах фтористого водорода и фтористого дейтерия: Учеб.пос. в 2-х кн. Кн.1/ И.А.Федоров; Балт. гос. техн. ун-т. СПб, 1994. 125с.
4. Непрерывные химические лазеры на молекулах фтористого водорода и фтористого дейтерия: Учеб.пос. в 2-х кн. Кн.2/ И.А.Федоров; Балт. гос. техн. ун-т. СПб, 1994. 125с.