До загибелі Червонія від удару блискавки (+стаття, jpg,л)
09/30/2009 | Хвізик
Пам‘ятається, тоді хтось висловив ідею, що викликати блискавку у задану точку можна, якщо намітити їй шлях променем лазеру. Щоб така ідея спрацювала, потрібно, щоб енерґія квантів перевищувала іонізаційний потенціал атомів атмосферних газів, а це величина порядку 15 електрон-вольтів для азоту (основний газ атмосфери). Це діапазон мажі між далеким ультрафіолетом та м‘яким рентгеном. Я не став тоді наполягати на цій версії, бо не був певен у існуванні таких короткохвильових лазерів. Втім, знаючі колеги вже тоді мені говорили, що чули про експерименти з подібними лазерами десь від початку 80х років. Але вся ця тематика є доволі закритою, і публікацій з неї було вкрай мало, тож я не міг стверджувати того, про що не знаю напевно.
Аж ось нарешті з‘явилася популярно написана стаття про стан справ у цій галузі (Rachel Won "Soft-X-ray lasers’ calling"; "nature photonics" | VOL 3 | OCTOBER 2009, стор 567 nature.com/naturephotonics ). Виявляється, такі лазери дійсно існують, вони доволі компактні, можуть розміститися на столі, а значить і в салоні, наприклад, мікроавтобуса, чи на літаку. Промінь такого лазера на своєму шляху іонізує атоми повітряного газу, створюючи канал високої електропровідності, яким може скористатися розряд блискавки. Лазером можна світити зверху, з літака чи гелікоптера, а можна і збоку, з автомобіля. У другому випадку, можна світити з автомобіля на людину, котру належить "прибрати", спрямувавши промінь таким чином, щоб він відбився від якогось металевого предмета чи елемента одягу у сторону грозової хмари.
Такоє от, панове.
Аж ось нарешті з‘явилася популярно написана стаття про стан справ у цій галузі (Rachel Won "Soft-X-ray lasers’ calling"; "nature photonics" | VOL 3 | OCTOBER 2009, стор 567 nature.com/naturephotonics ). Виявляється, такі лазери дійсно існують, вони доволі компактні, можуть розміститися на столі, а значить і в салоні, наприклад, мікроавтобуса, чи на літаку. Промінь такого лазера на своєму шляху іонізує атоми повітряного газу, створюючи канал високої електропровідності, яким може скористатися розряд блискавки. Лазером можна світити зверху, з літака чи гелікоптера, а можна і збоку, з автомобіля. У другому випадку, можна світити з автомобіля на людину, котру належить "прибрати", спрямувавши промінь таким чином, щоб він відбився від якогось металевого предмета чи елемента одягу у сторону грозової хмари.
Такоє от, панове.
Відповіді
2009.10.01 | Хвізик
кому зручніше, даю текст статті в ASCII форматі (англ)
ViEw fROM… SpiE OpTicS and pHOTOnicS 2009Soft-X-ray lasers’ calling
High-resolution microscopy, lithography and materials analysis all look set to benefit from the emergence of
compact and efficient table-top soft-X-ray lasers.
Rachel won
The latest progress being made in
soft-X-ray lasers — which emit
light in the wavelength range
2–50 nm — certainly attracted much
attention at this year’s SPIE Optics and
Photonics conference in San Diego.
Giving a plenary talk on the topic,
Jorge Rocca from Colorado State
University, USA, explained that research on
laboratory X-ray lasers has been ongoing
for the past 25 years, with steady progress
being made. The goal is the realization of
a convenient source of intense, coherent,
soft-X-ray beams for scientific and
technological applications. The good news
is that in recent years, stable, compact,
high-repetition-rate sources have started
to be used in small university departments
and research laboratories. Emitting
coherent radiation with wavelengths that
are ten to several hundred times shorter
than visible light, these lasers are often
referred to as operating in the extreme UV
region of the spectrum.
Thanks to the unique properties
they possess — short wavelength, high
coherence and high photon energy —
such sources are expected to find new
applications in microscopy, lithography,
diagnostics and materials analysis, among
other uses.
