مقاله كاربرد هاي ليزر

 nx دارای 25 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : كاربرد های لیزرمقدمه امروزه لیزر كاربردهای بیشماری دارد كه همه زمینه های مختلف علمی و فنی فیزیك-شیمی-زیست شناسی – الكترونیك و پزشكی را شامل می شود. همه این كاربردها نتیجه مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است. لیزر مخفف عبارت light amplification by stimulated emission of radiation می باشد و به معنای تقویت نور توسط تشعشع تحریک شده است.اولین لیزر جهان توسط تئودور مایمن اختراع گردید و از یاقوت در ان استفاده شده بود. در سال 1962 پروفسورعلی جوان اولین لیزر گازی را به جهانیان معرفی نمود و بعدها نوع سوم وچهارم لیزرها که لیزرهای مایع و نیمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال 1967 فرانسویان توسط اشعه لیزر ایستگاههای زمینی شان دو ماهواره خود را در فضا تعقیب کردند, بدین ترتیب لیزر بسیار کار بردی به نظر آمد.نوری که توسط لیزر گسیل می گردد در یک سو و بسیار پر انرژی و درخشنده است که قدرت نفوذ بالایی نیز دارد بطوریکه در الماس فرو میرود . امروزه استفاده از لیزر در صنعت بعنوان جوش اورنده فلزات و بعنوان چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسیار متداول است. لیزرها سه قسمت اصلی دارند:1-پمپ انرژی یا چشمه انرژی: که ممکن است این پمپ اپتیکی یا شیمیایی و یاحتی یک لیزر دیگر باشد2- ماده پایه وزفعال که نام گذاری لیزر بواسطه ماده فعال صورت میگیرد 3- مشدد کننده اپتیکی : شامل دو اینه بازتابنده کلی و جزئی می باشد طرز کار یک لیزر یاقوتی:پمپ انرژی در این لیزر از نوع اپتیکی میباشد ویک لامپ مارپیچی تخلیه است(flash tube) که بدور کریستال یاقوت مدادی شکلی پیچیده شده(ruby) کریستال یاقوت ناخالص است و ماده فعال ان اکسید برم و ماده پایه ان اکسید الومینم است.بعد از فعال شدن این پمپ انرژی کریستال یا قوت نور باران می شودو بعضی از اتمها رادر اثرجذب القایی-stimulated absorption برانگیخته کرده وبه ترازهای بالاتر می برد. پدیده جذب القایی: اتم برانگیخته = اتم+فوتونبا ادامه تشعشع پمپ تعداد اتمهای برانگیخته بیشتر از اتمهای با انرژی کم میشود به اصطلاح وارونی جمعیت رخ می دهد طبق قانون جذب و صدور انرژی پلانک اتمهای برانگیخته توان نگهداری انرژی زیادتر را نداشته وبه تراز با انرژی کم بر میگردند وانرژی اضافی را به صورت فوتون ازاد می کنند که به این فرایند گسیل خودبخودی گفته می شود ولی از انجایی که پمپ اپتیکیمرتب به اتمها فوتون می تاباند پدیده دیگری زودتر اتفاق می افتد که به ان گسیل القایی-stimulated emission گفته می شود .وقتی یک فوتون به اتم برانگیخته بتابد ان را تحریک کرده و زودتر به حالت پایه خود بر می گرداند. گسیل القایی: اتم+دو فوتون = اتم برانگیخته+ فوتوناین فوتونها دوباره بعضی از اتمها را بر انگیخته میکنند و واکنش زنجیر وار تکرار می شود. بخشی از نور ها درون کریستال به حرکت در می ایند که توسط مشددهای اپتیکی درون کریستال برگرداننده می شوند واین نورها در همان راستای نور اولیه هستد بتدرج با افزایش شدت نور لحظه ای می رسد که نور لیزر از جفتگر خروجی با روشنایی زیاد بطور مستقیم خارج می شود . لیزر CO2 لیزرهای گازی نوع خاصی از لیزر است كه در آن گازی داخل یك لوله ی شفاف مثل لامپ مهتابی می رود. عبور جریان از این لوله باعث رفت و آمد ِ فوتون می