الليزر

[محمد هنرى]

شهد القرن الماضي تطورات مدهشة في العديد من مجالات العلوم الحديثة حيث ظهرت في العالم أفكار علمية وقصص وخيالات علمية نشرتها بعض الصحف والمجلات وكذلك الكتب المختلفة وبعضها تحول الى افلام للخيال العلمي تتنبأ بحدوث تقدم علمي في المستقبل منها في مجال الحاسبات الالكترونية والأقمار الصناعية والرادار والتنقل بواسطة الاشرطة المغناطيسية والأسلحة والمدافع الليزرية، وهذه التنبؤات أصبحت اليوم واقعاً نعيشه وحقيقة نلمسها وبشكل رئيسي عند نجاح العلماء في توليد أشعة الليزر، فبعد الحرب العالمية الثانية وفي بداية خمسينيات القرن العشرين استطاع العلماء المختصون بعد اجراء التجارب ومنهم على وجه الخصوص العالم تاونس TOWNES الذي استطاع " تضخيم الموجات الدقيقة بواسطة الأنبعاث المحفز للأشعة". Microwaves amplification by stimulated emission of radiaion وهذا ما يسمى بالميزر MASER وبعد مرور عامين استطاع العالم نفسه مع مجموعة علماء اخرين من الاتحاد السوفيتي تعمل بصورة منفصلة عنه بوضع أساس فكرة الليزر بأستعمال مايسمى"FabrY_ Perot Interometer" وهكذا تمكن العلماء من الحصول على اشعة الليزر"Laser" والكلمة مأخوذة من الحروف الاولى لكلمات الجملة الأتية:ـ Lijht amplification py stimulated emission of radiation ومعناها تضخيم الضوء بواسطة الأنبعاث المحفز للأشعة. والليزر هو حزمة من الضوء المكثف يسير باتجاه مستقيم عكس الضوء الاعتيادي الذي ينتشر بكل الأتجاهات وبأطوال موجية قد تختلف فيما بينها. في عام 1960 تم بناء أول جهاز ليزري مولد للأشعة حيث يعتبر اول اثبات علمي لتوليد الأشعة الليزرية، وبعدها تم الأستمرار في بناء أنواع جديدة من مولدات الأشعة الليزرية وبدأت بعض الشركات إنتاج انواع عديدة من الليزرات لأغراض متعددة وللاستعمالات الصناعية والطبية والفضاء والابحاث وغيرها من المجالات ومن الجدير بالذكر ان هذه الليزرات مبوبة حسب طبيعة المادة المركبة منها وتعتمد الطاقة المتولدة منها عل نوع المادة المستعملة مثل نوع المادة الصلبة كما هي في نوع الياقوت الأحمر او الليزر الغازي الذي يستخدم " الهليوم ـ نيون" والنوع الثالث يسمى بالليزر الألتصاقي الذي يتركب من مواد شبه موصلة مثل كبريتيد الزرنيخ والكالسيوم وهذا النوع يمكن أستخدامه كموحد ليزريLazer diode ومن خصائص أشعة الليزر مايلي:ـ 1ـ أنها اشعة اتجاهية عكس الضوء الاعتيادي الذي ينتشر في جميع الاتجاهات. 2ـ أنها اشعة متماسكة حيث ان الفوتونات فيها ترتبط ببعضها بعلاقات تدعى بالعلاقات الطورية.phase Relationship وهذا الامر لا ينطبق على اشعة الضوء الاعتيادي. 3 ـ انها أشعة احادية الطول الموجي 4ـ اما بالنسبة الى استخدامات اشعة الليزر فهي كثيرة وبعدة مجالات، منها:. 1 ـ المجال الطبي: تستخدم هذه الاشعة في جراحة العيون وعلاج الماء الازرق في العين واعادة لحم او تثبيت شبكة العين ومعالجة عمى الشيخوخة، وأستئصال فيروسات الثآليل في الجلد ومعالجة تصلب الشرايين ومعالجة أمراض السرطان وكذلك ازالة التجاعيد وغيرها من الاستخدامات الطبية حيث ان اشعة الليزر تحولت الى عامل مساعد على استمرار الحياة بدون ألم. ـ في المجال التكنولوجي الصناعي: تستخدم هذه الأشعة في مجال عمليات قطع ولحام وثقب المعادن وكذلك في صناعة عجلات السيارات وغيرها. 2 ـ المجال الزراعي: تستخدم في عمليات تسوية الاراضي وتصريف مياه الأمطار ومعالجة البذور النباتية وفي انتاج القمح. ـ مجال الاتصالات: من الاستخدامات المتميزة لأشعة الليزر هو في الألياف البصرية optical fibers وكذلك تستخدم في اجهزة التلفزيون العارضة وفي أنظمة الرادارات وغيرها وهناك استخدامات اخرى لامجال لذكرها الان. ومن هنا يمكن القول ان اكتشاف اشعة الليزر يعتبر من اعظم انجازات القرن الماضي “القرن العشرين” لما لها من أثر كبير في تقدم مجالات الحياة. المهندس قحطان الجبوري

