• بازدید : 138 views
  • بدون نظر
موضوع : پایان نامه بررسی تأثیر لیزر روی ویژگی های رنگی پارچه پلی استر
رشته:مهندسی شيمي
تعداد صفحات: ۱۲۱ صفحه
نوع فایل: pdf

مقدمه

در دهه های گذشته تلاش های فراوانی در زمینه بهره گیری از تکنولوژی های پیشرفته در صنعت نساجی صورت گرفته است. یکی از این تلاش ها استفاده از تکنولوژی لیزر در زمینه های مختلف صنعت نساجی می باشد. ایجاد طرح و اشکال متنوع با استفاده از برش لیزری روی منسوج، ایجاد طرح و اشکال مختلف از طریق رنگ یابی رنگ کردن موضعی منسوج توسط لیزر، اتصال منسوجات ترموپلاست به یکدیگر با استفاده از جوش لیزری (دوخت لیزری)، تمیز کردن الیاف کشف شده از آثار باستانی توسط لیزر و بهبود ساختار سطحی الیاف به کمک لیزر به منظور ایجاد خواص ویژه در الیاف، نمونه هایی از به کارگیری تکنیک لیزر در صنعت نساجی به شمار می روند.

امروزه الیاف و منسوجات پلی استر به دلیل دارا بودن برخی خصوصیات مطلوب مانند استحکام و ثبات رنگی بالا، یکی از کاربردی ترین و پرمصرف ترین منسوجات جهان محسوب می شوند.

بالا بودن هزینه و میزان مصرف مواد و انرژی و همچنین آلودگی های زیست محیطی ناشی از فرآیندهای متداول چاپ و تکمیل کالاهای پلی استر از یک سو، و وجود ویژگی های منحصر به فرد پرتو لیزر مانند واگرایی کم و موازی بودن، شدت زیاد و هماهنگی از سوی دیگر، لزوم استفاده از تکنیک لیزر را به عنوان روشی دقیق و سریع در این زمینه بیش از پیش آشکار می سازد.

تابش لیزر بر پلی استر می تواند منجر به اصلاح ساختار سطحی آن گردد و خواص فیزیکی و شیمیایی آن را تحت تاثیر قرار دهد. در نتیجه قابل باور است که اصلاح سطحی اثر مهمی بر خصوصیات نساجی پلی استر داشته باشد.

  • بازدید : 90 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق جوشکاری لیزر-خرید اینترنتی تحقیق جوشکاری لیزر-دانلود رایگان مقاله جوشکاری لیزر-دانلود رایگان پروژه جوشکاری لیزر-تحقیق جوشکاری لیزر

این فایل در ۲۴صفحه قابل ویرایش تهیه شده است وشامل موارد زیر می باشد:
لیزر-ساختار لیزر-مایعات مثل لیزرهای رنگی-گازها-جامدات-حواص امواج الکترومغناطیسی نور-سیر تحول ورشد-ساز وکار لیزر
در قسمت بعد برای آشنایی بیشتر شما توضیحاتی را ارائه می کنیم.

نور ليزر نوع كاملاً جديدي از نور است؛ درخشان‌تر و شديدتر از هرچه كه در طبيعت يافت مي‌شود. مي‌توان نور ليزري آن‌چنان قوي توليد كرد كه هر ماده‌ي شناخته شده‌ي روي زمين را در كسري از ثانيه بخار كند. مي تواند سخترين فلزات را سوراخ كند يا به راحتي جسم سختي مثل الماس را سوراخ كند و از آن بگذرد. 

برعكس، باريكه‌ي كم قدرت و فوق‌‌العاده دقيق انواع ديگر ليزر را مي‌توان براي انجام دادن كارهاي بسيار ظريف مثل جراحي روي چشم انسان به كار برد. نور ليزر را مي‌توان خيلي دقيق كنترل كرد و به صورت باريكه‌ي مداومي به نام موج پيوسته يا انفجارهاي سريعي به نام پالس درآورد. 

اگرچه اصول بنيادي ليزر از ۴۰ سال پيش شناخته شده بود، نمايش اولين ليزر، دريچه‌‌اي را به طرف يكي از هيجان انگيزترين و پردامنه‌ترين پيشرفت هاي تكنولوژي قرن بيستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمايش اولين ليزر، انواع بسيار گوناگوني از ليزرها به صورت ابزارهاي عملي به صور گوناگون به كار گرفته شدند. ليزرها در تكنولوژي انقلابي جديد پديد آورده‌اند و تأ ثير آن‌ها بر زندگي ما در آينده نيز ادامه خواهد داشت. 

امروزه گستره‌‌ي وسيعي از ليزرها در همه جا به كار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌هاي بزرگ و بسياري از انبارهاي بزرگ خورده‌فروشي براي جستجوي خود‌به‌خود، ثبت قيمت‌‌ها و صورت‌برداري از اقلام خريداري شده، در قسمت حساب كننده از ليزر بهره مي‌گيرند. در دستگاه‌‌هاي ويدئويي از نور ليزر براي خواندن ديسك‌هاي ويدئويي و ايجاد تصوير متحرك همراه با صدا استفاده مي‌كنند. مقدار زيادي اطلاعات را روي ديسك‌‌هاي ليزري ثبت مي‌كنند تا بعداً روي صفحه‌ي كامپيوتر خوانده شوند يا توسط چاپگرهاي ليزري به شكل نسخه‌ي سخت روي كاغذ چاپ شوند. 

 

 

 


در پزشكي نور ليزر به عنوان نوع جديدي چاقوي جراحي بدون خونريزي استفاده مي‌شوند و وقتي كه نسجي مثل قسمت معيوب كيسه‌ي صفرا در خلال جراحي برداشته مي‌شود، رگ‌هاي خوني بسته مي‌‌شوند. كارهاي دندانپزشكي با ليزر درد كمتري دارند و براي روكش و پل دندان از ليزرها استفاده مي‌شود. 

در صنعت از ليزرها براي عمليات گرمايي فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به يكديگر و وسايل هم‌ترازي دقيق استفاده مي‌شود. ليزرها را براي اندازه‌گيري دقيق فاصله‌هاي خيلي بزرگ و نيز فاصله‌هاي خيلي كوچك به كار مي‌برند. افزون بر اين‌ها ليزرها را همراه با تارهاي نوري، براي انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفني به كار مي‌گيرند. ليزرها در حال تغيير دادن نحوه‌ي پژوهش دانشمندان هستند. ليزرها مي‌توانند چشمه‌ي جديدي از قدرت الكتريكي بيافرينند، مشابه فرايندي كه در خورشيد براي توليد انرژي به وجود مي‌‌آيد. 

لیزر  

ليزر مخفف عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation می‌‌باشد و به معنای تقويت نور توسط تشعشع تحريک شده است .ليزر وسيله‌ای برای تبديل نور معمولی به پرتوی باريک و متراکم است. دستگاه ليزر يک جريان الکتريکی را از ماده‌ای که می‌‌تواند جامد, مايع يا گاز باشد عبور می‌‌دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می‌‌کنند و کوانتوم ساطع می‌‌کنند. اين امر موجب می‌‌شود که اتم های ديگر نيز کوانتوم ساتع کنند. اين کوانتوم ها (بسته‌های تشعشع) بين آينه هايی به عقب و جلو منعكس می‌‌شوند و نهايتاً به صورت نوری با يک طول موج واحد شليک می‌‌شوند. اولين ليزر جهان توسط « تئودور مايمن » اختراع گرديد كه در آن از ياقوت استفاده شده بود. . پس از دو سال آقای علی جوان دانشمند ایرانی برای نخستین بار لیزر گازی هلیوم- نئون (He-Ne) را ساخت

  • بازدید : 113 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده :

کلمه ليزر (LASER) از حروف اول کلمات Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation گرفته شده است
تاریخچه و معرفی :
ليزر مخفف عبارت:  Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationمی‌‌باشد. و به معنای تقويت نور توسط تشعشع تحريک شده است. اولين ليزر جهان توسط « تئودور مايمن » اختراع گرديد كه در آن از ياقوت استفاده شده بود. در سال ۱۹۶۲ پروفسور علی جوان, اولين ليزر گازی را به جهانيان معرفی نمود و بعدها نوع سوم و چهارم ليزرها که ليزرهای مايع و نيمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسويان توسط اشعه ي ليزرِ ايستگاههایِ زمينيشان, دو ماهواره ي خود را در فضا تعقيب کردند
امروزه استفاده از ليزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ي فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسيار متداول است.
ليزر آخرين و پيشرفته ترين منبع نوری ماست . به عبارت بهتر ليزر تشعشع توليد شده توسط تقويت کننده های نوری ميباشد که در طيف های مختلف از مادون قرمز تا فوق بنفش آن در پزشکی کاربرد دارد. نور ليزر مادون قرمز و فوق بنفش را با چشم نميتوان ديد. ليزر منبع نوری است که نور بينهايت خالص توليد ميکند . درنور خالص بجای طيفی از طول موجها ، فقط يک طول موج داريم . اگر منشوری را جلوی يک منبع نور معمولی نگه داريم شما ميتوانيد طيفی از رنگها (قرمز-نارنجی-زرد-سبز-آبی-نيلی-بنفش) را که از طرف ديگر منشور خارج ميشود مشاهده نماييد در حاليکه اگر اين منشور را در مقابل نور ليزر بگيريم همان رنگی که وارد منشور ميشود از طرف ديگرش خارج ميشود و ديگر طيفی از نور مشاهده نخواهد شد. 
از مشخصات ديگر نور ليزر همدوسی آن است که در نور معمولی وجود ندارد .امواج نور معمولی درهم وبرهم است ولی امواج نور ليزربا هم بالا و پايين ميروند . به اين خاصيت نور ليزر همدوسی يا کوهرنسی ميگويند.
 
تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی 
پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از:
 شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی ‌و همدوسی.
 لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش و مادون قرمز جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در  برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی، همدوسی و شدت زیاد است.
اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد. 
تکفامی چیست؟
مشخصه بارز نور لیزر و خاصیتی که بیشترین ارتباط را با کاربردهای شیمیایی دارد، تکفامی اساسی آن است. این خاصیت از این حقیقت منشأ می‌گیرند که تمام فوتونها در اثر گذار بین دو تراز انرژی اتمی یا مولکولی مشابه ، نشر می‌شوند و بنابراین تقریبا فرکانسهای دقیقا یکسانی دارند. تعداد کمی از فرکانسها با فواصل اندک از یکدیگر ، ممکن است در عمل لیزر حضور داشته باشند، بطورری که برای رسیدن به تکفامی بهینه باید وسیله اضافی دیگری را برای گزینش فرکانس لیزر تعبیه کرد. معمولا برای این کار از یک نسخه استفاده می‌شود که عنصری اپتیکی است که درون حفره لیزر قرار می‌گیرد و به گونه‌ای تنظیم می‌شود، که تنها یک طول موج معین بتواند بین دو آینه انتهایی ، بطور نامتناهی به جلو و عقب حرکت کند.
همدوسی زمانی و مکانی  لیزر 
همدوسی زمانی فوتونهای نور لیزر به معنی هماهنگی بین آنها از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) آنهاست. همدوسی مکانی نور لیزر به معنی هماهنگی بین فوتونهای تشکیل دهنده نور لیزر از لحاظ راستای انتشار آنهاست. به لحاظ همدوسی زمانی که در نور لیزر وجود دارد، قدرت تأثیر گذاری فوتونهای آن در نقطه هدف بسیار بالاتر از نورهای معمولی است؛ زیرا طبق اصل برهمنهی امواج ، به دلیل همفاز بودن این فوتونها میدانهای الکتریکی‌شان مستقیما باهم جمع شده و میدانی قوی را بوجود می‌آورند.
 
