عالم الليزر: تقنيات، تطبيقات، وسلامة

فهرس المحتويات

فهم تقنية الليزر

يُعرف الليزر اختصارًا لـ “تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع المنشط”.[١] وهو مصدر ضوء فريد من نوعه، ينتج حزمة ضوئية شديدة التركيز ذات طول موجي محدد. يختلف طول الموجة باختلاف لون الضوء، فمثلاً الضوء الأزرق له طول موجي أقصر من الضوء الأحمر. تُستخدم هذه الخاصية الفريدة في العديد من التطبيقات المتقدمة والمتنوعة.[٢]

تنوع أشعة الليزر

تتنوع أنواع الليزر حسب مادة توليد الإشعاع، ومن أهمها:[٣]

• ليزر الأشعة فوق البنفسجية: يستخدم غازات تفاعلية مثل الكلور أو الفلور مختلطة بغازات خاملة كالأرجون أو الزينون أو الكريبتون. عند تنشيط هذه الغازات كهربائياً، ينتج ضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية.
• ليزر الحالة الصلبة: تحتوي هذه الأنواع على مواد ليزر موزعة في قالب صلب. مثال على ذلك ليزر نيوديميوم الذي ينتج ضوءًا تحت أحمر بطول موجي 1064 نانومتر.
• ليزر أشباه الموصلات: تتميز هذه الليزر بحجمها الصغير واستهلاكها المنخفض للطاقة. تستخدم في العديد من الأجهزة مثل طابعات الليزر ومشغلات الأقراص المدمجة.
• ليزر الغازات: من أشهرها ليزر الهيليوم-نيون الذي ينتج ضوءًا أحمر مرئيًا، وليزر ثاني أكسيد الكربون الذي ينتج أشعة تحت حمراء بعيدة تستخدم في قطع المواد الصلبة.
• ليزر الصبغات: تستخدم أصباغ عضوية معقدة مثل رودامين 6G مذابة في محلول سائل. تتميز هذه الليزر بقدرتها على توليد أطوال موجية قابلة للضبط على نطاق واسع.

الليزر في مختلف المجالات

تُستخدم تقنية الليزر في العديد من المجالات، بما في ذلك:

• الماسحات الضوئية: تستخدم في المحلات التجارية لقراءة الرموز الشريطية على المنتجات.
• التطبيقات الصناعية: تستخدم طاقة الليزر المركزة في قطع، حفر، و لحام المواد المختلفة، حتى المواد الصلبة جدًا مثل الماس.
• التطبيقات الطبية: تستخدم في الجراحة، وقف النزيف، علاج أمراض العيون، علاج الأمراض الجلدية، وإجراءات التجميل.
• علم القياس: تستخدم في الحصول على قياسات دقيقة للغاية للموقع، وتحديد الأسطح، وفي الاتصالات البصرية لمسافات طويلة.
• المجال العسكري: تستخدم كأسلحة موجهة، وكمحددات للأهداف.

سلامة الليزر: المخاطر و الإجراءات الوقائية

على الرغم من فوائد الليزر الكثيرة، إلا أن التعرض لأشعته قد يسبب أضراراً، منها:

• إصابة العين: يمكن أن يؤدي تركيز شعاع الليزر على شبكية العين إلى حروق وتلف دائم.
• إصابة الجلد: التعرض لأشعة الليزر عالية الطاقة قد يسبب حروقًا وتلفًا للجلد، وقد يزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد.
• الصعق الكهربائي: خطر الصعق الكهربائي من أجهزة الليزر عالية التردد.
• تلوث الهواء: بعض أنواع الليزر قد تطلق مواد سامة في الهواء.
• خطر الاشتعال والانفجار: قابلية الليزر لإشعال المواد القابلة للاشتعال.

لذلك، يجب اتباع إجراءات السلامة اللازمة عند التعامل مع أجهزة الليزر، مثل ارتداء معدات الحماية الشخصية، والتهوية الجيدة، والتعامل بحذر مع المواد القابلة للاشتعال.

حقائق مبهرة عن الليزر

بعض المعلومات الإضافية عن الليزر:

• قوة الليزر هائلة.
• ضوء الليزر أكثر توازنًا من مصادر الضوء الأخرى.
• يستخدم الليزر في الحفر على الماس.
• استخدم الليزر لأول مرة كماسح ضوئي في السوبرماركت عام 1974.
• تستخدم وكالة ناسا الليزر في دراسة الغلاف الجوي للكواكب.

المصادر

1. [١] المصدر الأول
2. [٢] المصدر الثاني
3. [٣] المصدر الثالث
4. [٤] المصدر الرابع
5. [٥] المصدر الخامس
6. [٦] المصدر السادس
7. [٧] المصدر السابع
8. [٨] المصدر الثامن
9. [٩] المصدر التاسع
10. [١٠] المصدر العاشر
11. [١١] المصدر الحادي عشر
12. [١٢] المصدر الثاني عشر
13. [١٣] المصدر الثالث عشر
14. [١٤] المصدر الرابع عشر