تعتبر تقنية الليزر جزءًا أساسيًا من العديد من مجالات حياتنا اليومية. هناك أنواع متنوعة من الليزر، بما في ذلك الأنواع القوية مثل ليزر ثاني أكسيد الكربون، والذي يمتاز بقدرته العالية على إنتاج الطاقة.
في المقابل، هناك الليزر المنزلي، الذي يُعد من الأنواع الضعيفة، حيث يولد كميات صغيرة من الطاقة. سنستعرض في هذا المقال بالتفصيل أضرار الليزر المنزلي وكيفية استخدامه.
ما هو الليزر؟
- لفهم مفهوم الليزر، يجب علينا أولاً التعرف على تركيب الذرة وعلاقتها بتقنية الليزر.
- تتكون الذرة من نواة تحتوي على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة، مع وجود إلكترونات سالبة الشحنة حولها، مما يجعل الذرة متعادلة.
- تتواجد الإلكترونات في مستويات طاقة متفاوتة، وعند تعرض الذرة لطاقة خارجية أو ضوء، تمتص الإلكترونات هذه الطاقة،
- لتنتقل إلى مستوى طاقة أعلى، شرط أن يكون تردد الضوء الساقط أكبر من قيمة حد معينة.
- إذا كان تردد الضوء أقل من هذه القيمة، فلن تنبعث الإلكترونات مهما كانت قوة الضوء. وعندما تفقد الإلكترونات الطاقة، تعود إلى مستوى الطاقة الأصلي، مخرجةً فوتونًا، الذي يساهم في تكوين شعاع الليزر.
- تعتمد جميع أنواع الليزر على فكرة انبعاث الفوتونات من الإلكترونات، ويجب وجود جهاز خاص لإصدار الليزر يتضمن أدوات توفر الطاقة الضرورية لتضخيم أشعة الليزر.
أنواع الليزر
- هناك ما يعرف بالليزر ذو الحالة الصلبة، مثل ليزر الياقوت الذي تم تصنيعه عام 1960، والذي يتكون من أكسيد الألومنيوم وأيونات الكروم الثلاثية.
- تنتج أشعة ليزر الياقوت لونًا أحمر وطول موجي يبلغ حوالي 694 نانومتر، بينما يُعد ليزر النيوديميوم – ياج أقوى وينتج شعاعًا غير مرئي.
- هناك أيضًا ليزر الحالة الغازية مثل ليزر الهيليوم – نيون، والذي يتكون من غاز الهيليوم والنيون، حيث تكون نسبة غاز النيون أكبر.
- يرتبط هذا النوع بأشعة ليزر ذات طول موجي يبلغ 633 نانومتر، ويتميز بتطبيقاته المتعددة رغم كفاءته المحدودة.
- توجد أيضًا أنواع أخرى مثل ليزر الحالة السائلة مثل ليزر الإكسايمر، الذي يعمل بالأشعة فوق البنفسجية، ويحتوي على غازات خاملة وغير خاملة، بالإضافة إلى ليزر أشباه الموصلات المستخدم في صناعة الأقراص المضغوطة.
- جميع أنواع الليزر تتميز بطول موجي ضئيل يقاس بالنانومتر.
تاريخ تطوير الليزر
- يعتبر العالم “أينشتاين” المؤسس النظري لتقنية الليزر، حيث أثبت العالم الأمريكي “لامب” وجود ظاهرة الإشعاع المستحث عام 1947.
- تبعته جهود العالم “تشارلز تاون” في تحقيق إشعاع مستحث ضمن نطاق الموجات الدقيقة، مما أعاد الأمل لمجموعة من العلماء في استكشاف الإشعاع الضوئي.
- كان العالم الإيراني الذي عاش في الولايات المتحدة هو أول من اخترع جهاز ليزري، المعروف باسم جهاز هيليوم – نيون.
- في عام 1960، نجح المهندس “تيودور ميمان” في إنتاج أشعة ليزر عبر ياقوتة حمراء، مما أطلق عصرًا جديدًا في أبحاث الليزر.
- شهد القرن العشرون والحادي والعشرون تطورات هائلة في تقنية الليزر.
