شاید این روزها بیش از گذشته در خوص سلاح سلاح پلاسما Plasma Weapon خبرهایی را در سایت ها، شبکه های اجتماعی و ماهواره ایی شنیده باشید ؟ امروز در میهن پست میخواهیم در خصوص این سلاح مخوف اطلاعاتی را با شما در میان بگذاریم. با ماهمراه شوید.
سلاح پلاسما Plasma Weapon چیست ؟
سلاح پلاسما Plasma Weapon در واقه یک دستگاه مدرن است که از پلاسما برای ایجاد آسیب استفاده می‌کند. این سلاح‌ها در نمونه‌های آزمایشی دنیای واقعی و البته در جهان‌های تخیلی وجود دارند که اصول کارکرد و کاربردهای متفاوتی دارند.
قبل از تشریح سلاح پلاسما بد نیست بدانید که ماده می‌تواند در سه حالت جامد، مایع یا گاز وجود داشته باشد. واقعیت این است که می‌توان حالت‌های دیگری را نیز برای ماده قائل شد که یکی از آن ها پلاسما است.
ما در سیاره‌ای زندگی می‌کنیم که در لایه‌ای از گاز قرار گرفته است. این گاز، ترکیبی از اکسیژن و نیتروژن محسوب می‌شود. اگر از سطح زمین فاصله بگیریم، شرایط جوی بسیار متفاوت خواهد بود. در فاصله‌ای حدود ۸۰ کیلومتر بالاتر از جو زمین، ترکیب اصلی اتمسفر به صورت مخلوطی از بار‌های مثبت و منفی است. در حقیقت در این فاصله از زمین ساختار جو، به صورت یونیزه در آمده است.
ساختار یونیزه به ترکیبی اشاره دارد که در آن، ذرات باردارِ مثبت، منفی و خنثی به صورت مخلوط کنار هم قرار گرفته باشند. به این حالت از ماده، «پلاسما» (Plasma) گفته می‌شود. معمولا پلاسما را به عنوان حالت چهارم ماده می‌شناسند. بسیاری از ستاره‌شناسان معتقدند پس از انفجار بزرگ یا بیگ بنگ، در ابتدا این حالت از ماده تشکیل شده است.
نحوه ایجاد و انواع مختلف پلاسما
به منظور ایجاد حالتِ پلاسما، بایستی به اتم‌های یک ماده انرژی تزریق شود. این انرژی می‌تواند به شکل‌های مختلفی از جمله گرمایی، الکتریکی یا نور باشد. اگر انرژی وارد شده به ماده به اندازه کافی زیاد نباشد، پلاسما به حالت خنثی اولیه باز خواهد گشت.
اگر به ارتفاع بیشتری برویم، بخش بسیاری از اتمسفر را ترکیبات یونی تشکیل می‌دهند. جالب است بدانید که ۹۹ درصد از مواد تشکیل دهنده کیهان به صورت پلاسما است.
عمدتا پلاسما به صورت طبیعی ایجاد می‌شود. البته در آزمایشگاه نیز این حالت از ماده را می‌توان ایجاد می‌کنند. معمولا از پلاسمای مصنوعی در فرآیند‌های تولید سطح و لایه نشانی استفاده می‌کنند. در حالت کلی سه نوع پلاسمای زمینی، ستارهای و مصنوعی وجود دارد. در ادامه نمونه‌هایی برای هریک از این پلاسماها ذکر شده است.
پلاسمای مصنوعی
- نمایشگر‌های پلاسما
- لامپ فلوئورسنت
- پلاسمای استفاده شده در لایه نشانی
- لیزر پلاسما
پلاسمای زمینی
- رعد و برق
- شفق قطبی
- لایه یونوسفر
- شعله‌های بسیار داغ
پلاسمای ستارهای
- ستاره‌ها
- طوفان‌های خورشیدی
- سحابی بین ستارهای
- فضای بین سیاره‌ها، ستاره‌ها و کهکشان‌ها
ویژگی‌های پلاسما
پلاسما پر انرژی‌ترین شکلِ ماده محسوب می‌شود. ساختار پلاسما از ذرات متحرکِ مثبت، منفی و خنثی تشکیل شده. البته این حالت بسیار مشابه به حالت گازی است. مهم‌ترین تفاوت‌های میان این دو شکل از ماده به ترتیب زیر هستند.
- پلاسما دارای هدایت الکتریکی بسیار بالایی است.
- پلاسما به میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی نسبت به میدان گرانشی حساس‌تر است.
- حرکت ذرات باردار در پلاسما، منجر به تولید میدان مغناطیسی و الکتریکی می‌شود.
- به دلیل بی‌نظمی شدید و سطح انرژی بالا در پلاسما، این حالت، تابش الکترومغناطیسی مختص به خود را ایجاد می‌کند.
به‌منظور نگه داشتن انرژی بالا در پلاسما، تزریق پیوسته انرژی به ماده بایستی برقرار باشد.