شود. اولین نوع ِ این لیزرها هلیم نئون بود. یعنی همین لیزرهای خانگی و مدارس. این لیزر ِ ایمن توسط یك ایرانی در مؤسسه ی بل به نام دكتر علی جوان اختراع شد. نوع دیگر لیزر لیزر CO2 است. البته در محفظه ی آن هلیوم و مقداری نیتروژن هم هست. كاز نیتروژن انرژی ِ الكترودها را ذخیره می كند. پس از برخورد مولكولهای نیتروژن به مولكول CO2 این انرژی انتقال می یابد. مولكولهای CO2 برانگیخته می شوند. گاز هلیوم به انتقال ِ انرژی كمك می كند. همچنین كمك می كند تا مولكولهای دی اكسید كربن زودتر به ترازهای انرژی عادی یا حالت عادی خود برگردند. این لیزرها بازده خوبی دارند. نمایی از لیزر گازی دکتر علی جوان (مجله “Smithsonian” آوریل 1971)تاثیر لیزرکم توان بر روی سلولهای عصبیدر مطالعه ای که با استفاده از اشعه لیزر هلیوم- نئون 6328 نانومتر برای تعیین اثر نور لیزر برروی سلولهای مغز جنین موش و سلولهای مغز موش بالغ انجام شد مشخص گردید که نور مستقیم لیزر هلیوم- نئون به میزان 36 ژول بر سانتی متر مربع سبب تسریع در پروسه های سلولی رشد و نمو گرد ید که در نمونه کنترل نور لیزر ندیده فقط مقدار کمی رشد دیده میشد. این مشاهده پیشنهاد میکند که اشعه لیزر کم توان را میتوان در موضعی که بطور آزمایشی باعث آسیب عصب محیطی در آن شده ایم بکار برده و باعث تسریع پروسه های رشد در آن شویم و در نتیجه آن باعث تسریع در ترمیم جراحت عصب شویم.مکانیزم لیزر کم توان در بافت عصبی بطور کامل فهمیده نشده است ولی بعضی آزمایشات بطور ضمنی اثرات فتوشیمیایی نور لیزر را در سیستمهای بیولوژیک توضیح میدهد. سیتوکرومها تاثیر پذیرفته وباعث تحریک فعالیت Redox در زنجیره تنفس سلولی میگردد ودر نتیجه سبب افزایش در تولیدادنوزین تری فسفات شده که بنوبه خود باعث فعالیت Na,k-ATPase و دیگر حامل های یونی میشود که در نها یت باعث افزا یش فعالیت سلولی میگردد.مطالعه بر روی حیوا ن- تاثیر لیزر درمانی بر آسیب شدید اعصاب محیطی روش اشعه دادن برای درمان آسیبهای سیستم اعصاب محیطی و مرکزی در سال1978 توسط روکیند ابداع وسپس طی سالهای بعدی تغییراتی نمود. مدل مورد استفاده در این کار عصب سیا تیک موش بود. سپس تشعشع لیزر کم توان جهت جراحت شدید اعصاب محیطی چه بطور مستقیم و چه بصورت روی پوستی بکار رفت. اثر این دو نوع لیزر درمانی در کوتاه مدت اندازه گیری شد یعنی هم پس از چند دقیقه و هم پس از طولانی مدت(روز ها و ماهها) . در نمونه كوتاه مدت : از طریق زخم باز به عصب جراحت دیده تشعشع مستقیم صورت گرفت و پتانسیل عمل اندازه گیری شد. طول موجها و قدرتهای مختلفی بكار برده شد و مشخص گردید كه طول موجهای 540 ، 6328 و780 نانومتر بیشترین اثر را دارند . (P=0.01)در نمونه طولانی مدت : مشخص شد همانطور كه انتظار می رفت فعالیت الكتروفیزیولوژیك در نمونه آسیب دیده ای كه اشعه ندیده بود كاهش داشت . اما استفاده از لیزر كم توان از كاهش فعالیت الكتروفیزیولوژیك جلو گیری كرد ویا پیشرفت آن را كند نمود. (P=0.001) این خاصیت هم بلافاصله بعد ازآسیب و هم در طولانی مدت بروز كرد. این تحقیق نشان داد كه وقتی درمان با لیزر كم توان برای هر دو قسمت عصب محیطی آسیب دیده و بخش نخاعی آن انجام شود در مقایسه با كاربرد لیزردر محل ضایعه به تنهایی مدت زمان بهبودی و كیفیت ترمیم عصب سیاتیك اسیب دیده بهتر میشود .