ภาพประกอบลำแสงเลเซอร์ (ภาพ: Interesting Engineering)
นักวิทยาศาสตร์ ชาวจีนเพิ่งประกาศความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ โดยพวกเขาประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์เลเซอร์กำลังสูงที่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก ตั้งแต่ -50°C ในอาร์กติกไปจนถึง 50°C ในทะเลทรายซาฮารา โดยไม่จำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็นหรือทำความร้อน
คาดว่าเทคโนโลยีนี้จะเปิดให้มีการใช้งานอย่างกว้างขวางทั้งในด้าน ทหาร และอุตสาหกรรม ขณะเดียวกันก็ยืนยันตำแหน่งของจีนในการแข่งขันด้านเทคโนโลยีเลเซอร์ระดับโลก
การออกแบบที่กะทัดรัด ประสิทธิภาพสูงในสภาวะที่รุนแรง
อุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาโดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีการป้องกันประเทศแห่งชาติ (NUDT) ภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์เฉิน จินเป่า ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเลเซอร์พลังงานสูงที่ได้รับรางวัลระดับชาติ
ตามประกาศระบุว่าระบบเลเซอร์นี้มีกำลังการผลิต 2 กิโลวัตต์ แต่มีขนาดเพียงกระเป๋าเดินทางเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ภาชนะทั้งใบเพื่อทำงานเหมือนอุปกรณ์เทียบเท่าที่ผลิตในยุโรปหรืออินเดีย
ระบบอาวุธเลเซอร์ HELMA-P ของฝรั่งเศสได้รับการออกแบบมาเพื่อต่อต้านยานบินไร้คนขับ (UAV) (ภาพ: Edrmagazine)
จุดเด่นของอุปกรณ์อยู่ที่ความสามารถในการทำงานอย่างต่อเนื่องและเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิผันผวนสูงถึง 100°C ซึ่งถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเทคโนโลยีเลเซอร์
ในขณะที่ระบบปัจจุบันถูกบังคับให้รวมส่วนประกอบการทำความเย็นหรือความร้อน อุปกรณ์ของจีนกลับไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์ขนาดใหญ่อีกต่อไป ขอบคุณการออกแบบออปติกที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมและความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิภายใน
การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่จำลองสภาพตั้งแต่บริเวณอาร์กติกไปจนถึงทะเลทราย แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์สามารถรักษาพลังงานได้เกิน 2 กิโลวัตต์ แม้กระทั่งสูงสุดที่ 2.47 กิโลวัตต์ที่อุณหภูมิ 20°C โดยมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงถึง 71% และคุณภาพลำแสงที่เกือบสมบูรณ์แบบ
ความลับจากวัสดุหายากและการออกแบบที่ล้ำสมัย
ความก้าวหน้านี้เกิดขึ้นได้จากชุดโซลูชันการออกแบบที่สำคัญ เลเซอร์นี้ใช้ลำแสงปั๊มขนาด 940 นาโนเมตรแบบ low-drift ส่งผ่านไดโอดไฟเบอร์ออปติก 27 ตัว และประกอบด้วยคอยล์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียม ซึ่งเป็นธาตุหายากที่มีปริมาณสำรองทั่วโลกส่วนใหญ่อยู่ภายใต้การควบคุมของจีน
ตาม SCMP โครงสร้างควอนตัมพิเศษของอิตเทอร์เบียมช่วยให้แปลงพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิโดยรอบ
โครงสร้างควอนตัมที่เป็นเอกลักษณ์ของอิตเทอร์เบียมธาตุหายากช่วยให้ระบบเลเซอร์เอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคที่มีมายาวนานหลายทศวรรษได้ (ภาพ: SE)
โครงสร้างส่วนกลางของอุปกรณ์คือตัวสะท้อนแสงแบบสองชั้น ซึ่งใช้เครือข่ายสะท้อนแสงที่ปลายทั้งสองด้านของเส้นใยแก้วนำแสงเพื่อขยายลำแสงโฟตอนให้เป็นเลเซอร์ขนาด 1,080 นาโนเมตร ซึ่งมีความยาวคลื่นที่สามารถสร้างความเสียหายได้สูง
การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพการปล่อยมลพิษเท่านั้น แต่ยังป้องกันการรบกวนของแสงอีกด้วย และช่วยรักษาเสถียรภาพระหว่างการทำงาน
ตามที่ทีมวิจัยระบุ ความสามารถในการทำงานในช่วงอุณหภูมิกว้างจะมีบทบาทสำคัญในอนาคต เนื่องจากเลเซอร์ไฟเบอร์ถูกนำมาใช้เพิ่มมากขึ้นในการตัดที่แม่นยำ มาตรการรับมือทางออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและการป้องกันประเทศอื่นๆ
“เราจะขยายขอบเขตการวิจัยเชิงทดลองต่อไป โดยมุ่งหวังที่จะเพิ่มกำลังเอาต์พุตและเพิ่มช่วงอุณหภูมิการทำงานให้เหมาะสมกับความต้องการการใช้งานภาคสนามในทุกสภาวะแวดล้อม” ผู้เขียนกล่าว
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trung-quoc-che-tao-vu-khi-laser-sieu-nhe-sieu-manh-20250623081155594.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)