حتیپیش از کشف لیزر(۱) ( LASER) در سال ۱۹۶۰ ، مفهوم آن با عنوان«اشعه مرگ» برای خوانندگان داستان های علمی آشنا بود. هنوز هم خیلیها همین تصور را دارند، اما امروزه لیزر کاربردهای فراوانی دارد و بهصورت ابزارهای متداول در مغازهها، ادارات، کارخانه ها و حتی درخانهها استفاده می شود.
بهسادهترین بیان، لیزر را می توان منبعی از نور یا انرژی تابشیتوصیف کرد. اما لیزر ویژگی های بسیاری دارد که آن را از دیگر منابعنور مانند خورشید یا چراغ برق متمایز می کند. دستگاه های لیزر بهشکلها و اندازههای متفاوتی ساخته شده اند. آنها ممکن است کوچکتر ازیک نقطه یا آن قدر بزرگ باشند که برای جا دادنشان به یک ساختماننیاز باشد. اما با وجود این تنوع، همه آنها بر یک اساس کار می کنند.
تابشنور به دو طیف مرئی و نامرئی تقسیم می شود. طیف مرئی (نور سفید) خود از چندین رنگ تشکیل شده است. نیوتن در سال ۱۶۶۵ با تاباندن نورسفید به منشور شیشه ای، طیف رنگ های آن (اصطلاحاً رنگ های متفاوترنگین کمان) را مشخص کرد. طیف نامرئی نیز شامل تابش مادون قرمز (فروسرخ)، میکروویو (MICROWAVE) و امواج رادیویی در یک سر طیف؛ و تابشفرا بنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما در سر دیگر طیف می شود. مجموعاینها (مرئی و نامرئی) تابش الکترومغناطیسی است.
هریک از این امواج طول موج خاصی دارند (منظور از طول موج، فاصلهبین دو قله موج است). اما دستگاههای لیزر طوری ساخته شده اند کهنور خارج شده از آنها تنها یک طول موج دارد (اصطلاحاً تکفام) و تمامموج های آن روی هم می افتند (اصطلاحاً همدوس). به این ترتیبباریکه شدیدی از نور تولید می شود.
دستگاههایلیزر بسته به آن که محیط فعال کننده آنها (مادهای که به عنوانتقویت کننده نور به کار می رود) چه باشد، به انواع لیزرهای حالتجامد، گاز و مایع تقسیم می شوند.
همانطور که قبلاً اشاره شد، لیزر در صنایع کاربردهای بسیاری دارد؛ از آنبرای برش دادن و سوراخ کردن فلزات، جوشکاری، در مخابرات نوری، درصنایع نظامی برای دستگاه های بردیاب، در صنعت نمایش و فیلم سازی، درفروشگاهها برای خواندن بارکد(BAR CODE) اجناس، در ویدئوها و ضبطصوتهای با دیسک فشرده و در بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
علاوهبر کاربردهای پر توان در صنایع سنگین، دستگاههای لیزر کاربردهایزیادی در حوزههای ظریف تر مانند پزشکی دارند؛ مثلاً در جوش دادنشبکیه چشم، در جراحی به جای چاقوی جراحی (که باعث جلوگیری ازخونریزی در محل عمل میشود)، در آنژیوپلاستی عروق کرونر (باز کردن رگهای صدمه دیده قلب) و درمان بسیاری از مشکلات پوستی، که موضوعاصلی این نوشتار است.
