لیزر و انواع آن
یک منبع پمپی قسمتی است که انرژی لازم را برای سیستم لیزری فرآهم میکند. نمونه هایی از منابع پمپیشامل تخلیه کننده های الکتریکی، لامپهای درخشنده، لامپهای جرقه ای، نور لیزرهای دیگر، واکنشهای شیمیایی و حتی وسایل انفجاری میباشند. نوع منبع پمپ مورد استفاده اصولا بستگی به بستر تشدید کننده دارد و این بستر است که عموما تعیین میکند چه میزان انرژی بایستی به بستر منتقل شود. یک لیزر هلیوم- نئونی در مخلوط گاز هلیوم - نئون از تخلیه ی الکتریکی استفاده میکند و لیزر یاقوتی از نوری که از لامپ درخشنده زنونی ساطع شده متمرکز میشود و در آخر لیزرهای اگزایمر از یک واکنش شیمیایی استفاده میکنند.
بستر تشدید کننده , عامل اصلی تعیین کننده طول موج در هنگام استفاده و خصوصیات دیگر لیزر میباشد. اگر نگوییم هزاران بستر مختلف، قطعا صدها بستر تشدید ساز مختلف وجود دارد که در آن کارایی مورد نظر بدست میآید. بستر تشدید کننده توسط یک منبع پمپ انرژی تحریک شده تا فراوانی معکوسی تولید کند و در ادامه بستر تشدید کننده بتواند انتشار خود به خود و تحریک شده ای از فوتونها را ایجاد کند که نهایتا باعث عمل تشدید نوری و یا ارتقاء نوری میشود.
نمونه هایی از بسترهای مختلف تشدید کننده شامل موارد زیر هستند :
· مایعات مثل لیزرهای رنگی. این مایعات عموما حلالهای شیمیایی آلی هستند. مواردی همچون متانول، اتانول، یا اتیل گلیکول که رنگهایی شیمیایی همچون کومارین یا رودامین و فلوئورسین به آنها افزوده میگردد. ساختار شیمیایی واقعی ملکولهای رنگ تعیین کننده ی طول موج بدست آمده از لیزرهای نوریست.
· گازها مثل دی اکسید کربن، آرگون، کریپتون و مخلوطی از هلیوم و نئون. این لیزرها اغلب از تخلیه ی الکتریکی برای پمپ کردن استفاده میکنند. جامدات مثل کریستال ها یا شیشه ها. مواد جامد بکار گرفته شده معمولا با یک ناخالصی خاص مثل کروم، نئودیمیوم، اربیوم، یا یونها تیتانیوم ترکیب میگردند. مواد جامد بکار گرفته شده عموما یاقوتYAG، YLF، و یا یاقوت کبود و شیشه های سیلیکونی هستند. نمونه هایی از بسترهای لیزری جامد شامل :
Nd:YAG, Ti:sapphire,Cr:sapphire, Cr:LiSAF (chromium-doped lithium strontiumaluminium fluoride), Er:YLF and Nd:glass
میباشند. لیزرهای جامد عموما توسط لامپهای درخشان و یا نور لیزرهای دیگر پمپ میشوند.
· نیمه هادی ها، نوعی از جامدات هستند که در آنها حرکت الکترونها بین ماده با سطوح مختلف ناخالص ساز ها میتواند منجر به ایجاد عملکرد لیزر شود. لیزرهای نیمه هادی عموما بسیار کوچک هستند و میتوانند با یک جریان ساده ی الکتریکی پمپ شوند که این خصوصیت آنها، باعث ایجاد توانایی طراحی و ساخت ابزارهایی فراوان و همه جا در دسترسی همچون دستگاههای نمایش سی دی شده است.
