纪念激光诞生50年 从射线武器到聚变供能
时间:2017-12-07

  科学网 - 纪念从激光武器诞生到融合聚变的50年能量

  据北京时间5月19日消息,据英国“新科学家”网站报道,当今广泛使用的激光已经诞生了50年,如今激光已经成为互联网光纤骨干的基石,帮助人们寻找新的干净的聚变能量类型,而激光仍然是未来的。以下这组图片反映了激光从一开始就应用到各个领域的发展。

  激光的诞生

  激光的诞生

  1960年,在加利福尼亚州马里布的休斯研究实验室,Theodore Maiman设计并制造了一台小型激光发生器。他将闪光线圈包裹在指尖大小的红宝石棒上,产生了激光时代开启的第一台激光器,并与人们的生活息息相关。

  穆罕默德的实验表明,足够致盲的致盲光可以使红宝石棒充电,然后以纯红光脉冲的形式释放红宝石棒,这些脉冲具有恒定的相位差,就好像他们在排队的士兵一样。

  激光武器

  随着激光的诞生,军事和小说家们看到了射线枪成为现实,他们开始制造激光武器。 1964年,007电影“金手指”中的大个子金手指奥瑞克威胁詹姆斯 - 邦德,当时激光切割他一半,或者纯粹幻想。

  三维激光

  1948年,科学家发明了全息技术来提高电子显微镜的分辨率,但1964年Emmett Leith和Juris Upatnieks使用激光来完全全息的技术改造,发明了第一个不需要特殊眼镜就能看到的立体图像。

  他们使用分裂的激光束将全息图记录在照相平板上,其中激光束首先从主体反射,然后遇到另一个光束在感光板上形成图像。用与成像器相同方向的激光束照亮感光器在观看者的前方产生逼真的三维图像。这张玩具火车图是密歇根大学Willowan实验室的两名科学家录制的第一张全息图。

  4.奇妙的激光

  最初,激光的颜色是相当有限的:氦氖激光和红宝石发出红光,其他激光产生不可见的红外。人们首次使用离子激光器来实现彩虹般的彩色激光,通过氩气或氪气的高压放电产生激光。氩产生蓝光和绿光,氪产生其他几种颜色。两种气体的混合物在整个可见光谱中产生颜色。梦幻激光表演诞生了。

  5无处不在的激光

  激光处处

  激光技术首次进入日常生活,通过使用发射红色氦氖激光的条形码扫描仪,美国超市自动收货。 Zhores Alferovand和Herbert Kroemer改进了制造半导体二极管激光器的方式,使激光器真正无处不在。这两位科学家获得了2000年的诺贝尔物理学奖。 (该图显示了半导体二极管激光器与五美元钞票的尺寸的比较)。如今,这样的芯片无处不在,比如CD播放器,蓝光播放器和红色激光指示器,并构成全球电信的骨干网络。

  6广泛的刀片

  广泛的刀片

  在工业中,激光器被用作永不会变钝的锯和钻。最初,人们使用激光来加工硬度高的材料,如钻石,或用于奶瓶的奶嘴等非常柔软的材料。

  低功率激光切割和焊接塑料;高功率激光切割和焊接金属。早期的工业激光器需要具有非常大的体形以产生足够的能量,但是新的固态激光器是令人印象深刻的:现在是纤细的纤维或几毫米厚的扑克大小的盘片可以产生千瓦级的能量,足以切割几厘米厚的金属片。

  7.激光广泛的医疗用途

  激光广泛的医疗用途

  激光的第一次成功的医疗用途是用于眼内手术而不需要切断眼球。早在1962年,红宝石激光就将病人的视网膜重新连接到了眼睛上,并恢复了他的视力。1968年,弗朗西斯·莱斯·佩尔斯和贝尔实验室的工程师使用氩离子激光器将异常的血管破坏为防止它们在视网膜中扩散,其中非常严重的后果可能导致糖尿病是盲目的,这种治疗挽救了数百万人的视力,如今,激光也被用来切割角膜以矫正视力或消除胎记和纹身。

  8.激光的母亲

  激光的母亲(来源:国家点火装置)

  长期以来,受控核聚变是生产清洁能源的最佳途径。 1962年,加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的物理学家约翰·努克尔斯(John Nuckolls)提出使用激光脉冲来加热和压缩重氢同位素块,以实现受控熔合。

  从那时起,劳伦斯·利弗莫尔实验室一直在追求这个概念,他们也在使用越来越多的激光器,最终达到了国家点火设备的顶峰。这是一个复杂的系统,同时发射192个激光器,去年在几十亿分之一秒的时间内产生了100万焦耳的激光脉冲,成为有史以来最强大的激光器。国家点火装置是美国科学家研制的世界上最大的激光聚变装置,据报道这种被称为人造太阳的装置可以产生类似于星核的温度和压力,使美国能够保持其核无核试验的威慑力。

  英国“新科学家”网站报导原文(英文)

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