Karamihan sa mga mambabasa ay may kamalayan sa konsepto ng "laser", na nabuo mula sa English na "laser" (light amplification by stimulated emission of radiation). Ang mga laser na naimbento sa kalagitnaan ng ika-20 siglo ay lubusang pumasok sa ating buhay, kahit na ang kanilang gawain sa modernong teknolohiya ay madalas na hindi nakikita ng mga ordinaryong tao. Ang pangunahing popularidad ng teknolohiya ay naging mga librong pang-science fiction at pelikula, kung saan ang mga laser ay naging isang mahalagang bahagi ng kagamitan ng mga mandirigma sa hinaharap.
Sa totoo lang, malayo na ang narating ng mga laser, ginamit pangunahin bilang paraan ng pagmamanman at target na pagtatalaga, at ngayon lamang sila dapat tumagal sa kanilang lugar bilang sandata ng larangan ng digmaan, posibleng radikal na binabago ang hitsura nito at ang hitsura ng mga sasakyang pandigma.
Hindi gaanong kilala ang konsepto ng isang "maser" - isang emitter ng magkakaugnay na mga electromagnetic na alon sa saklaw ng sentimeter (microwaves), na ang hitsura ay nauna sa paglikha ng mga laser. At napakakaunting mga tao ang nakakaalam na may isa pang uri ng mapagkukunan ng magkakaugnay na radiation - "saser".
"Beam" ng tunog
Ang salitang "saser" ay nabuo katulad ng salitang "laser" - Sound Amplification by Stimulated Emission of Radiation at nagsasaad ng isang generator ng magkakaugnay na mga alon ng tunog ng isang tiyak na dalas - isang acoustic laser.
Huwag malito ang isang saser sa isang "audio spotlight" - isang teknolohiya para sa paglikha ng mga direksyon na tunog na daloy, bilang isang halimbawa maaari nating maalala ang pag-unlad ni Joseph Pompey mula sa Massachusetts Institute of Technology na "Audio Spotlight". Ang audio spotlight na "Audio Spotlight" ay nagpapalabas ng isang sinag ng mga alon sa saklaw ng ultrasonic, kung saan, nakikipag-ugnay nang hindi linya sa hangin, pinapataas ang kanilang haba sa tunog. Ang haba ng sinag ng isang audio projector ay maaaring hanggang sa 100 metro, subalit, ang lakas ng tunog dito ay mabilis na bumababa.
Kung sa mga laser ay may isang henerasyon ng light quanta - mga photon, kung gayon sa mga saser ang kanilang papel ay ginampanan ng mga phonon. Hindi tulad ng isang photon, ang isang phonon ay isang quasiparticle na ipinakilala ng siyentipikong Sobyet na si Igor Tamm. Technically, ang isang phonon ay isang dami ng panginginig ng galaw ng mga atom ng kristal o isang dami ng enerhiya na nauugnay sa isang sound wave.
"Sa mga mala-kristal na materyales, aktibong nakikipag-ugnay ang mga atomo sa bawat isa, at mahirap isaalang-alang ang mga phenmodynamic phenomena tulad ng mga panginginig ng mga indibidwal na atomo sa kanila - ang malaking mga sistema ng trilyun-trilyong magkakaugnay na mga linear na pagkakatulad na equation ay nakuha, ang analitikal na solusyon kung saan imposible. Ang mga panginginig ng mga atomo ng kristal ay pinalitan ng paglaganap ng isang sistema ng mga tunog na alon sa sangkap, na ang quanta ay mga phonon. Ang phonon ay kabilang sa bilang ng mga boson at inilarawan ng mga istatistika ng Bose - Einstein. Ang mga phonon at ang kanilang pakikipag-ugnay sa mga electron ay may pangunahing papel sa modernong mga konsepto ng pisika ng mga superconductor, proseso ng pagpapadaloy ng init, at mga proseso ng pagsabog sa mga solido."
Ang mga unang saser ay binuo noong 2009-2010. Dalawang pangkat ng mga siyentista ang nagpakita ng mga pamamaraan ng pagkuha ng laser radiation - gamit ang isang phonon laser sa mga optical cavity at isang phonon laser sa mga electronic cascade.
Ang isang prototype optical resonator saser na dinisenyo ng mga physicist mula sa California Institute of Technology (USA) ay gumagamit ng isang pares ng silicon optical resonators sa anyo ng tori na may panlabas na diameter na humigit-kumulang 63 micrometers at isang panloob na lapad na 12, 5 at 8, 7 micrometers, kung saan ang isang laser beam ay pinakain. Sa pamamagitan ng pagbabago ng distansya sa pagitan ng mga resonator, posible na ayusin ang pagkakaiba sa dalas ng mga antas na ito upang ito ay tumutugma sa acoustic resonance ng system, na nagreresulta sa pagbuo ng laser radiation na may dalas na 21 megahertz. Sa pamamagitan ng pagbabago ng distansya sa pagitan ng mga resonator, maaari mong baguhin ang dalas ng radiation ng tunog.
