هذه الرسالة تفيد بأنك غير مشترك في منتدانا. للتسجيل الرجاء اضغط هنـا
هذه الرسالة تفيد بأنك غير مشترك في منتدانا. للتسجيل الرجاء اضغط هنـا
 |
|
16-08-2008, 03:59 AM
|
رقم المشاركة : 1 | ||
|
.. عضو فعال ..
 
|
الليزر واستخداماته
الليزر الليزر نبيطة (أو أداة ) تنتج حزمة ضوئية رفيعة جدًا وقوية ، وبعض الأحزمة رفيعة لدرجة أنها قادرة على ثقب مائتي حفرة فوق نقطة في حجم رأس الدبوس. وبسبب إمكانية تبئير (تركيز) أشعة الليزر إلى هذا الحد من الدقة فإن هذه الأشعة تكون قوية جدًا. فبعض الأحزمة على سبيل المثال تستطيع اختراق الماس - وهو أصلب مادة في الطبيعة ، وبعضها تستطيع إحداث تفاعل نووي صغير ، ويمكن أيضًا نقل حزمة الليزر إلى مسافات بعيدة دون أن تفقد قوتها ، حيث وصلت بعض الأحزمة إلى القمر. ولقد 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 إلى أفلام للخيال العلمي تتنبأ بحدوث تقدم علمي في المستقبل منها في مجال الحاسبات الالكترونية والأقمار الصناعية والرادار والتنقل بواسطة الأشرطة 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 إجراء التجارب ومنهم على وجه الخصوص العالم تاونس TOWNES الذي استطاع " تضخيم الموجات الدقيقة بواسطة الانبعاث المحفز للأشعة". Microwaves amplification by stimulated emission ofradiation وهذا ما يسمى بالميزر MASER وبعد مرور عامين استطاع العالم نفسه مع مجموعة علماء آخرين من الاتحاد السوفيتي تعمل بصورة منفصلة عنه بوضع أساس فكرة الليزر باستعمال ما يسمى"FabrY_ Perot Interometer" وهكذا تمكن العلماء من الحصول على أشعة الليزر"Laser" والكلمة مأخوذة من الحروف الأولى لكلمات الجملة الآتية :ـ Lightamplification py stimulated emission of radiation ومعناها تضخيم الضوء بواسطة الانبعاث المحفز للأشعة . والليزر هو حزمة من الضوء المكثف يسير باتجاه مستقيم عكس الضوء الاعتيادي الذي ينتشر بكل الاتجاهات وبأطوال موجية قد تختلف فيما بينها . في عام 1960 تم بناء أول جهاز ليزري مولد للأشعة حيث يعتبر أول إثبات علمي لتوليد الأشعة الليزرية، وبعدها تم الاستمرار في بناء أنواع جديدة من مولدات الأشعة الليزرية وبدأت بعض الشركات إنتاج أنواع عديدة من الليزرات لأغراض متعددة وللاستعمالات الصناعية والطبية والفضاء والأبحاث وغيرها من المجالات ؛ ومن الجدير بالذكر أن 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 أو الليزر الغازي الذي يستخدم " الهليوم ـ نيون" والنوع الثالث يسمى بالليزر الالتصاقي الذي يتركب من مواد شبه موصلة مثل كبريتيد الزرنيخ والكالسيوم وهذا النوع يمكن استخدامه كموحد ليزري Laser diode ، ومن خصائص أشعة الليزر مايلي :ـ 1ـ أنها أشعة اتجاهية عكس الضوء الاعتيادي الذي ينتشر في جميع الاتجاهات . 