От Владимир Несамарский
К All
Дата 28.02.2003 20:04:24
Рубрики Прочее; ВВС; Космос;

Если кто помнит дискуссию о короткоимпульсных лазерах для ПРО, то

там оказалось, что мало кто понимает то колоссальное значение, которое имеет уменьшение длины импульса на эффект на цели.

Это меня вдохновило, так что в свежем номере "Химии и жизни" №2 за 2003 г. вы можете найти мою популярную иллюстрированную статью о сем предмете. Называется "Удар светом или о некоторых необычных способностях лазерного импульса".

Добро пожаловать!


С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Н.Погодин
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 02.03.2003 17:25:20

Интересно.

С лазерной физикой знаком исключительно поверхностно, но насколько я понял дело упирается только в длину волнового пакета, а не в то, каким способом пакет с такой длиной получен? Или это в статье не прозвучало?
Если только в формирование пакета соответствующей длины, то открываются довольно интересные возможности.

В то же время сам автор уже отметил, что основая проблема применения лазера в качестве оружия совсем другая - а именно фокусировка и потери на прохождение среды на сколь-нибудь значимые в бытовом смысле расстояния. От этого сверхкороткий импульс не спасает.
С десяток лет назад я помнится прочёл короткую статейку тоже где-то в популярном издании о методе "самофокусировки" лазерного луча. На этом фронте ничего не слышно?

Кстати, вопрос нерпофессионала в физике. В комментариях что-то говорится о фотографировании траектории электорна. А как же принцип неопределённости?

С уважением.
От Владимир Несамарский
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 02.03.2003 08:48:45

Холодный душ для сбития излишков энтузиазма

Приветствую

Хочу напомнить, что при всех чудесных (я не шучу) свойствах фемтосекундного импульса и явных преимуществах фемто-лазера над обычным в ПРО остается общая проблема, а именно КАК ДОСТАВИТЬ импульс к цели без неприемлемых потерь на расфокусировку и рассеяние? На дистанциях до нескольких десятков метров не возникает никаких проблем, но реальные дистанции ПРО в несколько десятков или сотен километров являются пока непреодолимыми для действительной стрельбы. Если бы я знал как преодолеть эту проблему, то не сидел бы в Японии, а находился бы в Москве и обивал пороги Минобороны с предложением за два года и всего четыреста миллионов рублей создать действующий образец установки ПРО :-))

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Alpaka
К Владимир Несамарский (02.03.2003 08:48:45)
Дата 02.03.2003 15:02:12

По поводу...

Решение-то то же давно есть-вынести лазерную установку на орбиту. СОИ, т.к. сказать. А по поводу технических придирок (они есть) могу написать, если Вам действительно интересно, могу приватом.

Алпака
От abacus
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 01.03.2003 22:21:59

Ре: Если кто...

Если вопросов нет, я начну...

Приводится описание давно известного механизма импульсного удара. Упоминалось и в первой дискуссии. Если время недостаточное для теплоотвода в материале, то он испаряется и расширяется, подобно взрыву. Уменьшение времени импульса с 0.001 сек до 0.000001 сек подволяет снизить предел енергии для пробития бака толщиной 1г/см^2 с 10 кДж до 1 кДж. Дальнейший укорот импульса уже ничего не дает, так как передаваемая енергия та же самая.
Ну, и ляпы, типа "сбивания боеголовок" (для поражения боеголовок нужны плотности порядка 10мДж)...

С уважением, Абакус http://webpages.charter.net/abacus/index.html
От Владимир Несамарский
К abacus (01.03.2003 22:21:59)
Дата 02.03.2003 07:57:37

Шура как всегда не читал, но уже все знает :-))

Приветствую

>Дальнейший укорот импульса уже ничего не дает, так как передаваемая енергия та же самая.

Хоть бы статью прочел, что ли... она ВСЯ посвящена тому, что фемтосекундный лазер качественно отличается от паровой машины и при той же передаваемой энергии эффект ДРУГОЙ.

>Ну, и ляпы, типа "сбивания боеголовок" (для поражения боеголовок нужны плотности порядка 10мДж)...

