科普-中华学生百科全书-第314章
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氧化碳激光器加上电源等设备大约重 8 吨，即使堆在一起也要占 8～9 个平方
米面积。你可以想象一下功率达一两万瓦的激光器该有多重、多大。用作激
光炮的二氧化碳气体激光器更庞大，只能堆置在山洞里用。怪不得一些对发
展光武器持悲观想法的人讥笑这些大家伙说：“其实不需要激光，只要把这
笨重、庞大的装置砸在坦克上，也足够把它压垮了。”
尽管如此，由于现代战争的需要，激光炮的研究还在进行。比较有希望
的是不需要电源，利用化学激励的氟化氘激光器，它可以制造成体积小、效
率高的激光炮。美国已经把这样的激光炮安装在试验飞机上，做截击空对空
导弹的试验。
激光导弹
在海湾战争中，以美国为首的多国部队向伊拉克境内发动大规模空袭，
摧毁了伊拉克的许多重要军事目标。最后，这场战争以伊拉克的失败而告终。
美国的飞机上装有激光瞄准器，它能发射出红外激光。当一架担任侦察
任务的飞机在空中发现地面目标时，就边在空中盘旋，边用激光瞄准器不断
的向目标发射激光束。这种激光束实际上起着向导的作用。这时，担任攻击
任务的另一些飞机就随后飞来，向目标扔下激光制导导弹。这些激光制导导
弹上装有自动跟踪系统。这种自动跟踪系统等于导弹的眼睛，当导弹扑向目
标时，它能根据从目标上反射回来的激光，不断地修正飞行中的航向，从而
准确无误地击中目标。
其实，这类激光制导导弹，早在 70 年代，美国在越南战场上就使用过。
现在不仅有空对地导弹，而且有地对地、空对空、地对空等多种激光导弹。
人们感兴趣的激光器是反洲际导弹激光武器。
洲际导弹大都带有核弹头，飞行速度每秒 5 公里以上。它的爆炸力强，
破坏范围大，不能让它在自己国土上起爆，要在离国土尽可能远的地方拦截
它。当敌方导弹发射以后，先要发现它、监视它，并用计算机算出它的轨迹，
确定拦截方案，最后才反射反洲际导弹对付它。整个过程需要相当长的时间，
其中的关键是发射反弹道导弹，速度要快，否则，敌方导弹已飞到自己的国
土上空，再截击它就为时过晚了。光速每秒达 30 万公里，比导弹快得多，如
能用激光作拦截武器，可以赢得时间，从这一点来说，光武器可能是一种理
想的反导弹武器。
但是，随着对激光武器的研究逐步深入，科学家认识到要发展这种武器
还有不少困难。除了激光设备庞大、笨重以外，主要问题是大气对激光的影
响。温度、气压的起落变化会影响光束质量，使光束无法集中；大气对激光
的吸收会随激光强度的提高而急剧上升，强光束难以在大气中传播；雨、雪、
雾还会挡住激光，使激光射不到远处。因此，这种武器在实战中应用的可能
性极小。
于是，科学家设想把激光武器搬到大气层外的太空中去，装在卫星上。
避开了大气层的影响，激光有希望成为空间战的武器，在太空中进行反卫星、
反导弹的战斗。特别是军事卫星，它要侦察地面的军事活动，必定有光学观
察窗，和许多精密的仪器设备，这正好是激光武器可以攻击的弱点。
1975 年 10 月和 11 月间，位于印度洋上空监视前苏联洲际导弹地下发射
井的美国预警卫星，受到前苏联西部地区一种神秘的强光照射，卫星上的红
外探测器短时间失灵，变成了“盲人”。事情发生之后，不少美国人认为前