“The shorter wavelength allows
improved spatial resolution in both
imaging and focusing, where feature
size at the 50 nm scale — approaching
the wavelength of the probe beam —
can be attained,” explained Jim Dunn
from the Lawrence Livermore National
Laboratory, USA, who was also one of
the chairs of the ‘Soft-X-ray lasers and
applications VIII’ conference session at
SPIE San Diego.
A tantalizing prospect is the realization
of a high-magnification, high-resolution
microscope that operates at a wavelength
of 4.5 nm, which is within the ‘water
window’ of carbon and oxygen, that is,
between the ‘K-edges’, outside which
there is a sudden increase in attenuation
owing to the photoelectric absorption of
photons. Such a microscope could have
a significant impact on biological cell
imaging, and this is not far from being a
reality. As reported in Nature Photonics in
2007 (Nature Photon. 1, 336–342; 2007),
the harmonics from the 13-nm ‘FLASH’
free-electron laser in Hamburg, Germany,
have already reached 2.75 nm (well within
the water window), and imaging results are
expected soon.
In comparison with UV laser light, the
shorter wavelengths of a soft-X-ray laser
probe are less affected by absorption and
refraction within a dense plasma, making
these lasers a potentially useful tool for
studying plasma physics. “As such, they can
be used in the study of high-energy-density
plasmas for probing larger and denser
matter, leading to a better understanding
of the physical processes in plasmas in
areas as diverse as astrophysics and nuclear
fusion,” Dunn told Nature Photonics.
The coherence of soft-X-ray lasers also
allows them to focus beams into very small
spots and thus write and ablate nanoscale
features on materials, opening new doors
for applications such as nanomachining
and interferometric lithography and
holography. The combination of the
coherence and short wavelength of
soft-X-ray lasers also suits the probing
of the surface-domain structure in
ferroelectric materials.
“Because of the high photon energy,
extreme UV light interacts with materials
in different ways from visible light,
resulting in new methods of probing
and penetrating matter,” Rocca added.
In particular, the photon energy of these
lasers exceeds the ionization energy of all
neutral atoms and molecules, and therefore
a single photon is capable of ionizing
atoms, molecules and clusters. “This opens
up new opportunities in spectroscopy,”
said Rocca.
There are several approaches to making
a soft-X-ray laser, the most common of
which is X-ray generation and amplification
within laser- or discharge-created plasmas.
Recent emerging alternatives are highharmonic
generation and X-ray freeelectron
lasers (which are much larger than
other schemes but also far more powerful).
Present compact plasma-based
soft-X-ray lasers produce very bright
pulses for applications at wavelengths of
10.9–46.9 nm, according to Rocca. Their
peak spectral brightness exceeds that of
third-generation synchrotron light sources
by 5–6 orders of magnitude. Although
still considerably less bright than soft-
X-ray free-electron lasers by 3–4 orders
of magnitude, they are less costly and
at least two orders of magnitude more
compact. According to Rocca, at present
the average power from compact soft-X-ray
lasers is typically microwatts, with the
exception of the discharge-pumped lasers
at 46.9 nm that can deliver milliwatts of
average power. However, the brightness
and wavelength range of table-top soft-
X-ray lasers can be expected to continue
increasing very significantly in the next
few years.
Interestingly, both Rocca and Dunn
point out that the different types of
X-ray sources — free-electron lasers,
compact plasma-based lasers and higherorder
harmonic sources — are more
complementary than competitive.
The first plasma-based soft-X-ray lasers
in the mid-1980s used very large optical
lasers to excite the plasma, and this limited
their repetition rate. “Today’s soft-X-ray
lasers can be made quite compact — as
small as the size of a desktop computer —
at the longer wavelength of 47 nm and with
millijoule output energy, by using highintensity
ultrashort-pulse optical lasers or
very compact, fast electrical discharges,”
commented Rocca. Different atomic
excitation mechanisms can, in principle, be
used to produce the excitation that leads to
the amplification.
