به آینده امیدوار باشید

لا تقنطوا من رحمه الله- ز گهواره تا گور دانش بجوی

به آینده امیدوار باشید

لا تقنطوا من رحمه الله- ز گهواره تا گور دانش بجوی

به آینده امیدوار باشید

وبلاگی درباره ی همه چیز ،عمومی- اجتماعی- جامعه- اخبار و...

۳ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «شناخت لیزر» ثبت شده است

لیزر و کاربرد آن در بیماری های پوستی

 

حتی‌ پیش‌ از کشف‌ لیزر(1) ( LASER) در سال‌ 1960 ، مفهوم‌ آن‌ با عنوان‌ «اشعه‌ مرگ» برای‌ خوانندگان‌ داستان های‌ علمی‌ آشنا بود. هنوز هم‌ خیلی ها همین‌ تصور را دارند، اما امروزه‌ لیزر کاربردهای‌ فراوانی‌ دارد و به‌ صورت‌ ابزارهای‌ متداول‌ در مغازه‌ها، ادارات، کارخانه‌ ها و حتی‌ در خانه‌ها استفاده‌ می‌ شود.

به‌ ساده‌ترین‌ بیان، لیزر را می ‌توان‌ منبعی‌ از نور یا انرژی‌ تابشی‌ توصیف‌ کرد. اما لیزر ویژگی‌ های‌ بسیاری‌ دارد که‌ آن‌ را از دیگر منابع‌ نور مانند خورشید یا چراغ‌ برق‌ متمایز می ‌کند. دستگاه‌ های‌ لیزر به‌ شکل‌ها و اندازه‌های‌ متفاوتی‌ ساخته‌ شده ‌اند. آنها ممکن‌ است‌ کوچکتر از یک‌ نقطه‌ یا آن‌ قدر بزرگ‌ باشند که‌ برای‌ جا دادنشان‌ به‌ یک‌ ساختمان‌ نیاز باشد. اما با وجود این‌ تنوع، همه‌ آنها بر یک‌ اساس‌ کار می ‌کنند.

تابش‌ نور به‌ دو طیف‌ مرئی‌ و نامرئی‌ تقسیم‌ می ‌شود. طیف‌ مرئی‌ (نور سفید) خود از چندین‌ رنگ‌ تشکیل‌ شده‌ است. نیوتن‌ در سال‌ 1665 با تاباندن‌ نور سفید به‌ منشور شیشه ‌ای، طیف‌ رنگ‌ های‌ آن‌ (اصطلاحاً رنگ‌ های‌ متفاوت‌ رنگین ‌کمان) را مشخص‌ کرد. طیف‌ نامرئی‌ نیز شامل‌ تابش‌ مادون‌ قرمز (فرو سرخ)، میکروویو (MICROWAVE) و امواج‌ رادیویی‌ در یک‌ سر طیف‌؛ و تابش‌ فرا بنفش، اشعه‌ ایکس‌ و اشعه‌ گاما در سر دیگر طیف‌ می ‌شود. مجموع‌ این‌ها (مرئی‌ و نامرئی) تابش‌ الکترومغناطیسی‌ است.

هر یک از این‌ امواج‌‌ طول‌ موج‌ خاصی‌ دارند (منظور از طول‌ موج‌، فاصله‌ بین‌ دو قله‌ موج‌ است). اما دستگاه‌های‌ لیزر طوری‌ ساخته‌ شده ‌اند که‌ نور خارج ‌شده‌ از آنها تنها یک‌ طول‌ موج‌ دارد (اصطلاحاً تکفام) و تمام‌ موج‌ های‌ آن‌ روی‌ هم‌ می ‌افتند (اصطلاحاً همدوس). به‌ این‌ ترتیب‌ باریکه‌ شدیدی‌ از نور تولید می‌ شود.

دستگاه‌های‌ لیزر بسته‌ به‌ آن‌ که‌ محیط‌ فعال ‌کننده‌ آنها (ماده‌ای‌ که‌ به‌ عنوان‌ تقویت‌ کننده‌ نور به‌ کار می ‌رود) چه‌ باشد، به‌ انواع‌ لیزرهای‌ حالت‌ جامد، گاز و مایع‌ تقسیم‌ می ‌شوند.

همان‌ طور که‌ قبلاً اشاره‌ شد، لیزر در صنایع‌ کاربردهای‌ بسیاری‌ دارد؛ از آن برای‌ برش ‌دادن‌ و سوراخ‌ کردن‌ فلزات، جوشکاری، در مخابرات‌ نوری، در صنایع‌ نظامی‌ برای‌ دستگاه‌ های‌ بردیاب، در صنعت‌ نمایش‌ و فیلم سازی، در فروشگاه‌ها برای‌ خواندن‌ بارکد(BAR CODE) اجناس، در ویدئوها و ضبط صوت‌های‌ با دیسک‌ فشرده‌ و در بسیاری‌ موارد دیگر استفاده‌ می ‌شود.

علاوه‌ بر کاربردهای‌ پر توان‌ در صنایع‌ سنگین، دستگاه‌های‌ لیزر کاربردهای‌ زیادی‌ در حوزه‌های‌ ظریف ‌تر مانند پزشکی‌ دارند؛ مثلاً در جوش ‌دادن‌ شبکیه‌ چشم، در جراحی‌ به‌ جای‌ چاقوی‌ جراحی‌ (که‌ باعث‌ جلوگیری‌ از خونریزی‌ در محل‌ عمل‌ می‌شود)، در آنژیوپلاستی‌ عروق‌ کرونر (باز کردن‌ رگ ‌های‌ صدمه‌ دیده‌ قلب) و درمان‌ بسیاری‌ از مشکلات‌ پوستی‌، که‌ موضوع‌ اصلی‌ این‌ نوشتار است.

 

شیوه‌ عملکرد لیزر در پوست‌

لیزرهای‌ متفاوتی‌ برای‌ پوست‌ به‌ کار می‌ روند. بسته‌ به‌ آن‌ که‌ چه‌ نوع‌ آن‌ استفاده‌ شود، سلول‌ یا مولکولِ هدف‌ در پوست‌ متفاوت‌ است. نور خارج ‌شده‌ از هر لیزر طول‌ موج‌ متفاوتی‌ دارد. بنابراین‌ در هر طول‌ موج، این‌ انرژی‌ جذب‌ ماده‌ خاصی‌ می ‌شود که‌ اصطلاحاً به‌ آن‌ کروموفور گویند. مثلاً اگر هدف‌ درمان، برداشتن‌ ضایعات‌ رنگی‌ از جمله‌ لکه‌های‌ قهوه‌ای‌ روی‌ پوست‌ باشد، کروموفور آن‌ رنگدانه‌ ملانین‌ است. در گروه‌ دیگری‌ از لیزرها ماده‌ هدف‌ آب‌ داخل‌ و خارج‌ سلولی‌ است. آب‌ نور را جذب‌ می‌ کند و تبخیر می شود. بنابراین‌ سلول‌ با از دست ‌دادن‌ رطوبت‌ خود از بین‌ می ‌رود. در حالی‌ که‌ سلول‌ های‌ مجاور سالم‌ باقی‌ می‌ مانند. این‌ خاصیت‌ لیزر (جذب‌ توسط‌ ماده‌ کروموفور و یا آب) باعث‌ شده‌ که‌ استفاده‌ از لیزر روشی‌ ایده‌آل‌ برای‌ از بین‌ بردن‌ بسیاری‌ ضایعات‌ پوستی‌ باشد؛ زیرا:

- احتیاج‌ به‌ عمل‌ جراحی‌ حذف‌ می‌ شود.

- درمان‌ معمولاً بدون‌ درد است‌ و یا فقط‌ با بی ‌حسی‌ موضعی‌ انجام‌ می‌ شود.

- خونریزی‌ و نیز اِسکار= SCAR ( جای زخم ِ عمل) بسیار کمتر از سایر روش‌هاست.

- زمان‌ کار اغلب‌ بسیار کوتاه‌ تر از دیگر روش‌هاست.

