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World File Search System激光技术
2021 年 2 月 18 日
当今的大趋势，如电子产品的小型化、汽车电气化的推动以及对可持续建筑能源技术的需求，都需要具有极端或动态可切换热性能的新型热管理和存储材料。为了实现这一目标，了解材料的热传输和相关特性对于材料开发至关重要，需要可靠的高通量热特性。在本次研讨会上，我将讨论与极端热导率 (Λ)、新型热特性技术和热能应用相关的四个主题。首先，我将介绍 BA 和同位素增强 BN 中超高 Λ 的建立，其值分别为 1000 W m-1 K-1 和 1600 W m-1 K-1，远远超过铜 (400 W m-1 K-1)。这些材料具有成为微电子和电力电子领域下一代散热器的潜力，超越成本低廉的合成金刚石。它们的极高值可以通过现代第一性原理理论来理解，该理论仔细考虑了声子、同位素无序和其他缺陷的相互作用。其次，我将展示一类新型相变材料 (PCM)，即 Ni-Mn-In 合金，用于固态热开关的动态热管理，以提高各个领域的能源效率，例如汽车发动机、快速充电电池和建筑围护结构。这些材料通过马氏体转变引起的电子迁移率变化在 300 K 附近表现出高对比度（高达 ~75%）的可逆 Λ 变化，在高温相中显示出更高的 Λ（与常见 PCM 中的趋势相反）。第三，我将介绍一种基于结构化照明和热成像的首创热计量法，用于高通量材料表征。该技术能够高效地并行研究多个样品，并有可能实现百万像素属性映射，这是传统激光技术无法实现的。它还可以方便地测量各向异性的热
激光在战术军事行动中的应用
抽象激光技术在过去几十年中观察到了巨大的进步。该技术用于多种应用，包括医学，军事，工业制造，电子，全息，光谱，天文学等等。军事行动通常要求安全，及时地传输大量信息从一个地方到另一个地方。到目前为止，军方一直依靠无线电范围来进行有效的通信，这容易受到安全威胁的影响，并且容易受到电磁干扰（EMI）的影响。此外，此频谱很难满足高分辨率图像，直播视频会议和实时数据传输的当前带宽要求。因此，使用激光技术转移到了可见的和红外频谱，该技术能够提供安全的数据传输，因为其对EMI的免疫力。由于其狭窄的光束发散和连贯的光束，拦截激光信号的可能性非常低，这使激光成为安全军事战术操作的合适候选者。除了交流方面，激光束的高度指导性也被用作定向能量激光武器。这些高功能强大且重量轻的定向能量激光武器是空中威胁的非常成本效益的对策。此外，在战场或太空中部署了激光传感器，以追踪各种军用车辆，例如导弹，无人驾驶飞机，飞机飞机，军舰，潜艇等等。太空运营和激光技术的进步提供了在军事行动期间使用基于太空平台的激光器的协同可能性。在本文中，我们为读者提供了对军方使用的激光应用的全面研究，以在地面或太空平台上进行战术操作。此外，对传感器，范围信息和目标指定者的激光技术开发进行了深入调查，该技术用于智能，监视和侦察。讨论了用于军事目的的激光传播的进步及其目前的艺术状态，并讨论了高能指导激光武器领域的一些最近的科学发展，这些发展已彻底改变了军事战斗。因此，本手稿重点介绍了在战术操作中使用激光器的最新趋势和工程突破。
二极管泵送碱性激光 - 当前状态和前景