مطالعات بافت شناسی نیز یافته های الكتروفیزیولوژیك را تایید می كنند بدین صورت كه لیزر كم توان باعث كاهش ویا جلوگیری از پیدایش بافت اسكار در محلهای آسیب دیده می شود. تشعشع لیزر باعث افزایش جوانه زدن(Sprouting) اكسونها در عصب آسیب دیده سیاتیك شده و باعث تسریع در بهبودی اعصاب محیطی آسیب دیده می شود . بعلاوه اثر سودمند تشعشع لیزر كم توان نه تنها در عصب درمان شده با لیزر دیده میشود بلكه در سگمنت مطابق آن در نخاع نیز بروز میكند . درمان با لیزر كم توان بطور چشمگیری باعث كاهش تغییرات دژنراتیو در محل عصب درنخاع شده و افزایش تكثیر نوروگلیا هم از نوع استروسیتها و هم از نوع الیگودندروسیتها را بدنبال دارد. این مطلب نشاندهنده این است كه متابولیسم نرونها بالاتر رفته و توانایی تولید میلین بواسطه درمان لیزری بهتر میشود . همچنین تشعشع لیزر كم توان باعث ایجاد اثرات سیستمیك در اعصاب محیطی بشدت آسیب دیده و مطابق آن در نخاع میشود .مطالعه تصادفی دو سویه كور میزان ترمیم عصب سیاتیك موش بعد از بخیه كردن و لیزر درمانی بعد از عمل بتازگی اثر درمانی تشعشع لیزر كم توان برروی ترمیم اعصاب محیطی پس از قطع كامل و آناستوموز مستقیم ان در عصب سیاتیك موش بررسی شده است . لیزر با طول موج 780 نانومتر ترانس كوتانئوس روزی 30 دقیقه برای 21 روز پی درپی برروی محل اسیب عصب سیاتیك و مطابق آن در نخاع بلافاصله بعد از بستن زخم تابانده شد . پاسخ مثبت سوماتوسنسوری در 55% موشهای اشعه دیده ودر 11% موشها اشعه ندیده مشاهده شد . رنگ آمیزی ایمنوهیستوكمیكال در گروه درمان شده با لیزررشد بیشتر آكسون و كیفیت بهتر پروسه ترمیم بدلیل افزایش تعداد اكسونهای با قطر متوسط و قطر زیاد را نشان داد . مطالعه بالینی پیلوت در گروه بیماران بستری شده در بخش جراحی مغز و اعصاب مركز پزشكی سوراسكی و در افرادی كه از جراحت شدید اعصاب محیطی و براكیال پلكسوس برای مدت بیش از دو سال رنج می بردند .- هركدام از 59 بیمار با لیزر CW 780 nm برای 5ساعت درروز بمدت 21 روز پیاپی با استفاده از سیستم لیزری بخصوصی كه مخصوص روش خودمان طراحی شده بود، درمان شدند . ملاك درمان با لیزر دراین افراد بقرار زیر بود: بیمارانی كه از اختلالات جزیی حركتی و حسی در رنج بودند و جراحی مثمر ثمر نبود . 56% بیماران درمان شده با لیزر نتایج خوب و عالی در اعمال موتور نشان دادند . مطالعه اتفاقی دوسویه كور گروه كنترل و پلاسبو درخصوص تاثیر لیزر كم توان در درمان جراحت اعصاب محیطی : این مطالعه در افرادی كه آسیب ناقص اعصاب محیطی در شبكه براكیال از 6 ماه تا چند سال قبل داشته اند انجام شد . پروتكل این درمان با مجوز كمیته هلسینكی دانشگاه سوراسكی و وزارت بهداشت و باهمكاری بخش توانبخشی انجام شد . این مطالعه بهبودی فانكشنال این بیماران را پس از درمان بالیزر كم توان و یا پلاسبو مورد بررسی قرارداد . بهبودی این بیماران با مقایسه اشكال موجود قبل و بعد از جراحی طبقه بندی شد . درجه بندی پس از لیزر درمانی یاپس از پلاسبو با مقایسه تغییر در قدرت پس از درمان و قبل از درمان انجام شد . تقریبا در همه موارد سطح عمل موتور قبل از درمان حداقل تا خیلی ضعیف بود. از نظر آماری در گروه درمان شده با لیزر درمقایسه با گروه پلاسبو بهبودی قابل ملاحظه ای در فعالیت موتوری دیده شد (P=0.0001) . یافته های الكتروفیزیولوژیك از لحاظ اماری نشاندهنده بهبودی قابل ملاحظه در گروه درمان شده بالیزر بود . تجربیات 25 ساله ما نشان داد كه لیزردرمانی روشی ارزان و غیرتهاجمی بوده و به عنوان درمان