- در بعضی‌ موارد، تنها راه‌ درمان‌ برای‌ مشکل‌ پوستی‌ استفاده‌ از لیزر است.

 

موارد استفاده‌ از لیزر در پوست‌

- ضایعات‌ مربوط‌ به‌ عروق‌ پوست‌ (مانند ماه‌ گرفتگی، عروق‌ گشاد شده‌ سطحی‌ در صورت‌ و پاها).

- اِسکارها (شامل‌ لک‌ های‌ قرمز، سفید، قهوه‌ای‌ و گوشت‌ اضافه‌ که‌ از ضایعات‌ قبلی‌ به‌ جا مانده‌ باشد).

- ترک‌ های‌ پوست، فرورفتگی‌های‌ ناشی‌ از جوش‌ و...، چین‌ و چروک‌  و زگیل‌ های‌ ویروسی.

- ضایعات‌ رنگدانه ‌ای‌ (مانند لک‌ های‌ ناشی‌ از آفتاب، لک‌ هایی‌ که‌ اصطلاحاً «شیرقهوه» نامیده‌ می ‌شوند، بعضی‌ از خال‌ های‌ عمقی‌ پوست).

- خالکوبی‌ و  لک  ‌های‌ باقیمانده‌ از خراشیدگی‌ها و تصادفات.

- برداشتن‌ موهای‌ زاید .

با توجه‌ به‌ تعدد بیماری‌های‌ پوستی، لازم‌ است‌ بیمار توسط‌ متخصص‌ معاینه‌ و نوع‌ ضایعه‌ دقیقاً تشخیص‌ داده‌ شود. سپس‌ پزشک‌ با در نظر گرفتن‌ میزان‌ کارآیی‌ لیزر برای‌ آن‌ بیماری، در مورد انجام‌ لیزر درمانی‌ تصمیم‌ خواهد گرفت.

 

عوارض‌ جانبی‌

لیزر در کنار اثرات‌ خوب، به‌ ندرت‌ عوارض‌ جانبی‌ نیز دارد. البته‌ پیش‌ از درمان، این‌ عوارض‌ به‌ اطلاع‌ بیمار می ‌رسد. پزشک‌ نیز با در نظر گرفتن‌ تمام‌ جوانب، سعی‌ خواهد کرد آنها را به‌ حداقل‌ برساند. بسته‌ به‌ این‌ که‌ از چه‌ سیستم‌ لیزری‌ و در درمان‌ چه‌ ضایعه‌ ای‌ از این‌ تکنولوژی‌ استفاده‌ شود، عوارض‌ متفاوت‌ خواهد بود. در یک‌ نگاه‌ کلی‌ می‌ توان‌ به‌ این‌ موارد اشاره‌ کرد:

- درد؛ که‌ غالباً خفیف‌ است‌ و می ‌توان‌ آن‌ را با استفاده‌ از بی‌ حس ‌کننده‌ های‌ موضعی‌ یا تزریقی، باز هم‌ کاهش‌ داد.

- تورم؛ که‌ بیشتر در اطراف‌ پلک‌ و گردن‌ ایجاد می‌ شود و معمولاً سه‌ تا پنج‌ روز بعد از عمل‌ از بین‌ می‌ رود.

- به‌ وجود آمدن‌ حالتی‌ شبیه‌ به‌ خون مردگی‌ زیر پوست؛ که‌ معمولاً بلافاصله‌ بعد از عمل‌ پدید می ‌آید و طی‌ هفت‌ تا ده‌ روز محو می‌ شود.

- ایجاد تاول‌ یا دَلـَمه‌ در محل؛ که‌ طی‌ یک‌ تا دو هفته‌ بهبود می‌یابد.

- افزایش‌ رنگ‌ پوست‌ یا کاهش‌ آن‌ در محل؛ که‌ طی‌ سه‌ تا شش‌ ماه‌ بهبود می ‌یابد.

- پدید آمدن‌ اِسکار؛ که‌ بسیار نادر است.

- این‌ که‌ ضایعه‌ مورد نظر کاملاً بهبود نیابد یا عود کند.

در پایان، به‌ این‌ نکته‌ اشاره‌ می‌ کنیم‌ که‌ به‌ لیزر باید نگاهی‌ واقع گرا داشت. انتظار بیش‌ از حد داشتن‌ منطقی‌ نیست‌ و گرفتن‌ نتیجه‌ صددرصد نیز همیشه‌ امکان‌ ندارد.

 

پی‌ نوشت‌

1) ABBREVIATION OF "LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION"

دکتر الهه قادری ـ متخصص پوست

 

لینک ها

 نکاتی در مورد مراقبت از پوست 

 

لیزر در خدمت پوست و زیبایی

لیزر درمانی

پوست، بزرگ ترین ارگان بدن است که از 3 لایه ی اپیدرم، درم و هیپودرم تشکیل شده است. اپیدرم که بیرونی ترین لایه ی پوست است، در برگیرنده ی لایه های سازنده ی سلول های پوستی است. درم لایه بعدی است که دارای بافت هم بند و فیبرهایی است که باعث ایجاد استحکام و الاستیسیتی پوست می شود.

عمقی ترین لایه ی پوست هیپودرم است که از چربی تشکیل شده است. با پیر شدن پوست ترکیبات حمایت کننده ی آن به تدریج تخریب می شود. به عنوان مثال فیبرهای الاستیک درم شکسته شده و به صورت دائمی از بین می رود. فیبرهای کلاژن کم شده و با تغییرات شیمیایی، فعالیت آن مختل می شود. همچنین هیالورونیک اسید که ماده ی قوام دهنده ی بافت پوست است، از بین می رود. بنابراین پوست سخت تر و نازک تر شده، چروک هایی بر روی ماهیچه های آن ظاهر می شود که مقدار آن با افزایش سن، بیشتر می شود.

مناطقی که در معرض حرکت های تکرار شونده هستند و حالت های مختلف احساس چهره را نشان می دهند؛ مثل اطراف چشم و لب، بیشتر در معرض چروک قرار می گیرند و در نهایت پروسه های ترمیم تغییرات سلولی پوست به مرور کاهش یافته و قدرت پوست در مقابله با شرایط محیطی کاهش می یابد.

مواجهه ی بیش از اندازه با آفتاب(به عنوان مثال افرادی که حمام آفتاب می گیرند) و سیگار کشیدن این پروسه را تسریع می کند.

هیچ یک از روندهایی که منجر به چروک شدن پوست می شود قابل بازگشت نیست ولی اقداماتی هست که به واسطه ی آن ها می توان پروسه ی پیر شدن را به حداقل رساند.

عوامل موثر در کاهش بروز پیری پوست:

* خودداری از مواجهه ی طولانی مدت با آفتاب و قرار گرفتن در معرض Sun lamp می تواند مفید باشد. بیشترین مواجهه با اشعه ماوراء بنفش معمولا بین ساعات 10 صبح تا 4 بعد از ظهر صورت می گیرد.

* استفاده از کرم ها و لوسیون های محافظت کننده در برابر آفتاب

* ترک سیگار

* شیوه ی زندگی سالم همراه با رژیم غذایی متعادل و ورزش روزانه

* کاهش استرس و مراقبت روزانه ی پوست با شستشوی ملایم روزانه

* استفاده از مرطوب کننده و ضد آفتاب

لیزرهای جدید و چروک صورت

یکی از رویکردهای نوین در درمان پیری پوست، استفاده از تکنیک فراکشنال(fractional photothermolysis) است که در این روش با ایجاد ستون های میکروسکوپیک حرارتی، توسط نوعی از دستگاه لیزر، اپیدرم به شکل موضعی در مقطعی نکروز می شود ولی بافت اطراف این ستون های حرارتی سالم می ماند و این امر موجب تسریع روند ترمیم پوست از طریق سلول های سازنده ی درم و اپیدرم باقی مانده می گردد.

عمق این ستون های حرارتی وابسته به انرژی دستگاه است و بر اساس شاخص های پوست و نوع درمان تنظیم می گردد.