因为激光培养基（例如激发氧气）是由化学反应产生的。然而，尽管他们在上个世纪进行了深入的研究，但期望很快就会失望，因为可以使这种激光器运行的物流非常繁琐。在21世纪初，纤维激光技术取得了革命性的进步。现在，市售的纤维激光器达到100 kW。军事部门也注视着这一进展，并且已经开发了许多基于纤维激光器的防御激光原型。这些激光器中的一些现在处于部署阶段。但是，在限制限制的输出功率方面，纤维激光器有一个基本限制。Dawson等。 [1]理论上表明单模（Di raction-limimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimim Plaser C BLASER都无法超过36 KW。 现有的防御激光原型束缚了多纤维激光器，其光束质量远非不同的限制。 与高功率纤维激光繁荣同时，出现了一种新的气体激光概念。 它被命名为“二极管泵的碱性激光（DPAL）”。该激光器具有可伸缩性，可与具有差异限制的光束质量的化学激光器相当，但通过高度有效的电驱动激光二极管（LD）泵送。 在本文中，讨论了DPAL的原则，历史，当前情况和拟议的应用。Dawson等。[1]理论上表明单模（Di raction-limimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimimim Plaser C BLASER都无法超过36 KW。现有的防御激光原型束缚了多纤维激光器，其光束质量远非不同的限制。与高功率纤维激光繁荣同时，出现了一种新的气体激光概念。它被命名为“二极管泵的碱性激光（DPAL）”。该激光器具有可伸缩性，可与具有差异限制的光束质量的化学激光器相当，但通过高度有效的电驱动激光二极管（LD）泵送。在本文中，讨论了DPAL的原则，历史，当前情况和拟议的应用。
博士查乌基·卡斯米
Kasmi 博士是 EDGE 集团的技术与创新总裁，EDGE 集团是世界领先的先进技术和国防集团之一。Kasmi 博士在无意和有意电磁干扰、检测系统、设备测试、统计电磁学、计算电磁学和信号处理方面拥有超过 15 年的丰富经验和专业知识。他合著了 200 多篇科学论文。作为技术与创新总裁，Kasmi 博士负责监督 EDGE 新推出的两个卓越中心：雷达和电子战 (EW) 卓越中心和电光卓越中心 (EOCE)。在 Kasmi 博士的领导下，这些中心将专注于雷达、电子战和电光技术，为 EDGE 通过持续创新改造国防工业的使命做出重大贡献。此前，Kasmi 博士曾担任定向能研究中心的首席研究员。他负责在高能物理、电磁技术、创新雷达和传感系统、激光技术和声学设备等领域建立先进的研究能力——从基础物理和理论问题到实验物理。在他的领导下，该中心为合作伙伴和客户提供了战略技术。在定向能研究中心任职之前，Kasmi 博士是阿联酋一家知名网络安全公司的移动和电信实验室主任。他从头开始构建了公司的整个电信安全功能。在网络安全公司任职之前，Kasmi 博士是法国国家网络安全局 (ANSSI) 无线安全实验室的副主任。在该机构内，他还担任过研究主管和电磁安全研究员。他的职责包括协调研究、项目咨询和团队管理。Kasmi 博士之前还曾担任德国联邦武装部队大学 Helmut Schmidt 大学电气工程学院的电磁学副科学家和研究员。 Kasmi 博士的其他显著成就包括被 SUMMA 基金会认可为高功率电磁学 (HPEM) 终身研究员，并获得国际无线电科学联盟/国际无线电联合会颁发的两项青年科学家奖
实时 TaqMan PCR 及其在兽医学中的应用...