پلاسمای مصنوعی – سرد و گرم
پلاسمای گرمایی یا پلاسمای داغ، در قوس‌های الکتریکی، جرقه‌ها یا شعله‌ها ایجاد می‌شوند. در این نوع از پلاسما یون‌های داغِ مثبت و منفی با انرژی بالا در حرکت‌اند. این نوع از پلاسماها در لیزرهای قطع‌کننده کاربرد دارند. دمای کاری این لیزرها بین ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است.
پلاسمای سرد یا غیر گرمایی پلاسمایی است که به نسبت کمتر یونیزه شده باشد. در این پلاسما الکترون‌ها در دمای بالا و یون‌های مثبت و خنثی در دمای پایین قرار دارند. زمانی که یک لامپ فلوئورسنت در دمای اتاق روشن می‌شود، پلاسمایی سرد در لامپ شکل می‌گیرد.
کاربردهای پلاسمای مصنوعی
از پلاسمای گرمایی در صنایع مختلف خصوصا در صنعت لایه‌نشانی، خالص‌سازی مواد و تولید سطح استفاده می‌شود. نمونه‌هایی از کاربردهای پلاسمای گرم در ادامه ذکر شده‌اند:
- تولید قوس الکتریکی در نور‌افکن‌ها
- فرآیند پوشش پلاسمایی
- تولید جرقه به منظور بریدن و جوش دادن فلزات
- تولید انرژی در فرآیند همجوشی هسته‌ای
اگرچه دانشمندان به دنبال درک عمیق‌تر ساختار و ویژگی‌های پلاسما هستند، با این حال استفاده از پلاسمای سرد یا غیرگرمایی در تکنولوژی‌های جدید رو به رشد است. برای نمونه در تولید اجزاء سخت کامپیوتر، از فرآیند رسوب‌دهی شیمیایی بخار مبتنی بر پلاسما، به منظور تولید مدار مجتمع استفاده می‌شود. در ادامه نمونه‌هایی از کابرد‌های پلاسمای سرد ارائه شده است.
- لامپ‌های فلوئورسنت
- نمایشگر‌های پلاسما
- کنترل‌کننده‌های محیطی
- لوازم تزیینی
نمایشگر‌های پلاسما
صفحه نمایش‌های پلاسما، از دو لایه شیشه‌ای تشکیل شده، که لایه‌ای نازک از پیکسل بین آن‌ها قرار گرفته است. هریک از پیکسل‌ها از سه سلول گازی تشکیل شده. گاز موجود در سلول‌ها ترکیبی از نئون و زئون است. هریک از این سلول‌ها به نحوی با فسفر رنگ‌آمیزی شده‌اند که هنگام تابش نور آبی، سبز یا قرمز را ساطع می‌کنند.
شبکه‌ای از الکترودها جریان الکتریکی را بین منبع و سلول‌ها برقرار می‌کنند. زمانی که جریان الکتریکی برقرار شود، گاز درون سلول‌ها به صورت پلاسما در آمده (یونیزه می‌شوند) و نور فرابنفش ساطع می‌کنند. فسفر درون سلول‌ها این تابش را دریافت کرده و نور‌های سبز، قرمز یا آبی ساطع می‌کنند.
و حالا سلاح پلاسما ؟
یک سلاح آزمایشی پرتابه‌ای است که با استفاده از تخلیه پلاسما بین الکترودها، مهمات را شتاب می‌دهد. این سلاح از یک بانک خازن برای تولید انرژی ولتاژ بالا استفاده می‌کند و یک محیط پیشراننده (برای مثال گاز) را به پلاسما تبدیل می‌کند. گسترش سریع پلاسما، گلوله را به حرکت درمی‌آورد.
- مزایا: سرعت قابل تنظیم با ورودی انرژی، بدون محدودیت پیشراننده‌های سنتی.
- معایب: سنگین (برای مثال حدود ۲۰ کیلوگرم برای حداقل قدرت)، غیرعملی برای استفاده قابل حمل.
پلاسما گازی بسیار داغ و یونیزه است که در آن الکترون‌ها از اتم‌ها جدا شده‌اند. این حالت ماده در رعد و برق، خورشید و دیگر ستارگان دیده می‌شود.
سلاح‌های پلاسمای بر پایه لیزر
سیستم‌هایی همچون پرتابه انرژی پالسی (PEP) از پلاسما برای ایجاد اثرات قابل تنظیم استفاده می‌کنند. یک پالس لیزر مواد هدف را تبخیر و پلاسما ایجاد می‌کند. با تنظیم انرژی، PEP می‌تواند درد، فلج یا انفجار مخرب ایجاد کند.
- مکانیسم: انفجار پلاسما پالس‌های الکترومغناطیسی تولید می‌کند که سیگنال‌های عصبی را مختل و بدون آسیب فیزیکی، درد یا اثرات حرکتی ایجاد می‌کند.
