دانلود مقاله در مورد ليزر 22 ص
دسته بندي :
مقاله »
مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 27 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
دید کلی
امروزه بطور نسبی همه لیزر و موارد کاربرد آن را میدانند. در تمام دنیا استفاده از لیزر و مشتقات آن بطور شگفت انگیزی افزایش داشته است. هر کس خالی داشته باشد که آن را مزاحم بداند به سراغ لیزر میرود. بنابراین بررسی علمی این موضوع مفید و لازم به نظر میآید. البته نور و طیف آن میتواند اثرات مفید و مضر برای بدن و پوست ایجاد کند. اثرات نور بنفش نقش تعیین کننده و مفیدی بر تغذیه و متابولیسم سلولی ایفا میکند. اینگونه اثرات سلامت بخش و مفید نور از زمانهای کهن نیز برای انسان تا حدود زیادی روشن بوده است.
بر اساس شواهد و مدارک موجود یونانیها و رومیها هر دو از اثرات مفید و درمانی نور بطور تجربی اطلاع داشته و از آن در درمانهای مختلف بهره میجستند. در اوایل سال 1903 دانشمندان اثرات درمانی نور را در شکلی علمی مطرح نمودند و در همین سالها یک فیزیکدان بنام Nife finsen Ryberg بخاطر کشفها و تحقیقاتش روی قابلیتهای درمانی اشعههای ناشی از طیفهای مختلف نور موفق به دریافت جایزه نوبل گردید. او دستگاهی را اختراع کرد که طول موجهای مختلف نور خورشید را مجزا نموده و آنها را در مسیرهای معین هدایت مینمود.
ليزر، اين به اصطلاح نور با شكوه، بسياري از آرزوهاي رؤيا گونه بشر را جامه عمل پوشانده است و زمينه اي از علوم، تكنولوژي وهنر وجود ندارد كه در آن اين ساحره هزار چهره رخ ننموده باشد.در پزشكي ليزرها روشهاي كاملا"جديدي را براي درمان توسط جراحي امكان پذير ساخته اند. در صنعت از ليزر هابراي عمليات گرمايي فلزات، جوشكاري و همترازي دقيق استفاده ميشود.ليزرها براي اندازه گيري دقيق فاصلههاي بسيار زيادوبزرگ ونيز فاصلههاي بسيار كوچك و ريز به كار گرفته شده اند.ليزرها را همراه با تارهاي نوري براي انتقال بهتر داده ها و بهبود انتقال تلفني به كار ميبرند.در تكنولوژي ديسكهاي فشرده ازباريكههاي ليزري براي رمز گذاري اطلاعات و خواندن آنها استفاده ميشود.خلاصه اين كه كاربردهاي ليزر از جراحي ظريف چشم تا تعيين حركت قاره ها گسترده است.تا كنون ليزر ها توانايي خود را به ثبت رسانده اند.از جراحي ظريف چشم كه ديد انسان رانجات ميدهد تا امور سنگين مثل جوشكاري ماشينهاي صنعتي، سريعترين راه ارتباطي، خالص ترين نور براي پژوهش علمي، ليزرهابه يكي از مهمترين و انقلابي ترين ابزارهاي زمان ما تبديل شده اند. با پيشرفت ليزرها، گستره كاربرد آنها هم وسيعتر شده است.هر چقدر در مورد چگونگي ساخت و كار برد هوشمندانه توان آنها ياد بگيريم، به طوراجتناب نا پذيري شأن و مقام بيشتري در تكنولوژي و حتي هنر به دست خواهند آورد.
در شماره بهار –تابستان 1979مجله استانفورد دكتر آرتور شاولو درباره توانايي ليزرها گفته است:
«در آينده ليزرها ميتوانند خدماتي انجام دهند به نحوي كه تخيلات علمي هرگزجرأت تصور آنها را نداشته اند. ليزرهاي كاملا جديدو اساسا در انواع متفاوت احتمالا" به وجود
2
خواهند آمد و بار رشد دانش ما درباره نور وماده، ليزرها كارهايي انجام خواهند داد كه امروزه به زحمت قابل انجام است و امكاناتي را فراهم خواهند آورد كه حتي روياي آن را هم نديده ايم.»