Ang mga siyentista mula sa University of Nottingham (UK) ay lumikha ng isang prototype ng isang saser sa mga elektronikong cascade, kung saan ang tunog ay dumadaan sa isang superlattice na naglalaman ng mga alternating layer ng gallium arsenide at aluminyo semiconductors na maraming mga atom na makapal. Ang mga phonon ay naipon tulad ng isang avalanche sa ilalim ng impluwensya ng karagdagang enerhiya at makikita sa maraming beses sa loob ng mga layer ng superlattice hanggang sa iwan nila ang istraktura sa anyo ng saser radiation na may dalas na halos 440 gigahertz.
Inaasahan na baguhin ng mga saser ang microelectronics at nanotechnology, na maihahambing sa mga laser. Ang posibilidad ng pagkuha ng radiation na may dalas ng saklaw ng terahertz ay gagawing posible na gumamit ng mga saser para sa mga sukat na may mataas na katumpakan, pagkuha ng mga three-dimensional na imahe ng mga macro-, micro- at nanosucture, binabago ang mga optical at electrical na katangian ng semiconductors sa isang mataas bilis
Ang kakayahang magamit ng mga saser sa larangan ng militar. Mga sensor
Tinutukoy ng format ng kapaligiran ng labanan ang pagpili ng uri ng mga sensor na pinaka-epektibo sa bawat kaso. Sa aviation, ang pangunahing uri ng kagamitan sa pagmamanman ay mga istasyon ng radar (radar), gamit ang millimeter, centimeter, decimeter at kahit meter (para sa ground-based radar) na haba ng daluyong. Ang ground battlefield ay nangangailangan ng mas mataas na resolusyon para sa tumpak na target na pagkakakilanlan, na makakamit lamang sa pamamagitan ng reconnaissance sa saklaw na optikal. Siyempre, ang mga radar ay ginagamit din sa ground technology, pati na rin ang mga paraan ng optical reconnaissance ay ginagamit sa aviation, ngunit pa rin, ang bias na pabor sa prayoridad na paggamit ng isang tiyak na saklaw ng haba ng daluyong, depende sa uri ng format ng environment ng labanan, medyo halata naman
Ang mga pisikal na katangian ng tubig ay makabuluhang nililimitahan ang saklaw ng pagpapalaganap ng karamihan sa mga electromagnetic na alon sa mga saklaw na optikal at radar, habang ang tubig ay nagbibigay ng mas mahusay na mga kondisyon para sa pagdaan ng mga tunog na alon, na humantong sa kanilang paggamit para sa pagsisiyasat at paggabay ng mga sandata ng mga submarino (PL) at mga pang-ibabaw na barko (NK) kung sakaling ang huli ay nakikipaglaban sa isang kaaway sa ilalim ng tubig. Alinsunod dito, ang mga hydroacoustic complex (SAC) ay naging pangunahing paraan ng pag-reconnaissance ng mga submarino.
Maaaring gamitin ang SAC sa parehong mga aktibo at passive mode. Sa aktibong mode, ang SAC ay naglalabas ng isang naka-modulate na signal ng tunog, at tumatanggap ng isang senyas na nakalarawan mula sa isang submarine ng kaaway. Ang problema ay ang kaaway ay magagawang makita ang signal mula sa SAC nang higit pa kaysa sa SAC mismo ay mahuli ang nakalantad na signal.
Sa passive mode, ang "pakikinig" ng SAC sa mga ingay na nagmumula sa mga mekanismo ng isang submarino o kaaway na barko, at nakita at inuri ang mga target batay sa kanilang pagsusuri. Ang kawalan ng passive mode ay ang ingay ng pinakabagong mga submarino na patuloy na bumababa, at magiging maihahambing sa ingay sa background ng dagat. Bilang isang resulta, ang saklaw ng pagtuklas ng mga submarino ng kaaway ay makabuluhang nabawasan.
Ang SAC antennas ay phased discrete arrays ng mga kumplikadong hugis, na binubuo ng ilang libong piezoceramic o fiber-optic transducers na nagbibigay ng mga signal ng acoustic.
Sa makasagisag na pagsasalita, ang mga modernong SAC ay maaaring ihambing sa mga radar na may passive phased antena arrays (PFAR) na ginamit sa military aviation.
