Chemický kyslíko-jodový laser

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. ledna 2020; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Chemický kyslíkový jódový laser ( COIL ) je infračervený chemický laser .  Výstupní výkon v kontinuálním režimu dosahuje několika megawattů , v pulzním režimu od stovek gigawattů až po jednotky terawattů. Pracuje na vlnové délce 1,315 mikronů, což odpovídá přechodu atomárního jódu.

Do laseru se přivádí plynný chlór , molekulární jód , roztok peroxidu vodíku a hydroxidu draselného . V důsledku chemické reakce roztoku s chlorem (kromě tepla a chloridu draselného ) vzniká kyslík v excitovaném stavu s průměrnou životností 45 minut. Tato tzv. singletový kyslík přenáší excitační energii na molekuly jódu vstřikované do proudu plynu; jejich rezonanční frekvence je blízká rezonanční frekvenci singletového kyslíku, proto dochází k přenosu energie při srážkách mezi singletovým kyslíkem a částicemi jódu efektivně a rychle. Poté v oblasti optického rezonátoru laseru dochází ke generování na excitovaném jódu o vlnové délce 1,315 μm.

Laser pracuje při relativně nízkých tlacích plynu v nepřetržitém provozu a vysokých v případě pulzního provozu, ale jeho průtok během reakce se musí blížit rychlosti zvuku ; struktury jsou popsány i při nadzvukovém proudění. Nízký tlak a rychlý tok plynu usnadňují odvod tepla z oblasti výroby ve srovnání s vysokoenergetickými lasery v pevné fázi . Produkty reakce jsou chlorid draselný, voda a kyslík; stopy chlóru a jódu jsou odstraněny z použité směsi halogenovou pračkou ( plynovou pračkou ).

COIL laser byl vyvinut americkým letectvem v roce 1977 pro vojenské účely. Pro své vlastnosti je však využitelný i pro průmyslové zpracování. Paprsek lze zaostřit a přenést přes optické vlákno , protože tato vlnová délka je slabě absorbována křemenem , ale velmi dobře absorbována kovy, díky čemuž je laser vhodný pro řezání a vrtání. Řezání nerezové oceli a Hastelloy (skupina antikorozních slitin obsahujících nikl) bylo demonstrováno pomocí kyslíko-jodového laseru s předem zataženým vlnovodem ( v originále s vláknem spřaženým laserem ). V roce 1996 , TRW Inc. podařilo vytvořit laser o výkonu stovek kilowattů, pracující nepřetržitě několik sekund. Dvaceti kilowattový laser byl testován americkým letectvem kolem roku 1998 ( RADICL : Research Assessment, Device Improvement Chemical Laser).

Použití kyslíko-jodového laseru jako součásti systému protiraketové obrany je pravděpodobné .

Zdroje

Odkazy