Re: [討論] 關於太空BB的一些問題
老文的後續討論：
>此文由 Fyrix 发表：
>对于这个脉冲核泵浦提两个无法回避的机制问题：
>1.核反应的伽马射线是无指向的，也无法操控其光路，而且定向核爆好像技术
>上8可能。这样的话，每次脉冲核泵浦时，只有极窄的方向的伽马射线用作激励
>金属棒，非战斗方向的只能作为热能发电。这在SDI里面利用效率还好，在迎敌
>视角很小的太空作战里，效率就很成问题。
>2.金属棒8可能太长，太长的话就像装甲一样挡住射线了，这个先不论。不长的
>金属棒只做一次激励，就把激光放出去了，有利的是能量耗散小了。不利的是，
>没有类似谐振腔反射震荡的定向性筛选过程，这个激光的平行性很差，对光路控
>制是灾难性的。在太空作战里，这样先天不足的激光，即使有足够的单发当量，
>却很难修正光束达到远射程
1.
其實nuclear-pumped X-ray laser本身就是第四代核武分類中的定向核爆的一種。
所謂定向的重點不在於定向爆炸，而是透過金屬棒將原本四散的爆炸威力聚集到
指定的方向。四代核武中的另一種是指向型EMP，基礎原理和nuclear-pumped
X-ray laser差不多，只不過放出能量的波長不同而已....
2.
伽馬射線是否可以反射？在SDI計畫提出的時候沒有辦法，但是現在已經可以了：
伽瑪射線鏡頭
http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/hxtb2/hxtb1992
/9202/920221.htm
美國阿貢國家實驗室的研究人員正在制造世界上第一臺伽瑪射線鏡頭。它將
用于探測存儲武器中放出的伽瑪射線以驗證核武器條約是否得到遵守。
鏡頭建于一個有9個同心環穿透的鋁質底盤上，各環分別安放已被切割成每
邊為1厘米的Si或Ge立方晶體。硅能反射低能量而鍺則反射高能量的伽瑪射線。
鏡頭的直徑為5 0.8厘米，焦距為10.7米，它能將伽瑪射線分解成直徑約為1厘米
的點上，阿貢物理學家羅伯特·斯密塞說：“它實際上是一臺伽瑪射線望遠鏡。
”
鏡頭的靈敏度取決于晶體數目，完工后的鏡頭將安放600多個晶體。
天文學家還能用這種鏡頭來觀察黑洞和中子星之類的伽瑪射線發射源。這種
晶體鏡頭的角分辨率足以把密實發射源和銀河星群的擴散伽瑪射線源區分開來。
[Analytical Chemistry, 13 (9), 8495 (A) 1991]鄭錫榮
上面這是91年的資料。因此在反應爐內聚焦r-ray並不是不可能的。這還附帶了
一個新的項目：近幾年在nuclear-pumped X-ray laser外又多了一項r-ray
laser出來。當然後者比前者難的多。r-ray反射鏡的成本要比X-ray高不少，不
過如果能做出來的話，因為前者波長只有後者1/10不到，所以可以在不加大口徑
的情況下將聚焦力增加10倍以上。也就是說10m口徑的r-ray laser射程將達到
100m口徑X-ray laser的等級。說起來其實X-ray laser也是因為反射問題，近幾
年才有較大的進展。
話又說回來，其實可能根本不須要在反應爐內聚焦r-ray。見下述：
3.
上面這種nuclear-pumped過程的篩選機制就是重金屬受高能射線照射時的激發。
因為不需考慮過濾鏡頭的問題，它的單色性可能比一般激光還要高的多。平行性
是沒有問題的。更重要的是它是X-ray，由鏡面公式可以看出因為波長的大幅縮
減，他的聚焦率將遠遠高於傳統的激光，所以有更遠的射程。那種10m口徑在1光
秒聚焦30cm的情況若是換成化學激光的1315um，因為波長是X-ray的100倍，要達
成同樣的聚焦力則需要1km等級口徑的鏡片....
4.
關於能量轉換率，受照區不見得是極窄的方向。只要將金屬棒接近爆點，譬如接
近到1cm~1mm好了，那麼起始爆炸能量在初期會有接近一半會被這金屬棒遮擋住。
任何爆炸都是由點開始的，特別是慣性約束中，燃料球非常小的時候這種情況更
明顯。
另外就是，這類系統不見得要用細長的金屬棒來聚焦，也不一定只能用一根金屬
棒。SDI計畫中用大量細長金屬棒的原因是，以那時的計畫只能做到這種程度，
當時沒有辦法控制核爆，所以只能一次性使用，盡可能在各個方向多加金屬棒來
吸收威力。太空時代的話，光是低當量的慣性約束聚變爐，就是一種完全不同的
技術。這個時候的脈衝聚變(也是核爆，當然是低當量的)是可控的(由超導線圈
磁場加以拘束)，所以反應爐可以重複運用。此時不應該使用金屬棒本身瞄準，
金屬棒只作為X-ray/R-ray產生源，放出的X-ray/R-ray需要經過鏡面作1~2次反
射聚焦。這樣的話系統配置的意義就與SDI時不同。
ps:
附帶一提，Daedalus的44GKW主引擎形相當於每秒引爆
44*10y12/(4.6*10y9)=9565t TNT。
譬如說，假設不提爐壁的反射聚焦，而只在環繞這個爐子的四面八方都有金屬棒
插入孔(亦為激發後的X-ray/R-ray射出孔)，在孔外配置反射鏡群組的綑綁聚焦
體系，就可以將一次插入的多根金屬棒發射的光束綑綁成一條單一光束。這個時
候激光的攻擊威力就是看插入的金屬棒數目決定的。
此時金屬棒不一定要求很長，反而有可能要求較短來加大散焦力以利於反射鏡的
操作。而最終的聚焦是由綑綁體系與主反射鏡完成的。這個時候真正的廢熱與性
能限制在於反射鏡上，而不是傳統的激光泵浦上面。它的pump廢熱可以說趨近於
零。
也就是說，這種系統不是只有指向目標的那條金屬棒有用。而是插入的所有金屬
棒都可以將威力經由反射鏡綑綁指向主鏡所指的方向輸出。能不能捆綁反射
X-ray，就是SDI的衛星與真正意義的未來太空光束砲的最大差別。注意這不只是
X-ray源、反射鏡或是反應爐的技術差距，SDI的X光衛星重不過數噸，即使光束
技術充分也沒有辦法裝設相關的光束綑綁系統。所以說影響技術運用的原因可能
不止一項兩項，而是有很多。
附帶一提，如果不用這種nuclear-pumped的方式作為X-ray激勵源的話，一般的
高能X-ray源體積重量與長度非常大，甚至可能有接近小型粒子砲：
MIT-Bates X-Ray Laser
http://filburt.lns.mit.edu/xfel/index.htm
http://filburt.lns.mit.edu/xfel/fel_files/sitePlan.jpg
這是100 to 0.3 nm的FEL X-Ray Laser。根本上是用加速器來驅動的...
所以太空船用的作戰用高能激光，最可能的還是這種nuclear-pumped X-ray
Laser。
ps:
不過這樣一個光束源可能需要幾百噸的重量。幸好是可以發電，也就是可以當發
電機的代用品，佔用原本發電機的重量，而不用消耗額外的重量。
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