هل تعرف الفرق بين ليزر النانوثانية، وليزر البيكوثانية، وليزر الفيمتوثانية؟

شهدت تقنية الليزر تطورًا سريعًا خلال العقود القليلة الماضية. فمن ليزر النانو ثانية إلى ليزر البيكو ثانية وصولًا إلى ليزر الفيمتو ثانية، تم تطبيقها تدريجيًا في التصنيع الصناعي، موفرةً حلولًا لمختلف مجالات الحياة. ولكن ما مدى معرفتك بهذه الأنواع الثلاثة من الليزر؟ دعونا نكتشف ذلك معًا:

تعريفات ليزرات النانوثانية، والبيكوثانية، والفمتوثانية

ظهر ليزر النانوثانية لأول مرة في المجال الصناعي في أواخر التسعينيات كليزر الحالة الصلبة المضخّم بالديود (DPSS). إلا أن أولى هذه الليزرات كانت ذات قدرة خرج منخفضة لا تتجاوز بضعة واط وطول موجي يبلغ 355 نانومتر. ومع مرور الوقت، تطور سوق ليزر النانوثانية، وأصبحت معظم الليزرات اليوم تتميز بنبضات تتراوح مدتها بين عشرات ومئات النانوثانية.

ليزر البيكوثانية هو ليزر ذو نبضات فائقة القصر، يُصدر نبضات بمستوى البيكوثانية. تتميز هذه الليزرات بنبضات فائقة القصر، وتردد تكرار قابل للتعديل، وطاقة نبضية عالية، وهي مثالية للتطبيقات في الطب الحيوي، والتذبذب البارامتري البصري، والتصوير المجهري البيولوجي. في أنظمة التصوير والتحليل البيولوجي الحديثة، أصبحت ليزرات البيكوثانية أدوات بالغة الأهمية.

يُعدّ ليزر الفيمتو ثانية ليزرًا نبضيًا فائق القصر يتميز بشدة عالية للغاية، تُقاس بالفيمتو ثانية. وقد أتاحت هذه التقنية المتقدمة للبشرية إمكانيات تجريبية جديدة غير مسبوقة، ولها تطبيقات واسعة النطاق. ويُعدّ استخدام ليزر الفيمتو ثانية فائق القوة ذي النبضات القصيرة لأغراض الكشف مفيدًا بشكل خاص في العديد من التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: كسر الروابط، وتكوين روابط جديدة، ونقل البروتونات والإلكترونات، وتماثل المركبات، وتفكك الجزيئات، وسرعة وزاوية وتوزيع حالة وسائط التفاعل والمنتجات النهائية، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في المحاليل وتأثير المذيبات، بالإضافة إلى تأثير الاهتزاز والدوران الجزيئي على التفاعلات الكيميائية.

وحدات تحويل الوقت للنانو ثانية، والبيكو ثانية، والفيمتو ثانية

1 نانوثانية = 0.0000000001 ثانية = 10⁻⁹ ثانية

1 بيكو ثانية = 0.0000000000001 ثانية = 10-12 ثانية

1fs (فيمتوثانية) = 0.000000000000001 ثانية = 10-15 ثانية

تُسمى أجهزة معالجة الليزر النانوثانية والبيكوثانية والفيمتوثانية الشائعة في السوق بناءً على مدة النبضة. وتلعب عوامل أخرى، مثل طاقة النبضة الواحدة وعرضها وترددها وقوة ذروتها، دورًا في اختيار الجهاز المناسب لمعالجة المواد المختلفة. فكلما قصرت مدة النبضة، قلّ تأثيرها على سطح المادة، مما يُحسّن من كفاءة المعالجة.

التطبيقات الطبية لأشعة الليزر بيكو ثانية، وفيمتوثانية، ونانو ثانية

تعمل أشعة الليزر النانوثانية على تسخين وتدمير الميلانين في الجلد بشكل انتقائي، ثم تتخلص منه الخلايا من الجسم، مما يؤدي إلى تلاشي البقع الصبغية. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لعلاج اضطرابات التصبغ. أما أشعة الليزر البيكوثانية، فتعمل بسرعة عالية، حيث تُفتت جزيئات الميلانين دون إلحاق الضرر بالجلد المحيط. تُعالج هذه الطريقة بفعالية أمراض التصبغ مثل وحمة أوتا والوحمة البنية الزرقاء. بينما تعمل أشعة الليزر الفيمتوثانية على شكل نبضات، قادرة على إطلاق طاقة هائلة في لحظة، مما يجعلها مثالية لعلاج قصر النظر.

نظام تبريد لأجهزة الليزر ذات النبضات البيكوثانية والفيمتوثانية والنانوثانية

بغض النظر عن نوع الليزر (نانو ثانية، بيكو ثانية، فيمتوثانية)، من الضروري ضمان التشغيل الطبيعي لرأس الليزر وربط الجهاز بـ مبرد ليزري كلما زادت دقة معدات الليزر، زادت دقة التحكم في درجة الحرارة. يتميز مبرد الليزر فائق السرعة TEYU بثبات درجة حرارة ±0.1 درجة مئوية وتبريد سريع، مما يضمن عمل الليزر عند درجة حرارة ثابتة وإخراج شعاع مستقر، وبالتالي تحسين عمر خدمة الليزر.TEYU مبردات ليزر فائقة السرعة وهي مناسبة لجميع أنواع معدات الليزر الثلاثة هذه.