أنواع الليزر
تتعدد أنواع الليزر وفقًا للمواد المشعة المستخدمة في عملية الانبعاث المستحث. حيث تتضمن هذه المواد جزئيات وذرات موجودة داخل غاز مخفف، بالإضافة إلى بعض المركبات العضوية المذابة ومواد موصلة بشكل نسبي. في ما يلي نستعرض بالتفصيل الأنواع المختلفة من الليزر، مع إلقاء الضوء على كل نوع على حدة:
الليزر الغازي
- يعد الليزر الغازي نوعًا من الليزر يعتمد على توليد الضوء من خلال مجموعة من المواد الغازية. يتم ذلك عن طريق تمرير تيار كهربائي خلال إحدى الغازات لخلق انبعاث ضوئي.
- نتيجة لذلك، تتعدد أنواع الليزر الغازي وفقًا للغاز المستخدم، مثل: ليزر النيون، والهيليوم، وثنائي أكسيد الكربون، والكريبتون، بالإضافة إلى ليزر الأكسيمر، وليزر الأرجون.
- تتواجد الأطوال الموجية لأجهزة الليزر الغازية في نطاق الإشعاع تحت الأحمر، وأشهرها هو ليزر ثنائي أكسيد الكربون، الذي يُستخدم في عمليات اللحام والقص والتدريب. أما الأنواع الأخرى فهي تُستخدم في مجالات مثل زراعة الباركود، الجراحة، التحليل الطيفي، ومعالجة المواد.
الليزر السائل
- يعتمد الليزر السائل، المعروف أيضًا بالليزر الصبغي، على مجموعة من الأصباغ العضوية المذابة في سائل. يتميز هذا النوع بقدرته على توليد نطاقات متعددة من الأطوال الموجية، مما يجعله قابلًا للتعديل بسهولة عند التشغيل بالاطوال الموجية المرغوبة.
- للإيضاح أهمية التحكم في الطول الموجي، يمكن الإشارة إلى استخدام الليزر الصبغي في فصل النظائر، حيث يتم ضبطه على تردد مغناطيسي ذري معين، وبالتالي يتم تخصيص النظائر لفصلها داخل مجال كهربائي معين لتحقيق الفلترة المطلوبة.
الليزر شبه الموصل
- يُعرف الليزر شبه الموصل أيضًا باسم الصمام الثنائي، وهو نوع يعتمد على توليد الضوء من خلال تقاطع سالب وموجب، مماثل للليزر التقليدي.
- يكمن الاختلاف في أن ثنائيات الليزر شبه الموصل تحتوي على طبقة جوهرية مصنوعة من مواد تخرج انبعاثًا تلقائيًا عند التقاطع، مما يؤدي إلى تضخيم الفوتونات المتولدة، مما يحول التيار الكهربائي إلى ضوء ليزر.
- تعتبر أغلب أنواع الليزر شبه الموصل ضمن فئة الليزر الثنائي، ويرجع ذلك إلى عدم استخدام هيئة الصمام الثنائي في عملية توليدها.
ليزر الألياف
- يمثل ليزر الألياف أحد أنواع الليزر الصلب، حيث تعتمد تقنيته على الألياف البصرية.
- على سبيل المثال، يعتبر زجاج السيليكا المدعوم مع عناصر نادرة هو الوسيط المستخدم في ليزر الألياف.
- ما يميز ليزر الألياف عن الأنواع الأخرى هو خصائص توليد وانبعاث الشعاع، حيث يكون شعاعه أكثر استقامة وأقل حجمًا، مما يزيد من دقته وكفاءته الكهربائية.
- كما أن تكاليف التشغيل والصيانة منخفضة، ومن بين أمثلة ليزر الألياف: ليزر مشبع بالإربيوم، وليزر مشبع بالإيتربيوم.
الليزر الصلب
- يتم توليد الليزر الصلب باستخدام الوسط الصلب، مثل الزجاج أو البلورات المُعززة بعناصر نادرة.
- هذا الوسط يتولى المسئولية عن الكسب البصري، وغالبًا ما تكون العناصر المدعمة مثل الثوليوم والكوروم والإربيوم والنيوديميوم والإيتربيوم.
- ليزر الياقوت هو الأكثر شهرة في فئة الليزر الصلب، حيث يمثل أول أنواع الليزر المُنتَجة على الإطلاق.
- من بين أشهر الأنواع في فئة الليزر الصلب هو ليزر Nd:YAG، الذي يُعتبر ليزرًا مميزًا مصنّعًا باستخدام عنصر الألومنيوم المُدعم بالنيوديميوم، ويستخدم على نطاق واسع في معالجة المواد.
للمزيد من المعلومات، يمكنكم الاطلاع على:
استخدامات الليزر
أصبحت تقنية الليزر واحدة من أكثر التقنيات انتشارًا في الوقت الحاضر، حيث يتم استخدامها في مجموعة متنوعة من المجالات والتي تشمل:
- إنتاج الأقراص المدمجة والأجهزة الإلكترونية.
- تطبيقات في شبكات الاتصالات.
- قياس المسافات بدقة في الأبعاد الخاصة بالأجسام الفضائية.
- علاج أمراض العيون، مثل ثقوب الشبكية، انسداد الأوردة الشبكية، أورام العيون، ومعالجة الأمراض الزرقاء وانسداد القناة الدمعية واعتلال الشبكية، بالإضافة إلى إجراءات تجميل العين.
- تستخدم في العمليات الجراحية، مثل جراحة القلب والمخ والأوعية الدموية.
- إزالة الشعر بشكل فعال.