2ـ أنها أشعة متماسكة حيث أن الفوتونات فيها ترتبط ببعضها بعلاقات تدعى بالعلاقات الطورية .phaseRelationship وهذا الأمر لا ينطبق على أشعة الضوء الاعتيادي . أنواع الليزر · ليزر الغاز ( CO2 laser,Excimer LASER) · ليزر السائل (Dye LASER) · ليزر أشباه الموصلات (Semiconductor LASER) · ليزر الحالة الصلبة (نيوديميوم ياج Neodymium-YAG LASER) استخدامات الليزر يستخدم الليزر حاليا في مجالات متعددة كاستعمالها في الأقراص المدمجة وفي صناعة الإلكترونيات وقياس المسافات بدقة - خاصة أبعاد الأجسام الفضائية ، وفي الاتصالات . كما تستخدم أشعة الليزر في معالجة بعض أمراض العيون حيث يتم تسليط أشعة ليزر عالية الطاقة على شكل ومضات في نقطة معينة في العين لزمن قصير - أقل من ثانية ؛. ومن أمراض العيون التي يستخدم فيها الليزر: · اعتلال الشبكية السكري. · ثقوب الشبكية. · انسداد أو تخثر الوريد الشبكي. · الزرق (ارتفاع ضغط العين). · عيوب الانكسار الضوئي في العين (طول أو قصر النظرواللابؤرية). · انسداد القنوات الدمعية. · بعض الأورام داخل العين. · عمليات التجميل حول العين. · حالات اندثار البقعة الصفراء. ويستخدم ضوء الليزر في تطبيقات متنوعة نظرًا لما يتميز بها من خواص ، فبعض أنواع الليزرات على سبيل المثال تستخدم في الموسيقى وقراءة شفرات الأسعار وقطْع الفلزات ولحمها ونقل المعلومات ، وبالإضافة إلى ذلك، توجه الليزرات الصواريخ إلى أهدافها ، وتعالج العيون ، وتنتج عروضًا ضوئية مثيرة ؛ كما تستخدم في رص جدران وأسقف المباني وفي طباعة الوثائق ، وتستطيع بعض الليزرات تتبع أقل حركة تحدث للقارات . وتتفاوت الليزرات في الحجم حيث يبلغ طول نوع من الليزر طول ميدان كرة القدم ، بينما لا يزيد حجم نوع آخر عن حجم حبة الملح . وقد فتحت استخدامات الليزر المتعددة مجالا واسعا للقضاء على الكثير من المشكلات الطبية و التجميلية و التي كانت تؤرق المرضى وكذلك الأطباء حيث أن العديد من تلك المشكلات كانت تستغرق وقتا طويلا فى العلاج أو كانت لا علاج لها . فاستخدامات الليزر في التجميل ربما تعتبر من الاستخدامات الحديثة إلا أن مجالاتها قد تعددت و شهدت توسعا كبيرا في فترة قصيرة. ومن الاستخدامات الحديثة لليزر و خاصة ليزر الياقوت (Ruby laser) أو ليزر الألكسندريت (Alexandrite laser) هو إزالة الشعر الزائد الغير مرغوب فيه و يعتبر الليزر هو الطريقة الوحيدة التي تقضى على بصيلات الشعر دون إحداث أي مشاكل بالجلد و دون ألم أو تدخل جراحي أو هرموني حيث يعمل الليزر بواسطة نبضات حمراء سريعة تؤدى إلى تدمير بصيلات الشعر الزائد و دون تأثير على خلايا الجلد المحيطة و كذلك دون تأثير على الجسم عامة على القصير أو البعيد ، ولا تحتاج جلسة ليزر الياقوت لأكثر من عشر دقائق لإزالة شعر الوجه أما بالنسبة لبقية أجزاء الجسم فتأخذ وقتا أطول نسبيا. ويقضى الليزر على كل بصيلات الشعر التي في طور النمو الكامل ولا يؤثر على البصيلات التي في مراحل النمو الأخرى لذلك تحتاج المريضة إلى 3- 6 جلسات ليتم يتم القضاء على 85 - 90 % من بصيلات الشعر وبالتالي عدم ظهوره مرة أخرى . يعتبر الليزر أيضا من أهم و أفضل وسائل صنفرة الجلد و لذلك يستخدم في إزالة أثار الجروح و العمليات الجراحية و علاج أثار حب الشباب و شد تجاعيد الوجه السطحية بدون جراحة ، أما بالنسبة للتجاعيد فليس لليزر دور فيها ؛ و هناك أنواع متعددة من الليزر متعددة تستخدم لإحداث صنفرة بالجلد ، من أشهر هذه الأنواع الليزر الكربوني (Co2 laser) و ليزر الأربيوم (Erb-YAG) حيث يؤدى