چین با رونمایی از بزرگترین کریستال باریم گالیم سلنید (BGSe) جهان، پیشرفتی چشمگیر در فناوری لیزرهای پرقدرت و حسگرهای فروسرخ به دست آورده است. این کریستال ۶۰ میلیمتری، که توسط تیمی به رهبری پروفسور وو هایشین در مؤسسه علوم فیزیکی هفی (آکادمی علوم چین) توسعه یافته، میتواند لیزرهای فروسرخ موجکوتاه را به پرتوهای میانه تا دور تبدیل کند. این پرتوها با کمترین افت از جو زمین عبور کرده و برای کاربردهای نظامی، از جمله هدفگیری ماهوارهها، ایدهآل هستند. این دستاورد، که در ژورنال چینی Synthetic Crystals منتشر شده، چین را در رقابت تسلیحات لیزری یک گام جلوتر میبرد.
کریستال BGSe با توانایی تحمل شدت لیزر ۵۵۰ مگاوات بر سانتیمتر مربع—حدود ۱۰ برابر بیشتر از آستانه آسیبپذیری مواد نظامی کنونی—مشکل دیرینه خودتخریبی در لیزرهای پرقدرت را حل کرده است. برای مثال، در آزمایشی در سال ۱۹۹۷، لیزر MIRACL نیروی دریایی آمریکا به دلیل آسیب داخلی در هدفگیری ماهواره ناکام ماند. این کریستال، با تبدیلکننده فرکانس لیزری ۱۰×۱۰×۵۰ میلیمتری، از اپتیکهای سنتی پیشی میگیرد و کاربردهای نظامی و غیرنظامی مانند تصویربرداری پزشکی و ردیابی موشک را تقویت میکند.
فرآیند تولید این کریستال پیچیده و نیازمند دقت بالاست. باریم، گالیم و سلنیم با خلوص بالا در لولههای کوارتز تحت خلأ قرار گرفته و در کوره دوگانه تا ۱,۰۲۰ درجه سانتیگراد ذوب میشوند. طی یک ماه، کریستال در محیطی کنترلشده سرد شده و سپس در ۵۰۰ درجه سانتیگراد آنیل میشود تا عیوب حذف شوند. پرداخت نهایی با ارههای الماسی و دوغاب اکسید سریوم، شفافیت نوری را تضمین میکند. این فرآیند، که اکسیژن و رطوبت را حذف کرده و دما را با دقت کنترل میکند، چالشی است که آزمایشگاههای غربی هنوز در مقیاس بزرگ موفق به انجام آن نشدهاند.
این پیشرفت چین را در رقابت تسلیحات فضایی، بهویژه در برابر شبکههای ماهوارهای مانند استارلینک، تقویت میکند. نگرانیهای پکن از نقش این شبکهها در درگیریهایی مثل اوکراین و تایوان، توسعه این فناوری را تسریع کرده است. با این حال، کاربردهای غیرنظامی مانند طیفسنجی مادون قرمز و حسگرهای پیشرفته نیز از این کریستال بهرهمند خواهند شد. در حالی که چین از سال ۲۰۲۰ این کریستالها را در برنامههای تحقیقاتی خود ادغام کرده، این دستاورد میتواند توازن قدرت در فناوری لیزر را تغییر دهد.