از آن جایی که لایه ی شاخی پوست در طی این پروسه دست نخورده باقی می ماند، بنابراین فعالیت طبیعی پوست به عنوان سد حفاظتی حفظ می گردد و عناصر صدمه دیده ی پوست با استفاده از سلول های کراتینوسیت زنده ی حاشیه ی آسیب، ترمیم می گردد.

البته کاربرد این تکنیک فقط در پیری پوست نیست. در ادامه کاربردهای دیگر آن را برای تان آورده ایم.

نکات ضروری در مورد لیزر فراکشنال

تکنولوژی فراکشنال یک راه کار نوین در درمان بسیاری از مشکلات پوستی می باشد که از یک منبع لیزری ایجاد می شود.

به وسیله ی این تکنیک، ستون های حرارتی میکروسکوپیک موسوم به microscopic treatment zone بر روی پوست ایجاد می شود که باعث تاثیر بر اپیدرم پوست شده و به صورت موضوعی در همان مناطق نکروز می گردد.

اطراف این ستون های حرارتی، بافت سالم اپیدرم باعث روند سریع ترمیم می گردد و عناصر آسیب دیده ی اپیدرم توسط سلول های کراتینوسیت زنده ی اطراف ستون ها پُر می شود.

از آن جایی که لایه ی شاخی پوست در طی این عمل آسیب نمی بیند عملکرد سد دفاعی پوست دست نخورده باقی می ماند.

فواید استفاده از تکنیک فراکشنال:

* بهبود واضح قوام و ترکیب پوست در یک جلسه

* حداقل زمان بهبودی. به صورتی که فرد می تواند فعالیت معمولی خود را ظرف 3 روز ادامه دهد.

* کاربرد آسان

* ریسک کمتر عوارض در مقایسه با روش های قبلی

* هزینه ی مناسب

لیزر درمانی

کاربردهای درمانی لیزر فراکشنال:

* اسکار(آکنه، جراحی، سوختگی)

* لک پوستی

* چین و چروک

* منافذ باز پوست

* قوام و استحکام پوست

* خطوط کشش پوستی(استریا)

* جوان سازی

بایدها و نبایدهای لیزر

لیزر درمانی برای افراد باردار، کسانی که حساسیت زیادی به نور دارند و همچنین بدخیمی ها و عفونت ها به هیچ عنوان توصیه نمی شود.

اما سایر افراد بالای 20 سال می توانند زیر نظر پزشک در صورت نیاز از لیزر درمانی استفاده کنند.

معمولا طول دوره ی لیزر درمانی 3 تا 5 جلسه است که البته این دوره بنا به تشخیص پزشک متفاوت خواهد بود.

قبل از شروع لیزر درمانی و در فواصل دوره های درمان، بیمار موظف است از داروهای خاصی که پزشک تجویز می کند، استفاده کند تا پوست او برای انجام لیزر درمانی آماده باشد.

از جمله نکات حائز اهمیت بعد از لیزر درمانی عدم مواجهه با نور مستقیم خورشید در زمانی است که پوست ملتهب است. در این دوره بیمار باید از کرم های ضد آفتاب مناسب با spf حداقل 30 استفاده کند.

قبل از لیزر درمانی بیمار باید پزشک را از وضعیت بیماری و جسمانی خود به طور کامل آگاه کند و 2 هفته قبل از لیزر درمانی از مصرف کرم ها و داروهایی که باعث التهاب پوست می شود و نیز برنزه شدن، خودداری کند.

دستورالعمل درمانی پس از انجام لیزر فراکشنال:

1- محل لیزر شده را بلافاصله با استفاده از کیسه ی یخ خنک کنید.

2- از کرم زینک اکساید بر روی محل استفاده کنید.

3- کرم بعد از لیزر را روزی 4 تا 5 بار تا زمان برطرف شدن التهاب و قرمزی استفاده کنید.

4- ضد آفتاب را به صورت مرتب هر 3 ساعت یک بار تکرار کنید.

5- کرم روشن کننده را از زمان برطرف شدن التهاب پوست هر شب استفاده کنید.

6-  در بین دو جلسه ی درمان از داروهای تجویز شده توسط پزشک استفاده کنید.

فرآوری: مریم مرادیان نیری

بخش تغذیه و سلامت

منابع:

سایت دکتر محمدعلی نیلفروش زاده – متخصص پوست، مو و زیبایی

هفته نامه سلامت

 

اگر می خواهید با پزشکان سایت مشورت کنید، اینجا را کلیک کنید. 

برای شرکت در بحث های انجمن سایت مرتبط با بهداشت و سلامت، اینجا را کلیک کنید. 

 

* مطالب مرتبط:

قبل از لیزر پوست‌ تان بخوانید

لیزر و کاربرد آن در بیماری های پوستی

مزایای لیزر نسبت به الکترولیز مو

 

جای زخم‌ ها را باید لیزر کرد؟

 

این‌ روزها انگار مُد شده است که هر دردی را با لیزر درمان کنند؛ از حذف موهای زاید گرفته تا از بین بردن جای زخم ‌ها در روی پوست.

خیلی ‌ها آخرین امید شان برای رهایی از جای زخم جراحی روی شکم و خراش تصادف در صورت، لیزر است؛ ولی لیزر چگونه جای زخم را از بین می ‌برد؟ با دکتر مریم یوسفی، متخصص پوست و عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، در همین زمینه به گفتگو نشسته ‌ایم.

خانم دکتر! کدام بیماران برای لیزر جای زخم‌ های شان به مطب می‌ آیند؟

مواردش زیاد است؛ مثلا به‌ دنبال هرگونه عمل جراحی و بریدن پوست، لاجرم جوشگاهی روی پوست می ‌ماند. حالا اگر دقت و مهارت جراح زیاد باشد این جوشگاه ظریف بوده و کمتر به چشم خواهد آمد ولی گاهی مثلا به دنبال سوختگی فرد دچار جوشگاه‌ های وسیعی می ‌شود که منظره ناخوشایندی را ایجاد خواهد کرد. افراد باید بدانند که امروزه دستگاه‌ های لیزر متعددی برای بهتر کردن منظره جوشگاه‌ ها وجود دارد و هرگز نباید انتظار داشته باشند که جوشگاه‌ های شان به ‌طور کامل و صد درصد رفع شود.

روش ‌های دیگری هم هست؟

بله؛ روش ‌های مختلفی شامل داروهای موضعی، میکرودرم ابریژن، درم ابریژن و لیزر جهت بهبود جوشگاه‌ها امروزه در اختیار پزشکان متخصص پوست وجود دارد که با ترکیبی از این روش ‌ها گاه می‌ توان نتایج قابل ‌توجهی گرفت.

بیمار باید صبور باشد و به دقت به توصیه‌ های پزشک گوش فرا دهد. گاه جلسات متعدد درمانی جهت حصول نتیجه مناسب لازم است.

جای زخم

چه لیزرهایی وجود دارد؟

از جمله لیزرهایی که می ‌توانند به بهبود جوشگاه‌ ها کمک نمایند می‌ توان به لیزر PDL (لیزری که اساسا برای درمان ضایعات عروقی به کار می ‌رود)، IPL، لیزرهای لایه‌ بردار مثل Erbium-YAG و Co2 و نیز اخیرا از لیزرهای فراکشنال مثل affirm و Fractional اشاره کرد.

داروها چطور؟

داروهای مختلفی در درمان جوشگاه‌ ها کاربرد دارند از جمله داروهای حاوی هپارین و عصاره پیاز، کرم‌ های استروئیدی و کرم‌ های حاوی اسید میوه که به نوبه خود می‌ توانند تا حدودی جوشگاه‌ ها را بهتر نمایند.

و چه نکاتی را باید مدنظر داشت؟

گاهی لازم است فرد تا مدتی از لباس‌ های مخصوص فشاری در محل رخداد جوشگاه‌ های سوختگی استفاده نماید و یا مصرف صفحات سیلیکونی روی این جوشگاه‌ ها گاه نتایج خوبی را به همراه خواهند داشت. درنهایت با ترکیبی از این روش‌ های درمانی می ‌توان به نتایج خوبی دست یافت، ضمن این که در مواردی نیز جراحی پلاستیک به ‌عنوان یک اقدام اساسی ضروری است و در مراحل بعد با استفاده از روش ‌های فوق‌ الذکر می ‌توان نتایج جراحی را بهبود بخشید.

