Shumica e lexuesve janë të vetëdijshëm për konceptin e "lazerit", të formuar nga "lazeri" anglez (përforcimi i dritës nga emetimi i stimuluar i rrezatimit). Laserët e shpikur në mesin e shekullit të 20 -të kanë hyrë plotësisht në jetën tonë, edhe pse puna e tyre në teknologjinë moderne është shpesh e padukshme për njerëzit e zakonshëm. Popullarizuesi kryesor i teknologjisë janë bërë libra dhe filma të trillimeve shkencore, në të cilët lazerët janë bërë pjesë përbërëse e pajisjeve të luftëtarëve të së ardhmes.
Në realitet, lazerët kanë bërë një rrugë të gjatë, duke u përdorur kryesisht si mjete zbulimi dhe përcaktimi të objektivit, dhe vetëm tani ata duhet të zënë vendin e tyre si një armë e fushës së betejës, ndoshta duke ndryshuar rrënjësisht pamjen e saj dhe pamjen e automjeteve luftarake.
Më pak i njohur është koncepti i një "maser" - një emetues i valëve koherente elektromagnetike në intervalin centimetër (mikrovalë), pamja e të cilëve i parapriu krijimit të lazerëve. Dhe shumë pak njerëz e dinë se ekziston një lloj tjetër i burimeve të rrezatimit koherent - "saser".
"Rrezja" e zërit
Fjala "saser" është formuar në mënyrë të ngjashme me fjalën "lazer" - Përforcimi i tingullit nga emetimi i stimuluar i rrezatimit dhe nënkupton një gjenerator të valëve koherente të zërit të një frekuence të caktuar - një lazer akustik.
Mos e ngatërroni një saser me një "qendër të vëmendjes audio" - një teknologji për krijimin e rrymave të drejtuara të zërit, si shembull mund të kujtojmë zhvillimin e Joseph Pompey nga Instituti i Teknologjisë në Masaçusets "Audio Spotlight". Vëmendja audio "Audio Spotlight" lëshon një rreze valësh në rangun tejzanor, të cilat, duke bashkëvepruar në mënyrë jolineare me ajrin, rrisin gjatësinë e tyre në tingull. Gjatësia e rrezes së një projektori audio mund të jetë deri në 100 metra, megjithatë, intensiteti i zërit në të zvogëlohet me shpejtësi.
Nëse në lazer ekziston një gjeneratë e kuantave - fotoneve të dritës, atëherë në saserët roli i tyre luhet nga fononet. Ndryshe nga një foton, një fonon është një kuazpjesë e prezantuar nga shkencëtari sovjetik Igor Tamm. Teknikisht, një fonon është një kuant i lëvizjes vibracionale të atomeve të kristalit ose një kuant i energjisë i lidhur me një valë zanore.
"Në materialet kristalore, atomet bashkëveprojnë në mënyrë aktive me njëri -tjetrin, dhe është e vështirë të merren parasysh fenomene të tilla termodinamike si dridhje të atomeve individuale në to - merren sisteme të mëdha të triliona ekuacioneve diferenciale lineare të ndërlidhura, zgjidhja analitike e të cilave është e pamundur. Dridhjet e atomeve të kristalit zëvendësohen me përhapjen e një sistemi valësh zanore në substancë, kuantet e të cilave janë fonone. Fononi i përket numrit të bosonëve dhe përshkruhet nga statistikat Bose - Einstein. Fononet dhe ndërveprimi i tyre me elektronet luajnë një rol themelor në konceptet moderne të fizikës së superpërçuesve, proceset e përcjelljes së nxehtësisë dhe proceset e shpërndarjes në lëndë të ngurta."
Saserët e parë u zhvilluan në 2009-2010. Dy grupe shkencëtarësh paraqitën metodat e marrjes së rrezatimit lazer - duke përdorur një lazer fonon në zgavrat optike dhe një lazer fonon në kaskadat elektronike.