الليزر إلى إزالة طبقات من الجلد وفقا لما يراه الطبيب و حسب كل حالة. يحدث بعد ذلك التئام تام في خلال 7 - 10 أيام يكون بعدها لون الجلد مائلا للحمرة و تختلف فترة احمرار الجلد على حسب نوع الليزر المستخدم و كذلك نوع البشرة ، فمع الليزر الكربوني تكون فترة احمرار الجلد قصيرة (حوالي أسبوعين) يبدأ بعدها الجلد في الاسمرار إلى درجة زائدة قليلا عن درجة الجلد الطبيعية و تختلف درجة و زمن اسمرار الجلد على حسب لون البشرة الأصلي فأصحاب البشرة الداكنة يكونون عرضة لتغيرات اللون عن أصحاب البشرة البيضاء ؛ أما بالنسبة ليزر الأربيوم فلا يكون هناك اسمرار وتستمر البشرة حمراء - تستمر هذه التغيرات لمدة 2-3 شهور ثم تنتهي بعد ذلك ويعود الجلد إلى لونه الطبيعي و تطهر النتائج المذهلة لليزر. قد تم أخيرا استحداث نوع جديد من الليزر المركب من الأنواع الليزر الكربوني مع ليزر الأربيوم و يؤدى ذلك إلى تقليل زمن و نسبة احمرار و اسمرار الجلد و لكن نظرا لغلو ثمن الجهاز فلم يستخدم بعد على نطاق واسع . من الاستخدامات المستحدثة لليزر في مجالات التجميل أيضا تجميل و شد جفون العين و يستخدم فيها أما الليزر الكربوني أو ليزر النيودينيوم (Nd- YAG) و يعمل الليزر في هذه الحالات على تقليل نسبة الدم الفاقد و كذلك الكدمات التي تظهر تحت العين نتيجة إجراء العملية بالطريقة التقليدية مما يؤدى إلى سرعة الشفاء و تستطيع المريضة ممارسة حياتها العادية بأيام قليلة . يستخدم الليزر أيضا بديل للمشرط الجراحي حيث يؤدى إلى تقليل نسبة الدم الفاقد بنسبة تتجاوز 50-60 % . و يستخدم الليزر كذلك كبديل للخيوط الجراحية سواء للجلد أو الأعصاب أو الأوعية الدموية مما يؤدى إلى سرعة التئام الجروح . يعتبر الليزر من أهم وسائل إزالة البقع الجلدية والوحمات البنية الملونة مثل وحمة أونا و النمـش و البقع الشمسيـة حيث أنـه يقضى على الخـلايا المـلونـة بدون ألم و بالتالي بدون أي تخدير سواء كلى أو موضعي و على جلسات تتراوح من 6-10 في المتوسط ، و تتراوح المدة بين الجلسة و الأخرى من شهر إلى شهرين - أما بالنسبة إلى الوحمات الدموية الخلقية أو المصاحبة لدوالي الساقين فيستخدم نوع أخر من الليزر يعمل على الأوعية الدموية دون أي تأثير على الأنسجة الأخرى المحيطة مما يسهل القضاء على تلك الأوعية المتمددة بالتالي القضاء على الوحمة الدموية . المضاعفات : لا توجد لليزر مضاعفات إذا كان الطبيب الذي يستخدمه خبير في استعماله . كما يستخدم الليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والأوعية الدموية والجراحة العامة . في عام 1960 اخترع جهاز الليزر الذي يطلق الأشعة وحيدة اللون والاتجاه ويمكن أن تتركز بدرجة عالية بوساطة عدسة محدبة . كما أن هناك الكثير من المواد القادرة على إطلاق أشعة الليزر منها .. المتجمدة (الياقوت الأحمر وزجاج النيوديميوم) - الغازية (الهيليوم والنيون والزينون) - مواد شبه موصلة(زرنيخ الجاليوم وانتيمون الانديوم) وعندما يجري تحفيزها بوساطة فلاش أو الكهرباء ترتفع طاقة ذراتها من المستوى الأدنى إلى المستوى الأعلى ، وتعاود الانخفاض إلى مستوى الطاقة الأدنى مرورا بالمستوى الأوسط نتيجة عدم