Chemical laser
রাসায়নিক লেজার হল এমন একটি লেজার যা রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে তার শক্তি অর্জন করে। রাসায়নিক লেজারগুলি মেগাওয়াট স্তরে পৌঁছানোর শক্তি সহ অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ উৎপাদনে পৌঁছতে পারে। এগুলি শিল্পে কাটা এবং খনন করার জন্য ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক লেজারের সাধারণ উদাহরণ হল রাসায়নিক অক্সিজেন আয়োডিন লেজার (সি. ও. আই. এল), সমস্ত গ্যাস-পর্যায় আয়োডিন লেজার (এ. জি. আই. এল), এবং হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (এইচ. এফ) এবং ডিউটেরিয়াম ফ্লোরাইড (ডি. এফ) লেজার, যা মধ্য-ইনফ্রারেড অঞ্চলে কাজ করে। এছাড়াও একটি ডিএফ-সিও2 লেজার (ডিউটেরিয়াম ফ্লোরাইড-কার্বন ডাই অক্সাইড) রয়েছে, যা সিওআইএল-এর মতো একটি "স্থানান্তর লেজার"। এইচএফ এবং ডিএফ লেজারগুলি অস্বাভাবিক, কারণ লেসিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় সীমা অতিক্রম করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সহ বেশ কয়েকটি আণবিক শক্তি রূপান্তর রয়েছে। যেহেতু অণুগুলি শক্তি পুনরায় বিতরণ করার জন্য ঘন ঘন সংঘর্ষ করে না, তাই এই লেজার মোডগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি একযোগে বা অত্যন্ত দ্রুত ক্রমানুসারে কাজ করে, যাতে একটি এইচএফ বা ডিএফ লেজার একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে একযোগে কাজ করে বলে মনে হয় যদি না একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচন ডিভাইস অনুরণকে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। সি. ডব্লিউ রাসায়নিক এইচ. এফ/ডি. এফ লেজারের উৎপত্তি 1961 সালে জন পোলানাই প্রথম রাসায়নিক বিক্রিয়ার কম্পনমূলকভাবে উত্তেজিত পণ্যগুলির উপর ভিত্তি করে ইনফ্রারেড লেজার তৈরির সম্ভাবনা প্রস্তাব করেছিলেন। 1965 সালে জেরোম ভি. ভি. ক্যাসপার এবং জর্জ সি. পিমেন্টেল একটি স্পন্দিত রাসায়নিক লেজার প্রদর্শন করেছিলেন। প্রথমে, ক্লোরিন (সি. এল. 2) জোরালোভাবে ফটো-বিচ্ছিন্ন হয়ে পরমাণুতে পরিণত হয়, যা পরে হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে, একটি লেজারের জন্য উপযুক্ত উত্তেজিত অবস্থায় হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (এইচ. সি. এল) উৎপন্ন করে। তারপর হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (এইচ. এফ) এবং ডিউটেরিয়াম ফ্লোরাইড (ডি. এফ) প্রদর্শিত হয়। পিমেন্টেল একটি ডিএফ-সিও2 স্থানান্তর লেজার অন্বেষণ করতে গিয়েছিলেন। যদিও