[البالود]

"تكملة المقالة الثانية "


وهكذا يقصد بالإصدار المحثوث الليزري هو أن نضبط ونروض بلايين المحركات الانفجارية الصغيرة في المادة الفعالة وهي الالكترونات بأن تمتص الطاقة الواردة إفرادياً ونجعلها تحرر تلك الطاقة دفعة واحدة بشكل فوتونات متماسكة . الأجهزة الليزرية : يشترط لعمل أي جهاز ليزر توفر العناصر التالية وبدونها لا تعمل تلك الأجهزة وهي : 1- المادة الفعالة . 2- جملة ضخ الطاقة . 3 - جملة التضخيم الضوئي . 1- المادة الفعالة ACTIVE MEDIUM : وهي الوسط المادي المولد للأشعة المحثوثة ( الليزرية ) والمضخم الأولي لها وقد تكون تلك المادة غازا نقيا أو مزيجا منه وقد تكون سائلة أو صلبة ويتم اختيار المادة الفعالة بعد دراستها طيفيا وتحديد جميع سويات الطاقة فيها والتعرف على مداراتها الالكترونية وخاصة المدارات التي تحدث بينها الاصدارات الضوئية التلقائية و الليزرية . بعض أنواع تلك المواد الفعالة ضوئيا وليزريا : المادة نوعها آزوت غاز نقي ( ذري ) هيليوم – نيون مزيج غازي غاز الكربون CO2 مزيج غازي(جزئي) بلورة الياقوت المشوب بالكروم صلب(بلورة ) الزجاج المنشط YAG صلب ( بلورة) أوكسي كلور الفوسفور المشوب بالنيوديميوم سائل 2- جملة ضخ الطاقة PUMPING SYSTEM : وهي تتكون من منبع ضوئي وامض ومن النوع المستعمل في التصوير الفوتوغرافي العادي . في الليزر الياقوتي تكون بشكل أنبوب زجاجي حلزوني رفيع من معدن الكزينون وتومض الإشارة الضوئية فيه بسبب حدوث تفريغ كهربائي للتيار المار في الغاز الموجود فيه , وللومضة الضوئية الصادرة عنه فترة زمنية هي جزء بالألف من الثانية الواحدة ,وهذهالفترة كافية لإثارة شوارد الكروم Cr3 لسوية طاقة عالية بحيث يؤدي ذلك لحدوث انعكاس جماهيري للذرات . 3- جملة التضخيم الضوئية(الرنانة الضوئية) OPTICAL RESONATOR وتدعى أحياناً بالتجويفة الرنانة أو القمرة أو المجاوبة الضوئية , وهي تتكون من مرآتين مستويتين أو كرويتين وتوضعان متقابلتان والوجه العاكس لهما يكون نحو الداخل أي باتجاه المادة الفعالة وهذا الترتيب يقوم بعملية تضخيم وتكبير وتنمية الإشعاع المحثوث بطريق التغذية الراجعة وينشأ عن ذلك ما يسمى بموجة مستقرة ليزرية ذات تواتر (لون) واحد . وعادة تجعل انعكاسية إحدى المرآتين 100% أي عاكسة تماماً في حين تجعل المرآة الثانية عاكسة جزئياً أي بحدود 99% وينتج عن ذلك بأن لها نفوذية تبلغ 1% فقط وعلى هذا تمثل طاقة شعاع الليزر النافذ من هذه المرآة 1% فقط من الطاقة السائدة ضمن المجاوبة ... أنواع الليزرات : 1- ليزرات غازية Gas Lasersمثل الليزر الآزوتي والآرغوني المؤين وغاز الكربون CO2 والليزر الغازي هيليوم – نيون .. . 2- ليزر الأجسام الصلبة Solid state Lasesrs مثل الياقوت الأحمر والزجاج المنشط من نوع نيوديميوم ياغ وليزرات الأتربة النادرة ... 3- ليزرات أنصاف النواقل Semi Conductor Lasers وهي تتكون من تطعيم بلورة الجرمانيوم أو السيليكون أو الغاليوم أرسنيد أو الآرسنيك بشوائب كالزرنيخ أو الأنديوم أو التوتياء أو التلاريوم ... 