دانستنی های لیزر
تاریخچه و پیشینه لیزر
۴۸ سال قبل در ۱۶ می ۱۹۶۰ به دست تئودور مائین اولین دستگاه لیزر ساخته شد. وی اولین لیزر دست ساز دنیا را با استفاده از بلورهای یاقوت سرخ اختراع کرد و به زودی توسعه فناوری این دستگاه توجه بسیاری از دانشمندان، تکنسینها و مهندسان را برانگیخت و آنها را برآن داشت که به این فناوری کاربردی توجه کنند. اولین استفاده کاربردی از نور لیزر در حوزه انسانی ۴۸ سال قبل در ۱۶ می ۱۹۶۰ به دست تئودرو مائین تحقق یافت. این رویداد تاریخی ۴۰ سال پس از ارائه تئوری آلبرت انیشتن در سال ۱۹۱۷ در خصوص انتشار تحریک شده پرتوهای نوری به وقوع پیوست.
اولین سازنده لیزر:
تئودور هارولد مائین در ۱۱ جولای ۱۹۲۷ در لس آنجلس متولد شد و در ۹ می ۲۰۰۷ در ونکوور کانادا درگذشت. وی که مهندس و فیزیکدان لابراتوارهای مرکز تحقیقات هیوز در مالیبوی کالیفرنیا بود موفق شد در ۱۶ می ۱۹۶۰ به اختراع مهم خود در لابراتوارهای هیوز دست یابد.
مائین اولین لیزر دست ساز دنیا را با استفاده از بلورهای یاقوت سرخ اختراع کرد و به زودی توسعه فناوری این دستگاه توجه بسیاری از دانشمندان، تکنسینها و مهندسان را برانگیخت و آنها را برآن داشت که به این فناوری کاربردی توجه کنند.
در فاصله کمی از اعلام خبر ساخت اولین لیزر این دستگاه تنها در آمریکا در بیش از ۵۰۰ لابراتوار به کار گرفته شد.
اولین کاربردهای لیزر
اولین استفاده های کاربردی از لیزر در عرصه تشخیص و درمان بیماریهای پوستی و از سال ۱۹۶۵ آغاز شد. در این سال “لئون گولدمن” متخصص پوست در آمریکا در تلاش برای نابود کردن تومورهای پوست از یک لیزر یاقوت سرخ استفاده کرد و به این ترتیب لئون گولدمن توانست عنوان “پدر لیزر پزشکی و جراحی” را به دست آورد.
دومین لیزر:
در نیمه دوم دهه ۶۰ دومین لیزر پزشکی ساخته شد. در این سال لیزری با عنوان Nd-Yag ساخته شد که در عرصه جراحی اندوسکوپی مورد استفاده قرار می گرفت. پس از ساخت این دستگاه، لیزر دیگری با استفاده از عنصر “آرگون” ساخته شد که در عرصه چشم پزشکی و درمان بیماری خطرناک تفکیک شبکیه به کار گرفته شد.
دیگر لیزرها
در دهه ۷۰ لیزر دیگری با عنوان “لیزر دی اکسید کربن” در عرصه پزشکی ساخته شد. در حقیقت اولین لیزر دی اکسید کربن برای استفاده در جراحی را “آیزاک کاپلان” جراح پلاستیک و متخصص پوست در سال ۱۹۷۲ ساخت.
توسعه و کاربرد لیزر در پزشکی
در دهه ۹۰ استفاده از لیزر در عرصه های مختلف علمی به ویژه پزشکی توسعه گسترده ای یافت به طوری که اولین “لیزر دی اکسید کربن دوباره جوان شده” در سال ۱۹۹۳ و با بخار کردن آب درون سلولهای پیر بافتهای پوست عمل می کرد. این لیزر نه تنها لایه های بسیار سطحی پوست را حذف می کرد بلکه همچنین توانایی فشردن رشته های کلاژن و ارتجاعی حاضر در لایه های زیرین پوست را هم داشت.
حیات نوین لیزرها در هزاره سوم:
اولین لیزرهای برپایه پرتوهای سرد در عرصه درمانهای پوستی ساخته شد.
