زمان انتشار : ۲ بهمن ,۱۴۰۱ | ساعت : 11:06 | کد خبر : 301621 | پرینت

لیزر چیست؟

رپرتاژآگهی – لیزر، وسیله‌ای است که اتم‌ها یا مولکول‌ها را تحریک می‌کند تا نور را در طول موج‌های خاصی ساطع کنند و آن نور را تقویت می‌کند و معمولاً یک پرتو بسیار باریک از تابش تولید می‌کند. انتشار لیزر عموماً محدوده بسیار محدودی از طول موج های مرئی، مادون قرمز یا فرابنفش را پوشش می دهد. انواع مختلفی از لیزرها با ویژگی های بسیار متنوع ساخته شده اند. لیزر (laser) مخفف عبارت “تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تشعشع” (light amplification by the stimulated emission of radiation) است.

تاریخه لیزر

لیزر حاصل پیشنهاد آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۶ است که در شرایط مناسب اتم‌ها می‌توانند انرژی اضافی را به صورت نور آزاد کنند. این اتفاق خود به خود یا زمانی که توسط نور تحریک می‌شوند انجام می‌گیرد. فیزیکدان آلمانی رودولف والتر لادنبرگ اولین بار در سال ۱۹۲۸ انتشار تحریک شده را مشاهده کرد، اگرچه در آن زمان به نظر می رسید هیچ کاربرد عملی نداشته باشد.

 

در سال ۱۹۵۱، چارلز اچ. تاونز، که در آن زمان در دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک مشغول به کار بود، به راهی برای ایجاد انتشار تحریک شده در فرکانس های مایکروویو فکر کرد. در پایان سال ۱۹۵۳، او دستگاهی را به نمایش گذاشت که مولکول‌های آمونیاک “هیجان زده” (در زیر سطوح انرژی و انتشارات تحریک‌شده را ببینید) در یک حفره مایکروویو تشدید کننده متمرکز می‌کرد، جایی که فرکانس مایکروویو خالص را منتشر می‌کرد.

در حالی که لیزرها به سرعت تصورات عمومی را به خود جلب کردند، توسعه کاربردهای عملی سال ها طول کشید. لیزرهای هلیوم نئون اولین لیزرهایی بودند که کاربردهای تجاری وسیعی داشتند. از آنجایی که می‌توان آن‌ها را برای ایجاد یک پرتو قرمز مرئی به جای پرتو مادون قرمز تنظیم کرد، آنها فوراً از طرح خطوط مستقیم برای هم‌ترازی، نقشه‌برداری، ساخت و ساز و آبیاری استفاده کردند.

به زودی جراحان چشم از پالس های لیزرهای یاقوتی برای جوش دادن شبکیه های جدا شده بدون برش در چشم استفاده کردند. اولین کاربرد در مقیاس بزرگ برای لیزرها، اسکنر لیزری برای پرداخت خودکار در سوپرمارکت ها بود که در اواسط دهه ۱۹۷۰ توسعه یافت و چند سال بعد رایج شد. پخش‌کننده‌های صوتی فشرده و چاپگرهای لیزری برای رایانه‌های شخصی به زودی دنبال شدند.

انواع کاربرد لیزر

لیزرها به ابزارهای استاندارد در کاربردهای مختلف تبدیل شده اند.

  • نشانگرهای لیزری نقاط ارائه را در سالن های سخنرانی برجسته می کنند و
  • تعیین کننده های هدف لیزری بمب های هوشمند را به سمت اهداف خود هدایت می کنند.
  • لیزر تیغ ها را جوش می دهد، بدون دست زدن به اشیاء روی خطوط تولید الگو طرح میاندازد،
  • لیزر موهای زائد را از بین می برد و خالکوبی ها را سفید می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد صفحه دوره اپراتوری لیزر را چک کنید.
  • مسافت یاب های لیزری در کاوشگرهای فضایی سطوح مریخ و سیارک اروس را با جزئیات بی سابقه ای نمایان کردند.
  • در آزمایشگاه، لیزرها به فیزیکدانان کمک کرده اند تا اتم ها را تا کسری کوچک از درجه صفر مطلق خنک کنند.

