http://www.physorg.com/news127369010.html
April 14, 2008
根據一篇發表在最新一期 Optics Express 上的新論文，一個歐洲科學家團隊已首度謹慎地觸發雷雨雲（thunderclouds）的電活動。他們將高功率雷射光脈衝指向一個雷雨而辦到。
在新墨西哥 South Baldy 峰上方，二個雷雨通過期間，研究者利用雷射脈衝創造出電漿絲（filaments），那能像班哲明富蘭克林以絲做的風箏繩一樣導電。並沒有觸發空對地的閃電，因為電漿絲壽命太短了，而且所產生的雷射脈衝也會導致雷雨雲本身放電。
"這是邁向以雷射光束觸發雷擊重要的第一步，" 法國里昂大學的 Jerome Kasparian 表示。"這是第一次我們能在雷雨雲中產生閃電的先驅。" 產生完整雷擊的下一步或許會到來，他補充道，在這個團隊重新程式化他們的雷射以使用更精密的脈衝順序後，將產生壽命較長的電漿絲，以便在暴風雨期間更進一步引導閃電。
觸發雷擊對於基礎與應用研究來說，是種重要工具，因為它使研究者能夠研究雷擊底下的機制。此外，觸發雷擊也將使工程師評估並測試飛機與關鍵基礎建設，諸如電力線的閃電敏感性（lightning-sensitivity）。
脈衝化雷射對觸發閃電來說，代表一種潛在上相當強大的技術，因為它們能形成大量電漿絲 -- 在空中的離子化分子通道，其作用如同導線，延伸至雷雨雲中。利用雷射來觸發閃電這麼簡單的概念，是在超過 30 年之前被提出。不過迄今為止，科學家都未能完成它，因為之前的雷射並不夠強大以產生長電漿通道。當前這一代更加強大的雷射，例如 Kasparian 團隊所開發的，將改變它。
Kasparian 與他涉及 Teramobile 計畫（一個國際性計畫，由法國的 CNRS 與德國的 DFG 所創始）的同事，打造出一具強大的行動雷射，能藉由轟出超短雷射脈衝產生長電漿通道。他們選擇在新墨西哥裡的 Langmuir 實驗室測試他們的雷射，那配備能測量大氣放電的裝備。座落在 10,500 英尺的 South Baldy 峰上，這間實驗室是一處理想地點，因為它的高度接近高雷雨雲。
在測試期間，於雷射脈衝放電後，研究團隊為雲中的電氣活動定量。統計分析顯示，他們的雷射脈衝事實上加強了它所指之處，雷雨雲中的電氣活動 -- 在效果上，他們在電漿通道的位置，產生了小型區域放電。
然而，該實驗的限制是，他們無法產生壽命長到足以將閃電引導至地面的電漿通道。電漿通道在閃電可沿著它們行進屬公尺前，就會消失不見。該團隊目前正試圖增加雷射脈衝的功率達 10 倍，並利用脈衝的爆裂，更有效率地產生電漿。
雷擊打從富蘭克林以來就已成為科學研究主題，但儘管如此，卻未能完全了解。雖然科學家從 1970 年代以來就能夠藉由將小火箭（那纏繞連接地面的導線）射入雷雨雲中，以觸發雷擊，一般來說只有 50% 的火箭發射能真正地觸發一次雷擊。利用雷射技術，將使此過程更加快速，有效，且距成本效益，而且預期也能開啟許多新的應用。
※ 包括武器？還是發電？
＊ Electric events synchronized with laser filaments in thunderclouds
http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=oe-16-8-5757
Jerome Kasparian, Roland Ackermann, Yves-Bernard Andre,＊ 『冰』生『閃電』
Gregoire Mechain, Guillaume Mejean, Bernard Prade,
Philipp Rohwetter, Estelle Salmon, Kamil Stelmaszczyk, Jin Yu,
Andre Mysyrowicz, Roland Sauerbrey, Ludger Woeste, and
Jean-Pierre Wolf
Optics Express, Vol. 16, Issue 8, pp. 5757-5763
doi: 10.1364/OE.16.005757
＊ 實驗室製造出球狀閃電
＊ 美軍電漿防護罩 讓敵人目眩神迷
＊ 最小的一塊冰揭露自然本質
＊ 「熱」冰將有醫療應用
＊ 在高壓電場中水會形成「漂浮水橋」
＊ 科學家解決玻璃水之謎
＊ 雪花的數學模型
＊ 電一下，「奈米釘」從防水變成可弄溼
＊ 微晶片大小的散熱「風扇」足以冷卻筆電
＊ MIT 測試獨特的核融合發電方式
＊ 雷射光或能憑著呼一口氣偵測疾病
＊ 一圈圈的光子闡明量子物理的「鬼魅」
＊ 光的黑暗面 -- 碎形的光渦流
＊ 氣象戰爭 印度擔心中國引爆喜馬拉雅大洪水
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美空載雷射 首度擊落彈道飛彈
http://udn.com/NEWS/WORLD/WOR3/5425441.shtml
【聯合報╱編譯林沿瑜╱報導】2010.02.13
美國飛彈防禦署12日表示，美軍在太平洋標準時間11日晚間8點44分（台北時間12日中午12點44分），首次以空載雷射導能武器鎖定並擊毀一枚飛行中的彈道飛彈。這種類似電影「星際大戰」中太空戰艦光砲的導能武器，以高能量雷射光摧毀目標，射程達數百公里。
