激光炮与粒子炮杀伤原理(求详解)

激光，高能粒子作为武器的杀伤原理~

一、定向能武器的基本原理及现状

随着激光、新材料、微电子、声光、电光等高技术的发展，衍生出一门利用各种束能产生的强大杀伤威力的“束能武器”，即人们通常所说的定向能武器。它是利用激光束、粒子束、微波束、等离子束、声波束的能量，产生高温、电离、辐射、声波等综合效应，采取束的形式，而不是面的形式向一定方向发射，用以摧毁或损伤目标的武器系统。

定向能武器，依其被发射能量的载体不同，可以分为激光武器、粒子束武器、微波武器。无论能量载体性质有什么不同，作为武器系统其共同的特点是：首先，束能传播速度可接近光束，这种武器系统，一旦发射即可命中，无需等待时间；其次，能量集中而且高，如高能激光束的输出功率可达到几百至几千千瓦，击中目标后使其破坏、烧毁或熔化；另外，由于发射的是激光束或粒子束，它们被聚集得非常细，来得又很突然，所以对方难以发现射束来自何处，对方来不及进行机动、回避或对抗。

1。战术激光武器(TLW)

战术激光武器主要由高能激光器，精密瞄准跟踪系统和光速控制发射系统等组成。

(1)高能激光器是激光武器的核心，是产生杀伤破坏作用的关键部分。在选择和研制激光武器时，应考虑的主要因素有：①尽可能高的发射功率；②有高的能量转换效率；③激光波长应位于大气窗口(指大气对该波长的能量吸收极少)；④光束发散小；⑤质量轻、体积小。迄今研制的高能激光器主要有固体激光器、CO2激光器、化学激光器。

(2)瞄准跟踪系统。对于任何武器系统来说，目标探测、捕获和跟踪都是首要任务。激光武器对瞄准跟踪系统的要求则更高。由于激光武器是用激光束直接击中目标造成破坏的，所以激光束不仅应直接命中目标，而且还要在目标上停留一段时间，以便积累足够的能量，使目标破坏。为了使激光束精确命中目标和稳定地跟踪目标，瞄准精度要求达到2×10u7(°)，跟踪精度要求高于1mrad。激光武器所要求的这种跟瞄精度是当前微波雷达无法达到的。必须发展红外跟踪、电视跟踪和激光雷达等光学精密跟踪。目前，激光雷达是国外重点发展的跟踪系统。

(3)光束控制发射系统。光束控制发射系统，亦称发射望远镜。由激光器发出的光束经光束控制发射系统而射向目标。发射望远镜的主要部件是一块大型反射镜，它起着将光束聚集到目标上的作用。反射镜的直径越大，射出的光束发散角越小，即聚焦得越好。但反射镜的直径愈大，不仅加工工艺复杂，而且造价高昂。

激光武器可分为反卫星、反天基激光武器及反战略导弹等的战略激光武器和用于毁伤光电传感器(包括人眼)、飞机及战术导弹等的战术激光武器。供陆军野战部队使用的主要是战术激光武器。战术激光武器的工作原理，以反导弹的防空激光武器系统为例，说明其工作原理，首先由远程预警雷达捕获目标，并将目标信息传送给指挥控制系统，指挥控制系统通过目标分配与坐标变换，引导精密瞄准跟踪系统捕获并锁定目标，精密瞄准跟踪系统再引导光束发射系统使发射望远镜对准目标。当目标处于适当位置时，指挥控制系统发出攻击命令，启动激光器，由激光器发出的光束，经控制发射系统射向目标，并对其进行破坏。

目前，激光致盲武器已经在90年代战场上投入使用，如美国陆军研制的“缸鱼”式激光致盲器，在海湾战争中投入使用。大功率的战术激光武器目前仍处于实验研究阶段。如美国在海湾战争之后开展了一项称之为“沙漠闪光”的研究计划，对用激光武器对付“飞毛腿”导弹进行评估和研究。待选的激光器有3种：氟化氚／氟化氢激光器、化学氧碘激光器和自由电子激光器。至于机载武器的研究，美国战略防御计划局目前正在开展一项有关激光束水平射向“飞毛腿”导弹类目标时大气湍流对传输的影响的研究。另一项研究由劳伦兹·利弗莫尔负责进行，将从高空无人驾驶飞机上直接发射激光光束，以避免大气湍流对激光传输的影响。据悉，这两项研究有可能导致90年代末进行全面的机载激光器方案的论证。由于大气对激光会产生吸收、散射和湍流效应。大气中的分子和气溶胶(尘埃、烟雾、水滴等质点)使激光束的能量发生衰减，大气湍流会使激光束发生扩展、漂移、抖动和闭烁效应，使激光能量损耗，偏离目标，对于强激光，由于大气吸收了激光束的能量，导致光路加热，从而改变了大气的折射率分布。这种大气体的激光的“热晕”效应，会使激光束发生漂移、扩展、畸变或弯曲。大气传输的另一种效应是大气击穿，也就是使大气发生电离。当大气被击穿而产生等离子体时，会严重吸收或阻碍激光束的传输，影响其杀伤破坏威力。预计，战术激光武器用于对付地面装甲目标，用于防空击毁低空飞机、拦截或击毁战术导弹在近期内尚不可能，真正进入实战应用，估计要到21世纪30年代。