امروزه لیزر در عرصه های مختلف تسلحیاتی، پزشکی، نجوم و فیزیک کاربردهای مهمی دارند و هر روز فناوریهای جدیدی در ساخت و توسعه این دستگاهها ارائه می شود. به طوری که لیزرهای یاقوت سرخ، آرگون، دی اکسید کربن، پرتوهای سرد و لیزرهای اتمی هر روز راههای نوینی به روی توسعه و پیشرفتهای علمی و پزشکی می گشایند.
ماهیت لیزر
لیزر به وسیله ای گفته می شود که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع می کند. این دستگاه از ماده ای جمع کننده یا فعال کننده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله ی یک منبع انرژی بیرونی(از نوع الکتریسیته یا نور)به وجود امده تقویت می کند.
لیزر این نور شگفت از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر،انرا از نورهای ایجاد شده از سایر منابع متمایز می سازد.از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر،به خواص ویژه ی ان پی برده شد.
فیزیک لیزر
شاید مهمترین بخش فیزیک اتمی بحث مربوط به فیزیک لیزر باشد. میدانیم که با دادن انرژی به الکترون های یک اتم می توان انها را به مدارهای بالاتری برد.اما این خانه ی جدید برای الکترون ها وضعیت پایداری ندارد و الکترونها ترجیح می دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خودشان برگردند.این انرژی به صورت فوتون با فرکانس مشخص ازاد می شود.یعنی یک واحد انرژی… اما می دانیم که نور از همین فوتونها ساخته می شود.پس اگر با تعداد زیادی از اتمها به طور هم زمان این کار را انجام ،می توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم.علاوه بر اینکه با روشهایی و دقت هایی می توان پرتوهای هم فاز تولید کرد .
ویژگی های نورلیزر
1.همدوسی
2.تکفامی
3.تک رنگی
4.واگرایی کم
دلیل متمایز شدن پرتو لیزر از سایر نورها درحقیقت وجود ویژگی های بالااست.
انواع لیزر
1.لیزرهای حالت جامد
2.لیزرهای گازی
3.لیزرهای اتمی
4.لیزرهای یونی
5.لیزرهای مولکولی
1-لیزرهای حالت جامد
معمولا محیط فعال لیزر های حالت جامد بلور یا شیشه ای شفاف است که درون ان مقدار کمی فلزات واسطه دوپه شده است .گذار های انجام شده در یون های فلزات واسطه مسئول عمل لیزرند.متداول ترین فلزات دوپه کننده عبارتند از کروم درلیزرهای یاقوت و الکساندریت ونئودیمیم در لیزرهای Nd,Nd:YA شیشه وغلظت دوپه کننده در حدود ۱% یا کمتر است تمام چنین لیزر هایی به طور نوری با یک منبع لامپ درخشی نوار پهن دمش پیدا می کنند و می توان انها را برای تولید بالاترین شدت های موجود در لیزر ها به صورت تپی دراورد. وجود یک بی قاعدگی طبیعی در نیمرخ زمانی هر تپ که به عنوان تیز شدگی شناخته می شود این نوع لیزر را بویژه برای برش و سوراخ کاری کارامد می کند.
1-1لیزر یاقوت
لیزر یاقوت معروفترین لیزر حالت جامد است و به عنوان نخستین نوع لیزر ساخته شده در۱۹۶۰ در موقعیت مهمی در تاریخ لیزرها دارد یونهای کروم یاقوت با نشر نوار پهن حاصل از لامپ درخشی برانگیخته می شوند که لامپ درخشی یا به دور میله ی یاقوت پیچیده شده است ویا درون یک بازتابنده بیضوی به موازات ان قرار گرفته اند.جاالب است بدانیم که به طور مستقیم می توان از روی رنگ نوری که این لیزر نشر می کند به مطالبی پی برد دلیل سرخ بودن رنگ یاقوت ان است که یاقوت در ناحیه ی سبز و بنفش طیف جذب دارد. به همین دلیل نور سرخ را عبور می دهد(بازتاب میکند)به این ترتیب چون جذب تابش لامپ درخشی و نشر لیزر اشکارا در طول موج های مختلفی رخ می دهد فورا مشخص می شود که یاقوت باید لیزری با بیش از دو تراز باشد.(لیزر یاقوت یک دستگاه لیزری سه ترازی است)
تقریب ناشی از چرخه های مداوم گرم و سرد شدن مربوط به مرحله ایجاد هر تپ مسئله ای اساسی در لیزر یاقوت و سایر لیزرهایی از این نوع است که سرانجام باعث تعویض میله یاقوت می شود.معمولا برای بهبود عملکرد با گردش اب از درون روکش میله خنک می شود لیزر یاقوت علی رغم کاستیهایش با انرژی تپی به اندازه ۲۰۰ ژول منبعی نیرومند برای نور تک خام در ناحیه نوری محسوب میشود و کاربردهای متعددی در فراورش مواد بدست اورده است پهنای نوار نشر به طور نوعی در حدود ۵/ نانومتر است ولی با قرار دادن سنجه در درون حفره می توان این مقدار را تا ۱۰۰۰۰ مرتبه کاهش داد لیزر یاقوت گرچه هنوز تولید می شود لیکن امروزه زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد.
