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Pingpong mit Photonen

Funktionsweise von Laserstrahlen-Waffen *
aus DER SPIEGEL 34/1983

Die Idee vom aufblitzenden Waffenstrahl, der zielgenau große Distanzen überwindet und sich durch dicke Panzerplatten frißt, beflügelt die Militärs schon seit Ende der fünfziger Jahre, als der Physiker Theodore H. Maiman in einem kalifornischen Labor den ersten, noch schwachen Laser baute.

Das Prinzip: Die Atome in einem Rubinkristallstab werden durch von außen zugeführte Energie »angeregt«; dabei springen einzelne Elektronen auf weiter außen gelegene Bahnen um den Atomkern. Wenn diese energetisch »aufgepumpten« Atome in ihren ursprünglichen Zustand zurückfallen, wird Energie in Form von Lichtquanten (Photonen) freigesetzt. Diese fliegen in dem an beiden Enden verspiegelten Kristallstab hin und her und lösen ganze Kaskaden ebensolcher Reaktionen aus.

Der Photonen-Pingpong im Stab schaukelt sich hoch, bis schließlich ein Energiebündel in Form eines Lichtstrahls an einem Ende des Lasers austritt. Der Laserstrahl besteht aus Licht einer einzigen Farbe (Frequenz), das in völligem Gleichtakt schwingt; diese Ordnung verleiht dem Laserstrahl die Kraft.

Die Anwendung in der Waffentechnik wurde erst möglich, seit Ende der sechziger Jahre die ersten Gas-Laser erfunden wurden, bei denen etwa Kohlendioxid, Wasserstoff oder auch bestimmte Edelgase an die Stelle des Kristallstabes treten. Die Gas-Laser erzeugten sehr viel energiereichere Lichtblitze.

Inzwischen experimentieren die Waffentechniker mit weiteren Varianten: Mit extrem kurzwelligen Röntgen-Lasern, mit Elektronenstrahlen als Anreger des Laser-Mediums und mit Edelgasgemischen, die besonders energiereiche Laserstrahlen liefern ("Excimer-Laser").

Gleichfalls in der Entwicklung sind sogenannte adaptive Optiken, die Verzerrungen korrigieren sollen, die beim Durchgang der Laserstrahlen etwa durch Wolkenfelder entstehen.

Dabei wird der vom anvisierten Ziel zurückgeworfene Teil des Laserstrahls von einem Rechner analysiert; der einen Sekundenbruchteil später ausgesandte Waffenstrahl wird dann entsprechend den zu erwartenden Turbulenzen so vorverzerrt, daß er im Ziel wieder unverzerrt und mithin mit voller Kraft auftrifft.

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