2．粒子束武器

粒子束武器是用高能强流加速器将粒子源产生的电子、质子和离子加速到接近光束，并用磁场把它聚集成密集的束流，直接或去掉电荷后射向目标，靠束流的动能或其它效应使目标失效。除了粒子加速器外，粒子束武器还包括能源、目标识别与跟踪、粒子束瞄准定位和指挥与控制等系统。其中粒子加速器是粒子束武器系统的核心，用于产生高能粒子束。

为了对付加固目标，要把被加速粒子的能量提高到100MeV，甚至要提高到200MeV，并要求能源在600S内连续提供100MW的功率，最大流强10KA，脉冲宽高70ns。平均每秒产生5个脉冲。粒子束武器对目标的破坏能力比激光武器更强。其主要特点是：穿透力强、能量集中，脉冲发射率高，能快速改变发射方向。根据其使用特点，粒子束武器分为两大类：一类是在大气中使用的带电粒子束武器，它可以实施直接击穿目标的“硬”杀伤，也可以实施局部失效的装备发展“软”杀伤；另一类是在外层空间使用的中性粒子束武器，主要用于拦截助推段导弹，也可以拦截中段或再入段目标。目前对前一类粒子束武器的研究只局限于作为点防御的近程武器系统范围内，进入实战应用，预计要到21世纪二、三十年代。

粒子束武器的主要缺点是：其一是带电粒子在大气层内传输能量损失较大；其二是由于束流扩散，使得在空气中使用的粒子束，只能打击近距离目标；其三是地磁场影响而使束流弯曲。因此，这种武器距离实战应用还需相当长时间。目前发达国家主要进行基础研究，并且立足于空间防御系统，可否作为战术武器应用，目前还难以预测。

3．微波武器微波武器是一种采用强微波发射机、高增益天线以及其它配套设备，使发射出来的强大的微波束会聚在窄波束内，以强大的能量杀伤、破坏目标的定向能武器，其辐射的微波波束能量，要比雷达大几个数量级。

微波武器可用于杀伤人员，就其杀伤机理而言，有“非热效应”与“热效应”两种”。“非热效应”是利用3～13毫瓦／厘米2的弱波能量照射人体，以引起人员烦躁、头痛、神经紊乱、记忆力衰退等。这种效应如果用到战场上时，可使各种武器系统的操作人员产生上述心理变态，导致武器系统的操作失灵。而“热效应”则是利用强微波幅射照射人体，能量密度为20瓦／厘米2，照射时间为1～2秒，通过瞬时产生的高温高热，造成人员的死亡。微波束另一个特点是，它可以穿过缝隙、玻璃或纤维进入坦克装甲车辆内部，烧伤车辆内的乘员。

微波武器还可以使现代化武器系统中的电子设备及元器件失效或损坏。例如，用0�01～1微瓦／厘米2的弱微波能量，就可以干扰相应频段的雷达和通信设备的正常工作。10～100瓦／厘米2的强微波辐射形成的瞬变电磁场，可使金属目标表面产生的感应电流与电荷，通过天线、导线和各种开口或缝隙，进入坦克装甲车辆、导弹、飞机、卫星等武器内部，破坏各种敏感元件如传感器、电子元器件等，使武器系统失去其效能。微波武器的能量达到1000～10000瓦／厘米2的超强微波能量，可在很短时间内使目标因受高热而导致破坏，甚至能够引爆武器中的炸药等，使武器被毁坏。微波武器与激光束、粒子束武器相比作用距离更远，受天气影响更小，从而使对方相应对抗措施更加复杂化。

目前战术微波武器，例如车载战术性的微波武器的研究进展较快，可望在下世纪初装备部队。此外，目前美国已研制能在微波波段产生千兆瓦脉冲功率的实验型微波发射管，并希望最终脉冲功率达到100千兆瓦。

微波武器目前存在的问题：一是对有核防护设施的目标无效。许多国家的军用电子系统装有防原子破坏设备，并开始制定了有关军用电子设计标准。这些设备对微波武器也有同样的防范作用，其原因是金属板可保护电子设备不受微波热效应的影响；二是使用中对友邻部队可能构成威胁。为了发挥微波武器的作用，其功率必须很大，这样就可能对在一定范围内的友邻部队的电子系统构成巨大威胁。为防止这一点，就必须采用高度定向的天线或利用地面屏蔽物；三是微波武器可能遭受反辐射导弹(ARM)的攻击。ARM是一种寻的无线电和雷达信号的导弹。不言而喻，由于微波武器能发射出功率很大的电磁波，因此，ARM被看作是微波武器的天敌，但目前对这一问题，国际上有学者持不同看法。其理由是，一是认为微波武器功率很高，因此可能事先引爆来犯导弹；二是微波武器可能会影响ARM制导系统中的微电子线路，从而破坏ARM对其的跟踪而偏离航向。

二、定向能武器未来的研究和发展趋势

包括激光武器、粒子束武器、微波武器在内的定向能武器。目前分别处于预研、研制以及基本技术和原理方案的探讨阶段，估计将在下个世纪初叶陆续投入战场，并对未来战场的局势产生深远的影响。定向能武器未来的发展趋势是：

