آیا تفاوت‌های بین لیزرهای نانوثانیه، پیکوثانیه و فمتوثانیه را می‌دانید؟

فناوری لیزر در چند دهه گذشته به سرعت پیشرفت کرده است. از لیزر نانوثانیه گرفته تا لیزر پیکوثانیه و لیزر فمتوثانیه، به تدریج در تولید صنعتی به کار گرفته شده و راه حل هایی را برای همه اقشار جامعه ارائه می دهد. اما شما چقدر در مورد این 3 نوع لیزر می دانید؟ بیایید با هم بررسی کنیم:

تعاریف لیزرهای نانوثانیه، پیکوثانیه و فمتوثانیه

لیزر نانوثانیه برای اولین بار در اواخر دهه 1990 به عنوان لیزرهای حالت جامد با پمپ دیودی (DPSS) وارد عرصه صنعتی شد. با این حال، اولین لیزرهای این چنینی توان خروجی کمی در حد چند وات و طول موج 355 نانومتر داشتند. با گذشت زمان، بازار لیزرهای نانوثانیه به بلوغ رسیده است و اکنون اکثر لیزرها دارای مدت زمان پالس در ده‌ها تا صدها نانوثانیه هستند.

لیزر پیکوثانیه یک لیزر با پهنای پالس فوق کوتاه است که پالس‌های سطح پیکوثانیه منتشر می‌کند. این لیزرها پهنای پالس فوق کوتاه، فرکانس تکرار قابل تنظیم، انرژی پالس بالا را ارائه می‌دهند و برای کاربردهای زیست‌پزشکی، نوسان پارامتری نوری و تصویربرداری میکروسکوپی بیولوژیکی ایده‌آل هستند. در سیستم‌های تصویربرداری و تجزیه و تحلیل بیولوژیکی مدرن، لیزرهای پیکوثانیه به ابزارهایی با اهمیت فزاینده تبدیل شده‌اند.

لیزر فمتوثانیه یک لیزر پالسی فوق کوتاه با شدت فوق‌العاده بالا است که بر حسب فمتوثانیه محاسبه می‌شود. این فناوری پیشرفته، امکانات تجربی جدید و بی‌سابقه‌ای را در اختیار بشر قرار داده و کاربردهای گسترده‌ای دارد. استفاده از یک لیزر فمتوثانیه با پالس کوتاه و فوق قوی برای اهداف تشخیصی، به‌ویژه برای واکنش‌های شیمیایی مختلف، از جمله اما نه محدود به، شکست پیوند، تشکیل پیوند جدید، انتقال پروتون و الکترون، ایزومریزاسیون ترکیب، تفکیک مولکولی، سرعت، زاویه و توزیع حالت واسطه‌های واکنش و محصولات نهایی، واکنش‌های شیمیایی رخ داده در محلول‌ها و تأثیر حلال‌ها، و همچنین تأثیر ارتعاش و چرخش مولکولی بر واکنش‌های شیمیایی، سودمند است.

واحدهای تبدیل زمان برای نانوثانیه، پیکوثانیه و فمتوثانیه

۱ نانوثانیه (نانوثانیه) = ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ثانیه = ۱۰-۹ ثانیه

۱ پیکوثانیه (پیکو ثانیه) = ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ثانیه = ۱۰-۱۲ ثانیه

۱ فمتوثانیه (فمتوثانیه) = ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ثانیه = ۱۰-۱۵ ثانیه

تجهیزات پردازش لیزری نانوثانیه، پیکوثانیه و فمتوثانیه که معمولاً در بازار دیده می‌شوند، بر اساس زمان نامگذاری شده‌اند. عوامل دیگری مانند انرژی تک پالس، پهنای پالس، فرکانس پالس و توان اوج پالس نیز در انتخاب تجهیزات مناسب برای پردازش مواد مختلف نقش دارند. هرچه زمان کوتاه‌تر باشد، تأثیر کمتری بر سطح ماده خواهد داشت و در نتیجه اثر پردازش بهتری حاصل می‌شود.

کاربردهای پزشکی لیزرهای پیکوثانیه، فمتوثانیه و نانوثانیه

لیزرهای نانوثانیه به طور انتخابی ملانین موجود در پوست را گرم کرده و از بین می‌برند، که سپس توسط سلول‌ها از بدن دفع می‌شود و در نتیجه ضایعات رنگدانه‌ای محو می‌شوند. این روش معمولاً برای درمان اختلالات رنگدانه‌ای استفاده می‌شود. لیزرهای پیکوثانیه با سرعت بالا عمل می‌کنند و ذرات ملانین را بدون آسیب رساندن به پوست اطراف تجزیه می‌کنند. این روش به طور مؤثر بیماری‌های رنگدانه‌ای مانند خال اوتا و خال قهوه‌ای فیروزه‌ای را درمان می‌کند. لیزر فمتوسکند به صورت پالس عمل می‌کند که می‌تواند در یک لحظه قدرت عظیمی ساطع کند و برای درمان نزدیک‌بینی عالی است.

سیستم خنک‌کننده برای لیزرهای پیکوثانیه، فمتوثانیه و نانوثانیه

صرف نظر از اینکه لیزر نانوثانیه، پیکوثانیه یا فمتوثانیه باشد، لازم است از عملکرد طبیعی هد لیزر اطمینان حاصل شود و تجهیزات به یک چیلر لیزری متصل شوند. هرچه تجهیزات لیزر دقیق‌تر باشند، دقت کنترل دما نیز بالاتر می‌رود. چیلر لیزر فوق سریع TEYU دارای پایداری دمایی ±0.1 درجه سانتیگراد و خنک‌کنندگی سریع است که تضمین می‌کند لیزر در دمای ثابت کار می‌کند و خروجی پرتو پایداری دارد و در نتیجه عمر مفید لیزر را بهبود می‌بخشد. چیلرهای لیزر فوق سریع TEYU برای هر سه نوع تجهیزات لیزری مناسب هستند.