Naukowcy Carlos Hernandez i Quentin Salter, którzy są zaangażowani w rozwój i tworzenie prototypu armaty laserowej okrętu, pokazali dziennikarzom, do czego zdolny jest nowy wtryskiwacz FEL (FEL) na swobodnych elektronach amerykańskiej marynarki wojennej. Wtryskiwacz, który jest zasadniczo sercem FEL (jest przeznaczony do pompowania wiązki laserowej), wykazał rekordową moc, pracując przy napięciu 500 kilowoltów przez 6 godzin. Według jednego z naukowców, Quentina Saltera, sami byli zaskoczeni niespodziewanym sukcesem. Podkreślił również, że te udane testy znacznie przyspieszą tworzenie prototypowego działa laserowego statku. Wojsko i naukowcy USA pracują nad tym prototypem od 6 lat, a teraz są bardzo bliscy sukcesu.
Chociaż przed 2020 rokiem lasery na swobodnych elektronach raczej nie pojawią się na statkach. Do tej pory prototyp wytwarza wiązkę o mocy 14 kW. Do użytku bojowego potrzebujesz mocy co najmniej 100 kW. Osiągnięte 18 lutego napięcie 500 kV oznacza, że czas opracowania zostanie skrócony, a śmiertelność bojowa lasera znacznie wzrośnie.
Carlos Hernandez wygłosił dla dziennikarzy krótki wykład, obrazowo wyjaśniając na modelu wtryskiwacza zasadę działania lasera na swobodnych elektronach.
Carlos Hernandez wyjaśnia, jak działa laser na swobodnych elektronach obok modelowego wtryskiwacza
Poprzez wzbudzenie pewnych typów atomów można wytworzyć promieniowanie fotonowe. Jeśli odbijesz go od wzbudzonych atomów, pojawi się jeszcze więcej fotonów. Druga partia fotonów, w przeciwieństwie do np. żarówki, z której światło rozchodzi się we wszystkich kierunkach, może być skierowana w jednym kierunku i mieć określoną długość fali. Laser na swobodnych elektronach ma jednak unikalną cechę: nie wykorzystuje ośrodka wzmacniającego, a jedynie strumień elektronów, które przechodzą przez szereg konwencjonalnych lub nadprzewodzących magnesów. Akcelerator ten generuje wiązkę, która działa na wielu długościach fal. W praktyce pozwoli to wiązce FEL przejść przez zadymione pole bitwy lub nasycone parą wodną powietrze morskie bez utraty energii. Ponadto, aby zwiększyć moc wiązki laserowej, wystarczy po prostu zwiększyć liczbę elektronów emitowanych z wtryskiwacza.
Przez dość długi czas pracownicy laboratorium Jeffersona pracowali nad 73 jednostką z wtryskiwaczem 300 kV i mocą wejściową 200 kW. Ale teraz, dzięki sukcesowi osiągniętemu przez Saltera i Hernandeza, US Navy prawdopodobnie otrzyma mocniejszy niż oczekiwano prototyp armaty. Umożliwi to dalsze testowanie lasera, w tym zbadanie możliwości wykorzystania nowej broni w walce z jednostkami morskimi oraz w obronie przeciwrakietowej.
Doświadczony amerykański laser bojowy FEL wytwarza najpotężniejszą wiązkę na świecie, zdolną do cięcia do 6 m stali na sekundę. Jeśli amerykańskiemu wojsku uda się osiągnąć zamierzony cel projektu (moc wiązki 1 MW), armata będzie w stanie przeciąć ponad 600 m stali na sekundę. Teoretycznie wymaga to po prostu większej liczby elektronów, udane testy naukowców Hernandeza i Saltera wykazały, że jest to całkiem realistyczne. Z powodzeniem rozwiązywany jest również problem wielkości. Prototyp armaty jest tworzony przez Boeinga, powinien być gotowy do 2012 roku, a do 2015 roku planowana jest budowa armaty o kompaktowych wymiarach 15 × 6 × 3 m. Takie wymiary armaty są odpowiednie nawet dla małych statków klasa fregat.
Jedyną otwartą kwestią pozostaje kwestia zasilania broni megawatowej, ponieważ statki z elektrownią niejądrową nie będą w stanie zapewnić wymaganej mocy. Ale ten problem jest już rozwiązany. Megawatowy FEL bojowy, jeśli zostanie pomyślnie stworzony, będzie skutecznie zwalczał naddźwiękowe pociski przeciwokrętowe, samoloty i małe statki oraz uderzał w cele naziemne. A wszystko to w odległości 300 kilometrów, nieosiągalnej dla współczesnej artylerii.
