그것은 10 억분의 1 초 안에 글로벌 전력망보다 몇 배나 많은 강력한 에너지를 방출할 수 있다. 비슷한 물리적 조건은 핵폭발 센터, 별 내부 또는 자연계 블랙홀 가장자리에서만 찾을 수 있지만 지금은 상하이의 축구장 크기의 레이저에서 실현할 수 있다. 이는 최근 우리나라가 성공적으로 개발한 거대한 레이저 장치인' 신광 2 호' 가 보여준 위력이다.
신광2 호' 는 중국과학원 상해광기소에 건설돼 축구장 크기의 공간에 수백 개의 광학 설비를 통합했다. 8 개의 강한 레이저가 우주의 3 차원 증폭 체인을 통해 작은 연료 과녁에 집중될 때, 그들은 10 억분의 1 초의 초단 순간에 전 세계 전력망의 총 전력보다 몇 배의 에너지를 방출하여 매우 높은 압력과 고온을 방출하여 융합 반응을 일으킬 수 있다.
신광 2 호' 는 과학 실험으로, 실험에서 방출되는 거대한 에너지로 인해 발생하는 극단적인 물리적 조건으로 기초과학 연구, 하이테크 응용, 신기술 도입에 중요한 의미를 부여한다.
신광' 의 미래 전망은 매혹적이다. 전문가들에 따르면 핵융합은 미래의 청정 에너지의 희망이다. 금세기 중엽까지 과학자들은 레이저 융합 기술을 이용하여 바닷물에 풍부한 동위원소와 텅스텐을 거대한 무궁무진한 에너지로 바꿀 수 있을 것으로 예상된다.
신광 2 호' 의 건설은 중국 과학자들이 바닷물에서 에너지를 얻는 데 기쁜 발걸음을 내디뎠다. 신광 II' 의 출현은 중국의 고출력 레이저 연구와 레이저 핵융합 연구가 세계 선진 대열에 진입했다는 것을 상징한다. 현재 미국과 일본 등 소수의 국가만이 이렇게 정교한 거대 레이저를 만들 수 있다. 신광 2 호' 의 전반적인 기술 성능은 이미 세계 5 위권에 진입했다. 거대한 레이저와 글로벌 동력을 순간적으로 구분하다.
그것은 10 억분의 1 초 안에 글로벌 전력망보다 몇 배나 많은 강력한 에너지를 방출할 수 있다. 비슷한 물리적 조건은 핵폭발 센터, 별 내부 또는 자연계 블랙홀 가장자리에서만 찾을 수 있지만 지금은 상하이의 축구장 크기의 레이저에서 실현할 수 있다. 이는 최근 우리나라가 성공적으로 개발한 거대한 레이저 장치인' 신광 2 호' 가 보여준 위력이다.
신광2 호' 는 중국과학원 상해광기소에 건설돼 축구장 크기의 공간에 수백 개의 광학 설비를 통합했다. 8 개의 강한 레이저가 우주의 3 차원 증폭 체인을 통해 작은 연료 과녁에 집중될 때, 그들은 10 억분의 1 초의 초단 순간에 전 세계 전력망의 총 전력보다 몇 배의 에너지를 방출하여 매우 높은 압력과 고온을 방출하여 융합 반응을 일으킬 수 있다.
신광 2 호' 는 과학 실험으로, 실험에서 방출되는 거대한 에너지로 인해 발생하는 극단적인 물리적 조건으로 기초과학 연구, 하이테크 응용, 신기술 도입에 중요한 의미를 부여한다.
신광' 의 미래 전망은 매혹적이다. 전문가들에 따르면 핵융합은 미래의 청정 에너지의 희망이다. 금세기 중엽까지 과학자들은 레이저 융합 기술을 이용하여 바닷물에 풍부한 동위원소와 텅스텐을 거대한 무궁무진한 에너지로 바꿀 수 있을 것으로 예상된다.
