激光武器

定向能武器激光破坏机理激光武器的分类激光武器的起源及发展激光武器的优点及缺点激光武器的应用前景定向能武器，是指利用沿一定方向发射与传播的高能射束攻击目标的一类兵器，又称射束武器或能束武器。主要包括激光武器，电磁脉冲武器和粒子束武器三种激光武器是利用激光束的能量直接攻击和杀伤目标的一种定向能武器。激光是相干性好，能量密度高的射束，其对目标的破坏机理有四种：致盲热破坏力学（或机械）破坏辐射（射线）破坏利用强烈的激光束对人的眼睛或光学探测器进行射击，会烧伤人的视网膜造成失明从而丧失战斗力或会损坏光学探测器令其无法正确判断目标。致盲人造卫星激光致盲枪是最先出现的一种激光武器，能产生使人致盲的激光束，速度快、灵活性好、精确度高，瞬发即中，可使人的眼睛瞬间受到严重伤害，甚至致盲。是现代反恐行动中执行隐秘任务时重要的单兵武器。目标被一定能量(成功率)密度的激光辐射后，其受照部位表层材料吸收光能而变热，出现软化、熔融、汽化现象，甚至电离，由此形成的蒸气将以很高速度向外膨胀喷溅，同时把熔融材料液滴和固态颗粒冲走，在目标上造成凹坑甚至穿孔。在目标受到短脉冲的强激光辐射照时，所生汽化物及等离子体的高速外喷会在极短时间内对目标本体产生强大的反冲作用力，在固态材料内部生成应力波，从而产生变形、断裂等力学破坏效应。这就是力学破坏。因为它是脉冲式激光武器产生的主要破坏效应，故受到特别地关注。同时激光还存在光压效应。曾有人设想过所谓“太阳帆”的装置，就是利用光压力作为动力进行远距离星际航行的一种动力装置，并且还证明了在理论上的可行性。完全展开后的太空帆效果图目标受强激光辐照后形成的高温等离子体有可能引发紫外线、X射线等，这些次级辐射可能损伤或破坏目际的本体结构及其内部的电子线路、光学元件、光电转换器件等等，这就是辐射破坏效应。(1)、化学激光武器(2)、自由电子激光武器(3)、X射线和伽玛射线激光武器(4)、反传感器的低能激光武器所有的激光器都是换能器。化学激光器的原理是60年代提出的，实际上它是利用化学反应产生受激辐射的激光器，目前有三种备受关注的化学激光器．即氟化氢（HF）激光器．氟化氘（DF）激光器和氧碘激光器，它们都是利用化学置换反应生成受激振动态的双原子分子，这些分子或者本身就是辐射激光的激活中心，或者把它们的激发能转移给其它分子。从而引起其它分子的受激发射。自由电子激光武器也是—种定向能武器，它的重要部件是自由电子激光器。在一般激光器中，激工作物质的原子或分子受激后，从高能级（态）跃迁回基态时产生固定波长的激光。而在这里，激光是自由电子辐射出的，其波长与电子能量的平方成反比，电子能量越高，激光波长越短；随注入的电子能量不同，激光的波长范围较宽，原则上可以毫米波经红外和紫外再到X射线乃至伽马射线波长。自由电子激光武器的独特优点，被概括为“三高一短”，即输出功率高、激光束质量高和转换效率高，以及波长短。此外，改变电子的注入能量就可以任意改变激光的波长；此举可调节出适于作战用的波长，以降低衰减提高能效。自由电子激光武器的最大缺点就是体积巨大，高功率的大型反射镜制作困难，目前很难投入实战。所谓X射线或伽玛射线激光武器是一种靠X射线或伽玛射线激光发射出的巨大脉冲能量直接攻击和杀伤目标的一种定向能武器。这种命名与前两种的分类方法不同，是按射线种类来分的，前边提到过的自由电子激光武器也可以归入其内。X射线激光武器是利用有秩序的X射线密集射束将能量送达目标的，当他撞到目标的时，可依靠冲击波将其内部构件破坏，甚至使其失控，断裂、粉身碎骨。X射线激光射束与化学激光射束相比较，X射线激光束具有波长短，频率高的特点，因此亮度和威力都比化学激光束大得多。X射线激光武器体积较小．质量也较小．结构很紧凑。它的燃料是小型核弹装药，引爆后产生的激光，即可通过伸出外壳的50到100根金属发射杆直接射向目标。X射线激光发射出的脉冲能量极其巨大，现今的表面工艺处理都无法抵御X射线激光的打击。早在1982年9月，美国“氢弹之父”、总统科学顾问爱德华·泰勒向里根总统建议他的构思：在小型核弹周围放置一根或多根激光介质棒，用核爆炸释放的能量泵浦之，使它们辐射出X射线激光，以摧毁来犯的弹道导弹于千里之外。