Një prototip saser rezonator optik i krijuar nga fizikanët nga Instituti i Teknologjisë në Kaliforni (SHBA) përdor një palë rezonatorë optikë silikoni në formën e tori me një diametër të jashtëm prej rreth 63 mikrometra dhe një diametër të brendshëm prej 12, 5 dhe 8, 7 mikrometra, në të cilën ushqehet një rreze lazer. Duke ndryshuar distancën midis rezonatorëve, është e mundur të rregulloni ndryshimin e frekuencës së këtyre niveleve në mënyrë që të korrespondojë me rezonancën akustike të sistemit, e cila rezulton në formimin e rrezatimit lazer me një frekuencë prej 21 megahertz. Duke ndryshuar distancën midis rezonatorëve, mund të ndryshoni frekuencën e rrezatimit të zërit.
Shkencëtarët nga Universiteti i Nottingham (MB) kanë krijuar një prototip të një saser në kaskadat elektronike, në të cilat tingulli kalon nëpër një superlidhë që përmban shtresa të alternuara të arsenidit të galiumit dhe gjysmëpërçuesve të aluminit me trashësi disa atome. Fononet grumbullohen si një ortek nën ndikimin e energjisë shtesë dhe reflektohen shumë herë brenda shtresave të superlidhës derisa të largohen nga struktura në formën e rrezatimit saser me një frekuencë prej rreth 440 gigahertz.
Sasers pritet të bëjë revolucion në mikroelektronikë dhe nanoteknologji, të krahasueshme me atë të lazerëve. Mundësia e marrjes së rrezatimit me një frekuencë të intervalit terahertz do të bëjë të mundur përdorimin e saserëve për matje me saktësi të lartë, duke marrë imazhe tre-dimensionale të makro-, mikro- dhe nanostrukturave, duke ndryshuar vetitë optike dhe elektrike të gjysmëpërçuesve në një nivel të lartë shpejtësia.
Zbatueshmëria e saserëve në fushën ushtarake. Sensorë
Formati i mjedisit luftarak përcakton zgjedhjen e llojit të sensorëve që janë më efektivë në secilin rast. Në aviacion, lloji kryesor i pajisjeve të zbulimit janë stacionet e radarit (radarët), duke përdorur gjatësi vale milimetër, centimetër, decimetër dhe madje metër (për radarët me bazë tokësore). Fusha e betejës tokësore kërkon një zgjidhje më të madhe për identifikimin e saktë të objektivit, i cili mund të arrihet vetëm me anë të zbulimit në rangun optik. Sigurisht, radarët përdoren gjithashtu në teknologjinë tokësore, si dhe mjetet e zbulimit optik përdoren në aviacion, por prapëseprapë, paragjykimi në favor të përdorimit prioritar të një diapazoni të gjatësisë së valës, në varësi të llojit të formatit të mjedisit luftarak, është mjaft e qartë.
Karakteristikat fizike të ujit kufizojnë ndjeshëm gamën e përhapjes së shumicës së valëve elektromagnetike në rangun optik dhe radar, ndërsa uji siguron kushte dukshëm më të mira për kalimin e valëve të zërit, gjë që çoi në përdorimin e tyre për zbulimin dhe drejtimin e armëve të nëndetëseve (PL) dhe anijet sipërfaqësore (NK) në rast se këto të fundit po luftojnë me një armik nënujor. Prandaj, komplekset hidroakustike (SAC) u bënë mjetet kryesore të zbulimit të nëndetëseve.
SAC -të mund të përdoren në të dy mënyrat aktive dhe pasive. Në mënyrë aktive, SAC lëshon një sinjal të modifikuar të zërit dhe merr një sinjal të reflektuar nga një nëndetëse armike. Problemi është se armiku është në gjendje të zbulojë sinjalin nga SAC shumë më tej sesa vetë SAC do të kapë sinjalin e reflektuar.
Në modalitetin pasiv, SAC "dëgjon" zhurmat që dalin nga mekanizmat e një nëndetëseje ose anije armike, dhe zbulon dhe klasifikon objektivat bazuar në analizën e tyre. Disavantazhi i mënyrës pasive është se zhurma e nëndetëseve të fundit po zvogëlohet vazhdimisht dhe bëhet e krahasueshme me zhurmën e sfondit të detit. Si rezultat, diapazoni i zbulimit të nëndetëseve të armikut zvogëlohet ndjeshëm.
Antenat SAC janë vargje diskrete me faza të formave komplekse, të përbërë nga disa mijëra dhënës piezoceramikë ose fibra optike që ofrojnë sinjale akustike.
Në mënyrë figurative, SAC -et moderne mund të krahasohen me radarët me vargje antenash me faza pasive (PFAR) të përdorura në aviacionin ushtarak.