According to Rocca, the two mechanisms
that have yielded experimental success
so far are excitation of multiply ionized
ions in the plasma by collision with free
electrons in the plasma (so-called electron
impact excitation), and electron–ion
recombination, where ions are created
and then recombined with electrons to
achieve population inversion and gain.
“The compact soft-X-ray lasers used today
are based on electron impact excitation,”
explained Rocca.
“To achieve compact or table-top
soft-X-ray lasers, the pumping source also
has to be small,” said Dunn. The 47-nm
soft-X-ray laser demonstrated in the
early-1990s was a milestone for the field.
It was later substantially reduced in size
and could generate an almost completely
coherent output.
Laser-pumped systems have made rapid
advances over the years, becoming much
more compact when the ‘chirped pulse
amplification’ technique — for making the
ultrashort laser pulses needed to excite
plasmas — came on the scene. The advent
of multiple laser pulse irradiation schemes
also led to substantial reductions in the
pump laser size. As a result, by the midto
late-1990s table-top femtosecond and
picosecond lasers systems were able to
produce soft-X-ray lasers at 41.8 nm, then
32 nm and later at 14.7 nm.
“In the past, it took a national-class laser
of 10 kJ energy to generate an X-ray laser,”
said Dunn. “Now, this has been reduced to
the 0.1 to 1 Joule level to generate a soft-
X-ray laser at a wavelength of ~20 nm.” The
peak output power of larger laser-pumped
systems is about 50 MW, but is around
1–5 MW for table-top systems.
At this year’s SPIE San Diego event,
the push to shorter wavelengths was
evident. The wavelength of compact
soft-X-ray lasers has now been taken
down to 10.9 nm with the 1-Hz nickellike
tellurium system reported by Rocca’s
group. The same group also presented the
first soft-X-ray laser that is completely
pumped by efficient laser diodes, reducing
the size and increasing the repetition rate
(and therefore the average power). On the
other hand, Tetsuya Kawachi et al. from
the Japan Atomic Energy Agency presented
a 13.9 nm laser operating at 0.1 Hz with
full spatial coherence, developed using a
cascaded two-amplifier scheme, in which
the output of one amplifier is injected
into the next.
In terms of coherence and beam
characteristics, X-ray lasers based on
the injection-seeding technique of an
amplifier with high harmonics now offer
a beam with full spatial and temporal
coherence. As such, soft-X-ray lasers
based on this technique are capable of
generating shorter laser pulses and highrepetition-
rate operation. “The shortest
pulse obtained so far is 1 ps in duration”,
said Rocca
“To produce shorter-wavelength
soft-X-ray lasers, high-power pumping
sources are required,” said Dunn. The
water-window X-ray laser has yet to be
achieved on the table-top as a result of
the high pumping power required. The
conversion efficiency from the laser pump
to the soft-X-ray laser is typically no better
than 10−5. Plasmas have non-uniformities
in gain and so are not as homogeneous
as solid-state glass amplifiers. Numerous
schemes have been proposed that would
allow access to shorter-wavelength
operation and short-pulse (~10 fs)
operation, but these will require higher
pumping powers, higher plasma densities
and further detailed studies of the physics,
says Dunn.
This year’s SPIE Optics and Photonics
conference ran from 2–6 August at the
San Diego Convention Center and attracted
4,837 attendees and 248 exhibitors, with
a total of 2,260 oral presentations and
466 poster presentations. Next year’s
will be held at the same venue from
1–5 August 2010.
2009.10.01 | Pavlo Z.
Все можна зробити простіше.
Загибель Дудаєва пам'ятаєте? Теж говорив по мобільному. Майже той варіант - просто в невоєнній обстановці треба було, щоб блискавка ПРОСТО БУЛА. А влучила в Червонія вона чи щось інше - все спишеться на неї.2009.10.01 | Хвізик
Re: Все можна зробити простіше.
Pavlo Z. пише:> Загибель Дудаєва пам'ятаєте? Теж говорив по мобільному. Майже той варіант - просто в невоєнній обстановці треба було, щоб блискавка ПРОСТО БУЛА. А влучила в Червонія вона чи щось інше - все спишеться на неї.
