Trung Quốc lặng lẽ nghiên cứu, phát triển vũ khí laser cường độ mạnh

Giáo sư Mao Giang Cao (Mao Jiangao), một chuyên gia ở Viện Nghiên cứu kết cấu vật chất Phúc Kiến thuộc Viện Khoa học Trung Quốc nói, tinh thể muối carboxylate (CBGO) của carboxylic acid (silicon) có thể chuyển đổi ánh sáng năng lượng thấp thành laser năng lượng cao với hiệu quả chưa từng có.

Tờ South China Morning Post ở Hồng Kông đưa tin, nhóm nghiên cứu của ông Mao Giang Cao, đã sử dụng một số loại tinh thể trong khi thực nghiệm. So với kali dihydrogen phosphate (KDP) được sử dụng rộng rãi, tinh thể CBGO đã chuyển đổi tia laser hồng ngoại thành laser màu xanh lá cây có năng lượng cao hơn nhiều lần.

Giáo sư Mao nói, hiệu suất của nó đã lập kỷ lục, đó là lý do tại sao nhóm nghiên cứu nghĩ rằng tinh thể mới này có tiềm năng lớn. Kết quả nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên tạp chí Angewandte Chrmie (Hóa học ứng dụng) của Đức. Các nhà nghiên cứu nói rằng tinh thể CBGO có thể giải quyết vấn đề hạn chế hiệu suất của tia laser, nghĩa là để có tia laser cần phải có năng lượng điện rất lớn.

Do các công nghệ hiện tại không có hiệu quả trong việc chuyển đổi laser năng lượng thấp thành laser năng lượng cao, nên các thiết bị laser thường tiêu thụ một lượng năng lượng khổng lồ, Đó cũng là nguyên nhân chủ yếu khiến vũ khí laser không được sử dụng rộng rãi.

Kết hợp hai laser năng lượng thấp với nhau tạo ra một laser năng lượng cao, đó chính là laser bội tần. Tinh thể CBGO có thể gây thay đổi đột biến năng lượng xuyên thấu tinh thể. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tinh thể này có thể tăng gấp bội tần số laser. Tần số laser càng cao, năng lượng mang càng lớn.

Vấn đề tiêu thụ năng lượng của vũ khí laser

Nhiều ứng dụng laser dùng trong quân sự và dân sự đều đòi hỏi laser năng lượng cao, bao gồm vũ khí năng lượng định hướng được sử dụng để tiêu diệt tên lửa và máy bay không người lái.

Mặc dù các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu kết cấu vật chất Phúc Kiến hy vọng việc nghiên cứu về tinh thể CBGO có thể tìm ra giải pháp cho sự tiêu thụ năng lượng khổng lồ của laser, tạp chí công nghệ nổi tiếng Popular Mechanics của Mỹ đã đăng bài nói rằng một vấn đề đối với laser tinh thể CBGO vẫn là cần rất nhiều năng lượng.

Bài báo trên Popular Mechanics nói, Mao Giang Cao và đội ngũ nghiên cứu của ông vẫn phải đối mặt với vấn đề khiến các nhà nghiên cứu đau đầu từ những năm 1960 này. Việc vũ khí laser không được sử dụng trong lĩnh vực quân sự không phải vì không thể, mà bởi tính khả thi kém.

Bài báo viết, vũ khí laser đòi hỏi rất nhiều năng lượng, có nghĩa là vấn đề xử lý nhiệt, vấn đề này khiến chất lượng chùm tia giảm xuống. Đây cũng là vấn đề mà Hải quân Mỹ hiện gặp phải đối với LaWS - hệ thống vũ khí laser trên hạm duy nhất.

Trung Quốc nghiên cứu và phát triển vũ khí Laser

Hải quân Trung Quốc đang thử nghiệm loại vũ khí định hướng năng lượng mới. Mới đây, truyền thông Trung Quốc đã đưa tin về một loại pháo laser của Trung Quốc đã được triển khai trên mặt đất và trên tàu để phòng thủ chống tên lửa.

Năm 2018, South China Morning Post, Hồng Kông đã đưa tin về vệ tinh tác chiến chống tàu ngầm “Guanlan” mà Trung Quốc đang phát triển. Vệ tinh này phát ra tia laser màu xanh lá cây có thể xuyên qua độ sâu 500 mét dưới mặt nước biển để phát hiện mục tiêu ngầm. Ngoài việc sử dụng chống tàu ngầm, vệ tinh “Guanlan” còn có thể sử dụng cho các hoạt động giám sát biển. Các nhà nghiên cứu dự án vệ tinh này nói, nếu phát triển thành công, công nghệ này sẽ làm cho vùng nước phía trên của đại dương trở nên “gần như trong suốt”.

Thời báo Hoàn cầu – cơ quan truyền thông chính thức của Trung Quốc đã đưa tin, hồi tháng 8 năm nay, tại Triển lãm hàng không Moscow (MAKS) ở Nga, Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Trung Quốc đã trưng bày loại vũ khí laser có tên LW-30. Hệ thống vũ khí này sử dụng tia laser năng lượng cao định hướng để đánh chặn các mục tiêu có điều khiển khác nhau, như thiết bị dẫn đường quang điện, máy bay không người lái, bom dẫn đường và đạn pháo.

Đi đầu trong nghiên cứu tinh thể laser

Tin cho biết, Trung Quốc đang dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực nghiên cứu tinh thể. Do sự đầu tư mạnh mẽ của chính quyền trung ương, các tinh thể được sử dụng thường xuyên nhất trong thiết bị laser đều được nghiên cứu phát triển bởi các nhà khoa học Trung Quốc.

Tờ South China Morning Post đã dẫn lời ông Lý Cường (Li Qiang), giáo sư tại Phòng nghiên cứu của xưởng laser thuộc Đại học Bắc Kinh nói, việc phát hiện ra tinh thể CBGO gây phấn chấn, nhưng nó có thành công hay không, không chỉ phụ thuộc vào hiệu suất của nó, mà còn ở cường độ cơ khí, tính năng chịu tổn hại tia laser và sự ổn định trong môi trường khắc nghiệt như độ ẩm cao.

Ông nói, mấy chục năm qua, nhiều loại tinh thể đã được sử dụng trong nghiên cứu laser, nhưng chỉ một số ít được đưa vào ứng dụng, đây là một lĩnh vực có nguy cơ rất cao. Ông nói, sự dẫn đầu của Trung Quốc trong lĩnh vực tinh thể laser không phải vì may mắn, mà vì những nỗ lực không mệt mỏi của mấy thế hệ các nhà nghiên cứu sau khi nếm trải vô số lần thất bại.

(Theo Creaders)