• الرئيسية
  • الأخبار
  • الصور
  • المكتبة
  • النشاطات
    • النشاطات
    • المقالات
    • الجوائز
    • براءات الاختراع
    • الورش
    • المؤتمرات
  • الاعلانات
  • الأحداث القادمة
  • الكادر
  • البرنامج الأكاديمي
  • مشاريع التخرج
  • المحاضرات
  • الاستبانات
  • تواصل معنا
default image default image default image default image
default image
default image
default image
default image

مقاله علميه للدكتور فرات حمزة عبد كاظم بعنوان استخدامات الليزر بين الواقع والطموح

27/03/2022
  مشاركة :          
  1957

الليزر هو مصدر لتوليد الضوء المرئي وغير المرئي والذي يتميز بمواصفات مميزة لا توجد في هي اختصار للأحرف Laser الضوء الذي تصدره بقية مصادر الضوء الطبيعية والصناعية . و كلمة ليزر لأولى لكلمات الجملة الإنجليزية : والتي تعني تضخيم الضوء Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation بالانبعاث المحثوث للإشعاع . يقوم الليزر بتوليد نوع مميز من الضوء يختلف في خصائصه عن الضوء الطبيعي الصادر عن الشمس والنجوم والضوء الاصطناعي الصادر عن مختلف أنواع المصابيح الكهربائية . ويتميز ضوء الليزر بعدة خصائص أهمها : أن كامل الطاقة الضوئية تتركز في شعاع له مقطع عرضي متناهي في الصغر قد لا يتجاوز في بعض أنواعه عدة ميكرومترات مربعة ولهذا فإنه يسير لمسافات طويلة محتفظا بطاقته ضمن هذا الشعاع الدقيق . وبما أن جميع الطاقة الضوئية التي يولدها الليزر تتركز ضمن هذا المقطع الصغير للشعاع فإنه بالإمكان الحصول على شدة إضاءة قد تزيد بملايين المرات عن شدة الضوء الصادر عن الشمس أو المصابيح الكهربائية . أما الخاصية الثانية فهي أن ضوء الليزر يتكون من حزمة ضيقة جد ا من الترددات بعكس أنواع الضوء الأخرى التي تتكون من طيف واسع من الترددات ولذا فهي تبدو للعين كضوء أبيض يحتوي على جميع ألوان الطيف المرئي بينما يبدو ضوء الليزر للعين بلون واحد عالي النقاء كاللون الأحمر والأخضر والأزرق . ويعتبر اختراع الليزر من أكثر الاختراعات إثارة في هذا العصر حيث لم يكن يخطر على بال أحد أن هذا المصدر الضوئي البسيط سيفتح أبواب ا لا حصر لها من التطبيقات ذات الأهمية البالغة في حياة البشر . فلقد تساءل العلماء فيما بينهم بعد تصنيع أول ليزر في عام 1960 عن ما ستكون التطبيقات لهذا الجهاز العجيب حيث أن الدافع وراء الأبحاث المكثفة التي أدت لاختراع الليزر كان لإشباع فضول .<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /> العلماء ليس إلا وذلك على العكس من كثير من الاختراعات والتي كانت الحاجة وراء اختراعها . ولكن وبعد مضي سنوات معدودة تلقف العلماء في مختلف الإختصاصات هذا الإختراع العجيب واستخدموه في تطبيقات لا حصر لها وقد أحدث ثورة في حياة البشر لا تقل عن الثورة التي أحدثها الصمام الإلكتروني والترانزستور. فعلى سبيل المثال فقد أدرك مهندسو الاتصالات الكهربائية أهمية هذا الإختراع العظيم بعد أن تبين لهم أن ضوء الليزر يمكن أن يستخدم بديا عن الموجات الراديوية كحامل للمعلومات وذلك لقدرته على حمل كمية معلومات تفوق بآلاف المرات قدرة أعلى الحامات الراديوية وذلك بسبب ارتفاع ترددات ضوء