تقسیم بندی لیزرها 
طبقه بندی لیزر در حالت کلی:
لیزرها بر اساس آهنگ خروج انرژی از آنها به دو دسته “پیوسته‌کار” و “پالسی” تقسیم ‌بندی می‌شوند. نور لیزرهای پیوسته‌کار بطور پیوسته گسیل می‌شود، ولی نور لیزرهای پالسی در زمانهای کوتاه که به این زمان “دوام پالس” گفته می‌شود ارائه می‌گردد. فاصله زمانی ارائه دو پالس متوالی معمولاً خیلی بیشتر از زمان دوام پالس است. لیزرهای پالسی به‌دلیل اینکه می‌توانند انرژی خود را در زمان کوتاهی ارائه دهند، معمولاً دارای توانهای بالاتری می‌باشند.
لیزرها را براساس حالت ماده لیزر زا هم به لیزرهای حالت جامد ، لیزرهای گازی ، لیزر رزینه ، لیزرهای نیمه‌هادی (دیودهای لیزری)، و لیزرهای الکترون آزاد و…. تقسیم ‌بندی می‌کنند. همچنین ممکن است لیزرها را براساس نوع ماده تشکیل‌دهنده محیط لیزر زایی نیز تقسیم‌بندی کرد. لیزر یاقوت ، لیزر نئودیوم- یگ ، لیزر دی اکسید کربن ، لیزر هلیوم- نئون و انواع لیزرهای دیگر بر این اساس نامگذاری شده‌اند.
معرفی چند نوع از موارد معرفی شده لیزر………
لیزرهای اتمی و یونی:
رده ای از لیزرها که محیط فعال آنها یک گاز است، انواع گسترده ای از وسایل را در بر می گیرد. معمولاً گاز یا تک اتمی است یا اینکه از مولکولهای بسیار ساده تشکیل می شود. مثالهایی از لیزرهای تک اتمی در این بخش مطرح می شوند، در هر دومورد، چون نشر لیزر از وقوع گذارهای نوری در اتمها یا مولکولهای آزاد ناشی می شود، پهنای خط نشر می تواند بسیار کم باشد. معمولاً گاز درون لوله ای  سربسته است و برانگیختگی اولیه با تخلیه الکتریکی انجام می شود، بدین ترتیب دربسیاری از موارد، بخش درونی لیزر شباهتی نمادین به لامپ فلوئورسنت معمولی دارد.
لوله لیزر می تواند از مواد مختلفی تهیه کرد و الزاما نیازی به شفاف بودن آن نیست. متاسفانه معمولاً   فلزات مورد استفاده قرار نمی گیرند، زیرا باعث ایجاد اتصال کوتاه در وسیله می شوند. به طور معمول از سیلیس و همچنین از بریلیم اکسید که برای منابع پر توان با رسانایی گرمایی زیاد مناسب است، استفاده   می شود. داشتن یک لوله لیزری با مخلوطی از دو گاز، که یکی در مرحله دمش و دیگری در نشر لیزر به کار می رود، امری بسیار عادی است معمولاً چنین لیزرهای گازی بسیار اعتماد پذیرند، زیرا برخلاف لیزرهای حالت جامد، در اینجا امکان آسیب گرمایی محیط فعال وجود ندارد و برای مقاصد معمولی، پرمصرفترین لیزرند.
لیزر هلیوم ـ نئون:
لیزر هلیم ـ نئون، نخستین لیزر CW بود که ساخته شد و همچنین نخستین لیزری بود که در ۱۹۶۲، به طور تجاری در دسترس قرار گرفت. محیط فعال، مخلوطی از دو گاز است که در فشار پایین در لوله شیشه ای قرار گرفته اند، فشار جزئی هلیم تقریباً mbar 1 و برای نئون mbar 1/0 است. برانگیختگی اولیه با تخلیه الکتریکی انجام می شود و عمدتا برای برانگیختن اتمهای هلیم دراثر برخورد الکترون به کار می رود. به دنبال آن اتمهای هلیم برانگیخته در فرایند انتقال انرژی در اثر برخورد به اتمهای نئون شرکت می کنند،  چون ترازهای معینی از هلیم و نئون انرژی بسیار نزدیکی دارند، این فرایند اتفاق می افتد، در نتیجه انتقال با کارایی بالایی انجام می شود. چون ترازهای نئون که بدین طریق جمعیت دار میشوند، در بالای پایینترین حالتهای برانگیخته قرار می گیرند، نسبت به این ترازها وارونگی جمعیت رخ می دهد و نشر لیزر امکان پذیر میشود. در اینجا دو نکته را باید خاطر نشان ساخت. نخست، دقت کنید که اسامی معمول حالتها را  نمی توان برای ترازهای انرژی نئون بکاربرد، زیرا جفت شدگی راسل ـ ساندرز در اینجا به کار نمی رود. دوم، هر آرایش الکترونی به چند حالت نزدیک به هم منتهی میشود، ولی تنها آنهایی که مستقیما در لیزر درگیرند، درنمودار نشان داده شده اند. 
در مرحله نشر لیزر، سه طول موج متمایز می تواند ایجاد شود، یک طول موج مرئی با توان درحد میلی وات، در ناحیه قرمز در nm 8/632 و دو طول موج زیر قرمز با توان نسبتا کمتر در ۱۵۲/۱ m m 391/3 ظاهر می شود. واضح است که برای عمل لیزر در هر یک از این طول موجها، تجهیزات اپتیکی زیر قرمز مورد نیاز است. پس از نشر، با درگیر شدن نئون در یک واپاشی غیر تابشی دو مرحله ای به سمت حالت پایه، چرخه ایجاد لیزر کامل می شود. این مرحله شامل گذار به تراز شبه پایدار s  3   p2 ، به دنبال غیر فعالسازی برخوردی در سطح درونی لوله است. برای آنکه لیزر به طور کارآمد عمل کند باید مرحله آخر سریع باشد، به همین دلیل نسبت سطح به حجم لوله لیزر، باید تاحد امکان بزرگ گرفته شود که معمولاً به معنای کوچک کردن قطر لوله است. درعمل لوله ها تنها چند میلی متر قطر دارند. اخیراً از سایر گذارهای بسیار ضعیف برای تولید لیزر هلیم ـ نئون mW 1 که طول موجهای مختلفی از جمله nm 5/543 در سبز نشر می کند استفاده شده است. ویژگی اصلی این لیزر آن است که از هر لیزر سبز دیگری ارزانتر است.
لیزرهای هلیم ـ نئون به طور پیوسته کار می کنند و علی رغم توان خروجی پایین، از دو ویژگی کوچکی و ارزانی نسبی سود می برند. بدین ترتیب می توان آنها را بیش از هر لیزر دیگری در کاربردهای مختلف پیدا کرد. در جایی که توان چندان اهمیتی نداشته باشد، عملیات مبتنی بر پهنای نازک باریکه لیزر، کاربرد اصلی است. انواع پیمایشگرهای نوری که برای کنترل کیفیت و اندازه گیری در صنعت به کار می روند، مثالی ازکاربرد مذکورند. به علاوه پیمایشگرهای هلیم ـ نئون درسیستمهای دیسکهای ویدیویی نوری، وسایل بازخونی رمزهای میله ای در فروشگاهها و تجهیزات بازشناخت نوری حروف، نیز به کار برده     می شوند. چاپ الکترونیکی و همراستاسازی نوری، از جمله سایر کاربردهای این لیزر است. لیزر هلیم ـ کادمیم، نمونه مشابه دیگری است که در آن گذارها در اتمهای آزاد کادمیم به نشر میلی واتی m n 422 در آبی nm 325 در فرابنفش منجر می شود. خط آبی ویژه برای کاربردهای با تفکیک بالا در صنعت چاپ و نشر، بسیار مناسب است.
لیزر آرگون:
لیزر آرگون، معروفترین مثال از خانواده ای از لیزرهای یونی است که در آنها محیط فعال یک گاز بی اثر تک جزئی است. گاز با فشار تقریباً m bar  5/0 ، درون یک لوله پلاسما با سوراخ ۲ تا mm  3 نگه داشته و با تخلیه الکتریکی برانگیخته می شود. اتمهای آرگون یونیده و در اثر برخورد الکترون برانگیخته می شوند. بنا به ماهیت فرایند دمش، چندین حالت برانگیخته یونی جمعیت دار می شوند و   آنهایی که مسئول عمل لیزرند، توسط دو برخورد پی درپی، در حد متوسط جمعیت دار میشوند. برقراری وارونگی جمعیت در بین این حالتها و سایر حالتهای کم انرژیتر، باعث نشر تعدادی طول موج گسسته درگستره ۳۵۰ تا nm 530 می شود دو خط قویتر در ۰ر۴۸۸ و nm 5ر۵۱۴ ظاهرمیشوند. این دوخط در اثر گذار رو به پایین ازحالتهای تک یونیده با آرایش الکترونی   p4  p 3 s  3  به حالت s 4 p 3  s 3  نشر  می شوند. به دنبال آن، واپاشی تابشی مجدد، به حالتهای چندگانه همراه با آرایش یونی p  3  s 3  انجام می شود و چرخه یا توسط الکترون گیراندازی یا برانگیختگی برخوردی مجدد، به پایان می رسد. یونهای دوبار یونیده Al در نشر فرابنفش نزدیک لیزر دخیل اند.
چون چند طول موج با این لیزر ایجاد می شود، معمولاًبرای گزینش یک طول موج خاص برای تقویت،   در بین دو آینه انتهایی، یک سنجه یا منشور پاشنده قرار می دهند. بدین ترتیب طول موجهای خروجی را  می توان با تغییر در راستای آنها تغییر داد. باگزینش یک مد طولی پهنای خط خروجی تنها به اندازهcm 0001ر۰قابل دستیابی است. دمش ترازهای یونی لازم برای عمل لیزر، به ورود انرژی زیاد و پیوسته ای نیاز دارد و کارایی به نسبت پایین وسیله، به معنای آن است که مقدار زیادی انرژی گرمایی باید از دست داده شود. بنابراین، خنک کردن عامل مهمی در طراحی است و گردش آب در پوشش اطراف لوله متداولترین راه حل است، هر چند لیزرهای آرگون CW در گستره مقادیر میلی وات تا حد W 25 است. 
لیزرهای آرگون به نسبت گران و شکننده اند و معمولا طول عمر لوله آنها به ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ ساعت محدود می شود. سایش دیواره های لوله توسط پلاسما که باعث ته نشینی غبار روی پنجره های خروجی بروستر می شود یکی از دلایل اساسی طول عمر محدود لیزرهاست. خود آرگون نیز در اثر یونهایی که جذب دیواره های لوله می شوند، اندک اندک از بین می رود. با وجود این معایب، این گونه لیزرها، در شیمی و فیزیک و به ویژه در قلمرو طیف بینی که در آنجا معمولاً برای دمش لیزرهای رنگینه ای به کار می روند، کاربردهای پژوهشی گسترده ای پیدا کرده اند. همچنین لیزرهای آرگون تاثیر به سزایی در صنعت چاپ و نشر داشته اند و در پزشکی و به ویژه در درمان لیزر چشم، نقش مهم و رو به افزایشی  دارند. نمایشهای بصری و سرگرمی، جنبه دیگری از کاربرد آنهاست که ذکر آن لازم به نظر می رسد. معمولاً در این کاربرد به نسب کم اهمیت ولی به حد کافی عجیب و بدون شک مهیج است که بیشتر  مردم برای نخستین بار نور لیزر را می بینند.
لیزر کریپتون، عضو معروف دیگری از خانواده لیزرهای یونی است. از بسیاری جنبه ها، این لیزر خیلی  شبیه به لیزر آرگون است و در گستره ۳۵۰ تا n  m  800 طول موجهایی نشر می کند، هر چند به دلیل کارایی کمتر، خروجی آن در سطوح توان تا حدی پایینتر ( تا حدودW   5 ) قرار می گیرد. قویترین نشر درطول موج nm 1/647 واقع می شود. در واقع، شباهت زیادی نیازمندیهای فیزیکی و عملکرد بین لیزرهای آرگون و کریپتون، به ما امکان می دهد که لیزری حاوی مخلوطی از این دو گاز بسازیم و  گستره بسیار خوبی از طول موجها راروی تمام طیف مرئی به دست آوریم. این لیزرها، طول موجهای متعددی نشر میکنند که برای کاربردهای زیست پزشکی مناسب اند، خطهای آبی ـ سبز آرگون از ویژگی خاصی برخوردارند، زیرا به شدت توسط یاخته های قرمز خون جذب می شوند.
لیزر بخار مس:
لیزر بخار مس یکی از جدیدترین لیزرهاست که باید تاثیر به سزایی روی بازار لیزر داشته باشد. با وجود این، لیزر مذکور ویژگیهایی دارد که آن را بدل به رقیبی بسیار جالب در برخی کاربردها می کند این    لیزر متعلق به رده لیزرهای بخار فلز است که در آنها گذار در اتمهای آزاد فلز بدون بار، به نشر لیزر منجر می شود.
لیزر مس اصولاً یک سیستم سه ترازی است.   برخورد الکترون به اتمهای مس حالت پایه به برانگیختگی به حالتهای p 2 متعلق به آرایش الکترونیp 4  d3 منجر می شود که گذار از آن به ترازهای پایینی D  با آرایش s4 d3  می تواند انجام شود. بدین ترتیب نشرلیزر درطول موجهای nm5/510 در سبز و nm2/578 در زرد است . برخوردهای بیشتر اتمهای برانگیخته با الکترونها یا دیواره های لوله، به واپاشی بازگشتی به حالت پایه منجر میشود. یکی از مشکلات مربوط به این طرح خاص آن است که برخورد الکترون به اتمهای مس حالت پایه، نه تنها ترازهای p  بلکه ترازهای D مربوط به انتهای پایین گذارهای لیزر را جمعیت دار می کند. لذا امکان برقراری  وارونگی جمعیت بین ترازهای  Pو D وجود ندارد و در نتیجه لیزر به طور طبیعی در مد تپی و معمولاً با فرکانس تکرار تپ تقریباً kHz 5 کار می کند . هرتپ نوعاً ns 30 تداوم دارد و انرژی آن در گستره  میلی ژول است. 
طرح فیزیکی لیزر شامل لوله پلاسما ازجنس آلومین حاوی مس فلزی به صورت قطعه یا منابع دیگر در هر انتهاست. همچنین برای برقراری تخلیه الکتریکی، لوله با گاز نئون در فشار پایین ( تقریباً m   bar 5 ) پر م شود . عبور جریان از درون لوله باعث ایجاد دمای ۱۴۰۰ تا C  1500 میشود که مس را داغ و فشار جزئی از اتمهای Cu به اندازه تقریباً mbar 1|0 ایجاد میکند، سپس این اتمها می توانند به عنوان محیط لیزر دهنده عمل کنند . به تازگی با انجام تغییری در این طرح که دردمای اتاق کار می کند، زمان طولانی   گرم شدن لیزر، درحدود یک ساعت، که یکی از عیبهای اولیه آن بود، برطرف شده است.
نشر تابش مرئی با توانهای خیلی  بالا ( میانگین توان در یک  چرخه کامل نشر تپی و دمش ۱۰ تا W 60 است) و قیمت معمول و کارایی بالا از لحاظ انرژی، مزیتهای اصلی لیزر بخار مس هستند، برای مثال قدرتمندترین لیزر بخار مس W 100، تنهابه اندازه نصف توان ورودی یک لیزر آرگون   W 20 مصرف دارد. کاربرد اصلی لیزر مس، جداسازی ایزوتوپ اورانیم است که هنوز عمدتاً در مرحله تحقیق و توسعه است . همچنین علاقه هایی به استفاده از این لیزر در عکاسی و تمام نگاری و نیز نورپردازی زیر آب وجوددارد ، در اینجا طول موجهای نشری به ویژه برای مینیمم کردن تضعیف مناسب اند. همچنین کاربردهایی در پوست پزشکی دردست بررسی است، زیرا نشر n  m  578 به طرز مفیدی به پیک جذبی هموگلوبین در nm  577 نزدیک است.
لیزر طلا تنها لیزر بخار فلز دیگری است که تا به حال از مرحله پژوهش به مرحله تولید رسیده است و طول موج اصلی nm  628 را با توان چند وات نشر می کند. کارایی زیاد این لیزر برای نور درمانی سرطان به اثبات رسیده 
 
