化学酸素ヨウ素レーザー

化学酸素ヨウ素レーザー( COIL )は近赤外線化学レーザーです。 ビームは赤外線なので、肉眼では見ることができません。連続モードでは、出力を最大メガワットまで上げることができます。^[要出典]出力波長は1315 nm で、これは原子ヨウ素の遷移波長です。

レーザーには、塩素ガス、ヨウ素分子、および過酸化水素と水酸化カリウムの混合水溶液が供給されます。過酸化水素水溶液は塩素と化学反応を起こし、熱、塩化カリウム、および励起状態の酸素である一重項デルタ酸素を生成します。励起酸素の三重項シグマ基底状態への自発的遷移は禁止されているため、励起酸素の自発寿命は約 45 分になります。これにより、一重項酸素はガス流中に存在するヨウ素原子にエネルギーを伝達できます。原子ヨウ素の 2P3/2 から 2P1/2 への原子遷移は一重項酸素とほぼ共鳴するため、粒子の衝突中のエネルギー伝達は迅速です。励起ヨウ素原子 2P1/2 は次に誘導放出を起こし、レーザーの光共振器領域で 1.315 μm でレーザー発光します。 （ヨウ素原子の上部と下部の状態は逆になっており、2P1/2 が上部の状態です）

レーザーは比較的低いガス圧で動作しますが、反応時にはガス流が音速に近づく必要があります。超音速流設計も説明されています。低圧と高速流により、高出力固体レーザーと比較して、レーザー媒体からの熱の除去が容易になります。反応生成物は、塩化カリウム、水、酸素です。ハロゲンスクラバーによって、排気ガスから微量の塩素とヨウ素が除去されます。

COILは1977年に米国空軍によって軍事目的で開発されました。しかし、その特性は工業処理にも役立ちます。ビームは焦点を合わせることができ、光ファイバーで転送できます。その波長は溶融シリカにはあまり吸収されませんが、金属にはよく吸収されるため、レーザー切断や穴あけに適しています。ファイバー結合COILを使用したステンレス鋼とハステロイの高速切断が実証されています。 ^[1] 1996年、TRW社は数秒間持続する数百キロワットの連続ビームを得ることに成功しました。^[要出典]

RADICL（研究評価、装置改良化学レーザー）は、1998年頃にアメリカ空軍によってテストされた20kWのCOILレーザーです。^[2]

COILは、米国軍の空中レーザーおよび高度戦術レーザープログラムの一部である。2010年2月11日、この兵器は、ポイント・マグー海軍航空戦センターから離陸したボーイング747に搭載されたレーザーによるテストで、中央カリフォルニア沖でミサイルを撃墜するのに成功しました（詳細については、ボーイングYAL-1を参照してください）。^[3]

全気相ヨウ素レーザー(AGIL) は、全ガス試薬を使用する同様の構造で、航空宇宙用途により適しています。

ElectricOILまたは EOILは、代替のガス電気ハイブリッド型で同じヨウ素レーザー種を提供します。

• ペレスヴェット（レーザー兵器）
• レーザー記事一覧

• ポピュラーサイエンス：空飛ぶレーザー砲
• 「高エネルギー空中化学酸素ヨウ素レーザー（COIL）」の特許
• 「レーザージャンボ」テストが前進