Odpowiem na to z mojego doświadczenia z wycinarkami laserowymi. To prawdopodobnie oznacza, że otrzymam mniej głosów, ponieważ jestem poza uniwersum Gwiezdnych Wojen, ale nieważne.
Lasery
Promienie laserowe same w sobie nie są gorące. To interakcja między laserem a innymi materiałami wytwarza ciepło. W typowej wycinarce laserowej (w szczególności laserach nie światłowodowych) znajdują się lustra, które przekierowują wiązkę lasera z emitera laserowego na zamierzony cel. Te lustra przejmują cały ciężar wiązki lasera bez żadnego chłodzenia. Jest też soczewka skupiająca, przez którą przechodzi wiązka, aby przejść z „grubej” wiązki lasera do takiej, która wygląda jak klepsydra, przy czym ognisko jest cienką częścią klepsydry i gdzie zazwyczaj starasz się uzyskać ten punkt u góry materiał do cięcia lub wytrawiania. Ta soczewka ma pewne chłodzenie, ponieważ często gaz jest kierowany na cięty kawałek z różnych możliwych powodów, których nie będę tutaj omawiał. Ten strumień gazu nie jest jednak przeznaczony do chłodzenia.
Obiektyw i lustra mogą się nagrzewać, ale tylko wtedy, gdy się brudzą lub są używane z wiązką, która przekracza ich zamierzoną moc. Dzieje się tak, ponieważ mają one odbijać lub załamywać światło, a nie je pochłaniać. W najlepszym interesie operatora przecinarki leży utrzymanie ich w czystości, aby nie uległy uszkodzeniu ani nie zmniejszyły działania lasera.
Samo źródło lasera nagrzewa się i wymaga chłodzenia, tak, ale to przepływa przez nią również duża ilość energii elektrycznej, która pobudza cząsteczki i tworzy wiązkę lasera. Oddziałuje również ze światłem w inny sposób, ponieważ próbuje powstrzymać światło i sprawić, by wychodziło tylko w jednym kierunku. Z tego powodu, zamiast martwić się o ostrze, zastanawiałbym się, jak użytkownik miecza świetlnego mógłby trzymać, a nie trzymać. Stworzenie wystarczającej ilości lasera, aby przebić się przez masywne stalowe drzwi, wytworzy równie dużą ilość ciepła. Laser potrzebuje ponad 150 watów, aby przeciąć nawet cienką blachę stalową.
Widziałem w YouTube filmy z ponad 4000-watowych laserów przecinających 1 "-4" stali, co jest wystarczająco imponujące, a jest to wiązka wielkości ołówka lub cieńsza. Potrzebujesz znacznie więcej mocy (i generowanego ciepła), aby mieć laser 1 "-2" do przecięcia drzwi wybuchowych, tak jak robią to Qui-Gon i inni.
Interakcje lasera i chłodzenie
Jest też obudowa wokół soczewki skupiającej. Aby skierować gazy we właściwym kierunku do cięcia, zastosowano dyszę w kształcie stożka, która zawiera również wiązkę lasera. Zauważyłem, że nagrzewają się tylko wtedy, gdy wiązka nie jest prawidłowo skupiona i uderza w bok stożka. Jeśli przechodzi obok bez dotykania, żadne ciepło nie jest przekazywane do stożka. Ogrzewanie to zachodzi niezależnie od przepływających przez niego gazów, więc efekt chłodzenia tego gazu jest bardzo minimalny w odniesieniu do ciepła generowanego przez wiązkę lasera faktycznie oddziałującą z materiałem.
Jeśli spojrzysz na przykładowe zdjęcie poniżej, laser wchodzi do otworu w lewym górnym rogu, po czym natychmiast uderza w zwierciadło zawarte w sekcji kątowej 45 stopni kierując go prosto w dół (jeśli jest odpowiednio ogniskowane). Tuż w części radełkowanej znajduje się soczewka, która jest radełkowana, dzięki czemu można rozebrać ten zespół i wymienić lub wyczyścić soczewkę. Rura z zadziorami w prawym dolnym rogu to wlot gazu (zazwyczaj powietrza). Dno to kolejny otwór, z którego wychodzą gaz i laser. Gdyby nie było w tym soczewki, można by ją bez problemu przedmuchać, więc nie ma interakcji między nią a wiązką lasera poza lustrem i soczewką. (Wszystkie pokrętła to po prostu śruby regulacyjne.)
Powietrze
Poza tym powietrze jest naprawdę słabym przewodnikiem ciepła. Jest tak ubogi, że często służy jako izolator. Jak inaczej można gotować na gorącym piecu i nie poparzyć się, z wyjątkiem przypadkowego bezpośredniego kontaktu z kuchenką, patelnią lub naczyniem do gotowania. Możesz trzymać rękę tylko kilka cali nad gorącym palnikiem i nie ma problemu, ale spali on jedzenie bez żadnych problemów dzięki bezpośredniemu kontaktowi między dobrymi przewodnikami ciepła a jedzeniem.