  • بازدید : 119 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده:

ليزر…. از اعجاز آميزترين موهبتهاي طبيعت است كه براي مصارف گوناگون سودمند است. و يكي از پديده هاي شگرف قرن بيستم كشف و توسعه ليزر (laser) است. قرن بيستم را شايد بتوان به جاي قرن اتم و يا قرن ماشين, «قرن ليزر» هم ناميد. اين اختراع شگرف و پردامنه فيزيكي روز به روز توسعه بيشتري مي يابد و كاربردهاي آن در زمينه هاي مختلف بسيار متعدد است. در حوزه پزشكي نيز در حال حاضر ليزرها در درمان انواع مختلفي از بيماريها شركت داده مي شوند. اگرچه ليزرهاي باليني جديد و كاربردهاي آنها احتمالاً در حال گذران دوران نوباوگي پزشكي ليزري هستند ولي در آينده نه چندان دور ليزرهاي ديگري پديد خواهند آمد كه جايگاه خود را در بيمارستانها و مراكز پزشكي خواهند يافت بنابراين تحقيق علمي آينده به اندازه كاربردهاي باليني حاصل از آن, زيربنايي خواهند بود.
به علت تنوع سيستم هاي ليزر موجود و تعداد پارامترهاي فيزيكي آنها و همينطور علاقه چندين گروه تحقيقاتي در واقع انواع مختلف ليزر بصورت ابزار بي رقيبي در پزشكي مدرن درآمده اند و اگرچه كاربردهاي باليني در ابتدا محدود به چشم پزشكي بوده اند، ولي امروزه قابل ملاحظه ترين و جاافتاده ترين جراحي ليزري در خصوص انعقاد خونریزی عروق با استفاده از ليزر يون آرگون Ar+ است. لذا تقريباً تمام شاخه هاي جراحي پزشكي معطوف به اين قضيه شده اند. البته نبايد اين گفته را به عنوان انتقاد برشمرد ولي اشكالات زيادي در برخي از موارد ايجاد شده است،‌ بخصوص در زمينه تحريك زيستي biostimulation. لذا به نظر اين بنده حقير لازمست براي كسب پيروزيهاي جديد، محققان عزم خود را در ساير زمينه ها پژوهش پزشكي ليزر و تكنيك هاي فني و حرفه اي مربوط به آنها نيز مجدانه جذب كنند و در پي وسعت دادن ابعادي به اين امر مهم باشند. البته در كل، بسياري از تكنيكهاي ليزري واقعاً مفيد، كه از لحاظ باليني محقق شده اند، به كمك انواع دانشمندان قرن حاضر توسعه يافته اند. اين روشهاي معالجه توسط محققان ديگر تأييد شده و در مجلات علمي معتبر به نحوه مناسب به نوشتار درآمده است. حتي اخيراً در رابطه با كاربردهاي اوليه ليزر كه اساساً بر نتايج درماني متمركز شده بودند, چندين روش جالب تشخيصي نيز اضافه شده است. براي نمونه مي توان تشخيص تومورها توسط رنگهاي فلورسانس و يا تشخيص پوسيدگي دندان بوسيله تحليل طيف سنجي بارقه پلاسمايي حاصل از ليزر را نام برد.
همانطور كه ميدانيم در اواخر دهه ۱۹۶۰ ليزر در زمينه هاي پزشكي بکار رفت. امروزه تعداد بسياري از روش هاي كاربرد ليزر در سراسر جهان بكارگرفته مي شود. بيشتر اين روشها متعلق به خانواده جراحي با كمترين تهاجم (MIS) minimally invasive surgery مي باشند. اين اصطلاح جديد که در دهه حاضر پديد آمده است به تكنيك هاي جراحي اي اطلاق مي شود كه در آنها تماس با بدن و خونريزي صورت نمي گيرد. لذا اين دو مشخصه بطور عمده باعث شده اند كه ليزر به عنوان يك تيغ جراحي و وسيله درمان جهاني بكار گرفته شود. در واقع بسياري از بيماران و همچنين جراحان بر اين باورند كه ليزر وسيله اي اعجاب انگيز است. البته اين شيوه تفكر منجر به نگرشهاي گمراه كننده و توقع هاي نابجا نيز شده است. در حقيقت قضاوت دقيق در مورد پيشرفتهاي جديد هميشه لازم است. مثلاً وقتي كه يك روش درمان توسعه ليزر معرفي مي شود, تا هنگام تأييد شدن آن توسط مطالعات مستقل ديگر، نبايد مورد قبول واقع شود. اثرات ناشي از ليزر همانطور كه مي دانيم بسيار متعدداند. بيشتر آنها را مي توان بطور علمي توضيح داد. البته برخي اثرات كه براي يك درمان ويژه مفيد هستند, براي موارد ديگر ممكن است خطرناك باشند بعنوان مثال گرم كردن يك بافت سرطاني توسط پرتوي ليزر مي تواند منجر به اثر مطلوب نكروز (تخريب) تومور شود. و بالعكس بكار بردن پرتوي ليزري براي قطع خونريزي شبكيه چشم با پارامترهاي فوق، مي تواند منجر به سوختن خود شبكيه و نابینایي غيرقابل برگشت شود. به هرحال با توجه به تسهيلاتي كه پديده ليزر در امر تشخيص و درمان در علم پزشكي فراهم نموده, آينده روشن تري را مي توان براي نسل بشر پيش بيني كرد.

تاريخچه ليزر: 
اساس ليزر در سال ۱۹۶۰ با ساختن ليزر ياقوت توسط مايمن (Maimen) شناخته شد. اين اكتشاف ابتدا به ساكن اتفاقي نبوده, بلكه خود دنباله اي از مجموعه جريانات و تحولات علم فيزيك به شمار مي آيد و محصول پژوهش هاي پيگیر دانشمنداني كه سالهاي متمادي دورتر از آن, در اين زمينه كندوكاو مي كردند, محسوب مي شود. دانشمنداني از قبيل «وبر»، «تاونز»، «انيشتن»، «باسوف»، «پروخوف»، «ميمن» و سايرين بر مبناي اين نظريه بود كه در سال ۱۹۵۴ تاونز و شاگردانش اولين تقويت كننده نور را بوسيله نشر تابش برانگيخته در دانشگاه كلمبيا ساختند.  
Microwave Amplification by stimulated Emission of Radiation (MASER)
اساس نظري ليزر از سال ۱۹۱۷ توسط آلبرت انيشتن (Einstein) شناخته و بيان شد. اما امكان توليد پرتوي ليزر بين سالهاي ۱۹۵۷ تا ۱۹۶۰ تحقق يافت. بعداً در سال ۱۹۵۴ يك گروه از محققين در آمريكا تحت مدیریت تاونز و بر اساس تئوری انیشتن، اولین تقویت کننده نور برانگیخته را با استفاده از مولكولهاي آمونياك مورد آزمايش قرار دادند و بالاخره اولين دستگاه ميرز Maser با فركانس (حدود Hz1011× ۳/۲) هرتز ساخته شد. در سال ۱۹۵۸ شاولو (schawlow) به اتفاق تاونز ضمن يك مطالعه مشترك نظري امكان به كاربردن يك ميزر با فركانس در ناحيه اپتيكي (حدود فركانس هاي نور مرئي) را تحقق بخشيدند و آنرا ليزر «Laser» ناميدند و بالاخره در سال ۱۹۶۰ اولين دستگاه ليزر توسط ميمن (Maimen) با استفاده از كريستال ياقوت (Rubylaser) که در درمان گلوکوم استفاده شد، ساخته شد. پس از مدت كوتاهي, پروفسور علي جوان دانشمند ايراني و همكارانش اولين ليزر گازي هيليوم نئون,‌ در ناحيه مادون قرمز I.R. (نزديك μm5/1 ميكرومتر) را مورد بهره برداري قرار دادند و از سال ۱۹۶۰ تا كنون عده بيشماري از دانشمندان و محققين جهان، با هزينه 
ساليانه ميلياردها دلار, براي تحقيق روي دستگاه هاي مختلف ليزر و نيز كاربردهاي آن كوشش كرده اند.
ليزر یک پدیده بزرگ زمان ماست. موارد كاربرد ويژه خود را دارد و اثر آن عاری از عوارض جانبی هم نيست. هميشه نمي تواند جاي روش هاي جراحي و دارويي يا راديوتراپي را بگيرد. با اين همه اگر آنرا معجزه قرن بيستم بناميم, گزاف نگفته ايم.
تعريف ليزر:
واژه ليزر مخفف Light Amplification by stimulatesd Emission of Radiation است و اساس كار آن در واقع نشر برانگيخته تابش و گسيل كردن نور برانگيخته كه براي تقويت امواج پر فركانس استفاده مي شود. پرتو ليزر ماهيتاً همان فوتون ها يا ذرات نوراني هستند كه اين فوتونها بعد از گردهمايي و دسته شدن و هم راستایی، تشكيل يك دسته اشعه پيوسته و بسيار قوي را مي دهند. بنابراين دستگاه ليزر مولد نور و حكم يك منبع تابش كننده را دارد و شامل يك قسمت تقويت كننده نور كه بصورت گاز,‌ مايع, جامد و يا نيمه رسانا و همينطور قسمتي داراي آينه هايي است كه اينها نقش تشديد كننده اپتيکي را ايفا مي كنند. اين تشديد كننده را كاواك و يا حفره ليزري مي نامند در واقع امواج تختي كه بردار انتشارشان عمود بر سطح آينه هاست, در اثر رفت و برگشت بين در آينه, امواج ساكني را تشكيل مي دهند بنابراين يك ليزر را نوسان كننده چند مدي نيز مي نامند يعني علاوه بر مدهاي طولي در يك كاواك ليزر, مدهاي عرضي نيز وجود دارد كه از نظر شدت پرتويي و فركانس متغيرند. شدت پرتويي يعني همان توزيع فضايي كه در آن بهره ليزري داراي گستردگي فركانسي است كه به قسمت تقويت كننده بستگي دارد و هرچه پهناي فركانسي بيشتر باشد 
تعداد مدهاي طولي كه به نوسان در مي آيند بيشتر خواهند بود. ليزري كه تنها در يك مد طولي نوسان كند به آن ليزر تك مدي گويند كه از طريق گذاشتن يك ميان بند توزيع ميدان الكتريكي در كاواك مشخص مي شود.
هر دستگاه ليزر از (۱) يك محيط فعال, (۲) يك سيستم منعكس كننده (تشديد كننده هاي ليزري) (۳) و يك سيستم دُمِش تشكيل شده است. 
 
فيزيك ليزر: 
قبل از شرح قسمتهاي مختلف يك دستگاه ليزر, لازمست مختصري در مورد فيزيك اتمي و پديده جذب و گسيل یادآوری گردد. در مورد فيزيك ليزر هر اتم بسته به ترتيب و نظم الكترونهاي آن روي مدارات آن, داراي انرژي خاصي است كمترين ميزان انرژي ممكن براي يك اتم در سطح پايه Eo است كه الكترون ها به هسته نزديك هستند. در واقع ميزان اين انرژي وقتي تغيير مي كند كه يك الكترون از مدار خود به مدار مجاورش جهش كند. بنابراين,‌ يك اتم وقتي دست خوش تغيير وضعيت انرژي مي شود كه يا به آن فوتون اعمال كرد و يا در اثر اصابت يك الكترون به آن, موجب تحريك شويم يعني از آنجايي كه فوتون يك ذره نوراني عاري از وزن و بار الكتريكي است وقتي اين فوتون كه با سرعت نور C‌ حركت مي كند و داراي انرژيE, كه به فركانس تابش   بستگي دارد,  E=h كه h همان ثابت پلانك است, در برخورد با اتم جذب آن شده و آن اتم را به حالت تحريك شده يعني سطح انرژي E1 انتقال مي دهد بنابراين اگر انرژي فوتون يك اشعه حادث (محرك) E باشد اختلاف انرژي دو سطح اتم برابر با آن خواهد بود يعني  E1-  E= E0
بنابراين در حالت تحريك شده اتم ثباتي ندارد و خودبخود در پايان يك زمان معين به حالت اوليه خود بر مي گردد يعني از يك سطح انرژي بالاتر به يك سطح انرژي پايين بر مي گردد و در طي همين گذر يك فوتون آزاد ميكند و به حالت اوليه خود بر مي گردد.
پس اين انرژي جذب كرده از فوتون اشعه حادث را به صورت فوتون با همان فركانس آزاد مي كند اين پديده را گسيل خودبخودي Spontaneous Emission مي گويند بنابراين انتشار نور زماني صورت مي گيرد كه ذرات منتشر شده از يك سطح بالاتر به يك سطح پايين تر انرژي بروند چون معمولاً آنها در حالت اصلی خود Fondamental state و با انرژي حداقل بسر مي برند حال براي آنكه الكترون به تراز بالاتر برود, انرژي فوتون اشعه حادث باعث اين ارتقاء مي شود ولي اتم تمايلي ندارد  در اين حالت باقي بماند پس در بازگشت خود به حالت انرژي حداقل, فوتون را آزاد مي كند كه اين فوتونها به صورت تابشي نوراني پس داده مي شوند. اين عمل دريافت انرژي پس داده شده توسط اتم را جذب گويند.
مي دانيم بر طبق قانون بولتزمن, مولكولها و اتمها در پايين ترين سطح الكتروني هستند و براي ايجاد يك انتشار نوراني لازمست اتم را تحريك نمود تا يك نوع وارونگي جمعيت Population Inversion به دست آيد اين تحريك همانطور كه گفته شد توسط فوتون يك اشعه حادث با انرژي E صورت مي گيرد. بنابراين در يك انتشار نوراني از يك فوتون, دو فوتون به دست مي آيد كه هر كدام از اينها به نوبه خود با يك اتم تحريك شده ديگر برخورد خواهند كرد و در نتيجه, چهار فوتون مشابه توليد خواهند كرد و اين تسلسل به ميزان و تعداد اتمهاي معكوس شده ادامه مي يابد پس بدين طريق انرژي اوليه تقويت قابل ملاحظه اي پيدا خواهد كرد و از آنجايي که فوتونهاي آزاد شده داراي فركانس و فاز و جهت يكسان هستند, منجر به پديده تشعشع تحريك stimulated Emission مي شود كه وقتي در يك كاواك يا حفره ليزري قرار گيرد, نور كاملاً يكرنگ و هدايت شده بوجود خواهد آمد. 
نكته قابل توجه اينست كه بايد ماده اي انتخاب شود تا ضريب تقويت آن بالا باشد تا در نتيجه, با وجود تلفات انرژي, بتواند انرژي مفيد قابل توجهي ايجاد كند. حال براي تفسير كامل مطالب فوق يعني نحوه توليد نور ليزر, ابتداً قسمتهاي اصلي يك دستگاه ليزر را بررسي مي كنيم:
(۱) محيط فعال Active Medium: اين محيط داراي ماده واسط كه ماده اصلي قابل يونيزه شدن است تا بتوانند توسط تشعشع تحريكي از يك منبع نوري انرژي گرفته و اشعه نوراني توليد كند، اين ماده را ماده فعال نيز مي نامند. اتمهاي اين ماده فعال قابل تحريك و معمولاً يك يا دو كوانتوم انرژي بيشتري از اتم در حالت اصلي خود دريافت كرده اند و به حالت نيمه پايدار Meta stable state مي رسند و در اين حالت به مدت نسبتاً طولاني باقي مي مانند تا بقيه اتم هاي اين ماده نيز تحريك شده و در نتيجه تعداد اتم هاي تحريك شده از اتم هاي سطح زمينه بيشتر شود كه اين همان وارونگي جمعيت Population Inversion چون اين اتم هاي تحريك شده تمايل به بازگشت به سطح اوليه خود را دارند به محض بازگشت اتم به حالت عادي, انرژي دريافت كرده را به صورت فوتون آزاد مي كند كه بصورت گسيل خودبخود  (spontaneous Emission) از آن ياد مي برند. زيرا اين فوتون به طريق آزادسازي خودبخودي (فلورسانس) پديد آمده است.
براساس اين روند فوتون آزاد شده از يك اتم,‌ در برخورد با اتم تحريك شده ديگر, باعث پيدايش دو فوتون مشابه مي شود. به همين طريق فوتون هاي پديد آمده, در برخورد با دو اتم تحريك شده و ديگر, سبب ايجاد چهار فوتون شده و اين روند به طور تصاعدي ادامه پيدا مي كند و منجر به توليد فوتون هاي بسياري مي گردد كه اين پديده را گسيل تحريكي stimulated Emission مي نامند. بنابراين مجموع بسته های انرژی فوتون ها كه داراي فركانس و فاز و جهت يكسان هستند، همان طيف نور ليزر را تشكيل مي دهد. چون كوانتوم هاي انرژي مساوي است, طول موج حاصل نيز, همرنگ و بستگي به نوع ماده فعال يعني سطوح انرژي لايه هاي خارجي الكتروني آن دارد. در واقع نوع ماده فعال مورد استفاده, مقدار انرژي فوتون يا طول موج آن را تعيين مي كند.
(۲) تشديد كننده ليزري Laser Medium فوتون هاي جاري به موازات محور اپتيكي به آينه تمام بازتابان كه در انتهاي محيط فعال تعبيه شده برخورد و منعكس مي شود در نتيجه فوتونها به داخل محيط فعال رانده مي شوند تا با برخورد با اتم هاي تحريك شده ديگر در ايجاد فوتون هاي جديد شركت كنند. فوتون گسيل شده از طرف ديگر محيط فعال كه داراي آينه نيمه شفاف مي باشد به خارج منتشر مي شود (آينه نيمه بازتابان).
قسمتي از فوتون ها كه در جهت محور محفظه حركت نمي كنند به ديواره اطراف برخورد كرده و انرژي خود را بصورت گرما به اطراف آزاد مي كنند و از دور فعاليت خارج مي گردند.
(۳) سيستم دمش (Pumping) در واقع بعنوان يك منبع انرژي براي آماده ساختن (پمپاژ) ماده فعال و تزريق انرژي به اتم ها و مولكولهاي آن استفاده می شود و با روش هایی كه به صورت پمپاژ نوري (Optical pumping) و يا پمپاژ شيميايي (chemical Pumping) و يا پمپاژ حرارتي (heat Pumping) و يا پمپاژ الكتريكي (electrical Pumping) استفاده مي شود. در مورد آخري، پمپاژ برقي توسط تخليه الكتريكي فوق العاده شديد در مخزن گازي صورت مي گيرد. اين تخليه، اتم ها و مولكول هاي گاز را به الكترون هاي فعال تبديل نمود. تراكم فشرده تر در تراز بالا را سبب مي شود. برخورد Collision اتم ها و مولكولها گاز به خاطر اينكه موجبات تشديد (رزونانس) انرژي مي شود از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اثر پمپاژ ماده فعال در حفره ليزري (كاواك), دسته طيف نوراني ليزر توليد مي شود كه حفره را از طريق آينه نيمه بازتابان در مي نوردد. يعني به محض اينكه پمپاژ شروع مي شود مقدار زيادي از اتم ها از مخزن ليزر حالت تهييجي خود را افزايش مي دهند. نشر تابش در تمام جهات صورت مي گيرد و نور صادره بوسيله بازتاب هاي متعدد آينه هاي موازي ابقاء و حفظ مي شود و شدت آن از طريق پديده نشر برانگيخته افزایش پيدا ميكند. اين نشر برانگيخته با هر عبور طول موج از حفره ليزر به مقياس فزاينده اي مي رسد و بين تابشي كه حفره از طريق آينه نيمه بازتابان مي نوردد و ميزان پمپاژ براي ايجاد تراكم معكوس population Inversion به سرعت تعادل برقرار مي شود و اين اشعه توليد شده صفات مميز اي چون همدوسي و تكفامي از خود نشان مي دهد. البته نسبت توان اشعه به توان پمپاژ را بازده ليزر (Efficiency of laser) تعريف مي كنند.
  • بازدید : 67 views
  • بدون نظر

دانلود پروژه پایان نامه لیزر چیست؟ رو براتون گذاشتم.

دانلود این فایل می تواند کمک ویژه ای به شما در تکمیل یک پایان نامه ی کامل و قابل قبول و ارایه و دفاع از آن در سمینار مربوطه باشد.

برخی از عناوین موجود در این فایل : 

۱- تاریخچه لیزر

۲- لیزر از دید فیزیک

۳- لیزر و شیمی

و بسیاری نکات دیگر…

امیدوارم این مقاله مورد استفاده شما دوستان عزیز قرار بگیره.

پيش گفتار

امروزه تقريباً همه ليزر و موارد كاربرد آن را مي دانند . در تمام دنيا و به ويزه در كشور با استفاده از ليزر و مشتقات آن به طور شگفت انگيزي افزايش داشته است .

هم چنين ليزر در پژوهش هاي علمي و براي محدوده وسيعي از دستگاههاي علمي موارد مصرف پيدا كرده است . برتري ليزر در اين است كه از منبعي براي نور و تابش هاي كنترل شده تك فام و پرتوان توليد مي كند . تابش ليزر با پهناي نور طيف هاي باريك توان تمركزيابي مي شود . چندين برابر درخشانتر از خورشيد است .

ليزر كشفي علمي مي باشد كه به عنوان يك تكنولوژي در زندگي مدرن جا افتاده است . ليزرها به مقدار زياد در توليدات صنعتي ، ارتباطات نقشه برداري و چاپ مورد استفاده قرار مي گيرند . 

  • بازدید : 57 views
  • بدون نظر

دانلود فایل پروژه پایان نامه جدید لیزر ولیزردرمانی و کاربردهای آن در پزشکی رو براتون گذاشتم.

دانلود این فایل می تواند کمک ویژه ای به شما در تکمیل یک پایان نامه ی کامل و قابل قبول و ارایه و دفاع از آن در سمینار مربوطه باشد.

یرخی از عناوین موجود در این مقاله :

لیزرپزشکی وکاربردهای آن_

تفاوت پرتو لیزری و نور معمولی _

معرفی چند نوع لیزر_

تقسیم بندی لیزرها_

و……

کلمه ليزر (LASER) از حروف اول کلمات Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation گرفته شده است

تاریخچه و معرفی :

ليزر مخفف عبارت:  Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationمی‌‌باشد. و به معنای تقويت نور توسط تشعشع تحريک شده است. اولين ليزر جهان توسط « تئودور مايمن » اختراع گرديد كه در آن از ياقوت استفاده شده بود. در سال ۱۹۶۲ پروفسور علی جوان, اولين ليزر گازی را به جهانيان معرفی نمود و بعدها نوع سوم و چهارم ليزرها که ليزرهای مايع و نيمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسويان توسط اشعه ي ليزرِ ايستگاههایِ زمينيشان, دو ماهواره ي خود را در فضا تعقيب کردند, بدين ترتيب ليزر بسيار کار بردی به نظر آمد. نوری که توسط ليزر در يک سو گسيل می‌‌گردد بسيار پر انرژي و درخشنده است و قدرت نفوذ بالايی نيز دارد به طوري که در الماس فرو می‌‌رود.

امروزه استفاده از ليزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ي فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسيار متداول است.

ليزر آخرين و پيشرفته ترين منبع نوری ماست . به عبارت بهتر ليزر تشعشع توليد شده توسط تقويت کننده های نوری ميباشد که در طيف های مختلف از مادون قرمز تا فوق بنفش آن در پزشکی کاربرد دارد. نور ليزر مادون قرمز و فوق بنفش را با چشم نميتوان ديد. ليزر منبع نوری است که نور بينهايت خالص توليد ميکند . درنور خالص بجای طيفی از طول موجها ، فقط يک طول موج داريم . اگر منشوری را جلوی يک منبع نور معمولی نگه داريم شما ميتوانيد طيفی از رنگها (قرمز-نارنجی-زرد-سبز-آبی-نيلی-بنفش) را که از طرف ديگر منشور خارج ميشود مشاهده نماييد در حاليکه اگر اين منشور را در مقابل نور ليزر بگيريم همان رنگی که وارد منشور ميشود از طرف ديگرش خارج ميشود و ديگر طيفی از نور مشاهده نخواهد شد.

از مشخصات ديگر نور ليزر همدوسی آن است که در نور معمولی وجود ندارد .امواج نور معمولی درهم وبرهم است ولی امواج نور ليزربا هم بالا و پايين ميروند . به اين خاصيت نور ليزر همدوسی يا کوهرنسی ميگويند.


  • بازدید : 68 views
  • بدون نظر


دانلود و خرید مقاله و تحقیق جوشکاری با لیزر


تعداد صفحات: ۲۳  نوع فایل :ms-word

توضیحات:

کشف لیزر به سالهای ۱۹۶۰ برمی‌گردد. اولین بار تولید لیزر از گاز CO۲ در سال ۱۹۶۱ با طول موج ۱۰/۶mm توسط جوان، بِنِت و هیرت (Javan، Bennett، Hereto) صورت گرفت و در سال ۱۹۶۴ لیزر با طول موج ۱/۰۶mm از Nd:YA۶ تولید شد.

از سال ۱۹۶۲ به بعد گزارشهای متعددی در زمینه کاربردهای متالورژیکی لیزر که شامل جوشکاری نیز می‌باشد، موجود است. تا سال ۱۹۷۰ از لیزرهای با توان بالا و پیوسته در جوشکاری استفاده نشد و از لیزرهای پالسی استفاده شد. مشخصه اصلی در جوشکاری لیزری و اشعه الکترونی توسط Ready در سال ۱۹۷۱ وجود حالت جوشکاری نفوذی یا (سوراخ کلیدی) در تابش لیزر گزارش شده‌است.



دانلود و خرید مقاله و تحقیق جوشکاری با لیزر


تعداد صفحات: ۲۳  نوع فایل :ms-word


 

جوشکاری با لیزر بطور گسترده ای در صنایع اتومبیل سازی فضایی ، الکترونیک و صنایع سنگین برای اتصال فلزات مختلف بکار گرفته می شود. در صنایع اتومبیل سازی لیزرهای قدرت بالا جهت جوشکاری قسمت های زیادی از قبیل بدنه ، اگزوز و … استفاده می شود گزارش شده در حدود ۷۰ میلیون درز جوش در سال ۲۰۰۰ بطور کلی در سال ۲۰۰۰ بطور مناسب جوشکاری شده که این آمار در سال ۲۰۰۱ به ۹۵ میلیون می رسد. درسالهای اخیر جوشکاری بوسیله پرتو لیزر یا جوشکاری بوسیله لیزرهای دوتایی به یک تکنیک متداول تبدیل گردیده است. مطالعات گذشته نشان می دهد استفاده از پرتوی لیزر دوتایی می تواند اصابت بر آمدگی هات را در سرعت بالا اتفاق نی افتد به تاخیر انداخته و باعث کم شدن سرعت سود کردن می شود. در طول این مطالعات یک آزمایش با جزئیات کامل برای نشان دادن مزایای لیزرهای دوتایی و درک بهتر مکانیزم برای بهبود کیفیت انجام پذیرفت.

 

 

 

  • بازدید : 79 views
  • بدون نظر

خرید و دانلود فایل جوشکاری لیزر تخصصی

ليزرها بر اساس اصل كلي كه در بسامدهاي ميكروموج اختراع گرديده بود و به آن ميزر (تقويت ميكروموج توسط گسيل تابش القايي) گفته ميشد، كار ميكنند. وقتي طول موج نوسان به ناحيه بسامدهاي اپتيكي ميرسد، طبيعتاً به آن ليزر (تقويت نور توسط گسيل تابش القايي) گفته ميشود.

اختراع اولين ليزر به سال ۱۹۶۰ توسط تئودور مايمن بازميگردد و آن يك ليزر ياقوت است كه با لامپ درخش فعال ميشود. جالب است بدانيم كه امروزه ليزرهاي حالت جامد (نظير ياقوت، نئوديميوم ياگ) نيز كم و بيش به صورت همان تكنيك قديمي خود كار ميكنند. روش دميدن محيط فعال از طريق اپتيكي است. البته حضور ليزرهاي نيمرسانا و تابش انها در ناحيه جذب شديد بلورهاي ليزر، تكنولوژي بسيار جديد امروزي را كه دمش ليزرهاي حالت جامد توسط ليزرهاي نيمرساناست متحول ساخته است. اين ليزرها كه با باريكة ليزرهاي نيمرسانا دميده ميشوند، بسيار كوچك و قابل حمل و كم مصرف و با بازدهي بالايي هستند. حتي در اين خصوص پا فراتر گذاشته شده …..

  • بازدید : 48 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

کلمه لیزر (laser) در واقع از حروف نخست کلمات Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation که به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش است، گرفته شده است.

نگاه اجمالی 
لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه ‌برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است. 
انیشتین در ۱۹۱۷ میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهل سال بعد ، تاونز و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکار گیری آمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم میزر پدید آوردند که در فرکانس ۲٫۳X1011Hz کار می‌کرد.

نخستین لیزر در ۱۹۶۰ بوسیله میلمن ، با استفاده از یاقوت قرمز (ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه ۵ درصد اکسید کروم III ساخته شد و اولین لیزر گازی He – Ne توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد. در سال ۱۹۸۶ کشف شد که منبع لیزر می‌تواند نور همدوس تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است. 
نحوه ایجاد پرتو لیزر 
اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از بلورهایی مثل یاقوت ، ایتریوم ، آلومینیوم گارنت ، () یا گازهایی مثل CO2 و He – Ne و … و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – ۶G می‌‌باشد. انیشتین در سال ۱۹۱۶ نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد.
چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر E2 واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که hv = E2 _ E1 باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو فوتون حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد N2 در تراز E1 باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی E2 برسند.
چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که N2  N2 گردد، به عبارت دیگر ، تجمع معکوس رخ دهد. فرآیندی که طی آن تجمع معکوس صورت می‌‌گیرد، دمش می‌نامند. وقتی یک سیستم دو ترازی با محیط اطراف خود در حال تعادل گرمایی باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر Nj کمتر از جمعیت تراز Ni خواهد بود. با استفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توان Ni را با Nj مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.
چنانچه بتوان مقدار Nj را بیشتر از Ni نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابش لیزر را بوجود می‌آورند.
قرار دادن محیط تولید لیزر در یک مشدد نوری با انتهای آینه‌ای که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای کاواک به بیرون گسیل می‌شود. 
نور لیزر
وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها
تولید شد، با رفت و برگشت بین آینه‌ها
متمرکزتر می‌شود. 

تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی 
پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش (UV) و مادون قرمز (IR) ، جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.
اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد. 

نمونه‌هایی از لیزرهای متداول 
لیزرهای متدوال مادون قرمز (IR (2 _ 10μm لیزر مونو اکسید کربن (CO) ، لیزر دی اکسید کربن (CO2) و بلورهای هالیدهای قلیایی و ابزار دیودی. لیزر نئودنیوم یق () تابشی در طول موج ۱٫۰۶ میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم در IR نزدیک هستند. (طول موج از ۲۰۰۰nm تا ۷۰۰nm) لیزرهای محدوده نامرئی (۴۰۰ _ ۷۰۰nm) لیزرهای آرگون _ کریپتون و لیزر هلیوم _ نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم_یاقوت کبود.
لیزرهای محدوده ماورای بنفش (۲۰۰ _ ۴۰۰nm) لیزرهای اگزایمر (لیزر هالید گاز نادر) ، نیتروژن ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده ، لیزرهای  با فرکانس چندین برابر شده. 
طبقه بندی لیزر در حالت کلی 
لیزر پیوسته کار 
لیزر پالسی 
هولوگرام 
هولوگرام یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک آینه از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه عکاسی فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.
چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، مکانیزم ایجاد لیزر و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس ۱۲-۱۰ ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در گازها و مایعات ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.

انواع لیزر
لیزر حالت جامد 
در این نوع لیزر ، ماده فعال ایجاد کننده لیزر ، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا درون شیشه ، به صورت ناخالصی قرار داده شده است. فلزاتی که برای این منظور بکار می‌روند عبارتند از:
اولین سری فلزات واسطه 
لانتانیدها 
آکتنیدها 

ازمهمترین لیزرهای حالت جامد می‌توان از لیزر یاقوت که یک لیزر سه ترازی است و لیزرهای نئودنیوم (Nd:glass , Nd:YAG) می‌توان نام برد. 
لیزر گازی 
ماده فعال در این سیستمها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه با گازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعضی از این مواد عبارتنداز: نئون به همراه هلیوم (لیزر هلیم_نئون) ، دی اکسید کربن به همراه نیتروژن و هلیوم ، آرگون ، کریپتون ، هگزا فلورئید و … . 
لیزر مایع 
از مایعات بکار رفته در این نوع لیزرها اغلب به منظور تغییر طول موج یک لیزر دیگر استفاده می‌شود. (اثر رامان). بعضی از این مواد عبارتند از: تولوئن ، بنزن و نیتروبنزن. گاهی محیط فعال برخی از این لیزرها را محلولهای برخی ترکیبات آلی رنگین از قبیل مایعاتی نظیر اتانول ، متانول یا آب تشکیل می‌دهد. این رنگها اغلب جز رنگهای پلی‌متین یا رنگهای اگزانتین و یا رنگهای کومارین هستند. 
لیزر نیم رسانا 
این نوع لیزرها به لیزر دیود و یا لیزر تزریقی نیز معروفند. نیم رساناها از دو ماده که یکی کمبود الکترون داشته ، (نیم رسانای نوع p) و دیگری الکترون اضافی دارد، (نیم رسانای نوع n) تشکیل شده‌اند. وقتی این دو به یکدیگر متصل می‌شوند، در محل اتصال ناحیه‌ای به نام منطقه اتصال p_n بوجود می‌آید. آن منطقه جایی است که عمل لیزر در آن رخ می‌دهد.
الکترونهای آزاد از ناحیه n و از طریق این منطقه به ناحیه p مهاجرت می‌کنند. الکترون هنگام ورود به منطقه اتصال ، انرژی کسب می‌کند و هنگامی‌ که می‌خواهد به ناحیه p وارد شود، این انرژی را به صورت فوتون از دست می‌دهد. اگر ناحیه p به قطب مثبت و ناحیه n به قطب منفی یک منبع الکتریکی وصل شود، الکترونها از ناحیه n به ناحیه p حرکت کرده و باعث می‌شوند تا در منطقه اتصال ، غلظت زیادی از مواد فعال بوجود آید. با از دست دادن فوتون ، تابش الکترومغناطیسی حاصل می‌گردد.

چنانچه دو انتهای منطقه اتصال را صیقل دهند، آنگاه یک کاواک لیزری بوجود خواهد آمد. اصولا این نوع لیزرها را طوری می‌سازند که با استفاده از ضریب شکست دو جز p و n ، کار تشدید پرتو لیزر انجام شود. یکی از نقاط ضعف لیزرهای نیم رسانا همین است، زیرا با تغییر دما ، میزان ضریب شکست و به دنبال آن خواص پرتو حاصله ، تفاوت خواهد کرد. به همین دلیل لیزرهای دیودی نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند.
در یک نوع از این لیزرها از بلور گالیم_آرسنید استفاده می‌شود که در آن تلوریم و روی به عنوان ناخالصی وارد می‌شوند. هنگامی که در بلور فوق بجای برخی از اتمهای آرسنیک ، اتم تلوریم قرار داده شود، جسم حاصل نیم رسانایی از نوع n برده و وقتی که اتمهای روی مستقر می‌گردند، ماده بدست آمده از خود خاصیت نیم رسانای p را نشان خواهد داد. 
لیزر شیمیایی 
در این نوع لیزرها ، تغییرات انرژی حاصل از یک واکنش شیمیایی باعث برانگیزش بعضی از فرآورده‌ها و در نتیجه وارونگی جمعیت می‌شود که به دنبال آن عمل لیزر اتفاق می‌افتد. تجزیه هالید نیتروزیل () و  توسط نور را می‌توان به عنوان مثال ذکر نمود. در تجزیه هالید نیتروزیل  و در تجزیه  ،  برانگیخته می‌شود.  می‌تواند کلر یا برم باشد. 
لیزر کی‌لیتی 
به دلیل وجود تابشهای فلورسانس پرشدت حاصل از بعضی ترکیبات کی‌لیتی لانتانیدها ، استفاده از این سیستمها چندان مورد توجه نبوده است. این ترکیبات ایجاد پرتو لیزر را ممکن ساخته است. یکی از مکانیسمهای پیشنهادی برای این فرآیند آن است که ابتدا لیگاند برانگیخته شده و سپس یک جهش بدون تابش درون مولکولی به تراز برانگیخته فلز صورت گیرد و به دنبال آن یون فلزی با گسیل تابش فلورسانس به تراز پایه برمی‌گردد.
این تابش سرچشمه پرتو نور لیزر است. β – دی‌کتونها از جمله لیگاندهایی هستند که با لانتانیدها تولید ترکیبات کی‌لیتی می‌نمایند. در چنین سیستمهایی می‌توان با استفاده از یونهای فلزی گوناگون ، لیزرهای کنترل شده) بدست آورد. لکن نیاز به درجه حرارت پایین جهت تامین کارآیی خوب ، از توجه و مطالعه در مورد این سیستمها کاسته است.



آشنايي با ليزر و تاريخچه آن
حتماً تا کنون درباره (DVD) يا CD و يا جراحي چشم با ليزر و غيره چيزهايي شنيده ايد، و حتماً اين بزرگترين اختراع علوم را تا کنون به عناوين مختلف استفاده کرده ايد؛ بدون آنکه از خودتان سؤال کرده باشيد که مخترع ليزر چه کسي بوده است. آيا ميدانيد که مخترع ليزر يک ايراني بوده است؟ اولين نوع ليزر؛ ليزر گازي بود (که در سيستم درماني و صنايع بطور گسترده بکار برده مي شود)، که توسط آقاي علي جوان متخصص فيزيک اختراع شد. 

ليزر – يک امکان در سال ۱۹۳۰
در دنياي علمي و علوم، اين مثل هميشه گفته مي شود که وقتي که زمان براي يک اختراع يا يک کشف درست شده و شما آنرا انجام ندهيد، کس ديگري انجام خواهد داد. اين مثل تا حد زيادي حقيقت دارد. اما هميشه اينطور نيست. بعضي وقتها آدمها يک فکر خوب را از دست ميدهند. 

وقتي که نوبت برسد به ليزر، ليزر گازي، ميتوانست در سال ۱۹۳۰ اختراع شده باشد، نه پس از سي سال در سال ۱۹۶۰ که من آنرا اختراع کردم. اگر شما به تاريخ علمي نگاه کرده باشيد، مخصوصاً به فيزيکدانان اروپايي، آنها به اختراع ليزر در سالهاي ۱۹۳۷ و ۱۹۳۸ خيلي نزديک شده بودند. دانشمندان در حال مطالعه بر روي اتمها بودند، که چگونه امواج نوري را بيرون بدهند (تقويت نور در گازها به وسيله گسيل القائي پرتوافکني)، و آنها به اختراع ليزر خيلي نزديک شده بودند. از نوشتجات آنها شما ميتوانيد ببينيد که آنها به راه درست رفته بودند، اما بعداً راه را اشتباه رفته و از مسير اصلي منحرف شدند. اگر من در همان سالها بودم مطمعناً آنرا اختراع ميکردم. مبالغه نميکنم و ميدانم که آنرا انجام ميدادم. 
  • بازدید : 63 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ليزر … از اعجاز‌آميز‌ترين موهبت‌هاي طبيعت است كه براي مصارف گوناگون سودمند است. پليني، تاريخ طبيعي، جلد ۲۲٫ ص ۴۹ (قرن اول ميلادي)

برداشت از نوشته‌هاي پليني بزرگ:

ليزر در دوران تمدن يونان ـ روم

در دوران تمدن يونان ـ روم (تقريباً از قرن ششم پيش‌ از ميلاد تا قرن دوم ميلاد) ليزر بخوبي شناخته شده و مشهور بود. گياهي خودرو بود (احتمالاً از رده گياهان چتري) كه در ناحيه وسيعي در اطراف سيرن (ليبي امروز) مي‌روييد. گاهي هم «ليزر پيتيوم» ناميده مي‌شد و به علت خواص اعجاز‌گرش آن را هديه‌اي از جانب خداوند مي‌دانستند.

از زمان ابداع نخستین لیزر توسط maiman در ۱۹۶۰ ، کاربرد های متنوع لیزر در شاخه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. جراحی لیزری قطعا ار مهمترین این کارها و یکی از برجسته ترین تحولات در پزشکی قرن حاضر به شمار می آید. در واقع می توان گفت که انواع گوناگون لیزر ها به عنوان ابزار بی رقیبی در پزشکی نوین مطرح گردیده اند . دو دهه پیش کاربرد های بالینی لیزر فقط به شاخه چشم پزشکی محمدود می شد و از جمله جالب ترین جراحی های لیزری که امروزه نیز به طور گسترده ای متداول است به کار گیری لیزر یونی ارگون در درمان جدا شدگی شبکیه چشم می باشد. اما در حال حاضر به جرت می توان گفت که لیزر به تمامی شاخه های پزشکی رسوخ کرده و گسترش چشم گیری داشته است. این امر به دلیل گوناگونی سیستم های لیزری موجود ، تنوع پارامتر های فیزیکی و نیز اشتیاق شدید برخی گروه ها پژوهشی بوده است که بدین ترتیب تقریبا تمامی شاخه های جراحی در به کار گیری لیزر ها حمت گمارده اند . البته در برخی موارد به ویژه در شاخه ی موسوم بر انگیزش بیولوژیک ، پژوهشگران سمت گیری مناسبی را اتخاذ نکرده بودند و با سعی فراوان به چاپ مقالات بیشتر اهتمام می ورزیدند و تولید کنندگان برخی از سیستم های لیزری نیز به منظور سود بیشتر به تبلیغ محصولات خود می پرداختند اما سر انجام در یافتند که برخی از این سیستم ها دارای کارایی مناسب نیستند اما از سوی دیگر بسیاری از روش های لیزری که با یاری دانشمندان توسعه یافته است در عمل نیز ثمر بخش بوده اند . در حال باید همواره توجه داشت که این روش های درمانی به وسیله ی دیگر محققان نیز تایید شد و نتایج تحقیقات با ارئه مدارک مستدل در ژورنالهای معتبر علمی انتشار یابد . علاوه بر روش ها ی متداول معالجه لیزری ، امروزه برخی تکنیک های تشخیصی جالب نیز به مجموعه کاربرد ها افزوده شده است. در اواخر دهه ۶۰ میلادی لیزر ها در شاخه های دیگر پزشکی نیز وارد شدند و  امروزه مجموعه ای بزرگ از روش های لیزری در سرتاسر جهان به کار گرفته می شود اغلب آن ها به خانواده موسوم به « جراحی با حداقل اثر تهاجمی » تعلق دارند که به معنای جراحی بدون تماس و با کمترین میزان خون ریزی است . دو ویژگی فوق ، باعث شده تا لیزر به عنوان یک تیغ جراحی منحصر به فرد و وسیله کمک در مانی ارزشمندی مطرح شود . بسیاری از بیماران و همچنین جراحان ، لیزر را به مثابه ابزاری شگفت انگیز باور داشته اند که البته این ممکن است تا حدی گمراه کننده باشد و همواره لیزر نتواند خواسته های غیر عهادی یا بلند پروازانه ما را بر آورده سازد. باید توجه داشت که همیشه به داوری دقیقی در مورد پیشرفت های نوین لیزری نیازمندیم و به صرف گزارش هایی که در مورد معالجه با لیزر منتشر می شود نمی توادن ارزش درمانی آن را تضمین کرد، مگر آن که مطالعات مستقل نیز به ارزیابی و تایید مجدد آن بپردازد. یک نوع بر همکنش لیزری ممکن است در درمان نوعی بیماری به کار آید. اما همان اثر در معالجه بیماری دیگر فاجعه آمیز باشد . به عنوان مثال گرم کردن بافت سرطانی توسط پرتو دهی لیزر می تواند به مرگ نسوج ( نگروزه شدن ) تومور سرطانی منجر گردد که مورد نظر ماست. اما به کار گیری همین پارامتر های لیزری به منظور انعقاد شبکیه ای به ایجاد سوختگی در شبکیه و نا بینایی بازگشت ناپذیر منجر می گردد . آثار حرارتی در دمای بیش از c60 درجه منجر به ایجاد صدمات بازگشت ناپذیر می گردند. سیستم های لیزری به ۲ دسته لیزر های موج پیوسته و لیزر های پالسی تقسیم بندی شده اند اغلب لیزر های گازی و برخی لیزر های حالت جامد به گروه اول تعلق دارند ، حال آن که خانواده لیزر ها پالسی عمدتا ً شامل لیزر های دیگر حالت جامد، اگزایمر و لیزر های رنگینه ای است.                             
در جدول فهرستی از انواع لیزر های پزشکی به هموراه دو پارامتر مشخصه آن ها یعنی طول موج و عرض پالس ( یا زمان پرتو دهی در لیزر های موج پیوسته ) داده شده اند. این فهرست بر حسب عرض پالس مرتب شده است زیرا مدت پرتو دهی یک پرامتر مهم در تعیین نوع برهمکنش لیزر با بافت طول موج ، دومین پارامتر مهم لیزر است که تعیین کننده عمق نفوذ تابش لیزر درون بافت می باشد و بیانگر آن است که پارامتر های جذب و پراکندگی تا چه میزان موثر می باشند . پارامتر موسم یعنی چگالی انرژی لیزر نیز حائض اهمیت است و اندازه آن یک شرط لازم برای تعیین نوع اثر بر همکنش لیزر با بافت ومحدوده آن به شمار می آید با کاربرد های پزشگی در چگالی های انرژی بین j/cm  1 تا j/cm  1000 به و قوع می پیوندند و این گستره نسبتا باریک در مقایسه با بازه عرض پالس می باشد که در مطالعه آثار برهمکنشی لیزر با فت تا ۱۵ مرتبه  بزرگی قابل تغییر است. پارامتر چهارم یعنی شدت پرتودهی ( چگالی توان سطحی باریک لیزر ) که بنا به تعریف نسبت چگالی انرژی به عرض پالس می باشد نیز قابل توجه است.                         
اخیراً دو پیشرفت مهم در فناوری لیزر سهم به سزایی در متحول ساختن تحقیقات پزشکی داشته است. این دو عبارتند از لیزر های دیودی و لیزر الکترون آزاد. لیزر های دیودی می توانند به صورت موج پیوسته یا پالسی گسیل نمایند و به طور خارق العاده ای کوچک می باشند اما در عوض لیزر های الکترون آزاد که با استفاده از باریکه ها چند مگاالکترون ولتی ( mev ) شتاب دهنده های الکترونی کار می کنند قادر به تولید پالس های لیزری بسیار کوتاه می باشند ولی چون ماشین های قول پیکر و عظیمی هستند ، فقط در مکان خاصی می توانند نسب و مورد استفاده قرار گیرند .                                    
پیشرفت کنونی در جراحی لیزری به توسعه سریع سیستم های لیزری پالسی وابسته است.          
در حال حاضر بسیاری از لیزر های پزشکی یا تابش موج پوسته دارند و یا پالس های با عرض بیش یک میکرو ثانیه گسیل می کنند بنابراین آشکارا می تواند گفت که در ارتباط با این لیزر ها تحقیقات در آثار گرمایی محدود شده است. اما هنگلمی که پالس های لیزری کو تاه تری تولید شوند آنگاه امکان وقوع انواع دیگر بر همکنش های لیزر با بافت وجود خواهد داشت. این آار عمدتا از انواع غیر حرارتی بوده و بر اساس سازو کار های کندگی مانند نور کندگی ، کندگی القایی پلاسمایی و با فر آیند گسیختگی نوری می با شد که در مقیاس های نانو ثانیه و پیکو ثانیه روی می دهند .                   
به طور کلی می تواند چنین خلاصه نمود که توسعه و تکامل سیستم های لیزری که قادر به تولید غالب های کوتاه تری می باشند همواره کاربد های نوین و جالبی را با خود به همراه آورد. 
نخستین لیزر یک لیزر یاقوت با دمش لامپ درخش زنون بود . خروجی این لیزر به صورت پالس بسیار تیز مشخص می شد. معمولاً مدت زمان گسیل لیزری توسط لامپ درخش تعیین می گردد که به طول عمر تراز بالایی لیزر مطابقت دارد و در مورد یاقوت حدود ms 1 است. با ابداع سوئیچ Q  ، پالسهایی تا حدود ns  50 بهدست آمد . ابزار مکانیکی مانند آینه های چرخان یا دریچه های دوار و ابزار نوری همچون کریستالهای پاکلز آکوستواپتیکی یا الکتروپتیکی می توانند بعنوان ابزار سوئیچ Q   به خدمت گمارده شوند. در هر دو حالت تلفات درون تشدید گر ( کاواک ) به طور مصنوعی به میزان بالایی نگهداشته شده تا آن که وارونی بسیار بزرگی در ترازهای انرژی گذار لیزری حاصل شود. آن گاه به هنگام برداشت تلفات ، تمامی انرژی انباشته شده در محیط فعال لیزر به ناگهان توسط فرآیند گسیل القایی در تشدیدگر به بارکه لیزر تبدیل می شود. تولید پالسهای زمانی کوتاه تر نیز با بکارگیری قفل شدگی مد درون کاواک لیزر قابل دستیابی است. در حین عمل قفل شدگی مد ، مدولاسیون میدان الکترومغناطیسی با بکارگیری کریستالهای مدوله ساز سریع ( قفل شدگی مد فعال ) یا با کمک جاذب های اشباع پذیر ( قفل شدگی مد غیر فعال ) انجام می پذیرد . بدینوسیله فاز های کلیه مد های طولی نوسان کننده لیزر اجباراً همپوشانیده می شوند که در نتیجه آن پالسهای پیکوثانیه ای بدست خواهند آمد. یک نمونه از چنین لیزر هایی ، لیزر nd:yag  با پهنای باند اپتیکی در مرتبه nm  1 می باشد. این پهنای باند ، کوچکترین عرض پالس قابل حصول را فقط به چند پیکو ثانیه محدود خواهد ساخت .از این رو به منظور ساخت لیزر های فمتو ثانیه ای اساساً می بایست در ساخت محیطهای فعال لیزر با پهنای باند اپتیکی وسیع تر تحولی حاصل می شد که امروزه این امر با تولید کریستال هایی نظیر ti:sapphire یا cr:lisaf میسر شده که پالسهای لیزری به کوتاهی fs 5/8  تولید می کنند . این امر در مقاله zhou (1994 ) نیز بیان گردیده است. این بازه زمانی از نظر گستره مکانی ، معادل با چند طول موج است. مهمترین روشهای تولید پالس در کتاب ارزشمند siegman (1986) به نگارش در آمده است.
  • بازدید : 40 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده:

پيشرفت سريع تكنولوژي ليزر از سال ۱۹۶۰ ميلادي ، هنگامي كه اولين ليزر با موفقيت تهيه شد ، شروع گرديد . ليزر امروزه در زمينه‌هاي گوناگون از قبيل بيولوژي ، پزشكي ، مدارهاي كامپيوتر ، ارتباطات ، سيستم‌هاي اداري ، صنعت ، اندازه‌گيري در زمينه‌هاي مختلف و … بكار برده مي‌شود . ليزر يك منبع نور خاص است و بطور كلي با نور لامپهاي معمولي ، چراغ برق ، نور فلورسانت و غيره تفاوت فاحش دارد و در مقايسه با ساير منابع نور : در رده‌اي با مشخصات فوق‌العاده نوري قرار دارد . اين مطلب با عنوان اينكه نور ليزر از همدوستي (coherence) فوق‌العاده برخوردار است ، بيان مي‌شود .
ليزر را مي‌توان در مقايسه با ساير مولد‌هاي نوري كه فقط نور را منتشر مي‌كنند ، يك فرستنده نوري پنداشت . تا قبل از ظهور ليزر محدوده فركانس امواج راديوئي و محدوده نوري از نقطه‌ نظر همدوستي با يكديگر اختلاف داشتند . در فيزيك راديوئي بطور گسترده‌اي امواج همدوس مورد استفاده قرار مي‌گيرند و اين در حالي است كه امواج نوري (اپتيكي) غير همدوس نيز در اختيار است . در گذشته كتب درسي تنها مكاني بود كه امواج ليزري مورد بحث قرار مي‌گرفت . اين امواج هنگامي واقعيت پيدا كردند كه ليزر اختراع گرديد .
دانش مربوط به ليزر در حقيقت علم تابش نور همدوس (coherence radiation) است گرچه اين رشته از دانش فيزيك در حدود ۲۰سال است ظهور نمود و در حال تكامل است . معذالك نمودهاي نوظهور آن در معرض كاربردهاي جالب قرار گرفته‌اند .
آنچه در اين تحقيق مورد بحث قرار مي‌گيرد كاربردهاي ليزر و ليزر به عنوان سلاح مخرب و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري و قوانين بين‌الملل در مورد اين تكنولوژي برتر مي‌باشد .
كاربرد ليزر در مصارف نظامي 
كاربرد ليزر در مصارف نظامي 
كاربردهاي نظامي ليزر هميشه عمده ترين كاربردهاي آن بوده است . فعلا مهمتريم كاربردهاي نظامي ليزر عبارت اند از:
الف) فاصله يا بهاي ليزري 
ب) علامت گذارهاي ليزري
ج) سلاح هاي هدايت انرژي 
فاصله ياب ليزري مبتني بر همان اصولي است كه در رادارهاي معمولي از آن ها استفاده مي شود. يك تپ كوتاه ليزري ( معمولا با زمان ۱۰ تا ۲۰ نانوثانيه) به سمت هدف نشانه گيري مي شود و تپ پراكنده برگشتي بوسيله يك دريافت كننده مناسب نوري كه شامل آشكارساز نوري است ثبت مي شود. فاصله مورد نظر با اندازه گيري زمان پرواز اين تپ ليزري به دست مي ايد. مزاياي اصلي فاصله ياب ليزري را مي توان به صورت زير خلاصه كرد:
الف) وزن – قيمت و پيچيدگي آن به مراتب كمتر از رادارهاي معمولي است.
ب) توانايي اندازه گيري فاصله حتي براي هنگامي كه هدف در حال پرواز در ارتفاع بسيار كمي از سطح زمين و يا دريا باشد.
اشكال عمده اين نوع رادار در اين است كه باريكه ليزر در شرايط نامناسب رويت به شدت در جو تضعيف مي شود. فعلا چند نوع از فاصله يابهاي ليزري با بردهاي تا حدود ۱۵ كيلومتر مورد استفاده اند:
الف) فاصله ياب هاي دستي براي استفاده سرباز پياده يكي از آخرين مدل هاي آن در آمريكا ساخته شده كه در جيب جا مي گيرد و وزن آن با باتري حدود ۵۰۰ گرم است. 
ب) سيستم هاي فاصله ياب براي استفاده در تانكها
ج) سيستم هاي فاصله ياب مناسب براي دفاع ضد هوايي
اولين ليزرهاي كه در فاصله يابي از آن ها استفاده شد ليزرهاي ياقوتي با سوئيچ Q بودند. امروزه فاصله يابهاي ليزري اغلب بر اساس ليزرهاي نئودميم با سوئيچ Q طراحي شده اند. گرچه ليزرهاي CO2 نوع TEA در بعضي موارد ( مثل فاصله ياب تانك ها ) جايگزين جالبي براي ليزرهاي نئودميم است.
دومين كاربرد نظامي ليزر در علامت گذاري است. اساس كار علامت گذاري ليزري خيلي ساده است : ليزري كه در يك مكان سوق الجيشي قرار گرفته است هدف را روشن مي سازد به خاطر روشنايي شديد نور هنگامي كه هدف به وسيله يك صافي نوري با نوار باريك مشاهده شود به صورت يك نقطه روشن به نظر خواهد رسيد. سلاح كه ممكن است بمب – موشك – و يا اسلحه منفجر شونده ديگري باشد بوسيله يك سيستم احساسگر مناسب مجهز شده است. در ساده ترين شكل اين احساسگر مي تواند يك عدسي باشد كه تصوير هدف را به يك آشكارساز نوري ربع دايره اي كه سيستم فرمان حركت سلاح را كنترل مي كند انتقال مي دهد و بنابراين مي تواند آن را به سمت هدف هدايت كند. به اين ترتيب هدف گيري با دقت بسيار زياد امكان پذير است. ( دقت هدف گيري حدود ۱ متر از يك فاصله ۱۰ كيلومتري ممكن به نظر مي رسد.) معمولا ليزر از نوع Nd: YAG است. در حالي كه ليزرهاي CO2 به خاطر پيچيدگي آشكارسازهاي نوري ( كه مستلزم استفاده در دماهاي سرمازايي است) نامناسب اند. علامت گذاري ممكن است از هواپيما – هليكوپتر و يا از زمين انجام شود. ( مثلا با استفاده از يك علامت گذار دستي)
اكنون كوشش قابل ملاحظه اي هم در آمريكا و هم در روسيه براي ساخت ليزرهايي كه به عنوان سلاحههاي هدايت انرژي به كار مي روند اختصاص يافته است. در مورد سيستم هاي قوي ليزري مورد نظر با توان احتمالا در حدود مگا وات ( حداقل براي چند ده ثانيه ) يك سيستم نوري باريكه ليزر را به هدف ( هواپيما – ماهواره يا موشك ) هدايت مي كند تا خسارت غير قابل جبراني به وسايل احساسگر آن وارد كند و يا اينكه چنان آسيبي به سطح آن وارد كند كه نهايتا در اثر تنش هاي پروازي دچار صدمه شود سيستم هاي ليزر مستقر در زمين به خاطر اثر معروف به شكوفايي گرمايي كه در جو اتفاق مي افتد فعلا چندان عملي به نظر نمي رسند. جو زمين توسط باريكه ليزر گرم مي شود و اين باعث مي شود كه جو مانند يك عدسي منفي باريكه را واگرا سازد با قرار دادن ليزر در هواپيماي در حال پرواز در ارتفاع بالا و يا در يك سفينه فضايي مي توان از اين مساله اجتناب ورزيد. اطلاعات موجود در اين زمينه ها به علت سري بودن آن ها اغلب ناقص و پراكنده اند. اما به نظر مي رسد كه اين سيستم ها كلا شامل باريكه هايي پيوسته با توان ۵ تا ۱۰ مگا وات (براي چند ثانيه ) با يك وسيله هدايت اپتيكي به قطر ۵ تا ۱۰ متر باشند مناسب ترين ليزرها براي اينگونه كاربرد ها احتمالا ليزرهاي شيميايي اند ( DF يا HF) . ليزرهاي شيميايي به ويژه براي سيستم هاي مستقر در فضا جالب اند زيرا توسط آن ها مي توان انرژي لازم را به صورت انرژي ذخيره فشرده به شكل انرژي شيميايي تركيب هاي مناسب تامين كرد. 
سلاحهاي ليزري و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري :
غير قابل اجتناب است كه ميدان جنگ ليزري به طور محسوسي سالهاي آينده جنگ را تهديد نكند . اين نتيجه نه تنها توسعه و استفاده از سلاحهاي ليزري مفيد است بلكه نتيجه شمار فزاينده‌اي از وسائل ليزري از قبيل مسافت‌ياب و هدف‌ياب مي‌باشد . بنابراين در نيروهاي مسلح لازم است كه از حساسه‌ها و توسط اقدامات عامل و غير عامل الكترومغناطيسي حفاظت شود . تهديد اوليه ليزري از خود سلاحهاي ليزري بوجود مي‌آيد نگهداري و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري مسائل مشكلي است كه تاكنون حل نشده باقي مانده‌اند .
عامل راهنما ، هدايت ، تنظيم و رديابي (موشكها) 
اهدافيكه در مورد رد يابي قرار ميگيرند ميبايستي داراي منبع تابش باشند كه آنها را از زمينه اطراف خود از نظر اپتيكي متمايز نمايد تا آشكار ساز موشك بتواند آنها را شناسائي وبا انجام مأموريت خود هدف مذكور را نابود نمايد ،در مواردي هدف يا اهداف مشخصي بدلايلي مثلاً عدم فعاليت داراي چنين منابع اپتيكي نميباشند ازطريق ارسال يك تابش ليزري ازسوي نيروي خودي،مثلا”ديده باني ويانيروي پياده، به طرف هدف موردنظر،هدف مذكور براي انهدام توسط آشكارسازهاي موشكهاي خودي كه در منطقه حضور دارند برگزيده ومشخص ميشودوكاملا” از زمينه اي كه درآن قرارگرفته است متمايز ميگردد. 
  • بازدید : 53 views
  • بدون نظر

این مقاله در ۶ صفحه می باشد.

در زیر قسمتی از مقدمه قرار گرفته است.


کنترل PWM موتور(کنترل سرعت موتور)

 در زیر نقشه لازم جهت کنترل سرعت یک موتور را مشاهده می کنید.که می بایست برای laser show همین نقشه را برای یک موتور دیگر نیز تکرار کنید.از این مدار جهت کنترل فن نیز می توانید استفاده کنید.اگر می خواهید از این مدار در یک فاصله زمانی طولانی و مداوم استفاده کنید برای ترانزیستور های قدرت BD 140 از خنک کننده یا heat sink برای هر دو ترانزیستور استفاده کنید.
نحوه چیدمان قطعات در نقشه مشخص است.و نیازی به توضیح ندارد.
ترانزیستور
BD140 یک ترانزیستور قدرت PNP یا مثبت است


عتیقه زیرخاکی گنج