Lazer

Uyarılmış ışığın ışıma ile yükseltimesini sağlayan optik düzeneğe Lazer denilmektedir. İngilizcesi “laser” olan lazer,Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” tamlamasının baş harflerinden almaktadır. Bu tamlamanın anlamı “ışığın uyarılmış ışıma ile yükseltilmesi” anlamına gelmektedir. Theodore Miaman tarafından 1960 yılında üretilen ilk lazer, Charles Townes ve Arthur L. Schawlow’un teorilerinden baz alınarak üretilmiştir. Işıktan daha düşük mikrodalga frekanslarından çalışan versiyonu olan “maser” (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ise 1953 senesinde Townes tarafından bulunmuştur.

Lazerler, fotonları uyumlu bir hüzme şeklinde oluşturmaktadır. Diğer ışık kaynaklarından ayıran ana özellik ise lazer ışınının “uyumlu” olmasıdır. Bu uyum ışık hüzmesinin çok ufak bir bölgeye odaklanabilmesini ve tek renk ışık üretilebilmesini sağlar. Lazerler aynı zamanda femtosaniye darbeler (“ultra kısa darbe”) üretebilmektedir.

Ana çalışma prensibini oluşturan uyarılmış ışıma konsepti, 1917 yılında Albert Einstein tarafından öne sürülmüştür. Theodore Maiman, 1960 yılında yakut kristalinden lazer ışıması elde etmiş ve böylece lazerin varlığı kanıtlanmıştır. Günümüzde lazer ışını endüstriyel süreçlerde, mühendislik, tıp, bilimsel araştırma, meteoroloji, askeri ve savunma, fiber optik iletişim ve holografide kullanılmaktadır.

 

Lazer’in Tarihi

İlk pratik lazer 1960 yılında pembe renkli yakut ile yapıldı. Atif bölgenin çeşitliliği çok arttı. Hatta pompalanmaya uygun her şeyden lazer olabileceği düşüncesi hakim oldu. Kullanılan aktif ortamın fiziksel doğasına bağlı olarak lazerleri, yalıtkan lazerler, yarı iletken lazerle, gaz ve boya lazerleri olmak üzere dört gruba ayırabiliriz.

  • Katkılanmış yalıtkan lazer: Burada aktif ortam bir katı içine gömülmüş safsızlık iyonlarından ibarettir. Normal olarak mevcut yapıdaki iyonlar yerine girerler. Mevcut örgü de önemlidir, çünkü ısısal iletim, ısısal genişleme lazerin oluşturacağı güç düzeyleri belirlemek için önemlidir. Bunun dışında mevcut yapı safsızlık iyonlarının enerjisini etkiler, öyle ki aynı iyon farklı örgülere katkılandığı zaman biraz farklı dalga boylarında lazer elde edilir. Bizim açımızdan en önemli iyonlar geçiş metal iyonları ve nadir toprak elementi iyonlarıdır.
  • Yakut lazer: Tarihte ilk başarılı lazerdir. Lazer geçişi 694 nm arasındadır. Buna göre yakut üç düzeyli bir lazer sistemidir. Toplam iyonların sayısının yarısından fazlası E kare düzeyine pompalanır ve nüfus terslenmesi oluşturulur. Pompalama, parıltı tüpüyle yapıldığı zaman hızlı bozunumlar geniş bandlardan geçer. Yüksek basınçlı cıva ark lambası pompalama için sıkça kullanılır.
  • Alexandrite lazer: Yakut ile aynı spektroskopiye sahiptir ve 1973 yılında 680 nm dalga boyunda lazer ışığı veren üç düzeyli lazer olarak yapıldı. Bununla birlikte, son zamanlara daha uzun dalga boylu lazer elde edilmiştir. Dört düzeyli lazer pompalama belirtgenleri gösterdi. Lazer dalga boyu 700-820 nm arasında değiştirilebilerek, ayarlanabilen lazerin ilk örneği olmuştur.
  • Nd:YAG lazer: Neodimyum iyonu örgüde itriyum iyonunun yerine geçerek oluşur. Dört düzeyli bir lazerdir. Katılama, maksimum 0,015 eV düzeyindedir.
  • Yarı iletken lazer: Katı maddelerden yapılmış olmasına rağmen yarı iletken lazer hem enerji hem de pompalama mekanizmaları bakımından yalıtkan katkılı lazerleri oldukça farklıdır. Yalıtkanlardaki atomların tek enerji düzeyleri gözlenirken yarı iletkenlerdeki elektronlar geniş bantlı enerji düzeylerini işgal eder. Her band yakın biçimde ilgili değil, fakat bütün olarak maddeye aittir. Katının, başlangıçta birbirinden iyice uzak atomları, birbirine yakın getirmek ve bir topluluk elde etmek olarak düşünülebilir.
  • He-Ne lazer: Günümüzde kullanılan en yaygın atomik lazer, He-Ne lazerdir. Aktif ortamı 10 kısım helyum ve 1 neondan oluşmaktadır. Birkaç milimetre çapında dar delikli ve 0.1-1 m uzunluğunda olan bu karışımi 10 torr basıncında bir borudur. Bir boşalma oluşturarak, oluşan boşalmada tüpün direnci azalır. Akılı sınırlandırmak için güç kaynağına seri bir diren ilave edilir. Laze geçişleri neon enerji düzeyleri arasında olur.  Dört temel lazer geçişi 3.39 μm, 1.15 μm, 632.8 nm, 543.5 nm dalga boylarına sahiptir. Her geçişin başlama veya sonlanma düzeyleri ortaktır. Buna göre geçişler birbirleriyle adeta yarışırlar, istenmeyen dalga boylarına karşı dikkatli önlemler alınmalıdır. Çoğu kez amaçlanan hedef, gereksinen lazer hücresini, sadece istenen dalga boyunda yansıtıcı yapmaktır.

