Láser químico de oxígeno y yodo
Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . ( febrero de 2008 ) |
Un láser químico de oxígeno y yodo ( COIL ) es un láser químico de infrarrojo cercano . Como el haz es infrarrojo, no se puede ver a simple vista. Es capaz de generar una potencia de salida que se amplía hasta megavatios en modo continuo . [ cita requerida ] Su longitud de onda de salida es de 1315 nm, una longitud de onda de transición del yodo atómico .
Principios de funcionamiento
El láser se alimenta con cloro gaseoso , yodo molecular y una mezcla acuosa de peróxido de hidrógeno e hidróxido de potasio . La solución acuosa de peróxido experimenta una reacción química con el cloro, produciendo calor, cloruro de potasio y oxígeno en estado excitado, oxígeno singlete delta . La transición espontánea del oxígeno excitado al estado fundamental triplete sigma está prohibida, lo que le da al oxígeno excitado una vida espontánea de aproximadamente 45 minutos. Esto permite que el oxígeno singlete transfiera su energía a los átomos de yodo presentes en la corriente de gas; la transición atómica 2P3/2 a 2P1/2 en el yodo atómico es casi resonante con el oxígeno singlete, por lo que la transferencia de energía durante la colisión de las partículas es rápida. Los átomos de yodo excitados 2P1/2 luego experimentan una emisión estimulada y emiten láser a 1,315 μm en la región del resonador óptico del láser. (Los estados atómicos de yodo superior e inferior se invierten, siendo 2P1/2 el estado superior)
El láser funciona a presiones de gas relativamente bajas, pero el flujo de gas debe acercarse a la velocidad del sonido en el momento de la reacción; incluso se han descrito diseños de flujo supersónico. La baja presión y el flujo rápido hacen que la eliminación del calor del medio láser sea fácil, en comparación con los láseres de estado sólido de alta potencia. Los productos de reacción son cloruro de potasio, agua y oxígeno. Los rastros de cloro y yodo se eliminan de los gases de escape mediante un depurador halógeno.
Historia y aplicaciones
El COIL fue desarrollado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 1977, con fines militares . Sin embargo, sus propiedades lo hacen útil también para el procesamiento industrial; el haz es enfocable y puede ser transferido por una fibra óptica , ya que su longitud de onda no es absorbida mucho por la sílice fundida pero sí es bien absorbida por los metales, lo que lo hace adecuado para el corte y la perforación por láser. Se ha demostrado el corte rápido de acero inoxidable y hastelloy con un COIL acoplado a fibra. [1] En 1996, TRW Incorporated logró obtener un haz continuo de cientos de kilovatios de potencia que duraba varios segundos. [ cita requerida ]
RADICL , Research Assessment, Device Improvement Chemical Laser, es un láser COIL de 20 kW probado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos alrededor de 1998. [2]
El COIL es un componente de los programas de láser aerotransportado y láser táctico avanzado de las fuerzas armadas de los Estados Unidos . El 11 de febrero de 2010, esta arma se desplegó con éxito para derribar un misil en la costa central de California en una prueba realizada con un láser a bordo de un Boeing 747 que despegó del Centro de Guerra Aérea Naval de Point Mugu (para más detalles, véase Boeing YAL-1 ). [3]
Otros láseres basados en yodo
El láser de yodo en fase gaseosa (AGIL) es una construcción similar que utiliza reactivos totalmente gaseosos, más adecuado para aplicaciones aeroespaciales.
ElectricOIL , o EOIL , ofrece las mismas especies de láser de yodo en una variante híbrida gas-eléctrica alternativa.
Véase también
Referencias
- ^ "Rendimiento de corte de un láser químico de oxígeno y yodo en materiales industriales y aeroespaciales". Jla.aip.org. 16 de junio de 2006. Archivado desde el original el 20 de julio de 2013. Consultado el 25 de abril de 2014 .
- ^ "Los sistemas COIL ofrecen un rendimiento óptimo". www.spie.org. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2003. Consultado el 10 de mayo de 2008 .(a través de caché de Google)
- ^ "Prueba de defensa antimisiles de Estados Unidos". The New York Times . [ enlace muerto ]
Enlaces externos
- Ciencia popular: El cañón láser volador
- Patente para el 'láser químico de oxígeno y yodo aerotransportado de alta energía (COIL)'
- Avanzan las pruebas del 'jumbo láser'
