핵펌프레이저

Nuclear pumped laser

핵추진레이저는 핵분열 파편의 에너지로 펌핑되는 레이저입니다.레이저 매질은 우라늄-235로 둘러싸인 튜브에 들어 있으며 원자로 노심 내에서 높은 중성자속을 받는다.우라늄의 핵분열 파편들은 에너지 준위의 역집단을 가진 들뜬 플라즈마를 만들어내고, 그 후 플라즈마는 사라진다.He-Ar 레이저와 같은 다른 방법은 He(n,p)H 반응, 중성자속 헬륨-3의 변환, 에너지원으로 사용할 수 있으며 알파 입자의 에너지를 사용할 수 있다.

이 기술은 작은 레이저 볼륨으로 높은 들뜸률을 달성할 수 있습니다.

미디어의 레이스 예는 다음과 같습니다.

발전

핵펌프 레이저 연구는 1970년대 초 X선 레이저를 만드는 최종 목표로 파장이 110nm 미만인 레이저를 생산할 수 없었던 시기부터 시작됐다.레이저 파장이 그렇게 짧아지면 레이저에는 엄청난 양의 에너지가 필요하며, 그것도 매우 짧은 시간 내에 전달되어야 합니다.1975년 로렌스 리버모어 국립 연구소의 조지 채플린과 로웰 우드에 의해 "10초 x 앙스트롬 파장의 제곱−15"인 펄스에서 "10-keV(0.12-nm) 레이저를 주입하는 것은 원자당 약 1와트를 필요로 할 것"이라고 추정되었다.이 문제는 소재로는 해결할 수 없고 레이저 발진기가 작동하지 않자 들뜬 플라즈마를 이용한 펌프 제작으로 연구가 옮겨갔다.초기 시도에서는 고출력 레이저를 사용하여 플라즈마를 자극하여 훨씬 더 고출력 레이저를 만들었습니다.이 방법을 사용한 결과는 만족스럽지 못했고 목표에 미달했다.리버모어 과학자들은 1975년에 핵반응을 동력원으로 사용하는 것을 처음으로 제안했다.1980년까지 리버모어는 핵폭탄과 원자로를 X선 레이저를 위한 실행 가능한 에너지원으로 간주했다.1980년 11월 14일, 폭탄으로 구동되는 X선 레이저의 첫 번째 테스트가 성공적으로 수행되었다.폭탄의 사용은 처음에는 더 강한 광선을 방출하기 때문에 원자로 구동식 레이저보다 더 많이 지원되었다.리버모어의 연구는 거의 전적으로 엑스레이 레이저를 이용한 미사일 방어에 전념했다.그 아이디어는 각각의 폭탄이 약 50개의 레이저를 작동시킬 수 있는 핵폭탄 시스템을 우주에 설치하는 것이었다.폭발과 동시에 이 레이저들은 한번에 수십발의 핵미사일을 발사하고 이론적으로 파괴할 것이다.이[who?] 계획에 반대하는 사람들은 그러한 접근법에 많은 결함이 있다는 것을 발견하고 그러한 배치의 전력, 범위, 정확성, 정치, 비용 등의 측면에 의문을 제기하였다.1985년, '골드스톤'이라는 제목의 테스트에서 전달된 전력이 생각보다 적다는 것이 밝혀졌다.레이저의 초점을 맞추려는 노력도 실패했다.

핵융합 레이저(리액터 구동 레이저)는 폭탄 구동 레이저가 성공한 후 테스트를 시작했다.비용이 엄청나게 많이 들지만(테스트당 3만 달러 추정), 하루에 여러 번 테스트를 수행하고 장비를 재사용할 수 있다는 점에서 연구가 더 쉬웠다.1984년 테스트는 공식 X선 레이저에 가장 가까운 21nm 미만의 파장을 달성했습니다.(X선 레이저에는 많은 정의가 있으며, 그 중 일부는 10nm 미만의 파장을 필요로 합니다.)리버모어 방법은 무거운 원자에서 외부 전자를 제거하여 "네온" 같은 물질을 만드는 것이었습니다.미국물리학회 회의에서 발표되었을 때, 이 테스트는 리버모어의 테스트보다 크기, 비용, 측정된 파장, 그리고 증폭에서 더 나은 프린스턴 대학의 실험으로 성공적이었다.핵추진 레이저 분야에서의 연구는 계속되고 있으며,[1][2] 여전히 최첨단 분야이다.

사용하다

폭탄 펌핑 레이저의 최소 세 가지 용도가 제안되었다.

추진력

레이저 추진은 물체를 궤도로 발사하는 데 이상적인 다른 추진 방법입니다. 이 방법은 연료를 덜 필요로 하고, 더 적은 질량을 발사해야 하기 때문입니다.핵펌프레이저는 이 작업에 이상적입니다.레이저 추진기를 사용하여 발사하려면 고강도, 단펄스, 고품질 및 고출력이 필요합니다.이론적으로 핵펌프레이저는 이러한 [3]요건을 충족할 수 있습니다.

제조업

핵펌프 레이저의 특성은 딥컷 용접, 두꺼운 재료 절단, 금속 열처리, 세라믹의 증착 및 서브미크론 크기의 입자 생산에 이상적입니다.[4]

무기

Project Excalibur라는 제목의 이 프로그램은 레이건 대통령의 전략 방위 구상의 일부였다.리버모어 연구소는 초기 아이디어를 구상했고 에드워드 텔러는 그 아이디어를 개발하여 대통령에게 제시했다.레이건은 핵개발 계획에 핵개발 장치를 도입하는 것을 꺼리는 것으로 알려졌지만, 이 프로젝트를 추진할 수 있도록 허가를 받았다.초기 테스트는 유망했지만, 결과는 결코 허용 가능한 수준에 도달하지 못했습니다.나중에, 책임 과학자들은 보고서를 위조했다는 비난을 받았다.Excalibur 프로젝트는 몇 년 [5]후에 취소되었다.

레퍼런스

  1. ^ 헥트, 제프"X선 레이저의 역사"광학 & 포토닉스 뉴스입니다.미국광학회, 2013.http://www.osa-opn.org/home/articles/volume_19/issue_5/features/the_history_of_the_x-ray_laser/ #.UX3l-spUK0h
  2. ^ Rearden, Steven L. 의회와 SDO. 1997년 5월 21일http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a338619.pdf
  3. ^ Boody, Frederick P. "200MW 2.026-pm He/Ar/Xe 우주 추진용 펌프 레이저"이온 라이트 테크놀로지.http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1312158
  4. ^ 리핀스키, R.J.; 맥아더, 지방검찰청 "원자로펌프 레이저 적용"샌디아 국립 연구소.1994년 10월 1일 http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=10186309
  5. ^ 톰센, 디트리히 E.(1985년 12월 14일)"X-ray 이니셔티브 전략 방어 전략"자유도서관(1985년).2013년 5월 8일 http://www.thefreelibrary.com/Strategic+defense+of+X-ray+initiative.-a04060251에서 취득

외부 링크