- بررسی جامع لیزر چیست ؟
دسته: فنی و
مهندسی
بازدید: 2 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 1327 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 88پایان نامه بررسی جامع لیزر چیست ؟ در 88 صفحه ورد قابل ویرایش
قیمت فایل فقط 19,000 تومان
پایان نامه بررسی جامع لیزر چیست ؟ در
88 صفحه ورد قابل ویرایشفهرست مطالب
پیش
گفتار——————————————————
1فصل اول : لیزر چیست ؟
ریشه لغوی
—————————————————–
3تاریخچه لیزر
—————————————————
3سیر تحولی و رشد
————————————————
4گزیده ای از سخنان علی جوان
————————————— 5فصل دوم : لیزر از دید فیزیک
مشخصات اصلی
لیزر———————————————-
8برهم کنش نور با ماده
——————————————— 9تولید نور
—————————————————–
10قانون توان و انرژی
———————————————-
12نحوه ایجاد پرتو لیزر
———————————————
14تفاوت پرتور لیزر با نور معمولی
————————————- 16نمونه هایی از لیزرهای متداول
————————————– 16هولوگرام
—————————————————–
17طرز کار یک لیزر یاقوتی
—————————————— 18اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون
———————————- 20ارتقاء کیفیت با بکارگیری اصول هم کانونی
—————————– 23رهنمودها
—————————————————–
25کاربردهای لیزر
————————————————-
29فصل سوم : لیزر و شیمی
دید کلی
—————————————————–
37لیزر و ایجاد شاخه های جدید در
شیمی——————————– 37تکنیکهای جهش دما
———————————————-
37طیف سنجی
—————————————————
38طیف سنجی مولکولی
——————————————– 38سایر کاربردهای لیزر در شیمی
————————————– 39لیزر و آینده علم شیمی
——————————————- 39پهنای باریکه
—————————————————
40تکفامی
——————————————————
42کاربردهای مهم پهنای کم باریکه
————————————- 43کاربرد تکفامی نور لیزری
—————————————— 44مکانیزم لیزر یاقوت
———————————————-
45ساختار بلوری یاقوت
———————————————
46لیزرهای شبیه یاقوت
———————————————
47فصل چهارم : لیزرها در علم پزشکی
لیزر چیست ؟
————————————————–
49لیزر پزشکی چیست
؟———————————————
50چه بیماریهایی با لیزر کم توان درمان می شوند ؟
————————– 51در چه مواردی نباید از لیزر درمانی استفاده شود ؟
————————- 53مطالعه بر روی حیوان ، تأثیر لیزر درمانی بر آسیب
شدید اعصاب محیطی ——— 55مواردی که عموماً برای لیزر درمانی مناسب نیستند
————————- 59مواردی که در بعضی مواقع برای لیزر درمانی مناسب
نیستند ——————- 61مواردی که به اشتباه برای لیزر درمانی مناسب تشخیص
داده نشده اند ———— 64لیزر درمانی کم توان
———————————————
66کاربرد لیزر در لیزر درمانی
—————————————– 68پروتکل درمانی در خار پاشنه
————————————— 69درمان بیماری دیابت با لیزر کم توان
———————————- 70لیزر و پوست
————————————————–
73فصل پنجم : اخبار دنیای لیزر
بازنمایی مسجد اباصوفیه توسط لیزر
———————————- 76جایگزینی PLDD
بجای عمل جراحی فتق دیسک بین مهره ای —————-
77درمان بیماری دیابت با لیزر کم توان
———————————- 78کارایی بالینی با لیزر کم توان در استئوارتریت
گردنی ———————– 80تاثیر لیزرگالیم آرسناید در درمان کمردرد مزمن
————————— 81اثر لیزر کم توان در فتق دیسک کمری
HLD—————————–
82نتیجه گیری
—————————————————-
83منابع
——————————————————–
85پیش گفتار
امروزه تقریباً همه لیزر و موارد کاربرد آن را می
دانند . در تمام دنیا و به ویزه در کشور با استفاده از لیزر و
مشتقات آن به طور شگفت انگیزی افزایش داشته است .هم چنین لیزر در پژوهش های علمی و برای محدوده
وسیعی از دستگاههای علمی موارد مصرف پیدا کرده است . برتری لیزر
در این است که از منبعی برای نور و تابش های کنترل شده تک فام و
پرتوان تولید می کند . تابش لیزر با پهنای نور طیف های باریک توان
تمرکزیابی می شود . چندین برابر درخشانتر از خورشید است
.لیزر کشفی علمی می باشد 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 می گیرند
.ریشه لغوی
کلمه لیزر (LASER)
از حروف ابتدای عبارت “تقویت
نور بوسیله گسیل القایی
تابش” (Light Amplification By Stimulated
Emission of Radiation) در لاتین ساخته شده است
که معمولاً در طول موجهای مادون قرمز نزدیک ، مرئی و ماورای بنفش
طیف الکترومغناطیس میباشد.
