لیزرچیست

اغلب مردم واژه لیزر را شنیده اند، اما نمی دانند که لیزر واقعاً چیست؟ چه تفاوتی میان نور معمولی و لیزر وجود دارد و لیزر مخفف چیست؟ لیزر مخفف یک عبارت است که ابتدای هر یک از واژه هایش کلمه لیزر را می سازد. نام کامل لیزر:” تقویت نور ناشی از گسیل القایی” است. اما این مفهوم اندکی عجیب و نا آشنا به نظر می رسد، بگذارید وارد مبحث خود لیزر شویم.

تقریباً همه می دانند که پلیس برای اندازه گیری سرعت اتومبیل ها از لیزر استفاده می کند. حداقل آن دسته از رانندگانی که از سرعت مجاز تجاوز می کنند به این موضوع واقفند. اما چند نفر هستند که بدانند شما در طول یک روز عادی چندین بار از لیزر استفاده می کنید؟ لیزر در cd player ها و پرینترهای لیزری و بسیاری چیزهای دیگر یافت می شود. اغلب لیزر را در فیلم های اکشن دیده اید. آن جا که قهرمان داستان هنگام حل مشکلات خطرناک باید از پرتوهای لیزری فرار کند. قدرت لیزر هم شگفت انگیز است و هم ترسناک.

 لیزر چیست ۱) تفاوت لیزر با سایر نورها چیست

نور یک موج الکترو مغناطیسی است. هر موج روشنایی و رنگ دارد و در زاویه ی معینی نوسان می کند که به آن قطبش می گویند. این امر در مورد لیزر هم صحت دارد. اما پرتوهای نور لیزر از هر منبع نوری دیگری موازی ترند. تمام قسمت های پرتو (تقریباً) در یک جهت خاص بوده و به این ترتیب پرتو خیلی کم منحرف یا خم می شود. با یک لیزر خوب می توان شیئ در فاصله یک کیلومتری را با نقطه ای به شعاع حدود ۶۰ میلی متر روشن کرد.از آن جا که نور لیزر کاملاً موازی است می تواند در ضخامت های خیلی کم هم متمرکز شود و در محل تمرکز نور انرژی به قدری زیاد می شود که شما می توانید با آن اشیا را بریده یا حک کنید.

از این خاصیت می توان برای روشن کردن و دیدن جزییات خیلی ریز هم استفاده کرد. از همین خاصیت در وسایل جراحی و CD player ها استفاده می شود. در ضمن می توان نور لیزر را تک رنگ کرد. یعنی کاری کرد که فقط یک طول موج داشته باشد. نور سفید متشکل از تمام نورهای طیف است اما نورهای رنگی مثل دیود نوری قرمز شامل طیف پیوسته ای از طول موج های قرمز است.از طرف دیگر گسیل های لیزری وقتی به انرژی تبدیل می شوند، معمولاً خیلی پر قدرت نیستند. یک نوع لیزر قوی که در لیزرهای نمایشی استفاده می شود، نورش بیشتر از یک چراغ برق خیابان نیست. تنها تفاوت آن ها با نور معمولی درمیزان موازی بودن پرتو های دو منبع است.

 لیزر چیست ۲)گسیل القایی

اتم ها و مولکول ها به طور طبیعی در زمان ها و جهات و فازهای تصادفی نور گسیل می کنند. همه ی نورهای تولید شده از منابع نوری عادی، نظیر لامپ ها، شمعها لامپ های نئونی و حتی خورشید هم از این راه به وجود می آیند.اگر انرژی در اتم ها ذخیره شود و نوری با طول موج صحیح (مناسب ) از نزدیکی آن عبور کند، چیزی غیر از این رخ می دهد. اتم نوری گسیل می کند که کاملاً همزمان با آن نور عبوری است. این بدین معناست که نور عبوری تقویت شده است.