آیا افرادی وجود دارند که این لیزردرمانی برای آن ها ممنوع باشد؟

بله، لیزردرمانی برای افراد باردار، کسانی که حساسیت زیادی به نور دارند و بدخیمی‌‌ ها و عفونت ‌‌ها به هیچ‌ عنوان توصیه نمی‌‌ شود؛ اما سایر افراد بالای 20 سال می ‌‌توانند زیر نظر پزشک در صورت نیاز بعد از انجام تست، از لیزردرمانی استفاده کنند.

لیزر

به‌ عنوان آخرین سؤال کمی هم درباره عوارض لیزردرمانی در این بیماران توضیح بدهید.

از عوارض لیزر می ‌توان به ایجاد سوختگی و یا از بین رفتن رنگدانه ‌های پوستی اشاره کرد، از بین رفتن این رنگدانه‌ ها باعث ایجاد لکه‌ های روشنی روی پوست می ‌‌شود.

ترمیم جای سوختگی ناشی از لیزر بسیار مشکل است و تنها راه‌ حل آن جراحی خواهد بود. در نتیجه به افرادی که پوستی تیره دارند به‌ ویژه سیاه ‌پوستان توصیه می‌‌ شود از لیزر استفاده نکنند. چون هر ‌قدر پوست تیره ‌‌تر باشد، بیشتر احتمال آسیب وجود دارد و هر اندازه پوست روشن ‌‌تر باشد، نتیجه بهتری از لیزر درمانی به ‌دست خواهد آمد.

در ضمن افرادی که سابقه لکه ‌های پوستی ناشی از سوختگی ملایم دارند نیز گزینه مناسبی برای لیزردرمانی محسوب نمی‌‌ شوند، چون احتمال سوختگی در آن ها بسیار زیاد است.

مصاحبه کننده: دکتر محمد فرح ‌بخش

 از وب جهان یکه نگار

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۵ دی ۹۹ ، ۲۱:۳۳
فاصله گلناری

 

چه چیزی لیزر را به چاقو تبدیل می‌کند؟


کلمه لیزر( Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation = LASER) که از حروف نخست پنج کلمه تشکیل شده است به معنی تقویت نور نشر برانگیخته می‌باشد. ایده اولیه نشر برانگیخته توسط انیشتین در سال 1917 مطرح گردید اما این فکر پش از دهها سال تحقق علمی بخود گرفت. سال‌ها کارهای تحقیقاتی توسط دهها دانشمند و محقق شرایط را به گونه‌ای فراهم کرد تا این که در سال 1960 پرفسور میمن توانست اولین لیزر را با کمک کریستال یاقوت ایجاد نماید.


خواص پرتو لیزر

1- تک فامی: تمامی منابع نوری موجود در جهان از قبیل لامپ، نور خورشید، آتش و... از یک پهنای بینابی وسیع تشکیل شده‌اند. اگر بطریقی بتوان خطوط بینابی یک نور سفید ناشی از یک لامپ فلورسنت را از یکدیگر تفکیک نماییم متوجه می‌شویم که رنگ‌های مختلفی از جمله قرمز، زرد، نارنجی و آبی در این رنگ به کار گرفته شده است.

لیزر

اما نور لیزر از قدرت تک فامی برخوردار است، به این معنا که هر لیزر یک طول موج مشخص را ایجاد می‌کند. هنگامی که نور لیزر هلیوم نئون را مورد مطالعه بیناب سنجی قرار می‌دهیم متوجه می‌شویم که این لیزر فقط طول موج قرمزی را از خود منتشر می‌کند. لیزر گاز کربنیک نیز قادر است طول موج 10.6 میکرو را از خود خارج نماید.

نکته: بسیاری از لیزرها قادرند طول موج‌های مختلفی را از خود بطور همزمان یا غیر همزمان ایجاد نمایند که این مسئله به هیچ وجه در تضاد با تک فامی نور لیزر نیست.

مهندسی لیزر براحتی می‌تواند شرایطی را فراهم کند که هر یک از طول موج‌ها به صورت انتخابی از لیزر خارج شوند. نحوه انجام این کار جاگزین نمودن یک توری اپتیکی و یا منشور بجای آینه عقب لیزر می‌باشد. در این آزمایش کافیست که با چرخاندن آرام توری و یا منشور هر بار یکی از طول موج‌های بالقوه لیزر را از محیطهای لیزری خارج نمود.

لیزر

2- همدوسی: نور لیزر یک نشر برانگیخته است در حالی که نور معمولی از نوع نشر خود به خودی است. در نوع دوم فوتون‌های ایجاد شده به جهت فازی هیچگونه ارتباطی با یکدیگر ندارند اما در نشر برانگیخته تمامی فوتون‌های ایجاد شده با یکدیگر هم فاز می‌باشند. به عبارت دیگر در نشر خود به خودی فوتون‌ها از جهت فاز، طول موج و فرکانس با یکدیگر اختلاف دارند اما در نشر برانگیخته فوتون‌ها به جهت شناسنامه‌ای کاملا مشابه یکدیگر هستند.

3- واگرایی کم: نور لیزر در هنگام خروج از دستگاه لیزر دارای واگرایی اندکی می‌باشد. این واگرایی و یا میزان باز شدن اشعه لیزر می‌تواند از یک سدم میلی رادیان تا چند میلی رادیان باشد.

امروزه مهندسی لیزر و نور امکاناتی را فراهم کررده است که بتوان میزان واگرایی را کم و یا زیاد نمود.

 

 

 

کاربردهای لیزر


نور لیزر به جهت ویژگی منحصر به فرد خود شامل شدت بالا، تک رنگی، همدوسی و واگرایی کم کاربردهای فراوانی از خود نشان داده است. این که کدامیک از ویژگیهای بالا نقش مهمی در کاربردهای لیزر داشته است قدر مسلم بستگی به نوع کاربرد دارد. اینک به طور مختصر و جهت آشنایی بیشتر با لیزر به تعدادی از کاربردهای مهم آن می‌پردازیم.


از آنجایی که لیزرها بیشتر با کاربردهای صنعتی شناخته شده است لذا ابتدا کاربردهایی از این شاخه بیان می‌شود.

1- برش کاری:

با توجه به این که نور لیزر قادر است در اندازه ‌های چند میکرون متمرکز شود لذا به راحتی می توان شدت‌هایی در حدود kW/cm^2 فراهم نمود. این میزان شدت کافی است تا فلزی را به بخار تبدیل نماید.

کاربرد لیزر

لیزرهای CO2 و Nd:YAG از جمله لیزرهایی هستند که در برش کاری فلزات متنوع با ضخامت‌های مختلف نقش فراوانی دارند. در این نوع کاربرد، ابتدا پرتو لیزر توسط آینه‌های ویژه‌ای هدایت، آنگاه با کمک یک عدسی بر روی فلز متمرکز می‌شود. سپس با حرکت دادن پرتو لیزر بر روی ورقه فلزی یا چوبی می‌توان هرگونه شکل و طرحی را در اسرع وقت اسجاد نمود.

 

 

 

کاربرد لیزر

2- سوراخکاری:

از دیگر کاربردهای مهم لیزر در صنعت سوراخکاری می‌باشد. اصولا ایجاد سوراخهایی با قطر‌های کوچک و یا بزرگ بر روی پاره‌ای از مواد بخاطر خواص ارتجاعی و یا شکننده آنها امری مشکل و تا حدودی محال است. برای مثال ایجاد سوراخ بر روی یک لاستیک و یا سرامیک امکان خراب نمودن ماده را به همراه دارد. اما این عمل به سادگی با لیزر فراهم می‌شود. ایجاد سوراخ‌هایی با قطر 50 میکرون بر روی سرامیک و یا لاستیک از توانمندیهای اولیه لیزر است. با متصل نمودن لیزر به کامپیوتر و نیز سیستم‌های CNC می‌توان در هر ثانیه دهها سوراخ بر روی مواد ایجاد کرد.

