لیزر با پمپاژ شیمیایی (Chemical Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با پمپاژ شیمیایی (Chemical Laser) :
Chemical Laser نوعی لیزر است که در آن انرژی مورد نیاز برای ایجاد وارونی جمعیت از یک واکنش شیمیایی تأمین می شود. این لیزرها می توانند توان های بسیار بالا (مگاوات) در مد پیوسته تولید کنند و در کاربردهای نظامی و صنعتی مورد توجه هستند. مهم ترین نمونه ها لیزر هیدروژن فلوئورید (HF) و لیزر دوتریوم فلوئورید (DF) و لیزر ید اکسیژن شیمیایی (COIL) هستند. واکنش های شیمیایی معمولا بین یک اکسیدکننده و یک سوخت انجام می شود و محصولات در حالت برانگیخته ارتعاشی یا الکترونی تولید می شوند.
مکانیزم در لیزر HF: واکنش زنجیره ای بین فلوئور (F) و هیدروژن (H₂) یا بین فلوئور و هیدروژن در حضور هلیوم انجام می شود: F + H₂ → HF(v) + H. مولکول HF در سطوح ارتعاشی بالا (v=1 تا ۳) تولید می شود. با انتخاب مناسب شرایط (مانند انبساط سریع گاز)، می توان وارونی جمعیت بین این سطوح ایجاد کرد. گسیل القایی بین سطوح ارتعاشی (v→v-1) منجر به تولید نور در محدوده ۲٫۷-۳ میکرون می شود. سپس اتم های H تولید شده با F₂ واکنش داده و چرخه ادامه می یابد.
کاربرد اصلی لیزرهای شیمیایی در سیستم های دفاعی و تسلیحات لیزری (مانند لیزر تاکتیکی هوابرد - ABL) است. توان بالای آنها امکان هدف گیری و انهدام موشک ها و اهداف هوایی را فراهم می کند. در صنعت، برای برش و جوشکاری مواد با ضخامت بالا و در تحقیقات علمی برای مطالعه دینامیک واکنش ها استفاده می شوند. COIL در طول موج ۱٫۳۱۵ میکرون (منطقه امن برای چشم) کار می کند و برای کاربردهای صنعتی و نظامی جذاب است.
مزایای لیزرهای شیمیایی شامل توان خروجی بسیار بالا، قابلیت کار در مد پیوسته، و عدم نیاز به منبع تغذیه الکتریکی عظیم (انرژی شیمیایی) است. معایب آن شامل تولید محصولات جانبی خورنده و سمی، اندازه بزرگ، پیچیدگی سیستم، و نیاز به حمل سوخت و اکسیدکننده است. با پیشرفت لیزرهای فیبری و حالت جامد توان بالا، تمایل به جایگزینی لیزرهای شیمیایی با آنها افزایش یافته است. با این حال، هنوز در برخی کاربردهای نظامی خاص استفاده می شوند.
