[البالود]

أثبت ليزر ثاني أكسيد الكربون فعاليته ، و خلال سنتين بدأت مؤسسات مثل مؤسسة ملاحة شمال أمريكا و شركة ريثيون و معهد ماساشوستس للتكنولوجيا بإيضاح النتائج القويّة لليزرات ثاني أكسيد الكربون التي ستصبح يوماً ما مصادر طاقة للأغراض الصناعية و العسكرية و أغراض البحث . و على أمل إيجاد ليزر أصغر حجماً و أكثر قابلية للحركة لا يحتاج لمصدر طاقة ذي قدرة عالية يصعب توفيرها ، حاولت بعض المجموعات في أوائل الستينات أن تدرس الجهد الكهربائي للمواد شبه الموصلة . و كان العلماء مفتونين بالضوء الأحمر اللامع الذي ينبعث عند تمرير تيار خلال فوسفات الجاليوم كمادة شبه موصلة . و بدأ العمل بتحويل هذا الضوء إلى شعاع ليزر بعد أن عرض ( مايمان ) ليزر الياقوت بفترة قصيرة . و في سنة 1962 تمكنت ثلاثة فرق بحث مستقلة في ثلاث مؤسسات هي جنرال الكتريك و أي بي إم و مختبرات لنكولن في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا من إنتاج الليزر شبه الموصل . و كانت التحسينات في المادّة النشطة و أساليب الضخ تبشّر بالكثير من الاستعمالات لليزر ، فأصبح بالإمكان السيطرة بسهولة على طاقته الناتجةعن الطريق مخزون فرق الجهد ، مما يجعله مناسباً لنقل الصوت و الصورة و الكثير من الأشياء العجيبة الأخرى . كان تطوير الليزر يتقدم بسرعة في السنوات التي تلت اكتشاف ( مايمان ) ، لكّن الاستعمال التجاري لتقنية الليزر كان ما يزال متأخراً . و لم يستطع العامّة ، و غيرهم في مجال الصناعة و التجارة ، أن يتخلصوا من فكرة أن الليزر لم يكن إلا سلاح دمار عجيب . و يتذكر د. ( مايمان ) مصارفة توضح هذه النقطة : قال : " لقد تعرفت إلى ( بيتي ديفيس ) في حفلة ، و كان أول ما قالته : كيف تشعر عندما تكون مسؤولا عن آلة الدمار تلك ؟. لقد فاجأني ذلك ! و لا أذكر تماماً كيف كان رد فعلي ، عدا عن محاولة إيضاح أنها حصلت على معلومات غير صحيحة و لكنها أتت لا حقاً عندما همّت بالخروج و قالت إنها شعرت بأنها لم تكن منصفة ، و أزاجت عني المسؤولية ، على أساس أنه عندما يخترع العلماء شيئاً فإن المجتمع هو المسؤول عن التعامل معه بمسؤولية . و قد ازدادت هذه النغمة حتى أصبحت في موقف دفاع ، مع أنني لم أسمع عن أي شخص قتل بالليزر ولو الصدفة " . كان الجيش مهتماً بوضوح بقوة الليزر التدميرية المحتملة ، و قد وافقت الحكومة على طلب ( مايمان ) السابق لعقد حكومي ، و ساعدت أموال وزارة الدفاع في تسريع عملية تطوير الليزر بشكل ملحوظ . و في الستينات ، رفضت خطة لاستعمال أشعة الليزر ضد صواريخ العدو لأنها غير عملية ، لتعود و تطبق في مبادرة الدفاع الاستراتيجي التي أطلقتها إدارة ( ريجان ) . لم يكتشف شعاع ليزر مميت ، لكن الجيش يستخدم