苏联动用了地对空激光武器。美国官方调查后宣称，造成这一事件的原因是
前苏联西部地区某一天然气田失火，烈焰腾空，光照霄汉，亮得使美国卫星
上的红外线“眼睛”也看不见了。
这件事情使激光武器专家受到启发：既然天然气失火可以使卫星暂时致
“盲”，那末比天然气失火发的光强得多的激光当然也可以通过卫星探测窗
进入卫星，把它的探测器打毁，使它成为永久性的“瞎子”。看来，在未来
的空间战中，激光将是一种有效的武器。因此，一些军事大国都在进行空间
激光武器的试验。他们计划把激光武器装在航天飞船上送到太空中，或以卫
星为激光武器基地，在太空中巡游。这种激光武器能攻击它能找到的所有航
天器，也能迅速地探测到敌方洲际导弹的活动，并在导弹刚刚飞出大气层外，
就把它摧毁。
激光武器还在研究中，不能实用，但是，能提高作战武器性能的一些专
用装置已开始用于实战。
其中，最重要的是激光制导武器。比如，用激光制导的炸弹，可以命中
2 米宽的小桥。用普通炸弹平均 100 枚才能炸中一次，用激光制导的炸弹一
发就中。1976 年在中东发生的战争中，战场上出现过激光制导反坦克导弹。
只见火光一闪，一辆坦克就粉身碎骨。有人猜测这恐怕就是“死光”武器；
其实，它是激光反坦克导弹在战场上发挥威力。
生命之光
治疗眼睛
激光为人类做的第一件好事，就是进入人的眼底去治疗各种眼病。全世
界接受激光治疗，治愈了眼病的人已有成千上万。激光可以医治多种难治的
眼病，而最拿手的是我们已提到过的视网膜凝结术，还有虹膜穿孔术。所以，
激光眼科治疗机，也称激光视网膜凝结器。
人眼的视网膜，是感受外来光线的视经组织，它紧贴在眼底上。视网膜
发生病变，出现裂孔，眼球内的玻璃体会通过这个孔进入视网膜下，使视网
膜渐渐剥离下来，病人的视力渐渐减退，直到丧失视力。发病的早期把裂孔
封闭，就有可能使视网膜的损伤得到治疗，恢复正常。没有激光，这种手术
是很难做的。
早期的视网膜凝结器采用能焊接金属的红宝石激光器。当然要控制激光
脉冲的能量，太大反而损伤视网膜，太小又起不了作用。激光能量适中，光
束射入眼内，聚焦在裂孔上，使裂孔周围的蛋白质变成凝胶状态，就能把裂
孔封闭起来，达到治疗的目的。
虹膜穿孔术，就是用激光在虹膜上穿一个孔，可以减低眼压，治疗闭角
型青光眼。青光眼也是一种可能造成病人失明的眼病。用红宝石激光做虹膜
穿孔术时，会引起虹膜出血。后来改用氩离子激光器发射的蓝绿光来做穿孔
术；因为微细血管吸收强的蓝绿光后也会凝结，用蓝绿光做穿孔术，可以防
止虹膜出血。现在氩离子激光眼科治疗机已成批生产，成为一种常用的眼科
医疗设备。
医治牙齿
在牙科，激光可以代替牙钻。根据世界卫生组织统计，儿童的龋齿发病
率是相当高的，大约达到 75％。对龋齿的传统治疗方法是使用牙钻，它钻得
牙齿又酸又疼，然后是清洗、上药、补洞。
用激光治牙，病人几乎没有不舒服的感觉，而且只要不发炎，一次治疗
就能解决问题。牙科激光器是激光器中最小的弟弟，它的功率很小，只有 3
瓦，相当于一支节能灯，几乎不产生热量。它的发射端实际上是像头发丝那
样细的光导纤维。
治疗时，只须将光纤发射端接近龋齿灶，发出激光束，龋处组织就会分
解，然后用清水冲洗掉。如果龋齿仅是浅度的牙珐琅质受损，激光束会将受
损处的细微孔隙一一封死，这样便可以防止乳酸腐蚀牙本质。如果已出现了