实时 TaqMan PCR 及其在兽医学中的应用 Christian M. Leutenegger 加利福尼亚大学医学和流行病学系，美国加利福尼亚州戴维斯 95616。简介 聚合酶链式反应 (PCR) 于 1985 年首次描述，是一种用于检测核酸的高灵敏度和特异性技术 [55]。该技术的发明者因其成就获得了诺贝尔奖 [43,44]，该成就彻底改变了研究和诊断的可能性。定性 PCR 是一种成熟且简单的技术，但对样本中存在的特定核酸进行量化是一项艰巨的任务。样品制备、储存或反应过程中可能发生的许多变化阻碍了准确的定量。反应条件中的微小变化也会因 PCR 扩增的指数性质而大大放大。可以通过将特定模板的 PCR 产物量相对于内部参考模板进行标准化来部分克服这些变化。考虑到已发表的数百篇关于定量 PCR 使用的论文，存在各种各样的协议也就不足为奇了。这些方法几乎仅限于研究使用，因为它们有两个共同点：难以执行且运行成本高昂。为满足更快、更准确、更经济且具有高通量能力的系统的需求，三个关键词对于下一代 PCR 系统的开发变得非常重要：自动化、标准化和小型化。通过将计算机辅助 PCR 与激光技术相结合，开发过程得到了加速，因此现在借助所谓的 TaqMan 探针对 PCR 产物进行激光引导检测，以及每个 PCR 循环的荧光数据点的实时积累几乎取代了耗时的后扩增步骤。此外，使用国际标准化的 96 孔微量滴定板格式可以在几个小时内筛选大量样本。TaqMan 原理在 Applied Biosystems (ABI) 棱镜序列检测设备（Applied Biosystems，美国加利福尼亚州福斯特城）中实现，这是目前最先进的技术之一，为进一步开发提供了独特的平台。
研究方案在帕金森氏病中的眼微生物的数字测量：试点研究的协议，以评估可靠性和临床验证
眼微生物（OMT）是一种固定的眼动，即使眼睛看起来毫不动摇/静止，也总是在肉眼中看到，但总是存在。OMT与大脑功能之间的联系为研究提供了强大的基本原理，因为在神经系统障碍的种群中，其用作生物标志物的潜力。OMT频率通常为健康成年人的70-80Hz，研究表明，在帕金森氏病（PD）等神经病患者中，这将减少。与健康的老年人相比，本研究旨在检查PD患者的OMT。这是一项探索性的，观察性的研究，它将使用新型的手持设备 - ITREMOR ONE，它已被迅速，非侵入性地评估和评估OMT频率。此设备使用针对巩膜的事件激光技术。患有PD的人满足包容性crite-clite-ria将参加涉及认知，运动（使用UPDRS-III）和OMT措施的家庭评估。以OMT为主要结果，对ITREMOR的评估很快，仅需三秒钟即可获得阅读。患有PD的人将被邀请参加实验室，以进行广泛的认知评估，并使用可穿戴传感器对平衡，步态和转弯进行评估。PD患者将在12小时的冲洗期间进行评估，并在其抗原药物中进行评估。我们将招募30名PD，30人怀疑PD和30名年龄匹配的健康控制参与者，以评估OMT。有20人患有PD的人将在相同的访问后一周在相同条件下探索一致性后一周，在相同的时间内完成重测的可靠评估。这将是同类研究的第一个研究，以非侵入性研究OMT频率，作为PD的标记/监视器，具有先进的技术，可以在诊所，实验室或家庭中使用。将OMT识别为PD生物标记物可以更好地支持临床评估，从而改善了为晚期疾病监测患者提供护理。临床试验注册：该试验已在ClinicalTrials.gov（NCT06051877; 2023年9月）注册。
LiDAR的演变及其在高精度领域的应用...