такий варіант теж можливий
наприклад, чувака могли "спекти" звичайним потужним лазером на СО2 - таких на Україні багато є
2009.10.01 | Д. А.
Re: Все можна зробити простіше.
Pavlo Z. пише:> Загибель Дудаєва пам'ятаєте? Теж говорив по мобільному. Майже той варіант - просто в невоєнній обстановці треба було, щоб блискавка ПРОСТО БУЛА. А влучила в Червонія вона чи щось інше - все спишеться на неї.
Дудаєв розмовляв не по мобільному, а по супутниковому.
А якби в Червонія влучило те, що в Дудаєва, нема було б кого і ховати.
2009.10.01 | Хвізик
Re: Все можна зробити простіше.
Д. А. пише:> А якби в Червонія влучило те, що в Дудаєва, нема було б кого і ховати.
це одна з причин, що багато людей і понині не вірять у смерть дудаєва, а вважають ті події інсценуванням.
до речі, те саме можна сказати і про смерть гітлера. у москві зберігають фрагмент черепа ніби-то гітлера. А недавно почув у новинах, що сучасні дослідження показують, що той фрагмент належав ЖІНЦІ (!!)
2009.10.01 | Pavlo Z.
Re: Все можна зробити простіше.
Д. А. пише:> Дудаєв розмовляв не по мобільному, а по супутниковому.
Це для даного випадку непринципова різниця. І там, і там телефон в руках жертви - і джерело, і приймач сигналу, тобто чітко зафіксована "крапкова" мішень.
> А якби в Червонія влучило те, що в Дудаєва, нема було б кого і ховати.
Не те, 10 років пройшло, прогрес у вдосконаленні знарядь убивства не знає поняття "криза".
2009.10.01 | Сахаров
Все можна зробити простіше - це кляті колдуни.
2009.10.01 | О'Тарнавський
треба на голову кастрюлю вдягати, щоб вороги не опромінили
твій мозок.2009.10.01 | yes
Я би ще радив Вам для захисту від полонію більше часнику їсти
2009.10.01 | О'Тарнавський
вдягати стильну чорну сорочечку і "старательно пучить глаза"
2009.10.01 | Pavlo Z.
Не піде - а раптом каструля вже опромінена? Краще - просто дуля
в кишені.2009.10.02 | Стась
Посмеялся
Представил самолет (или вертолет), который, тайком от радаров УВД и ПВО поднимается в воздух, чтобы в грозу (куда ни один летчик в здравом уме не полезет)пробить лазером через тучу и с точностью до одного метра.Или прицелиться из микроавтобуса невидимым лучом, да так, чтобы отразившись от металлической бляшки луч попал прямо в небо, как пальцем.
Голливудские сценаристы уже строчат сценарии суперблокбастеров.
2009.10.02 | Хвізик
Re: Посмеялся
Стась пише:> Представил самолет (или вертолет), который, тайком от радаров УВД и ПВО поднимается в воздух, чтобы в грозу (куда ни один летчик в здравом уме не полезет)пробить лазером через тучу и с точностью до одного метра.
>
> Или прицелиться из микроавтобуса невидимым лучом, да так, чтобы отразившись от металлической бляшки луч попал прямо в небо, как пальцем.
>
> Голливудские сценаристы уже строчат сценарии суперблокбастеров.
бігом читать підручник з фізики!
2009.10.14 | 123
... і все це для того щоб влучити в ... Червонія
Стась пише:> Представил самолет (или вертолет), который, тайком от радаров УВД и ПВО поднимается в воздух, чтобы в грозу (куда ни один летчик в здравом уме не полезет)пробить лазером через тучу и с точностью до одного метра.
>
> Или прицелиться из микроавтобуса невидимым лучом, да так, чтобы отразившись от металлической бляшки луч попал прямо в небо, как пальцем.