کاربرد لیزر

 

3- علامت گذاری:

این عمل ترکیبی از سوراخکاری و برش‌کاری است که می‌تواند اشکال مختلفی را بر روی مواد مختلف حک نماید. امروزه ساخت مهرها و یا اشکال برجسته کاربردهای فراوانی پیدا کرده است که انجام آن توسط لیزرهایی با قدرت خروجی کم براحتی قابل انجام است.

کاربرد لیزر

4- ارتباطات:

یکی از تحولات چشمگیر کاربردهای لیزر در عرصه مخابرات است. لیزرها با پهنای باند وسیع قادر هستند که زمینه انتقال هزاران کانال مخابراتی را فراهم کنند.

جهت ارسال سیگنال‌های لیزری از کابل نوری استفاده می شود. ماده اصلی این کابل از جنس شیشه است، بسیار ارزان بوده و به در طبیعت قابل بازیافت است. قطر کامل یک فیبر نوری با پوشش محافظ آن در حدود 5 میلیمتر است.

پرتو لیزر در داخل کابل نوری با توجه به پدیده فیزیکی شکست داخلی بدون تلفات فراوان منتشر میشود. مزایای بکارگیری کابل نوری این است که میزان کنده‌کاری جهت نصب کابل را کاهش داده و هیچگاه دچار خوردگی نمی‌شود.

 

لیزرهای شیمیایی یکی از انواع لیزرهای نظامی هستند. این لیزرها که در ناحیه مادون قرمز کار می‌کنند دارای قدرت فراوان و نیز میزان جذب کمی در محیط هستند. به همین خاطر هنگام برخورد پرتو لیزر با اجسام حرارت فراوانی ایجاد می‌شود که سبب نابودی اهداف پرنده و یا ثابت می‌شود

5- کاربردهای نظامی

اساسا وارد شدن در این مقوله نیازمند زمان فراوانی است. نور لیزر به خاطر شدت بالای خمود، همچنین حرکت به صورت یک باریکه موازی با واگرایی کم می تواند به عنوان یک سلاح مخرب مورد بهره برداری قرار گیرد.

امروزه دانشمندان توانسته اند لیزرهایی با قدرت‌های چندین مگاوات ایجاد کنند که این میزان کافی‌ست برای نابود کردن اهداف فضایی.

کاربرد لیزر

دست یابی بشر به سلاحی که بتواند با سرعت نور حرکت کند او را قادر میسازد که در کمترین مدت ممکن دشمن خود را نابود سازد. دقت شود که موشک‌های قاره پیما جهت برخورد با اهداف خود به چندین دقیقه زمان نیاز دارند اما با اگر با لیزر بتوان هدفی را در یک گوشه‌ای از کره زمین نابود کرد به زمانی کمتر از یک ثانیه نیاز است.

لیزرهای شیمیایی یکی از انواع لیزرهای نظامی هستند. این لیزرها که در ناحیه مادون قرمز کار می‌کنند دارای قدرت فراوان و نیز میزان جذب کمی در محیط هستند. به همین خاطر هنگام برخورد پرتو لیزر با اجسام حرارت فراوانی ایجاد می‌شود که سبب نابودی اهداف پرنده و یا ثابت می‌شود.

از دیگر کاربردهای نظامی لیزر میتوان به موشک‌های لیزری اشاره کرد که توسط لیزر هدایت و کنترل می‌شوند. برای هدایت این نوع موشک نیاز چندانی به لیزرهای پر قدرت نیست. لیزر CO2 یکی از لیزرهایی است که در زمینه هدایت موشک قابلیت‌های خوبی دارد.

کاربرد لیزر

 

6- کاربردهای آموزشی:

از همان ایتدا اختراع لیزر، خصوصا لیزر گازی هلیوم-نئون، کاربرد آموزشی آن نقش مهمی را ایفا نمود.

اصولا در مباحث فیزیک موضوعات فراوانی در خصوص نور و اپتیک وجود دارد که لازم است دانشجویان با این مفاهیم اشنایی دقیق و کافی داشته باشند.

وجود یک لیزر هلیوم-نئون با تعدادی از قطعات اپتیکی می‌تواند زمینه بسیار خوبی برای این مهم فراهم کند. برای مثال اندازه گیری فاصله کانونی یک عدسی و یا آینه، ضریب شکست شیشه، میزان جذب و... دهها عنوان دیگر از جمله مواردی هستند که در فیزیک پاسه و کاربردی نقش مهمی دارند. از آنجایی که لیزر هلیوم-نئون بسیار ارزان، کوچک و در ناحیه بینایی است اکثر مراکز تحقیقاتی و یا دانشگاهی را متوجه بکارگیری آن به عنولن یک وسیله اندازه‌گیری و آموزشی نموده است.

 

7- فاصله یابی:

نور لیزر به خاطر واگرایی کم و شدت بالا قادر است مسافت‌های زیادی را طی کند بدون اینکه مقدار زیادی از انرژی آن کاسته شود.

در این کاربرد، یک پالس لیزر به سمت هدف نشانه گرفته شده و سپس رها می‌شود. هنگام خارج شدن پالس لیزر، یک زمان سنج نیز شروع به کار می‌کند. در برخورد پرتو لیزر با هدف، نور لیزر در زوایای مختلفی پخش می‌شود.

بر روی مسافت یاب یک آشکار ساز نوری نصب شده که قادر است فوتون‌های این نوع لیزر را دریافت کند. هنگامی که فوتون‌های برخوردی با شی در زوایای مختلف منتشر می‌شوند بخش اندکی از آنها به سمت فاصله یاب حرکت می‌کنند.

هنگامی که اولین فوتون‌های لیزر به آشکار ساز می‌رسد آنگاه زمان سنج به طور اتوماتیک قطع می‌شود. حال با این زمان که مدت رفت و برگشت پرتو لیزر با شی مورد نظر است به راحتی می‌توان فاصله خود را از رابطه زیر محاسبه نمود:

فاصله = زمان * سرعت

امروزه مسافت یاب‌های کوچکی با لیزرهای نیمه هادی ساخته شده‌اند که در کنار دوربین‌ها معمولی قرار گرفته‌اند. این فاصله یاب‌ها قادرند فاصله اشیا تا دوربین را با دقت چند سانتی متر نمایش دهند. همچنین عمل فاصله یابی برای فواصل دور نیز انجام می‌شود. برای مثال بر روی کره ماه منعکس کننده های بزرگی نصب شده است، هنگامی که یک پالس لیزر به سمت کره ماه نشانه گرفته شود در حقیقت منعکس کننده را مورد برخورد با پرتو لیزر قرار میدهد. در بازگشت لیزر به سمت کره زمین آشکارسازهای قوی نور برگشتی را دریافت می‌کنند. با اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت به راحتی فواصل دور نیز محاسبه می‌شود.

 

 

کاربرد های لیزر در پزشکی

لیزر درمانی

امروز شاهد هستیم که لیزر به عنوان یک ابزار قدرتمند سهم بسزایی در گسترش دانش بشری و تکنولوژی جدید دارد.

در سال 1958 هنگامی که پروفسور شاولو مقاله فنی خود را در خصوص اصول لیزر ارائه نمود خیلی سریع مشخص شد که این تکنیک کاربردهای فراوانی دارد.


جدای از کاربردهای نظامی، لیزر پزشکی یکی از مهمترین کاربردهای لیزر محسوب می‌‌شود که هر روز هزاران نفر با آن تحت درمان قرار می‌گیرند. در سال 1964 با اختراع لیزر CO2، راه برای بکارگیری لیزر در جراحی باز شد. در آن مقطع زمانی بود که فکر بکارگیری فوتون بجای چاقوی جراحی در جراحیهای دقیق و ظریف مطرح شد. از آن تاریخ به بعد دانشمندان و محققین در یک رابطه تنگاتنگ با متخصصان پزشکی توانسته‌اند انواع لیزر، با طول موجهای مختلف را در کنار دیگر ابزارهای دقیق بسازند تا شرایطی فراهم شود که عمل‌های جراحی که تا چند سال غیر ممکن و یا با مشکلات هدیده‌ای رو به رو بود، به راحتی انجام پذیرد.