اضافی و استاندارد برای بهبودی كاركرد در بیماران داراری آسیبهای اعصاب محیطی و شبكه براكیال محسوب میشود . بر اساس تجربیات بالینی ما مزیت اصلی لیزردرمانی تقویت و شتاب گرفتن بهبودی در بافت عصبی آسیب دیده میباشد . نتایج درمانی نشان میدهد كه بهبودی پیشرونده در كاركرد عصب باعث بهبودی قابل توجه میگردد. كاربرد لیزر در فیزیك و شیمی اختراع لیزر و تكامل آن وابسته به معلومات پایه ای است كه در درجه اول از رشته فیزیك و بعد از شیمی گرفته شده اند. بنابراین طبیعی است كه استفاده از لیزر در فیزیك و شیمی از اولین كاربردهای لیزر باشندرشته دیگری كه در آن لیزر نه تنها امكانات موجود را افزایش داده بلكه مفاهیم كاملا جدیدی را عرضه كرده است طیف نمایی است. اكنون با بعضی از لیزرها می توان پهنای خط نوسانی را تا چند ده كیلوهرتز باریك كرد ( هم در ناحیه مرئی و هم در ناحیه فروسرخ ) و با این كار اندازه گیری های مربوط به طیف نمایی با توان تفكیك چند مرتبه بزرگی ( 3 تا 6) بالاتر از روش های معمولی طیف نمایی امكان پذیر می شوند. لیزر همچنین باعث ابداع رشته جدید طیف نمایی غیر خطی شد كه در آن تفكیك طیف نمایی خیلی بالاتر از حدی است كه معمولا با اثرهای پهن شدگی دوپلر اعمال می شود. این عمل منجر به بررسیهای دقیقتری از خصوصیات ماده شده است. در زمینه شیمی از لیزر هم برای تشخیص و هم برای ایجاد تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیر استفاده شده است. ( فوتو شیمی لیزری) به ویژه در فون تشخیص باید از روش های (پراكندگی تشدیدی رامان ) و ( پراكندگی پاد استوكس همدوس رامان ) (CARS) نام ببریم. به وسیله این روشها می توان اطلاعات قابل ملاحظه ای درباره خصوصیات مولكولهای چند اتمی به دست آورد ( یعنی فركانس ارتعاشی فعال رامن – ثابتهای چرخشی و ناهماهنگ بودن فركانس). روش CARS همچنین برای اندازه گیری غلظت و دمای یك نمونه مولكولی در یك ناحیه محدود از فضا به كار می رود. از این توانایی برای بررسی جزئیات فرایند احتراق شعله و پلاسما ( تخلیه الكتریكی) بهره برداری شده است. شاید جالبتری كاربرد شیمیایی ( دست كم بالقوه ) لیزر در زیمنه فوتو شیمی باشد. اما باید در نظر داشته باشیم به خاطر بهای زیاد فوتونهای لیزری بهره برداری تجاری از فوتوشیمی لیزری تنها هنگامی موجه است كه ارزش محصول نهایی خیلی زیاد باشد. یكی از این موارد جداسازی ایزوتوپها است. كاربرد در زیست شناسی از لیزر به طور روزافزونی در زیست شناسی و پزشكی استفاده می شود. اینجا هم لیزر می تواند ابزار تشخیص و یا وسیله برگشت ناپذیر مولكولهای زنده یك سلول و یا یك بافت باشد. ( زیست شناسی نوری و جراحی لیزری) در زیست شناسی مهمترین كاربرد لیزر به عنوان یك وسیله تشخیصی است. ما در اینجا تكنیك های لیزری زیر را ذكر می كنیم : الف) فلوئورسان القایی به وسیله تپهای فوق العاده كوتاه لیزر در DNA در تركیب رنگی پیچیده DNA و در مواد رنگی موثر در فتوسنتزب) پراكندگی تشدیدی رامان به عنوان روشی برای مطالعه ملكولهای زنده مانند هموگلوبین و یا رودوپسین ( عامل اصلی در سازوكار بینایی) ج) طیف نمایی همبستگی فوتونی برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد ساختار و درجه انبوهش انواع ملكولهای زنده د) روشهای تجزیه فوتونی درخشی پیكوثانیه ای برای كاوش رفتار دینامیكی مولكولهای زنده در حالت برانگیختهبه ویژه باید از روشی موسوم به میكروفلوئورمتر جریان یاد كرد. در