LiDAR是在1960年Theodore Maiman发明红宝石激光器之后才被广泛认可的，从技术革新来看，LiDAR经历了四个阶段。1960年，Theodore Maiman和他的同事在休斯研究实验室将高功率闪光灯照射在红宝石棒上，触发了一束相干光：第一束激光器。由于激光具有亮度好、方向性好、抗干扰等特点，激光技术被广泛应用于测距。与一般的测量方法相比，它具有精度高、分辨率高、体积小、使用方便、全天候等优点，在对地观测、环境监测、侦察等领域发挥着重要作用。同其他技术一样，激光也引起了军方的重视，很快美国军方就开始了军用激光装置的研究，第一台军用激光测距仪在1961年通过了军方试验，很快就投入了实用化。1971年，美国军方首创了世界上第一台红宝石激光测距系统：AN/GVS-3，这台第一代测距仪由光电倍增管探测器和红色外宝石光激励器组成，由于存在体积大、重量重、功耗大等缺点，很快就被第二代测距系统所取代，该测距系统采用近红外钕激光器(主要是Nd:YAG激光器)和PIN光电二极管或雪崩光电二极管，体积更小，功耗更低。随着这项技术的日趋成熟，随着20世纪70年代YAG激光技术的成熟，应用于长、中、短程激光测距雷达已成为必然趋势，1977年美国研制成功第一台手持式小型激光测距仪。 Nd:YAG激光测距仪：AN/GVS-5型，特点：尺寸与标准7-50军用望远镜相当，总重量只有2kg，适合手持使用，20世纪70年代末到80年代中期，激光测距仪成为军用激光市场上最大的采购项目[10]。起初激光测距主要用于军事和科研，在工业仪器中很少见，因为激光测距传感器太贵，一般在几千美元，高昂的价格一直是阻碍其广泛使用的主要原因。然而，由于技术的重大进步，价格已降至几百美元，使得它有可能成为一种具有成本效益的测量仪器。
制造高功率激光器的协调策略
国家光子学计划的建议 高功率激光器对美国国防至关重要。使用高功率固态激光器的定向能武器具有超精确瞄准、低单次使用成本和几乎无限的弹匣容量。在某些情况下，激光武器是应对新威胁的唯一实用方法。与以前需要在基础科学和技术方面取得重大进步的激光应用不同，许多定向能应用所需的高功率激光技术现已准备就绪，这在很大程度上要归功于国防部 (DoD) 为研发 (R&D) 和商业进步提供的资金。高功率激光器的商业应用（包括切割、焊接和增材制造）正在迅速扩展，并将在美国制造业中发挥越来越重要的作用。此外，随着这些市场推动产量增长，这一制造基础对定向能应用也将至关重要。然而，外国竞争正在加剧——美国制造业正处于关键时刻。美国是制造高功率激光器的全球领导者，但美国工业基础正在失去其对发达国家和新兴国家的竞争优势。过去十年，美国对高功率激光项目的资助有所减少，而此时该技术正处于实际应用于作战的边缘。与此同时，国外竞争迅速扩大——尤其是中国和俄罗斯。大批量生产高功率激光器是推动技术改进和进一步降低工业应用成本的关键。这一产量为国防部的应用提供了可持续的基础。目前，产量正在转移到海外，技术转让助长了外国国防威胁并侵蚀了美国的工业基础。建议：部署协调战略，确保高功率激光器的强大工业基础。与其他国家不同，美国没有协调战略来确保高功率激光器的强大制造基础。国家光子学计划 (NPI) 高功率激光器 (HPL) 工作组与定向能专业协会 (DEPS) 合作，召集了领先的国防承包商、商业激光公司和学术界，以确定改善美国国防行动和重新夺回我国制造业优势的建议。 HPL 工作组成员建议成立定向能计划办公室，制定和实施一项至少包含两个基本要素的国家战略：
使用光子减速