1．激光武器的未来研究和发展趋势

(1)发展新型的精密瞄准跟踪系统。激光武器对目标的瞄准、跟踪精度非常高，否则不能够精确击中目标，目前研制的微波雷达是无法满足要求的。国际上目前正在开展红外跟踪、电视跟踪和激光雷达等装备发展光学跟踪技术的研究，重点放在激光雷达跟踪系统的研究。 (2)开展制造大型反射镜的新型材料和新型加工工艺的研究。激光武器反射镜越大，发出的光束的发散角越小，聚焦性能好。而反射镜的直径超过1m,不仅加工复杂，造价极高，而且体积、重量增大后，主镜的定向器的转动惯量加大，不能满足对目标的跟踪速度和对付多目标的能力。为此，美国等西方国家下一步开展制造反射镜材料及新型加工工艺的研究。如美国拟采用石墨纤维复合材料作基底的反射镜，镜面镀硅并抛光，其热膨胀系数接近于零。反射镜拟采用多块镜面拼装而成，放宽了加工要求。这一工艺的突破，将有可能使反射镜的造价降低，轻便性和热稳定性能都会有所改进。

(3)积极开展强激光在大气中传输所出现的大气湍流和“热晕”的研究。目前对于激光在大气中传输，对于湍流和“热晕”的效应所造成的有害影响，正在探索和研究之中，对于大气击穿的“热晕”效应，有人提出先用低强度高重复频率的先行光束来驱除光路上的气溶胶粒子，然后发射强激光，还有人拟采用自适应光学来抵消湍流和“热晕”效应。这些方法都是正在和将要研究的课题。

2．粒子束武器的未来研究和发展趋势

(1)加强基础研究。对于粒子束武器的基础研究，首先在研究产生粒子的加速器。目前，产生粒子束的主要方法是利用线性感应加速器(LIA)。但是，由于这种加速器太笨重，因此无法投入战场使用。目前正在加紧研制体积小的LIA，其方法是以一个线性LIA为中心，然后象卷饼一样向上盘绕，以便让粒子束可以在现有的小型LIA中环流。美国陆军弹道研究试验室称，目前尚需进一步证实小型环流LIA的原理。其工作原理是：通过同一加速器，连续再循环脉动的粒子束，以便把能量逐渐加到每次通过的粒子束上。这种小型加速器能否投入陆军战场使用，尺寸和重量是关键因素。

(2)重视高能转换技术的研究。重视能量转换技术的研究，以便形成高速粒子脉冲。目前，美国空军研究机构称，传统的可控硅开关和火花放电开关的研究已经完成，下一步将开展磁性开关研究。这种开关是基于饱和的电磁感应原理，具有很高的重复率。

3．微波武器未来的研究和发展趋势微波武器未来的基本理论和基本技术方面的研究与发展范围很宽。其未来的研究与发展的重点是：

(1)重视中功率微波武器的研究。所谓中功率微波武器是其功率低于大功率微波武器，而高于现行干扰机。专家预测，对中功率微波，只要有合适的高脉冲重复率、频带宽度和脉冲形状，就会得到比现有干扰机高得多的损伤效应。电子干扰机只起到迷惑、欺骗无线电和雷达的操作手使其无法正常工作的作用，而中功率微波武器的作用是影响电子设备本身，从而使操作人员无法工作。在21世纪初叶，这种中功率微波武器将可能研制成功，以取代现使用的电子干扰机。

(2)重视解决微波武器的使用对友邻系统的影响的研究。美国空军目前正在研究一种性能优良的防护微波武器的装置，以克服在未来战场上使用微波武器时，不致影响对友邻部队设备的使用。

(3)海军用舰载微波武器有可能首先投入使用。由于各军种对微波武器都有特殊的要求。美国陆军提出的战术微波武器应能够安装到大型履带上，不仅其体积要小，而且要把定向性极高的天线装在直立的桅杆上，以利于最佳瞄准。空军则要求这种武器体积要小，功率低并采用专用天线。海军用舰载微波武器则具有功率高、天线大和作用距离远等特点。据分析，在三军中，由于海军对微波武器在重量、空间和功率方面提出的限制条件较少。因此，海军型微波武器有可能在未来10～20年内首先投入使用。

晶体伤害和射程是固定的，但是装到炮上面，就和炮的属性还有你的船，技能有关了，这个很难讲

总的来说，射程远的威力小，省电。射程近的威力大，费电。
基本上我们只用多频，标频，和射频三种。射程依次增加，伤害依次降低。其他的也可以用，颜色不一样，看你喜欢那种颜色了

详细的属性可以看一下这个图。

　　激光炮

　　激光武器可利用强大的定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效。其优点在于弹道速度快（光速嘛）、精度高、弹药价格低廉且易于补充等。缺点是威力会随射击距离递减，在大气内衰减现象尤其严重。

　　根据能量强弱，激光武器可分为强激光器和弱激光器。强激光器又称高能激光武器，可利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方目标。

　　粒子炮

　　粒子光束通常与激光武器统称为光束兵器（Beam Weapon）。这是因为发射出来的粒子团可以达到亚光速或光速，而且高能粒子束会与大气分子撞击产生漂亮的光束。不过粒子炮在宇宙中并不会产生光束效果，对于动画片中那些五颜六色的BEAM……唉，大家就当是艺术加工吧。