تشدید کننده های نوری و یا حفره های نوری در ساده ترین شکل خود دو آینه ی موازی هستند که در اطراف بستر تشدید کننده قرار میگیرند. نور ساطع شده از بستر توسط انتشار خود به خود تولید شده و توسط آینه هایی که آنرا به بستر باز میگردانند بازتابیده میشود. در اینجاست که این پرتو میتواند بازتابیده و یا تشدید شود. نور ممکن است از آینه ها بازتابیده شده و یا از بستر تشدید کننده بگذرد که در این حالت صدها بار بیشتر از زمانی که در حفره نوری بود میباشد. در لیزرهای پیچیده تر، تنظیم توسط 4 و یا تعداد بیشتری آینه باعث ایجاد حفره های مورد نظر میشود. طراحی و تنظیم آینه ها با توجه به بستر برای تعیین طول موج مورد نیاز و دیگر خصوصیات سیستم لیزری انجام میگیرد.
دیگر ابزارهای نوری همچون آینه های گردان، تعدیل کننده ها، فیلتر ها و جاذب ها ممکن است در تشدید کننده نوری لحاظ شوند تا بتوانند اثرات مختلف و کاملا اختصاصی ای بر روی تولید امواج نور لیزری بگذارند.
اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون
اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون ، ابزاری مفید برای بازسازی سه بعدی و بدست آوردن تصاویر سه بعدی با کیفیت بالاست. خصوصیت کلیدی میکروسکوپی هم کانون توانایی آن در ایجاد تصاویر بدون کدورت از نمونه ها ی ضخیم در عمقهای مختلف است. اصول این نوع خاص از میکروسکوپی توسط ماروین مینسکی در سال1953 کامل شد اما هنوز سی سال دیگر زمان لازم بود تا لیزر بتواند بعنوان یک منبع نور نقطه ای برای میکروسکوپی هم کانون و بعنوان روشی استاندارد در اواخر دهه ی 1980 مورد استفاده قرار بگیرد.
تشکیل تصویر
در اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون یک پرتو لیزری از روزنه منبع نوری گذشته و سپس توسط عدسی های شیئی به حجم کانونی کوچکی بر روی یک نمونه ی فلورسانت متمرکز میشود. سپس مخلوطی از نور فلورسانت تابیده شده و لیزر بازتابیده شده از نقطه ی مورد تابش قرار گرفته توسط عدسی های شیئی جمع آوری میشود. یک جدا کننده ی طیفی مخلوط نور را با گذر انتخابی نور لیزری و بازتاباندن نور فلورسانت به دستگاه جداساز از هم مجزا میکند. پس از گذر این نور، نور فلورسانت توسط یک وسیله ی جدا کننده ی نور ( لوله تشدید کننده نور و یا دیود بهمن نوری ) باعث تغییر سیگنال نوری به یک سیگنال الکترونیکی شده که در مرحله ی بعداین سیگنال الکتریکی توسط رایانه قرائت میشود.
همانطور که در شکل می دانید روزنه جداساز از ورود نور به اصطلاح تنظیم نشده یعنی نور فلورسانسی که از سطح کانونی عدسی های شیئی منشاء گرفته ممانعت به عمل می آورد. پرتوهای نوری از زیرسطح کانونی قبل از رسیدن به جداساز متمرکز میگردند و بخش عمده ای از آنها بواسطه ی متمرکز نبودن بر روزنه ی جداساز حذف میگردند و بقیه پرتو ها به جداساز میرسند. در این روش بخش خارج از کانون قسمت بالا و پایین به میزان زیادی کاهش میابد که نهایتا باعث تشکیل تصویری واضح تر نسبت به روش های میکروسکپی سنتی میگردد. نور جداسازی شده ای که از بخش نورانی نمونه منشاء گرفته در تصویر حاصله بشکل یک نقطه نمایش داده میشود. بنابراین تصویر نهایی ردیف به ردیف و نقطه به نقطه تشکیل میگردد و درخشش نهایی تصویر حاصله با شدت نور جداسازی شده ی فلورسانت مطابقت خواهد داشت. پرتو سرتاسر نمونه را بشکل صفحه های افقی و با استفاده از آینه های نوسانگر خود مهار شونده اسکن میکند. این روش اسکن ( پویش ) کردن معمولا امکان ایجاد واکنشهای نهفته کمتری دارد و با کم شدن سرعت آن نسبت قابل قبول تری از سیگنال به خطا را نتیجه میدهد و نهایتا تباین و کیفیت بالاتری نتیجه میدهد. اطلاعات لازم را میتوان با صفحه های کانونی متعدد و با تغییر سطح میکروسکوپ به سمت بالا و پایین بدست آورد. رایانه میتواند یک تصویر سه بعدی از نمونه را بوسیله سری کردن تعداد زیادی از تصاویر دو بعدی متوالی ایجاد کند.