Ваш ляп. Не надо 10 мДж :-))

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Alpaka
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 01.03.2003 21:02:15

Владимир , что ж Вы пишете "при одинаковой плотности милли- нано- фемто-секун

дных импульсов." С чего ето вдруг они одинаковы? Наверно, все-таки импульсы одинаковой ЕНЕРГИИ???
С уважением,
Алпака
От Владимир Несамарский
К Alpaka (01.03.2003 21:02:15)
Дата 02.03.2003 07:38:04

Внимательнее прошу :-))

Приветствую

>дных импульсов." С чего ето вдруг они одинаковы? Наверно, все-таки импульсы одинаковой ЕНЕРГИИ???

Внимательнее прошу :-)) Хотя я не писал учебник и список определений в начало не выносил, тем не менее в статье четко указано:

- энергия импульса - в Дж
- плотность импульса - в Дж/см^2
- мощность лазера (средняя) - в Вт
- мгновенная мощность лазера, она же мощность в импульсе - в Вт (тоже!!!)
- плотность излучения - Вт/см^2

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Администрация (Катя)
К Alpaka (01.03.2003 21:02:15)
Дата 01.03.2003 21:13:42

таки я вынуждена просить, не сильно углубляться

Приветствую
>дных импульсов." С чего ето вдруг они одинаковы? Наверно, все-таки импульсы одинаковой ЕНЕРГИИ???
проблема в том, что слишком мощный уход в дебри, при всей научности и интересности - является офф-топиком.
Поэтому прошу Владимира если и отвечать, то очень коротко, а если есть необходимость ответить подробно. то делать это приватом.

С уважением, Катя
От tevolga
К Администрация (Катя) (01.03.2003 21:13:42)
Дата 02.03.2003 00:21:51

Это вопрос методологии или идеологии:-))

Дело в том, что то, незаметное для непрофессионала, изменение текста, на которое указали автору, радикальным образом изменяет суть обсуждения:-)

Если провести более военнотопичные аналогии, то может это выглядеть примерно так:
"Чего тут обсуждать и разводить теории - речь ведь идет все лишь о каких-то жалких 9 граммах свинца в тонкой медной оболочке", и совершенно не упомянуть, что эта масса двигается в сторону наблюдателя со скоростью около 1000 метров в секунду.

Дискутирующим бы посоветовал перейти к каким-то одним единицам.
Наиболее универсальной видится протность потока энергии, т.е. ватт в секунду через единицу площади:-))

С уважением к сообществу.
От Катя
К tevolga (02.03.2003 00:21:51)
Дата 02.03.2003 18:01:15

эээх:-))) политику модерирования обсуждаем-с:-))

Приветствую

>Если провести более военнотопичные аналогии, то может это выглядеть примерно так:
>"Чего тут обсуждать и разводить теории - речь ведь идет все лишь о каких-то жалких 9 граммах свинца в тонкой медной оболочке", и совершенно не упомянуть, что эта масса двигается в сторону наблюдателя со скоростью около 1000 метров в секунду.

да понимаю что для них это может и существенно, но углубляться в дебри просто здесь не стоит.:-) вот и все

С уважением, Катя
От СОР
К Катя (02.03.2003 18:01:15)
Дата 02.03.2003 20:14:02

Что не поймем заставим на пальцах показывать))))

Думаю ветка флейма не вызовет, да обсуждать интереснее для народа, а не между двумя.
От Alpaka
К Администрация (Катя) (01.03.2003 21:13:42)
Дата 01.03.2003 21:18:17

Прошу прощения : )

Алпака
От Mikej
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 01.03.2003 20:21:07

Re: Если кто...

Уважаемый Владимир,
Вопрос по статье:
Вот эта фраза представляется просто странной, если не сказать больше.
стр.10 "сбивает боеголовку с траектории"
Чем? Несколькими Джоулями? Приложив энергию несколько Джоулей (1е15 Ватт в течениие 1е-15 сек). Вы даже на угловую миллисекунду не сдвинете траекторию боеголовки. А они в дальнейшем еще имеют и двигатели наведения (если боеголовки разделяемые).