　　粒子武器的基本原理是利用磁场将粒子团加速、集束后发射，利用粒子团高速撞击产生的能量以及二次磁场作用将目标瞬间蒸发。由于是分子层面上的上海，因此对于粒子武器来说，单纯的实体装甲基本上是没有意义的。比起激光武器，粒子武器的威力要大得多，而且可以随时调整质量与弹道速度。但缺点在于粒子加速器体积巨大难以携带，采用环状加速器虽然可以缩减体积，但加速轨道的切线又会产生致命的辐射……因此除了拥有无敌的米诺夫斯基物理学的GUNDAM世界外，粒子武器一般只有战舰才用得起。

　　粒子武器的分类十分庞杂，基本上可以分为带电的荷电粒子炮（Electron Beam）和不带电的中性粒子炮（Neutral Particle Beam）两大类：

　　荷电粒子炮（Charged Particle Beam）

　　荷电粒子炮发射的是带有电荷的粒子团，视种类的不同正电荷或是负电荷都有可能。一般使用线性铁氧体磁场感应加速器来产生高速电子束，绝对速度为每秒30万公里。俄美研制的地基粒子加速器均为质子加速器，其基本原理是：首先把电子束发生器产生的电子进行加速，然后在高频振荡装置上振动，再在离子发生装置上把进来的质子用电子包围起来，使其进入离子加速装置进行加速，质子因接收能量而加速。在接近出口时，把电子去掉，利用磁场使之变成尖锐的高能定向束流，随后把质子束向空间发射出去。

　　其优点是构造简单易于生产，此外粒子团携带的电荷会对目标的电路产生一定的附加伤害。但缺点是荷电粒子团本身的粒子互斥会使粒子团迅速扩散，造成射程降低和威力扩散。此外粒子团也很容易受磁场的影响而偏转，在具有高磁场的星球周围使用时会增加弹道解析的难度。有些SF作品中能用“电磁防壁”之类挡住的粒子炮应该多属此类。

　　比较有名的荷电粒子炮，要数《EVA》中第五使徒Ramiel的加粒子炮（Acceleration Beam）。片中可以明显看出加粒子炮与初号机的阳电子炮相互干涉后的弹道偏转现象。

　　中性粒子炮（Neutral Particle Beam）

　　与粒子团带电的荷电粒子炮相对的，是粒子团不带电的中性粒子炮。由于弹药是用中性粒子，因此没有弹道受磁场影响而偏转的问题，也没有荷电粒子炮的互斥问题，使威力随距离下降的扩散效应也几乎不会发生。

　　中性粒子炮的原理为利用对原子进行加速的方法制造出中性粒子（中子、光子等），然后聚集成高能定向束流，以亚光速发射出去，击毁目标或使其失效。

激光炮在武器性质上与粒子炮、实弹武器有所差别。粒子炮是以发射粒子束之高速、高温产生破坏力；实弹武器主要利用弹头动能产生破坏力。但是激光武器的特性则是“穿透”，而且在同样的出力状况下，激光束截面积愈小，穿透力愈强。在发射激光途中移动激光炮，则可以做出切割的效果。

VF上的激光炮在大气中也会受空气影响扩散。一般的激光在大气中除非遇到灰尘、烟雾，否则不会产生粒子炮一般的“光束”感。能够看见弹道基本上是动画的制作的习惯所致。

激光炮在 VF-1 上担任着与格林机关炮同等重要的武器。但是在后续机种上，受到变形机制设计以及格林机关炮弹匣设计成功的影响，激光炮扮演的角色转变为辅助攻击武器。

激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等
（累死我了）

热能。

一、电磁炮（Electric Gun）
说起电磁炮，有些人可能会想当然地以为是“发射电磁波的武器（就象红色警报里苏联的磁暴线圈）”。其实则不然，电磁炮实际上指的是“用电磁力（洛仑兹力）推动弹丸的武器”。由于弹丸的速度远远高于传统火炮，电磁炮除了可以用来打击军事目标外，更可以结合先进的火控系统来拦截导弹。当然，由于现实世界中的电磁炮已经接近实用，严格意义上来说已经不能算SF兵器，而是新概念兵器。

轨道炮(Rail Gun)
轨道炮，一译导轨炮，是电磁炮最常见的式样。
轨道炮由两条平行的导轨组成，弹丸夹在两条导轨之间。两轨接入电源，电流经一导轨流向弹丸再流向另一导轨产生强磁场，磁场与电流相互作用，产生强大的洛仑兹力推动弹丸，达到很高的速度（理论上可以到达亚光速，当然这是几乎不可能实现的）。
轨道炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明。1944年，德国的汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的轨道炮，能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08公里/秒；1945年他又将2门轨道炮串联起来，使炮弹速达到了1.21公里/秒。二战期间，日本也研究过感应加速式电磁炮，并把2千克的弹丸加速到335米/秒。但由于材料和电力等关键问题无法解决，电磁炮的研究陷入瓶颈。1978年，澳大利亚国立大学物理学家理查德·马歇尔和约翰巴伯等人使用5米长的轨道炮将质量3.3克的塑料弹丸以5900米/秒的高速发射成功的突破性进展。美国海军将轨道炮作为其三大重点开发项目之一，计划从2018年开始装备未来的DD(X)对陆攻击驱逐舰。
在《GUNDAM SEED》中，轨道炮是一种普及兵器，从地球军的坦克到自由高达，很多兵器都装备了轨道炮。《机甲战记·龙骑兵》中更是把速射式轨道炮作为几乎所有Metal Armor（片中的人形兵器）的标准武装……但奇怪的是发射效果却怎么看都像普通的机关枪……