بعلاوه میکروسکوپی کانونی پیشرفت زیادی را در کیفیت نهایی و ظرفیت برش نوری سری مناسب فراهم کرده که این امر حتی در نمونه های زنده ی با حداقل آماده سازی قابل مشاهده است. با توجه به اینکه این روش وابسته به فلورسانس است، نمونه ها معمولا بایستی با رنگهای فلورسانس رنگ آمیزی شوند. با اینحال بایستیتوجه کرد که غلظت مواد خارجی به حدی کم باشد که بر روی ساز و کار طبیعی زیستی تاثیر منفی نگذارد. برخی ابزار ها حتی قادر به ردیابی یک ملکول خاص فلورسانس نیز میباشند. همچنین روشهای ترنس ژنیک میتوانند ارگانیسمهایی را بوجود بیاورند که خودشان ملکول فلورسانس تولید کنند.(مثل پرونئینهای سبز فلورسانت)
ارتقاء کیفیت با بکارگیری اصول هم کانونی
وقتی روش مورد استفاده ما روش میکروسکوپی لیزری هم کانون باشد روشی که برای توصیف تفکیک پذیری مورد استفاده قرار میگیرد بسادگی قابل مقایسه با دیگر روشهای اسکن همچون اسکن میکروسکوپی تونلی میباشد. این روش با اسکن نوک اتمی بر روی سطح هادی انجام میشود و همراه با تونلهای مجزاییست که هر جزء سطح را پایش میکند. اگر نوک اتمی کند شود، یعنی اگر شامل جند اتم شود کیفیت تصویر حاصله کاهش میابد.
در روش LSCM یک نمونه فلورسانت توسط یک منبع نقطه ای لیزر مورد تابش قرار گرفته و کیفیت تصویر هر کدام از اجزا با شدت تابش فلورسانت حاصله متناسب خواهد بود. در اینجا اندازه نوک اسکن کننده که برای کیفیت پایانی بسیار حیاتی است توسط حد انکسار سیستم نوری تعیین میگردد. این حالت موید این حقیقت است که تصویر منبع نقطه ای لیزر اسکن کننده یک نقطه ی بی نهایت کوچک نیست بلکه از یک الگوی سه بعدی انکساری تبعیت میکند. اندازه ی الگوی انکسار و اندازه کانونی توسط اندازه ی روزنه عدسی های شیئی سیستم و طول موج لیزر مورد استفاده تعیین میگردد. این حالت را میتوان بسادگی در حد تفکیک میکروسکوپهای نوری قدیمی مشاهده کرد که به اصطلاح به آن تابندگی گسترده میگویند. با اینهمه این مشکل با تکنیکهای تابندگی نور به اندازه ی کوچکی که در هر زمان جداسازی میشود قابل بر طرف کردن است. با اینهمه این بسیار مهم است که حجم موثر نور تولیدی معمولا کمتر از حجم تابندگیست یعنی الگوی انکسار تولید نور قابل جداسازی دقیق تر و البته کوچکتر از الگوی انکسار تابندگیست. این به آن معناست که حد تفکیک میکروسکوپهای هم کانون نه تنها به احتمال تابندگی بستگی دارد بلکه به احتمال ایجاد فوتونهای قابل جداسازی نیز وابسته اند. بسته به خصوصیات فلوئورسانس رنگهای بکار رفته پیشرفتهای محدودی میتواند در کیفیت جانبی میکروسکوپهای سنتی بوجود آید. با اینهمه با استفاده از فرایند تولید نور با احتمال کمتر وقوع ایجاد اثرات ثانویه ، با تمرکز بر نقطه ی محدود با بالاترین کیفیت ممکن میتوان به ارتقاء کیفیت جانبی به اندازه ای قابل توجه امید وار بود. متاسفانه احتمال تولید فوتونهای قابل جداسازی اثر نامطلوبی بر نسبت سیگنال به خطا دارد. این مشکل را میتوان بوسیله ی استفاده از فوتو دیتکتورهای بیشتر و یا با افزایش شدت منبع نقطه ای لیزر تابیده شده جبران کرد. افزایش شدت این خطرات باعث بی رنگ شدن و یا آسیب به نمونه ی مورد نظر میشود خصوصا اگر آزمایشاتی برای مقایسه ی درخشش فلورسانس مورد نیاز باشد.