[ماجستير هندسة ليزر]

عشبة الليزر

قبل آلاف السنين كانت تنمو عشبة طبية في مناطق شمال افريقيا تحمل الدواء لكل داء، وكان الرومان ينظمون حملات عبر البحر الابيض المتوسط لجمع هذه العشبة التي تنمو بصورة طبيعية واطلق عليها الرومان اسم (الليزر).
هذه العشبة اختفت بمرور الزمن حتى انقرضت ولم يعرف عنها شيء غير ما ذكرته المصادر التاريخية، لكن من الصدف الغريبة ان يكون اسم العشبة تلك اسما لما عرف في زمننا بعلوم الليزر وبينما كان (الليزر العشبة) تحمل الدواء لكل داء اصبح علما عرف عنه انه (الحل الذي يبحث عن مشكلة) ويقول بعض الباحثين ان العالم المعروف البرت اينشتاين كان قد تنبأ بوجود الليزر في العام 1917.

تطبيقات الليزر

دخلت اشعة الليزر في العديد من المنتجات التكنولوجية فتجدها عنصرا اساسا في اجهزة تشغيل الاقراص المدمجة او في آلات طبيب الاسنان او في معدات قطع ولحام الحديد او في ادوات القياس وغيرها من المجالات، كل تلك الاجهزة تستخدم الليزر ولكن ما هو الليزر وما الذي يجعل الليزر مميزا عن غيره من المصادر الضوئية، وماذا عن ابرز استخداماته؟
في هذا المجال يقول الباحث طالب زيدان الموسوي ماجستير في تكنولوجيا الليزر وتطبيقاته عضو جمعية الليزر العراقية: ان هناك عددا هائلا من تطبيقات الليزر اهمها التطبيقات الصناعية (القطع والتثقيب واللحام والتصليد) وكذلك القياسات والفحص (قياس المسافات والترصيف البصري وكشف العيوب) والتطبيقات الطبية والبيولوجية (امراض العين والجراحة والتجميل و الاستئصال والتصوير الاحيائي) والتطبيقات العسكرية (التوجيه والتتبع وتقدير المدى) والتطبيقات التجارية (الاقلام الضوئية والطابعات الليزرية وقارئات الاقراص المدمجة) والاتصالات البصرية.


* ما هي محاسن استخدام الليزر في الصناعة؟

- عدم وجود تماس مباشر بين العينة ومنظومة الليزر ولذلك لا يوجد تلوث او اجهادات ميكانيكية، استخدام الليزر لا يؤثر على الخواص الفيزياوية للمادة لان المنطقة التي تتأثر صغيرة جدا ويمكن استخدام الليزر مع مواد مختلفة مثل المعادن والسيراميك والزجاج والخشب دون حدوث تلف للمادة كذلك امكانية العمل في مواضع صعبة مثل الزوايا والانحناءات وغيرها، العمل يتم بسرعة عالية ودقيقة فمثلا يمكن اجراء عملية قطع المعادن بسرعة (10) أمتار بالثانية وهي اسرع عشر مرات الطرائق التقليدية، كما ان عملية استخدام الليزر مبرمجة اوتوماتيكيا لغرض الدقة.
شعاع الليزر لا يتلف نتيجة الاستخدام كما في حالة الآلات المستخدمة في الطرائق التقليدية كالقواطع وقوس اللحام والمثقبات وغيرها، العمل بالليزر يتم بهدوء وبدون تلوث كما في الطرائق التقليدية.


* وما مساوئ استخدامه؟

- الكلفة التصنيعية والتشغيلية لمنظومة الليزر تكون عالية ومنظومة الليزر تحتاج الى خبرة جيدة لتشغيلها وديمومة عملها فضلا عن مخاطر القدرة العالية وتحتاج منظومة الليزر الى سيطرة وتحكم دقيقين.


* ما اكثر انواع الليزرات المستخدمة في التطبيقات الصناعية؟

- ليزر ثنائي اوكسيد الكاربون (Co2) وليزر النيدميوم- ياك المستمر والنبضي وليزر النيدميوم- زجاج نبضي وليزر الياقوت النبضي وليزر التيتانيوم- زفير وليزر فلوريد الكربتون وليزر فلوريد الاركون.


