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粒子炮的结构、原理与用途?

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2007-03-08

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    「加粒子炮」(荷粒子炮)是指, 把带电粒子反复加速,集中,以产生强大能量来破坏目标的武器 粒子束武器   当今世界,武器的发展已经进入原子和分子世界,核武器就是应用了原子理论。
  原子物质中央的质子带正电,电子带负电,中子是中性的。被称为粒子的物质是指电子、质子、中子和其它带正、负电的离子。  粒子只有被加速到光速才能作为武器使用。这些粒子束发射到空间,可熔化或破坏目标,而且在命中目标后,还会发生二次磁场作用,对目标进行破坏。
   粒子束武器的基本原理   大气层内的带电粒子束,其特点是粒子束流为电子束流,而不是中性束流。在大气中,它虽有衰减,但可以传导而且宜于使用。  在大气层外的真空状态,由于带电粒子之间的斥力,带电粒子束会在短时间内散发殆尽,因此中性粒子(中子)束更适合在外层空间使用。
     粒子束武器一般由粒子加速器、高能脉冲电源、目标识别与跟踪系统、粒子束精确瞄准定位系统和指挥控制系统等组成。粒子束武器结构见图1所示。     加速器是粒子束武器的核心,用来产生高能粒子,并聚集成密集的束流,加速到使它能够破坏目标。
  目标识别与跟踪系统主要由搜索跟踪雷达、红外探测装置及微波摄像机组成。探测系统发现目标后,目标信号经数据处理装置和超高速计算机处理后,进入指挥控制系统,根据指令,定位系统跟踪并瞄准目标,同时修正地球磁场等的影响,使粒子束瞄准目标将要被击毁的位置,然后启动加速器,将粒子束发射出去。
       1。带电粒子束加速器   一般使用线性铁氧体磁场感应加速器来产生高速电子束,绝对速度为每秒30万公里。俄美研制的地基粒子加速器均为质子加速器,其基本原理是: 首先把电子束发生器产生的电子进行加速,然后在高频振荡装置上振动,再在离子发生装置上把进来的质子用电子包围起来,使其进入离子加速装置进行加速,质子因接收能量而加速。
    在接近出口时,把电子去掉,利用磁场使之变成尖锐的高能定向束流,随后把质子束向空间发射出去。   2。中性粒子加速器   利用对原子进行加速的方法,制造出中性粒子,然后聚集成尖锐的高能定向束流,以接近光速的速度发射出去,击毁目标或使其失效。
     粒子束武器的破坏机理是动能杀伤和γ、X射线破坏。  粒子束不受云、雾、烟等自然环境和目标反射的影响,也不会因目标被遮蔽或受到干扰而失效,其全天候和抗干扰性能较好。
  粒子束直接穿入目标深处,不需要维持一定时间,有利于攻击多目标。如果粒子束没有直接命中目标,则会在目标周围产生γ、X射线,造成第二种伤害和破坏。粒子束的毁伤作用表现在: (1)使目标结构汽化或熔化; (2) 提前引爆弹头中的引信或破坏弹头的热核材料;(3)使目标中的电子设备失效或被破坏。
       粒子束既可实施直接穿透目标的“硬杀伤”,也能实施局部失效的“软杀伤”。带电粒子束对目标的穿透能力极强,能量集中,脉冲发射率高,能快速改变发射方向。中性粒子束还可对目标周围产生的中子、γ、X射线进行遥测,实现对目标的识别。
     粒子束武器的研制难度比激光武器大,但作为天基武器比激光武器更有前途。  其主要优点是:(1)不用光学器件(如反射镜);(2)产生粒子束的加速器非常坚固,而且加速器和磁铁不受强辐射的影响;(3)粒子束在单位立体角内向目标传输的能量比激光大,而且能贯穿目标深处。
     粒子束武器的缺点主要有:(1)带电粒子在大气层中传输时,由于带电粒子与空气分子的不断碰撞,能量衰减非常快,而中性粒子不能在大气中传播;(2)带电粒子在大气中传输时散焦,因此在空气中使用的粒子束,只能打击近距离目标,而中性粒子束在外层空间传输时也有扩散;(3)受地球磁场的影响,会使光束弯曲,从而偏离原来的方向。
     粒子束武器研制的技术难题:   粒子束武器的原理并不复杂,但要进入实战难度非常大。首先是能源问题。粒子束武器必须要有强大的脉冲电源。要在导弹壳体上烧个小孔,粒子束到达目标的脉冲功率须达到1013W,能量为107J。
  假设粒子加速器的效率为30%,即使不考虑粒子束在传输中的能量损失,加速器脉冲电源功率也至少要达到3×1013W,而目前在研的最先进的脉冲电源的功率只有107W。  中性粒子束武器实用化最关键的脉冲电源功率技术是连续波甚高频(VHF)射频源。
     正因为存在上述一系列技术难题,尽管俄美都在积极研究粒子束武器,但地基和天基粒子束武器目前尚处于实验室的可行性验证阶段,估计2020年以后有可能进入实战部署。美国已做的基础工作包括:进行粒子束产生、控制、定向和传播技术理论验证和实验室的试验,用加速试验台进行试验,验证中性粒子束方案的可行性,同时探讨带电粒子束方案。
    按照美国的天基粒子束武器方案,氢原子束的能量为200MeV,武器重量60t,用以拦截大气层外助推段和中段飞行的洲际弹道导弹的弹头。 。

