يعتقد مؤلفو الاختراع أن أشعة الليزر المنحنية التي تخلق حزم بلازما منحنية في الهواء يمكن استخدامها لدراسة الأجسام الخطرة أو التي يتعذر الوصول إليها عن بُعد ، أو مراقبة التركيب الكيميائي لطبقات مختلفة من الغلاف الجوي ، أو لحماية الأشياء المهمة من العواصف الرعدية.
"لقد تمكنا لأول مرة من إظهار أن الحزم الهوائية ، ما يسمى بأشعة الضوء المنحنية ، يمكن إنتاجها باستخدام نبضات ليزر قصيرة جدًا وقوية جدًا قادرة على توليد حزم من البلازما أثناء انتشارها عبر الهواء ،" قال. البروفيسور بافيل بولينكين ، المؤلف الرئيسي للنشر من جامعة أريزونا. تم إثبات إمكانية وجود أشعة الضوء المنحنية لأول مرة من قبل السير جورج بيدل إيري ، عالم الرياضيات والفلك الإنجليزي ، في القرن التاسع عشر.
هذه الحزم لها شكل منحني ، لأنها تتكون من مزيج من موجات الضوء ، واحدة رئيسية ، تحمل الطاقة الرئيسية لنبض الضوء ، وعدد كبير من الموجات الكهرومغناطيسية الدافعة الأقل كثافة ، منفصلة عن بعضها البعض في الطور. لكي يصبح شعاع الضوء العادي شعاعًا متجددًا ، يجب أن ينعكس أو يمر عبر قناع طور قادر على تغيير أطوار موجات الضوء في الحزمة. من الصعب للغاية إنشاء مثل هذا القناع ، لأنه لأول مرة تم وصف تأثير انتشار أشعة الضوء بشكل تجريبي مؤخرًا نسبيًا.
"تم الحصول على الأشعة الهوائية لأول مرة بشكل تجريبي ووصفها في مقال علمي منذ حوالي عام بواسطة ديميتريوس كريستودوليديس من جامعة فلوريدا ، وهو مؤلف مشارك في نشرتنا. ثم أوضح هو وزملاؤه كيف يمكنك ثني ليزر ضعيف مستمر شعاع في عوارض هوائية ". - قال Polynkin.
نبضات الليزر القوية جدًا التي تدوم بضع فمتوثانية - أجزاء من المليون من المليار من الثانية - عازمة على شكل أشعة بواسطة Airy Polynkin وزملاؤه ، منتشرة في الهواء ، ولديهم الطاقة التي تسمح لهم بتأين ذرات جزيئات الغاز. يمكن استخدام حزم البلازما المنحنية هذه في الممارسة العملية.
"على سبيل المثال ، يمكن استخدام هذا الشعاع للتحليل الطيفي عن بعد. طاقته كافية لتبخر كمية صغيرة جدًا من المادة من سطح الجسم ، والتي ، بالمعنى التقريبي ، قد تكون أو لا تكون قنبلة. النبض من طلقة الليزر ، التي يمكن إطلاقها من مسافة آمنة ، ليست سوى بضعة ملي جول ، ولا يمكن أن تسبب انفجارًا. يمكن قياس طيف المادة المتبخرة المضاءة بضوء نفس نبضة الليزر ومعرفة نوع وجوهنا "، كما يقول بولينكين.
تطبيق آخر محتمل لحزم البلازما المنحنية ، المسماة "الرصاص الخفيف" في الغرب ، هو مراقبة التركيب الكيميائي للغلاف الجوي. نظرًا لحقيقة أن حزمة البلازما منحنية ، فمن الممكن بمساعدتها "إلقاء الضوء" على طبقات فردية من الغلاف الجوي ودراسة أطيافها ، بينما تتألق أشعة الليزر المستقيمة بشكل حتمي عبر سماكة الغلاف الجوي بالكامل ، مما يجعل من المستحيل فصل المساهمات في أطياف المواد والجزيئات التي تم الحصول عليها الموجودة في الغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يحاول بعض العلماء استخدام نبضات ليزر الفيمتوثانية لإثارة البرق في السحب الرعدية ، والتي ، وفقًا للخبراء ، يمكن استخدامها لتحويل تصريفات الصواعق من الأشياء المهمة مثل المطارات أو محطات توليد الطاقة. نظرًا للهيكل المعقد لمثل هذه النبضة ، فإن إزالة جزء من الموجات المدفوعة من شعاع الضوء ، على سبيل المثال ، أثناء مرور السحب ، لا يؤدي إلى تدميرها.على العكس من ذلك ، فإن تفاعل الموجات بعد التغلب على العائق يجبر الحزمة على استعادة المكونات المفقودة وإعادة التركيز.
قال جيروم كاسباريان ، الفيزيائي بجامعة جنيف والذي يستخدم الليزر: "هذه الخاصية المذهلة لنبضات ليزر الفيمتوثانية ستسمح لـ" الرصاص الخفيف "الذي يصنعونه باختراق الغيوم وجبهات المطر دون عوائق ، مما يجعلها جذابة للغاية لدراسة الغلاف الجوي". إثارة تصريفات البرق.