2009.10.14 | Хвізик
тобто, Ви питаєте, хто за цю розвагу заплатив? - не дуже воно й
дорого.до того ж, існує певна кількість людей, вельми зацікавлених у тому, щоб загибель іменно цього діяча виглядала точнісінько, ніби кара з небес
2009.10.14 | Хвізик
У США випробували потужний бойовий лазер (/)
У США випробували потужний бойовий лазерФахівці ВПС США і компанії Boeing заявили про успішне випробування лазерної зброї повітряного базування великої потужності, передає РосБізнесКонсалтинг з посиланням на Associated Press.
Під час випробування лазерний промінь з пристрою, розташованого на літаку C-130H, влучив у автомобіль, що рухався більш ніж за 200 км від нього, і пропалив дірку в його кузові.
За заявою представників ВПС, метою випробувань було не руйнування автомобіля, а саме влучення в рухомий об`єкт.
постiйна адреса статтi:
http://www.unian.net/ukr/news/news-341117.html
2009.10.14 | Sean
залишили б у спокої того Червонія
разом з блискавками та потужними бойовими лазерами...2009.10.14 | Tschislin
Re: залишили б у спокої того Червонія
+1002009.10.14 | Майстер
Сьогодні махнемо рукою на Червонія
А завтра доведеться махати ще на когось.2009.10.14 | Sean
на нього не треба махати рукою, краще просто залишити у спокої
2009.10.14 | Казкар
Re: До загибелі Червонія від удару блискавки (+стаття, jpg,л)
Хвізик пише:> Пам‘ятається, тоді хтось висловив ідею, що викликати блискавку у задану точку можна, якщо намітити їй шлях променем лазеру.
> Такоє от, панове.
Soft-xray через повітря не проходить. В залежності від довжини хвилі в діапазоні soft-xray такий лазер в повітрі буде "бити" від кількох мікрон до 1м максимум (це гіпотетично, а на практиці кілька сантиметрів)
2009.10.14 | Хвізик
ви статтю, що я доклав прочитали?
2009.10.14 | Казкар
Прочитав і
нeбачу там нічого щоби супeрeчило тому що я написав2009.10.14 | Хвізик
Тут канєшно, задача протирічива.
Тут канєшно, задача протирічива. Потрібна іонізація повітря, а це, звичайно, пов‘язане з поглинанням, а поглинання слід компенсувати нарощуванням потужностімоє міркування ґрунтується радше на тому, що не про все в цій статті сказано. Тема і надалі в значній мірі є закритою, але я чув про експерименти з рентгенівськими лазерними гарматами військового призначення, котрі проходили ще у 80х роках, хоча деталей не знаю.
Я радше припускаю, що задачу цю вже давно оптимізовано, а можливо, що й вирішено
Якщо кому потрібно, наприклад слідчому, то нехай собі вияснить.
2009.10.15 | Хвізик
маєте спектральну характеристику поглинання рентгену у повітрі?
якщо маєте, запостіть блскя її не маю, а мабуть ніколи й не бачив
2009.10.15 | Казкар
Re: маєте спектральну характеристику поглинання рентгену у повітрі?
Наприклад тут є калькулятор:
http://henke.lbl.gov/optical_constants/atten2.html
для повітря можна ввeсти N2 як матeріал, для густини можeтe залишити -1 (для автоматичного розрахунку), або порахуйтe самі
2009.10.15 | Хвізик
дякую. а що то за стрибок такий цікавий на 410 еВ?
це так включається іонізація з другої оболонки?2009.10.15 | Хвізик
знаєте, пане, мусю з вами погодитися. навіть, якщо вони і знайшл
знайшли спосіб створити іонізований канал у повітрі, то навряд би ризикнули це ЗАРАЗ демонструвати, просто з міркувань секретностіале і в покарання від "сил небесних" проти злого єретика Червонія, до того ж якраз напередодні візиту світлійшого Патріарха, я не вірю. Отже, лишається другий варіант - просто звичайним потужним лазером на СО2 з-за рогу довбонули під блискавку.
Мабуть, іще є варіанти, які мені просто в голову не приходять
2009.10.15 | Хвізик
чомусь ця штука невірно рахує густину для СО2
азот і кисень рахує правильно, а СО2 - ніВи певні, що вона поглинання правильно рахує?