ذکر این نکته لازم است که لیزر تنها به عنوان یک چاقوی جراحی بکار گرفته نمی‌شود، بلکه بکارگیری آن مزایای فراوانی در امر پزشکی دارد که اهم آن را می‌توان چنین بر شمرد.

1- بهبود نتایج درمان

2- کاهش الودگی و عفونت

3- کاهش خونریزی در عمل

4- کنترل دقیق در عمل‌های جراحی

5- کاهش محدوده جراحی

6- بهبود سریع جراحی و کاهش زمان درمان

7- کاهش میزان مصرف دارو

8- اقتصادی بودن آن نسبت به دیگر روش‌های موجود

با توجه به مزایای بیان شده بالا منطقی است که این شاخه پزشکی مورد توجه بیشتری قرار گیرد.

کاربردهای پزشکی لیزر برا ساس برهم کنش فوتون‌های لیزر با بافت می‌باشد. این نوع برهم کنش به پارامترهای مختلفی از جمله توان لیزر، طول موج و خواص اپتیکی بافت بستگی دارد

لیزر درمانی

همان طور که در بالا گفتیم ایده اولیه لیزر پزشکی، هنگامی که اولین لیزر گاز کربنیک توسط پاتل اختراع شد مطرح گردید. طول موج منتشر یافته از لیزر گاز کربنیک 10.6 میکرو است. این طول موج به جهت قرار گرفتن در ناحیه مادون قرمز به راحتی توسط بافت که حدود 80% آن را آب احاطه کرده است جذب می‌شود.کاربردهای پزشکی لیزر برا ساس برهم کنش فوتون‌های لیزر با بافت می‌باشد. این نوع برهم کنش به پارامترهای مختلفی از جمله توان لیزر، طول موج و خواص اپتیکی بافت بستگی دارد.

 

در یک تقسیم بندی کلی برخورد نور با بافت را می‌توان به صورت زیر تقسیم بندی کرد.

1- Non disturbing، در این اثر بافت زنده در برخورد با نور تغییر نمی‌کند.

2- Photodestructive، در این فرآیند فوتون برخوردی با بافت ایجاد حرارت کرده و نهایتا منجر به نابودی بافت می‌شود. این فرآیند خود شامل تقسیم بندی دیگری می‌شود.

3- Photochemical effect، فوتون جذب شده توسط بافت جهت واکنش شیمیایی بکار گرفته می‌شود. در این فرآیند انرژی جذب شده باعث تغییراتی در ساختار مولکول خواهد شد. جذب پرتو ماورائ بنفش توسط پوست یکی از این اثرات است.

یکی از کاربردهای مهم لیزر پزشکی ناشی از Thermal effect می‌باشد. در این پدیده فوتون‌های باریکه نور لیزر بر روی بافت متمرکز شده و با آن یک واکنش حرارتی ایجاد می‌کند. میزان شدت تابش بر روی بافت سبب می‌شود که حرارت زیادی بر روی بافت ایجاد شود. این میزان حرارت به گونه‌ای است که به راحتی می‌تواند بافت را تخریب کند. این پدیده سبب شده است که لیزر به عنوان یک چاقوی جراحی نقش ارزنده‌ای در بسیاری از عملهای پزشکی ایفا نماید.

لیزر درمانی

در تعدادی از جراحیها امکان استفاده از چاقوی جراحی مشکل است، اما به کمک ابزارهای مختلفی می‌توان لیزر را به داخل بدن هدایت و بر روی بافت مورد نظر تمرکز نمود. این عمل شرایطی را فراهم می‌کند که مانند یک چاقوی جراحی بتوان بافت مورد نظر را نابود کرد و یا به طریقی برش داد که از بدن خارج شود. مزایای لیزرهای جراحی در مقایسه با روش‌های متداول به گونه‌ای است که اکان آلودگی و عفونت را به حداقل خود می‌رساند.

امروزه یکی از شعارهای تحقق یافته اکثر سازندگان لیزرهای جراحی عمل‌های بدون خونریزی می‌باشد زیرا عمل جراحی با لیزر را می‌توان با حداقل خون‌ریزی و یا بدون خونریزی انجام داد.

 

 

از وبلاگ جهان یکه نگار اسفند89

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۵ دی ۹۹ ، ۲۱:۳۰
فاصله گلناری

تاریخچه لیزر

خط زمانی پدید آمدن لیزر:

گسیل

 

گسیل القایی - 1947

آلبرت انیشتن فرآیندی را که امکان تشکیل لیزر را فراهم می کرد، برای اولین بار پیشنهاد کرد. این فرآیند گسیل القایی نام داشت.

هولوگرافی - 1947 

گابور  نظریه هولوگرافی را که برای فهمش نیاز به نور لیزری داشت، توسعه داد. او در سال 1971 برای این کارش برنده جایزه نوبل فیزیک شد.

 

میزر - 1954

اولین مقالات مربوط به میزر درسال 1954 به چاپ رسید که نتیجه پژوهش های همزمان و البته مستقل تاونز و همکارانش در دانشگاه کلمبیای نیویورک و بازف و پروخوروف در موسسه لبدف مسکو بود. فعالیت های آن ها در سراسر دهه های 60 و70 ادامه داشت. آن ها برای این کار، در سال 1964 برنده جایزه نوبل فیزیک شدند.

 

لیزر - 1958

لیزر

تاریخ استفاده ازمیزر نوری و یا لیزر به سال 1958 باز می گردد. در آن زمان امکان به کارگیری اصول میزر در ناحیه نوری توسط شالو و تاونز همانند موسسه لبدف به خوبی مورد تحلیل و بررسی قرارگرفت. طیف نمایی لیزر توسط شالو و همکارانش در دانشگاه استانفورد گسترش یافت و بلومبرگن و همکارانش نور شناخت غیر خطی را که کاربرد ویژه ای در طیف نمایی لیزر دارد، توسعه دادند. به همین منظور جایزه نوبل فیزیک در سال 1981 به آنها تعلق گرفت.

 

لیزر یاقوت -1960

اولین لیزر در سال 1960 به کار برده شد و لیزر یاقوتی رنگی بود که از پالس های (تپ های) پر قدرت نور قرمز نشات می گرفت.

نیمه رسانا -1963

آلفروف و کرامر مستقلا در سال 1963 اصل نیمه رسانای با ساختار غیر هم شکل را پیشنهاد دادند که بعد ها در لیزر نیمه رسانا مورد استفاده قرار گرفت. لیزر نیمه رسانا امروزه از عمده ترین لیزرهاست. برای این کار آن ها در سال 2000 برنده جایزه نوبل شدند.

 

الیاف شیشه - 1980

فیبر نوری که از الیاف شیشه ای ساخته شده است، تلفات خیلی کمی دارد. تا جایی مکالمات تلفنی و مخابرات می تواند کیلومترها با کمک نور لیزری منتقل شود.

 

سرد کردن لیزری - 1980

در دهه 80 چو، کوهن و تانوجی روی سرد کردن اتم ها کار کردند. به همین منظور درسال 1997 جایزه نوبل فیزیک به آنها اهدا شد.