* ماذا عن التطبيقات الطبية والبايولوجية لليزر؟

- يستخدم ليزر ايون الاركون (Ar+) الاخضر في عمليات معالجة انفصال الشبكية في العين ومعالجة الحول وكذلك معالجة تمزق الانسجة داخل القرنية.
كما يستخدم ليزر ثنائي اوكسيد الكاربون (Co2) في اجراء الجراحة داخل جسم الانسان في مناطق يصعب وصول يد الجراح اليها بالطرائق التقليدية مثل جدران القلب والجدار الداخلي للمرئ والرئتين والجمجمة، كما يستخدم الليزر في ازالة تخثر الدم داخل الاوعية الدموية وصمامات القلب.
يستخدم ليزر النيدميوم- ياك في عمليات ازالة الاوشام والعلامات الوراثية في جلد الانسان والتي هي عبارة عن تجمعات للاوعية الدموية في منطقة محدودة، نجحت عمليات التجميل باستخدام الليزر في اجراء العمليات بنسب نجاح وازالة (100%).
يستخدم ليزر Co2 وليزر النيدميوم- ياك في عمليات استئصال الاورام والخلايا السرطانية بشكل ناجح وبشكل لم يكن ممكنا بالطرائق التقليدية.
تستخدم الليزرات التي تعمل في المنطقة فوق البنفسجية (uv) والاشعة السينية (X-Ray) من الاطوال الموجبة في تصوير الخلايا الحية دون اتلافها او تدميرها إذ يتم امتصاص هذه الاطوال الموجية من قبل انسجة هذه الخلايا.


* هل يمكن القاء نظرة عن تطبيقات الليزر في الميادين العسكرية والتجارية؟

- في التطبيقات العسكرية تستخدم الليزرات بشكل واسع يستخدم ليزر Co2 وليزر النيدميوم- ياك في مقدرات المدى الليزرية وهي منظومات بتقدير مدى الاهداف كالطائرات والصواريخ والاهداف العسكرية المختلفة.
كما يستخدم ليزر الهليوم- النيون وليزرات اشباه الموصلات التي تعمل في المنطقة المرئية من الاطوال الموجية (خاصة الاحمر) في توجيه الاسلحة وتحسين دقة الاصابة والقناصات، وكذلك في عملية توجيه وتتبع مسار الصواريخ والقذائف ويستخدم الليزر في مجال التسويق من خلال استخدام اقلام ليزرية تقوم بمسح المتوجات والتعرف الى شفرة الانتاج المثبتة عليها وهي تقنية سريعة ودقيقة في عمليات العد والتصنيف.
كما يستخدم ليزر اشباه الموصلات الاحمر في الطابعات الليزرية إذ يوفر الدقة والتركيز العاليين، كما ان الاقراص المدمجة (CD) هي ايضا تعتمد على الليزر في عملها إذ يستخدم ليزر الهليوم-نيون او ليزر اشباه الموصلات الاحمر في عملية الكتابة والقراءة لهذه الاقراص.


* وفي ميدان البصريات؟

- من الممكن استخدام التضمين لشعاع الليزر لغرض حمل الاشارات الكهرومغناطيسية ونقلها من نقطة الى نقطة او نقاط اخرى بسرعة عالية ودقة متناهية إذ يبلغ النطاق الترددي لحزمة الليزر حوالي (10 14) هيرتز فاذا كان عرض الحزمة التلفزيونية الواحدة هو (5) مايكروهيرتز فان شعاع ليزر واحد يمكنه ان يحمل حوالي (2× 10 6) قناة تلفزيونية.. ومن امثلة الاتصالات البصرية الحديثة شبكات الهاتف المتقدمة (الشبكات الضوئية) والشبكة العالمية للمعلومات والبريد الالكتروني ومراكز الخدمة الهاتفية المركزة لمنظومات الهواتف النقالة وشبكات المساحة المحدودة (LAN) لتناقل البيانات.

اقترح نقل الموضوع الى منتدى فيزياء الليزر

[Qasaimeh]

الله يعيطكوا العافية على الموضوع الرائع



ارجو نقل الموضوع الى منتدى الليزر....

[HazemSakeek]

تم النقل الى منتدى الليزر

اشكركم على هذه المعلومات القيمة



تحياتي

[ديار الحب]

موضوع جدأ رائع ومتكامل ........يسلمووووووووووو

[معلمة خبرة]

الله يجزاكم الجنة ويبعد عنكم كل مكروه

[mylove]

شكرا جزيلا وماقصرتوا والله

[لؤلؤة الليزر]

عاشت الايادي على هذا الموضوع المفيد بارككم الله على جهودكم القيمه يامبدعين دمتم سالمين اتمنى ان لا تبخلوا علينا بمواضيعكم الرائعه

اختكم لؤلؤة الليزر

[NADER]

موضوع جميييييييييييييييل
بارك الله بك