线圈炮（Coil Gun）
1831年，英国科学法拉第发现了电磁感应现象以后，各国军事专家深受启发，随即考虑利用电磁力发射物体的原理来制造武器。最早研究的电磁炮的是线圈炮，也称高斯炮（Gauss Gun）。线圈炮的工作原理是：炮管由许多个同轴同口径线圈构成，炮弹上嵌有线圈。当向炮管的第一个线圈输送强电流时形成磁场，炮弹上的线圈感应产生电流，磁场与感应电流相互作用，推动炮弹前进；当炮弹到达第二个线圈时，向第二个线圈供电，又推动炮弹前进，然后经常第三个、第四个线圈……直至最后一个线圈，逐级把炮弹加速到很高的速度。
线圈炮的优点是炮弹与炮管（线圈）间没有摩擦，能发射较重的 炮弹，电能转换成动能的效率较高，但供电比较复杂。1845年已有人用线圈炮将金属棒抛射出约20米；1898年美国一位发明者断言线圈炮可将炮弹射出230公里。但同样由于技术上无法突破的瓶颈，使线圈炮的开发陷入停滞。而进入20世纪以后，结构简单的轨道炮逐渐成为电磁炮研究的主流。
日本作品中的电磁炮基本上是清一色的轨道式、只有《EVA》中曾出现过线圈加速机枪。但在一些欧美游戏中则常常能看到它的身影：例如《星际争霸(StarCraft)》中人族的机枪兵用的就是高斯步枪（Gauss Rifle）。此外高桥良辅的《饿沙罗鬼》中曾出现一种原理不明的“电磁加农炮（Electro Magnet Cannon）”，从外观来看有可能是线圈炮。

质量加速器（Mass Driver）
严格说来，质量加速器并不是兵器，它原本是一种利用电磁投射原理开发的航天运输器械。简单地说，质量加速器是一座巨大的电磁炮--轨道式或线圈式均可，以洛仑兹力将封装好的货物（由于瞬间加速度过高，质量加速器一般不能用来发射有人载具）加速到第一宇宙速度发射出去，再由卫星轨道上的人员进行回收。这与传统的火箭运载相比，不但高效，而且还廉价。
《机甲战记·龙骑兵》中，基卡诺斯帝国曾用月面上的质量加速器向地球发射陨石（目测直径约百余米），只一击便可将一座基地从地图上抹去。而《GUNDAM SEED》中战舰使用的MS弹射轨道，也可以算是一种变相的质量加速器。
此外，电磁兵器还包括电热炮（Electro Thermal Gun）和电热化学炮（Electro Thermal Chemical Gun）等亚种，但在ACG作品中基本没出现过，这里就略过不提了。

二、定向能武器（Direction Energy Weapon）
定向能武器是在很小立体角内定向传输能量来打击目标的武器，主要包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等。与电磁炮同样，定向能武器也正在逐步由SF兵器转变为新概念兵器。

激光（Laser Beam）
激光武器可利用强大的定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效。其优点在于弹道速度快（光速嘛）、精度高、弹药价格低廉且易于补充等。缺点是威力会随射击距离递减，在大气内衰减现象尤其严重。
根据能量强弱，激光武器可分为强激光器和弱激光器。强激光器又称高能激光武器，可利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方目标。1997年10月，美国以中红外线化学激光炮两次击中在轨道上运行的废弃卫星，宣告秘密试验战略激光武器完满成功。弱激光器则主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备。俄罗斯特种兵在车臣战争中用此低能激光武器制使武装匪徒瞬间致瘫，被劫持的绑有手榴弹的女记者成功被救，这是激光武器首次用于实战。
作为最传统的新概念武器，自《大战火星人》起，激光武器在各种SF作品中的登场可谓不计其数。大到《GUNDAM》系列中口径数km的卫星激光炮（Solar Ray / Clony Laser），小到《星球大战(Star Wars)》中人手一把的激光枪；可以说有SF的地方就少不了激光武器的身影。

粒子光束（Particle Beam）
粒子光束通常与激光武器统称为光束兵器（Beam Weapon）。这是因为发射出来的粒子团可以达到亚光速或光速，而且高能粒子束会与大气分子撞击产生漂亮的光束。不过粒子炮在宇宙中并不会产生光束效果，对于动画片中那些五颜六色的BEAM……唉，大家就当是艺术加工吧。
粒子武器的基本原理是利用磁场将粒子团加速、集束后发射，利用粒子团高速撞击产生的能量以及二次磁场作用将目标瞬间蒸发。由于是分子层面上的上海，因此对于粒子武器来说，单纯的实体装甲基本上是没有意义的。比起激光武器，粒子武器的威力要大得多，而且可以随时调整质量与弹道速度。但缺点在于粒子加速器体积巨大难以携带，采用环状加速器虽然可以缩减体积，但加速轨道的切线又会产生致命的辐射……因此除了拥有无敌的米诺夫斯基物理学的GUNDAM世界外，粒子武器一般只有战舰才用得起。
粒子武器的分类十分庞杂，基本上可以分为带电的荷电粒子炮（Electron Beam）和不带电的中性粒子炮（Neutral Particle Beam）两大类：

荷电粒子炮（Electron Beam）
荷电粒子炮发射的是带有电荷的粒子团，视种类的不同正电荷或是负电荷都有可能。一般使用线性铁氧体磁场感应加速器来产生高速电子束，绝对速度为每秒30万公里。俄美研制的地基粒子加速器均为质子加速器，其基本原理是：首先把电子束发生器产生的电子进行加速，然后在高频振荡装置上振动，再在离子发生装置上把进来的质子用电子包围起来，使其进入离子加速装置进行加速，质子因接收能量而加速。在接近出口时，把电子去掉，利用磁场使之变成尖锐的高能定向束流，随后把质子束向空间发射出去。
其优点是构造简单易于生产，此外粒子团携带的电荷会对目标的电路产生一定的附加伤害。但缺点是荷电粒子团本身的粒子互斥会使粒子团迅速扩散，造成射程降低和威力扩散。此外粒子团也很容易受磁场的影响而偏转，在具有高磁场的星球周围使用时会增加弹道解析的难度。有些SF作品中能用“电磁防壁”之类挡住的粒子炮应该多属此类。
比较有名的荷电粒子炮，要数《EVA》中第五使徒Ramiel的加粒子炮（Acceleration Beam）。片中可以明显看出加粒子炮与初号机的阳电子炮相互干涉后的弹道偏转现象。

中性粒子炮（Neutral Particle Beam）
与粒子团带电的荷电粒子炮相对的，是粒子团不带电的中性粒子炮。由于弹药是用中性粒子，因此没有弹道受磁场影响而偏转的问题，也没有荷电粒子炮的互斥问题，使威力随距离下降的扩散效应也几乎不会发生。
中性粒子炮的原理为利用对原子进行加速的方法制造出中性粒子（中子、光子等），然后聚集成高能定向束流，以亚光速发射出去，击毁目标或使其失效。
《银河英雄传说》中，帝国与同盟的舰载/要塞炮多为中子光束炮（Neutron Beam），间或有荷电粒子炮及激光炮。著名的巨炮“雷神之槌”便是一门巨大的中子光束炮。
此外值得一提的是在游戏《钢铁之咆哮2》中出现的“中微子光束炮（Neutrinos Beam）”。中微子是现今知道的穿透力最强的粒子，无论是铅还是混凝土，对于中微子来说都像空气一样可以轻易穿透。因此游戏中的中微子光束炮是一种攻击力0、“对自己对敌人对地球都有好处”的搞笑武器。由于中微子只参与弱交互作用，与质子、电子等一般粒子很难产生关系，因此很难测量得到。“我假设了一种粒子的存在，但这种粒子却无法测量出来！”物理学家W·泡利（W Pauli）这样说。

电浆炮（Plasma Beam）
电浆炮属于中性粒子炮的亚种（按照大陆的译法应该叫“等离子炮”，但笔者个人认为“电浆炮”更好听一些）。等离子体是继固体、液体、气体之后的第四中物质形态。由于等离子体本身的温度可达数百万至数千万度，任何物质在其面前也会被瞬间蒸发（生物则会保持临死外形瞬间碳化，参阅刘慈欣《球状闪电》），因此其破坏力相当惊人。但问题在于利用托卡马克装置（苏联科学家在60年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置）可以产生等离子体，其中包含带正电、负电的粒子，有时还有少数的中性粒子。用磁场加以约束时，不仅不同电性粒子的运动方向不同，带电粒子的轨迹也会因粒子间库仑力作用及相互的碰撞而变得不稳定，所以若想把等离子体“发射”出来，射出的粒子只会像放烟火一样地四散逃逸，而且等离子体的能量越高，这种现象就越严重，因此电浆的武器化运用十分困难。
《星河战队》中的P虫使用一种高耐热粘液泡将电浆包裹后投出，效果类似榴散弹或烧夷弹；而《SEED》竟然可以把电浆像激光一样笔直地发射出去，实在是令笔者对创作群的没常识感叹不已。

MEGA粒子炮（Mega Particle Beam）
《GUNDAM》系列中的招牌武器之一，一译米加粒子炮。这是一种应用了米诺夫斯基物理学的新型粒子炮，于宇宙世纪0068年被发明，迅速替代了旧式的荷电粒子炮。
MEGA粒子炮发射的是一种被称为MEGA粒子的特殊粒子团。机械首先用能量冷凝器从核融合炉里聚集米诺夫斯基粒子，然后以高密度的I力场将它们压缩成MEGA粒子。之后在磁力束带的收束下，以激光为载体将MEGA粒子团发射出去（所以在宇宙中也可以看到MEGA粒子炮发射的光束），其威力是同功率激光的约4倍。
但与其他的粒子炮一样，MEGA粒子炮也存在体积巨大这一致命缺点，因此同样也只能搭载在战舰级的作战单位上。为了弥补这一缺陷，地球联邦的技术人员开发出了一种名为E-CAP（能量容器）的装置。这项革命性的发明可以将米洛夫斯基粒子以高能量状态压缩储存，只需要再提供很少一点能量来激发MEGA粒子即可发射。E-CAP由机动战士基地或母舰中的能量冷凝器进行补给，简单地说便是一个粒子电池。地球联邦军基于这项技术开发了MS用的光束来复枪，之后又开发出了改良型、可随时更换的E-PACK（能量弹夹），使光束兵器成了MS的标准武装。