استقرار الجسيمات الواقعة في مسار الطاقة ، عندها تنبعث الفوتونات التي تعطي رنينا في جهاز الليزر وتخرج من الجهاز مع قوة كبيرة وصلت أقصى ما وصلت إليه 1700 مليون ميجاوات ويتم التفاعل في ثلاثة على عشرة ملايين ثانية وضغطها مليون وخمسين ألف كيلو جرام على السنتيمتر المربع ودرجة الحرارة بين 100-200 الف درجة وبهذه المقدرات تستطيع الأشعة اختراق أو إحراق أي مادة مهما بلغت صلابتها عتيا. ومردود ذلك إلى أن الأشعة تنبعث في وقت قصير على مساحة متناهية الصغر إضافة إلى استمرارية إصدار الأشعة . من استخدامات الليزر لحام المواد الصلبة والنشطة والمواد التي تتمتع بدرجة انصهار عالية مع امتيازها بدقة التصنيع بسبب إطلاقها لحزمة كثيفة ضيقة لا تنتشر ، تستطيع أشعة الليزر فتح ثقب قطره 5 ميكرومتر خلال 200 ميكروثانية في اشد مواد المعمورة صلابة ( الماس والياقوت الأحمر والتيتانيوم ) ، وبفضل قصر مدة التصنيع لا يحدث أي تغير في طبيعة المادة ؛ كما لها استخدام مهم آخر وهو قياس المسافات بدقة متناهية - (استخدمت في الماضي طريقة القياس الضوئي ولكن دقتها تنعدم عند زيادة المسافة المقيسة عن 50سنتيمتر) أما أشعة الليزر فإنها تستطيع قياس عشرة أمتار دون إحداث خطا يتجاوز واحد على عشرة آلاف من المتر . أما الفائدة الثالثة فهي تحديد الأهداف بدقة بالغة جدا ، حيث إن كان الهدف على مسافة 20 كم ووجهنا شعاع ليزر فسوف تتشكل دائرة ضوئية قطرها 7 سم فقط. وإذا أطلقت إلى القمر فسيكون قطر الدائرة المشكلة 3,2 كم فقط. ضوء الليزر ضوء الليزر يختلف عن الضوء العادي حيث يكون له الخصائص التالية :- الضوء المنبعث أحادي اللون monochromatic أي أن له طول موجي واحد. يحدد الطول الموجي لون الضوء الناتج وكذلك طاقته. الضوء المنبعث من الليزر يكون متزامن coherent أي أن الفوتونات كلها في نفس الطور مما يجعل شدة الضوء كبيرة فلا تلاشي الفوتونات الضوئية بعضها البعض نتيجة لاختلاف الطور بينها . الضوء المنبعث له اتجاه واحد directional حيث يكون شعاع الليزر عبارة عن حزمة من الفوتونات في مسار مستقيم بينما الضوء العادي يكون مشتت وينتشر في أنحاء الفراغ . المسؤول عن هذه الخصائص هي عملية الانبعاث الإستحثاثي stimulated emission بينما في الضوء العادي يكون الانبعاث تلقائي حيث يخرج كل فوتون بصورة عشوائية لا علاقة له بالفوتون الآخر. أنواع الليزر يأتي الليزر بأنواع مختلفة حسب الاستخدامات وتنوع الليزر يأتي من تنوع المادة المستخدمة لإنتاجه فهناك من المواد الصلبة والسائلة والغازية، ويعتبر نوع المادة الأساس الأكثر استخداماً للتميز بين الأنواع المختلفة. ويسمى الليزر من خلال نوع المادة المستخدمة فمثلاً ليزر الهيليوم نيون He-Ne يعني ان المادة المستخدمة هي خليط من الهيليوم والنيون وليزر الياقوت يعني أن المادة المنتجة لليزر هي الياقوت وهكذا لباقي الأنواع الأخرى - ولنأخذ بعض الأمثلة لأنواع مختلفة لليزر: ليزر الحالة الصلبة solid-state laser هو الليزر الذي ينتج بواسطة مادة أو خليط من مواد صلبة مثل الياقوت ruby أو خليط الالومنيوم واليتريم والنيودينيم neodymium:yttrium-aluminum ويسمى بليزر الـ TAG اختصاراً