4- ليزرات السوائل Liquid Lasesrs مثل ليزر معقد الشيلات في محلول الكحول والمشوب بشاردة النيوديميوم وهناك ليزر اوكسي كلور الفوسفور وليزر الرودامين والليزرات الصبغية والليزرات الكيميائية ... خواص أشعة الليزر : spacial properties of laser light 1- وحدانية اللون mono chromaticity . 2- الطول الموجي wave length من 0.3- 300 ميكرون وهي تغطي المجال المرئي من الضوء والممتد من 0.4- 0.7 ميكرون كما تغطي جزءا من المجال غير المرئي وذلك في منطقتي الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية . 3- الانتشار الزاوي angular divergence يتصف هذا الشعاع بانتشار زاوي ضيق جدا . 4- البريق brightness وهذا يعني أن للإشعاع الليزري طاقة عالية جدا ومركزة بحيث أن كثافة شعاع الليزر بالفوتونات المتماسكة أكبر من مثيلتها على سطح الشمس بملايين المرات , ومن ناحية أخرى فهي طيعة وسهلة التوجيه والتحكم بها لحد كبير . 5- الطاقة والاستطاعة energy&power تعتبر طاقة أجهزة الليزر اللازمة لتشغيله ضعيفة نسبيا لكن الاستطاعة الخارجة منه هي العالية 6- الترابط أو التماسك الزماني والمكاني coherence خلافا للضوء الطبيعي الصادر من منابع الضوء العادية الذي تتغير شدته وطوره وطاقته من نقطة لأخرى ومن زمن لآخر عبر الحزمة المنتشرة فإن شعاع الليزر لا تتغير شدته ولا طوره ولا طاقته من نقطة لأخرى عبر حزمته خلال الزمن ، أي مترابط زمانيا ومكانيا وهذا الترابط أو التماسك ناتج عن التواقت الإيقاعي في اصدار الفوتونات من الذرات المثارة ... تطبيقات الليزر : 1- في الصناعة : تستند التطبيقات الصناعية لليزر على استغلال القابليات الحرارية الكامنة والمركزة في أشعة الليزر وغالبا ما يستعمل في الصناعة ليزر co2 أو الياقوت أو Nd- YAG حيث تكفي طاقتها النبضية المنطلقة خلال جزء من مليون من الثانية لرفع درجة حرارة الهدف لأكثر من مائة ألف درجة في حين تبلغ درجة حرارة جو الشمس حوالي عشرين ألف درجة وتلك الخاصية جعلته أداة قطع وقص ولحم وتثقيب ... 2- في الزراعة : يستعمل كمبيد حشري وجرثومي وفيروسي فهو يقتلها في أي مرحلة من مراحل نموها دون أن يؤثر على النباتات أو البذور ... 3- في الاتصالات : الهاتف الضوئي كان حلما واصبح حقيقة لان قدرة اشعة الضوء على حمل المعلومات تتفوق على امكانات الهاتف او التلفزيون بكثير وهكذا بدأ علماء الاتصالات يحولون اهتماماتهم من الأسلاك إلى الألياف الضوئية والليزرات ... 4- في المجالات العسكرية : أ- يمكن لأشعة الليزر أن تدمر الأهداف المعادية الثابتة والمتحركة بملاحقتها بشعاع ليزري مستمر او نبضي واهم مجال لها هو تدمير الصواريخ العابرة للقارات ... ب- يستخدم شعاع الليزر في مجال التسديد الدقيق البنادق والمدافع وتوجيه الطائرات عند الإقلاع والهبوط .. ج- توجيه القذائف بواسطة اشعة الليزر مما يساعد على القصف الجوي بشكل دقيق ومركز ... 5- في مجال الفنون : بواسطة اشعة الليزر تمكنا من اضافة البعد الثالث الحجمي للاجسام المصورة وبالتالي الحصول على ما يسمى التصوير المجسم ... 