美國飛彈防禦署（U.S. Missile Defense Agency）12日說，「當『空載雷射武器測試平台』（Airborne Laser Testbed）成功摧毀一枚正在升空的彈道飛彈時，飛彈防禦署展現了導能武器在抵抗彈道飛彈上的潛力。」11日的武器測試在加州中部文杜拉市（Ventura）外海的「海軍空戰中心武器部門海上靶場」進行。
美國這項研發中的高能量空載雷射武器測試平台，結合美國頂尖航太和武器公司的技術，由波音公司生產載運武器的機身架構，是一架重新打造的波音747巨無霸噴射機，加上諾斯洛普葛魯曼公司供應高能量雷射，洛克希德馬丁公司研發光束和發射系統。
去年8月，這種雷射導能武器即有在空中鎖定飛彈的能力。波音公司表示，當時一架改良過的747-400F飛機從愛德華空軍基地起飛，使用機上的紅外線感應器發現了從加州聖尼古拉斯島發射的飛彈，當時導能武器成功鎖定這枚目標飛彈。
空載導能武器的功能在攔截敵方飛彈攻擊，並讓美軍在各種等級的彈道飛彈升空時，有能力以予以擊落。美國飛彈防禦署還說，導能武器可降低軍方攔截任務的成本。
由於導能武器使用雷射等能量進行破壞，而非實體的彈頭或炸藥，因此能達到迅速、精準、減少不必要死傷等多重軍事目的。
目前美國正在研發從陸海空到太空的全面飛彈防禦系統，包括陸基的愛國者飛彈和類似系統、海基的神盾艦搭載標準三型飛彈，及空載雷射導能武器和太空星戰衛星。陸基和海基系統過去幾年陸續成功完成實地測試，空載雷射導能武器則是首度成功擊落飛彈。
乾旱地區新希望 利用雷射刺激降雨
中央社 2010.05.05
拜雷射科技之賜，飽受乾旱侵襲的國家，未來也許可以在急需的時候製造雨雲。
英國「每日郵報」（Daily Mail）網站報導，物理學家發現，朝空中發射雷射脈衝，能觸發水滴的形成。這項突破性的技術將有助於在未來刺激降雨。
科學家卡斯帕瑞安（Jerome Kasparian）和日內瓦大學（University of Geneva）的團隊期望尋找比較環保的人工降雨方式來取代「種雲」（cloud seeding），這種人造雨的技術已經發展了50年。
所謂種雲是以火箭攜帶碘化銀粒子將它們灑向天空，這些粒子是作為「凝結核」（condensation nuclei），周遭即形成水滴。但卡斯帕瑞安表示，即使經過數十年的發展，種雲仍非一種有效的方式。
他指出，將碘化銀粒子撒向空中，對環境的影響令人擔心。
現在研究員發現，雷射科技可用於研發一種替代技術。
他們發現，朝大氣雲室發射能量光束，會產生充滿離子氮及氧分子的「通道」。其作用是充當冷凝錨（condensation anchors），和碘化銀的作用十分相似。水滴與離子融合時，它們在潮濕管道上的尺寸從50微米膨脹至80微米。 卡斯帕瑞安的團隊在好幾個夜晚朝柏林上空發射強力的「移動雷射」（Teramobile laser）。他們再度發現，濕度足夠時，凝結的水滴會沿著雷射路徑形成。
德國德勒斯登─羅森多夫研究中心（Dresden-Rossendorf Research Centre）的雷射物理專家沙爾布雷（Roland Sauerbrey）對實驗結果印象深刻。
他告訴「自然」（Nature）期刊說：「這是首次在戶外利用雷射光製造凝結。」
研究員下一步計畫是研究是否能藉由掃射天空，在更大範圍製造凝結。（譯者：中央社鄭竹雅）
輔助水凝結 雷射造雨有譜
自由 2011.09.01
〔編譯管淑平／綜合報導〕根據瑞士日內瓦大學的研究，雷射也有助於形成雨滴，提高人造雨的成效，這項成果有朝一日或許能讓人類自行決定何時何地下雨，給予全球嚴重乾旱地區所渴求的天降甘霖。
降雨是因水分子凝結在空氣中的微粒上，累積到足夠的量後，就會成雲降雨。科學界早已利用「種雲」（cloud seeding）人造雨，亦即將乾冰或碘化銀分子送到大氣中，作為凝結核，凝結水氣而後降雨。
不過，日內瓦大學物理學家卡斯帕里安說，由於大氣的多變性，使人難以掌握「種雲」的有效性，他的方法是利用強大雷射光造雨，亦即所謂的「雷射輔助水凝結」（laser-assisted water condensation）技術。
根據卡斯帕里安八月三十日在「自然通訊」（Nature Communications）期刊發表的報告，研究團隊在日內瓦隆河上空，在不同溫度、濕度等大氣條件下進行實驗，發現相較於自然情況下，須有百分百相對濕度才會發生凝結作用，而雷射光在七十％較低濕度下也能促使形成微米大小的水滴，關鍵就在於雷射光可讓空氣中形成硝酸這類可作為種雲的化學物質。
實驗中，研究人員持續對空中發射強烈雷射光，產生作用有如膠水、可吸附水分子的硝酸，在相對乾燥條件下也能讓水滴凝結，而非蒸發掉。若在吹向山區的氣流中重複這個過程，應該足以讓空氣冷卻、雨滴變大而落下成雨。不過，卡斯帕里安說，雷射造雨還有一段長路，因為雷射能產生的水分子「現階段仍僅限於微米大小」，「要真的形成降雨，應該要十倍或一百倍大」。
雷射的好處是持續性、可隨時控制開或關、精準指向。此外，實驗使用的地面行動雷射裝置即可，不需使用空中雷射系統，而且這種方式只控制大氣中一小部分水氣，不致影響原本可能飄到鄰近國家或地區的水氣，造成有如地表水一般的爭奪資源問題。
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