2007-03-06

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    MEGA粒子炮 在宇宙世纪历史上,MEGA粒子炮可以说是威力仅次于核的武器,它被广泛用于舰艇及MS上,成为宇宙世纪军备的中心。一般我们所讨论的宇宙世纪中的“光束炮”,几乎全都是指发射出MEGA粒子光束的“MEGA粒子炮”。
     首先来看一下MEGA粒子炮的优越性。  与实体弹式的火炮及激光炮相比,MEGA粒子炮的最大特征是具有压倒性的强大威力。实体弹式武器的问题点在于能量消耗过多及装弹量有限,正常情况下能量的有效转换率仅为30%~40%;而激光炮的能量转换效率虽然较实体弹式火炮略高,但也仅高出20%左右;与实体弹式火炮和激光炮相对,MEGA粒子炮的能量转换效率高达85%左右。
    假定在能量相同的情况下,MEGA粒子炮将可以发挥出实体炮两倍以上的威力。仅从这一点来看,MEGA粒子炮作为强力的武器的存在就已经是一目了然的了。   接下来我们看一下MEGA粒子炮的构造。
  无论是米诺夫斯基·伊约内斯科型核融合炉、高达尼姆合金γ,还是集大成的MS及发现米诺夫斯基粒子之后出现的军事技术,它们都或多或少地受到了米诺夫斯基物理学的影响。  而能够直接反映米诺夫斯基物理学的东西,首先当属MEGA粒子炮。
  从米诺夫斯基物理学中我们知道,米诺夫斯基粒子分为带正电荷和负电荷的两种,两者呈对状存在(大量的米诺夫斯基粒子会因粒子间的电磁力和重力相互转换作用自动形成立方晶格,I FIELD就是利用了这个原理)。
  将正与负的米诺夫斯基粒子加以缩退、融合,就会形成中性的“MEGA粒子”。  MEGA粒子在缩退时积蓄的能量中的一部分将会再转化为动能。高能状态下的MEGA粒子在蓄积至足够的量之后将会以“弹”的形式发射,但这种发射仅仅是无秩序的扩散。
  因此,需要在I FIELD所形成的“炮身”内收束及反复加速然后才能发射(I FIELD具有遮断MEGA粒子的特性,因此在FIELD内MEGA粒子只能前往唯一的通道——“炮口”)。  这就是MEGA粒子炮的原理。
     吉恩公国利用这种原理开发出了最初稳定的MEGA粒子炮,可应用于舰艇等大型平台用的主炮及副炮。联邦军对于MEGA粒子炮的研究虽然相对滞后,但却首先开发出了可用于MS携带的MEGA粒子炮,即实用化的光束步枪。
  到了格利普斯战争时期,光束步枪已经成为MS的标准武器。  自此之后几乎所有的机动兵器均可装备MEGA粒子炮,宇宙世纪的战场也从此进入了MEGA粒子炮的支配时代。 。

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