レーザー兵器について

質問

ちょっと自分とこの創作でレーザー銃とか設定してみたのですが・・・。ですがそもそも兵器としてレーザーを使用するのは非効率らしいですね（汗）
基本的に現時点で作りえるレーザーのエネルギーの高さってどれくらいなんでしょうか。
またアホウな初心者でも分かりやすいレーザーに関しての文献・サイトなど教えていただければ幸いです。

追記：ぜんぜん関係ないんですけど、いわゆるライトセイバーの類は原理にどうしても納得がいかないので設定しませんでした。かっこいいんですけどね。でも光が棒状になる（？）ってどういうことよ！！これだけはわからん！！

回答No.5

noname#11476 · ベストアンサー

どれだけの出力が得られるのかと言えば、いろんなやり方があり途方もない出力まで考えられますが、人間が持ち歩ける範囲だとある程度限られます。
確かに効率は悪いので（一般には投入エネルギーの数％、ただし半導体レーザならば数十％になる）、現時点では携帯用としては現実的でないかも知れません。
しかし、私は将来に渡って出来ないとは思いませんね。

現にミサイル迎撃用レーザ装置としては、ずいぶん前からアメリカは真剣に開発しています。

パルスレーザを使えば、同じ１Ｊのエネルギーでも瞬時に照射されるため、物質を破壊する力は飛躍的に増大します。
一般の人にはあまりなじみはありませんが、ちょっとしたレーザ装置でも、直接人に当たるとやけどをする、ジーパンが焦げる、出力が大きいとコンクリートの壁に穴が空くなどのことがあります。
（私はうっかりジーパンに穴を開けました。わずか数Ｗのレーザですけどそれくらい出来ます。）

大出力レーザではNo.1の人が述べたレーザ（アシュラ）も巨大ですね。
これは、シードレーザ光を多数ならべたレーザ増幅装置（ネオジウム：ガラスレーザが使われています）に分配して増幅し、最後にまた合成してペレットに照射します。
すると、太陽に匹敵する大爆発が瞬間的に起きて、核融合が起きるという代物です。

もちろんとてつもなく危険です。大抵の物質は一瞬で破壊するでしょうね。（領域は広くありませんけど）

お礼

専門家の方のご意見をいただけて喜ばしい限りです。
コンクリートに穴が開くのですか・・・それだけの破壊力があれば十分です。

回答No.8

hayasitti

No.7の者です。
お礼の文中に「相手を殺さないですむレーザー兵器」と書いてあったので追記しておきます。

現代のレーザーでも遠距離から人間の目を潰すことぐらいはできるだろうと思います。
（※しかも、網膜を焼いてしまうので、一生失明です。）
発表会などで用いるレーザーポインターでも、近い距離なら直接眼で見ると害があるくらいです。
レーザーポインター以上の精度なら簡単に出せそうですし。
問題となる出力も肩に背負えるくらいの大きさの電源装置（バッテリーとか）を装備すれば、この問題も解決しそうですし。

こうなると、あれほど意味のないといわれつづけた光学レーザーの意味が出てきます。
直進性に光速度がついていますから。
あとは相手の眼をねらって照射するだけです。
（ただ、眼の真正面から入射しないとダメージが小さくなるかもしれません）
これだけで、敵の視界を奪って無力化できます。

お礼

追記ありがとうございます。
対人で失明効果はなかなか驚異ですね。というか対人におけるレーザー武器は目を狙う・・・とか実弾武器とはまた違った常識とか設定できそうです。

回答No.7

hayasitti

化学レーザーでは、前述している人たちの通りです。
現実問題としても光学レーザーを地表高度で使うのは、光の散乱が大きいらしく満足のいく射程が出ません。
射程を求めると、破壊力が下がります。
破壊力を下げないために、出力を上げると、大型化します…。
この繰り返しです。兵器として用いるには大型化しすぎるということです。

現代におけるレーザー兵器の研究はＳＤＩ構想（核ミサイルから自国を守る考え）の時に、化学レーザーを地上から照射して、ミラー衛星に反射させミサイルを撃墜しようと考えていたそうです。
その場合でも、超大型のレーザー兵器にもかかわらず、高い山の上に建設しなければならなかったようです。
また、照射するエネルギーが低いと破壊力を得るために相対的に照射時間が長引くので、あまりに速い動きをするものでは一点にエネルギーを集中できず、破壊できない場合もあります。

レーザーなのか、ビームなのか分かりませんが、自由電子レーザーを挙げておきます。
自由電子は粒子であり、磁場などの外界からの力がなければ基本的に直進します。
自由電子レーザーは、自由電子を磁石を用いて波の動きを持たせ、それを通常の光学レーザーに位相（波の動き）を同期させたものです。
出力は光学レーザーの約100倍程度だそうです。
細かい情報は参考URLの「FEL装置」のページを参照してみてください。
問題は大きさですね。とても銃には見えません。