در اين مقاله روشهاي نور ليزر و تعدادي از تازه ترين كاربردهاي آن در زمينههاي گوناگون به طور ساده و به دور از جنبههاي تخصصي مورد بحث قرار گرفته اند و با روند تحولات به نظر ميرسد كه ليزر نظير غولي است كه هنوز در شيشه قرار دارد.
کاشف واقعی لیزر کیست؟
انیشتین نخستین دانشمندی بود که مقوله لیزر را در قالبی علمی مطرح کرد و در سالهای بعد از آن آمریکاییها و روسها در طول جنگ سرد تحقیقات و پژوهشهای متعددی در مورد چگونگی بکارگیری لیزر در صنایع جنگی انجام دادند. نخستین لیزر طبی به نام Robust که در قالب یک ماشین ثابت با حجمی سنگین و در اندازهای بزرگ طراحی شده بود در درمانهای جراحی مورد استفاده قرار گرفت.
پس از آن جهان طب شاهد تکامل سریع و غیر منتظره در تولید انواع لیزر طبی و ارائه شدن نسلهای مختلف لیزر به جامعه پزشکی بوده به رغم اشکال متنوع و چند کاره بودن دستگاه لیزر در حوزههای مختلف پزشکی یک اصل اساسی از ابتدا تا کنون هرگز تغییر نکرده و آن بکار گیری بهینه از انرژی حاصل از لیزر در حوزههای مختلف علمی، پزشکی، جراحی و زیباسازی پوست میباشد.
انواع ليزرها
موفقيت دكتر ماين، سر آغاز پيدايش عصري جديد در تكنولوژي ليزري بود.ليزر ياقوت در رشته ليزرهاي جديد در صف مقدم قرار داشت. پژوهشگران مشهور كه از اين موضوع الهام گرفته بودند با شتاب در پي مواد ديگري بودند كه بتوانند نور ليزر ايجاد كنند.
ليزرهاي گازي
ليزرهاي مايع
ليزرهاي نيمرسانا
ليزرهاي جامد
لیزر حالت جامد لیزری است که در آن ماده لیزری بلور یا شیشهای است که دارای خط طیفی فلوئورسان تیزی است. این ماده تحت برانگیختگی اپتیکی قوی به منزله یک نوسانگر یا تقویت کننده در طول موج فلوئورسانس عمل میکند. لیزرهای نیم رسانا و پلاستیکی با وجود اینکه ماده جامدند، معمولا جزو لیزرهای حالت جامد محسوب نمیشوند.
3
براي اينكه بلور جامدي بتواند در فرايند ليزري مورد استفاده قرار بگيردلازم است مشخصههاي خاصي را دارا باشد.بلور بايد شفاف باشد تا نور بتواند براي بر انگيزش محيط فعال وارد آن شود و خود باريكه ليزر بتواند از آن بگريزد. افزون بر آن، اتمهاي محيط فعال بايد بتوانند طول موجهاي مورد نظر را به وجود آورند.
بلور هايي كه براي ايجاد ليزر به كار ميروند معمولا حاوي مقدار كمي ناخالصي هستند كه در بلور خالص وجود ندارد. بلور خالص ماده ميزبان، و فرايند افزودن ناخالصي آلايش ناميده ميشود. در ليزر ياقوت ماده ميزبان اكسيد آلومينيم و ماده آلاينده يا ناخالصي اكسيد كروم است.علاوه بر ياقوت، از بلورهايي نظير ياقوت كبود و لعل ميتوان براي ساخت ليزرهاي جامد استفاده كرد. مثالهاي ديگري از بلورهاي ميزبان مفيد عبارتند از:تركيبات تنگستن و اكسيژن يا موليبدن و اكسيژن.براي ساخت ليزرهاي بلوري، در اين تركيبات ميتوان با باديم، استرونسيم، كلسيم، يا كروم ناخالصي به وجود آورد. به علاوه در شيشه خيلي خالص ميتوان با نئوديميم ناخالصي ايجاد كرد.