신광 2 호' 의 건설은 중국 과학자들이 바닷물에서 에너지를 얻는 데 기쁜 발걸음을 내디뎠다. 신광 II' 의 출현은 중국의 고출력 레이저 연구와 레이저 핵융합 연구가 세계 선진 대열에 진입했다는 것을 상징한다. 현재 미국과 일본 등 소수의 국가만이 이렇게 정교한 거대 레이저를 만들 수 있다. 신광 2 호' 의 전반적인 기술 성능은 이미 세계 5 위권에 진입했다. 레이저 기술은 다양한 검출 및 측정에 사용됩니다.
레이저 기술은 다양한 검출 및 측정에 사용됩니다.
레이저 기술의 검출에서의 응용은 주로 레이저를 광원의 우수한 특성으로 이용하여 해당 광전자 구성요소와 함께 이루어진다. (윌리엄 셰익스피어, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저, 레이저) 정밀도가 높고, 측정 범위가 넓으며, 감지 시간이 짧고, 비접촉이라는 장점이 있으며, 길이, 변위, 속도, 진동 등의 매개변수를 측정하는 데 자주 사용됩니다. 측정된 물체가 레이저에 비춰질 때, 레이저의 일부 특성이 바뀔 수 있다. 강도, 속도 또는 유형과 같은 응답을 측정하면 테스트된 물체의 모양, 물리적 및 화학적 특성, 변화량을 알 수 있습니다. 응답의 유형에는 빛, 소리, 열, 이온, 중성 입자 등의 산물 방출, 반사광, 투과광, 산란광의 진폭, 위상, 주파수, 편광 방향, 전파 방향의 변화가 포함됩니다.
◆ 레이저 거리 측정 레이저 거리 측정의 기본 원리는 측정된 대상에 C 속도의 레이저를 발사하고 반환 시간을 측정하여 레이저와 측정된 대상의 거리 D 를 얻는 것이다. 즉 d = CT/2 입니다
여기서 t- 레이저 발사와 수신 반환 신호 사이의 시간 간격입니다. 이 레이저 거리 측정의 정확도는 시간 측정의 정밀도에 따라 다르다는 것을 알 수 있습니다. 펄스 레이저 빔을 사용하기 때문에 정확도를 높이기 위해 레이저 펄스 폭이 좁고 광 수신기가 빠르게 응답해야 합니다. 따라서 고출력 고체 레이저와 이산화탄소 레이저는 장거리 측정을 위한 레이저 소스로 자주 사용됩니다. 단거리 측정에서는 비소화 반도체 레이저를 레이저 소스로 사용한다.
◆ 레이저 길이 측정
광학 원리에 따라 단색광의 최대 측정 가능한 길이 L 과 광원 파장 및 스펙트럼 폭 λ의 관계를 일반 단색 광원으로 측정하여 최대 측정 가능한 길이는 78cm 입니다. 측정 대상이 78cm 를 초과하면 측정을 세그먼트화해야 하며 측정 정확도가 떨어집니다. He-ne 레이저로 광원을 만들면 최대 수십 킬로미터에 달할 수 있습니다. 일반 측정 범위는 10m 미만이며 측정 정확도는 0.1μ m 이내로 보장됩니다 .....
◆ 레이저 간섭계
레이저 간섭 측정의 원리는 레이저의 일관된 특성을 이용하여 위상 변화에 대한 정보를 처리하는 것이다. 빛은 고주파 전자파이기 때문에 위상 변화를 직접 관찰하기가 어렵기 때문에 간섭 기술을 이용하여 위상 차이를 빛의 변화로 바꾸는 것이 훨씬 쉽습니다. 일반적으로 참조 반사면의 참고광과 관찰된 물체가 반사하는 관찰광 사이의 간섭을 이용하거나, 참고광과 물체를 관찰한 후 위상이 변하는 빛 사이의 간섭을 이용하여 비접촉식으로 측정된 물체의 거리, 물체의 크기 및 모양을 측정할 수 있습니다. 측정 정밀도는 빛의 파장 수준에 이를 수 있다. 빛의 파장이 매우 짧기 때문에 측정 정확도가 상당히 높다.
