تصنيفات الليزر
تتفاوت أنواع الليزر اعتمادًا على المواد المشعة التي تُستخدم لتحفيز عملية الانبعاث المستحث. تشمل هذه المواد جزئيات وذرات موجودة ضمن غاز مخفف، إضافة إلى جزئيات عضوية مذابة ومواد موصلة بشكل نسبي. في ما يلي عرض لأنواع الليزر المختلفة، مع التفاصيل الخاصة بكل نوع:
الليزر الغازي
- الليزر الغازي هو نوع من الليزر يعتمد على استخدام مجموعة من الغازات لتوليد الضوء. ينتج الضوء من خلال تمرير تيار كهربائي عبر أحد الغازات المختارة.
- هناك عدة أنواع من الليزر الغازي، تعتمد على الغاز المستخدم مثل: ليزر النيون، الهيليوم، ثاني أكسيد الكربون، الكريبتون، بالإضافة إلى ليزر الأرجون وليزر الأكسيمر.
- تتواجد أطوال الموجات لمعظم الليزر الغازي ضمن نطاق الإشعاع تحت الأحمر، وولعل أكثر الأنواع شيوعًا هو ليزر ثاني أكسيد الكربون، الذي يُستخدم في تطبيقات مثل اللحام والقطع والتعليم. بينما تُستخدم الأنواع الأخرى في مجالات مثل مسح الباركود، الجراحة، التحليل الطيفي، والمعالجة الصناعية.
الليزر السائل
- يعتمد الليزر السائل على مجموعة من الأصباغ العضوية التي تتواجد في حالة سائلة، ويُطلق عليه أيضًا اسم الليزر الصبغي. ويتميز هذا النوع بقدرته على توليد نطاقات واسعة من الأطوال الموجية بما يمنح مرونة في التحكم بدقة الطول الموجي عند التشغيل.
- على سبيل المثال، يُستخدم الليزر الصبغي في فصل النظائر حيث يتم ضبطه لتعمل عند ترددات معينة للتحكم في تأيين الذرات، مما يسمح بفصلها داخل مجال كهربائي.
الليزر شبه الموصل
- يعتبر هذا النوع عبارة عن ثنائي ليزري يُعرف أيضًا بالصمام الثنائي. يتشابه هذا النوع مع الليزر التقليدي، حيث يتمتع كلاهما بتقاطع سالب وموجب.
- لكن الإختلاف يكمن في أن ثنائيات هذا الليزر تحتوي على طبقة رئيسية مصنوعة من مواد معينة تقوم بإصدار انبعاث تلقائي عند التقاطع.
- تؤدي هذه الطبقة إلى تكبير الفوتونات المنتجة، مما يحول التيار الكهربائي المستخدم في العملية إلى ضوء ليزري.
- يُعَدّ معظم الليزر شبه الموصل جزءًا من العديد من الأنواع الأخرى، نظرًا لأن معظمها لا يعتمد على هيكل الصمام الثنائي في عملية الإنتاج.
ليزر الألياف
- يعتبر ليزر الألياف جزءًا من مجموعة الليزر الصلب، حيث تستخدم ألياف بصرية مثل زجاج السيليكا الممزوج بعناصر نادرة للعمل كوسيط له.
- تتسم هذه الألياف بعملية توليد وإصدار شعاع ضوئي أكفأ وأكثر دقة مقارنة بالأنواع الأخرى، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للمستخدمين.
- تتميز بطبيعة اقتصادية من حيث التشغيل والصيانة، ومن الأمثلة المعروفة على ليزر الألياف: ليزر الإربيو وليزر الإيتربيوم.
الليزر الصلب
- يتم إنتاج الليزر الصلب باستخدام مواد صلبة مثل الزجاج أو البلورات المخلوطة بعناصر نادرة.
- يُعتبر هذا الوسيط المصدر الأول لمعدلات الكسب البصري في هذا النوع، وعادة ما يحتوي على عناصر مثل الثوليوم، الكروم، الإربيوم، النيوديميوم، أو الإيتربيوم.
- يُعرف ليزر الياقوت بأنه من أشهر الأنواع للليزر الصلب، كونه أول نوع تم تصنيعه.
- من بين الأنواع المعروفة، يُعتبر ليزر Nd:YAG واحدًا من أشهر أنواع الليزر الصلب، الذي يُصنع باستخدام الألومنيوم الملوث بعنصر الإيتريوم.
- يتم استخدام النيوديميوم في معالجة المواد.
للتعرف على:
تطبيقات الليزر
في عصرنا الحالي، تُستخدم تقنية الليزر بشكل واسع ومتزايد في مختلف المجالات، بما في ذلك:
- صناعة الأقراص المدمجة والأجهزة الإلكترونية.
- في شبكات الاتصالات.
- لقياس المسافات بدقة، وخاصة للأجسام الفضائية.
- في معالجة الأمراض العينية مثل: ثقوب الشبكية، انسداد الوريد الشبكي، الأورام العينية، بالإضافة إلى علاج الزرق واعتلال الشبكية.
- يُستخدم في مختلف العمليات الجراحية مثل جراحة القلب والدماغ والأوعية الدموية.
- يُستخدم في إزالة الشعر.