اشعه ليزر و آينده اي درخشان

از مبارزه با سرطان گرفته تا نبرد با مالاريا و از درمان افسرد گي گرفته تا پرواز به فضا همه و همه آن دستاورد هاي ليزر و آيند ه درخشان آن مي باشد.
زماني که در پنجاه سال پيش تر، اشعه ليزر اختراع شده بود کاربرد هاي آن راحتي معجزه آساتر از نيازهاي بشر مي دانستند تا آنجا که برخي آن را راه حلي مي دانستند که بايد براي آن مشکل و مساله اي پيدا مي شد!اما اکنون با توجه به پيشرفت هاي حيرت انگيز بشر، بويژه در تکنولوژي، مورد استفاده هاي ليزر در همه مقوله ها به روشني مشاهده مي شود. کافي است که به برخي از اين مورد استفاده ها توجه کنيم.

کاربرد هاي ليزر
 

مبارزه با مالاريا
 

در جنگ با مالاريا مهندسيني که روي سپر موشکي موسوم به جنگ هاي ستاره اي تحقيق مي کردند، از همان تکنولوژي براي ساختن وسيله اي ليزري براي نابودي ريشه مالاريا بهره گرفتند. در واقع اين وسيله ديواري از نور بازدارند ه موسوم به «نرده فوتونيک» بوجود آورد که در برابر هر گونه پشه مشکوک فعال مي گردد و در اتاق زنگ خطر را به صدا در مي آورد و آنگاه ليزر براي کشتن پشه از دستگاه خارج
مي شود. البته ميزان ليزر استفاده شده به قدري نيست که براي انسان خطرناک باشد يا مشکلي ايجا کند.

نابود کنند ه موشک ها
 

حتي يک هواپيما از نوع بوئينگ 747 که تغييراتي هم در آن ايجاد شده با پرتاب اشعه ليزر مي تواند موشک شليک شده را در آسمان نابود کند. اين عمل در واقع بخشي از سيستم د فاع ضد موشکي است که به کمک ليزر انجام مي گيرد و چه از هوا به وسيله يک هواپيماي در حال پرواز و چه از روي زمين قابل انجام است. در واقع اشعه ليزر قادر است که هر جسم پرند ه را که تا سيصد مايل در ساعت (480 کيلومتر در ساعت) سرعت داشته باشد، شکار کند. حال تا 3 سال د يگر، توپهاي ليزري آماد ه مي شوند که آنها نيز موشک در حال پرواز را شکار کنند. آنگاه اين توپها را مي توان روي جيپ و اتومبيل هاي کوچک سوار کرد که در حين حرکت، قادر شوند تا اشعه ليزر را به سوي موشک پرتاب کنند.

درمان سرطان
 

در دانشگاه کاليفرنيا، دانشمندان مولکولهاي کوچک RNA را که قادر به خاموش سازي ژن مي باشند، در داخل لايه نازکي از طلا قرار داده اند که به وسيله ميزاني از اشعه ليزر که براي سلامتي خطرناک نيست باز مي شود. حال همين سيستم در قبال سلول سرطاني انجام گرفته و زماني که اشعه بر سلول سرطاني مي تابد از زاد و ولد آن جلوگيري مي کند، ضمن آنکه اجازه پخش شد ن سلول سرطاني را نيز نمي د هد. البته هم اکنون در مورد چند نوع سرطان محدود مانند سرطان پوست، چنين پروسه اي قابل اجرا است، اما براي کليه سرطانها، آزمايش و تحقيق ادامه دارد.