1-2لیزرهای مرکز رنگی
یک نوع لیزر حالت جامد دیگر را که در ان محیط فعال یک بلور یونی معمولی ولی فاقد یون های فلز واسطه است می توان در اینجا مطرح کرد این نوع را به اصطلاح مرکز fیا مرکز رنگ می نامند که بر اساس گذارهای نوری در مکان های نقص دار بلور هالیدهای فلزات قلیایی مثلا درKcl با دوپه ی تالیم کار می کند. عیب این نوع لیزر ان است که چون بلور ها باید در دماهای بسیار پایین قرارگیرد ناپایدار می شوند و سرد کردن انها با ازت مایع ضروری است. وقتی نمک های هیدروکسیدسدیم یا امونیوم تحت تابش با انرژی بالا مانند پرتو های x و یا پرتوهای الکترونی قرار گیرند به دلیل ایجاد لک های جدید در داخل ماده ترازهای انرژی الکترونی جدید را به وجود می اورند جذب نوری بین این ترازها باعث رنگی شدن مواد مورد تابش می شود و بنابراین به نام مرکز رنگی نامیده می شوند. چندین نوع از این اثرات مرکزی وجود دارد که ساده ترین انها مرکز f نامیده می شوند.لیزر مرکز رنگی به روش نوری با لیزر دیگری که خروجی ان در ناحیه ی باند جذبی لیزر مرکز رنگی واقع باشد دمش می شود . این لیزر می تواند طوری تنظیم شود که در ناحیه طول موج هایی که شامل باند جذبی است کار کند.
2-لیزرهای گازی
رده ای از لیزر ها که محیط فعال انها یک گاز است انواع گسترده ای از وسایل را در برمی گیرد. معمولا گاز یا تک اتمی است یا اینکه از مولکول های بسیار ساده تشکیل می شود. در هر دو مورد چون نشر لیزر از وقوع گذارهای نوری در اتم ها یا مولکول های ازاد ناشی میشود. پهنای خط نشر میتواند بسیار کم باشد. معمولاگاز درون لوله های سربسته است وبرانگیختگی اولیه باتخلیه الکتریکی انجام می شود.بدین ترتیب دربسیاری مواردبخش درونی لیزرشباهتی نمادین بالامپ فلوئورسنت معمولی دارد.لوله لیزررامیتوان ازموادمختلفی تهیه کردوالزاما نیازی به شفاف بودن ان نیست متاسفانه معمولاازفلزات استفاده نمی شودزیراباعث ایجادانتقال کوتاه دروسیله میشوند.به طورمعمول ازسیلیس وهمچنین ازبریلیم اکسیدکه برای منابع پرتوان بارسانائی گرمایی زیادمناسب است استفاده میشودداشتن یک لوله لیزری بامخلوطی ازدوگازکه یکی درمرحله دمش ودیگری درنشرلیزربه کارمی رودامری بسیارعادی است معمولاچنین لیزرهای گازی بسیاراعتمادپذیرند زیرابرخلاف لیزرهای حالت جامد دراینجا امکان اسیب گرمایی محیط فعال وجودنداردوبرای مقاصد معمولی پرمصرف ترین لیزرند.
