光电仪器 (7)
在老A吸引我注意的第二个装备是化工厂演习的时候C3拿的那个军用的毒剂侦检仪。不过那设备还不够高级,以至于他们还要贴近“有毒气体”散放的地点采样分析。其实现在很多国家面对不断扩散的化学/生物武器的威胁,正在采取措施,加强对这类武器的防御。美国国防部认为,需要能在战场上使用的、快速响应的、灵敏的监视系统,以尽快提供化学/生物威胁的报警。这种系统不同于防空和反潜警戒系统,必须具有搜索、探测、识别、定量化、监测和诊断等功能。而美英法等国正在大力研发的化学/生物战剂探测激光雷达就可以用于化学/生物战剂的遥测。它的原理说来很简单:每种化学战剂仅吸收特定波长的激光,对其他波长的激光是透明的。被化学战剂污染的表面就会反射不同波长的激光。化学战剂的这种特性,就允许利用激光雷达探测和识别。激光雷达可以利用差分吸收、差分散射、弹性后向散射、感应荧光等原理,实现化学生物战剂的探测。化学/生物战剂探测激光雷达采用的激光器,主要是CO2激光器和Nd:YAG激光器。
与此同时,美国还研制、试验了采用频率捷变CO2激光器和先进探测算法的激光雷达系统。该系统是使用差分吸收和差分散射激光雷达模式的距离分辨激光雷达,可扫描大气和地面,探测化学蒸气以及空中的液体和颗粒,使用脉冲重复频率100Hz、1J级的激光器和61cm的光学系统,以半球扫描模式,可在5~7km距离实现距离分辨。使用较高的脉冲能量和较大的光学系统时,作用距离可达20km。目前正制造和试验实验室型装置,开发不变背景识别算法和大面积侦察用的变背景算法。
中国也在努力进行这方面的开发,也有一些突破,不过总的说来跟美国还是有相当的差距,不仅是在硬件设备方面,软件支持(比如雷达所涉及的很多算法)也还跟不上。中国的中学数理化教得很难,但是好像把多数人的创造力和热情都搞没了,那些奥数、奥化、奥理冠军们似乎都尽量要远离自己曾经创造辉煌的领域。