به گسیلهای لیزرگونه طول
موجهای بلندتر ناحیه میکروویو “میزر”
(MASER) گفته
میشود. لیزر اصولاً به منبع
نور همدوس و تکرنگ گفته
میشود.
تاریخچه
لیزرپیشنهاد استفاده از گسیل
القایی از یک سیستم با جمعیت معکوس برای تقویت امواج میکروویو
بطور مستقل بوسیله وبر (Weber)
، جوردون
(Gor، don)
زیگر (Zeiger) ،
تاونز (Townes) ،
باسو (Basov) و
پروخورو (Prokhorov) داده شد.
اولین استفاده عملی از چنین تقویت
کنندههایی توسط گروه جوردون ،
زیگر و تاونز در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد. این گروه نام
میزر (MASER) را که از ابتدای
حروف “Microwave Amplification by Stimulated
Emission of Radiation” تشکیل شده بود برای آن
برگزیدند.اولین میزر با استفاده از گذار میکروویو در
مولکولهای آمونیاک (NH3)
ساخته شد. در سال 1958 اولین بار پیشنهاد فعالیت میزر در
فرکانسهای نوری در مقالهای
توسط اسکاولو (Schawlow) و
تاونز داده شد. در سال 1960 یعنی کمتر از دو سال دیگر ،
میلمن (Mailman) موفق به
ساخت لیزر پالسی یاقوت
شد. این لیزر پیوسته
کار (CW) که لیزر گازی هلیوم
نئون بود، در سال 1961 توسط علی جوان ایرانی ساخته شد. در سال
1962 نیز پیشنهاد لیزرهای نیمه
هادی مطرح
گردید.سیر تحولی و رشد
اختراع لیزر به سال 1958 با نشر مقالات علمی در
رابطه با میزر اشعه مادون قرمز
و نوری بر
میگردد.
نشر مقالات مذکور سبب افزایش تحقیقات علمی توسط دانشمندان
در سر تا سر جهان گردید. در
بخش ارتباطات نیز کارشناسان توانایی لیزر را که جایگزین ارسال یا
مخابره الکتریکی شود، تأیید نمودند.
اما اینکه چگونه پالسها را مخابره نمایند، مشکلات زیادی
را بوجود آورد. در
سال 1960 دانشمندان پالس نور
را مخابره نمودند، سپس از لیزر استفاده
کردند. لیزر ، نور خیلی زیادی
را تولید نمود که بیش از میلیونها بار روشنتر از نور خورشید
بود. متأسفانه پرتو لیزر
میتواند خیلی تحت تأثیر شرایط
جوی مثل بارندگی ، مه ، ابرهای کم ارتفاع ، چیزهای موجود در
آزمایشهای مربوط به هوا از قبیل پرندگان قرار
گیرد.دانشمندان نیز طرحهای جدیدی را جهت حمایت نور از
برخورد با موانع را پیشنهاد نمودند. قبل از اینکه لیزر بتواند
سیگنالهای تلفن را ارسال
دارد. اختراع مهم دیگر موجبر
فیبر نوری بود که شرکتهای مخابراتی برای ارسال صدا ، اطلاعات و
تصویر از آن استفاده
میکنند.
امروزه ارتباطات الکترونیکی بر پایه
فوتونها استوار
میباشد.