3-لیزرهای اتمی
He-Ne3-1
این لیزرمعروفت ترین لیزراتمی است.لیزرهلیوم _نئون نخستین لیزربود که ساخته شدوهمچنین نخستین لیزری بودکه به طورتجاری دردسترس قرارگرفت. ماده فعال ان مخلوطی ازهلیوم ونئون است که بانسبت حدود۱۰قسمت هلیوم و۱ قسمت نئون به دست می اید.این مخلوط دریک لوله نازک ازجنس بورباقطرحدود چندمیلیمتروطول آن حدود۱/ تا۱ متردرفشارحدود۱۰ میلیمتر جیوه قرارمی گیرد لیزرهای هلیوم نئون به طورپیوسته کار می کنند وعلی رغم توان خروجی پایین ازدوویژگی کوچکی وارزانی نسبی سود می برند. بدین ترتیب میتوان انها را بیش ازهرلیزر دیگری درکاربردهای مختلف پیداکرد. درجایی که توان چندان اهمیتی نداشته باشد عملیات مبتنی برپهنای نازک باریکه لیزرکاربرداصلی است.این یک لیزرچهارترازی است انواع پیمایشگرهای نوری که برای کنترل کیفیت واندازه گیری درصنعت بکارمی روند مثالی ازکاربرداین لیزرهاست بعلاوه این پیمایشگرها درسیستمهای دیسکهای ویدئویی نوری وسایل بازخوانی رمز میله ای درفروشگاههاوتجهیزات بازشناخت نوری حروف نیزبکاربرده می شوند.
3-2 لیزرهای بخارمس
لیزربخارمس ازمدتهاقبل شناخته شده است لیکن اهمیت اخیر ان بدلیل پیشرفتهایی است که درتوان خروجی وزمان عمرآن حاصل شده است . این لیزرباید تاثیربه سزایی روی بازارلیزر داشته باشدوویژگیهایی داردکه ان رابدل به رقیبی بسیار جالب دربرخی کاربردها می کند. این لیزرمتعلق به رده لیزرهای بخارفلزاست همانطورکه ازنام آن پیداست ماده فعال آن بخارمس است وبرای بدست آوردن غلظت کافی مس درلوله تخلیه لازم است دردمای خیلی بالا نگه داشته شود دراین لیزر گذاراتمهای آزاد فلز بدون باربه نشرلیزرمنجرمی شود. لیزرمس اصولاسیستم سه ترازی است طرح فیزیکی لیزر شامل لوله پلاسما ازجنس آلومین حاوی مس فلزی به صورت قطعه یامنابع دیگردرهرانتهاست . همچنین برای برقراری تخلیه الکتریکی لوله باگازنئون درفشارپایین پرمی شود. عبورجریان ازدرون لوله باعث ایجاددمای ۱۴۰۰تا۱۵۰۰درجه سانتیگرادمی شودکه مس راداغ وفشارجزعی ازاتمهای مس به اندازه تقریباmbr 1/0ایجادمی کند. سپس این اتمهامیتوانند به عنوان محیط لیزر دهنده عمل کنند . به تازگی باانجام تغییری دراین طرح که دردمای اتاق کارمی کند زمان طولانی گرم شدن لیزر درحدود۱ ساعت ، که یکی ازعیبهای اولیه ان بود برطرف شده است این لیزردرطول موجهای ۵۷۸و۵۱۰نانومترکارمی کند . این لیزردارای بهره بالا می باشد وبعلاوه پنجره های بدون پوشش ان می توانند پس ازمدتی به عنوان آیینه های لیزر نیزعمل کنند. بهره کلی لیزر نسبتا خوب است به طوری که وقتی فقط توانهای متوسط چندین وات مورد نظراست . سردکردن باهواکافی است نشرتابش مرئی باتوانهای خیلی بالاوقیمت معقول وکارایی بالا ازلحاظ انرژی مزیتهای اصلی لیزربخارمس است .کاربرداصلی لیزرمس جداسازی ایزوتوپ اورانیم است که هنورعمدتادرمرحله تحقیق وتوسعه است همچنینی علاقه هایی به استفاده ازاین لیزر درعکاسی وتمام نگاری ونیز نورپردازی زیرآب وجوددارد. همچنین کاربردهایی درپوست پزشکی دردست بررسی است لیزرطلا تنهالیزر بخارفلزی دیگری است که تابحال ازمرحله پژوهش به مرحله تولیدرسیده است . کارایی زیاداین لیزربرای نوردرمانی سرطان به اثبات رسیده است.
