Chemische laser

De mogelijkheid van het creëren van infrarode lasers op basis van de trillingsgebaseerde producten van een chemische reactie werd voor het eerst voorgesteld door John Polanyi in 1961. Een gepulseerde chemische laser werd gedemonstreerd door Jerome V. V. Kasper en George C. Pimentel in 1965. Eerst werd chloor (Cl2) krachtig foto-disassocieerd in atomen, die vervolgens reageerden met waterstof, wat waterstofchloride (HCl) opleverde in een opgewekte toestand die geschikt was voor een laser. Vervolgens werden waterstoffluoride (HF) en deuteriumfluoride (DF) aangetoond. Pimentel ging verder met het verkennen van een DF-CO2 transfer laser. Hoewel dit werk geen zuiver chemische continue golflaser produceerde, maakte het de weg vrij door de levensvatbaarheid van de chemische reactie te tonen als een pompmechanisme voor een chemische laser.de continuous wave (CW) chemische HF laser werd voor het eerst gedemonstreerd in 1969 en gepatenteerd in 1972 door D. J. Spencer, T. A. Jacobs, H. Mirels en R. W. F. Gross bij de Aerospace Corporation in El Segundo, Californië. Dit apparaat gebruikte het mengen van aangrenzende stromen van H2 en F, binnen een optische holte, om trillingsexcitatie HF te creëren die lased. Het atomaire fluor werd geleverd door dissociatie van SF6 gas met behulp van een DC elektrische ontlading. Later werk bij US Army, US Air Force, en US Navy contractant organisaties (bijvoorbeeld TRW) gebruikt een chemische reactie om de atomaire fluor, een concept opgenomen in de patent disclosure van Spencer et al. Deze laatste configuratie maakte de behoefte aan elektrisch vermogen overbodig en leidde tot de ontwikkeling van krachtige lasers voor militaire toepassingen.

de analyse van de HF-laserprestaties is gecompliceerd omdat tegelijkertijd rekening moet worden gehouden met de vloeistofdynamica van aangrenzende supersonische stromen, meervoudige chemische reacties die niet in evenwicht zijn en de interactie van het versterkingsmedium met de optische holte. De onderzoekers van de Aerospace Corporation ontwikkelden de eerste exacte analytische (vlamplaat) oplossing, de eerste numerieke computercode oplossing en het eerste vereenvoudigde model dat CW HF chemische laser prestaties beschrijft.

chemische lasers stimuleerden het gebruik van Golf-optica berekeningen voor resonator analyse. Dit werk werd ontwikkeld door E. A. Sziklas (Pratt & Whitney) en A. E. Siegman (Stanford University). Deel I van hun werk ging over Hermite-Gaussiaanse expansie en heeft weinig nut gehad in vergelijking met Deel II, dat ging over de snelle Fourier-transformatiemethode, die nu een standaardtool is bij United Technologies Corporation, Lockheed Martin, SAIC, Boeing, toscs, Mza (Wave Train) en OPCI. De meeste van deze bedrijven streden voor contracten om HF-en DF-lasers te bouwen voor DARPA, de Amerikaanse luchtmacht, het Amerikaanse leger of de Amerikaanse Marine gedurende de jaren 1970 en 1980. General Electric en Pratt & Whitney trokken zich begin jaren tachtig terug uit de competitie en lieten het veld over aan Rocketdyne (nu onderdeel van Pratt & Whitney – hoewel de laserorganisatie vandaag nog bij Boeing blijft) en TRW (nu onderdeel van Northrop Grumman).uitgebreide chemische lasermodellen werden ontwikkeld bij SAIC door R. C. Wade, bij TRW door C.-C. Shih, door D. Bullock en M. E. Lainhart, en bij Rocketdyne door D. A. Holmes en T. R. Waite. Van deze, misschien wel de meest geavanceerde was de CROQ-code bij TRW, overtreffen de vroege werk bij Aerospace Corporation.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.