أنواع الليزر
تتميز أنواع الليزر بتنوعها بحسب أنواع المواد المشعة التي تحفز عملية الانبعاث المستحث. هذه المواد تتضمن الجزئيات والذرات الموجودة داخل غاز مخفف بالإضافة إلى مواد عضوية أخرى ومكونات موصلة نسبيًا. فيما يلي نظرة على مختلف أنواع الليزر، مع شرح كل نوع على حِدة:
الليزر الغازي
- يُعتبر الليزر الغازي نوعًا يعتمد في توليده على مجموعة من المواد الغازية. يتولد الضوء بسبب مرور تيار كهربائي عبر أحد الغازات نتيجة للجهد الكهربائي.
- توجد أنواع عديدة من الليزر الغازي بحسب الغاز المستخدم مثل: ليزر النيون، الهيليوم، ثنائي أكسيد الكربون، الكريبتون، ليزر الأرجون وغيرها.
- تمتاز الأطوال الموجية لليزر الغازي بأنها تقع ضمن نطاق الإشعاع تحت الأحمر، وأشهرها هو ليزر ثنائي أكسيد الكربون الذي يُستخدم في عمليات اللحام والقص وتعليم تقنيات الليزر. بينما تُستخدم الأنواع الأخرى في مجالات مثل مسح الباركود، الجراحة، التحليل الطيفي، ومعالجة المواد.
الليزر السائل
- يعتمد الليزر السائل على توليد شعاعه من مجموعة من الأصباغ العضوية التي تأتي في شكل سائل، ويُعرف هذا النوع باسم الليزر الصبغي. ويتميز بقدرته على إنتاج نطاقات واسعة من الأطوال الموجية، مما يسمح له بالتحكم في عملية الإشعاع عند التشغيل.
- تُبرز فائدة التحكم في الطول الموجي من خلال مثال استخدام الليزر الصبغي في فصل النظائر، حيث يتم ضبطه على رنين مغناطيسي ذري محدد لفصل النظائر المستهدفة، مما يُمكنه من تأيين الذرات والنجاح في عمليات الفصل.
الليزر شبه الموصل
- يُعتبر هذا النوع من الليزر ثنائي الليزرية، ويُطلق عليه أيضًا اسم الصمام الثنائي. يشترك مع الليزر الثنائي التقليدي في وجود تقاطع سالب وموجب.
- الاختلاف يكمن في أن ثنائيات هذا النوع تحتوي على طبقة جوهرية مصنوعة من مواد مختارة تُمكّن الانبعاث التلقائي عند التقاطع.
- تُعزز تلك الطبقة من عملية تكبير الفوتونات المتولدة، مما يؤدي إلى تغيير التيار الكهربائي في العملية ليصبح ضوء ليزر.
- تندرج معظم أنواع الليزر الموصلة تحت تصنيف الليزر الثنائي، حيث لا تتطلب استخدام هيكل الصمام الثنائي في عملية التوليد.
ليزر الألياف
- يُعتبر ليزر الألياف واحدًا من أنواع الليزر الصلب، حيث تُستخدم ألياف بصرية مثل زجاج السيليكا المخلوط بعناصر نادرة كوسيط.
- اختلاف ليزر الألياف عن الأنواع الأخرى يتجلى في خصائص عملية توليد وانبعاث الشعاع، حيث يكون شعاعه أقل حجمًا وأكثر استقامة، مما يضمن دقة وفاعلية كهربائية مرتفعة.
- أيضًا، يُستفيد من انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة، ومن أمثلة ليزر الألياف ليزر الإربيو أو الليزر المشبع بالإيتربيوم.
الليزر الصلب
- يعتمد الليزر الصلب على استخدام مواد صلبة مثل الزجاج أو البلورات المخلوطة بعناصر نادرة لعملية إنتاج الليزر.
- يُعتبر هذا الوسيط المسؤول عن الكسب البصري، وعادةً ما يتضمن عناصر مثل الثوليوم أو الكروم أو الإربيوم أو النيوديميوم أو الإيتربيوم.
- يُعتبر ليزر الياقوت الأكثر شهرة بين أنواع الليزر الصلب، حيث إنه أول أنواع الليزر التي تم إنتاجها على الإطلاق.
- بينما يُعتبر ليزر Nd:YAG من أكثر أنواع الليزر شيوعًا في الحالة الصلبة؛ إذ يتكون من ليزر عقيق مع عنصر الإيتريوم المصنوع من الألومنيوم المشبع بالنيوديميوم، مما يجعله مفيدًا في معالجة المواد.
كما يمكنكم التعرف على:
استخدامات الليزر
راحت تقنية الليزر تدريجيًا تُصبح من الأدوات الإلكترونية الرائدة في العديد من المجالات؛ وذلك بسبب تنوع استخدامها كما يلي:
- في صناعة الأقراص المدمجة والإلكترونيات.
- تستخدم في شبكات الاتصالات.
- لقياس المسافات بدقة، خاصة في قياسات الأبعاد للأجسام الفضائية.
- علاج الأمراض العينية مثل ثقوب الشبكية، انسداد الوريد الشبكي، أورام العيون، بالإضافة إلى استخدامها في علاج الزرق واعتلال الشبكية.
- تستعمل في العمليات الجراحية، بما في ذلك جراحة القلب والمخ والأوعية الدموية.
- تستخدم أيضًا في تقنيات إزالة الشعر.
