يوم 15 أغسطس 2020 السبت 1:28 صباحًا

انواع الليزر , تعرف على اشكال الليزر العجيبة في جملة

pictures صورة

انواع الليزر

يصنف الليزر تبعا لنوع ما دة الوسط الفعال بها ، فبعض نوعيات الليزر تتميز بكبر القدرة الناتجة عنها مثل ليزر ثاني اكسيد الكربون الذي يعتبر من اخطر نوعيات الليزر ، بسبب قدرته العالية التي تصل الى عشرات الكيلو و اط ، و هذي القدرة ال كبار اوحت بتسميته باشعة الموت ، و يستعمل لقطع المعادن و بتطبيقات صناعية مختلفة . كما توجد نوعيات ثانية =من الليزر ضعيفة جدا جدا ، مثل تلك التي تستعمل بالحياة اليومية بالمؤشرات ، و هذي عادة تكون ليزر ثنائي الوصلة .

وفيما يلي دراسة مفصلة لاهم نوعيات الليزر

1 ليزر الحالة الصلبة Solid-state laser

وفي هذي الحالة تتوزع ما دة الليزر بمصفوفة صلبة مثل ليزر الياقوت Ruby laser و ليزر النيوديميوم ياج neodymium Yag .

2

1 ليزر الحالة الصلبة Solid-state laser

ليزر الياقوت

صنع اول جهاز ليزر بنجاح بعام 1960 و ربما كان ليزر الياقوت . و الياقوت بلورة لونها احمر تتكون من اوكسيد الالومينوم Al2O3 المطعمة بايونات الكروم الثلاثية Cr 3 .

وتكون ايونات الكروم هي المسؤولة عن توليد مستويات طاقة حديثة داخل التركيب البلوري و تكون مؤثرة كذلك بعمليات الانتقال المصحوبة بتوليد الليزر .

ويتم بانبوب توليد الليزر استعمال بلورة بشكل اسطوانة و تقطع نهايتيها المتقابلتين و تطليان بالفضة ليتكون مراتان من نفس المادة و تشكل هاتين النهاتين مراتين احداهما عاكسة كليا و الثانية =عاكسة جزيئا .

ويستخدم مصباح و مضي لولبي ليحيط بالياقوت ، و عندما يبعث المصباح و ميضا عالي الشدة فان ايونات الكروم تمتص الضوء الصادر و يرتفع عدد كبير من هذي الايونات الى مستويات الطاقة العليا . و عند هبوطها الى مستوى الحالة شبه المستقرة يتحقق شرط التوزيع المعكوس و يتولد شعاع الليزر عند هبوطها الى مستوى الطاقة الاول Ground state . تكون اشعة الليزر الناتجة هنا ذات لون احمر طولها الموجي 694 ناتومتر .

ليزر النيوديميوم ياج

يعد ذلك الليزر من اهم نوعيات الليزر الموجودة حاليا ، و يتفوق على ليزر الياقوت بعديد من المزايا ، و كلمة الياج هي مختصر لمادة بلورية هي Y3 AL5 Q2 Yttrium Aluminum Garnet و تطعم هذي البلورة بايونات النيوديميوم Nd3 بنسبة 2.5 حيث تحل هذي البلورة محل ايونات الاتريوم الموجودة بالياج .

ليزر الحالة الغازية Gas lasers

ومن اهم نوعيات ذلك الليزر هو ليزر الهيليوم نيون Helium Neon laser و ليزر ثاني اكسيد الكربون CO2

ومن اهم نوعيات ذلك الليزر هو ليزر الهيليوم نيون Helium Neon laser و ليزر ثاني اكسيد الكربون CO2

ليزر الهيليوم نيون

ويتكون و سط الليزر هنا من خليط من غاز النيون و غاز الهيليوم 1 10 . و يوضع الخليط بانبوبة مغلقة مفرغة .

تتم عملية الضخ باستعمال عملية تفريغ كهربائي فرق جهد عال يسلط بين الكاتود و الانود .