الليزر لعدة أغراض ، و تستمرّ الحكومة في توفير مساعدات إضافية لتطوير ليزرات لا ستخدامها في أغراص إنسانية. إنّ التوتر الذي حدث في البداية كرد فعل على الليزر كان مفهوماً . فقد كان لشعاع الليزر القدرة على حرق و فتح ثقب في حائط أو صفيحة معدنية إذا ما تم تركيزه ، لكنّ العلماء اعتبروه أداة رائعة جديرة بالملاحظة ، إذ كانت قوّة الليزر أقل أهمية من الخصائص التي ولدت هذه القوة بالنسبة إليهم . و يبدو للعين المجردة أنّ الشمس تشعّ أشعة صفراء و حمراء و برتقالية ، من ألوان الطيف ، و في الحقيقة ، تشعّ الشمس و المصباح الضوئي أشعة متعددة الألوان أو الموجات التي تتوزع ، منطلقة من المصدر ، في كل الجهات . و الليزر ينتج الأمواج الضؤئية بلون واحد و موجة واحدة ، و تتحرك هذه الموجات بانسجام في نفس الاتجاه . و ما يجعلها مميزة هو اتساقها و ضيق مجال تركيزها . كان إيجاد سوق تجاري لليزر أمراً معقّداً ، بسبب نقص التقنية المكمّلة ؛ و كانت الاتصالات بالأمواج الضوئية فكرة قديمة لكن تطبيقها الآن يبدو ممكناً . و لكنّ العلماء لم يخترعوا و سيطاً لنقل الضوء حتى انقضت عشر سنوات على اختراع ( مايمان ) لليزر الياقوت . و تحتاج معظم الابتكارات وقتاً طويلاً حتى تسوّق ، و لأن الليزر مبتكر فريد ، فقد استغرق وقتاً أطول من معظم الابتكارات الأخرى . وضح طبيب في مستشفى الأطفال في سنسيناتي أول استخدامات الليزر العملية ، فقد استخدم د. ( ليون جولدمان ) الليزر في علاج الورم القتاميني ، و هو أحد أشكال سرطان الجلد عام 1961، و أثبت لا حقاً بأنه يستطيع إزالة الأصباغ الخمرية ، و الوشم و التغييرات في الجلد الطبيعي . و كان أخصائيو الرمد متشوقين لمعرفة فيما إذا كان ليزر الياقوت سيحل مكان مصباح زينون كمصدر ضوء كاف للحم البقع في الشبكية المنفصلة. و قد رأى الجراحون العديد من الاستعمالات المحتملة لليزر في الطب ، لكنّ هذه الاستخدامات لا يمكن تطبيقها قبل صنع أدوات توفّر التحكم الدقيق بقوة الليزر . لقد بدا أن إنتاج الليزر سيكون حتماً صناعة جديدة و مربحة ، إلا أن طبيعة المنتوج أوجدت الحاجة إلى تخطيط إبداعي . و كان المفتاح لجني الأرباح المتوقعة هو ربط عدّة أنواع من الليزرات لتؤدي وظائف معينة ؛ وقد كان أكثر استخدامات الليزر شيوعاً في مجالات غير معروفة للعامة ، كاستعماله في أدوات رائعة تؤدي العديد من المهمات المخبرية التي كان يعتقد أنها مستحيلة . و في هذه الأثناء ، انبهر الناس بقدرة الليزر على نقل صورة ثلاثية الأبعاد ، و ذهل الناس عندما علموا أن شعاعي ليزر يضربان سطح القمر عام 1968 ، أي قبل سنة من رحلة ( ارمسترونج ) و ( الدرين ) و ( كولينز ) . لكنّ التقدم الهام في تقنية الليزر بدأ بعد الستينات .

