核泵浦激励光激射器是一种利用核能直接激发激光器的设备。在该研究中,美国联合航空公司研究室的黑威格博士提出了一种新的观点,认为这种设备可能是未来光激射器管反应器的核心,预示了它们可能具有极高的效率。核泵浦光激射器的核心技术在于通过核反应产生的能量直接激励激光材料,以产生激光输出,从而避免了传统的激励方式中转换效率不高的问题。 在该研究中,提到了一种特定的实验装置,它使用了14根管子构成的多管光激射器。在这种多管光激射器中,通过激发氮-氯气混合物实现了100微克的连续波输出。在实验中,使用了布里渊窗和外电介质反射镜以获得对于特定波长范围内的高反射率。此外,实验装置中的放电管直径为4毫米,有效长度为107厘米。对于电离气体光激射器,其能量跃迁发生在单电离态和双电离态的气体原子中,这使得其激发的能级跃迁更加具有优势。 研究中还提到了另一种装置,由小尺寸的石英管构成,这些石英管使用了布里渊窗和外电介质反射镜。这些装置可以在特定的腔体长度下获得最佳的脉冲电流和开启电压,从而使激光输出达到最佳效果。在提及的实验中,腔体长度分别为25、10和20厘米,而布里吉斯盐在氟工作环境下使用的多层电介质反射镜可以在4000到8000埃的波长范围内获得高反射率。 实验还表明,对于电离气体光激射器来说,总峰值功率仅依赖于管子的总体积,而不是管子的直径或长度。因此,获得大体积的最佳方法是使用较大的腔体直径,而非增长管子长度,这一点与氮-氛光激射器中的方法不同。对于电离气体光激射器而言,热散失可能成为限制高功率输出的唯一因素。休斯公司认为,这是一个技术问题,可以通过使用水冷却管套等方法来解决。 黑威格博士提出的概念包括使用核泵浦激励光激射器产生连续波激光。这些装置由密封包装的燃料元件构成,这些元件含有铀235,通过核反应直接激励气体光激射器管,从而得到能量效率远高于传统方法的激光束。据报道,这种装置产生的光束功率可达到0.15克至15克或更高。研究中还提到,100厘米长、1.125厘米内径的管子可以装载5克的物质,而1500个这样的管子可以提供质量等于7.5公斤的燃料。 文中提到了一种串联光激射器系统,其输出功率超过了10亿瓦。这种系统由两个双管光激射器串联构成,使用了旋碍硅锤型Q开关作为振荡器,实现了高强度的能量输出。同时,还提到了单色频率控制光激射器的发展,它通过特殊的设计能产生单一频率的相干光,并具有调制和扫描宽频带的能力而不降低功率输出。 通过以上信息我们可以总结出几个重要知识点: 1. 核泵浦激励光激射器的工作原理以及它与传统光激射器的差异; 2. 如何通过实验装置实现高效率的激光输出; 3. 实验中使用的特殊元件,例如布里渊窗和电介质反射镜的应用; 4. 如何通过增加装置体积和改进技术措施来克服热散失的问题; 5. 核泵浦激励光激射器在功率输出和能量效率方面的优势和应用场景; 6. 串联光激射器系统与单色频率控制光激射器的设计和功能。 以上知识点详细阐述了核泵浦激励光激射器的技术细节、实验成果和未来的应用潜力,反映了该领域研究的前沿进展。
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