LASEK در مقابلLASIK
LASEK فرآیندیست که در آن تغییرات دایمی قرنیه با استفاده از لیزر اگزایمر برای برداشتن مقدار کمی از بافت جلوی چشم، بافتی که درست زیر لایه ی خارجی اپیتلیوم قرار دارد انجام میشود. بر خلاف لیزیک در این فرایند اپیتلیوم از پرده ی قرنیه برداشته نمیشود و اپیتلیوم باعث حفاظت از چشم در طی انجام این فرآیند شده و بعدها بصورت یک بانداژ طبیعی برداشته میشود.
از آنجایی که بر خلاف لیزیک در این فرایند از چاقو/میکروکرماتور یا لیزر برنده استفاده نمیشود، پایداری قرنیه کاملا بدون تغییر باقی میماند اما درد بیشتر و بهبودی دید آهسته تر از فرآیند لیزیک خواهد بود. همانند PRK ، در لیزکخطر جابجا شدن پرده های قرنیه که ممکن است به کرات در اثر ضربه حتی سالها بعد از فرآیند لیزیک رخ دهدوجود ندارد.
عوارض احتمالی
برخی عوارض PRK شامل موارد زیر هستند:
- دوره بهبودی طولانی
- درد
- تاری دید و نقصهای احتمالی مثل Starburst.
- تطبیق ناقص
- وقوع مجدد نزدیک بینی
- افزایش فشار داخل چشم
- کدورت قرنیه
- باقی ماندن جای زخم
- کاهش تیزبینی گذشته ی شخص
- کاهش تیزبینی در نور کم
PRK ممکن است برای دستیابی به نتایج فرایند و اطمینان از دید کافی در طی روال بهبودی تنها بر روی یک چشم انجام پذیرد. ( سازمان نظارت بر دارو و غذا پیشنهاد میکند که جراحی ثانوی 3 ماه پس از جراحی اولی انجام پذیرد). فعالیتهای مورد نیاز برای رسیدن به یک دید دو چشمی مناسب ممکن است در زمان بین دو جراحی بحال تعلیق درآید.
برخی از بیماران بعد از مرحله ی PRK ممکن است از علایمی که در بالا اشاره شد شکایت داشته باشند کهاحتمالا در نتیجه تاری قرنیه پس از جراحی است و احتمالا در دوران نقاهت به چشم میخورد. با استفاده از لیزرهای مدرن سال 2005 این علایم فقط تا شش ماه پس از عمل باقی میمانند و نادر است مواردی که پس از یک سال هنوز هم علایم باقی مانده باشند.
قابلیت پیشبینی نتایج تطبیق انکساری پس از بهبودی خصوصا در کسانی که نزدیکبینی شدید دارند کاملا دقیق نیست. این امر ممکن است به خطاهای انکساری تطابقی بالا و پایینی منجر شود. در مواردی پیرچشمی زودرس نیز محتمل است.