4- لیزرهای یونی
لیزر ارگون معروفترین مثال برای خانواده لیزرهای یونی است که در انها محیط فعال یک گاز بی اثر تک جزئی است گاز با فشار تقریبا نیم میلی بار درون یک لوله پلاسما باسوراخ ۲تا۳ میلیمتر نگه داشته وباتخلیه الکتریکی برانگیخته می شود اتمهای ارگون یونیده ودراثربرخوردالکترون بیشتربرانگیخته می شوند .بنا به ماهیت فرایند دمش چندین حالت برانگیخته یونی جمعیت دار می شوند برقراری وارونگی جمعیت دربین این حالتها وسایرحالتهای کم انرژی تر باعث می شودتعدادی طول موج گسسته شود چون چند طول موج بااین لیزر ایجاد می شود معمولا برای گزینش یک طول موج خاص برای تقویت دربین دوآیینه انتهای یک سنجه یامنشور پاشنده قرارمی دهند بدین ترتیب طول موجهای خروجی رامی توان باتغییر راستای آنها تغییر داد دمش ترازهای یونی لازم برای عمل لیزر به ورود انرژی زیاد پیوسته ای نیاز دارد وکارایی به نسبت پایین وسیله به معنای آن است که مقدارزیادی انرژی گرمایی باید ازدست داده شود بنابراین خنک کردن عامل مهمی درطراحی است که گردش آب درپوشش اطراف لوله متداول ترین راه حل است لیزرهای آرگون به نسبت گران وشکننده اند ومعمولا طول عمرآنها به ۱۰۰۰تا۱۰۰۰۰ساعت محدود می شود.
سایش دیوارهای لوله توسط پلاسماکه باعث ته نشینی غبار روی پنجره های خروجی بروستر می شود یکی از دلایل طول عمر محدوداین لیزرهاست خود آرگون نیز دراثر یونهایی که جذب دیواره های لوله می شود اندک اندک ازبین می رود لیزرهای آرگون تاثیر به سزایی دروضعیت چاپ ونشر داشته اندودرپزشکی وبه ویژه دردرمان لیزر چشم نقش مهم وروبه افزایشی دارند .نمایشهای بصری وسرگرمی جنبه دیگری ازکاربردآنهاست . علاوه برگازآرگون ازگازهای نادر دیگرمی توان برای ساختن لیزر استفاده نمودکه معروف ترین آن لیزر کریپتون است .گذارهای لیزری درکریپتون دارای بهره به میزان آرگون نیستند واصولا کم توان ترند این لیزرها درناحیه وسیعی ازطول موج (از۳۳۷الی ۸۰۰ نانومترکه قویترین خطوط خط ۶۴۷ نانومتراست ) کارمی کنند. این لیزرهابرای کاربردهای زیست پزشکی مناسبند . خطهای آبی – سبز آرگون ازویژگی خاصی برخوردارند زیرابه شدت توسط یافته های قرمز خون جذب می شوند.
