Если бы лет сорок назад человек, не связанный с радиоэлектроникой, услышал слова «лазер» и «мазер», он, вероятно, решил бы, что это из какой-нибудь скороговорки или, скорее всего, из веселой и бессмысленной ребячьей считалки.
А сейчас… Вот они стоят — три лазера, три богатыря. У них звучные имена: ЛГ-24М, ЛГ-55 и К-ЗМ. Перед ними не три дороги, а значительно больше, и каждый из них идет одновременно несколькими. Ибо, как сказано в проспектах на русском, английском и немецком языках:
— Газовый оптический квантовый генератор ЛГ-55… предназначен для использования в научных исследованиях и в учебных целях.
— Газовый оптический квантовый генератор ЛГ-24М… предназначен для использования в системах направленной связи и телевидения, прецизионных дальномерах, локации, химии, медицине и других областях науки и техники.
— Области применения рубинового лазера К-ЗМ: производство полупроводниковых, электровакуумных и микроэлектронных приборов; точное приборостроение; биологические исследования.
Читатель, видимо, заметил, что я упорно избегаю дать полное наименование установки К-ЗМ. Но как бы я ни оттягивал, привести его все же придется: «Установка для сварки и пробивания отверстий с помощью лазерного луча». Какое обыденное название! И какое разочарование! Блестящий, ослепительный в буквальном и переносном смысле луч, еще недавно объект всеобщего восхищения, — и вдруг прозаическая промышленная «Установка для сварки…», да к тому же еще и серийная. «Кинозвезда» превратилась в рядового труженика — какая печальная судьба… А давно ли репортеры, упиваясь собственной эрудицией, небрежно бросали загадочные и звучные слова: когерентный монохроматический луч, индуцированное излучение, накачка. Давно ли, объясняя невеждам, как работает лазер, они все как один сравнивали атомы его рубинового стержня с отрядом шагающих в ногу солдат и радовались при этом свежей и доступной для понимания аналогии. Давно ли — опять-таки все как один — изумлялись они прозорливости Алексея Толстого с его «Гиперболоидом инженера Гарина» (принцип действия которого не имеет ровно ничего общего с принципом действия лазера). И вот финал — лазерная романтика кончилась, начались суровые будни. Увы, таков удел всех выдающихся открытий — некогда любимцев ветреной публики, избалованной зрелищем фейерверка научных и технических достижений. Ведь и запуск очередного девяносто такого — то спутника серии «Космос» мы теперь встречаем чуть ли не с меньшим интересом, чем сообщение об открытии новой автобусной линии. Привыкли!
И вот как-то тихо и незаметно промелькнуло сообщение о том, что наши глазные хирурги получили в свое распоряжение советский лазер для точечной сварки отслоившейся сетчатки — эту операцию невозможно выполнить никаким другим способом. Вскоре группе ученых была присуждена Ленинская премия за разработку оптических квантовых генераторов на полупроводниках. Потом советские физики Басов и Прохоров одновременно со своим американским коллегой Таунсом были удостоены Нобелевской премии за разработку теории квантовых генераторов. А сейчас, на выставке экспонируются наши серийные лазеры!
И честное слово — необычайно приятно читать в проспекте на всех трех языках: «ЛГ-24М отличается высокой механической прочностью; он сохраняет свои параметры при длительной транспортировке и климатических воздействиях окружающей среды. Благодаря этому он заслуженно считается одним из лучших приборов этого класса».
Да, но при чем же здесь химия? Что ждут или уже получили от оптических квантовых генераторов химики, внесшие свою лепту в создание чудесных приборов? Ведь именно химики выращивают рубиновые кристаллы и очищают газ нужного состава для газовых лазеров.
… Каждый, кто знаком с производством синтетического волокна, знает о проблеме фильеры — своего рода «сита» с тончайшими и точнейшими отверстиями, через которые продавливается синтетическая масса, образуя нити. Попробуйте проделать в стальном кружке десятки, даже сотни дырочек правильной круглой формы с диаметром в тысячные доли миллиметра! А луч рубинового лазера «попробовал» — и отлично получилось. За пять десятитысячных долей секунды световая «игла» прошивает (а точнее, прожигает) отверстие диаметром от полмиллиметра до одного микрона. А знаете ли вы, что это такое — отверстие диаметром в один микрон — в тысячную долю миллиметра! Его площадь в две с лишним сотни раз меньше площади сечения человеческого волоса! (Все мало-мальски тонкое как-то принято сравнивать с человеческим волосом, и я решил не нарушать традицию).
Естественно, инструмент для такой ювелирной работы — рубиновый лазер — спарен в установке К-ЗМ с микроскопом (тем более, что его луч биологи могут использовать в качестве тончайшего скальпеля при исследованиях клеток).
Сейчас создается автоматическая быстродействующая установка, которая сама, без вмешательства человека будет пробивать лучом отверстия в заданных точках со скоростью десять отверстий в секунду.
Изготовление фильер, как бы важны они ни были для промышленности химического волокна — это, так сказать, косвенное применение лазерного луча в химии с использованием его «пробивной способности», его «грубой физической силы». Однако химикам предстоит исследовать и непосредственное воздействие луча лазера на химические вещества — например, выяснить, как ведут себя вещества в удивительных условиях, возникающих в фокусе когерентного луча, когда в крошечном объеме создаются огромные световые интенсивности и температуры, а также такие колоссальные напряженности электрического поля, которые невозможно получить никаким другим способом. Вероятно, химические реакции в этих условиях будут протекать по особому — скажем, под влиянием гигантской световой интенсивности большую роль приобретут фото-химические процессы.
Быть может, луч лазера послужит и своего рода «запальным шнуром» для реакций, которые «трудно начинаются» в обычных условиях… словом, поживем — увидим.
М. Гришин