使用当今的激光技术。寻求Attsond激光脉冲是激光物理学研究的最前沿（1-3）。脉冲可能会引起Attoelectronics的发展，从而可以研究动力学并控制生物学，化学和固态物理学的电子过程，并以相同的方式导致Femtsecond Laser Technology导致FEMTEMETION（1）。另一方面，最先进的超强度激光器可以输送高达1 pw，脉冲持续时间从500 fs降至18 fs，在800 nm至1 m（4）。可以识别出通往Attsond脉冲的两条路径；与固态激光振荡器技术相关的第一个（5）将最短的激光脉冲的极限降低到近IR中的4.5 fs到可见域。在这些波长下，打破了Attosend阈值意味着产生亚周脉冲（6，7）。另一个路径是基于通过强烈的飞秒激光脉冲在稀有气体电离中产生的一些短波长竖琴的仔细组合（8），导致100-极端的紫外线脉冲（3）。产生更短的单周期的可能性，超强脉冲为新的未探索物理学开辟了道路，并可能产生超明显的attosecond脉冲（3）。超短脉冲产生和计算的当前方法已经按照传统材料的线性和非线性光学的限制（5）。超强激光的进一步发展必须基于相对论强度的非线性光学（能够处理高功率密度和热负荷的介质）（9）。一个例子是，Shvets等人最近引入了光学参数AM-PLIFIER（10）的等离子体。（11）。在本文中，我们提出了一种将现有最短的脉冲进一步缩短到超强单周期脉冲的方法。此方法基于血浆中激光脉冲经历的频率降档（或光子减速），因为与相对论质量非线性和激光唤醒场的合并自我相互作用（12）。光子频率降档伴随着总波动的保护，导致激光场矢量电位的强烈增强（13）。相对论自我关注还提供了峰值激光场的加法放大。使用三维（3D）和二维（2D）粒子中的粒子（PIC）仿真，我们发现该方法适用于脉冲宽度，激光频率，激光强度和血浆密度的广泛参数。该方法是一般且健壮的，因为可以调节等离子体密度以在较大的频率和脉冲持续时间内生成脉冲。尽管以前的作品（6，7）在产生单周期
启动会议 2024 年 12 月 10 日和 11 日
TALOS-TWO 新闻稿 启动会议 2024 年 12 月 10 日和 11 日 TALOS-TWO 项目（战术先进激光光学系统：高功率激光技术、弱点研究、晕影开发和操作研究）由欧洲国防基金资助，于 2024 年 12 月启动。TALOS-TWO 的目标是到 2030 年为完全欧洲自主的 100kW 级激光武器铺平道路。该项目重点关注激光效应器的激光源和光束组合模块，将有助于完善关键的 LDEW 技术和子系统，并提供概念证明，即组合技术可以满足不同用例中最终用户的需求。启动会议由 CILAS（项目协调员）主持，他强调了激光武器作为军队在现代战争背景下应对新兴威胁的新系统的重要性。 TALOS-TWO 的目标是确保欧盟部队对激光组件的主权，并为未来 L-DEW 系统的激光源架构带来创新的欧洲解决方案。CILAS 还强调了与国家计划建立协同作用以及与国防部协调继续 TALOS-TWO 未来演示工作的重要性。在 2023 年 4 月结束的欧洲 PADR（国防研究准备行动）TALOS 项目（https://www.talos-padr.eu/）成果的基础上，TALOS-TWO 汇集了来自 8 个国家的 21 个欧洲合作伙伴。该联盟包括法国（CILAS）、意大利（Leonardo）和德国（Rheinmetall）的三大 LDEW 国家冠军、另外两家大公司、7 个研究机构、5 家中小型企业和 1 家中型股公司，促进了学术界和工业界的跨境合作。 TALOS-TWO 项目成果将对 LDEW 学术和工业领域产生重大影响：该项目将成为不同欧盟国家之间合作的良好典范，并将为欧盟国防部门的经济增长和创新提供巨大潜力，从而直接促进欧盟的卓越和自主，并使欧洲走在 LDEW 市场的前列。特别是，TALOS-TWO 将：- 开发两种采用创新架构的高功率 1µm 组合激光源演示器 - 使用 2µm 激光源模拟组合方法（虚拟 2µm 演示器） - 有助于建立 1µm 和 2µm 激光源的欧洲供应链 - 开发完全欧洲化的 2µm（“人眼安全”）激光源所需的成熟技术，显著提高输出功率 - 率先对目标周围的危险区域进行动态 3D 可视化，以进行控制射击 - 研究高能激光对相关目标的影响，以预测 LDEW 效应器击败这些目标的能力 - 与国家计划协同将 TALOS-TWO 技术纳入国家演示器 - 为 2030 年 1µm 100kW 级 LDEW 和 2µm 10kW 级 LDEW 的 TRL 8 未来发展提供路线图。