这一神奇的设想便是世界上首次提出的X射线激光武器概念，泰勒的建议和其它一些因素，促成了美国政府1983年抛出的闻名于世的“战略防御倡议”计划。这个被俗称为“星球大战”计划的诞生，在很大程度上与X射线激光武器概念出现有关。美国为此多次利用地下核试验对X射线激光武器进行研究，不仅验证了其原理的可行性。而且在某些技术方面也取得可喜的进展。通过对伽玛激光概念的分析，在伽玛激光武器中，能量应储存在长寿命的同质异能核态中，这种核态所储存的能量密度相当高，其储能水平远远高于其它任何拟用的激光介质，当伽玛激光器作为天基武器应用时，所用的储能介质可以用核反应堆泵浦，释放出高能伽玛射线激光。从目前来讲，研制伽玛射线激光武器是要冒风险的，并且路途遥远，但是它之所以具有吸引力而不被放弃，是因为核的同质异能态具有极高的储能密度潜力。存在的问题是：不论采用直接激光过程还是拉曼过程，目前还缺乏把储存的能量抽取出来的方法，饱和能量密度阻碍了有效地抽取能量，以及现在不能使用常规光学器件对伽玛射线光束进行准直和聚焦。相对于整个系统的其他部件而言，传感器常常又是武器系统中最脆弱的部分，既暴露在外，又易损毁。反传感器激光武器抓住这一弱点，以功率并非很高的激光损毁传感器，造成系统瘫痪。目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备激光武器的最早概念可以追溯到古希腊，当时的科学家阿基米德曾建议士兵站在塞尔卡斯港周围的山上，利用磨光的盾牌作为反射镜聚焦阳光企图烧毁敌人的船队。这是最早利用光作为武器的设想。在激光武器的研制上，美国一直处于领先地位，已进行过多次设计试验的循环过程。1973年美国空军首次使用二氧化碳化学激光器击落了靶机。四大分类:空基、路基、海基、天基机载激光”（ABL）MTHEL激光炮激光区域防御系统“激光复仇者”陆基战术激光武器系统“空中哨兵”“海石”激光武器系统前苏联的激光武器研究始于60年代初期，七十年代初前苏联的激光武器研究已经有了很大进展。1960年7月18日，毛泽东在北戴河中央工作会议上号召：“要下决心，搞尖端技术。”按照毛泽东的指示，聂荣臻元帅组织有关部门着手激光炮工程的研究。1964年3月，国防科委张爱萍、钱学森在北京召开高层小型会议（约30人），主要研究和部署战略防御方面的手段和重大项目。在会上，钱学森总的指导思想是三道防线：导弹反导弹；超级大炮散靶；强激光。改革开放之初，红宝石激光器”在昆明光学厂诞生，这是国民党政府在抗战前建立的全国独一无二的光学工厂，主要制造军用双筒望远镜，这个厂的技术水平相当高，可与当时欧洲一般光学工厂相比。1986年上光所建成尖峰疽功率超过1012瓦的强脉冲激光试验装置，张爱萍上将将它命名为「神光」，使中国成为继美、苏、法、日之後拥有同类设备的国家。1996年，中国新一代飞杪级超短超强激光装置由上海光机所研制成功，并通过验收，标志著中国的强激光技术又踏上一个新台阶。2007年，美国权威军事杂志《国防新闻》报道，中国在过去几年内曾多次使用高性能激光武器，在美国间谍卫星飞临中国上空侦察时，“从地面进行攻击性干扰，扰乱卫星正常运作”。1、激光材料研究的突破，2、激光辐射材料物理机理及成像图谱研究的突破3、一次性快速跟踪定位控制技术的突破4、高密度能量可逆转换载体材料的突破5、激光成像技术的突破。优点它可以用光速飞行，每秒30万公里，任何武器都没有这样高的速度；它一旦瞄准，几乎不要什么时间就立刻击中目标，用不着考虑提前量；它可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量，还能很灵活地改变方向；没有任何放射性污染。缺点不能全天候作战，受限于大雾、大雪、大雨，且激光发射系统属精密光学系统，在战场上的生存能力有待考验；激光耗能极大，需要复杂庞大的供电机构，使得激光武器不能大量投入使用。激光武器研究费用高，技术难度大，其前景还有待观察。时至今日激光武器也没有得到普及。大量投入使用仍需克服很多困难。