ایمنی لیزر (قسمت اول)


ایمنی لیزر

قسمت اول : اجزای لیزر

کلمه لیزر (laser) کوتاه شده عبارت light amplification by stimulated emission of radiation  و به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش می ­باشد .نور لیزر توسط یک سری  فرایندهای اتمی تولید می­ شود .اجزای یک دستگاه لیزر عبارت اند از : کاواک نوری ، سیستم پمپاژ، و یک محیط فعال مناسب .

1-      کاواک نوری : در ساده ترین حالت تشکیل شده از دو آیینه است که نور لیزر ( دسته ی فوتون­ ها) بین آن ها و در یک مسیر مشخص رفت و برگشت می­ کنند . محیط فعال در درون کاواک لیزری قرار دارد .

2-       سیستم پمپاژ: از فوتون­ هایی از سایر منابع نوری مثل لامپ زنون ( در پمپاژ اپتیکی ) ، از تخلیه الکتریکی در در محیط های گازی ( پمپاژ برخوردی یا الکتریکی ) ، یا از انرژی آزاد شده در اثر واکنش های شیمیایی برای انتقال انرژی به محیط فعال استفاده می کند .

3-      محیط فعال لیزری : که می تواند یک ماده ی جامد ، گاز ، رنگ ( به صورت حل شده در یک مایع ) ، یا نیمه رسانا باشد . معمولا لیزرها بر اساس ماده فعال استفاده شده طراحی و تقسیم بندی می شوند .

 آ – لیزرهای حالت جامد ، در این لیزرها ماده فعال ( ماده لیز دهنده ) در یک ساختار جامد توزیع شده اند . مثل لیزر یاقوت یا لیزر نئودمیوم یاگ                          neodymium-YAG (yttrium aluminum garnet)  ، لیزر ND:YAG   نور فروسرخ با طول موج 1.064   میکرومتر ساطع می کند . 

ب-  لیزرهای گازی که محیط فعال آن ها به صورت گاز می باشد ، مثل لیزر هلیوم نئون HE-NE   که متداول ترین لیزر گازی می باشد و یا لیزر CO2که نور در فروسرخ دوربا طول موج 10.64 میکرومتر ساطع می کند .

ج- لیزرهای اگزایمر ، Excimer  ، ( اسم این لیزرها برگرفته از دو قسمت excited و   dimers) می­ باشد . در این لیزرها از ترکیب  گازهای واکنش پذیر نظیر کلر ، فولر با گازهای نجیب مانند آرگون ، کریپتون و زنون استفاده می ­شود . وقتی که این ترکیب به صورت الکتریکی برانگیخته می شود یک دیمر ( یک مولکول بزرگ که از جفت شدن دو مولکول ایجاد میشود ) تشکیل می شود و گسیل نور لیزر از این مولکول اتفاق افتاده و نور در طول موج فرابنفش ساطع می کند .

د- لیزرهای رنگینه ­ای ( مرکز رنگی) : در این لیزرها از مولکول­ های آلی با ساختارهای پیچیده ( مانند rhodamine 6G)  به صورت محلول در یک حلال و یا سوسپانسیون به عنوان ماده فعال استفاده می شود. این لیزرها قابلیت کوکپذیری ( انتخاب طول موج ) در بازه­ی وسیعی از طول موج ­ها را دارند.

پ- لیزرهای نیمه رسانا : که به این دسته از لیزرها لیزرهای دیودی نیز گفته می شود . این لیزرها قطعات الکترونیکی عموما کوچک هستند و توان بسیار پایینی را مصرف می ­کنند . پوینترهای لیزری و لیزرهای استفاده شده برای خواندن دیسک های فشرده از این گونه لیزرها هستند .

4-      طول موج لیزرها به محیط فعال آنها بستگی دارد . جدول زیر تعدادی از لیزرها و طول موج های گسیلی از آنها را نشان می دهد.