لیزرهای متفاوتی برای پوست به کار می روند. بسته به آن که چه نوع آن استفاده شود، سلول یا مولکولِ هدف در پوست متفاوت است. نور خارج شده از هر لیزر طول موج متفاوتی دارد. بنابراین در هر طول موج، این انرژی جذب ماده خاصی می شود که اصطلاحاً به آن کروموفور گویند. مثلاً اگر هدف درمان، برداشتن ضایعات رنگی از جمله لکههای قهوهای روی پوست باشد، کروموفور آن رنگدانه ملانین است. در گروه دیگری از لیزرها ماده هدف آب داخل و خارج سلولی است. آب نور را جذب می کند و تبخیر می شود. بنابراین سلول با از دست دادن رطوبت خود از بین می رود. در حالی که سلول های مجاور سالم باقی می مانند. این خاصیت لیزر (جذب توسط ماده کروموفور و یا آب) باعث شده که استفاده از لیزر روشی ایدهآل برای از بین بردن بسیاری ضایعات پوستی باشد؛ زیرا:
- احتیاج به عمل جراحی حذف می شود.
- درمان معمولاً بدون درد است و یا فقط با بی حسی موضعی انجام می شود.
- خونریزی و نیز اِسکار= SCAR ( جای زخم ِ عمل) بسیار کمتر از سایر روشهاست.
- زمان کار اغلب بسیار کوتاه تر از دیگر روشهاست.
- در بعضی موارد، تنها راه درمان برای مشکل پوستی استفاده از لیزر است.
موارد استفاده از لیزر در پوست
- ضایعات مربوط به عروق پوست (مانند ماه گرفتگی، عروق گشاد شده سطحی در صورت و پاها).
- اِسکارها (شامل لک های قرمز، سفید، قهوهای و گوشت اضافه که از ضایعات قبلی به جا مانده باشد).
- ترک های پوست، فرورفتگیهای ناشی از جوش و…، چین و چروک و زگیل های ویروسی.
- ضایعات رنگدانه ای (مانند لک های ناشی از آفتاب، لک هایی که اصطلاحاً «شیرقهوه» نامیده می شوند، بعضی از خال های عمقی پوست).
- خالکوبی و لک های باقیمانده از خراشیدگیها و تصادفات.
- برداشتن موهای زاید .
با توجه به تعدد بیماریهای پوستی، لازم است بیمار توسط متخصص معاینه و نوع ضایعه دقیقاً تشخیص داده شود. سپس پزشک با در نظر گرفتن میزان کارآیی لیزر برای آن بیماری، در مورد انجام لیزر درمانی تصمیم خواهد گرفت.
لیزر در کنار اثرات خوب، به ندرت عوارض جانبی نیز دارد. البته پیش از درمان، این عوارض به اطلاع بیمار می رسد. پزشک نیز با در نظر گرفتن تمام جوانب، سعی خواهد کرد آنها را به حداقل برساند. بسته به این که از چه سیستم لیزری و در درمان چه ضایعه ای از این تکنولوژی استفاده شود، عوارض متفاوت خواهد بود. در یک نگاه کلی می توان به این موارد اشاره کرد:
- درد؛ که غالباً خفیف است و می توان آن را با استفاده از بی حس کننده های موضعی یا تزریقی، باز هم کاهش داد.
- تورم؛ که بیشتر در اطراف پلک و گردن ایجاد می شود و معمولاً سه تا پنج روز بعد از عمل از بین می رود.
- به وجود آمدن حالتی شبیه به خون مردگی زیر پوست؛ که معمولاً بلافاصله بعد از عمل پدید می آید و طی هفت تا ده روز محو می شود.
- ایجاد تاول یا دَلـَمه در محل؛ که طی یک تا دو هفته بهبود مییابد.
- افزایش رنگ پوست یا کاهش آن در محل؛ که طی سه تا شش ماه بهبود می یابد.
- پدید آمدن اِسکار؛ که بسیار نادر است.
- این که ضایعه مورد نظر کاملاً بهبود نیابد یا عود کند.
به لیزر باید نگاهی واقع گرا داشت. انتظار بیش از حد داشتن منطقی نیست و گرفتن نتیجه صددرصد نیز همیشه امکان ندارد.
نخستین بار از دستگاه ليزر ديود 180 وات براي برداشتن پروستات در كرمان استفاده شد.
اين دستگاه قادر است بدون عمل جراحي در مدت زمان كوتاهي پروستات را با ليزر از بدن خارج كند.