آلبرت انیشتن از سال 1917 نظریه ی گسیل القایی را تشریح کرد اما 30 سال طول کشید تا مهندسین توانستند این اصل را برای اهداف کاربردی مورد استفاده قرار دهند دانشمندان از این کشف فنی جدید و مهم شگفت زده شدند اما فن آوری لیزری به خودی خود در واقع هیچ هدفی نداشت این امر تنها در مورد لیزر استثنا نیست اکتشافات برای آن که از مورد استفاده قرار گیرند نیاز به زمان دارند امروزه لیزر در مخابرات صنعت، پزشکی، حفاظت از محیط زیست و پژوهش ها به کار گرفته می شود لیزر در سراسر دنیا به یکی از قدرتمندترین ابزارهای دانشمندان در رشته های فیزیک شیمی زیست شناسی و پزشکی تبدیل شده است یکی از مباحثی که خیلی جالب به نظر می رسد روش متفاوت در سرد کردن و به دام انداختن اتم ها با استفاده از لیزر است ما هنوز نمی دانیم که این دانش و فن آوری در آینده چه کار برد خواهد داشت، اما یقین داریم که کاربردهای آینده ی آن بر مبنای پژوهش های امروز خواهد بود.

 

جایزه های نوبل در رشته فیزیک

اغلب عادت کرده ایم که از وسایل استفاده کنیم بی آنکه در موردشان فکر کنیم آیا تا کنون به این موضوع اندیشیده اید که هنگام گوش کردن به یک cd یا نشانه گیر لیزری اکتشافی که برنده ی جایزه ی نوبل بوده است را به دست گرفته اید؟ خوب، اگر چنین نبود، بدانید که فقط شما نیستید که به این موضوعات فکر نمی کنید.

اتفاق سال 1964

دانشمندانی که به طور مشترک برای کار علمی بنیادی شان که بعدها منجر به ساخت لیزر شد، برنده جایزه نوبل شدند، نظریه ی لیزرها را یافتند و چگونگی ساخت آن ها با استفاده از چیزی شبیه وسیله ای که امروزه در مایکرویوها وجود دارد و نامش میزر است را شرح دادند. میزر طی سال های دهه ی 50 شناسانده شد.

این اکتشاف چه پیامدی داشت ؟

این کشف بعدها به ساخت لیزرهای بزرگ و تقریبا بد شکلی در آغاز دهه ی 60 منتهی شد. هنوز هم، نظریه ی آن ها در رابطه با تاثیرات لیزر، نظریه ای است که اساساً تمامی لیزرها را تشریح می کند. وقتی به یک cd گوش می کنید و یا با یک نشانه گیر لیزری هدفی را نشانه می گیرید در واقع کشف این افراد در دست دارید.

اتفاق سال 1971

گابور

گابور به تنهایی برنده  جایزه شد، چون اساس ایده روشن هولوگرافیک ( تصویر سازی سه بعدی لیزری ) را یافت. روشی که از معروف ترین و چشم گیرترین فن آوری های لیزر است. در ابتدا روش ساخت تصاویر سه بعدی فقط ابزار مفیدی برای مشاهده اجسام در حال نوسان بود اما امروزه بیشتر آنچه را ما در مورد سازهای موسیقی و صداهای تولید شده شان می دانیم،  مدیون استفاده از هولوگرام ها هستیم.

این اکتشاف چه پیامدی داشت ؟

علاوه بر هولوگرام هایی که فروخته شده و به دیوار آویخته می شوند، هولوگرام های ساده تری هم هستند که در بسیاری چیزهای دیگر که ممکن است انتظارش را نداشته باشید، یافته می شوند. هولوگرام های کوچک در بسیاری از کارت های شناسایی و یا کارت های اعتباری به کار برده می شوند تا جعل این اسناد را دشوار سازند.

اتفاق سال 1997

شالو و بلومبرگن برای شرکت در توسعه طیف نمایی لیزر برنده ی جایزه نوبل شدند. از نمونه های کاربردی این کار استفاده در نور شناخت غیر خطی است. یعنی روش های تاثیر یک پرتو بر دیگری و پیوستن به چند پرتو لیزری به طور ثابت است.

این پدیده ها بدین معناست که در اصل یک پرتو نور می تواند با یک پرتو نور دیگر هدایت شود اگر در آینده کسی بخواهد یک کامپیوتر نوری بسازد که در ذخیره داده ها خیلی سریعتر و کار آمدتر عمل خواهد کرد، باید اساس کار خود را بر مبنای نور شناخت غیر خطی قرار دهد.

این اکتشاف چه پیامدی داشت ؟

هنگام استفاده از فیبرهای نوری، برای مثال در کاربردهای باند گسترده، کلید ها و تقویت کننده ها (آمپلی فایرها) همگی نیازمند نور شناخت غیر خطی هستند.

اتفاق سال 1997

چو، کوهن، فیلیپس و تانوجی جایزه نوبل را دریافت کردند زیرا توانستند روش های سرد کردن و به دام انداختن اتم ها را با نور لیزری توسعه دهند. با این روش القایی اتم ها انرژی گرمایی شان را به نور لیزری داده و به این ترتیب دمایشان پایین و پایین تر می رود. وقتی دمای اتم ها به نزدیکی صفر مطلق نزول می کند، اتم ها به شکل متراکمی درآمده و توده های اتمی می سازند به گونه ای که برخی از جنبه های درونی طبیعت را آشکار می سازند و این کاربرد مهم سرد کردن لیزری است که ما با ساختارهای طبیعی بیشتر آشنا می کند. خیلی زود دیگر دانشمندان برای استفاده از این تکنیک (فن) دست به کار شدند و در زمینه های مربوطه پیشرفت هایی را عملی کردند.

 

این اکتشاف چه پیامدی داشت؟

پاسخ کوتاه: تا به امروز، هیچ.

وقتی لیزر در سال 1960برای اولین بار معرفی شد به جز مقدار کمی از فیزیک دانان، کسی چیزی در مورد کار برد های آن نمی دانست فن آوری لیزر راه حلی بود که به دنبال مسئله اش می گشت.

اتفاق سال 2000

نیمه رسانا

آلفروف و کرامر برای فعالیت هایشان در زمینه ی فیزیک نیمه رساناها برنده جایزه نوبل شدند. آن ها نوعی از ماده را مورد بررسی قرار دادند که برای اولین بار برای ساخت لیزرهای نیمه رسانا مورد استفاده قرار گرفت، نوعی لیزرهای بسیار کوچک که امروزه ارزان ترین، سبک ترین و کوچک ترین لیزرهای موجود هستند.

هدف از ساختن آنها تولید همزمان منبع نوری و ذخیره انرژی با قرار دادن آینه هایی در یک کریستال بود ( با رویه ای کمتر از mm 1 و ردیف های بسیار زیاد ) این کشف نه تنها اساس کار بسیاری از وسایل ارزان و قابل حمل شد بلکه منجر به ساخت اطلاعات نوری (اپتیکی) شبکه های اینترنتی شد.

این اکتشاف چه پیامدی داشت؟

دستگاه  پخش CD  و نشانه گیر لیزری و دستگاه خواندن بارکدهای صندوق دارهای سوپر مارکت ها همگی و همگی بر مبنای این کشف ساخته شده اند.

لیزر چیست؟-قسمت اول

 

مقدمه

حروف واژه لیزر(LASER) به ترتیب حرف اول کلمه های Light(نور)، Amplification(تقویت)،  Stimulated(القایی) ، Emission(گسیل) ،Radiation (تابش) و به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش می باشد. لیزر دستگاهی است برای تولید، تقویت و انتقال باریکه های نوری همدوس باریک و با شدت زیاد گاهی عنوان میزر اپتیکی نیز به لیزر اطلاق می شود.

نور همدوس تولید شده توسط لیزر با نور عادی تفاوت اساسی دارد. نور لیزر از موج هایی تشکیل شده که همگی هم فازند و طول موج یکسان دارند، در حالی که نور عادی شامل طول موج های مختلف است و موج های مختلف با یکدیگراختلاف فاز دارند.