- تزايدت برامج تطوير الأسلحة بما يتماشى مع الابتكارات الجديدة.
- أطلقت اليابان مشروعًا استمر 8 سنوات لتطوير ليزر ثاني أكسيد الكربون عالي الطاقة.
- في عام 1962، ظهر ليزر أشباه الموصلات لأول مرة.
خصائص الليزر
- تمتاز أشعة الليزر بعدة صفات تجعلها فريدة من نوعها مقارنةً بمصادر الإضاءة الأخرى، مثل الشمس والمصابيح الكهربائية.
- يتميز الليزر بقوة إشعاعه بسبب حجم مقطعه العرضي الصغير.
- وتشير الدراسات إلى أن شدة إشعاع الليزر تفوق شدة الضوء الناتج عن الشمس، حيث تستطيع أشعة الليزر قطع مسافات طويلة دون فقدان الكفاءة.
- يظهر ضوء الليزر بلون واحد ويتميز بنقاء عالٍ.
- يمكن التحكم في نبضات الليزر، وقد أثبتت الأبحاث أن زيادة عرض النبضات تؤدي إلى تقليل شدة الضوء.
- يستخدم العلماء شعاع الليزر في عمليات تتطلب حرارة مرتفعة، كما يمكنه قياس المسافات بدقة، نظرًا لصغر زاوية انقسام الشعاع.
- يسمح ذلك لليزر بتغطية مسافات طويلة في اتجاه واحد دون تشتت.
تطبيقات الليزر
- تدخل أشعة الليزر في مختلف جوانب حياتنا بفضل الابتكارات العلمية.
- كان العلماء ناجحين في تطوير تقنية الليزر بما يعكس فوائد كبيرة للبشرية، وخصوصًا في المجال الطبي.
- تساهم التقنية في الكشف المبكر عن الأمراض وعلاج مشكلات الرؤية مثل انسداد الأوردة أو الثقوب في الشبكية، مما أنقذ آلاف الأرواح.
- بالإضافة إلى أنها تساعد في تقليل معدلات العمى عالميًا.
- تستخدم أشعة الليزر أيضًا في الجراحة الدقيقة كجراحة القلب والأوعية الدموية، وتفتيت حصوات الكلى، واستئصال الأورام.
- تعمل الأجهزة المخصصة كالمشرط الليزري على إجراء العمليات بدقة عالية دون التسبب في نزيف.
- في المجال الصناعي، تُستخدم أشعة الليزر في تصنيع الأجهزة الكهربائية وصنع ثقوب في المواد الصلبة مثل التيتانيوم.
- تُستخدم أيضًا في اللحام، وفي بناء الأنظمة الدفاعية التي تعتمد على الليزر لتدمير الطائرات والصواريخ بتكلفة منخفضة.
- علاوةً على ذلك، تُستخدم أشعة الليزر في قياس التلوث البيئي والتنبؤ بحالة الطقس.
الليزر المنزلي وأضراره
- يُستخدم الليزر في إزالة الشعر من الجسم، وذلك لمنع نمو الشعر مجددًا في المناطق غير المرغوبة، وهو شائع بين الرجال والنساء على حد سواء.
- تشمل المناطق الشائعة للمعالجة الظهر وتحت الإبط والساقين.
- يعمل الليزر على تثبيط نمو خلايا الميلانين في بصيلات الشعر، مما يؤخر أو يمنع عودتها.
- يساهم في تقليل شعر الجسم، ولكنه لا يزيله نهائيًا.
- يجب حلق الشعر في المنطقة المستهدفة قبل العلاج بالليزر، كما يُستخدم المراهم المخدرة لتخفيف الألم وتعزيز اختراق الأشعة للجلد.
- مع ذلك، هناك بعض الأضرار المرتبطة باستخدام الليزر المنزلي، منها احتمال ظهور ندوب تتلاشى مع الزمن.
- بالإضافة إلى مخاطر الحروق وتكون فقاعات على الجلد، إلى جانب احمرار الجلد والتورم عند التعرض للشمس.
- قد تؤدي التعرض المباشر لليزر على العين إلى تلف الشبكية.
