化学レーザー

化学反応の振動励起生成物に基づく赤外線レーザーの作成の可能性は、1961年にJohn Polanyiによって最初に提案されました。 パルス化学レーザーは1965年にJerome V.V.KasperとGeorge C.Pimentelによって実証された。 まず、塩素(Cl2)を原子に激しく光解離させ、水素と反応させ、レーザーに適した励起状態で塩化水素(HCl)を生成した。 フッ化水素(H f)とフッ化重水素(D f)を示した。 PimentelはDF-CO2転送レーザーを探索しました。 この研究は純粋に化学的な連続波レーザを生成しなかったが、化学レーザのポンピング機構としての化学反応の生存率を示すことによって道を開いた。連続波(CW)化学HFレーザーは、1969年に最初に実証され、1972年にカリフォルニア州エルセグンドのAerospace CorporationでD.J.Spencer、T.A.Jacobs、H.Mirels、R.W.F.Grossによって特許を取得しました。 この装置はlased振動興奮させたHFを作成するのに、光学キャビティ内のH2およびFの隣接した流れの混合を、使用した。 原子フッ素は、DC放電を用いてSF6ガスの解離によって提供された。 その後、米陸軍、米空軍、米海軍の請負業者組織(例えばTRW)では、化学反応を使用して原子フッ素を提供し、Spencerらの特許開示に含まれている概念である。 後者の構成は、電力の必要性を排除し、軍事用途のための高出力レーザーの開発につながった。

HFレーザー性能の解析は、隣接する超音速流の流体動的混合、複数の非平衡化学反応、および利得媒体と光学空洞との相互作用を同時に考慮する必要 Aerospace Corporationの研究者は最初の厳密な分析的な(炎シート)解決、最初の数値計算機コード解決およびCW HFの化学レーザーの性能を記述する最初の簡単化されたモデルを

化学レーザーは、共振器解析のための波光学計算の使用を刺激した。 この研究は、E.A.Sziklas(Pratt&Whitney)とA.E.Siegman(Stanford University)によって開拓されました。 第1部はエルミート・ガウス展開を扱っており、第2部は高速フーリエ変換法を扱っており、現在はUnited Technologies Corporation、LOCKHEED Martin、SAIC、Boeing、tOSC、MZA(Wave Train)、OPCIの標準ツールとなっている。 これらの企業のほとんどは、1970年代と1980年代を通じて、DARPA、米空軍、米陸軍、または米海軍のためのHFおよびDFレーザーを構築するための契約を競った。 ゼネラル-エレクトリックとプラット&&ホイットニー-レーザー組織はボーイングに残っているが)とTRW(現在はノースロップ-グラマンの一部)になった。

包括的な化学レーザーモデルは、SAICでR.C.Wadeによって、TRWでC.-C.Shihによって、D.BullockとM.E.Lainhartによって、RocketdyneでD.A.HolmesとT.R.Waiteによって開発されました。 これらのうち、おそらく最も洗練されたのはTRWのCROQコードであり、Aerospace Corporationの初期の作業を上回っていました。

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