Lazer Işının Yönü

Yönü sabit olan lazer ışını çok düşük alıcılıdır. Lazer ışınının yönlülüğü önemli avantaj sağlar. Bu avantajlar;

  1. Düşük çaplı ışınlarda yüksek enerjiler oluşması
  2. Mesafeye göre ışın açısının az değişmesi
  3. Işının ortamda az miktarda dağılması
  4. Odaklanmanın istenilen bölgelerde kolay oluşması.

Lazerden gönderilen ışının yön açısı ɑ lazerin yapısındaki malzemenin cinsine bağlıdır. Bu açı lazer çeşitlerine göre değişim göstermektedir. Lazerin yapısında özel optik elemanlar kullanılırsa ɑ açısı birkaç sekunde kadar düşürülebilir. Cisim üzerine odaklanan lazer ışınının çapı birkaç mikrometre kadardır.

Kullanım alanları

Günlük hayattaki ilk kullanımı 1974 yılında oldu. Süpermarketlerin barkod okuyucuları, daha sonra 1982 yılında tanınan lazer disk okuyucu ve kompakt disk çalarlar ilk lazer donanımlı cihazlardır. Çoklu ortam sunumlarında, reklamcılıkta, açık hava mekanlarının vitrin düzenlemesinde, oyunların özel efektlerinde, müzelerde, kulüplerde, konserlerde, tıpta, iletişim alanlarında lazer kullanılır. Lazer yazıcı, CD çalar yaygın kullanım alanlarındandır.

Endüstride kullanımı

Lazerin endüstride kullanılması için çeşitli özelliklerden yararlanılmaktadır.

Tek yönde gitmesi

Lazerin en önemli özelliği tek yönde gitmesidir. Küçük dağılma açısı lazer ışınının taşıdığı enerjinin kolaylıkla toplanıp bir alan üzerine odaklanabileceği anlamına gelir.

Şerit genişliği

Lazer ışını tek renkli olmasına rağmen lazer spektral içeriği lazer ortamının şerit genişliği kadar olabilir. Spektral olarak saf olan lazer ışınları bilimsel araştırmalarda kullanılır.

Işının uyumluluğu

Uyarılan dalga, uyarıcı dalga ile aynı fazdadır. Buna göre her iki dalganın uzay içerisinde elektrik alanlarının değişmesi aynıdır. Başka bir uyumluluk ise zamana bağlı uyumluluktur. Işık spektrumu spektrometre adı verilen bir aletle ölçülmektedir.

Parlaklık

Diğer tüm kaynakların ışınlarına göre daha parlak olması, Lazer ışınının önemli bir özelliğidir.

Odaklanma özelliği

Dalga boylarına göre odaklanan lazer ışınları, CW lazer ile kesme işlerinde ve etkiket okuyan cihazlarda kullanılmasına olanak sağlayan bir özelliktir.

Tıpta kullanımı

Hastalıkların teşhis ve tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Göz hastalıklarının tedavisi, mikro cerrahi uygulamalarında yaygın kullanılır.

Cerrahide lazerin en başarılı olduğu kullanım alanlarından biri de göz hastalıklarının tedavisinde kullanılan ışıkla pıhtılaştırma yoludur. Ağ tabakadaki kan damarları bozulunca, küçük ve çok zayıf yeni damarlar oluşur. Bu damarlar kolay kopabileceği için kanamalara sebep olur. Işıkla pıhtılaştırma yöntemi ağ tabakanın ilgili yerlerini yakarak yeni damarların oluşmasını engeller.

Pleksi Lazer Kesimi

Ezgi Pleksi, Ankara da pleksi denilince akla gelen ilk şirket olarak, pleksi ve ahşap ürünlerin yanı sıra bir çok maddeyi istediğiniz boyut ve şekillerde keserek siz müşterilerinin hizmetine sunmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle elde edilen bu teknoloji, en son model makineleri ile siz müşterilerine hizmetlerini sunmaktadır. Pleksi Lazer kesim’inin yanı sıra, ahşap lazer kesim, deri lazer kesim, kağıt lazer kesim gibi bir çok maddeyi kesebilmektedir. Ankara pleksi, pleksi lazer kesim, ankara pleksi lazer kesim pleksiglas ankara

 

Kaynak: Wikipedia