در 1 تا 3 درصد موارد از دست رفتن تیزبینی وابسته به تطابق دیده میشود که احتمالا مربوط به عدم تطابق بخشهای لایه برداری شده یا دیگر عوارض جراحی باشد. از بین رفتن تیزبینی وابسته به تطابق احتمالا 5 تا 15 برابر PRK میباشد که در نتیجه استفاده از تماسهای پوششی ایجاد میشود. با بکار گیری لیزرهای پیشرفته و مدرن امروزی و تعیین مرکزیت چشم و روشهای ردیابی این عوارض روز به روز کمتر و کمتر میگردند.
مطالبی در مورد بیمارانی که نیاز که تیزبینی در عرصه ی شغلی دارند .
راندن هواپیماها عموما نیازمند فعایت در عرصه هاییست که عموما با سلامت همخوان نیست. این امر خصوصا زمانی که دید شما با وظیفه ی محوطه تطابق کامل نداشته باشد مشهود تر میشود. در حال حاضر بیش از 50درصد جمعیت خلبانان غیر نظامی به اشکالی از تطابق دید مبتلا هستند. خلبانان بایستی در نظر داشته باشند که میزان موفقیتی که برای اعمال بالینی در نظر گرفته میشود بر مبنای معیار 40/20 یا بهتر از آن است نه معیار 20/20 که با دید تصحیح نشده هم قابل دستیابیست.
برخی بیماران PRK از دید خود در شرایط کم نور محیط خارج ابراز نارضایتی میکنند. خلبانانی که با این مشکلات مواجهند باید بدانند که با قرار گرفتن در محیطهای بیرون این عوارض را تشدید خواهند کرد. علاوه بر این تماس با پرتو فرابنفش با آغاز تاخیری تاری قرنیه در ارتباط بوده و احتمالا با وقوع مجدد نزدیک بینی رابطه دارد.
سازمان سرپرستی فدرال آمریکا تمامی عوارض مربوط به PRK را در نظر گرفته تا شرایطی که تماما بهبود یافته و پایدار شده باشند حاصل شده باشد. خلبانان بایستی آگاه باشند که برخی از کارفرمایان محافظه کار و شرکتهای هوایی و شرکتهای خصوصی ممکن است از خط و مشیی پیروی کنند که طبق آن جراحی انکساری بعنوان یک وضعیت غیر قابل قبول در نظر گرفته شود. و علاوه بر این خلبانان غیر نظامی بایستی بدانند که اگر قصد پرواز با هواپیماهای نظامی را دارند، ارتش اجازه ی پرواز به خلبانانی که LASIK و یاPRK داشته اند رانمیدهد. ناوگان بطور معمول بخشودگی اختصای ای برای دانشجویان خلبانی دریایی ای که PRK داشته اند ولی آزمایشات سلامت آنها را تایید کرده است را در نظر میگیرد. در یک مطالعه مشخص شد که 967 نفر از 968 خلبان دریایی باPRK به وضعیت شغلی سابق خود همراه با پرواز بازگشته بودند.
در اکثریت بیماران PRK بعنوان یک روش ایمن و بی خطر برای تصحیح نزدیک بینی بشمار میرود. PRK هنوز هم در کشورهایی که در حال استفاده از شیوه های امن تر جانبی و فرآیندهای جایگزین هستند در حال تکامل و بهبود است. بسیاری از فرآیندهای تحت نظارت ایالات متحده نشان داده شده اند که PRK قابل بازگشت نیست. بیماری که از این فرآیند نگران است احتمالا بایستی با متخصص چشم برای اتخاذ تصمیم مناسب و اطلاع از مزایا و معایبی که شاید خاص وی باشد مشورت کرده و اطمینان حاصل کند.