وتقوم الالكترونات الناتجة عن مرور التيار بوساطة التفريغ الكهربائي بالتصادم مع ذرات الهيليوم حيث تنقلها الى مستويات الطاقة العليا ، بعدها بتصادم ذرات الهيليوم مع ذرات النيون ممكن ان تنتقل الطاقة الى ذرات النيون و التي تنتقل بدورها من مستوى الطاقة الاول الى مستوى طاقة اعلى طا3 .

وبهذا يتم تحقيق التوزيع المعكوس لذرات النيون . و عندئذ يحدث الانبعاث المستثار الى مستوى الطاقة طا3 لذرة النيون لتنتقل الذرة الى المستوى طا2 باعثة حزمة الليزر ذات اللون الاحمر بطول موجي 633 نانومتر . و تعتبر كفاءة ذلك الليزر منخفضة جدا جدا ، و لا تتعدى اعلى قدرة له 50 ملي و اط . لكن استخداماته و اسعة جدا جدا بسبب طوله الموجي المرئي و انفراجيته الصغيرة .

ليزر ثاني اكسيد الكربون CO2 laser

يعتبر ليزر ثاني اكسيد الكربون من اهم نوعيات الليزر ، بسبب كفاءته العالية التي تبلغ 30 و كبر القدرة الناتجة عنه بسبب ان ذلك الليزر يصدر اشعاعا بمنطقة الاشعة تحت الحمراء و منطقة الميكرويف . و بسبب الحرارة العالية الصادرة عن ذلك الليزر فانه يصهر كل شيء يعترضه .

ليزر الحالة السائلة Dye lasers

وتستخدم هذي الليزر بعض الصبغات العضوية المعقدة ، مثل استعمال الرودمين 6ج Rhodamine G6 بمحلول سائل كوسط لليزر ، و تتميز هذي الليزر باننا ممكن الحصول منها على مدى و اسع من الاطوال الموجية

4 الليزر شبه الموصل Semiconductor or diode lasers

يختلف الليزر شبه الموصل عن ليزر الحالة الصلبة بكيفية تمثيل مستويات الطاقة ، و بالتالي ميكانيكية الضخ و عملية الانبعاث الضوئي ، حيث يحتوي ليزر شبه الموصل على حزم عريضة من مستويات الطاقة بدلا من المستويات المفردة التي تحدث بينها الانتقالات التي تشارك بعملية انبعاث الليزر . و كل حزمة من هذي الحزم تحتوي على عدد كبير من مستويات الطاقة المتقاربة و التي لا يقترن و جودها بذرات معينة و انما تشترك بها المادة البلورية كلها .

ان ليزر شبه الموصل عبارة عن و صلة ثنائية P-N junction و اكثر نوعياته شيوعا هو زرنخيد الجاليوم Ga As و شعاع الليزر الذي يبعثه يقع بمنطقة تحت الحمراء و هو ضوء غير مرئي .

5 الاكسايمر Excimer lasers

والاسم بالانجليزية مشتق من excited المثارة و dimmers الضوء القصير المدى .

ويستخدم ذلك النوع خليط من غازات غير خاملة مثل الكلور و الفلور ، و غازات خاملة مثل الارجون ، الكربتون ، و الزينون . و باستعمال التفريغ الكهربائي ممكن انتاج جزيء و همي يصدر ضوءا قصير المدى و يصبح الطول الموجي المميز له بمنطقة الضوء فوق البنفسجي .

والجدول الاتي يوضح بعض نوعيات الليزر و الطول الموجي لشعاع الليزر الناتج

نوع الليزر منطقة الاشعاع الطول الموجي نانومتر

ارجون فلور فوق البنفسجي 193

كربتون فلور فوق البنفسجي 248

النيتروجين فوق البنفسجي 337

الارجون الازرق 448

الارجون الاخضر 514

الهيليوم نيون الاخضر 543

الهيليوم نيون الاحمر 733

الرودمين ج 6 متغير 570 650

نيوديميوم ياج تحت الحمراء القريبة 1064

ثاني اكسيد الكربون تحت الحمراء البعيدة 10600

  • صورة الليزر

425 مشاهدة