در لیزر یا میزر، اتم ها یا مولکولها طوری برانگیخته می شوند که بیشتر آن ها در تراز انرژی بالاتر قرار دارند و تعداد کمتری در تراز انرژی پایین تر قرارمی گیرند. به این وضعیت ، جمعیت وارون می گویند. فرآیند افزایش انرژی برای ایجاد جمعیت وارون ، پمپاژ (یا دمش) نامیده می شود. به محض اینکه اتم ها یا مولکولها در این حالت بر انگیخته قرار بگیرند، به راحتی تابش می کنند. اگر فوتونی که بسامد آن متناظر با اختلاف انرژی این حالت برانگیخته و حالت پایه است به اتم برانگیخته ای برخورد کند، تابشی القایی در اتم برانگیخته به صورت فوتونی که هم بسامد ،هم فاز و هم جهت با فوتون برخورد کننده است، ایجاد می شود. فوتون برخورد کننده و فوتون حاصل از گسیل القایی می توانند هریک به یک اتم برانگیخته دیگری برخوردکنند و تابش های القایی بیشتری ایجاد کنند، که همگی هم بسامد و هم فاز هستند. این روند یک عمل ناگهانی از تابش همدوس در یک واکنش زنجیره ای سریع حاصل می کند و تمامی اتم ها به صورت زنجیره ای تخلیه می شوند (به حالت پایه بر می گردند). معمولا لیزر را طوری می سازند که نور گسیل شده بین دو انتهای یک کاواک تشدیدی که به آن تشدید گر می گویند به صورت بازتابی رفت و برگشت کند تا بالاخره باریکه نور بسیار کانونی شده و با شدت زیاد از یک انتها ی یک کاواک تشدیدی که به صورت جزیی بازتاب کننده است، خارج شود. اگر اتم ها پس از تخلیه مجدد به حالت برانگیخته دمیده شوند پرتو پیوسته ای از نور همدوس تولید می شود.

لیزر

 

اجزاء و طرز کار لیزر

لیزر منبع نوری است که  خواص یکتایی و منحصر به فرد را به نمایش می گذارد و کاربردهای گوناگونی دارد. لیزر درجوشکاری ، نقشه بر داری، پزشکی، ارتباطات ، دفاع ملی و نیز در زمینه های مختلف تحقیقات علمی کاربرد دارد. امروزه انواع گوناگون لیزر به صورت تجاری در دسترس است . اندازه آنها دامنه و سیعی دارد به طوری که بعضی از آنها می توانند در نوک انگشت جای بگیرند و بعضی دیگر یک ساختمان بزرگ را پرمی کنند. تمام این لیزرها دارای خواص مشترکی هستند.

در این بررسی ، خواص اساسی را که باعث تمایز نور لیزر از منابع نوری معمولی می شود موردبحث قرار می گیرد و عناصر اصلی مورد نیاز برای تولید این نور معرفی می گردند. فرآیند تقویت به طور خلاصه تشریح می گردند و بسیاری از اصطلاحاتی که برای توضیح و مشخص کردن فرآیند مورد استفاده قرارمی گیرد، معرفی می شوند.

 

اجزاء لیزر

چهار عنصر اصلی برای تولید نور همدوس توسط تابش القایی در لیزر موردنیاز است که شامل آیینه نیمه شفاف،آیینه بازتاب کننده کامل،محیط فعال و مکانیزم تولید نور لیزر است.

کاربرد لیزر

 

اتم و مولکول

برای شناخت لیزر عوامل چندی می باید شناخته شوند.از جمله این عوامل محیط فعال لیزری است.محیط فعال لیزر می تواند اتم ،مولکول ،و یا یون باشد،در اینصورت، درمورد محیطی شامل اتم های یک گونه از لیزرهای اتمی بحث می شود. بعضی از مولکولهای سبک نیز قادر به اجرای عمل لیزر هستند. در مورد یون اتمی می توان از محیط فعال آرگون یونی و یا مولکول یونی نیتروژن نام برد.

مولکولهای سنگین مثل رودامین ها، لیزر های رنگی را تشکیل می دهند همچنین می توانیم با وارد کردن ناخالصی ها در یک محیط خاص، محیط های فعال به صورت جامد رابوجود بیاوریم، مانند یاقوت که از حضور ناخالصی کروم یونیده در داخل اکسید آلومینیم تشکیل شده است و یا لیزرحالت جامد دیگر معروف به YAG:Nd  .محیط فعال لیزر می تواند با استفاده از نیمرساناها حاصل شده باشد مانند GaAs در مثال های بالا اگر حرکت الکترون را در نظر بگیریم، از اتم به سمت مولکولهای سبک و سنگین و بالاخره به سوی نیمرساناها ، گویی که گسترش حرکت الکترون مرتبا افزایش می یابد ولی در تمامی آنها الکترون به هسته (و یا هسته ها ) مقیدهستند. حال می توانیم این قید را هم کنار بگذاریم ، در این صورالکترون به صورت آزاد خواهیم داشت یعنی به هیچ وجه مقید به هسته ای نیستند، در اینجاست که از لیزر های الکترون آزاد صحبت می شود.

بنابر این ،دراولین قدم شناخت لیزر محیط فعال می باید وجود داشته باشد که این محیط به صورت اتم، مولکول (و یایون اتم و مولکول ) است. محیط فعال را ازنظر ماهیت فیزیکی می توان در فازهای گاز،مایع ، جامد و نیمرسانا نیز تقسیم بندی کرد.

 

محیط فعال

محیط فعال ، همانطور که به آن اشاره شد مجموعه ای از اتم ها یا مولکولهاست که می توانند به حالتی باتجمع یا جمعیت وارون، یعنی وضعیتی که اتمها یا مولکولها ی در حالت برانگیخته نسبت به اتمها ی حالت پایه هستند، برانگیخته شوند. دو حالتیکه برای گذار از یک حالت بالاتر به یک حالت پایین تر در اجرا ی عمل تقویت انتخاب می شوند ، یعنی دو حالتی که درواقع در عمل لیزری شرکت دارند باید دارای خواص معینی باشند. اولین مشخصه آن است که اتم ها باید برای زمان نسبتا طولانی درتراز بالاتر بمانند تا تعداد فوتون های تابشی القایی از تعداد فوتون های تابشی خودبخودی بیشتر شود. دومین مشخصه وجود یک روش موثر پمپاژ اتمهاست تا جمعیت تراز انرژی بالایی که در حالت عادی بسیار کمتر از جمعیت تراز پایه است، افزایش یابد و پدیده وارونی جمعیت رخ دهد. افزایش جمعیت تراز پایینی به بیش از جمعیت حالت انرژی بالایی باعث منفی شدن وارونی جمعیت شده و ازتقویت نور توسط تابش القایی جلوگیری می کند. به بیان دیگر، با رفتن اتم ها از تراز انرژی بالایی به تراز انرژی پایینی فوتون های بیشتری توسط تابش خودبخودی از دست می روند. که جهت گیری آنها کاتوره ای است و موج های وابسته به آنها هم فاز نیستند.

 

خاصیت های نور لیزر

نور لیزر، با نور بیشتر منابع نوری معمولی مثل لامپ های ملتهب ،لامپ های مهتابی و لامپ های قوس الکتریکی باشدت بالا، تفاوت دارد. برای درک خواص یکتای نور لیزرمی توان آن رابا نور منبع های دیگر مقایسه کرد. حضور این تفاوت هاست که به نور لیزر ویژگی خاصی  بخشیده است و کاربردهای متنوع پیدا کرده است.این خواص عبارتند از :

1- همدوسی، نور لیزر دارای همدوسی زمانی و قضایی است.

2- جهتمندی ، نور لیزردارای واگرایی بسیارکمی است.

3- تکفامی ، گرچه نور لیزر تکفام و یا تک فرکانس کامل نیست ، ولی پهنای طیف خروجی لیزر می تواند کاملا باریک باشد، مثلا چند MHZ همه نورها از امواج روانی تشکیل شده است که در فضا پیش می روند. رنگ نور لیزر توسط طول موج آن تعیین می شود که در شکل زیر نشان داده شده است.طول موج نور لیزر و یا فرکانس آن به نوع محیط فعال و نیز نوع تشدید گر بکار رفته بستگی دارد.

4- درخشایی، به علت واگرایی کم لیزر، نور لیزر دارای درخشایی بسیار بالایی است.

لیزر

ادامه دارد...

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۲۹ آذر ۹۹ ، ۱۱:۱۶
فاصله گلناری