 معمولاً اتم ها و مولکول هایی نور گسیل می کنند که این دو شرط را داشته باشند:

*در اثر گرما و یا در تابش نور قبلی انرژی ذخیره کرده باشند.
*از زمان ذخیره انرژی شان مدتی گذشته باشد.
نوری که به این طریق گسیل می شود در جهات تصادفی (رندم)، با فازها و زمان های تصادفی است.
*انرژی در اتم ذخیره شود (مانند قبل)
*قبل از آن که دیر شود، نور به قدر کافی به اتم نزدیک شده و به این ترتیب نور به شکل تصادفی همان گونه که در بالا توصیف شد گسیل می شود.
*نور گذرا دارای طول موج مناسب اتم باشد.
فرآیندی که در این جا صورت می گیرد، گسیل القایی نامیده می شود که با بازخورد یافتن درون یک حفره آینه ای تشدید شده و شرایط لیزر را فراهم می سازد .وقتی لیزر کشف شد هیچ کس نمی دانست فایده و کاربرد آن چیست. در روزهای نخستین کشف لیزر این جمله خیلی مشهور بود:” راه حلی در انتظار یک مسئله”. زمان زیادی لازم است تا یک کشف جدید بتواند به طور ملموس و کاربردی مورد استفاده قرار گیرد.بله ممکن است ۳۰ سال و یا بیشتر طول بکشد تا مردم اهمیت واقعی یک اکتشاف را دریابند. امروزه لیزر در زمینه های مختلفی نظیر تحقیقات و پژوهش ها، ارتباطات، صنعت، پزشکی و حفاظت از محیط زیست به کار گرفته می شود.
کاربردهای صنعتی لیزر
امروزه لیزر در گستره وسیعی از کاربردها در صنعت یافت می شود، مثلاً در ابزارهایی نظیر وسایل نشانه گیری یا اندازه گیری در صنعت کارخانه ای. لیزر برای اندازه گیری دقت گردی گلوله یاطاقان ها مورد استفاده قرار می گیرد. به این شکل که پراکندگی یک نور لیزری هنگام بازتاب از سطح گلوله مورد مشاهده و بررسی واقع می شود.دیگر استفاده آن اندازه گیری نوارهای فولادی با استفاده از نور لیزری برای بررسی ضخامت نوار است. در صنعت آسیاب کردن خمیر کاغذ، غلظت آب قلیایی با مشاهده چگونگی بازتاب پرتو لیزری از آن اندازه گیری می شود.در ضمن لیزرمی تواند نقش یک تراز حبابدار را هم داشته باشد و یک پرتو لیزری با جارو کردن یک سطح می تواند هموار بودن سطح را نشان دهد. برای مثال، این روش برای ساختن دیوار زمین های در حال ساخت مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت معدن لیزر جهت حفاری را نشان می دهد.

 لیزر چیست ۴) کاربردهای زیست محیطی لیزر 

فن آوری لیزر حتی در زمینه محیط زیست هم کاربرد دارد. یک نمونه اش، قابلیت تعیین میزان سم وارد شده به محیط از یک محفظه مملو از دود ،آن هم از فاصله دور است.نمونه های دیگر شامل قابلیت پیش بینی و اندازه گیری اوزون و دود و مه فتوشیمیایی، چه در سطح زمین – که مورد نیاز نیست – و چه در لایه های بالاتر جو – که به آن نیاز است – می شود. ضمن این که لیزر نقش عمده ای در تصفیه آب فاضلاب ها دارد.

 لیزر چیست ۵) انواع مختلف لیزر

لیزرها را می توان به دسته های مختلفی دسته بندی کرد:
1. بر اساس حالت محیط فعال:جامد مایع گاز یا پلاسما که در این قسمت به آن می پردازیم.
2. گستردگی بینابی طول موج لیزر:مریی، فرو سرخ و نظایر آن
3. روش تحریک یا پمپاژمحیط فعال(دمش): دمش نوری، دمش الکتریکی و غیره
4. مشخصه تابش صادر شده توسط لیز
5. تعداد ترازهای انرژی که درفرآیند تقویت نور شرکت می کنند.