الليزر. وأما مهندسو الميكانيك فقد بدأت الأحام تراودهم بعد أن تبين لهم شدة تركيز ضوء الليزر في استخدامه لقطع وقص الألواح المعدنية وغير المعدنية بدقة متناهية وبالشكل الذي يريدونه لتلبي حاجة مختلف الصناعات وكذلك استخدامه في عمليات لحام المعادن. أما المهندسون المدنيون فقد وجدوا في شعاع الليزر المرئي الذي يسير لمسافات طويلة على شكل خيط دقيق ضالتهم المنشودة في أعمال المساحة والإنشاءات بمختلف أنواعها وذلك لضبط استقامتها وقياس الأبعاد. أما الأطباء فقد كان لهم نصيب وافر من هذا الإختراع فقد استخدموه كمشرط عالي الدقة لا يترك نزف ا وراءه وقد يصل لأماكن في جسم الإنسان لا يمكن أن تصل إليه مشارطهم المعدنية إلا بعد حدوث ضرر ا كبير. واستخدموه في تصحيح البصر وإزالة الأورام وتفتيت الحصى وحفر الأسنان وإزالة البثور والحبوب والتجاعيد والدمامل وغيرها من أمراض وعيوب الجلد.<br /><br /> لقد تمكن الفيزيائي الفذألبرت إينشتاين في عام 1917 من وضع الأسس النظرية التي يقوم عليها عمل الليزر وذلك في أبحاثه حول الظاهرة الكهروضوئية وفي هذه الظاهرة لاحظ العلماء أنه عند تسليط إشعاع كهرومغناطيسي ضوئي على سطح معدني فإن الإلكترونات تنبعث من هذا السطح فقط إذا تجاوز تردد الضوء قيمة حدية معينة أما إذا كان تردد الضوء أقل من ذلك فإن الإلكترونات لا تنبعث أبد ا مهما بلغت شدة الضوء المسلط. وبقيت هذه الظاهرة لغز ا يحير العلماء <br /><br /><br /><br /><br />إلى أن تمكن إينشتاين في عام 1905 من حل هذا اللغز بعد أن أثبت أن الضوء ذي طبيعة موجية وجسيمية وذلك على العكس من الإعتقاد السائد حينئذ وهو أن الضوء ذي طبيعة موجية فقط. وقد أثبت إينشتاين أن الضوء وكذلك بقية أنواع الإشعاعات الكهرومغناطيسية ليست سيلا متصا من الطاقة بل تتكون من وحدات صغيرة يحمل كل منها كمية محددة من الطاقة وتتناسب كمية الطاقة التي يحملها الفوتون الواحد من الضوء . photons أطلق عليها إسم الفوتونات طردي ا مع تردد الضوء أما ثابت التناسب فهو رقم فيزيائي ثابت لا يتغير أبد ا على كامل مدى الطيف نسبة إلى الفيزيائي الألماني Planck’s constant الكهرومغناطيسي وقد أطلق عليه إسم ثابت بلانك ولقد . quantum theory الذي وضع أسس نظرية الكم Max Planck الشهير ماكس بلانك ساعد هذا الإكتشاف إلى جانب تفسيره لهذه الظاهرة على وضع نماذج صحيحة لتركيب الذرة وتبين أنها تتكون من إلكترونات تدور في مدارات محددة حول النواة وأن الإلكترونات لا تنتقل من مدار منخفض الطاقة إلى آخر بطاقة أعلى إلا من خال تسليط إشعاعات كهرومغناطيسية عليها وبحيث تكون طاقة فوتون الإشعاع أعلى من فرق الطاقة بين المدارين. أما عند هبوط إلكترون من مدار عالي الطاقة إلى مدار منخفض الطاقة فإن فرق الطاقة ينبعث على شكل إشعاع بحيث تكون طاقة الفوتون مساوية تماما لفرق الطاقة بين المدارين. ولقد قام إينشتاين بدراسة التفاعات بين الإشعاعات الكهرومغناطيسية وذرات المادة وتمكن من وضع المعادلات التي تحكم هذه التفاعات والتي سميت فيما بعد باسمه وقد تنبأ من خال هذه المعادلات بوجود ما يسمى بظاهرة الإصدار الانبعاث المحثوث والتي يقوم عليها عمل الليزر. ولقد حاول العلماء جاهدين للحصول علىStimulated Emissio