اینجا سلولهای پستانداران در حالت معلق مجبور می شوند كه از یك اتاقك مخصوص جریان عبور كنند كه در آنجا ردیف می شوند و سپس یكی یكی از باریكه كانونی شده لیزر یونی آرگون عبور می كنند. با قرار دادن یك آشكارساز نوری در جای مناسب می توان این كمیت ها را اندازه گیری كرد : الف) نورماده ای رنگی كه به یك جزء خاص تشكیل دهنده سلول یعنی DNA متصل ( كه اطلاعاتی راجع بع مقدار آن جزء تشكیل دهنده سلول را به دست می دهد) امتیاز میكروفلوئورمتری جریان در این است كه اندازه گیری ها را برای تعداد زیادی از سلولها در مدت زمان محدود میسر می سازد. به این وسیله می توانیم دقت خوبی برای اندازه گیری آماری داشته باشیم. در زیست شناسی از لیزر برای ایجاد تغییر برگشت ناپذیر در ملكولهای زنده و یا اجزای تشكیل دهنده سلول هم استفاده می شود. به ویژه تكنیك های معروف به ریز – باریكه را ذكر می كنیم. در اینجا نور لیزر ( مثلا یك لیزر Ar+ تپی ) به وسیله یك عدسی شیئی میكروسكوپ مناسب در ناحیه ای از سلول با قطری در حدود طول موج لیزر (05 µm) كانونی می شود منظور اصلی از این تكنیك مطالعه رفتار سلول پس از آسیبی است كه با لیزر در ناحیه خاصی از آن ایجاد شده است. در زمینه پزشكی بیشترین كاربرد لیزرها در جراحی است ( جراحی لیزری) اما در بعضی موارد لیزر برای تشخیص نیز به كار می رود. ( استفاده بالینی از میكروفلوئورمتر جریان – سرعت سنجی دوپلری برای اندازه گیری سرعت خون – فلوئورسان لیزری – آندوسكوپی نای برای آشكارسازی تومورهای ریوی در مراحل اولیه در جراحی از باریكه كانونی شده لیزر ( اغلب لیزر CO<SUB>2 ) به جای چاقوی جراحی معمولی ( یا برقی ) استفاده می شود. باریكه فروسرخ لیزر CO<SUB>2 به شدت به وسیله ملكولهای آب موجود در بافت جذب می شود و موجب تبخیر سریع این ملكولها و در نتیجه برش بافت می شود. برتریهای اصلی چاقوی لیزری را می توان به صورت زیر خلاصه كرد : الف) دقت بسیار زیاد به ویژه هنگامی كه باریكه با یك میكروسكوپ مناسب هدایت شود ( جراحی لیزر)ب) امكان عمل در نواحی غیر قابل دسترس.. بنابراین عملا هر ناحیه از بدن را كه با یك دستگاه نوری مناسب ( مثلا عدسی ها و آینه ها) قابل مشاهده باشد می توان به وسیله لیزر جراحی كرد.ج) كاهش فوق العاده خونروی در اثر برش رگهای خونی به وسیله باریكه لیزر ( قطر رگی حدود 0/5 mm ) د) آسیب رسانی خیلی كم به بافتهای مجاور ( حدود چند میكرومتر) اما در مقابل این برتریها باید اشكالات زیر را هم در نظر داشت :الف) هزینه زیاد و پیچیدگی دستگاه جراحی لیزریب) سرعت كمتر چاقوی لیزری ج) مشكلات قابلیت اعتماد و ایمنی مربوط به چاقوی لیزریبا این اشاره اجمالی به جراحی لیزری اكنون می خواهیم به شرح مفصلتری از تعدادی از این كاربردها بپردازیم . در چشم بیماران مبتلا به مرض قند استفاده شده است در این مورد باریكه لیزر به وسیله عدسی چشم بر روی شبكیه كانونی می شود. پرتو سبز لیزر به شدت به وسیله گلبول های سرخ جذب می شود و اثر حرارتی حاصل باعث اتصال دوباره شبكیه یا انعقاد رگهای آن می شود. اكنون لیزر استفاده روزافزونی در گوش و حلق و بینی پیدا كرده است. استفاده از لیزر در این شاخه از جراحی جذابیت خاصی دارد. زیرا با اعضایی مانند نای – حلق و گوش میانی سروكار دارد كه به علت عدم دسترسی به آن ها جراحی معمولی مشكل است. اغلب در این مورد لیزر همراه با یك میكروسكوپ استفاده می شود. همچنین لیزر برای جراحی داخل دهان