При всех достоинствах фемтосекундных импульсов энергия вливаемая в боеголовку от этого не увеличивается. Поэтому все разрушающее воздействие заключается в формировании отверстия, причем довольно маленького. Эффект образования такого отверстия на настоящую болеголовку очень даже неясен.
Вопрос - нельзя ли при помощи абсолютно бесхитростных штук типа многослойных прокладок внутри боеголовки свести на нет эффект любого конечного количества импульсов.
От Владимир Несамарский
К Mikej (01.03.2003 20:21:07)
Дата 02.03.2003 08:29:11

Re: Если кто...

Приветствую

>стр.10 "сбивает боеголовку с траектории"
>Чем? Несколькими Джоулями? Приложив энергию несколько Джоулей (1е15 Ватт в течениие 1е-15 сек). Вы даже на угловую миллисекунду не сдвинете траекторию боеголовки. А они в дальнейшем еще имеют и двигатели наведения (если боеголовки разделяемые).

Надо бы импульс считать здесь, а не энергию... А что касается "нескольких джоулей", то это не так - несколько килоджоулей по крайней мере, ибо несколько джоулей - это типичная энергия импульса сегодняшнего маленького лабораторного настольного лазера. Сбивающее действие импульса может быть нейтрализовано двигателями наведения, как Вы совершенно верно указали, но прежде всего боеголовка должна такие двигатели иметь, что далеко не факт. Кроме того, импульсов может быть далеко не один. И, наконец, сбивающее с траектории действие - не единственный поражающий фактор.

>Вопрос - нельзя ли при помощи абсолютно бесхитростных штук типа многослойных прокладок внутри боеголовки свести на нет эффект любого конечного количества импульсов.

Сбивать боеголовку с траектории будет несмотря на прокладки. Заметьте, кстати, что многослойные , т.н. абляционные прокладки защищают только от теплового воздействия длинноимпульсного лазера, а против ультракороткоимпульсного они будут бесполезны, как следует из показанного на рис.2 моей статьи. А вот защита чувствительного содержимого таким образом возможна - но такая защита съест немало объема и веса, как и всякая броня. За счет поражающего действия боеголовки, разумеется.

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru

От Mikej
К Владимир Несамарский (02.03.2003 08:29:11)
Дата 02.03.2003 15:36:18

Конечно надо считать импульс.

Я просто не стал вдаваться в подробности. Давайте посчитаем.
Импульс фотонов ~E/c, т.е. 1е10 эрг (1кДж) /3е10 см/с ~0.3 г см/с
Импульс боеголовки (боеголовка тополя примерно
1 тонна, скорость 10 км/с) Mv ~ 10^6 г 10^6 ~10^12 г см/с
Т.е. импульс переданный ударом лазера ничтожен, что и утверждалось.

Другой момент - реактивный импульс выбразываемого испаренного металла.
Сколько можно испарить грамм металла одним кДж? У меня нет под рукой чисел
У воды теплота испарения примерно 2.2 кДж/грамм. Если возьмем столько же,
то тогда получится что одним кДж мы можем испарить 0.5 г металла, который
допустим сможет иметь скорость вылета из отверстия раной скорости звука
при его температуре испарения. Скорость звука в плазме с температурой
даже в десять тысяч градусов порядка <10 км/с, тогда получаем, что
реактивный импульса такой струи будет менее чем ~1е5 г см/с, т.е.
максимальное отклонение боеголовки составит не более чем 0.02 секунды.
С учетом двигателей коррексии это - пшик.

>Сбивать боеголовку с траектории будет несмотря на
>прокладки. Заметьте, кстати, что многослойные , т.н.
>абляционные прокладки защищают только от теплового
>воздействия длинноимпульсного лазера, а против
>ультракороткоимпульсного они будут бесполезны, как
>следует из показанного на рис.2 моей статьи. А

Это странно. Казалось бы если прокладки чередуют материалы
различных плотностей, то можно попытатся ограничить воздействие
одного импульса только на один слой. Больше слоев - больше защита.
А если взять материалы типа керамики то их испарят просто трудно...
От Владимир Несамарский
К Mikej (02.03.2003 15:36:18)
Дата 02.03.2003 16:09:28

Re: Конечно надо...