ليزرهاي جامد بازده زيادي ندارند. گذارهاي انرژي كه در ليزر جامد به وقوع ميپيوندند گرما ايجاد ميكنند. براي اينكه ليزرهاي جامد وقت سرد شدن داشته باشند، معمولا برخلاف ليزرهاي گازي كه باريكه نوري پيوسته اي به وجود ميآورند به صورت تپ كار ميكنند از طرف ديگر، ليزرهاي جامد ميتوانند تپهاي فوق العاده قدرتمندي از نور ليزر ايجاد كنند. مثلا، بزرگترين ليزرهاي نئوديم در يك تپ ميتوانند تواني به اندازه 25 تريليون وات به وجود آورند.
سیر تحولی رشد
اولین لیزر حالت جامد که در ژوئن 1960 با موفقیت عمل کرد، لیزر یاقوت بود. اخیرا تحقیق روی لیزر حالت جامد با اندازه کوچک انجام گرفته است که در آن یون نه به عنوان یک ناخالصی با غلظت پایین بلکه به عنوان یک جز متشکله اصلی برای آهنگ بالای تکرار یک یا عملیات CW بکار میرود. اگرچه در اکثر لیزرها طول موج میتواند فقط در محدوده یک درصد تغییر یابد، ولی اخیرا لیزرهای حالت جامد قابل تنظیم روی یک گسترده خیلی پهنتر نیز ساخته شدهاند.
لیزرهای قابل تنظیم حالت جامد در طیف سنجیهای فیزیکی و شیمیایی بکار گرفته شدهاند و کاربرد آنها تحول شگرفی را در طیف سنجی اتمها و مولکولها ایجاد کرده است. طیف سنجی رامانه و طیف سنجی پیکووفمتر ثانیهای بیش از همه از وجود لیزرهای قابل تنظیم بهره بردهاند. لیزرهای حالت جامد موجب پیشرفت و توسعه چشمگیر مخابرات تار نوری شده است. ساخت لیدارهای پیشرفته کشف و سنجش از راه دور مرهون بکارگیری سیستمهای لیزری تمام حالت جامد میباشد.
4
انواع لیزرهای جامد
لیزر یاگ ()
در حال حاضر، کاربردیترین لیزر حالت جامد که برای پردازش و ماشین کاری مواد بکار میرود، لیزر یاگ است که از بلور ( سنگ آلومینیوم ایتریم) که به آن 0.1 تا 1 درصد یون نئودیمیم اضافه شده است، ساخته میشود. طول موج گسیلی این لیزر 1.06 میکرون و گاهی 1.32 میکرون است.
لیزر حالت جامد یون فلزی
لیزرهای حالت جامد فلزی از نظر تنوع مواد لیزری، امکان ساخت انواع مختلف سیستمهای لیزری و بالا بردن کیفیت پرتوهای خروجی از پتانسیل بالایی برخوردارند. هر سیستم لیزری حالت جامد یون فلزی دارای سه بخش مهم زیر است:
ماده میزان با خواص ماکروسکوپیکی، مکانیکی، حرارتی و اپتیکی مناسب
یونهای فعال
چشمههای دمش اپتیکی
لیزر :
در میان لیزرهای حالت جامد یون فلزی، لیزر بیشترین کاربرد را دارد. لعل یوتریم آلومینیم () آلاییده به نئودیمیم دارای خواص ویژهای است که آن را برای عمل لیزری مناسب ساخته است. بلور میزبان سخت است و کیفیت اپتیکی خوب و ضریب هدایتی بالایی دارد. این لیزر پهنای خط باریک، بهره بالا و آستانه لیزری پایینی دارد.