Mund të supozohet se shfaqja e saserëve do të bëjë të mundur krijimin e SAC -ve premtuese, të cilat mund të krahasohen me kusht me radarët me grupe antenash me faza aktive (AFAR), të cilat janë bërë një shenjë dalluese e avionëve më të fundit luftarak
Në këtë rast, algoritmi i funksionimit të SAC -ve premtues bazuar në emetuesit Saser në modalitetin aktiv mund të krahasohet me funksionimin e radarëve të aviacionit me AFAR: do të jetë e mundur të gjenerohet një sinjal me një model të ngushtë drejtimi, të sigurohet një rënie në model drejtueshmërie ndaj bllokuesit dhe vetë-bllokimit.
Ndoshta, do të realizohet ndërtimi i hologrameve akustike tre-dimensionale të objekteve, të cilat mund të transformohen për të marrë një imazh dhe madje edhe strukturën e brendshme të objektit në studim, e cila është jashtëzakonisht e rëndësishme për identifikimin e tij. Mundësia e formimit të rrezatimit të drejtuar do ta bëjë të vështirë për armikun të zbulojë një burim tingulli kur SAC është në gjendje aktive për të zbuluar pengesa natyrore dhe artificiale kur një nëndetëse lëviz në ujë të cekët, duke zbuluar minierat e detit.
Duhet të kuptohet se mjedisi ujor do të ndikojë dukshëm më shumë në "rreze tingulli" në krahasim me mënyrën se si atmosfera ndikon në rrezatimin lazer, i cili do të kërkojë zhvillimin e sistemeve të drejtimit dhe korrigjimit të lazerit me performancë të lartë, dhe në çdo rast nuk do të jetë si një "rreze lazer" - divergjenca e rrezatimit lazer do të jetë shumë më e madhe.
Zbatueshmëria e saserëve në fushën ushtarake. Armë
Përkundër faktit se lazerët u shfaqën në mesin e shekullit të kaluar, përdorimi i tyre si armë që sigurojnë shkatërrimin fizik të objektivave po bëhet realitet vetëm tani. Mund të supozohet se i njëjti fat i pret mizorët. Të paktën, "topat e shëndoshë" të ngjashëm me ato të përshkruar në lojën kompjuterike "Command & Conquer" do të duhet të presin për një kohë shumë, shumë të gjatë (nëse krijimi i këtyre është fare i mundshëm).
Duke tërhequr një analogji me lazer, mund të supozohet se në bazë të saserëve, në të ardhmen, mund të krijohen komplekse të vetëmbrojtjes, të ngjashme në koncept me sistemin rus të mbrojtjes ajrore L-370 "Vitebsk" ("President-S"), i projektuar për të kundërshtuar raketat që synojnë një aeroplan me koka infra të kuqe të shtëpisë duke përdorur një stacion shtypës optik-elektronik (OECS), i cili përfshin emetues lazer që verbojnë kokën e raketës në shtëpi.
Nga ana tjetër, sistemi i vetëmbrojtjes në bord i nëndetëseve i bazuar në emetuesit Saser mund të përdoret për të kundërshtuar silurin armik dhe armët e minave me udhëzime akustike.
përfundimet
Përdorimi i saserëve si mjete zbulimi dhe armatimi të nëndetëseve premtuese ka shumë të ngjarë të jetë së paku një perspektivë afatmesme, apo edhe e largët. Sidoqoftë, themelet e kësaj perspektive duhet të formohen tani, duke krijuar një bazë për zhvilluesit e ardhshëm të pajisjeve ushtarake premtuese.
Në shekullin e 20 -të, lazerët janë bërë pjesë përbërëse e sistemeve moderne të zbulimit dhe përcaktimit të synuar. Në kthesën e shekujve 20 dhe 21, një luftëtar pa një radar AFAR nuk mund të konsiderohet më kulmi i përparimit teknologjik dhe do të jetë inferior ndaj konkurrentëve të tij me një radar AFAR.
Në dekadën e ardhshme, lazerët luftarak do të ndryshojnë rrënjësisht fytyrën e fushës së betejës në tokë, ujë dhe ajër. Shtë e mundur që kasollet të kenë ndikim jo më pak në shfaqjen e fushës së betejës nënujore në mes dhe në fund të shekullit 21.
