هل تعرف الفرق بين الليزر النانوثانية والبيكوثانية والفيمتو ثانية؟

شهدت تكنولوجيا الليزر تطورًا سريعًا خلال العقود القليلة الماضية. من ليزر النانو ثانية إلى ليزر البيكو ثانية وصولًا إلى ليزر الفيمتوثانية، طُبّقت تدريجيًا في الصناعات التحويلية، موفرة حلولًا لجميع مناحي الحياة. ولكن، ما مدى معرفتك بهذه الأنواع الثلاثة من الليزر؟ لنكتشف معًا:

تعريفات ليزر النانو ثانية والبيكو ثانية والفيمتوثانية

طُرح ليزر النانو ثانية لأول مرة في المجال الصناعي في أواخر تسعينيات القرن الماضي، كليزرات الحالة الصلبة المضخوخة بالديود (DPSS). إلا أن أولى هذه الليزرات اتسمت بقوة خرج منخفضة، بلغت بضعة واط، وطول موجي بلغ 355 نانومترًا. ومع مرور الوقت، ازدهر سوق ليزرات النانو ثانية، وأصبحت معظمها الآن ذات أزمنة نبضية تتراوح بين عشرات ومئات النانو ثانية.

ليزر البيكو ثانية هو ليزر ذو عرض نبضة فائق القصر، يُصدر نبضات بمستوى البيكو ثانية. يتميز هذا الليزر بعرض نبضة فائق القصر، وتردد تكرار قابل للتعديل، وطاقة نبضة عالية، وهو مثالي لتطبيقات الطب الحيوي، والتذبذب البصري البارامتري، والتصوير المجهري البيولوجي. في أنظمة التصوير والتحليل البيولوجي الحديثة، أصبحت ليزرات البيكو ثانية أدوات متزايدة الأهمية.

ليزر الفيمتو ثانية هو ليزر نبضي فائق القصر، ذو شدة عالية جدًا، محسوبة بالفيمتوثانية. وقد أتاحت هذه التقنية المتقدمة للبشر إمكانيات تجريبية جديدة غير مسبوقة، ولها تطبيقات واسعة. يُعد استخدام ليزر الفيمتو ثانية فائق القوة وقصير النبض لأغراض الكشف مفيدًا بشكل خاص في العديد من التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: انقسام الروابط، وتكوين روابط جديدة، ونقل البروتونات والإلكترونات، ومزامرة المركبات، والتفكك الجزيئي، وتوزيع سرعة وزاوية وحالة المواد الوسيطة والنواتج النهائية للتفاعل، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في المحاليل، وتأثير المذيبات، بالإضافة إلى تأثير الاهتزاز والدوران الجزيئي على التفاعلات الكيميائية.

وحدات تحويل الوقت للنانوثانية والبيكوثانية والفيمتوثانية

1ns (نانو ثانية) = 0.0000000001 ثانية = 10-9 ثانية

1 بيكو ثانية (بيكوثانية) = 0.0000000000001 ثانية = 10-12 ثانية

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

تُسمى معدات معالجة الليزر النانوثانية والبيكوثانية والفيمتو ثانية الشائعة في السوق بناءً على الزمن. كما تلعب عوامل أخرى، مثل طاقة النبضة الواحدة، وعرض النبضة، وتردد النبضة، وقوة ذروة النبضة، دورًا في اختيار المعدات المناسبة لمعالجة المواد المختلفة. فكلما قصر الزمن، قلّ التأثير على سطح المادة، مما يؤدي إلى تحسين فعالية المعالجة.

التطبيقات الطبية لليزر بيكو ثانية، وفيمتو ثانية، ونانو ثانية

ليزر النانو ثانية يُسخّن الميلانين في الجلد بشكل انتقائي ويُدمّره، ثم تُزيله الخلايا من الجسم، مما يُؤدي إلى تلاشي الآفات الصبغية. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لعلاج اضطرابات التصبغ. يعمل ليزر بيكو ثانية بسرعة عالية، مُفتّتًا جزيئات الميلانين دون الإضرار بالجلد المحيط. تُعالج هذه الطريقة بفعالية أمراض التصبغ، مثل وحمة أوتا وحمة براون السماوية. يعمل ليزر الفيمتو ثانية على شكل نبضات، تُصدر طاقة هائلة في لحظة، وهي مثالية لعلاج قصر النظر.

نظام تبريد لليزر بيكو ثانية، وفيمتو ثانية، ونانو ثانية

بغض النظر عن نوع ليزر النانو ثانية، أو البيكو ثانية، أو الفيمتو ثانية، من الضروري ضمان التشغيل السليم لرأس الليزر وربطه بمبرد ليزر . كلما زادت دقة جهاز الليزر، زادت دقة التحكم في درجة الحرارة. يتميز مبرد الليزر فائق السرعة TEYU بثبات درجة الحرارة بمقدار ±0.1 درجة مئوية وتبريد سريع، مما يضمن عمل الليزر بدرجة حرارة ثابتة وإخراج شعاع مستقر، مما يُحسّن عمر خدمة الليزر. مبردات الليزر فائقة السرعة TEYU مناسبة لجميع هذه الأنواع الثلاثة من معدات الليزر.