تکنولوژی تسهیم طول موج یا رنگهای مختلف
نوری برای ارسال تریلیون بیت فیبر نوری استفاده
میکند.سبعد از اینکه لیزر دی اکسید کربن در سال 1964
اختراع شد کاربرد لیزر در
زمینههای پزشکی خیلی توسعه
یافت و برای جراحان این امکان را فراهم نمود تا بجای استفاده از
چاقوهای جراحی از فوتون استفاده نمایند.گزیدهای
از سخنان علی جوان در مورد اختراع
لیزردر دنیای علمی و علوم ، این مثل همیشه گفته
میشود که وقتی که زمان برای
یک اختراع یا یک کشف درست شده و شما آنرا انجام ندهید، کس دیگری
انجام خواهد داد. این مثل تا حد زیادی حقیقت دارد، اما همیشه
اینطور نیست. بعضی وقتها آدمها یک فکر خوب را از دست
میدهند. وقتی که نوبت برسد به
لیزر ، لیزر گازی ، میتوانست
در سال 1930 اختراع شده باشد، نه پس از سی سال در سال 1960 که من
آنرا اختراع کردم. اگر شما به تاریخ علم نگاه کرده باشید، مخصوصا
به فیزیکدانان اروپایی ، آنها به اختراع لیزر در سالهای 1937 و
1938 خیلی نزدیک شده
بودند.تفاوت پرتو لیزر با نور
معمولیپرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از:
شدت زیاد ، مستقیم بودن ،
تکفامیو 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
بهخودی
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 تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای
الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم در
IR نزدیک هستند.(طول
موج2000)
لیزرهای محدوده نامرئی (400 _
700nm): لیزرهای آرگون _
کریپتون و لیزر هلیوم _ نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم_یاقوت
کبود.لیزرهای محدوده ماورای بنفش (200 _
400nm): لیزرهای اگزایمر (لیزر
هالید گاز نادر) ، نیتروژن ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر
شده.طبقه بندی لیزر در حالت کلی
لیزر پیوسته کار ، لیزر
پالسیهولوگرام
1 -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
12-10 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.کاربردهای
لیزرکاربرد لیزر در پزشکی : چاقوی
لیزری، مته لیزری
و …کاربرد لیزر در صنعت : جوشکاری
لیزری، برشهای
لیزری، برش
الماس، مسافت یاب
لیزری
و …کاربردهای نظامی : ردیاب
لیزری، تفنگ لیزری و
…امروزه استفاده از لیزر در صنعت به عنوان جوش
آورنده ی فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسیار متداول
است. لیزرها سه قسمت اصلی دارند : 1) پمپ انرژی یا چشمه ی انرژی:
که ممکن است این پمپ اپتیکی یا شیمیایی و یا حتی یک لیزر دیگر
باشد. 2) ماده ی پایه و فعال: که نام گذاری لیزر بواسطه ی ماده ی
فعال صورت میگیرد. 3) مشدّد
کننده ی اپتیکی: که شامل دو آینه ی بازتابنده ی کلی و جزئی
میباشد.جنس امواج نور امواج نور از نوع امواج
الکترومغناطیسی هستند که برای انتشار احتیاجی به محیط مادی
ندارند. یک موج الکترومغناطیسی ترکیبی است از دو میدان عمود بر
همِ الکتریکی و مغناطیسی که در شکل زیر به ترتیب با موجهای زرد
رنگ و آبی رنگ نشان داده شده
اند.خواص امواج الکترومغناطیسی نور: 1) نور در خلأ
دارای سرعت ثابتِ 300000 (سیصد هزار) کیلومتر برساعت (بالاترین
سرعت) است. 2) نورهای مختلف دارای طول موج های مختلف و شدت نور
متفاوت هستند. 3) سرعت نور در محیط های شفافِ مختلف تغییر
میکند.کاربردهای لیزر الف) کاربرد لیزر در مصارف نظامی
امروزه لیزر کاربردهای بی شماری دارد که همه ی
زمینههای مختلف علمی و فنی،
فیزیک، شیمی، زیست شناسی، الکترونیک و پزشکی را شامل
میشود. همه ی این کاربردها
نتیجه ی مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است. کاربردهای نظامی
لیزر همیـشه عمـده ترین کـاربردهای آن بوده است. مهمترین
کاربردهای نظامی لیزر عبارت اند از: الف) فاصله یاب های لیزری ب)
علامت گذارهای لیزری ج)
سلاح های هدایت انرژی الف) فاصله یاب های لیزری: فاصله یاب لیزری
مبتنی بر همان اصولی است که در رادارهای معمولی از آن ها استفاده
میشود. یک تپ کوتاه لیزری
(معمولا با زمان 10 تا 20 نانوثانیه) به سمت هدف نشانه گیری
میشود و تپ پراکنده ی برگشتی
بوسیله ی یک دریافت کننده ی مناسب نوری (که شامل آشکارساز نوری
است) ثبت
میشود.فاصله ی مورد نظر با اندازه گیری زمان پرواز
این تپ لیزری به دست میآید.