کاربردهای پزشکی لیزر

جراحی با لیزر

برداشتن بافت با لیزر با جراحی یک فرآیند فیزیکی شبیه به روش حفاری لیزری صنعتی است. لیزرهای کربن دی اکسید که در ۱۰.۶ میکرومتر کار می کنند می توانند بافت را بسوزانند زیرا پرتوهای مادون قرمز به شدت توسط آبی که بخش عمده سلول های زنده را تشکیل می دهد جذب می شوند.

پرتو لیزر بریدگی ها را سوزانده و خونریزی در بافت های غنی از خون مانند لثه ها را متوقف می کند. به طور مشابه، طول موج لیزر نزدیک به یک میکرومتر (لیزر نئودیمیم-YAG) می تواند به چشم نفوذ کند، شبکیه جدا شده را به جای خود جوش دهد، یا غشاهای داخلی را که اغلب پس از جراحی آب مروارید کدر می شوند، برش دهند.

لیزر و مجاری و عروق

پالس‌های لیزری با شدت کمتر می‌توانند عروق خونی غیرطبیعی را که در سراسر شبکیه چشم در بیماران مبتلا به دیابت پخش می‌شوند، از بین ببرد و کوری اغلب مرتبط با این بیماری را به تأخیر بیاندازد. چشم پزشکان با برداشتن بافت از قرنیه، تغییر شکل لایه بیرونی شفاف چشم با پالس‌های شدید فرابنفش لیزر اگزایمر، نقص‌های بینایی را با جراحی اصلاح می‌کنند.

نور لیزر را می توان از طریق فیبرهای نوری مشابه رشته های کوچک شیشه ای که اطلاعات را در سیستم های تلفنی حمل می کنند، به مکان هایی در بدن که پرتوها در غیر این صورت نمی توانند به آن ها برسند. یک مثال مهم شامل عبور فیبر از طریق مجرای ادرار و داخل کلیه است تا انتهای فیبر بتواند پالس های لیزری شدیدی را به سنگ کلیه برساند. انرژی لیزر سنگ ها را به قطعات کوچکی تقسیم می کند تا بدون نیاز به برش های جراحی از مجرای ادرار عبور کنند. فیبرها را نیز می‌توان از طریق برش‌های کوچک وارد کرد تا انرژی لیزر را به نقاط دقیق مفصل زانو در طی جراحی آرتروسکوپی برساند.

لیزر و پوست

یکی دیگر از کاربردهای پزشکی لیزر در درمان بیماری های پوستی است. لیزرهای پالسی می توانند انواع خاصی از خالکوبی ها و همچنین خال های مادرزادی قرمز تیره به نام لکه های پورت واین را سفید کنند. درمان‌های لیزر زیبایی شامل حذف موهای زائد بدن با لیزر و از بین بردن چین و چروک‌ها می‌شود. بهترین روش نگهداری پوست فیشیال است که در صفحه آموزش فیشیال در مورد آن می توانید بیشتر بخوانید.

ماشینکاری و برش لیزری

انرژی لیزر را می توان در فضا متمرکز کرد و در زمان متمرکز کرد تا بسیاری از مواد را گرم، بسوزاند یا تبخیر کند. اگرچه کل انرژی در یک پرتو لیزر ممکن است کم باشد، توان متمرکز در نقاط کوچک یا در فواصل زمانی کوتاه می‌تواند بسیار زیاد باشد. اگرچه هزینه لیزرها بسیار بیشتر از مته ها یا تیغه های مکانیکی است، اما خواص متفاوت آنها به آنها اجازه می دهد تا کارهای دشوار دیگری را انجام دهند. پرتو لیزر مانند مته های مکانیکی مواد انعطاف پذیر را تغییر شکل نمی دهد، بنابراین می تواند سوراخ هایی را در موادی مانند نوک پستانک لاستیکی نرم برای بطری بچه ایجاد کند.

به همین ترتیب، پرتوهای لیزر می توانند مواد بسیار سخت را بدون تکه ها یا تیغه ها سوراخ کنند یا برش دهند. ماشینکاری لیزر به سختی مواد بستگی ندارد، بلکه به خواص نوری لیزر و خواص نوری و ترموفیزیکی مواد بستگی دارد. به عنوان مثال، لیزرها سوراخ هایی را در قالب های الماسی که برای کشیدن سیم استفاده می شوند، حفر کرده اند. چندین تحقیق اخیر نشان داده اند که برش لیزری به بهترین وجه با لیزرهای فوق سریع به دست می آید.

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.