الإصدار والانبعاث المحثوث إلا أن جهودهم باءت بالفشل ووصل اليأس ببعضهم إلي إنكار وجود مثل هذه الظاهرة الضوئية. وفي عام 1947 تمكن الفيزيائي الأمريكي وليس لعمليا من إثبات وجود ظاهرة الإصدار الانبعاث المحثوث في عام 1954 تمكن الفيزيائي الأمريكي من الحصول على الإصدار الانبعاث المحثوث في نطاق Charles H. Townes تشارلز تاون على هذا الجهاز الإنجاز تجددت آمال العلماء للحصول على الإصدار الانبعاث المحثوث في النطاق الضوئي المرئي أو غير المرئي ومن ثم تصنيع الليزر. وفي عام 1955 اقترح الفيزيائيان الروسيان بروكوروف <br /><br /><br /><br /><br />وباسوف للحصول على ما يسمى optical pumping إستخدام الضخ الضوئي Prokhorov and Basov التوزيع المقلوب للإلكترونات وهو أحد شروط عمل الليزر كما سنبين ذلك لاحق ا . وفي عام 1960 من تصنيع أول ليزر في نطاق Theodore Maiman تمكن الفيزيائي الأمريكي ثيودور ميمان الضوء المرئي وهو يتكون من قضيب اسطواني من الياقوت النقي تم صقل جانبيه بدقة متناهية وقد تم لف قضيب الياقوت بمصباح كهربائي مكون من أنبوب زجاجي مملوء بغاز الاكزينون. وعند تشغيل المصباح الكهربائي عمل الضوء الصادر عنه على إثارة ذرات الكروميوم الموجودة في الياقوت فقامت بإشعاع ضوء أحمر صافي خرج على شكل نبضات من أحد جانبي قضيب الياقوت. وفي عام 1960 تمكن الفيزيائي الإيراني علي جافان والأمريكي وليم بنت من William Bennett والأمريكي وليم بنت Ali Javan تمكن الفيزيائي الإيراني علي جافان تصنيع ليزر باستخدام غازي الهيليوم والنيون وكان يعطي إشعاع ا مستمر ا وليس نبضي ا كما هو الحال من Robert Hall في ليزر الياقوت. وفي عام 1962 تمكن المهندس الأمريكي روبرت هول الذي يتميز بصغر حجمه. وفي عام 1964 Semiconductor lase تصنيع ليزر أشباه الموصات تم تصنيع ليزر ثاني أكسيد الكربون والذي يتميز بقدرة إشعاعه العالية ومن الممكن ان نعرف الليزر على انه إشعاع كهرومغناطيسي تكون فوتوناته مساوية في التردد ومتطابقة الطور الموجي حيث تتداخل تداخلا بنا ء بين موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية وشديدة التماسك زمانيا ومكانيا ذات زاوية انفراج صغيرة جدا وهو مالم يمكن تحقيقه باستخدام تقنيات أخرى غير تحفيز الإشعاع . بينما يمكننا ان نعرف الموجة في الفيزياء بانها أحد أشكال انتقال الطاقة تتحرك الموجات في وسط مادي )باستثناء الموجات الكهرومغناطيسية وبعض أشكال الجزيئات الك مية ذات الخصائص الموجية(، حيث تنتقل فيه الموجات وتنقل الطاقة من مكان إلى آخر بدون إزاحة جزيئات الوسط بشكل دائم، أي أنه لا تنتقل أي كتلة مع انتقال الموجة، ولكن جزيئات الوسط تتحرك بشكل متعامد أو مواز لاتجاه حركة الموجة حول موقع ثابت. وتنتشر الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ، أي من دون لزوم تواجد وسط مادي. ويعتبر الضوء وموجات الراديو وأشعة إكس وأشعة غاما أمثلة من الموجات الكهرومغناطيسية. ومن خصائص الموجات الكهرومغناطيسية أنها تنتشر في الفراغ بسرعة الضوء، والذي تقدر سرعته بالتقريب <br /><br /><br /><br />300.000.000 متر في الثانية . تكسر موجة على شاطيء صخري للموجات صفة الدورية، فالموجات تكون عادة تكرارا لنمط ما من الشدة في فترات زمنية متتابعة بفترة فاصلة بينها، ويسمى عدد الموجات المارة في مقطع ما مقسوما على وحدة الزمن، التردد . تسمى المسافة الافقية التي تقطعها الموجة الواحدة طول الموجة.