مزایای اصلی فاصله یاب لیزری را
میتوان به صورت های زیر
خلاصه کرد: 1) وزن, قیمت و پیچیدگی آن به مراتب کمتر از رادارهای
معمولی است. 2) توانایی اندازه گیری فاصله حتی برای هنگامی که
هدفِ در حال پرواز در ارتفاع بسیار کمی از سطح زمین و یا دریا
باشد. اِشکال عمده ی این نوع رادارها در این است که باریکه ی لیزر
در شرایط نامناسبِ رؤیت به شدت در جو تضعیـف
میشود. هم اکنون چندنوع از
فاصله یاب های لیزری با بردی در حدود 15 کیلومتر مورد
استفاده اند: 1) فاصله یاب های دستی برای استفاده ی سرباز پیاده
(یکی از آخرین مدل های آن در آمریکا ساخته شده؛ این فاصله یاب در
جیب جا میگیرد و وزن آن با
باتری حدود 500 گرم است. ) 2) سیستم های فاصله یاب برای استفاده
در تانکها 3) سیستم های فاصله یاب مناسب برای دفاع ضد هوایی اولین
لیزرهایی که در فاصله یابی از آن ها استفاده شد لیزرهای یاقوتی با
سوئیچ Q بودند. امروزه فاصله
یاب های لیزری اغلب بر اساس لیزرهای نئودمیم با سوئیچ
Q طراحی شده اند. اگر چه
لیزرهای CO2
نوعTEA در بعضی موارد
(مثل فاصله یاب تانک ها) جایگزین جالبی برای لیزرهای نئودمیم است.
ب) علامت گذارهای لیزری: دومین کاربرد نظامی لیزر در علامت گذاری
است. اساس کار علامت گذاری لیزری بسیار ساده است. لیزری که در یک
مکان سوق الجِیشی قرار گرفته است هدف را روشن
میسازد. به خاطر روشنایی
شدید نور, هنگامی که هدف به وسیله ی یک صافی نوری با نوار باریک
مشاهده شود به صورت یک نقطه ی روشن به نظر خواهد رسید. سلاح ممکن
است بمب, موشک و یا اسلحهٔ
منفجر شونده ی دیگری باشد که به وسیله ی یک سیستم احساسگر
مناسب مجهز شده است.در ساده ترین شکل, این احساسگر
میتواند یک عدسی باشد که
تصویر هدف را به یک
آشکار ساز نوری ربع دایرهای
که سیستم فرمان حرکت سلاح را کنترل
میکند انتقال
میدهد و بنابراین
میتواند آن را به سمت هدف
هدایت کند. به این ترتیب هدف گیری با دقت بسیار زیاد
امکانپذیر است. معمولا لیزر
از نوع ND:YAG است در حالی که
لیزرهای CO2 به خاطر پیچیدگی
آشکارسازهای نوری (که مستلزم استفاده در دماهای سرد است) نامناسب
اند. علامت گذاری ممکن است از هواپیما, هلی کوپتر و یا از زمین
انجام شود.(مثلا با استفاده از یک علامت گذار دستی) ج)
سلاح های هدایت انرژی: اکنون کوشش قابل
ملاحظهای در دو کشور آمریکا و
روسیه برای ساخت لیزرهایی که به عنوان سلاح های هدایت انرژی به
کار میروند اختصاص یافته
است. در مورد سیستم های قوی لیزری مورد نظر, با توان احتمالاً در
حدود مگاوات (حداقل برای چند ده ثانیه) یک سیستم نوری باریکه ی
لیزر را به هدف (هواپیما, ماهواره یا موشک) هدایت
میکند تا خسارت غیر قابل
جبرانی به وسایل احساسگر آن وارد کند و یا اینکه چنان آسیبی به
سطح آن وارد کند که نهایتاً در اثر تنش های پروازی دچار صدمه
شود.قیمت فایل فقط 19,000 تومان
برچسب ها :
بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
پایان نامه بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
مقاله بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
پروژه بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
تحقیق بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
دانلود پایان نامه بررسی جامع لیزر چیست ؟ ,
لیزر -
·