ایمنی در لیزر
لیزر منبع نوریست که میتواند برای اشخاصی که با آن در تماسند خطرناک باشد. حتی لیزرهای با نور کم هم میتواند برای بینایی اشخاص مخاطره آمیز باشد. انسجام ذاتی و پخش اندک نور لیزر به این معناست که این پرتو قادر است در نقطه ی بسیار کوچکی در شبکیه ی چشم متمرکز گردد که نتیجتا در عرض چند ثانیه منجر به سوختگی موضعی و آسیبهای دایمی خواهد شد. طول موجهای خاصی از لیزر قادرند ایجاد آب مروارید یا کاتاراکت کرده و حتی منجر به جوش آمدن مایع زجاجیه گردند. علاوه بر این لیزرهای مادن قرمز و فرابنفش خطر بیشتری را متوجه فرد میکنند چرا که واکنش بسته شدن پلک در انسان در مواقع خطر احتمالی برای چشم تنها در مواقعی که نور مرئی باشد انجام میشود.
دسته بندی
لیزرها بر اساس طول موج و حداکثر توان خروجیشان در رده های زیر طبقه بندی میگردند:
دسته اول : اساسا بی خطر؛ هیچگونه احتمالی برای آسیب رساندن به چشم در این گروه وجود ندارد. این امر میتواند بدلیل توان خروجی محدود آنها( که حتی در تماسهای طولانی هم خطری را متوجه چشم شخص نمیکنند) باشد و یا به این دلیل باشد که محصور بودن آنها و عدم تماس در شرایط طبیعی کار بطور کلی احتمال خطر تماس را از بین میبرد مثل حالتی که در دستگاه های خواندن سی دی وجود دارد.
دسته دوم : واکنش طبیعی یسته شدن چشمها از آسیب جلوگیری خواهد کرد و توان خروجی آنها حدود 1mW میباشد.
دسته سوم اولیه : لیزرهایی که در این دسته قرار میگیرند بواسطه ی بکار گرفته شدن در ابزاری که ممکن است باریکه ی نور را تغییر دهند خطرناک در نظر گرفته میشوند. توان خروجی آنها 1-5mW میباشد. اغلب لیزرهای نقطه ای در این گروه قرار دارند.
دسته سوم ثانویه : این دسته زمانی خطرناک محسوب میشوند که باریکه نور مربوط به لیزر مستقیما بدرون چشم تابیده ویا منعکس شود. این گروه مربوط به لیزرهایی میشود که قدرتی حدود 5-500mW دارند. انعکاسهایی که با پراکنده شدن باریکه ی نوری همراه باشند بعنوان یک خطر جدی در نظر گرفته نمیشوند.
دسته چهارم : لیزرهای این دسته بینهایت خطرناکند. حتی اگر انعکاس پراکنده شده ی آنها هم به پوست و یا چشم تابیده شود هم میتواند خطرناک باشد. لیزرهایی که توان بیش از 500mW و یا توانایی تولی امواج نوری داشته باشند در این دسته قرار میگیرند. اگرچه که شدت نور خروجی آنها ممکن است تنها چند برابر نور درخشان خورشید باشد ولی بایستی توجه داشت که این نور مستقیما بر نقطه ی بسیار کوچکی متمرکز میگردد.
نیروهایی که برای لیزرهای بالا ذکر شد انواع معمول توانها میباشند. دسته بندی ما مستقل از طول موج و موجی و یا پیوسته بودن لیزر میباشد و تنها بر ایمنی تاکید دارد.
رهنمودها
استفاده از پوشش محافظتی برای لیزرهای دسته سوم ثانویه و دسته چهارم قویا توصیه میشود و طبق نظر سازمان مدیریت خطرات و ایمنی شغلی ایالات متحده الزامیست. با اینهمه تحقیقات صورت گرفته نشان داده اند که دانشمندان محقق حتی در شرایطی که با لیزرهای گروه چهارم سر و کار دارند معمولا از پوششهای محافظ چشمی استفاده نمیکنند. مشکل اینجاست که محافظهایی همچون عینکها پس از مدت کوتاهی ناخوشایند و عذاب آور خواهند بود. برای مثال در طیف سنجی آرایش تجربی دائما تغییر کرده و تنظیم آن مستلزم اینست که شخص مسیر طیف گسیل شده را ببیند. اینکار به اسانی با چشم غیر مسلح قابل انجام است ولی انجام آن با دوربین به مراتب مشکل تر است. در این شرایط افراد بیش از آنکه به ایمنی اهمیت دهند به سادگی و راحتی کار اولویت میدهند و معمولا قوانین ایمنی را نقض میکنند. گاهی اوقات هم رعایت موازین غیر قابل اجتناب است. برای مثال زمان کار کردن با لیزر RGB از نظر فنی به استفاده از عینکهای ایمنی کاملا مشکی نیاز است.