5- لیزرهای مولکولی
1-5 لیزر دی اکسید کربن
لیزر کربن دی اکسید اولین مثال از لیزری است که درآن گذارهای مسئول نشرالقائی درموملکولهای آزادرخ می دهد .درواقع تراز انرژی کربن دی اکسید درگیردرلیزر الکترونی نیستند بلکه ترازهای چرخشی – ارتعا شی اند ولذانشر درطول موجهای بسیار بالاتر کاملا درزیر قرمز انجام می شود محیط لیزر دهنده شامل مخلوطی ازگازنیتروژن ودی اکسیدکربن و هلیم با نسبتهای مختلف ولی اغلب به نسبت ۵،۴،۱ است هلیوم برای بهبود کارایی ایجاد لیزر افزوده می شود نیتروژن نقش مشابه هلیوم درلیزر هلیم-نئون را دارد. یکی از مشکلات لیزر کربن دی اکسید که حتما باید بران غلبه کرد آنست که برخی ازمولکولها درحین فرایند برانگیختگی به کربن مونوکسید واکسیژن تفکیک می شوند . درصورتیکه کربن دی اکسید خنک شده به طور پیوسته از درون لوله تخلیه عبور داده شود نیازی به استفاده از چنین روشی نیست . لیزرهای کربن دی اکسید به گستردگی درزمینه واکنشهای شیمیایی القاء شده بالیزر به کاربرده می شوند باوجوداین بیشترکاربردهای صنعتی آنها درزمینه فراورش مواد وکارهایی مانند سوراخ کاری ،جوش کاری ، برش وعملیات روی سطح قطعه است . مقدارکل گرمای انتقال یافته به فلز از باریکه لیزر مینیموم است .به دلیل کاربردهای این حالت لیزرهای کربن دی اکسید بیشترین سهم را درفروش لیزرهای تجارتی به خود اختصاص داده اند .روشهای جراحی یکی دیگر از جنبه های مهم کاربردهای لیزرهای کربن دی اکسید هستند .سلولهای سازنده بافت زنده عمدتا ازآب تشکیل شده اند ومی توان آب راتوسط هر باریکه توانمند لیزر کربن دی اکسید دریک چشم بر هم زدن تبخیرکرد. به علاوه گرمای اعمال شده به بافت پیرامونی زخم راداغ وازخونریزی که معمولا باجراحی همراه است جلوگیری می کند . بنابه همین دلایل درتعداد فزاینده ای از عملهای جراحی مقبولیت تابش لیزر کربن دی اکسید به جای چاقوی جراحی به اثبات رسیده است .تابش نه تنها روش بسیارتمیزی برای ایجاد شکاف است بلکه درسایر موارد می توان از آن برای برداشتن قسمتهای بزرگی ازبافت به طورکامل استفاده کرد.
2-5 لیزرهای نیتروژن
لیزرنیتروژن ، لیزرگازی دیگری برپایه یک گونه مولکولی ساده وپایدارشیمیایی است . این لیزرسه تفاوت عمده بالیزر کربن دی اکسید دارد نخست اینکه این لیزربرپایه گذارهای الکترونی کارمی کند نه گذارهای ارتعاشی . تفاوت دوم ازاین واقعیت ناشی می شود که تراز بالای لیزر باطول عمرتنها۴۰ نانوثانیه طول عمربسیارکوتاه تری ازتراز پایین تر دارد ودرنتیجه نگهداشتن وارونگی جمعیت ناممکن است .تفاوت سوم این است که اصولا تمام مولکولهای برانگیخته نیتروژن طی زمان کوتاهی دچار واپاشی تابشی می شوند وبه طور کارامد تمام انرژی حفره را خالی میکنند این فرایند نشر ابرتابشی نامیده می شود وآنچنان توانمنداست که بدون نیاز به رفت وبرگشت متناوب باریکه بین دوآینه انتهایی یک تپ بسیار پرشدت ایجاد میکند . درواقع لیزر نیتروژن قادراست به طرز موفقیت امیزی بدون هیچ آینه ای کارکند .هرچند درعمل برای جهت دادن به باریکه خروجی آینه ای درانتهای حفره قرارمی گیرد.
3-5 لیزرهای شیمیایی
در یک لیزر شیمیایی وارونگی جمعیت به طور مستقیم از طریق یک واکنش شیمیایی گرمازا یا سایر روش های شیمیایی ایجاد می شود. گرچه انرژی خروجی سیستم های لیزری پر قدرت از نظر نوری بسیار زیاد است ولی در مقایسه با انرژی واکنش های شیمیایی معمولی قابل توجه نیستند برای مثال یک کیلوگرم مواد منفجره حدود ۸ مگا ژول انرژی ازاد می کند در لیزرهای شیمیایی این انرژی به منظور ایجاد جمعیت معکوس و تولید لیزر به کار می رود . مفهوم لیزر شیمیایی بسیار جالب است بدین معنی که اگر عملیات لیزر کارامد باشد این وسیله قادر است انرژی خروجی بسیار بالایی را به صورت نور ایجاد کند اصولا چنین لیزری منبع نیرو را درون خود دارد و به راحتی می توان با باز کردن یک شیر برای مخلوط کردن گاز های واکنش دهنده انرا به کار انداخت.بدین لحاظ لیزر مذکور نیاز به منبع نیروی خارجی را ازبین می برد و در نتیجه نسبت به سایر انواع لیزر ها در بسیاری از کاربردها برتری دارد .برای لیزر شیمیایی موج پیوسته با توان بالاتر نسبتا حجم زیادی از گازهای واکنش دهنده باید سریعا در سرعت های فرا صوتی با هم مخلوط شوند و برای رسیدن به خروجی پایدار باید در ناحیه اختلاط همگنی فضایی بالایی وجود داشته باشد .ویژگی که این لیزر را جذاب کرده است مقدار توان کم الکتریکی مورد نیاز برای این لیزر است که نسبت بالایی (توان ماکزیمم به حجم و وزن ) را بدست می دهد ساختمان لیزر شبیه لیزر گاز دینامیک است و هنوز این لیزرها به صورت تجارتی عرضه نمی شود.