نیز مفید است ( برای برداشتن غده های مخاطی ). امتیازات اصلی در اینجا جلوگیری از خونریزی و فقدان لختگی خون و درد پس از عمل جراحی و بهبود سریع بیمار است. لیزر همچنین اهمیت خود را در بهبود خونریزیهای سنگین در جهاز هاضمه ثابت كرده است. در این حالت باریكه لیزر ( معمولا لیزر نئودمیوم یا آرگون یونی ) به وسیله یك تار نوری مخصوص كه در داخل یك آندوسكوپی داخلی قرار گرفته است پرتو لیزر را به ناحیه مورد معالجه هدایت می كند. لیزر همچنین در بیماری زنان مفید است درحالی كه اغلب به همراه یك میكروسكوپ استفاده می شود. كاهش قابل ملاحظه درد و لخته شدن خون ارزش مجدد چاقوی لیزری را بیان می كند. در پوست درمانی اغلب از لیزر برای برداشتن خالها و معالجه امراض رگها استفاده می شود. بالاخزه استفاده از لیزرها در جراحی عمومی و جراحی غده امیدوار كننده است. تمام نگاریتمام نگاری ( هولوگرافی) یك تكنیك انقلابی است كه عكسبرداری سه بعدی (یعنی كامل ) از یك جسم و یا یك صحنه را ممكن می كند. این تكنیك در سال 1948 توسط گابور ابداع شد ( در آن زمان به منظور بهتر كرده توان تفكیك میكروسكوپ الكترونی پیشنهاد شد) و به صورت یك پیشنهاد عملی در آمدو اما قابلیت واقعی این تكنیك پس از اختراع لیزر نشان داده شد. اساس تمام نگاری به این صورت است كه باریكه لیزر بوسیله آینه كه قسمتی از نور را عبور می دهد به دو باریكه ( بازتابیده و عبوری) تقسیم می شوند. باریكه بازتابیده مستقیما به صفحه حساس به نور برخورد می كند در حالی كه باریكه عبوری جسمی را كه باید تمام نگاری شود روشن می كند. به این ترتیب قسمتی از نوری كه از جسم پراكنده شده هم روی صفحه حساس ( فیلم ) می افتد. به علت همدوس بودن باریكه ها یك نقش تداخلی از تركیب دو باریكه روی صفحه تشكیل می شود حالا اگر این فیلم ظاهر شود و تحت بزرگنمایی كافی بررسی شود می توان این فریزهای تداخلی را مشاهده كرد. فاصله بین دو فریز تاریك متوالی معمولا حدود 1 میكرومتر است. این نقش تداخلی پیچیده است و هنگامی كه صفحه را به وسیله چشم بررسی می كنیم به نظر نمی رسد كه حامل تصویر مشابه با جسم اولیه باشد اما این فریزهای تداخلی در واقع حامل ضبط كاملی از جسم اولیه است. حال فرض كنید كه صفحه ظاهر شده را دوباره به محلی كه در معرض نور قرار داشت بازگردانیم و جسم تحت مطالعه را برداربم باریكه بازتابیده اكنون با فریزهای روی صفحه برهمكنش می كنند و دوباره در پشت صفحه یك باریكه پراشیده ایجاد می كندبنابراین ناظری كه به صفحه نگاه می كند جسم را در پشت صفحه می بیند طوری كه انگار هنوز هم جسم در آنجاست. یكی از جالبترین خصوصیات تمام نگاری این است كه جسم بازسازی شده رفتار سه بعدی نشان می دهد بنابراین با حركت دادن چشم از محل تماشا می توان طرف دیگر جسم را مشاهده كرد. توجه كنید كه برای ضبط تمام نگار باید سه شرط اصلی را براورد: الف) درجه همدوسی نور لیزر باید به اندازه كافی باشد تا فریزهای تداخلی در روی صفحه تشكیل شود. ب) وضعیت نسبی جسم – صفحه و باریكه لیزر نباید در هنگام تاباندن نور به صفحه كه حدود چند ثانیه طول می شكد تغییر كند در واقع تغییر محل نسبی باید كمتر از نصف طول موج لیزر باشد تا از درهم شدن نقش تداخلی جلوگیری كند. ج) قدرت تفكیك صفحه عكاسی باید به اندازه كافی زیاد باشد تا بتواند فریزهای تداخلی را ضبط كند. تمام نگاری به عنوان یك تكنیك ضبط و بازسازی تصویر سه بعدی بیشترین موفقیت را تاكنون در