به گزارش خبرنگار واحد مرکزی خبر کرمان دكتر عزيزاللهي اورولوژيست و سرپرست بخش ليزر بيمارستان دوازده امام كرمان گفت: در این روش ليزر به تدريج پروستات را كوچك و كوچكتر مي كند بطوريكه تقريباً آن را بخار كرده و ديگر بافتي باقي نمي گذارد. وی مزيتهاي اين روش را عدم درد، سوزش وخونريزي عنوان كرد و گفت با این روش بيمار كمتر از نصف روز در بيمارستان بستري مي شود.
جوشکاری توسط پرتو لیزر در تولیدات صنعتی بشکل روزافزونی در حال گسترش است و دامنهٔ استفادهٔ آن از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی گسترده شده است. تولید انبوه خودکار در این بین از بیشترین توسعه برخوردار گشتهاند که این پیشرفتها را میتوان مرهون عوامل زیر دانست:
حرارت ورودی محدود منطقهٔ حرارت پذیرفتهٔ کوچک میزان ناصافی اندک سرعت بالای جوشکاری این خصوصیات جوشکاری لیزری را گزینهٔ منتخب بسیاری از قسمتهای صنعتی کرده که از جوشکاری مقاومتی در گذشته استفاده میکردند. با توجه به خصوصیات منحصر به فرد این روش میتوان بکارگیری گستردهٔ آنرا در زمینهٔ کاربردهای مختلف انتظار داشت.
فرآیندهای ترکیبی که از ترکیب لیزر و قوس MIG استفاده میکنند برای قرار گرفتن بر سطحی که بایستی جوشکاری در آن انجام شود طراحی شده اند. علاوه بر این تجهیزات .یژهٔ بکار گرفته شده بشکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبهٔ مورد نظر برای جوشکاری را کاهش میدهند. آلیاژهایی که برای سیمهای پر کننده در قسمت درز گیری بکار میروند باعث یکدست شدن فیزیکی آن ناحیه میشوند. علاوه بر این فرآیندهای ترکیبی بکار گرفته شده قادر اند سرعت انجام کار را بشکل قابل توجهی افزایش دهند. همچنین در نفوذ عمقی و درزگیری کلی هم موثرند. پیشرفتهای بی نظیر اخیر در زمینهٔ دیودهای لیزری موقعیت جدیدی را برای حل مشکلات همیشگی صنعتی فراهم کرده است. البته باید در نظر داشت که این فرآیندها برای همگون شدن با قسمتهای مورد نظر بایستی بشکلی اختصاصی تغییر یابند.
لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند(۲-۱۰kW) در حال حاضر در جوشکاری بدنهٔ اتومبیلها، قسمتهای حمل و نقل، مبادله کنندههای حرارتی و پر کردن حفرهها مورد استفاده قرار میگیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از ۵۰۰W برای جوش بخشهای کوچک مورد استفاده قرار میگرفتند. برای مثال قسمتهای کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بستههای الکترونیکی و حتی تیغ های اصلاح صورت. لیزرهای یاقوتی چند کیلوواتی از گذراندن پرتو از فیبرهای نوری استفاده میکردند. اینکار بسادگی توسط روبوت ها انجام میشد و دامنهٔ وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنهٔ اتومبیلها را ممکن میکرد.
پرتو لیزر در نقطهٔ کوچکی متمرکز میشود و باشدتی که در آن نقطه ایجاد میکند باعث ذوب و حتی بخار کردن فلز میشود. برای تمرکز نیروی لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند، آینههای خنک شونده توسط آب بجای عدسی ها مورد استفاده قرار میگرفتند. جوشکاری بطور کلی به دو شکل انجام میشود. در شکل هدایتی جوشکاری، حرارت از طریق هدایت گرمایی به فلز منتقل میگردد. این روش مختص لیزرهای یاقوتی نسبتا کم انرژی تر است کهم معمولا جوشکاری های کم عمق تر با آنها انجام میشود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولا در پر کردن حفرهها مورد استفاده قرار میگیرد. در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق میافتد.