انواع مختلف لیزر  ۱) بر حسب محیط فعال

محیط فعال تعیین کننده نوع لیزر است و به همین دلیل در بعضی از تقسیم بندیها نام لیزر رابا نام محیط فعال آن مشخص می کنند. منظور ازمحیط فعال مجموعهای ازاتمها و یا مولکولها ست که می توان در آن جمعیت وارون ایجادکردو درنتیجه تابش الکترو مغناطیسی توسط گسیل القایی را حاصل نمود. از میان نمونه های متعدد می توان لیزر خاص پرتو ایکس را معرفی کرد.

 انواع مختلف لیزر ۲) لیزرهای پرتو ایکس

دراین لیزرها، هدف از یک ورقه نازک سلنیوم یا عنصر دیگری با عدد اتمی بالا که برای افزایش سختی روی زیر لایه ای از وینیل نشانده می شود، تشکیل می شود. هدف از دو طرف توسط یک جفت پالس لیزری از لیزر پر توان که تمرکز ان چند صد بار بزرگتر از عرض آن است، تحت تابش قرار می گیرد.در اثر این تابش، ورقه سلنیوم منفجر می گردد و پلاسمایی از یون های سلنیوم که از ۲۴ الکترون تهی شده است بوجود می آید. یون حاصل دارای بار الکتریکی بسیار زیادی است. اختلاف انرژی الکترون های بیرونی یون مناسب با مربع Z است(Z بار یون است) ، و این منجر به گسیل های پرتو ایکس با طول موج خیلی کوتاه می گردد.از آنجا که آهنگ واپاشی یا فروافت خود به خودی متناسب با توان چهارم z است، منبع پمپاژ باید ۱۰۰۰ برابر انرژی بیشتری را در زمانی ده هزار بار سریعتر از لیزر اپتیکی به هدف تحویل دهد. حل این مسئله توسط یون های با z کم امکان پذیر است.

ممکن است لازم نباشد که تعداد زیادی الکترون را از یک عنصر با عدد اتمی بالا جدا کنیم. می توان به وسیله سایر گذارهای پرتوی ایکس، از جمله الکترون های داخلی که توسط الکترون های بیرونی حفاظ نشده اند و نیروی کامل بار هسته ای را احساس می کنند به عمل لیزر ایکس با جدیت کمتری دست یافت.همچنین، نتایج امیدوار کننده ای از گذارهای پرتو ایکس قوی در الکترون های داخلی میکرو خوشه های اتمی بدست آمده است. در حال حاضر بازدهی اینگونه لیزرها خیلی کم است زیرا بیشتر بر اساس تحریک برخوردی استوار است. می توان با خنک سازی سریع که منجر به پمپاژ ترکیب مجدد سه ذره ای پلاسمای به شدت یونیزه می گردد، به بازدهی بسیار بیشتری دست یافت. به نظر می رسد که ترکیبی از روشها، شامل خنک سازی تماسی و انبساط بی در رو از همه امیدوار کننده تر است.

 لیزر چیست ۶) آنچه باید درمورد اثرات لیزر بدانیم

لیزر ابزاری است که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع می‌کنند. این دستگاه از ماده‌ای جمع‌کننده یا فعال‌کننده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرژی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت می‌کند.لیزر از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر، آن را از نورهای ایجاد شده از دیگر منابع متمایز می‌سازد. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر، به خواص ویژه آن پی برده شد که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده در علوم گوناگون به ویژه صنعت و پزشکی ایجاد کرده‌است. پیشرفت دانش بدون تکنولوژی لیزر امکان‌پذیر نیست.