あと、追記のライトセイバーは、高出力のメーザーを考えればできるかもしれません。
高出力のメーザーを出力すれば、空気がプラズマ化できます。
プラズマ化すれば発光して目に見えるはずです。（雷がそうです。）
ある一定距離で拡散してしまうと考えれば、光の棒は途切れます。
以上の考え方をすれば、光が棒状に見えます。
（上手く表記できていればいいのですが…。）

□□□□□●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○○○○○○…
□□□□□●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●○○○○○○○…

｜ 本体 ｜｜ レーザーでプラズマ化した空気（可視） ｜出力が下がって拡散（不可視）

ただ、すごい熱はでるわ、不安定で爆発するかもしれないわと、現実問題でできるかどうかはわかりません。

最後に、レーザーについてのサイトのURLを書いておきます
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2574/lasertop.html

参考URL：

http://www.rs.noda.tus.ac.jp/~felsut/

お礼

回答ありがとうございます。
やはりレーザーに現行兵器類のような殺傷力を求めるのは無理があると考え、逆に「相手を殺さないで済む」武器とかなんとか考えております。

ライトセイバーに対するご意見も大変参考になりました。出力した光線がある一定距離で拡散するだろうなとは思っていたのですが、きれいに棒状になるのかな？というところが疑問でしたが、hayasittiさんの説明だと少なくとも剣先が団扇状になるような拡散ではないようなので、納得しました。

すごい基本的なことであれですが「空気はプラズマ状になると発光する」というのはなんとなくそうだろうなという程度の認識だったので、こうして正しい知識として教えていただいたのでまた何か使えそうです。

回答No.6

inoue

現行の兵器に取って代わるメリットがいまいちないため実用化されないのかもしれませんね。
たとえば歩兵用の銃器をレーザーに置き換えた場合、傷口を熱でふさいでしまいますから弾丸を用いた出血多量による殺傷という美味しい効果をみすみす逃してしまいます。
また高温多湿のジャングルなどでも濃厚な大気に邪魔されて威力が落ちる可能性があります。
もし歩兵用に使用するなら強力な乾電池状のものに１発分の電力を蓄え、今の弾薬のように運用するのがいいかもしれません。

レーザー兵器のメリットとしては長距離にもかかわらず直進する、光速で命中する。ということが上げられると思います。
となれば地球上で使用するよりは宇宙空間で使用するほうがメリットは高そうです。
衛星軌道上から都市や、行動中の機動艦隊を爆撃して消滅させるというのは効果がありそうですね。
実体弾と違い撃墜できませんし、放射能による汚染もありませんから手軽に使えそうです。

お礼

レーザー兵器の現状とか実際の特徴・メリットを分かりやすく教えてくださって有難うございます。
やはり「殺傷力の低い武器」という路線のほうがよろしいようですね。どうせ一般人が護身用につかうとかいう設定ですし。

エネルギー供給源として最初エネルギーカートリッジ式を考えていたのですが、エネルギーレベル（照射時間の違いとかで何段階かあります）を変えるとあまっちゃったりしそうなので弾薬式のがスマートかもしれませんね。
参考になりました。

回答No.4

sgp

こんにちは。
創作でレーザー銃を……とのことですが、それは、どの種類の創作ですか？
現時点で、ってことなら、銃って設定はちょっとムリがあるように思います。
だって、前掲の、ご回答者のかたおふたりともご指摘になられてるように、それだけの高い周波数のレーザー、つまり高エネルギーのレーザーとなると、持って歩けるような銃とかでは、ムリのような気が……。
でも、もしＳＦの設定なら、やれるかなあ……。
現時点では、巨大なエネルギーを作るには、「加速」とか「増幅」という方法を使うことが多いみたいですもんね。そうすると、巨大な施設が必要ってことにもなります。
でも、変な例えですが、今ポピュラーなプラズマですけど、電化製品のプラズマってどんな状態のものかよくわかんないけど、テレビなんか、ブラウン管は電子ビームって飛ばして対象の画面を発光させますでしょ。どうしても距離が要りましたよね。でもプラズマ状態であれば、距離が要らないってわけでしょ。陽子と電子が、イケイケの状態にあって、ちょっとつつくだけで発光させられるわけでしょ。だから距離が要らない。色は、ガスの種類を変えるとかしてるんじゃないかな。多分。