এই কাজটি একটি বিশুদ্ধ রাসায়নিক অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ লেজার তৈরি করেনি, এটি একটি রাসায়নিক লেজারের জন্য পাম্পিং প্রক্রিয়া হিসাবে রাসায়নিক বিক্রিয়ার কার্যকারিতা দেখিয়ে পথ প্রশস্ত করেছে। অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ (সিডব্লিউ) রাসায়নিক এইচএফ লেজার প্রথম 1969 সালে প্রদর্শিত হয়েছিল এবং 1972 সালে ক্যালিফোর্নিয়ার এল সেগুন্ডোর দ্য অ্যারোস্পেস কর্পোরেশনে ডি. জে. স্পেন্সার, টি. এ. জ্যাকবস, এইচ. মিরেলস এবং আর. ডব্লিউ. এফ. গ্রস দ্বারা পেটেন্ট করা হয়েছিল। এই যন্ত্রটি একটি আলোকীয় গহ্বরের মধ্যে এইচ2 এবং এফ-এর সংলগ্ন প্রবাহগুলির মিশ্রণ ব্যবহার করে, যা কম্পিত-উত্তেজিত এইচএফ তৈরি করে। একটি ডিসি বৈদ্যুতিক স্রাব ব্যবহার করে এসএফ6 গ্যাসের বিচ্ছিন্নকরণের মাধ্যমে পারমাণবিক ফ্লোরিন সরবরাহ করা হয়েছিল। পরে মার্কিন সেনাবাহিনী, মার্কিন বিমান বাহিনী এবং মার্কিন নৌবাহিনীর ঠিকাদার সংস্থাগুলিতে কাজ করেন। টিআরডাব্লু) পারমাণবিক ফ্লোরিন সরবরাহ করতে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করেছিল, যা স্পেন্সার এট আল-এর পেটেন্ট প্রকাশের অন্তর্ভুক্ত একটি ধারণা। পরবর্তী বিন্যাসটি বৈদ্যুতিক শক্তির প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং সামরিক প্রয়োগের জন্য উচ্চ-শক্তির লেজারের বিকাশ ঘটায়। এইচএফ লেজার কর্মক্ষমতার বিশ্লেষণ জটিল কারণ সংলগ্ন সুপারসনিক প্রবাহের তরল গতিশীল মিশ্রণ, একাধিক ভারসাম্যহীন রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া এবং অপটিক্যাল গহ্বরের সাথে লাভ মাধ্যমের মিথস্ক্রিয়া একযোগে বিবেচনা করার প্রয়োজন রয়েছে। দ্য অ্যারোস্পেস কর্পোরেশনের গবেষকরা প্রথম সঠিক বিশ্লেষণাত্মক (ফ্লেম শীট) সমাধান, প্রথম সংখ্যাসূচক কম্পিউটার কোড সমাধান এবং সিডব্লিউ এইচএফ রাসায়নিক লেজার কর্মক্ষমতা বর্ণনাকারী প্রথম সরলীকৃত মডেল তৈরি করেছেন। রাসায়নিক লেজারগুলি অনুরণক বিশ্লেষণের জন্য তরঙ্গ-অপটিক্স গণনার ব্যবহারকে উদ্দীপিত করে। এই কাজের পথপ্রদর্শক ছিলেন ই. এ. সিক্লাস (প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি) এবং এ. ই. সিগম্যান (স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়)। তাদের কাজের প্রথম অংশটি হারমাইট-গাউসিয়ান সম্প্রসারণ নিয়ে কাজ করেছে এবং দ্বিতীয় অংশের তুলনায় খুব কম ব্যবহার পেয়েছে, যা দ্রুত ফুরিয়ার রূপান্তর পদ্ধতির সাথে কাজ করেছে, যা এখন ইউনাইটেড টেকনোলজিস কর্পোরেশন, লকহিড মার্টিন, এসএআইসি, বোয়িং, টিওএসসি, এমজেডএ (ওয়েভ ট্রেন) এবং ওপিসিআই-এর একটি মানক সরঞ্জাম। এই সংস্থাগুলির বেশিরভাগই 1970 এবং 1980-এর দশক জুড়ে ডিএআরপিএ, মার্কিন বিমান বাহিনী, মার্কিন সেনাবাহিনী বা মার্কিন নৌবাহিনীর জন্য এইচএফ এবং ডিএফ লেজার তৈরির চুক্তির জন্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করেছিল। জেনারেল ইলেকট্রিক এবং প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে প্রতিযোগিতা থেকে সরে এসে রকেটডাইন (বর্তমানে প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনির অংশ-যদিও লেজার সংস্থাটি আজ বোয়িংয়ের সাথে রয়েছে) এবং টিআরডাব্লু (বর্তমানে নর্থরোপ গ্রুম্যানের অংশ)-এর কাছে মাঠ ছেড়ে চলে যায়। এস. এ. আই. সি-তে আর. সি. ওয়েড, টি. আর. ডব্লিউ-তে সি. সি. শিহ, ডি. বুলক ও এম. ই. লেইনহার্ট এবং রকেটডাইনে ডি. এ. হোমস ও টি. আর. ওয়েইট সমন্বিত রাসায়নিক লেজার মডেল তৈরি করেছিলেন। এর মধ্যে, সম্ভবত সবচেয়ে পরিশীলিত ছিল টিআরডব্লিউ-এর সিআরওকিউ কোড, যা অ্যারোস্পেস কর্পোরেশনের প্রাথমিক কাজকে ছাড়িয়ে গেছে। কার্যকারিতা রাসায়নিক হার অধ্যয়নের সাথে মিলিত প্রাথমিক বিশ্লেষণাত্মক মডেলগুলি ইউনাইটেড এয়ারক্রাফট এবং দ্য অ্যারোস্পেস কর্পোরেশনে দক্ষ পরীক্ষামূলক সিডব্লিউ এইচএফ লেজার ডিভাইসের নকশার দিকে পরিচালিত করে। 10 কিলোওয়াট পর্যন্ত বিদ্যুতের মাত্রা অর্জন করা হয়েছিল। এইচ2-এর জন্য ডি2-এর প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে ডিএফ লেসিং প্রাপ্ত হয়েছিল। ইউনাইটেড এয়ারক্রাফট রিসার্চ ল্যাবরেটরিজের একটি দল একটি পুনঃপ্রবহনকারী রাসায়নিক লেজার তৈরি করেছিল, যা রাসায়নিক বিক্রিয়াকারীদের ক্রমাগত ব্যবহারের উপর নির্ভর করত না। ক্যালিফোর্নিয়ার রেডন্ডো বিচে টিআরডাব্লু সিস্টেমস গ্রুপ পরবর্তীকালে উচ্চ শক্তির সিডব্লিউ এইচএফ/ডিএফ লেজার তৈরির জন্য মার্কিন বিমান বাহিনীর চুক্তি পেয়েছিল। একটি অ্যারোস্পেস কর্পোরেশনের নকশার একটি স্কেল-আপ সংস্করণ ব্যবহার করে, টিআরডাব্লু 100 কিলোওয়াট পাওয়ার স্তর অর্জন করেছে। জেনারেল ইলেকট্রিক, প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি এবং রকেটডাইন আরও বড় লেজার তৈরির জন্য ডিওডি চুক্তি পাওয়ার প্রত্যাশায় কোম্পানির তহবিলে বিভিন্ন রাসায়নিক লেজার তৈরি করেছিল। শুধুমাত্র রকেটডাইন টিআরডব্লিউ-এর সাথে প্রতিযোগিতা চালিয়ে যাওয়ার জন্য পর্যাপ্ত মূল্যের চুক্তি পেয়েছিল। টিআরডব্লিউ মার্কিন নৌবাহিনীর জন্য এম. আই. আর. এ. সি. এল যন্ত্র তৈরি করেছিল যা মেগাওয়াট শক্তির মাত্রা অর্জন করেছিল। পরেরটি