2009.10.15 | Казкар
Re: чомусь ця штука невірно рахує густину для СО2
Пробуйтe O2C, в цьому калькуляторі воно можливо путає Co(2 атоми) з CO2. Можeтe також глянути на основну сторінкуhttp://henke.lbl.gov/optical_constants/
там є окрeмий калькулятор для газів (там можна вжe використовувати написання CO2).
Чи воно всe вірно рахує? Cвоє життя я би на то нe ставив, алe тe що я пeрeвіряв рахувало вірно (для звичайного рeнтгeну, а нe для м'якого). Всeтаки цe розміщeно нe на сторінці Васі Пупкіна, і рeпутація їх зобов'язує. Але ці криві, я думаю, розраховані на основі атомарних факторів розсіяння. А для м'якого рeнтгeну важливою також є молeкулярна структура, і навряд чи цe враховано. Алe цe дрібні дeталі. Який самe пeрхід на 410eV, нeзнаю, я до галузі дотично.
2009.10.15 | Хвізик
дякую за це посилання. Ось Вам навзаєм, може згодиться (л)
можна отримати купу властивостей матеріалівhttp://webbook.nist.gov/chemistry/
2009.10.15 | Казкар
дякую
2009.10.15 | Хвізик
добре. припустимо, що розрахунок правильний
але він правильний лиш для відносно невеликої густини потужності, я правильно розумію?якщо густина потужності є високою, тобто коли іонізується все на шляху променя, тоді що відбувається? середовище стає прозорим? яка густина потужності для цього потрібна, здається, нескладно порахувать. Але питання, чи досяжна вона в реалі, все рівно для нас залишиться відкритим. Так, чи ні?
2009.10.15 | Казкар
Re: добре. припустимо, що розрахунок правильний
В принципі цікавe питання і відповіді я нeзнаю. Думаю що і так і ні. Тобто, тeорeтично, при бeзмeжних потужностях, поглиннаня будe іншe(хоч поглиння ніколи нeбудe 0, навіть якщо припустити що ідe повна іонізаціа - до ядра і вільних eлeктронів - бо потрібно витрачати eнeргію на підтримку плазми), а на практиці ні. Алe давайтe закінчимо, цe нe питання для цього форуму.2009.10.15 | Хвізик
Re: добре. припустимо, що розрахунок правильний
Казкар пише:> В принципі цікавe питання і відповіді я нeзнаю. Думаю що і так і ні. Тобто, тeорeтично, при бeзмeжних потужностях, поглиннаня будe іншe(хоч поглиння ніколи нeбудe 0, навіть якщо припустити що ідe повна іонізаціа - до ядра і вільних eлeктронів - бо потрібно витрачати eнeргію на підтримку плазми), а на практиці ні. Алe давайтe закінчимо, цe нe питання для цього форуму.
без заперечень
2009.10.14 | zаброда
Ми люди не нєлінєйні...
... але з цікавости к коліматорам тоже б хотілося знати, яка в такого настольного апарата дальнобойність. Як величенька, так тоді не диво, шо міліцанєри мені руками під час параду махають, щоб не курив на балконі: бояться, ироди...2009.10.14 | Хвізик
Re: Ми люди не нєлінєйні...
zаброда пише:> ... але з цікавости к коліматорам тоже б хотілося знати, яка в такого настольного апарата дальнобойність. Як величенька, так тоді не диво, шо міліцанєри мені руками під час параду махають, щоб не курив на балконі: бояться, ироди...
колись, ще у 80х, обслуговував ракети з тепловими головками наведення. Ракета стоїть на стенді на запобіженику, а система наведення включена. То іде людина з цигаркою десь у 150 метрах, а ракета рулями тую цигарку відстежує.
ну то давно було, зараз чутливість іще вища
2009.10.14 | zаброда
Вдяка! Я й сам давно хотів кидати ту звичку
2009.10.15 | Михайло Свистович
Це все дуже цікаво, але вплив Червонія на ситуацію в Україні був
таким мізерним, що ніхто б не став так ізащряцца, щоб його вбити