レーザーのエネルギーを増幅させるにも、今みたいな、ビリヤード現象（？）を使わなくてもいずれはよくなるんじゃないでしょうか？

だから、現時点というより、ＳＦの設定なら、ペタワットなんて途方も無いエネルギーも、銃で出せる設定にしていいかも。

これはあくまで創作上のアドバイスですけれど……。ホラ、スティーブン・ホーキング博士があみ出した、今最もホットな理論、膜宇宙論においては、この世界をある階層の次元と考え、それより上の次元が、（ホーキング博士は時間も次元に加えるので、この世界を４次元として）五次元から１１次元まであると考えるのだそうです。
これが事実なのか、どうか、今、多分アメリカで、その検証のための加速装置を建設中だって、ちょっと前にテレビでやってました。
もし、この理論が正しければ、莫大なエネルギーでも、階層が上の次元から取り込めばいいことになり、エネルギーに対する概念が根本から変わります。

しかも、博士がこの理論をあみ出した背景には、現時点で宇宙の姿をどうしても論理的に説明できないからであって、決して科学者の夢のある空想ではないのです。
この理論が正しければ、現時点では、だだ「そうである」としか言いようのない、量子論も、科学的にしっかりした原理で裏付けられるものになる期待があるのです。
（つまり現時点で量子論は、原理が説明できていないのです）

さあ、そう考えると、ＳＦの設定も楽しくできませんか？
どうでしょう。あんまり参考にならないかな……。

お礼

えーっとＳＦというか・・・異宇宙の異世界の地球と良く似た異文明のお話です・・・ていうかファンタジー？（笑）

本当はそーいうの（メカとかＳＦっぽいのとか）縁のない人間なもので、かなり無理無茶無謀なのですが、創作というのは上手にウソをつくという部分がたぶんにあると考えておりますので、うまくウソを付くために情報を集めさせていただいています。
ましてや実在の技術や理論なんかをネタにしますのでＳＦファンのかただとか、詳しい方々が見ても面白いと思えるものにしようと。

いわば科学的根拠をネタにしてホラを吹く感じです。
とうわけで一つのホラを吹くのに百の事実が私には必要です。その意味ではｓｇｐさまのご意見も大変参考になりました。ありがとうございました

回答No.3

SCNK

＃１にあるとおりかなりの高出力のものがあるようです。ただ出力というのは、1秒間連続して出力したとした場合の平均出力と、パルス状に出力した場合に実際に照射されている出力である尖塔出力の二つがあります。パルスの幅（実際には時間）を短くすれば平均出力が同じでも、尖塔出力は大きくなります。レーザーで物体を破壊する場合は、物体内部に与えられるエネルギーが重要ですから平均出力の方が重要ではないかと思います。高出力のレーザー装置を作るにあたって、固体のルビーなどを励起する方式では、励起される物質が発生する熱などで破壊されるようになるのではないかと思います。そこら辺が限界でしょうか。化学レーザーではそういった問題は起きにくいかもしれません。それに励起させるためのエネルギー源を発生装置内部で発生させるので効率もよさそうですね。兵器に使用するためには、持ち運びが容易でなくてはならないので、そちらの方が有利でしょう。
現在の銃砲が取り扱いやすいのは、発射薬の中にエネルギーがコンパクトに詰まっているからです。このようなものがレーザーで実現できれば実用化は可能でしょう。またレーザーのメリットは動いている目標に対して見越し角をとる必要がないことですね。デメリットは大気の透過性などに影響をうけることでしょうか。これらの面を比較して採用が検討されるのだと思います。

お礼

レーザーの出力に関しては大変参考になりました。

＞固体のルビーなどを励起する方式では、励起される物質が発生する熱などで破壊されるようになるのではないかと思います。そこら辺が限界でしょうか。化学レーザーではそういった問題は起きにくいかもしれません。

実は固体レーザーで考えていました(^^;)再検討してみます。

回答No.2

dyadics13

＞そもそも兵器としてレーザーを使用するのは非効率らしいですね

かもしれません．
が，アメリカ空軍ではミサイル迎撃兵器として
Airborne Laser(ABL)というのを開発しています．

もっとも，予算緊縮で実戦配備までいかない可能性が大きいですが．

参考URLを見てみて下さい．

参考URL：

http://www.janes.com/aerospace/military/news/jdw/jdw020606_1_n.shtml

お礼

現実の兵器としての運用がどうなっているのか大変参考になりました。有難うございます

回答No.1

westpoint

世界最高レベルのレーザーは、大阪大学レーザー核融合研究センターにある物だったと思います。

出力1000ペタワットで、それを照射することで１兆分の１秒と言う短時間ですが、約1000億気圧、約1000万度と言う状態を作れるそうです。

そのレーザーは全長約300メートルの円筒装置の中を走るビームを徐々に増幅して、一度広げた後、レンズミラーで100分の5ミリ以下に集光すると言うシステムです。

お礼

なるほど。１０００億気圧に１０００万度ですか(^^;)核融合につかうのですね？
そこまでの大出力は想定してませんでした。現状の最新情報の提供有難うございます。