Các nhà khoa học Carlos Hernandez và Quentin Salter, những người tham gia vào quá trình phát triển và tạo ra một mẫu thử nghiệm của pháo laser trên tàu, đã chứng minh cho các phóng viên thấy khả năng của loại kim phun Free Electron FEL (FEL) mới của Hải quân Mỹ. Kim phun, về cơ bản là trái tim của FEL (nó được thiết kế để bơm tia laze), cho thấy công suất kỷ lục, đã hoạt động ở điện áp 500 kilovolt trong 6 giờ. Theo một trong những nhà khoa học, Quentin Salter, chính họ cũng rất ngạc nhiên trước thành công ngoài mong đợi. Ông cũng nhấn mạnh rằng những thử nghiệm thành công này sẽ đẩy nhanh đáng kể việc tạo ra một khẩu pháo laser của tàu nguyên mẫu. Quân đội Mỹ và các nhà khoa học đã làm việc trên nguyên mẫu này được 6 năm và giờ họ đã tiến rất gần đến thành công.
Mặc dù trước năm 2020, các tia laser điện tử tự do khó có thể xuất hiện trên tàu. Đến nay, nguyên mẫu tạo ra chùm tia 14 kW. Để sử dụng trong chiến đấu, bạn cần có công suất ít nhất là 100 kW. Điện áp 500 kV đạt được vào ngày 18 tháng 2 có nghĩa là thời gian phát triển sẽ giảm xuống, và khả năng sát thương của tia laser sẽ tăng lên đáng kể.
Carlos Hernandez đã có một bài giảng ngắn cho các nhà báo, giải thích một cách sinh động về mô hình kim phun nguyên lý hoạt động của tia laser điện tử tự do.
Carlos Hernandez giải thích cách hoạt động của tia laser điện tử tự do bên cạnh kim phun mô hình
Bằng cách kích thích một số loại nguyên tử, bức xạ photon có thể được tạo ra. Nếu bạn phản xạ nó trên các nguyên tử bị kích thích, thậm chí nhiều photon sẽ xuất hiện hơn. Lô photon thứ hai, không giống như, chẳng hạn, một bóng đèn, ánh sáng từ đó đi theo mọi hướng, có thể hướng theo một hướng và có bước sóng nhất định. Tuy nhiên, laser electron tự do có một tính năng độc đáo: nó không sử dụng môi trường khuếch đại, chỉ sử dụng một dòng electron đi qua một loạt các nam châm thông thường hoặc siêu dẫn. Máy gia tốc này tạo ra một chùm tia hoạt động ở nhiều bước sóng. Trong thực tế, điều này sẽ cho phép chùm FEL đi qua chiến trường đầy khói hoặc không khí biển bão hòa hơi nước mà không bị mất năng lượng. Ngoài ra, để tăng sức mạnh của chùm súng laser, chỉ cần tăng số lượng điện tử phát ra từ kim phun là đủ.
Trong một thời gian khá dài, nhân viên phòng thí nghiệm của Jefferson đã làm việc trên tổ máy số 73 với kim phun 300 kV và công suất đầu vào 200 kW. Nhưng giờ đây, nhờ thành công mà Salter và Hernandez đạt được, Hải quân Mỹ nhiều khả năng sẽ nhận được một nguyên mẫu pháo mạnh hơn dự kiến. Điều này sẽ cho phép thử nghiệm nhiều tia laser hơn, bao gồm nghiên cứu khả năng sử dụng vũ khí mới trong cuộc chiến chống tàu biển và phòng thủ tên lửa.
Máy bay laser chiến đấu dày dặn kinh nghiệm FEL của Mỹ tạo ra chùm tia mạnh nhất thế giới hiện nay, có khả năng cắt tới 6 m thép mỗi giây. Nếu quân đội Mỹ đạt được mục tiêu dự kiến của dự án (công suất chùm 1 MW), khẩu pháo sẽ có thể cắt hơn 600 m thép mỗi giây. Về lý thuyết, điều này chỉ đơn giản là đòi hỏi nhiều electron hơn, các thử nghiệm thành công của các nhà khoa học Hernandez và Salter cho thấy điều này khá thực tế. Vấn đề kích thước cũng đang được giải quyết thành công. Nguyên mẫu của khẩu pháo đang được chế tạo bởi Boeing, nó sẽ sẵn sàng vào năm 2012, và đến năm 2015, họ có kế hoạch chế tạo một khẩu pháo có kích thước nhỏ gọn 15 × 6 × 3 m. Kích thước như vậy của súng phù hợp ngay cả với các tàu nhỏ của lớp khinh hạm.
Câu hỏi mở duy nhất vẫn là vấn đề cung cấp điện cho vũ khí megawatt, vì các tàu có nhà máy điện phi hạt nhân sẽ không thể cung cấp năng lượng cần thiết. Nhưng vấn đề này đã được giải quyết. FEL chiến đấu megawatt, nếu được chế tạo thành công, sẽ chống lại hiệu quả tên lửa chống hạm siêu thanh, máy bay và tàu nhỏ cũng như tấn công các mục tiêu mặt đất. Và tất cả những điều này ở khoảng cách 300 km, không thể đạt được đối với pháo binh hiện đại.