راه اندازي ربات در کرات ديگر
 

براي انجام آزمايشات بهتر و د قيق تر در کرات آسماني مانند مريخ که رباتهاي آزمايشگاه دار در سطح آنها فرود مي آيند، از نوعي سيستم ليزري استفاده شده که به جاي انجام داد ن آزمايش روي تکه هاي سنگ و کلوخ، سيستم جديد قادر به خرد کرد ن سنگ هاي آتشفشاني در سطح مريخ شده و سپس آزمايش روي آنها انجام مي شود که به مراتب تحليل بهتر و د قيق تري از سطح مريخ ارائه مي شود. بر طبق اين سيستم در سه نوبت و هر نوبت ده مگاوات ليزر در ثانيه روي قسمتي به وسعت کمتر از يک ميلي متر شليک مي شود و آنگاه همين پروسه روي ميلي مترهاي مختلف از سطح مريخ انجام مي گيرد.

سيستم سرد کنند ه فوري
 

علاوه بر ايجاد گرما، اشعه ليزر قادر به خنک کرد ن نيز مي باشد. پژوهشگران آلماني در دانشگاه بن قادر کاهش د ماي نوعي گاز به ميزان 66 درجه سانتي گراد شدند، آنهم تنها در چند ثانيه. اين پروسه يعني خنک کرد ن در مدت کوتاه در بسياري از صنايع مي تواند تاثيرات مهمي را ايجاد کند و به ويژه مي تواند از هزينه هاي بسيار زياد جلوگيري کند. از جمله صنايعي چون فلزسازي يا حتي به هنگام تهيه شکلات و شيريني که سرد کرد ن در زمان کوتاه اهميت دارد.

درمان افسرد گي
 

دانشمندان متخصص در علم مغز و اعصاب در دانشگاه استانفورد، با مسير داد ن ليزر آبي به سوي مغز موش، موفق به درمان پارکينسون در آنها شدند. اين اشعه ليزر در واقع سلول مغزي مبتلا به پارکينسون در کورتکس مغزي را مورد حمله قرار مي د هد. کارل ديبروث، سرپرست گروه پژوهشگران استانفورد معتقد است که اشعه در واقع سلول تخريب شده در بيمار را روشن کرده و با حرارت داد ن آنان باعث از بين رفتن آلود گي مي شود. او همچنين معتقد است که همين پروسه، ساير ناهنجاريهاي مربوط به کورتکس هاي مغزي از جمله افسرد گي و يا اضطراب مضمن را درمان مي کند.

نمايش قدرتمند
 

براي ايجاد تصوير نمايشي بهتر و واضح تر هم مي توان از آخرين دستمايه هاي ليزري استفاده کرد.اين سيستم که نمايش فسفر ليزري نام دارد با روشن کرد ن جزييات در تصوير، بهترين تصوير ممکن را نشان مي د هد و بخصوص براي نشان داد ن تصاوير تبليغاتي کاربرد فراواني دارد. در حقيقت استفاده از ليزر براي ايجاد يک تصوير به معناي آن است که پرده نياز به روشنايي از پشت مانند يک دستگاه تلويزيون ال.سي.دي ندارد، ضمن آنکه روشنايي ليزري پرده و تصوير را از نظر مصرف انرژي هم مقرون به صرفه تر مي کند.

سفرهاي فضايي مقرون به صرفه تر
 

تا اينجا کار راکت ها، بهترين و مقرون به صرفه ترين راه براي خروج از آتمسفر زمين بوده اند، اما ناسا به دنبال راههاي جانشين
مي باشد. البته مد لهاي آزمايشي کوچکتري که به وسيله ليزر انرژي گرفته و پرتاب شده اند تاکنون مورد آزمايش قرار گرفته اند، اما يکي از موفق ترين آزمايشها مربوط به پرتاب اشعه ليزر به راکتي که در آسمان در حال پرواز بوده مي باشد. راکت مذ کور با دريافت انرژي ليزري، با سرعت و دقت بيشتري به پرواز در فضا ادامه داده است. نتيجه اين شد که اکنون ناسا به دنبال تکميل ساختن راکت هاي ليزري است که پس از قرار گرفتن در فضا مي توان با شليک ليزر به بخشي از راکت که ويژه دريافت سوخت و انرژِ است حرکت سريع تر و دقيق تر آن را در فضا امکان پذ ير سازد.

