סין בונה כלי נשק לייזר סופר-קלים ועוצמתיים

(דן טרי) - סין ​​התגברה זה עתה על מכשולים טכניים בני עשרות שנים בתחום הלייזרים הצבאיים, ופתחה פוטנציאל גדול ליישום הן בלחימה והן בייצור.

איור של קרן לייזר (צילום: Interesting Engineering).

מדענים סינים הכריזו זה עתה על פריצת דרך חדשה בתחום טכנולוגיית ההגנה, כאשר פיתחו בהצלחה מכשיר לייזר בעל עוצמה גבוהה שיכול לפעול ביציבות בטווח טמפרטורות רחב ביותר, מ-50°C- באזור הארקטי ועד 50°C במדבר סהרה, ללא צורך במערכת קירור או חימום.

טכנולוגיה זו צפויה לפתוח יישומים נרחבים הן בתחומים הצבאיים והן בתחומים התעשייתיים, תוך חיזוק מעמדה של סין במרוץ טכנולוגיית הלייזר העולמי.

עיצוב קומפקטי, ביצועים גבוהים בתנאים קשים

המכשיר פותח על ידי צוות מחקר באוניברסיטה הלאומית לטכנולוגיית הגנה (NUDT), בניהולו של פרופסור צ'ן ג'ינבאו, מומחה עטור פרסים לאומיים בטכנולוגיית לייזר עתירת אנרגיה.

על פי ההכרזה, מערכת לייזר זו בעלת קיבולת של 2 קילוואט, אך היא בגודל של מזוודה בלבד, במקום להזדקק למיכל שלם כדי לפעול כמו מכשירים מקבילים המיוצרים באירופה או בהודו.

מערכת נשק הלייזר HELMA-P הצרפתית נועדה להתמודד עם כלי טיס בלתי מאוישים (UAVs) (צילום: Edrmagazine).

גולת הכותרת של המכשיר טמונה ביכולתו לפעול רציפה ויציבה בסביבות טמפרטורה המשתנות עד 100 מעלות צלזיוס, המהווה את האתגר הגדול ביותר בטכנולוגיית הלייזר.

בעוד שמערכות קיימות נאלצות לשלב רכיבי קירור או חימום, המכשיר הסיני מבטל לחלוטין את הצורך בחומרה כה גדולה, הודות לעיצוב האופטי האופטימלי שלו ויכולות בקרת הטמפרטורה הפנימיות שלו.

בדיקות מעבדה המדמות תנאים מהאזור הארקטי ועד למדבר מראות שהמכשיר שומר על הספק של מעל 2 קילוואט, ואף מגיע לשיא של 2.47 קילוואט בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס, עם יעילות המרת אנרגיה של עד 71% ואיכות אלומה כמעט מושלמת.

סודות מחומרים נדירים ועיצוב פורץ דרך

פריצת הדרך הושגה באמצעות סדרה של פתרונות עיצוב מרכזיים. הלייזר משתמש בקרן משאבה של 940 ננומטר בעלת סחיפה נמוכה, מעביר אור דרך 27 דיודות סיבים, ומשלב סליל סיבים מסומם באיטביום, יסוד אדמה נדיר שעתודותיו העולמיות נשלטות במידה רבה על ידי סין.

על פי SCMP, המבנה הקוונטי המיוחד של איטרביום מאפשר המרת אנרגיה יעילה מבלי להיות מושפע מטמפרטורת הסביבה.

המבנה הקוונטי המיוחד של יסוד האדמה הנדיר איטרביום מסייע למערכת הלייזר להתגבר על מחסומים טכניים בני עשרות שנים (צילום: SE).

המבנה המרכזי של המכשיר הוא מהוד אופטי דו-שכבתי, המשתמש ברשת מחזירת אור בשני קצוות הסיב האופטי כדי להגביר את קרן הפוטון ללייזר של 1,080 ננומטר - אורך גל המסוגל לגרום נזק רב.

עיצוב זה לא רק מגביר את יעילות הפליטה, אלא גם מונע הפרעות אור, ושומר על יציבות במהלך הפעולה.

על פי צוות המחקר, היכולת לפעול בתנאי טמפרטורה רחבים תשחק תפקיד מפתח בעתיד, שכן לייזרים סיבים נמצאים בשימוש גובר בחיתוך מדויק, אמצעי נגד אופטואלקטרוניים וטכנולוגיות תעשייתיות וביטחוניות אחרות.

"נמשיך להרחיב את היקף המחקר הניסויי, במטרה להגדיל את עוצמת המוצא ולהגדיל את טווח טמפרטורות ההפעלה, המתאים לצורכי פריסה בשטח בכל תנאי הסביבה", אמרו המחברים.

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trung-quoc-che-tao-vu-khi-laser-sieu-nhe-sieu-manh-20250623081155594.htm