تطبيقات إبداعية لتقنية الليزر

لم تؤثر الكثير من الأحداث على صناعة الليزر الناشئة ، كما أثر عليها تقرير شركة كورننج جلاس وركس في خريف عام 1970 ، الذي أعلنت فيه أنها أنتجت أليافاً زجاجية نقية بدرجة كافية لنقل شعاع الليزر الناقل للمعلومات . و قد أثبت هذا الإنجاز ، كما سنرى في الفصل القادم ، إمكانية الاتصالات بالأمواج الضوئية ، كما أنه كان حافزاً لإجراء البحوث في مجالات استخدام الليزر في الطب و غيره من الميادين . إنّ خصائص الشعاع الضوئي الناتج عن الليزر جعلته قابلا للاستخدام بفعالية في عدّة أنواع من الأنسجة في جسم الإنسان . فمثلا ، يستخدم شعاع ليزر الآرجون في جراحة العين دائماً ، و يمكن تسليطه مباشرة خلال العين دون أن يسبب ضرراً ، و ليس لطاقته أي تأثير حتى يسقط الشعاع الأزرق المخضر على المادّة الملونة الحمراء في الشبكية في مؤخرة العين ، حيث تمتص هذه الطاقة في تفاعل كيماوي ضوئي فوري ، مسببة انفجاراً مصغراً في النسيج . و هكذا يتخلص المريض من مشكلته بسهولة و بدون ألم . و تتطلب الإجراءات الطبية أنواعاً مختلفة من الليزرات و بخاصة الليزرات التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون و البلورات الاصطناعية كمواد نشطة ، و تكون أشعة ليزرات ثاني أكسيد الكربون و بلورات عقيق اليتريوم ألمنيوم الاصطناعية غير مرئية ، و تستخدم كلاهما لأغراض مختلفة .و يشكل الماء 70% من النسيج في الجسم الإنساني ، لذا فإنه يمتص طاقة ليزر ثاني أكسيد كربون بسهولة ، وهو الليزر الذي ثبتت فعاليته كأداة قطع ، خاصة في مناطق لا يستطيع مبضع الجراح الوصول إليها . أما شعاع ليزر بلورات عقيق اليتريوم ألمنيوم الاصطناعية فتستطيع أيضاً اختراق جسم الإنسان ، و هي فعّالة للتخلص السريع من النسيج المريض أو غير المرغوب فيه . يوفر الليزر ( السكين الضوئية ) عدّة فوائد أخرى : فهو يخفض احتمال الإصابة بالعدوى و ذلك لأنه لا يوجد أدوات تلمس الجرح ، ولا يؤثر على النسيج المحيط . و هو يسدّ الأوعية الدموية لتتجلط أثناء الجراحة مخفضاً بذلك احتمالية النزيف المفرط . يستخدم الجراحون المجواف ( أداة تدخل الجوف ) المصنوعة من الألياف الضوئية لتحديد و استئصال العوامل الضارة ، باستخدام الأشعة في كل جزء من الجسم الإنساني ، بما في ذلك أعضاء مثل الرئتين و المريء و الممر المعدي المعوي ، دون أن يضطروا لإجراء عملية جراحية .

[البالود]

إنّ الأمل في القضاء على السرطان بأشعة الليزر لم يتحقق بعد، و لكن الأطباء استطاعوا إزالة سرطان حنجرة في مراحله الأولية بعملية قصيرة وعلاج، مختصرين بذلك أسابيع من العلاج الإشعاعي المزعج. و يبقى الإستعمال الإبداعي لليزر في الطب في مراحله الأولى بالرغم من أنّ مليوناً من الأمريكيين عولجوا بالليزر عام 1988. و قد كان علاج العينين أهم مجال لليزر ، لكنّ العلماء يكتشفون أساليب جديدة بانتظام في شتى المجالات ؛ فقد ألهم نزوع ليزر الأرجون لإنهاء اللون الأحمر العلماء لإجراء فحوص سريرية لإنتاج صبغة حمراء مشتقة من الهيماتوبورفين ، وحقنها في أجساد مرضى السرطان في مرحلته النهائية . و تمتص الأنسجة السرطانية فقط هذه الصبغة مما يسمح