در این روش از پرتو لیزر برای جوشکاری استفاده می شود. در جوشکاری لیزری چگالی انرژی فراهم شده بسیار بیشتر از جوشکاری با قوس آرگون یا با مشعلهای اکسی اسیتیلن است. از لیزرهای مختلفی میتوان برای جوشکاری استفاده کرد مانند لیزر گازکربنیکی یا لیزر یاقوت ولی باید دقت کرد که انرژی پرتو آنقدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود. به طور عمده ار دو نوع لیزر در جوشکاری و برش کاری استفاده می شود: لیزرهای جامد مثل Ruby وND:YAG و لیزرهای گاز مثل لیزر CO2 .
لیزر Ruby از یک کریستال استوانه ای شکل Ruby (یک نوع اکسید آلومینیوم که ذرات کروم در آن پخش شده اند) تشکیل شده است. دو سر آن کاملا صیقلی و آینه ای شده ودر یک سر آن یک سوراخ ریز برای خروج اشعه لیزر وجود دارد.
در اطراف این کریستال گاز زنون (گزنون) قرار دارد کهلامپ فوق برای کار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانیه طراحی شده است. لامپ زنون با استفاده از یک خازن که حدود 1000 بار در ثانیه شارز و دشارژ شده فلاش میزند و هنگامی که کریستال Ruby تحت تاثیر ای فلاشها قرار بگیرد اتمهای کروم داخل شبکه کریستالی تحریک شده و در این تحریک امواج نور از خود ساطع میکنندو با بازتابش این اشعه ها در سطوح صیقلی و تقویت آنها اشعه لیزر شکل میگیرد. اشعه لیزر شکل گرفته از سوراخ ریز خارج شده و سپس بوسیله یک عدسی بر روی قطعه کار متمرکز شده که بر اثر برخورد، انرژی بسیار زیادی در سطح کوچکی آزاد میکند که باعث ذوب شدن قطعه میشود.
محدودیت لیزر Ruby پیوسته بودن اشعه آن است درحالیکه انرژی خروجی آن بیشتر از لیزرهای گاز مانند لیزر CO2 است که در آنها اشعه حاصله پیوسته است، از لیزر CO2 بیشتر به منظور برش استفاده میشود و از لیزر ND:YAG بیشتر برای جوشکاری آلومینیوم استفاده میشود. از آنجا که در این روش مقدار اعظمی از انرژی مصرف شده به گرما تبدیل میشوداین سیستم باید به یک سیستم خنک کننده مجهز باشد. در جوشکاری لیزر دو روش عمده برای جوشکاری وجود دارد، یکی حرکت دادن سریع قطعه زیر اشعه است تا یک جوش پیوسته شکل بگیرد و دیگری که مرسوم تر است جوش دادن با چند سری پرتاب اشعه ایکس است.
در جوشکاری لیزر تمامی عملیات ذوب و انجماد در چند ثانیه انجام میگیرد و به خاطر کوتاه بودن این زمان هیچ واکنشی بین فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از این رو گاز محافظ لازم ندارد. بهترین طرح اتصال برای این نوع جوشکاری طرح اتصال لب به لب میباشد و با توجه به محدودیت ضخامت در آن می توان ار طرح اتصال های T یا اتصال گوشه نیز استفاده نمود. از اشعه لیزر می توان در جوش دادن آلیاژها و سوپر آلیاژها با نقطه ذوب بالا وبرای جوش دادن فلزات غیر همجنس استفاده کرد. به طور کلی این روش جوشکاری برای استفاده های دقیق و حساس استفاده می شود. از این روش می توان در صنعت اتومبیل و مونتاژ قطعات، برای جوش دادن دررهای بلند استفاذه نمود.
درباره 
محصولات
تماس سریع و مشاوره
نظرسنجی