Oxucuların çoxu İngilis "lazer" dən əmələ gələn "lazer" anlayışını (stimullaşdırılmış şüalanma emissiyası ilə işığın gücləndirilməsi) yaxşı bilir. 20 -ci əsrin ortalarında icad edilən lazerlər, müasir texnologiyadakı işləri adi insanlar üçün çox vaxt görünməsə də, həyatımıza hərtərəfli daxil olub. Texnologiyanın əsas populyarlaşdırıcısı, lazerlərin gələcək döyüşçülərinin avadanlıqlarının ayrılmaz hissəsinə çevrildiyi elmi fantastika kitabları və filmlər oldu.
Əslində, lazerlər, əsasən kəşfiyyat və hədəf təyin etmə vasitələri olaraq istifadə olunmaqla uzun bir yol qət etdilər və yalnız indi görünüşünü və döyüş maşınlarının görünüşünü kökündən dəyişdirərək döyüş meydanının silahı olaraq yerlərini almalıdırlar.
"Maser" anlayışı daha az bilinir - görünüşü lazer yaratmadan əvvəl santimetr aralığında (mikrodalğalı sobalarda) tutarlı elektromaqnit dalğaları yayan. Və çox az adam bilir ki, əlaqəli radiasiya mənbələrinin başqa bir növü var - "saser".
Səsin "şüası"
"Saser" sözü "lazer" sözünə bənzər şəkildə yaradılmışdır - Radiasiyanın stimullaşdırılmış emissiyası ilə səs gücləndirilməsi və müəyyən bir tezlikdə tutarlı səs dalğalarının generatorunu - akustik lazeri ifadə edir.
Saseri "səsli işıq" - yönlü səs axınları yaratmaq texnologiyası ilə qarışdırmayın, misal olaraq Massachusetts Texnologiya İnstitutundan "Audio Spotlight" dan Joseph Pompeyin inkişafını xatırlaya bilərik. "Audio Spotlight" səs işığı ultrasəs diapazonunda dalğa şüaları yayır ki, bu da hava ilə qeyri -xətti qarşılıqlı təsir edərək səs uzunluğunu artırır. Bir audio proyektorun şüa uzunluğu 100 metrə çata bilər, lakin içindəki səs intensivliyi sürətlə azalır.
Lazerlərdə işıq kvantları - fotonlar nəsli varsa, onda saserlərdə onların rolunu fononlar oynayır. Fotondan fərqli olaraq, fonon, sovet alimi İqor Tamm tərəfindən təqdim edilən bir kvazipartikuldur. Texniki cəhətdən fonon, kristal atomlarının titrəmə hərəkətinin kvantı və ya səs dalğası ilə əlaqəli bir kvant enerjisidir.
"Kristal materiallarda atomlar bir -biri ilə fəal şəkildə qarşılıqlı əlaqə qurur və analitik həlli qeyri -mümkün olan nəhəng trilyonlarla xətti diferensial tənliklər sistemləri əldə edilən ayrı -ayrı atomların titrəmələri kimi termodinamik hadisələri nəzərə almaq çətindir. Kristal atomlarının titrəmələri maddənin kvantları fonon olan bir səs dalğaları sisteminin yayılması ilə əvəz olunur. Fonon bozon sayına aiddir və Bose - Einstein statistikası ilə təsvir edilmişdir. Fononlar və onların elektronlarla qarşılıqlı əlaqəsi super keçiricilərin fizikası, istilik keçirmə prosesləri və bərk cisimlərdə səpilmə proseslərinin müasir anlayışlarında əsas rol oynayır."
İlk sasers 2009-2010-cu illərdə hazırlanmışdır. İki qrup alim lazer şüalanmasının əldə edilməsi üsullarını təqdim etdi - optik boşluqlarda fonon lazer və elektron kaskadlarda fonon lazer istifadə edərək.
Kaliforniya Texnologiya İnstitutunun (ABŞ) fizikləri tərəfindən hazırlanmış bir prototip optik rezonator saser, xarici diametri təxminən 63 mikrometr və daxili diametri 12, 5 və 8, 7 mikrometr olan tori şəklində bir cüt silikon optik rezonatordan istifadə edir., lazer şüasının daxil olduğu. Rezonatorlar arasındakı məsafəni dəyişdirərək, bu səviyyələrin tezlik fərqini sistemin akustik rezonansına uyğun olaraq tənzimləmək mümkündür ki, bu da 21 meqhertz tezlikdə lazer şüalanmasının əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Rezonatorlar arasındakı məsafəni dəyişdirərək səs radiasiyasının tezliyini dəyişə bilərsiniz.