آنچه باید در مورد اثرات لیزر بدانیم ۱) مزایا لیزر

– FAD این تکنولوژی را برای کاهش دائمی موهای زائد تایید میکند
-نیازی به بستری شدن نیست و بلافاصله می توانید بعد از لیزر موهای زائد حرکت کنید
– در مقایسه با روش های دیگر درد و ناراحتی کمتری دارد
– مناطق بزرگ را را میتوان بسرعت درمان کرد
– احتمال ایجاد زخم و تغییر رنگدانه حداقل است
– لیزر موهای زائد اثر بخشی زیادی دارد
– در این روش پوست درگیر نمی شود
– پروسه ان سریع است ، بسته به منطقه درگیراز بدن از چند دقیقه تا چند ساعت طول میکشد
– متناسب با مناطق حاس بدن قابل تنظیم است
– شما می توانید نتیجه عمل را سریع ببینید.

 آ نچه باید درمورد اثرات لیزر بدانیم ۲) عوارض لیزر

– لیزر موهای زائد حداقل به ۴تا۶ جلسه نیاز دارد
– اثر بخشی ان بستگی به رنگ پوست دارداحتمال سوختن پوست غیر قابل اجتناب است
– این روش نسبتا گران است.

موارد منع شده برای استفاده از این روش
– دچار بیماری های پوستی هستید
– دیابت دارید
– بیماری پوستی مادرزادی دارید
– دچار بیماری های دستگاه قلب و عروق هستید
– بیماری های عفونی دارید
– حامله هستید
– پوست خیلی تیره دارید یاآفتاب سوختگی تازه در پوست خود دارید
– سن شما زیر ۱۷ سال است
– این روش نباید در افراد مشکوک به سرطان لوزه یا تیروئید استفاده شود
لیزر موهای زائد برای افراد باردار این روش توصیه نمی شود هنوز آثار لیزر بر جنین شناخته نشده است.
نباید تابش مستقیم به چشم ها وجود داشته باشد و بیمار و پزشک هردو باید از عینک مخصوص استفاده کنند.مزایای درمان با لیزر سطح پایین (Low Level Laser TherapyLLLT)
– LLLT یک روش غیرتهاجمی است به این معنی که نیاز به برش جراحی ندارد و همچنین نیازی به دوره ریکاوری طولانی مدت بعد از عمل نیست.
– در لیزر موهای زائد نیازی به استفاده از هیچ دارویی نیست.مطالعات تا کنون نشان داده اند که LLLT تا زمانی که توسط یک پزشک به درستی انجام شود عوارض جدی ندارد.

لیزر‌ها تفاوت بسیاری با نور معمولی دارند. برای درک بهتر این تفاوت، فقط امواج آبی که در وان حمام تشکیل می‌شوند با امواج بزرگ دریا مقایسه کنید. اگر دقت کرده باشید، می‌توانید با حرکت دست خود به سمت جلو و عقب، امواج نسبتا بزرگی در وان حمام تشکیل بدهید که هر‌چه این کار را بیشتر ادامه بدهید، امواج بزرگ‌تر و قوی‌تر می‌شوند. اگر می‌توانستید شبیه این کار را در یک اقیانوس انجام دهید، مسلما بعد از چند میلیون بار تکرار، امواج بسیار بزرگ و پرقدرتی توسط دست شما تشکیل می‌شوند. یک لیزر، کاری مشابه همین را با امواج نور انجام می‌دهد. فرایند تقویت نور در یک لیزر، با نور بسیار ضعیف شروع می‌شود و آنقدر انرژی به موج نور اضافه می‌شود تا در نهایت یک موج نور متمرکز و قوی داشته باشیم.

این مطلب توسط تیم فارسی خوان جمع آوری و تکمیل شده است امیدوارم که از این مطلب استفاده کرده باشید.همچنین از شما همراه گرامی می خواهیم که برای پیشرفت این مطلب نظر خود را از بخش دیدگاه برای ما ارسال کنید و با دیگر کاربران به تبادل نظر بپردازید.