با اینکه شاید تمامی افرادی که در این زمینه مشغول به کارند با رهنمودهای زیر موافق نباشند ولی قطعا اکثر دانشمندان این رهنمودها را در عرصه ی کاری رعایت میکنند:
- هر کسی که با لیزر تماس دارد باید از خطرات آن بطور کامل مطلع باشد. این آگاهی نباید بسته به زمان تماس باشد بلکه بایستی توجه داشت که کارکرد طولانی با خطرات غیر قابل دیدن (مثل خطرات مربوط به پرتوهای لیزر مادون قرمز) معمولا باعث کاهش هشیاری و سهل انگاری افراد میگردند.
- بسیاری از افرادی که در شرایطی کار میکنند که کارشان بر روی میزهای نوری انجام میشود و تمامی طیف لیزر در یک سطح افقی حرکت میکند و در لبه ی میز متوقف میگردد احساس کاذب ایمنی در برابر لیزر دارند. این افراد تنها به این امر بسنده میکنند که اگر چشمانشان در امتداد طیف افقی لیزر قرار نگیرد کاملا ایمن هستند ولی باید دانست که بشکل تصادفی امکان منعکس شدن این طیف در همه حال وجود دارد. رهنمودهای زیر ممکن است در کاهش خطراتن نقش زیادی داشته باشد ولی باید دانست که هنوز هم بسیاری از خطرات تنها بدلیل استفاده نکردن عینکهای محافظ است.
در یک تنظیم نوری مهم، اطمینان از اینکه تمامی آینه ها، فیلترها، و عدسی ها کاملا در حالت عمودی قرار گرفته اند مشکل است. این حالت خصوصا زمانی که شرایط کار تغییر میکند اهمیت بیشتری می یابد.انعکاسهای اتفاقی رو به بالا ممکن است توسط ساعت و یا جواهرات ایجاد شوند. حتی اگر استفاده از زیور آلات ممنوع باشد باز هم امکان انعکاس از وسایل و ابزار شخص که وارد محدوده ی باریکه ی نور شده اند مثلا توسط پیچ گوشتی امکانپذیر است. بایستی توجه داشت که معمولا انعکاس ها تا زمانی که منجر به آسیب نشده اند ناشناخته باقی میمانند.
زمانی که چیزی را از سطح زمین بلند میکنید با بستن پلک چشم نمیتوانید جلوی خطر لیزرهای چند واتی را بگیرید و بایستی از پوشش معمولا کدر چشمی استفاده کنید. این حالت خصوصا زمانی که لیزرها پرتوهای مادون قرمز باشند بیشتر موضوعیت دارد. بستن هر دو چشم در زمین زانو زدن میتواند بعنوان یک روش طبیعی برای محافظت از چشم برای کارگرانی که در محدوده کار میکنند مطرح باشد.
هیچکس نمیتواند بدون استفاده از محافظهای چشمی از تمامی خطرات ذکر شده جلوگیری کند. خصوصا که در برخی محیطهای کاری از پرتوهای نامرئی مادون قرمز استفاده میشود که هیچ نشانه ی ظاهری هم ندارند. به این ترتیب کار کردن بدون عینک در چنین شرایطی مترادف با معاوظه ی سلامتی با راحت طلبییست. عدماستفاده از عینک با اینکه معمول است ولی در هیچ قانون حرفه ای و مستدلی نگاشته نشده است.
- محافظ چشمی مناسب برای هر کسی که در اتاق هست الزامیست و نباید فقط برای کسی که مشغول کار است الزامی در نظر گرفته شود.
