Durchdringt ein Hochleistungslaser den Spiegel?

Viele Nationen entwickeln hochenergetische Laserwaffen. Meine Frage ist, was ist, wenn das Ziel mit einer spiegelähnlichen Beschichtung beschichtet ist? Kann ein Laser (da Laser immer noch Licht ist) einen Spiegel durchdringen? Wenn es möglich ist, wie ist es dann möglich?

Spiegel, die in der Optik verwendet werden, haben Schwellen, an denen Sie den Spiegel beschädigen können, wenn der Laser zu stark ist.

Antworten (1)

Wenn Sie sich die Reflexionsgrade gängiger Materialien ansehen, aus denen Spiegel hergestellt werden (z. B. die oberste Grafik auf dieser Wiki-Seite ), werden Sie feststellen, dass nicht 100 % des Lichts reflektiert wird, insbesondere bei den kürzeren Wellenlängen.

Ich suche immer noch nach einer etwas besseren Quelle für ähnliche Kurven für Haushaltsspiegel, aber ich weiß, dass die Idee ungefähr dieselbe ist - es ist tatsächlich ziemlich schwierig, einen Spiegel herzustellen, der 100 % des gesamten einfallenden Lichts reflektiert.

Das nicht reflektierte Licht wird entweder absorbiert (meistens) oder durchgelassen (normalerweise nur bei sehr dünnen Filmspiegeln). Der absorbierte Anteil wird in Wärme umgewandelt, die in das Spiegelmaterial übertragen wird.

Wenn Sie also einen kurzwelligen Hochleistungs-Laserstrahl direkt auf einen Spiegel richten, um den Spiegel zu beschädigen, muss die Leistung des Lasers groß genug sein, um sicherzustellen, dass der Anteil des Lichts, der absorbiert wird, groß genug ist um das Material ausreichend (und schnell genug) zu erhitzen, um es zu schmelzen. Das macht die meisten Laserwaffen erst richtig effektiv

  • Oberflächen mit geringer Reflexion (Kunststoffe, bestimmte Verbundstoffe, menschliche Haut usw.)
  • dünnwandige Strukturen (Kraftstofftanks etc.)
  • sensible Elektronik (Kameras, Zielsysteme etc.)
  • usw.

Laserwaffen dienen (zumindest derzeit) einem anderen Zweck als ballistische Waffen; sie sind eher ein Werkzeug für Präzisionsarbeit auf große Distanz.

Dies sind die gleichen Probleme, auf die ein Laserschneidwerkzeug stößt. Die meisten dieser Arten von Maschinen können mühelos durch Kunststoffe, Holz usw. schneiden. mit hoher Präzision. Beim Durchtrennen von Metall können sie jedoch aufgrund des hohen Reflexionsvermögens der meisten Metalle nur durch relativ dünne Bleche schneiden (1 cm Aluminium stellt für die meisten Maschinen bereits eine zu große Herausforderung dar). Auch der Wirkungsgrad der Maschine ist bei Blech nicht allzu groß – eine 50-kW-Maschine überträgt normalerweise nur eine Handvoll Watt Wärme auf den Brennpunkt.

Ich würde denken, dass es 2 Schritte geben kann, wenn der Spiegel beschichtet ist. Erzeugen Sie zuerst genug Wärme, um die Reflexionseigenschaften der Beschichtung zu zerstören oder zu verringern, und dann kann mehr Wärme absorbiert werden, um alles zu verbrennen oder zu schmelzen, was sich dahinter befindet. Bei einem Blech ist das natürlich weniger effektiv, bei beschichtetem Verbundmaterial aber schon. Metall hat auch die Verteidigung einer schnellen Wärmeableitung.
Eine reflektierende Beschichtung hat auch den Nachteil, dass sie durch Staubpartikel in der Luft verschmutzen kann. Ich erinnere mich auch an ein Video, in dem erwähnt wurde, dass auch Laserschneider damit zu kämpfen haben, nämlich dass Rauch des verbrannten Materials an den Spiegeln haften bleiben kann, die den Laserstrahl führen.
Wenn ich Sie richtig verstehe, würde eine Erhöhung der Lichtintensität die Wärmeübertragung erhöhen, da ein kleiner Prozentsatz vom Material absorbiert würde. Und eine Erhöhung der Frequenz würde ebenfalls den Anteil der Photonen erhöhen, die nicht vom Spiegel reflektiert werden.
@kleineg: klingt ungefähr richtig, irgendwo gibt es einen "schlechtesten" Kompromiss zwischen Intensität, Frequenz und Energieverbrauch. Sie müssten darauf achten, die Frequenz nicht zu stark zu erhöhen, da viele Materialien dafür transparent werden würden (denken Sie an Röntgenstrahlen). Der Punkt ist, dass die zerstörerischste Kombination dieser Parameter wirklich sehr materialspezifisch ist; Ich vermute, Allround-Laserwaffen verwenden daher den wahren Brute-Force-Ansatz im Armeestil, bei dem nur lächerlich hohe Intensitäten mit einer Frequenz verwendet werden, die für die gängigsten Metalle, die in Flugzeugen / Schiffen verwendet werden, am effektivsten sind ... aber ich bin kein Experte :)
Könntest du nicht eine dünne Folie aus schwarzem Plastik über das Metall legen? Sicher, an der Metall/Kunststoff-Grenzfläche würde das Metall reflektieren, aber der Kunststoff würde die Wärmeenergie an der Oberfläche des Metalls einfangen.
Eine Frage jedoch: Hätte es für einen Laserschneider die gleiche Geschwindigkeit wie ein Lichtlaser? 299.792.458 m/s
Durchdringt ein Hochleistungslaser den Spiegel?
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