كاربردهای هنری داشته است تا در كاربردهای علمی . اما بر اساس تمام نگاری از یك تكنیك تداخل سنجی تمام نگاشتی در كاربردهای علمی به عنوان وسیله ای برای ضبط و اندازه گیری واكنشها و ارتعاشات اجسام سه بعدی استفاده شده است. اندازه گیری و بازرسیخصوصیات جهتمندی درخشایی و تكفامی لیزر باعث كاربردهای مفید زیادی برای اندازه گیری و بازرسی در رشته مهندسی سازه و فرایندهای صنعتی كنترل ابزار ماشینی شده است. در این بخش تعیین فاصله بین دو نقطه و بررسی آلودگی را نیز مد نظر قرار می دهیم یكی از معمولترین استفاده های صنعتی لیزر هم محور كردن است. برای اینكه یك خط مرجع مستقیم برای هم محور كردن ماشین آلات در ساخت هواپیما و نیز در مهندسی سازه برای ساخت بناها پلها و یا تونلها داشته باشیم استفاده از جهتمندی لیزر سودمند است. در این زمینه لیزر به خوبی جای وسایل نوری مانند كلیماتور و تلسكوپ را گرفته است. معمولا از یك لیزر هلیم – نئون با توان كم استفاده می شود و هم محور كردن عموما به كمك آشكارسازهای حالت جامد به شكل ربع دایره ای انجام می شود. محل برخورد باریكه لیزر روی گیرنده با مقدار جریان نوری روی هر ربع دایره معین می شود. در نتیجه هم محور شدن بستگی به یك اندازه گیری الكتریكی دارد و در نتیجه نیازی به قضاوت بصری آزمایشگر نیست. در عمل دقت ردیف شدن از حدود 5µm تا حدود 25µm به دست آمده است. از لیزر برای اندازه گیری مسافت هم استفاده شده است. روش استفاده از لیزر بستگی به بزرگی طول مورد نظر دارد . برای مسافتهای كوتاه تا 50 متر روشهای تداخل سنجی به كار گرفته می شوند كه در آن ها از یك لیزر هلیم – نئون پایدار شده فركانسی به عنوان منبع نور استفاده می شود. برای مسافتهای متوسط تا حدود 1 كیلومتر روشهای تله متری شامل مدوله سازی دامنه به كار گرفته می شود. برای مسافت های طولانی تر می توان زمان در راه بودن تپ نوری را كه از لیزر گسیل شده است و از جسمی بازتابیده می شود اندازه گیری كرد. در اندازه گیری تداخل سنجی مسافت از تداخل سنج مایكلسون استفاده می شود. باریكه لیزر به وسیله یك تقسیم كننده نور به یك باریكه اندازه گیری و یك باریكه مرجع تقسیم می شود باریكه مرجع با یك آینه ثابت بازتابیده می شود در حالی كه باریكه اندازه گیری از آینه ای كه به جسم مورد اندازه گیری متصل شده است بازتاب پیدا می كند. سپس دو باریكه بازتابیده مجددا با یكدیگر تركیب می شوند به طوری كه با هم تداخل می كنند و دامنه تركیبی آن ها با یك آشكار ساز اندازه گیری می شود. هنگامی كه محل جسم در جهت باریكه به اندازه نصف طول موج لیزر تغییر كند سیگنال تداخل از یك ماكزیموم به یك مینیموم می رسد و سپس دوباره ماكزیموم می شود. بنابراین یك سیستم الكترونیكی شمارش فریزها می تواند اطلاعات مربوط به جابجایی جسم را به دست دهد. این روش اندازه گیری معمولا در كارگاههای ماشین تراش دقیق مورد استفاده قرار می گیرد و امكان اندازه گیری طول با دقت یك در میلیون را می دهد. باید یادآوری كرد كه در این روش فقط می توان فاصله را نسبت به یك مبدا اندازه گیری كرد. برتری این روش در سرعت دقت و انطباق با سیستم های كنترل خودكار است. برای فاصله های بزرگتر از روش تله متری مدوله سازی دامنه استفاده می شود و فاصله روی اختلاف فاز بین دو باریكه لیزر مدوله می شود و فاصله از روی اختلاف فار بین دو باریكه گسیل شده و بازتابیده معین می شود. باز هم دقت یك در میلیون است. از