Maaari itong ipalagay na ang hitsura ng mga saser ay gagawing posible upang lumikha ng mga maaasahang SAC, na maaaring kondisyon na maihambing sa mga radar na may mga aktibong phased na antena arrays (AFAR), na naging tanda ng pinakabagong sasakyang panghimpapawid na labanan
Sa kasong ito, ang algorithm ng pagpapatakbo ng mga nangangako na SAC batay sa mga emitter ng Saser sa aktibong mode ay maihahambing sa pagpapatakbo ng mga aviation radar na may AFAR: posible na makabuo ng isang senyas na may isang makitid na pattern ng direktiba, siguraduhing isawsaw ang pattern ng directivity sa jammer at self-jamming.
Marahil, ang pagtatayo ng three-dimensional acoustic holograms ng mga bagay ay maisasakatuparan, na maaaring mabago upang makakuha ng isang imahe at kahit na ang panloob na istraktura ng bagay na pinag-aaralan, na kung saan ay lubhang mahalaga para sa pagkakakilanlan nito. Ang posibilidad ng pagbuo ng direksyong radiation ay magpapahirap sa kaaway na makita ang isang mapagkukunan ng tunog kapag ang SAC ay nasa aktibong mode upang makita ang natural at artipisyal na mga hadlang kapag lumilipat ang isang submarine sa mababaw na tubig, na nakita ang mga mina ng dagat.
Dapat itong maunawaan na ang kapaligiran ng tubig ay mas nakakaimpluwensya sa "tunog ng tunog" kumpara sa kung paano nakakaapekto ang kapaligiran sa laser radiation, na mangangailangan ng pagbuo ng mga mahusay na pagganap na laser na patnubay at mga sistema ng pagwawasto, at sa anumang kaso hindi ito magiging tulad ng isang "laser beam" - ang pagkakaiba-iba ng radiation ng laser ay magiging mas malaki.
Ang kakayahang magamit ng mga saser sa larangan ng militar. Sandata
Sa kabila ng katotohanan na ang mga laser ay lumitaw sa kalagitnaan ng huling siglo, ang kanilang paggamit bilang sandata na nagbibigay ng pisikal na pagkasira ng mga target ay nagiging isang katotohanan ngayon lamang. Maaari itong ipalagay na ang parehong kapalaran ay naghihintay sa mga saser. Hindi bababa sa, ang "mga tunog na kanyon" na katulad ng inilalarawan sa larong computer na "Command & Conquer" ay kailangang maghintay ng napakahabang panahon (kung posible ang paglikha ng ganoong paraan).
Pagguhit ng isang pagkakatulad sa mga laser, maaari itong ipagpalagay na batay sa mga saser, sa hinaharap, maaaring likhain ang mga complex ng pagtatanggol sa sarili, katulad ng konsepto sa Russian airborne defense system na L-370 "Vitebsk" ("President-S"), na idinisenyo upang kontrahin ang mga missile na naglalayong isang sasakyang panghimpapawid na may infrared homing head gamit ang isang optical-electronic suppression station (OECS), na kasama ang mga laser emitter na binubulag ang missile homing head.
Kaugnay nito, ang onboard na sistema ng pagtatanggol sa sarili ng mga submarino batay sa mga emitter ng Saser ay maaaring magamit upang kontrahin ang torpedo ng kaaway at mina ng mga sandata na may patnubay na acoustic.
konklusyon
Ang paggamit ng mga saser bilang paraan ng muling pagsisiyasat at sandata ng mga nangangako na mga submarino ay malamang na hindi bababa sa isang medium-term, o kahit isang malayong pag-asa. Gayunpaman, ang mga pundasyon ng pananaw na ito ay kailangang mabuo ngayon, na lumilikha ng isang batayan para sa hinaharap na mga tagabuo ng nangangako na kagamitan sa militar.
Noong ika-20 siglo, ang mga laser ay naging isang mahalagang bahagi ng modernong sistema ng pagsisiyasat at target na pagtatalaga. Sa pagsisimula ng ika-20 at ika-21 siglo, ang isang manlalaban na walang AFAR radar ay hindi na maituturing na tuktok ng teknolohikal na pag-unlad at magiging mas mababa sa mga karibal nito na may AFAR radar.
Sa susunod na dekada, ang mga lasers ng labanan ay radikal na magbabago sa mukha ng battlefield sa lupa, tubig at hangin. Posibleng ang mga saser ay hindi mas mababa ang impluwensya sa paglitaw ng battlefield sa ilalim ng tubig sa gitna at pagtatapos ng ika-21 siglo.
