Kemisk laser

möjligheten att skapa infraröda lasrar baserade på de vibrationellt upphetsade produkterna av en kemisk reaktion föreslogs först av John Polanyi 1961. En pulserad kemisk laser demonstrerades av Jerome V. V. Kasper och George C. Pimentel 1965. Först var klor (Cl2) kraftigt foto-disassocierad i atomer, som sedan reagerade med väte, vilket gav väteklorid (HCl) i ett upphetsat tillstånd lämpligt för en laser. Därefter demonstrerades vätefluorid (HF) och deuteriumfluorid (DF). Pimentel fortsatte med att utforska en DF-CO2-överföringslaser. Även om detta arbete inte producerade en rent kemisk kontinuerlig våglaser, banade den vägen genom att visa livskraften hos den kemiska reaktionen som en pumpmekanism för en kemisk laser.den kontinuerliga vågen (CW) kemiska HF-lasern demonstrerades först 1969 och patenterades 1972 av DJ Spencer, T. A. Jacobs, H. Mirels och R. W. F. Gross vid Aerospace Corporation i El Segundo, Kalifornien. Denna anordning använde blandningen av intilliggande strömmar av H2 och F, inom ett optiskt hålrum, för att skapa vibrationellt upphetsad HF som lasades. Atomfluoret tillhandahölls genom dissociation av SF6-gas med användning av en DC-elektrisk urladdning. Senare arbete hos US Army, US Air Force och US Navy contractor organizations (t.ex. TRW) använde en kemisk reaktion för att tillhandahålla atomfluor, ett koncept som ingår i Patentutlämnandet av Spencer et al. Den senare konfigurationen undanröjde behovet av elektrisk kraft och ledde till utvecklingen av högeffektiva lasrar för militära applikationer.

analysen av Hf-laserprestanda är komplicerad på grund av behovet av att samtidigt överväga den flytande dynamiska blandningen av intilliggande supersoniska strömmar, flera icke-jämviktskemiska reaktioner och växelverkan mellan förstärkningsmediet och det optiska hålrummet. Forskarna vid Aerospace Corporation utvecklade den första exakta analytiska lösningen (flame sheet), den första numeriska datorkodlösningen och den första förenklade modellen som beskriver CW HF kemisk laserprestanda.

kemiska lasrar stimulerade användningen av vågoptikberäkningar för resonatoranalys. Detta arbete var banbrytande av E. A. Sziklas (Pratt & Whitney) och A. E. Siegman (Stanford University). Del I av deras arbete handlade om Hermite-Gaussian Expansion och har fått liten användning jämfört med del II, som handlade om Fast Fourier transform-metoden, som nu är ett standardverktyg hos United Technologies Corporation, Lockheed Martin, SAIC, Boeing, tOSC, MZA (Wave Train) och OPCI. De flesta av dessa företag tävlade om kontrakt för att bygga HF-och DF-lasrar för DARPA, US Air Force, US Army eller US Navy under 1970-och 1980-talet. General Electric och Pratt & Whitney hoppade av tävlingen i början av 1980 – talet och lämnade fältet till Rocketdyne (nu en del av Pratt & Whitney-även om laserorganisationen förblir idag med Boeing) och TRW (nu en del av Northrop Grumman).

omfattande kemiska lasermodeller utvecklades vid SAIC av R. C. Wade, vid TRW av C.-C. Shih, av D. Bullock och M. E. Lainhart och vid Rocketdyne av D. A. Holmes och T. R. Waite. Av dessa var kanske den mest sofistikerade CROQ-koden på TRW, som överträffade det tidiga arbetet på Aerospace Corporation.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.