诱导光束炮（Homing Beam）
说实话，这是一种用现代科学几乎无法解释的技术--也就是“会转弯的光束武器”。
如果说《MACROSS》里天顶星战舰那种诱导光束炮还能理解为通过磁场令荷电粒子炮转向，那么《飞越巅峰》中的“诱导激光（Homing Laser）”便已经完全背离物理法则了--如果是利用高重力场令光束屈曲的话，那么直接用这个能令光线屈曲的重力场（那几乎就是黑洞了，详见“重力兵器”词条）攻击不好吗？
至于《SEED》中禁断高达的诱导电浆炮（！）……那根本就是匪夷所思的东西……不提了。

微波（Microwave）
一般来说，微波属于非杀伤性武器。由于微波特有的高穿透性，它一方面可以使目标的电子设备发生故障，另一方面也可以迅速加热生物细胞中的水分令其烫伤--微波炉就是这个原理。在《V GUNDAM》中就有利用空间站的微波供电装置令敌人丧失战斗力的情节。
但是，当有需要时，微波一样可以成为致命的杀人武器--对、便是那著名的创世纪炮（Genesis）。
创世纪炮的原理，是将核弹引爆后的射线进行两次反射后集束射出。其中即包含高热辐射，也有致命的γ射线。γ射线可以穿透绝大多数的物质，当人体被高能量的γ射线穿透时，全身水分会瞬间沸腾、蒸发致死。不过《SEED》中人体如同中了北斗神拳般瞬间爆炸的效果未免太夸张了，制作群的创作功夫实在让人无话可说。

除此以外，神秘的ACG世界里还有许多难以理解甚至背离物理定律的诡异定向能兵器，如什么破坏光线冷冻光线牵引光线重力遮断光线素粒子分解光线牙膏光线烤肉光线……或者干脆就叫怪光线的……这些东西大家知道就好，不必深究，不然脑子会坏掉的。

三、量子兵器（Quantum Weapon）
所谓量子兵器，基本可以理解为“应用量子力学的武器”。相对于激光、粒子束这些现在已有理论基础的新概念兵器而言，量子兵器还停留在纯粹的SF阶段，支持其的许多理论甚至没有经过科学验证。由于量子力学实在太过艰深，笔者对此也所知有限，故将不对其原理作深入讨论。

重力兵器（Gravitational Weapon）
当一颗质量巨大的恒星的寿命终结时，会在本身重力塌陷的影响下产生物质凝缩，并形成强大的重力场。如果核心重量能够令这种塌陷无限地继续下去，便产生了黑洞。那么反过来，假如我们以人工方式进行量子凝缩的话，也可以产生一个人工重力场（以上理论没有经过科学证实）。
如果说常规炸弹是靠火药爆炸的冲击波杀伤目标的话，重力兵器就是靠量子凝缩产生的重力场压碎或是撕碎目标。ACG作品中常见的表现方法是射出一个黑黑的重力球，打中目标后开始塌陷，顺便把周围的一些花花草草什么的全都吸进去。这种武器发展到极致就是黑洞炸弹，或者叫模拟黑洞（Simulation Black Hole）。之所以是“模拟”，是因为它与真正的黑洞存在以下区别：1、规模小（不然发射者自己也玩完了）；2、由于绝对质量不足，会在短时间内消灭。当然也有用木星压缩成黑洞炸弹，一发把银河系炸成甜甜圈这种极端个例存在（可以算是真正的黑洞了，不过个人对以木星的质量能否产生那么大效果表示怀疑），好孩子千万不要模仿。

重力波兵器（Gravity Wave）
重力波兵器是一种量子定向能兵器，也就是定向能兵器在量子时代的新发展，其原理同样是量子凝缩。由于在宇宙中缺乏媒介，声波、冲击波等无法传播，导致传统的爆炸性武器、包括核武器的效果都大打折扣。而重力波则没有这个限制，因此在宇宙中，定向发射的高能重力波可以很容易做到扩散性杀伤的效果。ACG中的重力波武器有重子炮（Gravitron Cannon）、重力波炮（Graviton Craft）、重力冲击炮（G Impact Cannon）等许多种类，其原理应该是基本一样的。另外，《翼神传说》中Rahxephon的“声波攻击”，本质上也是利用量子凝缩原理产生高能重力波（所以在宇宙中也可以用）。

反物质兵器（Antimatter Weapon）
物质是由分子和原子组成，原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成，如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子，那么就是反原子，由反原子就可组成反物质。当反物质正物质接触时会产生湮灭效应、放出光子和介子，同时释放出巨大能量，也就是说会爆炸。一毫克反物质与一毫克正物质湮灭时会产生相当于430吨TNT的爆炸力，因此现在的许多科学家都认为反物质武器将是继核武器之后的又一种毁灭性武器。
动漫中最常见的反物质武器就是著名的阳电子炮，无论是EVA还是大天使，这阳电子炮耍将起来都是无坚不摧呀--只有咱化不可能为可能的穆叔叔能用面小盾挡住阳电子束、说了半句话、而且还能在那种万吨级以上的湮灭效应中留个头盔下来……实在是不服不行。此外，《六神合体》里的反阳子炸弹、《飞越巅峰》里的光子鱼雷也都属于反物质兵器。