سلاح پلاسما Plasma Weapon در جهان‌های تخیلی
وارهمر ۴۰۰۰۰ Warhammer
سلاح‌های پلاسما در این بازی، هیدروژن را با استفاده از هسته‌های ترکیبی و حبس مغناطیسی به پلاسما تبدیل می‌کنند.
- پیستول پلاسما: یک سلاح دستی
- توپ پلاسما: سلاحی نصب‌شده روی وسایل نقلیه
- مخرب پلاسما: نسخه نادر و پرقدرت
- گلوله‌های پلاسما: شبیه انفجار خورشید عمل می‌کنند و آسیب حرارتی انفجاری ایجاد می‌کنند.
هالو یونیورس Halo Universe
سلاح‌های پلاسما در این بازی تخیلی، پلاسما را با استفاده از میدان‌های مغناطیسی پایدار می‌کنند.
- پیستول پلاسما: شلیک‌های شارژشده با استفاده از میدان‌های ردیابی حرکتی هدف را دنبال می‌کنند.
- موشک‌های پلاسما: سلاح‌های نصب‌شده روی کشتی‌ها برای بمباران مداری
| معیار | دنیای واقعی | جهان‌های تخیلی |
| منبع انرژی | خازن‌ها، لیزرها | هسته‌های ترکیبی، میدان‌های مغناطیسی |
| قابل حمل بودن | سنگین، نصب‌شده روی وسایل نقلیه | دستی (پیستول‌های پلاسما) |
| اثرات | درد / فلج قابل تنظیم یا انفجار | تخریب حرارتی، اثرات انفجاری |
| اعتمادپذیری | آزمایشی، شکننده | رایج در زرادخانه‌های علمی-تخیلی |
سلاح پلاسما Plasma Weapon در داستان‌ها به‌طور معمول مفاهیم دنیای واقعی را اغراق‌آمیز نشان می‌دهند و بر قدرت تخریبی و قابلیت حمل تأکید دارند، درحالی‌که نمونه‌های واقعی تمرکز بر کاربردهای غیرکشنده و قابل تنظیم دارند.
به عبارتی دیگر سلاح پلاسما Plasma Weapon نوعی سلاح پیشرفتهٔ نظری یا علمی-تخیلی است که به جای استفاده از گلوله‌های فیزیکی، از پلاسما—یعنی حالت چهارم ماده—برای آسیب رساندن به هدف استفاده می‌کند.
سلاح پلاسما چگونه کار می‌کند؟
در تئوری، یک سلاح پلاسما با تولید پلاسما در دمای بسیار بالا (ده‌ها هزار درجه سانتی‌گراد) آن را به سمت هدف شلیک می‌کند. معمولاً این کار نیاز به:
منبع انرژی بسیار قوی
میدان‌های مغناطیسی برای کنترل پلاسما
سیستم‌های خنک‌کننده پیچیده
ویژگی‌های احتمالی سلاح پلاسما:
قدرت تخریب بالا: به‌دلیل دمای زیاد، می‌تواند فلز را ذوب کند.
برد محدود: پلاسما در هوا پخش می‌شود، بنابراین برد مؤثر آن کم است.
اثر نوری زیاد: پلاسما درخشان است و هنگام شلیک، نور زیادی تولید می‌کند.
صدای خاص: به جای صدای انفجار سنتی، صدای «فیش» مانند ایجاد می‌کند.
آیا سلاح پلاسما Plasma Weapon واقعی است؟
تا به امروز، سلاح‌های پلاسما هنوز در حد تحقیق و تخیل علمی هستند و استفاده عملی از آن‌ها در میدان نبرد به دلیل نیاز شدید به انرژی و کنترل دقیق پلاسما هنوز ممکن نشده است. با این حال، برخی کشورها روی فناوری‌های مشابه، مثل سلاح‌های لیزری یا ریل‌گان‌ها کار می‌کنند.
وضعیت کنونی سلاح پلاسما Plasma Weapon ؟
در حال حاضر، سلاح پلاسما Plasma Weapon بیشتر در حد تحقیقات آزمایشگاهی هستند (مثل سیستم‌های پلاسما ریلیگان یا لیزرهای پلاسمایی). برخی پروژه‌ها مانند سلاح‌های پلاسمایی الکترومغناطیسی توسط ارتش‌های پیشرفته آزمایش شده‌اند، اما هنوز به مرحله عملیاتی نرسیده‌اند.
کاربردهای سلاح پلاسما Plasma Weapon در صورت استفاده نظامی برای چیست ؟
- ضد موشک: استفاده برای انهدام موشک‌ها یا پهپادها.
- سلاح فضایی: در محیط خلاء، پلاسما می‌تواند کارایی بهتری داشته باشد.
- سلاح تاکتیکی: برای نابودی زره‌های سنگین یا تجهیزات دشمن.