আজ অবধি (2007) উন্নত যে কোনও ধরণের সর্বোচ্চ শক্তি অবিচ্ছিন্ন লেজার বলে মনে করা হয়। টিআরডাব্লু ডারপা জেনিথ স্টারের জন্য একটি নলাকার রাসায়নিক লেজার (আলফা লেজার) তৈরি করেছিল, যার তাত্ত্বিক সুবিধা ছিল আরও বড় শক্তির কাছে পরিমাপযোগ্য হওয়ার। যাইহোক, 1990 সালের মধ্যে, রাসায়নিক লেজারগুলির প্রতি আগ্রহ স্বল্পতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরে যায় এবং রাসায়নিক অক্সিজেন আয়োডিন লেজার (সি. ও. আই. এল) সবচেয়ে বেশি আগ্রহ অর্জন করে, যা <আই. ডি1> মাইক্রোমিটে বিকিরণ তৈরি করে। আরও একটি সুবিধা হল যে, সি. ও. আই. এল লেজার সাধারণত একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিকিরণ তৈরি করে, যা খুব ভালভাবে কেন্দ্রীভূত মরীচি গঠনের জন্য খুব সহায়ক। এই ধরনের সিওআইএল লেজার আজ এবিএল (এয়ারবোর্ন লেজার, লেজার নিজেই নর্থরোপ গ্রুম্যান দ্বারা নির্মিত) এবং বোয়িং দ্বারা উত্পাদিত এটিএল (অ্যাডভান্সড ট্যাকটিক্যাল লেজার)-এ ব্যবহৃত হয়। এদিকে, 1990-এর দশকের শেষের দিকে মার্কিন সেনাবাহিনীর এস. এম. ডি. সি-র সহযোগিতায় ইসরায়েলি প্রতিরক্ষা মন্ত্রকের জন্য নির্মিত টি. এইচ. ই. এল (ট্যাকটিক্যাল হাই এনার্জি লেজার)-এর জন্য একটি নিম্ন শক্তির এইচ. এফ লেজার ব্যবহার করা হয়েছিল। রকেট এবং কামানের বিরুদ্ধে মোটামুটি বাস্তবসম্মত পরীক্ষায় কার্যকারিতা প্রদর্শনের জন্য এটি প্রথম ফিল্ড উচ্চ শক্তির লেজার। এম. আই. আর. এ. সি. এল লেজার হোয়াইট স্যান্ডস মিসাইল রেঞ্জে তার সামনে উড়ে যাওয়া নির্দিষ্ট লক্ষ্যগুলির বিরুদ্ধে কার্যকারিতা প্রদর্শন করেছে, তবে এটি একটি ফিল্ড অস্ত্র হিসাবে প্রকৃত পরিষেবার জন্য কনফিগার করা হয়নি। এবিএল উল্লেখযোগ্য পরিসর থেকে বেশ কয়েকটি পূর্ণ আকারের ক্ষেপণাস্ত্র নিক্ষেপ করতে সফল হয়েছিল এবং এটিএল চলন্ত স্থল যানবাহন এবং অন্যান্য কৌশলগত লক্ষ্যগুলি নিষ্ক্রিয় করতে সফল হয়েছিল। রাসায়নিক লেজারের কার্যকারিতা সুবিধা সত্ত্বেও, প্রতিরক্ষা বিভাগ 2012 সালে এয়ারবর্ন লেজার টেস্টবেড সমাপ্তির সাথে রাসায়নিক লেজার সিস্টেমের সমস্ত উন্নয়ন বন্ধ করে দেয়। একটি "পুনর্নবীকরণযোগ্য" শক্তির উৎসের আকাঙ্ক্ষা, অর্থাৎ। ফ্লোরিন, ডিউটেরিয়াম, বেসিক হাইড্রোজেন-পারক্সাইড বা আয়োডিনের মতো অস্বাভাবিক রাসায়নিক সরবরাহ না করার ফলে ডিওডি বৈদ্যুতিকভাবে পাম্প করা লেজার যেমন ডায়োড পাম্প করা ক্ষার লেজার (ডিপিএএলএস)-এর জন্য চাপ দেয়। একটি "ইনসাইড দ্য আর্মি" সাপ্তাহিক প্রতিবেদনে "ডাইরেক্টেড এনার্জি মাস্টার প্ল্যান" মার্কিন উদ্ভাবনের উল্লেখ রয়েছে।