این روش در مساحی زمین و نقشه كشی استفاده می شود. برای فواصل طولانی تر از 1 كیلومتر فاصله با اندازه گیری زمان پرواز یك تپ كوتاه لیزری گسیل شده از لیزر یاقوت و یا لیزر CO2 انجام می گیرد. این كاربردها اغلب اهمیت نظامی دارند و در بخشی جداگانه بحث خواهد شد كاربردهای غیر نظامی مانند اندازه گیری فاصله بین ماه و زمین با دقتی حدود 20 سانتی متر و تعیین برد ماهواره ها هم قابل ذكر است. درجه بالای تكفامی لیزر امكان استفاده از آن را برای اندازه گیری سرعت مایعات و جامدات به روش سرعت سنجی دوپلری فراهم می سازد. در مورد مایعات می توان باریكه لیزر را به مایع تابانده و سپس نور پراكنده شده از آن را بررسی كرد. چون مایع روان است فركانس نور پراكنده شده به خاطر اثر دوپلر كمی با فركانس نور فرودی تفاوت دارد. این تغییر فركانس متناسب با سرعت مایع است. بنابراین با مشاهده سیگنال زنش بین دو پرتو نور پراكنده شده و نور فرودی در یك آشكار ساز می توان سرعت مایع را اندازه گیری بدون تماس انجام می شود. و نیز به خاطر تكفامی بالای نور لیزر برای برد وسیعی از سرعتها خیلی دقیق است. یكی از سرعت سنجهای خاص لیزر اندازه گیری سرعت زاویه ای است. وسیله ای كه برای این منظور طراحی شده است ژیروسكوپ لیزرینامیده می شود و شامل لیزری است كه كاواك آن به شكل حلقه ای است كه از سه آینه به جای دو آینه معمول استفاده می شود. این لیزر می تواند نوسان مربوط به انتشار نور را هم در جهت عقربه ساعت و هم در خلاف آن به دور حلقه تامین كند. فركانسهای تشدیدی مربوط به هر دو جهت انتشار را می توان با استفاده از این شرط كه طول تشدید كننده ( حلقه ای ) برابر مضرب صحیحی از طول موج باشد به دست آورد. اگر حلقه در حال چرخش باشد در مدت زمانی كه لازم است نور یك دور كامل بزند زاویه آینه های تشدید كننده به اندازه یك مقدار خیلی كوچك ولی محدود حركت خواهد كرد. طول موثر برای باریكه ای در همان چرخد. در نتیجه فركانس های دو باریكه ای كه در خلاف جهت یكدیگر می چرخند كمی تفاوت دارد و اختلاف این فركانسهای متناسب با سرعت زاویه ای تشدید كننده است . با ایجاد تپش بین دو باریكه می توان سرعت زاویه ای را اندازه گیری كرد. ژیروسكوپ لیزری امكان اندازه گیری با دقتی را فراهم می كند كه قابل مقایسه با دقت پیچیده ترین و گرانترین ژیروسكوپ های معمولی است. كاربرد مصرفی دیگر و یا به عبارت بهتر كاربرد مصرفی واقعی عبارت از دیسك ویدئویی و دیسك صوتی است. یك دیسك ویدئو حامل یك برنامه ویدئویی ضبط شده است كه می توان آن را بر روی دستگاه تلویزیون معمولی نمایش داد. سازندگان دیسك ویدئویی اطلاعات را با استفاده از یك سابنده روی آن ضبط می كنند كه این اطلاعات به وسیله لیزر خوانده می شود. یك روش معمول ضبط شامل برشهای شیاری با طول ها و فاصله های مختلف است عمق این شیارها 4/1 طول موج لیزری است كه از آن در فرایند خواندن استفاده می شود. در موقع خواندن باریكه لیزر طوری كانونی می شود كه فقط بر روی یك شیار بیفتد. هنگامی كه شیار در مسیر لكه باریكه لیزر واقغ شود بازتاب به خاطر تداخل ویرانگر بین نور بازتابیده از دیوارهای شیار و به آن كاهش پیدا می كند. به عكس نبودن شیار باعث یك بازتاب قوی می شود. بدین طریق می توان اطلاعات تلویزیونی را به صورت رقمی ضبط كرد. ادامه خواندن مقاله كاربرد هاي ليزر

نوشته مقاله كاربرد هاي ليزر اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.