Приветствую

>...Т.е. импульс переданный ударом лазера ничтожен, что и утверждалось.

Это правильно.

>Другой момент - реактивный импульс выбразываемого испаренного металла.

Вот именно

>Сколько можно испарить грамм металла одним кДж? У меня нет под рукой чисел...

Вот с этого места у Вас уже неверно в корне.

>Это странно. Казалось бы если прокладки чередуют материалы
>различных плотностей, то можно попытатся ограничить воздействие
>одного импульса только на один слой. Больше слоев - больше защита.
>А если взять материалы типа керамики то их испарят просто трудно...

Нет, Вам все Вами сказанное было бы верно по отношению к длинноимпульсному и частично к короткоимпульсному воздействию. Но для ультракороткого импульса БЕЗРАЗЛИЧНЫ такие параметры как количество разнородных слоев, энергия фазового превращения или температура сублимации.

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Bigfoot
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 01.03.2003 07:44:10

Однако, ну нельзя ж так... :( (+)

Статья не то, чтобы упрощенно, а в корне неверно трактует многие моменты, связанные с фемтосекундной абляцией. При верной в бОльшей части, но далеко не полной фактологии трактовки вызывают недоумение.

Я готов по пунктам изложить, в чем конкретно состоит ошибочность даваемых в приведенной статье представлений, если сие будет признано соответствующим топику форума.

В случае непризнания могу - для особо желающих - сие сделать приватно, со ссылками на научные статьи. Вплоть до предъявления статьи в виде пдф-а или выдержек из оного. Для начала рекомендую ознакомиться с обзором в УФН: http://www.ufn.ru/ufn02/ufn02_3/Russian/r023b.pdf

ИМХО, статья написана "пользователем" абляции, но не изучавшим глубоко ее основы. Иначе можно было бы изложить ничуть не сложнее, но куда как более грамотно с точки зрения физики процесса. И за свои слова я готов ответить.

ЗЫ. Всю неделю следующую пробуду на родине, не знаю, как будет со временем и доступом, но обязуюсь исполнить все данные в постинге обещания по возвращении.
От Владимир Несамарский
К Bigfoot (01.03.2003 07:44:10)
Дата 01.03.2003 08:45:07

Только так и можно. И даже нужно

Приветствую

>Статья не то, чтобы упрощенно, а в корне неверно трактует многие моменты, связанные с фемтосекундной абляцией. При верной в бОльшей части, но далеко не полной фактологии трактовки вызывают недоумение.

Плавали, знаем :-)) Вся "твердость убеждений" в трактовке этих явлений исчезает после десяти минут вдумчивой дискуссии. А у Бломбергена (один из нобелевских лауреатов за это дело, если кто не знает), например, с кем я имел честь лично общаться, никакой единственной правильной трактовки и вовсе не было :-)) Рецензенты статьи из Института общей физики РАН вполне одобрили ее, а вот Вы, уважаемый Bigfoot, выказываете как минимум научную незрелость. Не говоря о том, что уважающий себя русский физик от употребления термина "абляция" все же воздержится. Туда же относится и Ваша претензия к "неполности фактологии" - какая может быть полная фактология, помилуйте, это научно-популярная статья :-)) И даже в своей научно-попудярной ипостаси претендующая не на полное освещение предмета "нелинейная оптика и взаимодействие излучения ульракороткоимпульсных лазеров с веществом", а на то, что данное излучение работает "не по инженеру Гарину" и что из этого следует.

>Я готов по пунктам изложить, в чем конкретно состоит ошибочность даваемых в приведенной статье представлений, если сие будет признано соответствующим топику форума.

Мне кажется, что статья в "Химии и жизни" не есть повод для научной дискуссии. Было бы куда полезнее, если б Вы написали собственную научно-популярную "контр-статью" и разместили ее... хотя бы в той же "Химии и жизни" или, если Вы предпочитаете другие журналы, в "Кванте", "Ломоносове" или хотя бы в "Науке и жизни".