◆ 라이더
라이더는 공기 중에 레이저 빔을 발사하고 산란된 신호광을 분석하여 공기 중에 떠 있는 분자의 종류, 양 및 거리를 파악하는 데 사용됩니다. 짧은 펄스 레이저를 사용하면 각 펄스에 포함된 정보를 시계열별로 관찰하고 물체의 3 차원 공간 분포와 이동 속도 및 방향을 얻을 수 있습니다. 피코 초 펄스 레이저를 사용하면 공간 해상도가 10cm 이하입니다. 레이저가 물체를 비추면 산란이 발생할 수 있다. 광자 에너지의 변화 여부에 따라 산란은 탄성 산란과 비탄성 산란으로 나눌 수 있습니다. 탄성 산란은 레일리 산란과 미씨 산란으로 나눌 수 있다. 산란체의 크기는 레이저 파장에 비해 매우 작으며, 이를 레일리 산란이라고 합니다. 레이저 파장에 해당하는 산란을 미씨 산란이라고 합니다. 레일리 산란 강도는 레이저 파장을 비추는 4 차 정사각형에 반비례하므로 파장 측정 방법을 변경하여 미씨 산란과 구분할 수 있습니다. 따라서 비탄성 산란에는 레이맨 산란과 브리연 산란도 포함됩니다. 레이맨 산란이란 빛이 원자나 분자를 만났을 때 산란체의 고유 진동과 회전 에너지가 에너지와 교환되어 산란광의 주파수가 변하는 현상을 말한다. 물질을 구성하는 분자 구조가 다르기 때문에 레이맨 산란의 특성도 다르다. 따라서 수신된 산란 스펙트럼을 분열시켜 스펙트럼 분석을 통해 분자 종류를 쉽게 식별할 수 있습니다. 따라서 산란광을 측정하여 공기 중에 난류 (미씨 산란) 와 CO, NO 등 다양한 공기 오염 물질의 종류와 양 (레이맨 산란) 이 있는지 확인할 수 있습니다. 레이저 레이더 기술이 환경 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다.
측정은 길이 측정, 변위 측정, 속도 측정 등 업계에서 없어서는 안 된다. 애플리케이션마다 측정 정확도가 다르기 때문에 다른 수단이 필요합니다. 측정 길이나 변위를 예로 들면, 측정 정밀도가 밀리미터급인 경우 일반 미터로 충분하며, 캘리퍼스의 측정 정밀도는 1/100 밀리미터, 최대 수십 센티미터에 달할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 측정명언) 더 넓은 범위에서 더 정확한 측정, 특히 빠르게 움직이는 물체의 위치 또는 변위에 대한 실시간 측정에는 기존 방법이 부족합니다. 레이저는 정밀 측정을 위한 가장 강력한 도구를 제공한다.
일본 계량원과 도쿄 정밀 기기회사로 구성된 공동연구팀이 3 차원 이동 물체의 위치를 측정하는 방법을 소개했다. 이 시스템에는 파장 632.8 nm 의 He-Ne 레이저를 사용하는 4 개의 간섭계가 포함되어 있으며, 측정된 물체에는 광반사기가 장착되어 있습니다. 과제 그룹에서 실시한 한 실험에서 높이가 2 미터인 로봇 팔은 초당 50 센티미터의 속도로 움직이며, 시스템은 로봇 팔의 끝 반사경의 위치를 측정하여 65438 0 미크론의 정확도를 측정했다.
