Главная | Обратная связь

Застосування лазерів

Унікальні властивості лазерного випромінювання зробили квантові генератори унікальним інструментом в самих різних галузях науки і техніки: хімія радикалів, хірургія, офтальмологія, терапія, поділ ізотопів, голографія, виробництво інтегральних схем, промислове зварювання…

1. Технологічні лазери. Потужні лазери безперервної дії застосовуються для різання, зварювання і пайки деталей з різних матеріалів. Висока температура випромінювання дозволяє зварювати матеріали, які іншими методами з’єднати є неможливим (наприклад, метал з керамікою). Висока монохроматичність випромінювання дозволяє сфокусувати промінь в точку діаметром близько мікрона і застосовувати його для виготовлення мікросхем (так званий метод лазерного скрайбування – зняття тонкого шару). Для обробки деталей у вакуумі або в атмосфері інертного газу лазерний промінь можна вводити в технологічну камеру через прозоре вікно.

Ідеально прямий лазерний промінь служить зручною «лінійкою». У геодезії і будівництві імпульсні лазери застосовують для виміру відстаней на місцевості, розраховуючи їх за часом рухи світлового імпульсу між двома точками та швидкості. Точні виміри в промисловості роблять за допомогою інтерференції лазерних променів, відбитих від кінцевих поверхонь виробу.

2. Лазерний зв’язок. Поява лазерів зробила переворот в техніці зв’язку і запису інформації. Існує проста закономірність: чим вище частота (менше довжина хвилі) каналу зв’язку, тим більша його пропускна спроможність. Саме тому радіозв’язок, спочатку освоївши діапазон довгих хвиль, поступово переходив на все коротші довжини хвиль. Але світло – така ж електромагнітна хвиля, як і радіохвилі, тільки в десятки тисяч разів коротша, тому по лазерному променю можна передати в десятки тисяч разів більше інформації, ніж по високочастотному радіоканалу. Лазерний зв’язок здійснюється по оптичному волокну – тонким скляним ниткам, світло в яких за рахунок повного внутрішнього відбиття поширюється практично без втрат на багато сотень кілометрів. Лазерним променем записують і відтворюють зображення (у тому числі що рухається) і звук на компакт-дисках.

3. Лазери в медицині. Лазерна техніка широко застосовується і в хірургії, і в терапії, і в офтальмолоції. Лазерним променем, введеним через очну зіницю, «приварюють» сітківку, що відшарувалася, і виправляють дефекти очного дна. Хірургічні операції, зроблені «лазерним скальпелем» менше травмують живі тканини. А лазерне випромінювання малої потужності прискорює загоєння ран і чинить дію, аналогічну голкотерапії, що практикується східною медициною (лазерна акупунктура). Така галузь застосування називається лазеротерапією. Для лазерної акупунктури найчастіше використовують малопотужні лазери, генеруючи випромінювання червоного та інфрачервоного оптичного спектра. На більш поверхнево-розташовані точки варто використовувати випромінювання червоного спектра, для на значно глибшої - інфрачервоного спектра. Однією з вимог до акупунктури для лазерної рефлексотерапії є можливість обмеження площі впливу (до 1см²). Акупунктура може здійснюватися як і безупинному, і у імпульсному режимах генерації випромінювання.

4. Лазери в наукових дослідженнях. Висока густота його енергії дає можливість досліджувати речовину в екстремальному стані, існуючому тільки в надрах гарячих зірок. Робляться спроби здійснити термоядерну реакцію, стискаючи ампулу з сумішшю дейтерію з тритієм системою лазерних променів (так званий інерційний термоядерний синтез). У генній інженерії і нанотехнології ( в широкому значенні слова прийнято називати міждисциплінарну область фундаментальної і прикладної науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем протяжністю порядку декількох нанометрів або часток нанометра) лазерними променями розрізають, пересувають і сполучають фрагменти генів, біологічних молекул і деталі розміром порядку мільйонної долі міліметра (10^–9 м). Лазерні локатори (лідари) застосовуються для дослідження атмосфери.

5. Військові лазери. Військове застосування лазерів включає як їх використання для виявлення цілей і зв'язку, так і застосування як зброї. Створені зразки лазерних пістолетів для озброєння екіпажів орбітальних станцій військового призначення.