Nottingham Universitetindən (İngiltərə) elm adamları, bir neçə atom qalınlığında galyum arsenidi və alüminium yarımkeçirici təbəqələri olan səsin üstündən keçdiyi elektron kaskadlar üzərində bir saser prototipi yaratdılar. Fononlar, əlavə enerjinin təsiri altında uçqun kimi yığılır və təxminən 440 gigahertz tezlikdə saser radiasiya şəklində quruluşu tərk edənə qədər superlattice təbəqələrinin içərisində dəfələrlə əks olunur.
Saserlərin mikroelektronika və nanotexnologiyalarda, lazerlərlə müqayisədə inqilab edəcəyi gözlənilir. Terahertz aralığında bir tezliklə radiasiya əldə etmək imkanı, yüksək dəqiqlikli ölçmələr üçün saserlərdən istifadə etməyə imkan verəcək, makro, mikro və nanoyarpaqların üçölçülü şəkillərini əldə edərək, yarımkeçiricilərin optik və elektrik xüsusiyyətlərini yüksək səviyyədə dəyişdirəcəkdir. sürət.
Saserlərin hərbi sahədə tətbiqi. Sensorlar
Döyüş mühitinin formatı, hər bir vəziyyətdə ən təsirli olan sensorlar növünün seçimini təyin edir. Aviasiyada kəşfiyyat avadanlıqlarının əsas növü millimetr, santimetr, desimetr və hətta metr (yerüstü radar üçün) dalğa uzunluqlarından istifadə edən radar stansiyalarıdır (radarlar). Quru döyüş meydanı, hədəfi dəqiq müəyyən etmək üçün daha yüksək qətnamə tələb edir ki, bu da yalnız optik diapazonda kəşfiyyat yolu ilə əldə edilə bilər. Əlbəttə ki, radarlar yer texnologiyasında da istifadə olunur, optik kəşfiyyat vasitələri də aviasiyada istifadə olunur, lakin yenə də döyüş mühitinin formatından asılı olaraq müəyyən bir dalğa uzunluğunun prioritet istifadəsinin lehinə olan qərəz olduqca yüksəkdir. aydın
Suyun fiziki xüsusiyyətləri optik və radar diapazonlarında əksər elektromaqnit dalğalarının yayılma diapazonunu əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdırır, su isə səs dalğalarının keçməsi üçün əhəmiyyətli dərəcədə daha yaxşı şərait yaradır ki, bu da sualtı qayıqların silahlarının (PL) kəşfiyyatı və rəhbərliyi üçün istifadəsinə səbəb olur. və yerüstü gəmilər (NK), əgər sualtı düşmənlə mübarizə apararsa. Buna görə, sualtı gəmilərin əsas kəşfiyyat vasitəsi olaraq hidroakustik komplekslər (SAC) oldu.
SAC -lər həm aktiv, həm də passiv rejimlərdə istifadə oluna bilər. Aktiv rejimdə SAC modulyasiya edilmiş bir səs siqnalı verir və düşmənin sualtı qayığından əks olunan bir siqnal alır. Problem ondadır ki, düşmən SAC -dan gələn siqnalı SAC -ın əks olunan siqnalı tuta biləcəyindən daha çox aşkar edə bilir.
Passiv rejimdə, SAC bir sualtı və ya düşmən gəmisinin mexanizmlərindən çıxan səsləri "dinləyir" və təhlillərinə əsasən hədəfləri təsbit edir və təsnif edir. Passiv rejimin dezavantajı, ən yeni sualtı qayıqların səs -küyünün daim azalması və dənizin fon səs -küyü ilə müqayisə oluna bilməsidir. Nəticədə, düşmən sualtı qayıqlarının aşkarlama məsafəsi əhəmiyyətli dərəcədə azalır.
SAC antenaları, akustik siqnallar verən bir neçə min piezoceramic və ya fiberoptik çeviricilərdən ibarət kompleks formalı mərhələli diskret seriallardır.
Obrazlı şəkildə desək, müasir SAC -ları hərbi aviasiyada istifadə olunan passiv fazalı anten massivləri (PFAR) olan radarlarla müqayisə etmək olar.