>ИМХО, статья написана "пользователем" абляции, но не изучавшим глубоко ее основы. Иначе можно было бы изложить ничуть не сложнее, но куда как более грамотно с точки зрения физики процесса. И за свои слова я готов ответить.

Ну вот и попробуйте сами, как я предложил выше. И Вам приятно, и народу полезно.

>ЗЫ. Всю неделю следующую пробуду на родине, не знаю, как будет со временем и доступом, но обязуюсь исполнить все данные в постинге обещания по возвращении.

Вперед!

С уважением Владимир http://bunburyodo.narod.ru
От Кирасир
К Владимир Несамарский (01.03.2003 08:45:07)
Дата 02.03.2003 16:12:02

Офф, конечно, но чем русским физикам не угодил термин (+)

Приветствую всех!

"абляция"? Я его с курса общей физики второго курса помню (не физик, конечно, но физику мы учили три семестра), да и с термином "абляционные покрытия" встречался сотни раз - в материалах, связанных с конструированием космических аппаратов. И какой термин нужно употреблять вместо оного?

>Не говоря о том, что уважающий себя русский физик от употребления термина "абляция" все же воздержится. WBR Андрей Судьбин aka Kirasir
От Bigfoot
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 01.03.2003 04:05:51

Мало, не мало, а есть люди. (+)

И я их даже знаю. Один из них, вот, совсем скоро, говорят, защитится по абляционной тематике.

Честно говоря, фемтосекундной абляции не так уж мало и лет. Есть и модели, оную описывающие более-менее, есть и куча экспериментальных данных. У меня в ссылочной базе данных порядка 150 ссылок по вопросу (может больше, лень посмотреть, причем, у меня только начиная с 90 г.), около трети из них я, по крайней мере, по диагонали просмотрел.

Я далеко не спец по оптике лазеров, но, боюсь, перспектив в ПРО у фемтосекундной абляции ноль из-за ограничений на выходную мощность. Реальная область применения абляции с помощью ФЛ - анализ твердых тел в различных вариантах, да и то, встречаются проблемы кой-какие.

Поглядеть на статейку Вашу смогу тока после открытия доступа "к телу" (надеюсь, в течение пары дней). Так что, критику Вам обеспечить могем на раз, коли пожелаете.

"Нас мало, но мы в тельняшках" (с) Флотские распальцовки

Всего наилучшего,
Йети
От ABM
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 28.02.2003 22:17:16

И в чем же "коллосальное значение" короткого импульса? (-)
От Alpaka
К ABM (28.02.2003 22:17:16)
Дата 02.03.2003 15:31:24

Ре:В его интенсивности и ни в чем другом. :))))

Алпака
От Владимир Несамарский
К Alpaka (02.03.2003 15:31:24)
Дата 02.03.2003 16:10:01

Отнюдь нет :)))) (-)
От ABM
К ABM (28.02.2003 22:17:16)
Дата 28.02.2003 22:34:17

Что-то у меня правильнописание захромало. Конечно же "колоссальное" (-)
От Alex Medvedev
К Владимир Несамарский (28.02.2003 20:04:24)
Дата 28.02.2003 20:14:54

А в сети есть?

А то где ж брать "Химию и жизнь"? В киосках она не продается. И на лотках тоже.
От Pout
К Alex Medvedev (28.02.2003 20:14:54)
Дата 01.03.2003 04:12:27

в сети есть текущие номера целиком

>А то где ж брать "Химию и жизнь"? В киосках она не продается. И на лотках тоже.

http://www.hij.ru/EV/hj_electro_200302_fev.html

zip с pdf
файлами 2го номера
http://www.hij.ru/EV/hj200302_f.zip

Поскольку там номер целиком(7.5мег),если кто-нибудь выскребет из зипа статью о лазере и положит в копилку -было б хорошо

От Bigfoot
К Pout (01.03.2003 04:12:27)
Дата 01.03.2003 04:29:35

Мерси-с. Ща гляну, че там наваяно... :) (-)