<br /><br />مع تقدم العلوم والتكنولوجيا أصبح الإنسان قادر على الوصول الى الكثير من الحلول والتغلب على الصعوبات التى كانت تمثل درب من المستحيل فى الماضى. وبوصولنا القرن الواحد والعشرين انفتح الإنسان على تقنية حديثة أحدثت طفرة فى مختلف المجالات ومن أهمها المجال الطبى، إنها تقنية الليزر أو Laser باللغة الانجليزية، وتعد كلمة ليزر هى اختصار لمصطلح: تضخيم الضوء بإنبعاث الإشعاع المحفز، وهو عبارة عن حزمة من الضوء لها فوتونات لها نفس التردد وتتطابق موجاتها بحيث تحدث ظاهرة التداخل البناء بين موجاتها لتتحول الى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية. وبمقارنة ضوء الليزر مع الضوء العادى نجد أن الضوء العادى له موجات ضوئية مبعثرة غير منتظمة فلا يكون لها قوة الليزر وتكون مختلفة عن الليزر حيث أن الليزر ينتج حزمة ضوئية رفيعة جدا وقوية . وقد دخل استخدام الليزر فى العديد من المجالات وسوف نركز حديثنا فى هذا البحث عن استخدام الليزر فى المجال الطبى وبالتحديد فى طب الجلد والأمراض الجلدية، فسوف نتحدث عن أهمية الليزر فى العلوم الطبية بشكل عام وتأثير على الأنسجة الحية وأنواع الليزر المستخدمة فى طب الجلد والأمراض الجلدية التى يستخدم فيها الليزر وكيفية علاجها.<br /><br />يدخل الليزر فى العديد من المجالات الطبية منذ اختراعه فى العام 1960 ، فمنذ ذلك الحين وهو يتم استخدامه فى المجال الطبي بشكل كبير وواسع حيث تطور الاستخدام الألى التكنولوجى فى الطب الحديث تطورا مذهلا ومن أشهر تطبيقات هذة التكنولوجيا هو دخول أشعة الليزر مجال الجراحة والتجميل وأمراض العيون وعلاج الأمراض الجلدية وغيرها من الأمراض الأمر الذى أضاف الى طرق العلاج المزيد من السحر والبراعة بفضل هذة الأشعة المذهلة وأحدث ثورة علمية كبيرة لم يسبق لها مثيل فى مجال الطب العلاجى والجراحة. استغرق الليزر الكثير من الوقت لكى<br /><br /><br /><br /> يصبح شئ أساسى ضمن الأدوات العلاجية، وقد بنى عمل الليزر على نظرية ألبرت أينشتين فى بدايات القرن العشرين1917، ولكن العلماء لم يتمكنوا من تطبيق نظريته حتى بداية الستينات 1964 ، وبعد ذلك لم يدخل التطبيق الفعلى لليزر على الجسم البشرى إلا بعد عقد أخر من الزمان، حيث دخل الليزر فى أنواع كثيرة من العلاج بدءا من تصحيح الإبصار وحتى تنعيم سطح الجلد للتخلص من التجاعيد وكذلك إزالة الوحمات والندبات.<br />

جامعة المستقبل

مؤسسة تعليمية تابعة لوزارة التعليم العالي والبحث العلمي في العراق

روابط مهمة

وزارة التعليم العالي

اللجنة التوجيهية

المدراء

الأكاديميون

الكادر التدريسي

الطلبة

أنظمة الدراسات

عملية التقييم

الهيكل التنظيمي

القواعد واللوائح

معلومات الخريجين

المواقع البحثية

Scopus

Research Gate

Google Scholar

ORCID

Web Of Science

مركز المساعدة

حول الجامعة

الكليات والأقسام

البوبات الألكترونية

دليل الجامعة

تواصل معنا

جامعة المستقبل - جميع الحقوق محفوظة ©2025