지금까지 정확한 변위 측정에 사용되는 대부분의 간섭계는 안정적인 레이저 소스를 기반으로 충분한 코 히어 런트 길이를 확보하고 전체 시스템의 가격이 상당히 비쌉니다. 보도에 따르면 예루살렘의 한 이스라엘 회사는 최근 특별한 안정 조치 없이 He-Ne 레이저의 고유 안정성을 바탕으로 저렴하고 정확한 변위 측정 시스템을 개발한 특허를 발명했다고 한다. 그 성능은 비교적 비싸고 복잡한 안정적인 레이저 간섭계 변위계와 비슷하며 1 미터 거리에서 측정 정확도가 0.3 미크론에 달한다고 합니다.
아마도 레이저 간섭계의 가장 흥미로운 응용 프로그램 중 하나는 중력파를 측정하는 것이다. 아인슈타인은 별 폭발, 블랙홀 충돌, 우주' 초기' 충돌 등 강렬한 천문 사건이 중력파를 형성할 수 있다고 추측했다. 그러나 이런 파동이 존재한다면 매우 미약하기 때문에 수십 년 동안 감지되지 않아 존재하는지 여부를 확인할 수 없다.
레이저 기술이 발달하면서 레이저 간섭 정밀 측정의 감도가 전례 없이 높아져 사람들이 다시 관심을 갖게 되었다. 최근 독일과 영국이 독일 하노버 부근에 GEO600 이라는 시스템을 짓고 중력파를 탐지하려 한다는 보도가 나왔다. 독일 하노버 대학, 카신의 막스 플랑크 양자광학 연구소, 포츠탄의 아인슈타인 연구소, 영국 글래스고 대학과 웨일스 대학의 연구팀 등 독일과 미국의 많은 연구팀이 시스템 연구에 참여했다. 총 투자액은 654.38+00.5 만 달러로 독일 막스 플랑크 연구소와 대중재단, 영국 입자물리학 및 천문학 연구위원회가 제공한다.
보도에 따르면 GEO600 은 단일 핵 지름의 1/2 정도로 작은 측정 길이 변화를 감지할 수 있을 것으로 예상된다. 이 감도는 지구에서 은하 중심까지의 거리 변화 20 센티미터에 해당한다. 즉, 지구 10 바퀴를 도는 거리에서 원자의 지름과 길이가 변하면 감지될 수 있습니다! 얼마나 불가사의한가, 명실상부한' 천문학적 숫자'!
앞서 세계에도 한포드와 리빙스턴의 두 시스템, 이탈리아의 피자 시스템, 일본의 한 시스템과 같은 비슷한 장치가 있었던 것으로 알려졌다. GEO600 은 이러한 시스템을 보완합니다. 적어도 네 곳에서 탐지가 성공하면 중력파 소스의 위치도 확인할 수 있습니다.
중력파에 대한 첫 번째 측정은 물리학에서 큰 사건이 될 것이며, 그 실질적인 의미는 천문학자들이 우주에서 일어나는 과정을 통찰할 수 있게 하는 것이다. 흥미롭게도, 레이저 생산의 기초는 아인슈타인의 80 년 전 천재 예측-자극 방사선 전이다. 오늘날, 사람들은 레이저를 이용하여 이 천재 학자의 또 다른 예언을 검증하려고 시도하고 있다. (우리는 당분간 이 예언을 천재라고 부르지 않지만, 일단 확인되면 중국 레이저 간섭 측정 기술의 큰 돌파구가 될 것이다. 2007 년 4 월 25 일 19:06 광명. Com- 광명일보.
본보 베이징 4 월 24 일 전기 (통신원 주용 기자 연우춘): 30 여 년의 응용과 발전을 거쳐 우리나라 레이저 간섭 속도계 (VISAR) 의 개발이 중대한 돌파구를 마련했다. 중국공학물리학연구원 (중국물리학원) 유체물리학연구소가 개발한 레이저 간섭 속도계는 국제선진 수준에 이르렀고, 그 성능 지표는 우리나라 무기 개발, 신소재과학, 천체물리학, 지구과학에 큰 기여를 했다.