6- تطبيقات الليزر في مجال الطب : تشمل أنواع الليزرات المستخدمة في هذا المجال ليزر الياقوت وco2 و الآرغون والكريبتون و Nd-YAG وعدد آخر , ومبدأ استخدام أشعة الليزر لتدمير النسيج بسيط جداً فعندما يمتص النسيج الطاقة الضوئية تتحول هذه إلى حرارة تتلفه . الميزة لليزر عن قطع النسيج بالمبضع هو عدم حدوث النزف طالما لا توجد الشرايين الكبيرة ( أكبر من 0.5مم قطرا ) . بالنسبة لليزر CO2 فقد أحدث ضجة كبرى لدى الجراحين لأن الماء يمتص موجته الضوئية بكاملها ومتحولا لبخار ماء ذي ضغط مرتفع ( نسبة الماء في الخلية الحية 75- 90%) مما يسبب انفجارها وتلاشيها وكل ذلك مع اقل ضرر للانسجة الطبيعية المجاورة بعكس المشرط لان الخلايا البشرية تعتبر موصلات رديئة للحرارة ... الليزر وطب العيون : 1- علاج امراض قاع العين 2- عمليات الساد 3- علاج الشبكية لدى مرضى السكري 4- عند انفصال الشبكية نتيجة مرض أو حمى أو صدمة قوية 5- يتميز غاز الآرغون بفعالية معالجة مرض الزرق الليزر في طب وجراحة الأذن والأنف والحنجرة : يشكل طب وجراحة الاذن والانف والحنجرة افضل المجالات لاستخدام ليزر CO2 وذلك بسبب تقنية عدم المس المستخدمة وخلو منطقة الجراحة من التورم و التضيق الذي يحصل عادة ما بعد العمل الجراحي وكذلك انعدام النزف وقلة الالم وسهولة الوصول لمناطق يصعب الوصول اليها بالطرق التقليدية ، كما يستعمل الليزر في استئصال اللوزتين عند مرضى نقص التخثر كالناعور , واستعمل ايضا في علاج امراض الاذن كعملية قطع الركابة ... الليزر وجراحة الجملة العصبية : يستخدم ليزر CO2 بصورة مركزة في جراحة الاعصاب اما ليزر الآرغون فنادر ، يعطي ليزر CO2 دقة جراحية كانت مستحيلة سابقا وذلك بسبب تقنية عدم اللمس والتدمير الدقيق للانسجة وكذلك قلة النزف ويمكن ان نذكر من الحالات ازالة ورم دماغي صغير – مرض باركنسون – ورم السحايا – رفع تورم العصب السمعي – استئصال الغدة النخامية والاورام الغدية واورام النخاع الشوكي ... الليزر في الامراض الجلدية والجراحة التجميلية : يستعمل ليزري الآرغون و CO2 بنفس النسبة فخاصية اختيار اللون لدى الآرغون ومنع النزف والدقة لدى CO2 تستغلان باقصى طاقة اما ليزر Nd-YAG فاقل استعمالا هنا ، يستخدم ليزر الآرغون في تخثير آفات الجلد الملونة ( اورام وعائية دموية شعرية – علاج دوالي الاوردة – الشامات – الثآليل ) وفي رفع الوشم حيث ينغذ شعاع الآرغون من البشرة كما ينفذ الضوء من الزجاج ويخثر العروق في الجزء الاعلى من الادمة وكلما كان لون الادمة اغمق فانها تستجيب لشعاع ليزر الآرغون اما العروق الاكثر وردية والتي تبيض تحت الضغط فتستجيب بصورة افضل لشعاع ليزر CO2 . الليزر وجراحة الجهاز الهضمي ( المعدي والامعاء) : استخدم كل من ليزري الآرغون وNd-YAG , اما ليزر CO2 فاستخدامه محدود هنا لعدم امكانية نقل شعاعه عبر الالياف البصرية المرنة واهم استخدام لليزر هنا هو ايقاف النزف من القرحات المعدية او المعوية ... الليزر في طب الأسنان والجراحة الفموية