مهندسي اتم
 

کوچکترين اندازه يا مساحتي که تاکنون ليزر را دريافت کرده، يک آتمسفر يا ده به توان منهاي هجده ميلي متر مي باشد. اين مقدار برابر است با يکصد ميليارد م از مساحت يک اتم مي باشد. حال تنها اين اشعه ليزر است که قادر به هدف گيري چنين مقدار ناچيزي است. حال اين گونه آمار و مساحت ها در علم مهند سي اتم که با مقدارها و ميزانهاي بسيار کوچک سرو کار دارد، اهميت فراواني دارند و از اين رو است که براي مهند سي و ساختمان چنين مقدارهاي ناچيزي وجود اشعه ليزر يک اثر بسيار لازم به شمار مي رود. در اين خصوص پژوهشگران در دانشگاه مک مستر با تحقيق روي سطح افقي يک تار مو، از ليزر براي اندازه گيري هاي لازم بهره گرفته اند که نتيجه آن از نظر د قت و اهميت بسيار اميدوار کننده بوده است. حال روي ساير علوم ميکروسکوپي هم اشعه ليزر مي تواند براي اندازه گيري بسيار مفيد واقع شود، به ويژه روي علم ميکروب شناسي.

انرژي بدون پايان
 

و سرانجام در دانشگاه کاليفرنيا، پژوهشگران قدرتمند ترين ليزري را که در تاريخ ساخته شده، طراحي کرده اند و اميدواري آنها اين است که به کمک چنين ليزر قدرتمندي، يک منيع انرژي بدون پايان را بوجود آوردند. براي انجام چنين منظوري، يکصد و نود و دو ليزر عظيم را با يکد يگر ادغام کرده اند و در نتيجه يک دستگاه ليزر واحد و بسيار قدرتمند را با يک منبع کره اي شکل در راس آن که مملو از هيدروژن است بوجود آورده اند. حال انرژي حاصله از ليزر باعث مي شود تا اتم هاي هيدروژن در يکد يگر جذب شده و مقادير عظيمي از انرژي را بوجود آورند.
در حقيقت آنچه که ذ کر شد، بخشي از مهمترين دستاورد هاي ليزري است که وجود اين اشعه اصولاً علم و دستاورد هاي آن را د گرگون ساخته و در اندازه هايي که تاکنون حتي عقل بشر هم اجازه کار در چنين اندازه هايي را نمي داده، اشعه ليزر دسترسي به چنين اندازه ها و در نتيجه استفاده از آن را امکان پذ ير ساخته است.

تاريخچه اي مختصر از اشعه ليزر
 

1960:نخستين اشعه ليزر به هنگام استفاده، در آزمايشگاه تحقيقاتي هيوز در کاليفرنيا به نمايش گذاشته شد.
1966:در فيلم مشهور جيمز باند به نام پنجه طلايي، ليزر به عنوان عامل ترس و شکنجه به نمايش گذاشته شد. آنگاه جيمز راسل فيزيکدان مشهور روي پديده اي شروع به تحقيق کرد که بعد ها به نام CD شناخته شد.
1970:دانشمندان نشان دادند که در لايه هاي نازک شيشه مي توانند به کمک ليزر نور را به گونه اي کاناليزه کنند که تبديل به علائم ارتباطي شود. فيبر اوپتيک متولد مي شود.
1974:نخستين آيتمي که با خطوط کد روي بسته بندي آن که قابل اسکن کرد ن باشد فروخته شد، يک بسته آدامس ريگلي بود.
1977:عمل جراحي چشم به کمک ليزر، متحول شد که براي عينکي ها در سرتا سر جهان يک خبر خوشايند بود.
1982:ديسک به فروش گذاشته شده و در سال 1995، DVD هم به بازار آمد.
2005:هشت ليزر روي يک چيپ جاي داده شد که بالاترين ظرفيت د يسک فشرده را به دنبال داشت.
منبع: اطلاعات هفتگي شماره 3421