لشعاع الليزر نظرياً أن ينجذب للصبغة الحمراء ، و يقضي على الورم. ولن تعرف نتائج الاختبارات إلا بعد سنين، ولكن احتمال الشفاء وارد. وقد تمّ تحويل بعض الاستخدامات البشرية لليزر إلى تقنيات مربحة ، فقدرة الليزر على صنع صور أدت إلى توظيفه في نظام يحفظ بطاقات الاعتماد . ووجهت التقنية التي أنتجت التسجيلات على أقراص الفيديو التي لم تلق استحساناً إلى إنتاج أقراص سمعية محكمة الصنع والتي كانت ناجحة بشكل كبير . وتستمر التطبيقات العملية بالتزايد كلما قامت الصناعات بدراسة خصائص الليزر وكلما استمر المنتجون بتطوير أدوات أقل ثمناً ومصممة لمهمات معينة ، تجعل خصائص شعاع الليزر المتعددة من هذه الأشعة ، أداة قيمّة للقياس والثقب والقطع واللحام في المختبرات والمصانع والمنشآت العسكرية والمدنية بشتى أنواعها حتى مخازن البيع بالمفرق . لقد ظهر الليزر في السوق المحلي في منتصف السبعينات لاستخدامه في ترتيب وجرد البقالة ولوضع تاريخ الإنتهاء على علب المنتوجات المختلفة ، فتعدد استعمالات الليزر يجعله منتجاً مهماً وقيّماً . وفي الوقت الحاضر ، يعمل في صناعة الليزر في الولايات المتحدة حوالي عشرة آلاف موظف ، وتبلغ رؤوس الأموال المستثمرة حوالي 600 مليون دولار تنتج أرباحاً ببلايين الدولارات المساندة لصناعة الليزر . لقد سببت عملية إنتاج الليزر المزيد من المحن والانتصارات لمبتكريها الرئيسين وهما ( جوردون جولد ) و ( تد مايمان ) ، فقد منح كل من ( شارلز تاونز ) و ( آرثر شاولو ) جائزة نوبل تقديراً لجهوده في اكتشاف الليزر ، أمّا ( جولد ) فقد أمضى سنوات عديدة وأنفق مبالغ طائلة ليثبت ملكيته لبراءة اختراع الليزر ، وكان ل ( مايمان ) مشاجراته الخاصة مع مكتب إصدار البراءة . لقد سببت محاولات ( جولد ) الفاشلة في تحدي براءة ( تاونز ) و ( شاولو ) الإحباط ( لجولد ) نفسه حتى منحته المحكمة أخيراً حقوق براءة ثلاثة اختراعات : الليزر المضخوخ ضوئياً عام 1977 ، والعملية التي تتضمن الثقب والقطع واللحام بالليزر عام 1979 ، وبراءة ليزر تفريغ الغازات عام 1987. وقد منحته البراءات الثلاث الحقوق الرجعية بالإضافية إلى فوائدها ورسوم الرخصة التي كان من المفروض أن يحصل عليها خلال سريان مفعول البراءات . وفي بداية عام 1988 ، كان ( جولد ) قد كسب أكثر 25 مليون دولار من البراءات ، وكان ينتظر الكثير أيضاً . وفي الواقع ، لقد أفاد مادياً من التأخير على الرغم من دفعه تسعة ملايين دولار رسوماً قانونية لأن البراءات كانت ستنتهي لو حصل عليها مبكراً . وسيكون قد خسر قمّة ازدهار الليزر ، إذ كان قد باع 80% من ملكيته المتوقعة لمستثمرين خارجيين لتغطية النفقات القانونية الناتجة عن مطالبته بحقوقه . ونظراً لقناعته بأن رؤساءه ليس لديهم فكرة عمّا سيفعلونه بالليزر ، فقد غادر ( مايمان ) هيوز في صيف عام 1960 ، وأنشأ مختبره الخاص لليزر في شركة أصغر حيث أمل أن يستطيع الإفادة مادياً من عمله . وهو مصرّ بأن أول ليزر في العالم كلّف هيوز ما قيمته خمسين ألف دولار ، بما في ذلك القطع والأيدي العاملة والنفقات العامة ؛ وقد استعادت هيوز أضعاف هذا المبلغ من رسوم الترخيص . وبعد السنة الأولى من