- مسیر پرتوهای با شدت بالا ( بالای 200mW) که معمولا تعدیل نمیشوند بایستی به لوله ی سیاهی هدایت شوند. این موضوع در خصوص پرتوهای فرابنفش ضعیفتر هم بواسطه ی احتمال سرطان پوست صدق میکند. زمانی که عمل تعدیل و میزان کردن بر روی پرتو لیزر انجام میشود این امکان که انرژی آن تا حد بی خطر کاهش یافته و سپس بطور ناگهانی به حد بسیار شدید برسد وجود دارد.
- احتیاط خاصی بایستی در رابطه با وارد کردن و خارج کردن آینه ها در مسیر طیف پرتو انجام پذیرد. میزان کردن پرتو هم میتواند در جای خود خطرناک باشد چرا که ممکن است در این بین پرتو به تیرکهای فلزی محل تابیده و منعکس گردد.
سبکهای بی احتیاط کار کردن ممکن است بواسطه ی دلایل زیر ایجاد شده و یا تسریع گردد :
- سخت بودن دسترسی به حفاظهای چشمی مناسب( خصوصا زمانی که کارگران با طول موجهای مختلف کار میکنند)
- ابزارهای محافظ بسیار ناراحت و آزار دهنده
- ارزیابی غیر منطقی خطرات
- قوانین ایمنی بسیار سختگیرانه که باعث تشویق کارگران به نقض کردن آنها میشود.
- نداشتن دانش کلی در خصوص موضوعات مربوط به ایمنی
ایمنی الکتریکی
بحث در مورد ایمنی لیزر را نمیتوان بدون در نظر گرفتن ایمنی الکتریکی در شکل عمومی کامل دانست. لیزرها عموما در ولتاژ بالا هستند. بطور مثال لیزرهای موجی کوچک 5mJ 400 ولت به بالا هستند و این میزان به اندازه ی چندین کیلوولت برای لیزرهای قوی تر افزوده میگردد. این نیرو در کنار آب پر فشاری که برای خنک کردن لیزرها مورد استفاده قرار میگیرد و یا ابزارهای الکتریکی مربوطه باعث ایجاد خطر بیشتری در خصوص لیزرها میگردد. بطور کلی این کاملا ضروریست که برای جلوگیری از ایجاد شوک الکتریکی در زمان آب گرفتگی احتمالی محل تمام قطعات الکتریکی حداقل 10 اینچ از زمین فاصله داشته باشند. میز نوری، لیزرها و دیگر تجهیزات بایستی بشکل صحیحی نصب گردند.
جوشکاری فلزی توسط لیزر
جوشکاری توسط پرتو لیزر در تولیدات صنعتی بشکل روزافزونی در حال گسترش است و دامنه ی استفاده ی آن از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی گسترده شده است. تولید انبوه خودکار در این بین از بیشترین توسعه برخوردار گشته اند که این پیشرفتها را میتوان مرهون عوامل زیر دانست:
- حرارت ورودی محدود
- منطقه ی حرارت پذیرفته ی کوچک
- میزان ناصافی اندک
- سرعت بالای جوشکاری
این خصوصیات , جوشکاری لیزری را گزینه ی 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 گسترده ی آنرا در زمینه ی 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 ویژه ی بکار گرفته شده به شکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبه ی 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 زمینه ی 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 (2-10kW) در حال حاضر در جوشکاری بدنه ی اتومبیلها ، قسمتهای حمل و نقل، مبادله کننده های حرارتی و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از 500W برای جوش بخشهای کوچک مورد استفاده قرار میگرفتند. برای مثال قسمتهای کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بسته های 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 دامنه ی وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنه ی اتومبیلها را ممکن میکرد.
پرتو لیزر در نقطه ی 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، آینه های 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 که هم معمولا جوشکاری های کم عمق تر با آنها انجام میشود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولا در پرکردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرد . در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق می افتد.
برای دسترسی به متن کامل انگلیسی و نسخه مناسب چاپ آن روی لینکهای زیر کلیک کنید :