5-4 لیزرهای ید
لیزر دیگری که بر اساس اصول مشابه کار میکند لیزر ید است . یکی از مزیت های اساسی لیزر ید در این واقعیت نهفته است که محیط فعال در مقایسه ارزان و بنابراین در مقادیر زیاد موجود است.در غیاب هر نوع تپ سازی لیزر نوعا تپهایی با تداوم میکرو ثانیه ایجاد میکند وانرژی هر تپ چند ژول است .یکی از کاربردهای جالب این لیزر برای شیمی دانان توانایی ان در افزایش سریع دما در محیط های ابی است .چون اب به شدت در ۳۱۵/۱ میکرو متر با کارایی تقریبا ۳۰%در سانتیمتر جذب میکند لیزر ید میتواند گذارهای نانو ثانیه ای دما را به اندازه چند درجه سیلیسیوس القا کند ولذا امکانات وسیعی برای مطالعه سینتیک سریع واکنشهای شیمیایی و زیست شناختی در محلولها پدید می اورد استفاده در تارهای نوری از دیگر کاربرد های این لیزرند.
5-5لیزرهای اکسی پلکسی
دسته ی بعدی لیزرهای موجود در بازار وسایلی هستند که در انها محیط فعال یا اکسی پلکسی یا کمپلکس دو اتمی برانگیخته است. خاصیت اصلی اکسی پلکسی ان است که این گونه تنها هنگامی می تواند برانگیخته الکترونی شود که در یک حالت مفید با یک حداقل انرژی پتانسیل معین باشد معمولا حالت پایه الکترونی یا اصلا حداقل انرژی پتانسیل ندارد در غیر این صورت منحنی بسیار کم عمقی دارد معمولا اکسی پلکس با واکنش شیمیایی بین گاز بی اثر و یون های هالید از تخلیه الکتریکی ایجاد می شود لیزر اکسی پلکس معمولا به طرز کاملا متمرکزی باعث تبخیر سطح می شود و فاقد اثار انبساط گرمایی روی مواد پیرامونی است که اغلب در اثر استفاده از لیزرهای زیر قرمز به وجود می اید. برای مثال لیزرهای اکسی پلکس در برش دقیق فلزات بی رقیب اند و در موارد بهینه می توانند سوراخی به قطر کمتری از میکرون ایجاد کنند. حکاکی و علامت گذاری روی مواد با چگالی زیاد مثال کاربردی دیگری است که باعث ارائه ی امکاناتی در زمینه علامت گذاری امنیتی مواد ارزشمند مانند الماس می شود تکنیک مشابهی به طور روزمره برای علامت گذاری نشانهای تجاری روی شیشه ی خودروها به کار می رود همچنین اثبات شده است که چنین لیزرهایی در زدودن لخته های خون در سرخرگهای مسدود شده کارایی بسیار زیادی دارند..
از انواع دیگر لیزرها می توان به لیزرهای رنگینه ای و لیزر الکترون ازاد (که در خانواده ی لیزرهای مو لکولی هستند)و همچنین لیزر الکساندریت ، نئودیمیم اشاره کرد.
برای اطلاعات بیشتر درباره لیزرها مطالب بعدی راهم دنبال کنید.
گردآورنده : خانم فاطمه انصاری