التردد ، بدأ علماء الشركات الأخرى بإنتاج ليزر يشبه مفتاحه حرف ( كيو ) وتعاونوا على تطوير ليزر أيون الغاز الخامل . واكتشفوا أن حثّ التبعثر أدى إلى أسلوب متعدد الأغراض لتغيير التردد البصري ، وقد جعلت العقود الحكومية شركة هيوز منتجاً رئيسياً لليزر الذي يستعمله الجيش لتحديد المدى . وبدعم رئيسي من شركة يونيون كاربيد ، استطاع ( مايمان ) أن يعيد تنظيم الشركة التي انضم إليها ، و غيّر اسمها إلى كوراد و ذلك لتبدأ بإنتاج و تسويق الليزر . و بعد بضع سنوات ، أبلغه محامي براءة شركة هيوز أن الشركة لم تستطع العثور على ورقة التي يفترض أنّه وقّعها و التي تمنح هيوز حقوق أي اختراع يخترعه خلال عمله فيها . و كان ( مايمان ) متأكداً بأنه لم يوقّع أية ورقة ، و هذا يعني أن لشركة هيوز الحقّ في تسويق الليزر . أما المخترع فيمتلك براءة الاختراع . فأصبح مكتب البراءة ، بموقفه العدائي التقليدي ، متردداً في منح البراءات لمايمان و لشركة هيوز . وصل عجز شركة هيوز الذي استمر فترة طويلة للحصول على براءة لإختراع ( مايمان ) ذروته عام 1968 ، أي بعد سبع سنوات من اختراعه لأول ليزر . و قد طالب محامي ( مايمان ) مكتب البراءة بإشراكه في القضية مع محامي هيوز ـ لكي يستطيع الطرفان الحصول على المعلومات الخاصة بالقضية ، فتلقى جواباً روتيناً مملا . و قد استلم محامي ( مايمان ) الرسالة التي تعلن بأن طلب البراءة وشك أن يرفض و أنّ ( مايمان ) سيخسر حقّ البراءة ما لم يقدم أدلة جديدة . و حينئذ أدرك ( مايمان ) سبب التأخير الطويل ؛ لقد قال البير و قرا طيون إن السبب واضح و ذكروا ثلاثة أسباب محددة : بحث ( شاولو ـ ثاونز ) السابق ، و رفض ( شاولو ) للياقوت كمادّة نشطة ، ثم و يا للعجب ، البحث المغلوط الذي أورد قياسات غير صحيحة عن إشعاع الياقوت . غضب ( مايمان ) جداً و كتب إجابة مفصلة وضحت " أنّ القراءة المتأنية لكل المراجع المتوفرة ، ستثبت سبب عدم فعالية الياقوت ـ لا سبب وضوح ملائمته لليزر " و لكن محامي البراءة يعتقد أن الإجابة ستفوز بالبراءة ، إذا اعتبر إفادة مشفوعة بالقسم ، و لكن حذر ( مايمان ) من القرار المؤلم الذي سيواجهه . فقبول الإفادة دون اتخاذ أية إجراءات أخرى يعني أن تفوز هيوز بالبراءة و تكسب كلّ المكافآت المالية . و كان باستطاعة ( مايمان ) أن يكافح لعله يفوز بالبراءة ، و كان باستطاعته أن يهملها و يقبل بالاعتراف الرسمي كمخترع الليزر ، و قد اختار ( مايمان ) الاعتراف الرسمي . و قدمت شركة هيوز الإفادة بكل سرور ، و تمت الموافقة أخيراً على البراءة . و بالرغم من أن ( مايمان ) لم يكسب مثل ما كسب ( جولد ) من ثروة لقاء مساهماته , إلا أنّه كان ناجحاً في عمله الخاص . و قد ادعى أنّه لم يأسف لقراره , فقد منح جائزتين عالميتين رفيعتين : جائزة ولف من إسرائيل عام 1984 ، و جائزة اليابان ، المسماة بجائزة نوبل الشرقية عام 1987. أمّا الاعتراف الكامل ( بمايمان ) كمخترع فقد جاء عن طريق إدراج اسمه في قائمة المخترعين المشهورين ، و هي مجموعة من المخترعين المميزين مثل : ( أديسون ) ، ( بل ) ، و الأخوان ( رايت )

[البالود]

انتهى منقول

تقبلوا خالص الود والتقدير