龋孔，用激光束钻孔、清洗后，即可将人造珐琅质材料填入空洞中，再用激
光加热接合处，使人造珐琅质材料与牙珐琅质融为一体。
激光治牙不仅无痛、迅速，而且治疗后的效果也好。
激光手术刀
利用激光能量高度集中的特点，把它作为外科手术上用的手术“刀”，
有它的独到之处。常用的二氧化碳激光“刀”，刀刃就是激光束聚集起来的
焦点，焦点可以小到 0．1 毫米，焦点上的功率密度达到每平方厘米 10 万瓦。
这样的光“刀”所到之处，不管是皮肤、肌肉，还是骨头，都会迎刃而解。
激光“刀”的突出优点之一是十分轻快。用它来动手术时没有丝毫的机
械撞击；用功率为 50 瓦的激光“刀”后，切开皮肤的速度为每秒钟 10 厘米
左右，切缝深度约 1 毫米，和普通手术刀差不多。用激光“刀”来切开骨头，
几乎和切皮肤一样“快”，这就比普通手术刀优越多了。一般来说，切骨手
术要使用锯子和凿子，比如打开一小块头骨就要用一个小时，医生费力，病
人受苦。使用激光“刀”，就可以大大减轻医生的劳动强度，并减轻病人的
痛苦。
激光“刀”的另一个突出优点是激光对生物组织有热凝固效应，因此它
可以封闭切开的小血管，减少出血。医生在激光“刀”的帮助下，向手术禁
区发动了进攻，攻克了一个个顽固堡垒。比如血管瘤，一动刀就会出血，往
往危及生命，是碰不得的地方；医术再高明的医生也爱莫能助。自从有了防
止出血的激光手术“刀”，医生就大胆地闯入了这块禁地了。用激光“刀”
为病人治疗口腔血管瘤，手术成功率高达 98％。医务工作者还用激光“刀”
成功地对血管十分丰富的肝脏禁区进行了手术。
科学家发现激光封闭血管作用的大小与激光的波长有关。钇铝石榴石激
光器输出激光波长为 1．06 微米，凝血效果好；而用输出激光波长为 10．6 微
米的二氧化碳激光器，效果就不太理想。氩离子激光器发射的蓝绿激光，凝
血效果比 1．06 微米的激光还要好。但是，氩离子激光的功率不如钇铝石榴石
激光；所以，深入出血禁区的手术，一般都用波长 1．06 微米的激光。
那么，激光“刀”是什么样的呢？尽管它的“刀刃”只是直径为 0．1 毫
米的一个小圆点，这把“刀”的刀体却相当大。二氧化碳激光“刀”一般来
说，高近 2 米，长近 2 米，宽不到 1 米。钇铝石榴石激光“刀”要小一点，
但也没有一点刀的样子。其实，它的主体是一台激光器，包括电源和控制台。
激光器是固定的，要使激光束能按医生的意图传到病人身上做手术的部位，
还须配置一套叫光转弯的导光系统。
导光系统是激光“刀”的重要部分，它必须轻巧、灵活，让医生得心应
手。二氧化碳激光“刀”，一般使用导光关节臂。它由好几节金属管子组成，
节与节之间成直角，可以转动，有一点像关节，光学反射镜就装在关节的地
方，激光束通过反射镜转弯。钇铝石榴石激光“刀”和氩离子激光“刀”除
了用导光关节以外，外面包上塑料套，再包上金属软管，比较柔软，可以自
由弯曲。光在光导纤维中传导和电在电线里传导相似。用光导纤维就比导光
关节臂灵活、轻巧得多了。
现在，凡是用手术刀做的手术，都能用激光“刀”来做。医生可以根据
对于手术的要求选择一种更合适的。相反，激光“刀”可以做一般手术刀无
法做的手术。有了光导纤维以后，激光就可以钻到人的肚子里为人治病，这
是手术刀甘拜下风的地方。医生把它和胃镜配合起来，送到病人胃里，如发
现胃溃疡出血，只要一开激光，立即�
