LASER to anglojęzyczny skrót utworzony z pierwszych liter słów Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationco w języku polskim oznacza :wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Teoretyczne podstawy mechanizmów wzmocnienia światła dał w 1917 roku Albert Einstein. Urzeczywistnieniem teorii promieniowania laserowego stał się ponad 40 lat później pierwszy - zbudowany przez Amerykanina Teodora Maimana - laser rubinowy.
JAK DZIAŁA LASER
Niektóre lasery zawierają kryształy, inne zaś mają wewnątrz rurkę z gazem lub cieczą. Wyładowanie elektryczne lub błysk jaskrawego światła wymusza emisję, dostarczając atomom w laserowym ośrodku aktywnym dodatkowej energii. Atomy tracą tę energię, emitując światło. Następuje to stopniowo; początkowo w akcji laserowej bierze udział niewielka liczba atomów, potem akcja się wzmaga - włącza się do niej coraz więcej atomów, emitując światło dokładnie o tej samej długości fali. Pomagają w tym lustra umieszczone na obu końcach lasera, wielokrotnie odbijające wiązkę światła. Jedno z luster jest półprzepuszczalne, co pozwala na wydostanie się wiązki na zewnątrz w postaci ciągłej lub w formie impulsów, w zależności od rodzaju lasera. Barwa światła laserowego ściśle zależy od rodzaju ośrodka aktywnego. Na tej zasadzie można otrzymywać światło w zakresie od ultrafioletu do podczerwieni.
ZASTOSOWANIE LASERÓW
W kasach supermarketów wykorzystuje się lasery do odczytywania kodów paskowych ( wzoru składającego się z czarnych i białych linii) na sprzedawanych artykułach. Kreski odbijają wiązkę światła laserowego w postaci impulsów, zamienianych na sygnały elektryczne. Na podobnej zasadzie działają odtwarzacze laserowe.
Coraz powszechniej stosuje się lasery w medycynie, na przykład do wypalania komórek rakowych czy przyklejania siatkówki oka.
Lasery wojskowe naprowadzają pociski na cel, a w fabrykach używa się laserów o dużej mocy do przycinania metali, szkła a nawet materiałów na ubrania. Spójne światło laserowe służy także do wytwarzania hologramów.
Ze względu na gwałtownie rosnący krąg zastosowań laserów, nastąpił bardzo szybki rozwój techniki laserowej na świecie. Jeszcze do niedawna dla szarego człowieka laser kojarzył się z techniką militarną i filmami science fiction, teraz lasery wdarły się prawie we wszystkie dziedziny naszego życia. Lasery cieszą się dużym powodzeniem począwszy od zastosowań wojskowych, poprzez przemysł, telekomunikację, medycynę, po tak rozpowszechnione urządzenia jak odtwarzacze CD, czytniki kodów paskowych czy wskaźniki laserowe.
W dużym uproszczeniu, zobrazowanie budowy i działania lasera przedstawia rysunek. Do ośrodka o właściwościach wzmacniających światło, dostarczana jest energia świetlna lub elektryczna ( proces ten nazywamy pompowaniem lasera ), co w efekcie powoduje emisję wymuszoną. Ośrodek wzmacniający umieszczony jest wewnątrz rezonatora składającego się z dwóch zwierciadeł, z których jedno jest całkowicie odbijające, drugie natomiast jest częściowo przepuszczalne. W wyniku emisji wymuszonej, wewnątrz rezonatora (zapewniającego sprzężenie zwrotne ), układ staje się generatorem światła. Poprzez zwierciadło pólprzepuszczalne (emisyjne) , na zewnątrz układu wydostaje się część światła, stanowiąca użyteczną wiązkę laserową. Wiązka ta może zostać poddana dalszej obróbce na drodze optycznej, w celu przygotowania jej do określonych zadań.
1. osrodek wzmacniający
2.elementy pompujące
3. zwierciadło odbijające całkowicie
4. zwierciadło częciowo przepuszczalne
5. wyjsciowa wiązka laserowa
Ogólnie w zastosowaniach medycznych lasery, pod względem mocy wyjściowej możemy podzielić na dwie grupy.
Do pierwszej grupy należą lasery niskoenergetyczne, których moc nie przekracza 0,5 W, a ich zastosowanie koncentruje się na biostymulacji laserowej ( lasery biostymulacyjne ). Zazwyczaj są to lasery półprzewodnikowe wyposażone w końcówki światłowodowe lub skaner do aplikowania wiązki laserowej. Ich zastosowanie oraz metody wykonywania zabiegów są opisane w ogólnodostępnej literaturze i instrukcjach obsługi tych urządzeń. Przed rozpoczęciem stosowania tego typu laserów należy zapoznać się z zasadami bezpieczeństwa dla tej grupy laserów ( zasady bezpieczeństwa dla laserów klasy 3 B )
Druga grupa to lasery wysokoenergetyczne o mocach do kilkudziesięciu watów, mające zastosowanie przede wszystkim w zabiegach polegających na cięciu, koagulacji i odparowaniu tkanki. Lasery te mają bardzo szerokie zastosowanie w wielu gałęziach medycyny, między innymi w chirurgii ogólnej i stomatologicznej, ginekologii, stomatologii, dermatologii i innych; stwarzając nowe perspektywy dla ich użytkowników. Przed rozpoczęciem stosowania laserów wysokoenergetycznych należy zapoznać się z zasadami bezpieczeństwa obowiązującymi dla tej grupy laserów ( zasady bezpieczeństwa dla laserów klasy 4 )
Mimo wielu zalet urządzenia te, jak dotychczas, rozpowszechniły się na naszym rynku w niewielkim stopniu, ze względu na bardzo wysoką cenę. Problem ceny tych urządzeń zdaje się jednak był czynnikiem przejściowym, ponieważ na rynek zaczyna trafiać coraz więcej urządzeń montowanych w polskich firmach z materiałów importowanych (głównie z U.S.A., Niemiec, Japonii i Dalekiego Wschodu). Dzięki temu, że sprzęt ten montowany jest w Polsce jego ceny są zdecydowanie niższe od takich samych wykonań zachodnioeuropejskich lub amerykańskich. Jakość urządzeń natomiast, jest porównywalna lub taka sama, ponieważ podzespoły użyte do ich produkcji niejednokrotnie pochodzć z tych samych źródeł co podzespoły stosowane do produkcji w krajach zachodnich.
CIEKAWOSTKI:
Niebezpieczeństwo:
Nigdy nie patrz bezpośrednio na wiązkę laserową. Może ona uszkodzić oczy, a nawet spowodować ślepotę
Początkowo lasery nazywano “maserami optycznymi”. Maser jest urządzeniem, którego wynalezienie bezpośrednio poprzedziło skonstruowanie lasera. Jego nazwa pochodzi od Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation(wzmacnianie mikrofal za pomocą wymuszonej emisji promieniowania).
Tezę, że lasery mogłyby działać wysunął już w 1917 r. Albert Einstein, ale dopiero w 1960 r. Pierwszy działający laser wykonał Theodore Maiman.
Moc lasera
Niska: jedna milionowa wata
Wysoka: 1 mld watów (100 watów to przeciętna moc zwykłej żarówki elektrycznej).
Najmniejszy laser: Wielkość kryształu soli.
Największy laser: Wielkość dużego budynku, Zasięg do Księżyca
Wiązki laserowe odbite od specjalnego lustra, ustawionego na Księżycu przez kosmonautów w 1969 r. Mierzą dokładną odległość między Księżycem a Ziemią.