물리학 및 기타 분야의 실험 연구는 선진적인 테스트 수단을 제공한다.
레이저 간섭 속도 측정은 광학 도플러 효과에 기반한 테스트 기술이다. 레이저를 검출 광원으로 사용하여 고속 움직이는 물체의 표면을 비추고 레이저를 반사하는 주파수에 의존하여 물체의 운동 속도의 변화를 계산합니다. 이 기술은 매우 짧은 시간 내에 고속 움직이는 물체의 속도 변화와 충격파 작용에 따른 다양한 재질의 자유 표면 속도와 내부 질점 속도를 측정하는 데 사용할 수 있으며, 고온고압과 같은 극한 조건에서 재질의 물리적 역학 응답 특성을 연구하는 데 중요한 가치가 있습니다. 1970 년대 제기된 이래 이 기술은 주로 각종 무기 탄두의 폭격 실험과 파괴 효과 테스트에 사용되어 비교적 강한 군사 응용 배경을 가지고 있다.
1970 년대 이후 중국과학원 제 1 연구소는 국제 레이저 간섭 속도 측정 기술의 발전 추세를 면밀히 주시하고 각종 폭발 실험에 적합한 레이저 간섭 속도 측정 장치를 개발하기 위해 노력해 왔다. 1985 년 우리나라 최초의 3 탐침 레이저 간섭계 속도계 원형 JSG- 1 을 개발해 철, 구리, 텅스텐, 알루미늄 등 다양한 목표물을 폭파하는 자유 표면 속도를 측정했다. 1989 년에 그들은 4 개의 프로브 JSG-2 레이저 간섭계 속도계를 개발했는데, 그 성능은 동시기의 미국 속도계와 비슷하다. 1994 년, 폭발 실험의 요구를 충족시키기 위해 이택인 등은 세계 최초의 * * * 공동 다중점 레이저 간섭 측정에 대한 비전을 제시하고, 다점 연속 측정을 실현하여 1 차원 물리적 문제를 2 차원 및 3 차원으로 확대하여 연구를 진행했다. 65438 에서 0996 까지, 그들은 다 지점 레이저 간섭 속도계 프로토 타입을 개발하기 시작했습니다. 지금까지 다양한 모델의 멀티포인트 VISAR 를 개발하여 대량 폭격 실험에 적용해 국내 여러 부서에 시스템 및 기술 지원을 제공했습니다. 1997 이후 빠른 속도 변화 시 VISAR 가 간섭 줄무늬 손실, 시스템 구조 복잡성 등의 문제를 해결하기 위해 레이저 간섭 속도 측정 기술을 특수한 환경에서 더욱 쉽게 사용할 수 있도록 중과원의 한 국방과학 기술 중점 연구실 충격파 물리적 및 폭발 물리적 실험실이 전체 광섬유 레이저 간섭 속도 측정 기술을 연구하기 시작했다. 담화가 이끄는 연구팀은 단일 모드 전체 광섬유 속도 간섭술, 와이드 스펙트럼 다중 모드 전체 광섬유 속도 간섭술, 단일 모드 및 다중 모드 결합의 전체 광섬유 속도 및 변위 간섭술을 탐구했다. 최근 10 년간의 노력 끝에 그들은 다중 모드 및 단일 모드를 결합한 새로운 광섬유 레이저 변위 간섭 속도 측정 장치를 성공적으로 개발하여 전통적인 VISAR 의 결함을 극복하고, 강부하 하에서 고속 움직이는 물체의 일시적인 속도를 쉽고 안정적으로 측정할 수 있게 되었습니다. 우리나라 레이저 간섭 속도 측정 분야의 중대한 돌파구이다. 2006 년에 이 성과는 국제 유명 정기 간행물' 응용물리 통신' 에 발표되었다.