Powietrze jest zbiorem gazów i nie jest dobrym przewodnikiem ani radiatorem. Powietrze doskonale nadaje się do konwekcji, ale ilość ciepła, które może zostać przekazane, jest minimalna, ponieważ niewielka masa substancji nie może magazynować dużej ilości ciepła. Powietrze jest używane jako izolator w chłodnicach i ścianach budynków.
https://www.hunker.com/12323257/how-is-air-an-insulator
Materiały
Ponadto wykonałem wiele różnych materiałów organicznych w wycinarce laserowej, której cięcie wymaga bardzo małej mocy lasera. 80-watowy laser przecina jedną kromkę chleba prawie tak, jakby jej tam nie było. Dość łatwo trawi również krakersy graham, pianki marshmallow i czekoladę. (Tak, wytrawiłem elementy S'mores). Rozmawiałem też z kimś, kto wytrawiał hamburgery. Właściwie miałem zamiar nakręcić film o tym, jak niebezpieczne są wycinarki laserowe, używając hot-dogów jako substytutu palców.
Z drugiej strony wytrawiłem i wyciąłem papier i tektura falista bez podpalania. Wszystko to odbywa się poprzez regulację mocy i prędkości maszyny, dzięki czemu do materiału wkładasz tylko taką ilość lasera, jaka jest potrzebna do odparowania materiału i nie podgrzewasz otaczającego materiału.
Trafność
Co to wszystko oznacza dla miecza świetlnego? Cóż, pokazuje, że narzędzie, które może przeciąć grube stalowe drzwi, może z łatwością przejść nawet przez tors człowieka z niewielkim lub żadnym oporem. Pokazuje również, że efekt kauteryzacji może być możliwy z powodu tylko „niewielkiego” nagrzewania materiału otaczającego cięcie, a nie tylko podpalenia wszystkiego.
Pokazuje również, że sama wiązka lasera nie jest Naprawdę duży problem, ale uchwyt ręczny powinien być poważnym problemem z wysoką temperaturą. Oczywiście uzyskanie lasera wystarczająco mocnego, aby przeciąć grubą stal z takiego malutkiego narzędzia, może być ręcznie machane przez „obcą / zaawansowaną inżynierię”, więc problem radiatora / rozpraszania można rozwiązać w ten sam sposób.
Do tej pory miałem do czynienia tylko z wycinarkami laserowymi o mocy 100 W lub mniejszej, więc byłoby interesujące usłyszeć od kogoś doświadczonego w większych laserach przemysłowych.
Edycja:
Dla tych z Was, którzy nie uważają miecza świetlnego za broń laserową, Wookieepedia stwierdza, że nazywa się je również mieczyami laserowymi i że została zaprojektowana po nauczeniu się, jak „zamrażać” laser. Artykuł stwierdza, że ludzie niezaznajomieni z tą bronią nazywali ją mieczem laserowym, ale Luke Skywalker nazwał ją tak w „The Last Jedi”. Można powiedzieć, że był sarkastyczny, jeśli chodzi o jego użycie, ale mimo to to powiedział.
Miecz świetlny, nazywany również mieczem laserowym przez tych, którzy go nie znali, był charakterystyczną bronią , którego obraz nierozerwalnie wiązał się z mitami Zakonu Jedi i ich biegunowymi przeciwieństwami, Sithami.
[...]
Pierwsze miecze świetlne powstały, gdy prekursor Zakonu Je'daii połączyli zaawansowaną technologię poza światem z rytuałem kucia, ucząc się, jak „zamrażać” wiązkę lasera. [8]
https://starwars.fandom.com/wiki/Lightsaber/ Legendy
Wikipedia podaje, że używa tych samych kryształów, które zostały użyte do stworzenia superlasera dla Deathstar.
Źródłem mocy miecza świetlnego jest kryształ kyberu. [21] Te kryształy są również źródłem mocy superlasera Gwiazdy Śmierci. [22] [23]
https://en.wikipedia.org/wiki/Lightsaber
Edit 2:
Laser może być używany do generowania plazmy, a lasery o wystarczającej mocy generują plazmę.
Filamentowanie odnosi się również do jaźni -ogniskowanie impulsu laserowego dużej mocy. Przy dużych powiększeniach nieliniowa część współczynnika załamania staje się ważna i powoduje wyższy współczynnik załamania w środku wiązki lasera, gdzie laser jest jaśniejszy niż na krawędziach, powodując sprzężenie zwrotne, które jeszcze bardziej skupia laser. Mocniej skupiony laser ma wyższą szczytową jasność (irradiancję), która tworzy plazmę. Plazma ma współczynnik załamania światła mniejszy niż jeden i powoduje rozogniskowanie wiązki laserowej. Wzajemne oddziaływanie współczynnika ogniskowania załamania i rozogniskowania plazmy powoduje tworzenie się długich włókien plazmy, które mogą mieć długość od mikrometrów do kilometrów. [57] Jednym z interesujących aspektów plazmy generowanej przez włókna jest stosunkowo niska gęstość jonów z powodu efektu rozogniskowania zjonizowanych elektronów. [58]
https://en.wikipedia.org/ wiki / Plasma_ (fizyka)
Inne publikacje również wspierają tworzenie plazmy przez lasery i przeprowadzono wiele badań na ten temat.
Interakcja między impulsową wiązką lasera a jakąkolwiek substancją jest niezwykle złożona [3]. Jest to proces nieliniowy, zależny od właściwości lasera (fluencja, czas narastania i trwania impulsu, długość fali, jakość wiązki), składu podłoża i charakteru powierzchni oraz środowiska, w którym tworzy się plazma (ciśnienie i skład). Naliczyliśmy ponad 1500 publikacji w ciągu ostatnich 5 lat na temat osoczy indukowanych laserem związanych z LIBS, z których wiele dotyczyło badań wpływu długości fali lasera, [...]
https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/laser-induced-plasma