四、时空转移兵器（Chrono Weapon）
时空转移兵器是一种应用时间或空间转移技术的武器，共通原理为直接或间接地对目标造成跨空间打击。

瓦普兵器（Warp Weapon）
由于这类武器并没有一个固定的统称，故笔者杜撰了这么个名字。这种武器的基本原理是利用虫洞之类的转移技术进行跨空间打击，例如透过虫洞攻击目标的防御死角，或是直接把炸弹转移到目标内部等。由于没有物理弹道，且攻击角度与发射位置无关，这种攻击非常难以防御。《机动战舰NADESICO》中木连战舰神无月号就曾使用玻色子跳跃技术传送炮弹，令抚子号陷入苦战。《勇者王》中的ES导弹、ES爆雷，还有《魔装机神》中的虫洞炮（Worm Smasher）也都是这类武器。

次元兵器（Dimension Weapon）
与瓦普攻击不同，次元兵器的转移对象是“目标本身”。例如《超时空世纪》中的时空震荡弹（Dimension Shocker）就是以时空的无序翘曲将一定范围内的物质弹到其他时间或空间去，片中称其为继A（原子）、B（生物）、C（化学）后的第四种大规模杀伤性武器“D武器（时空）”。但是啊、但是，你们就没有想过被传送到其他时空的敌人会给当地居民造成怎样的麻烦吗？还是某使徒比较注意环保，把吃下去的东西都放在固定的闭锁空间里……这么说来，多拉A梦的四次元口袋也可以作为次元兵器使用？

五、相转移兵器（Phase Shift Weapon）
“相（Phase）” 是指物质在固定环境下的形态，例如液体水是水的一个相、固体冰是水的另一个相，从一个相到另一个相的变化称为相转移（Phase Shift）。物质在从低位相向高位相转移（融化、蒸发）时要吸收能量，反过来则会释放出能量。相转移引擎就是利用这个原理制造出来的半永动机。将能量加注在目标上使其物质构成发生剧烈的高位相转移达到破坏效果，就称为相转移炮。而反过来，利用低位相转移吸收能量的特点，以装甲晶格的相位变换来迅速扩散动能武器的冲击力和热量，就是著名的相转移装甲

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威县17639255634： 粒子炮的结构、原理与用途? ？
实娅佳洛： 「加粒子炮」(荷粒子炮)是指, 把带电粒子反复加速,集中,以产生强大能量来破坏目标的武器 粒子束武器 当今世界,武器的发展已经进入原子和分子世界,核武器就...

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威县17639255634： 激光武器的工作原理?是否会在被击中处残留磁性颗粒 - ？
实娅佳洛： 激光产生原理:激光是原子内原子跃迁产生的.激光武器是使用同一物质,比如红宝石,使其谐振产生大量的同一频率的光子,正是这样才能保证激光的单色性.因为激光是光子构成的,所以被击中时不会残留磁性颗粒,但是被击中的物质,有可能核外电子,甚至原子受激发生跃迁,但是两相中和,整体来说,受击物体还是中性的

威县17639255634： 粒子炮威力大还是激光炮威力大或是1吨重的反物质威力大?大到什么程度? - ？
实娅佳洛： 反物质啊

威县17639255634： 为什么激光武器有很强的杀伤力 - ？
实娅佳洛： 自从20世纪70年代以来,美国及苏联在激光武器的研制和试验中,取得了许多成功的实例,从而引起军界的注目.激光武器有很强杀伤力的原因,全仗它有三大绝招. 1.烧蚀.因为激光单色性好,能量相当高,一旦射向目标,所中部位马上消化,从而导致目标发生热爆炸. 2.激波.当目标遭到照射产生汽化的瞬间,气体就会快速喷射形成激波.目标在激光及激波的夹击下,顷刻爆裂飞溅. 3.辐射.激光武器攻击目标时,还可以发射紫外线和X射线,它的辐射效应对目标内部的电子、光学器件的损伤破坏,比激光直接辐射的破坏更加有效. 由于激光有这些绝招,不管在战略武器及战术武器领域,以“光弹”作为未来作战的武器,将可以向人们展示出明天战场的新情况. d

威县17639255634： 电磁炮和激光武器 - ？
实娅佳洛： 问题看了.第一:电磁炮是用电力推进弹头杀伤,激光武器是直接用光烧伤.第二:电磁炮和传统热武器一样依靠动能杀伤对方,激光用高温杀伤对方.第三:这些都是概念武器,原理图去找自己的物理书.第四:电磁炮速度是五倍因素,因为电磁炮不是传统的热武器,发射时不会因为炮弹推进导致推进剂推力下降,所以弹丸的加速度一直保持很高.激光武器速度参考光速.第五:它们还没上战场呢,但可以预计,激光武器将用于精确点攻击,比如反导弹、防空和狙击.电磁炮将用于超远距离投送弹丸,属于替代传统火炮和巡航导弹的武器.想有这方面的概念,去找美国探索频道的一个武器类的系列.你真抠门.

威县17639255634： 激光武器的原理？
实娅佳洛：激光武器就是利用某种装置将电能转换为光能将光能聚焦在一条线上发射出去 利用激光辐射能量达到摧毁战斗目标或使其丧失战斗力等作战武器