ويكون طوله الموجي في منطقة الأشعة تحت الحمراء . ليزر الغاز Gas laser وهو يعتمد على مادة غازية مثل الهيليوم والنيون وغاز ثاني أكسيد الكربون وتكون أطوالها الموجية في مدى الأشعة تحت الحمراء وتستخدم في قطع المواد الصلبة لطاقتها العالية. ليزر الإكسيمر Excimer laser وتطلق على أنواع الليزر التي تستخدم الغازات الخاملة مثل غاز الكلور أو الفلور أو الكربتون أو الأرجون وتنتج هذه الغازات أشعة ليزر ذات أطوال موجية في مدى الأشعة فوق البنفسجية. ليزر الأصباغDye laser وهي عبارة عن مواد عضوية معقدة مثل الرودامين rhodamine 6G مذابة في محلول كحولي وتنتج ليزر يمكن التحكم في الطول الموجي الصادر عنه. ليزر أشباه الموصلاتSemiconductor laser ويطلق عليه أحيانا بليزر الديود ويعتمد على المواد شبه الموصلة ويمتاز بحجم ليزر صغير ويستهلك طاقة قليلة ولذلك يستخدم في الأجهزة الدقيقة مثل أجهزة السي دي وطابعات الليزر. يتميز الليزر بطوله الموجي فمثلا الطول الموجي لليزر الياقوت هو 694nm، ويتم اختيار مادة الليزر بناء على الطول الموجي المطلوب كما في الجدول التوضيحي أدناه، فمثلاً يستخدم ليزر غاز ثاني أكسيد الكربون في قطع المعادن الصلبة لأن طوله الموجي في مدى الأشعة تحت الحمراء وهي أشعة حرارية إذا سقطت بتركيز على سطح معدن تذيبه . نوع الليزر الطول الموجي لليزر (nm) Argon fluoride (UV) 193 Krypton fluoride (UV) 248 Xenon chloride (UV) 308 Nitrogen (UV) 337 Argon (blue) 488 Argon (green) 514 Helium neon (green) 543 Helium neon (red) 633 Rhodamine 6G dye (tunable) 570-650 Ruby (CrAlO3) (red) 694 Nd:Yag (NIR) 1064 Carbon dioxide (FIR) 10600 تصنيفات الليزر يصنف الليزر بأربعة تصنيفات تعتمد على خطورتها على الخلايا الحية ، فعند التعامل مع الليزر يجب الانتباه إلى الإشارة التي توضح تصنيفه . إشارة تحذير بوجود ليزر التصنيف الأول Class IAهذا التصنيف يشير إلى أن الليزر يضر العين إذا نظرنا في اتجاه الشعاع ويستخدم في السوبر ماركت كماسح ضوئي وتبلغ طاقة الليزر الذي يندرج تحت هذا التصنيف 4mW. التصنيف الثاني Class II هذا يشير إلى ليزر ضوئه مرئي وطاقته لا تتعدى 1mW. التصنيف الثالث Class IIIAطاقة الليزر متوسطة وتبلغ 1-5mW وخطورته على العين إذا دخل الشعاع المباشر في العين. ومعظم الأقلام المؤشرة تقع في هذا التصنيف. التصنيف الثالث Class IIIB طاقة هذا الليزر أكثر من المتوسط. التصنيف الرابع Class IV وهي انواع الليزر ذات الطاقة العالية وتصل إلى 500mW للشعاع المتصل بينما لليزر النبضات فتقدر طاقته بـ 10 J/cm2 ويشكل خطورة على العين وعلى الجلد واستخدام هذا الليزر يتطلب العديد من التجهيزات وإجراءات الوقاية. المراجع : http://www.6abib.com/a-37.htm http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%84%D9%8A%D8%B2%D8%B1 http://hazemsakeek.com/QandA/Laser/Laser.htm http://amjad68.jeeran.com/archive/2006/7/71272.html
|
||
|
    
|
 |
| مواقع النشر (المفضلة) |
| أدوات الموضوع | إبحث في الموضوع |
| انواع عرض الموضوع | |
|
|
 مواقع ننصح بزيارتها |
|||||
العرض العادي
