粒子加速器

2016/10/19 10:24:56

加速器是粒子束武器的核心，用來產(chǎn)生高能粒子，并聚集成密集的束流，加速到使它能夠破壞目標(biāo)。目標(biāo)識別與跟蹤系統(tǒng)主要由搜索跟蹤雷達(dá)、紅外探測裝置及微波攝像機(jī)組成。探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，目標(biāo)信號經(jīng)數(shù)據(jù)處理裝置和超高速計算機(jī)處理后，進(jìn)入指揮控制系統(tǒng)，根據(jù)指令，定位系統(tǒng)跟蹤并瞄準(zhǔn)目標(biāo)，同時修正地球磁場等的影響，使粒子束瞄準(zhǔn)目標(biāo)將要被擊毀的位置，然后啟動加速器，將粒子束發(fā)射出去。

帶電粒子束加速器

一般使用線性鐵氧體磁場感應(yīng)加速器來產(chǎn)生高速電子束，絕對速度為每秒30萬公里。俄美研制的地基粒子加速器均為質(zhì)子加速器，其基本原理是: 首先把電子束發(fā)生器產(chǎn)生的電子進(jìn)行加速，然后在高頻振蕩裝置上振動，再在離子發(fā)生裝置上把進(jìn)來的質(zhì)子用電子包圍起來，使其進(jìn)入離子加速裝置進(jìn)行加速，質(zhì)子因接收能量而加速。在接近出口時，把電子去掉，利用磁場使之變成尖銳的高能定向束流，隨后把質(zhì)子束向空間發(fā)射出去。

中性粒子加速器

利用對原子進(jìn)行加速的方法，制造出中性粒子，然后聚集成尖銳的高能定向束流，以接近光速的速度發(fā)射出去，擊毀目標(biāo)或使其失效。

美國研究產(chǎn)生中性粒子的方案是:將負(fù)離子在加速器中加速并聚集，在加速器的出口處去掉多余的電子，變成中性氫原子束發(fā)射出去，并且要求這一過程確保氫原子束的質(zhì)量和能量。

中性粒子束武器要進(jìn)入作戰(zhàn)使用，必須有一定數(shù)量的衛(wèi)星進(jìn)行早期預(yù)警和探測。預(yù)警衛(wèi)星將探測目標(biāo)的數(shù)據(jù)送往地面站，需要特定衛(wèi)星網(wǎng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來實時測定衛(wèi)星和目標(biāo)的位置，以及在衛(wèi)星的任何方向上都能瞄準(zhǔn)目標(biāo)的姿態(tài)控制系統(tǒng)。天基反導(dǎo)系統(tǒng)作戰(zhàn)平臺(衛(wèi)星)數(shù)目與導(dǎo)彈助推段時間和攔截器速度的關(guān)系見圖2所示。

粒子束武器的破壞機(jī)理是動能殺傷和γ、X射線破壞。粒子束不受云、霧、煙等自然環(huán)境和目標(biāo)反射的影響，也不會因目標(biāo)被遮蔽或受到干擾而失效，其全天候和抗干擾性能較好。粒子束直接穿入目標(biāo)深處，不需要維持一定時間，有利于攻擊多目標(biāo)。如果粒子束沒有直接命中目標(biāo)，則會在目標(biāo)周圍產(chǎn)生γ、X射線，造成第二種傷害和破壞。粒子束的毀傷作用表現(xiàn)在: (1)使目標(biāo)結(jié)構(gòu)汽化或熔化; (2) 提前引爆彈頭中的引信或破壞彈頭的熱核材料;(3)使目標(biāo)中的電子設(shè)備失效或被破壞。

粒子束既可實施直接穿透目標(biāo)的"硬殺傷"，也能實施局部失效的"軟殺傷"。帶電粒子束對目標(biāo)的穿透能力極強(qiáng)，能量集中，脈沖發(fā)射率高，能快速改變發(fā)射方向。中性粒子束還可對目標(biāo)周圍產(chǎn)生的中子、γ、X射線進(jìn)行遙測，實現(xiàn)對目標(biāo)的識別