تحقیق در مورد لیزر 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 22 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

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.

لیزر، این به اصطلاح نور با شکوه، بسیاری از آرزوهای رؤیا گونه بشر را جامه عمل پوشانده است و زمینه ای از علوم، تکنولوژی وهنر وجود ندارد که در آن این ساحره هزار چهره رخ ننموده باشد.در پزشکی لیزرها روشهای کاملا"جدیدی را برای درمان توسط جراحی امکان پذیر ساخته اند. در صنعت از لیزر هابرای عملیات گرمایی فلزات، جوشکاری و همترازی دقیق استفاده می‌شود.لیزرها برای اندازه گیری دقیق فاصله‌های بسیار زیادوبزرگ ونیز فاصله‌های بسیار کوچک و ریز به کار گرفته شده اند.لیزرها را همراه با تارهای نوری برای انتقال بهتر داده ها و بهبود انتقال تلفنی به کار می‌برند.در تکنولوژی دیسکهای فشرده ازباریکه‌های لیزری برای رمز گذاری اطلاعات و خواندن آنها استفاده می‌شود.خلاصه این که کاربردهای لیزر از جراحی ظریف چشم تا تعیین حرکت قاره ها گسترده است.تا کنون لیزر ها توانایی خود را به ثبت رسانده اند.از جراحی ظریف چشم که دید انسان رانجات می‌دهد تا امور سنگین مثل جوشکاری ماشین‌های صنعتی، سریعترین راه ارتباطی، خالص ترین نور برای پژوهش علمی، لیزرهابه یکی از مهمترین و انقلابی ترین ابزار‌های زمان ما تبدیل شده اند. با پیشرفت لیزرها، گستره کاربرد آنها هم وسیعتر شده است.هر چقدر در مورد چگونگی ساخت و کار برد هوشمندانه توان آنها یاد بگیریم، به طوراجتناب نا پذیری شأن و مقام بیشتری در تکنولوژی و حتی هنر به دست خواهند آورد.

در شماره بهار –تابستان 1979مجله استانفورد دکتر آرتور شاولو درباره توانایی لیزرها گفته است:

«در آینده لیزرها می‌توانند خدماتی انجام دهند به نحوی که تخیلات علمی هرگزجرأت تصور آنها را نداشته اند. لیزرهای کاملا جدیدو اساسا در انواع متفاوت احتمالا" به وجود خواهند آمد و بار رشد دانش ما درباره نور وماده، لیزرها کارهایی انجام خواهند داد که امروزه به زحمت قابل انجام است و امکاناتی را فراهم خواهند آورد که حتی رویای آن را هم ندیده ایم.»

در این مقاله روشهای نور لیزر و تعدادی از تازه ترین کاربرد‌های آن در زمینه‌های گوناگون به طور ساده و به دور از جنبه‌های تخصصی مورد بحث قرار گرفته اند و با روند تحولات به نظر می‌رسد که لیزر نظیر غولی است که هنوز در شیشه 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 لیزرها

موفقیت دکتر ماین، سر آغاز پیدایش عصری جدید در تکنولوژی لیزری بود.لیزر یاقوت در رشته لیزر‌های جدید در صف مقدم قرار داشت. پژوهشگران مشهور که از این موضوع الهام گرفته بودند با شتاب در پی مواد دیگری بودند که بتوانند نور لیزر ایجاد کنند.

لیزر‌های گازی

لیزر‌های مایع

لیزرهای نیمرسانا

لیزر‌های 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.

برای اینکه بلور جامدی بتواند در فرایند لیزری مورد استفاده قرار بگیردلازم است مشخصه‌های خاصی را دارا باشد.بلور باید شفاف باشد تا نور بتواند برای بر انگیزش محیط فعال وارد آن شود و خود باریکه لیزر بتواند از آن بگریزد. افزون بر آن، اتمهای محیط فعال باید بتوانند طول موج‌های مورد نظر را به وجود آورند.

بلور هایی که برای ایجاد لیزر به کار می‌روند معمولا حاوی مقدار کمی ناخالصی هستند که در بلور خالص وجود ندارد. بلور خالص ماده میزبان، و فرایند افزودن ناخالصی آلایش نامیده می‌شود. در لیزر یاقوت ماده میزبان اکسید آلومینیم و ماده آلاینده یا ناخالصی اکسید کروم است.علاوه بر یاقوت، از بلورهایی نظیر یاقوت کبود و لعل می‌توان برای ساخت لیزرهای جامد استفاده کرد. مثالهای دیگری از بلورهای میزبان مفید عبارتند از:ترکیبات تنگستن و اکسیژن یا مولیبدن و اکسیژن.برای ساخت لیزر‌های بلوری، در این ترکیبات می‌توان با بادیم، استرونسیم، کلسیم، یا کروم ناخالصی به وجود آورد. به علاوه در شیشه خیلی خالص می‌توان با نئودیمیم ناخالصی ایجاد کرد.

لیزرهای جامد بازده زیادی ندارند. گذار‌های انرژی که در لیزر جامد به وقوع می‌پیوندند گرما ایجاد می‌کنند. برای اینکه لیزر‌های جامد وقت سرد شدن داشته باشند، معمولا برخلاف لیزرهای گازی که باریکه نوری پیوسته ای به وجود می‌آورند به صورت تپ کار می‌کنند از طرف دیگر، لیزر‌های جامد می‌توانند تپهای فوق العاده قدرتمندی از نور لیزر ایجاد کنند. مثلا، بزرگترین لیزرهای نئودیم در یک تپ می‌توانند توانی به اندازه 25 تریلیون 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.

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.