Saserlərin görünüşünün, ən son döyüş təyyarələrinin əlamətinə çevrilmiş aktiv fazalı anten dəstələri (AFAR) olan radarlarla şərti olaraq müqayisə edilə bilən perspektivli SAC -lar yaratmağa imkan verəcəyini güman etmək olar
Bu vəziyyətdə, aktiv rejimdə Saser emitentlərinə əsaslanan perspektivli SAC -ların işləmə alqoritmi, AFAR ilə aviasiya radarlarının işləməsi ilə müqayisə edilə bilər: dar bir yönləndirmə nümunəsi olan bir siqnal yaratmaq mümkün olacaq. jammer və öz-özünə tıxanma yönümlülüyü.
Ola bilsin ki, obyektin görüntüsünü və hətta müəyyən edilməsi üçün son dərəcə vacib olan daxili quruluşunu əldə etmək üçün çevrilə bilən üçölçülü akustik holoqramların inşası həyata keçiriləcəkdir. İstiqamətli radiasiyanın əmələ gəlmə ehtimalı, SAC aktiv rejimdə olduqda, sualtı qayıq dayaz suda hərəkət edərkən dəniz minalarını aşkar edərək təbii və süni maneələri aşkar etmək üçün düşmənin səs mənbəyini aşkar etməsini çətinləşdirəcək.
Atmosferin lazer radiasiyasına təsir etməsi ilə müqayisədə su mühitinin "səs şüasını" əhəmiyyətli dərəcədə daha çox təsir edəcəyi, bunun üçün yüksək performanslı lazer istiqamətləndirmə və korreksiya sistemlərinin inkişaf etdirilməsini tələb edəcək və heç bir halda olmayacaq. "lazer şüası" kimi - lazer şüalanmasının fərqi daha böyük olacaq.
Saserlərin hərbi sahədə tətbiqi. Silah
Lazerlərin keçən əsrin ortalarında ortaya çıxmasına baxmayaraq, hədəflərin fiziki məhv edilməsini təmin edən silah kimi istifadə etmələri yalnız indi reallığa çevrilir. Eyni aqibəti saserləri gözlədiyini güman etmək olar. Ən azından "Command & Conquer" kompüter oyununda təsvir olunanlara bənzər "səs topları" çox uzun müddət gözləmək məcburiyyətində qalacaqlar (əgər bunların yaradılması mümkün olarsa).
Lazerlərlə bir bənzətmə apararaq, saserlər əsasında gələcəkdə konsepsiyası baxımından Rusiya hava hücumundan müdafiə sistemi L-370 "Vitebsk" ("Prezident-S") kimi özünümüdafiə komplekslərinin yaradıla biləcəyini güman etmək olar.), raketin yerləşmə başını kor edən lazer yayıcılarını ehtiva edən optik-elektron söndürmə stansiyasından (OECS) istifadə edərək infraqırmızı açılış başlıqları olan bir təyyarəni hədəf alan raketlərə qarşı çıxmaq üçün hazırlanmışdır.
Öz növbəsində, Saser yayıcılarına əsaslanan sualtı qayıqların özünümüdafiə sistemi, akustik rəhbərliklə düşmən torpedası və mina silahlarına qarşı çıxmaq üçün istifadə edilə bilər.
nəticələr
Saserlərin perspektivli sualtı gəmilərin kəşfiyyat və silahlanma vasitələri kimi istifadəsi, çox güman ki, orta müddətli, hətta uzaq perspektivlidir. Buna baxmayaraq, perspektivli hərbi texnikanın gələcək inkişaf etdiriciləri üçün zəmin yaradaraq bu perspektivin əsaslarını indi formalaşdırmaq lazımdır.
20 -ci əsrdə lazerlər müasir kəşfiyyat və hədəf təyinetmə sistemlərinin ayrılmaz bir hissəsinə çevrildi. 20 -ci və 21 -ci əsrin əvvəlində AFAR radarı olmayan bir döyüşçü artıq texnoloji tərəqqinin zirvəsi hesab edilə bilməz və AFAR radarı ilə rəqiblərindən aşağı olacaq.
Önümüzdəki on ildə döyüş lazerləri quruda, suda və havada döyüş sahəsinin simasını kökündən dəyişəcək. Saserlərin 21 -ci əsrin ortalarında və sonunda sualtı döyüş sahəsinin görünüşünə daha az təsir göstərməsi mümkündür.
