RODZAJE LASERÓW I ICH ZASTOSOWANIE

Spis treści:

1. Wstęp ............................................................................................................... 2

2. Typy laserów ................................................................................................... 2

a. Podział laserów w zależności od stanu skupienia stosowanego materiału,

jako ośrodka czynnego .................................................................................................................. 2

b. Podział laserów w zależności od zastosowań .......................................................... 3

c. Podział laserów w zależności od widma promieniowania, w których laser

pracuje ................................................................................................................... 4

d. Podział laserów ze względu na moc uzyskanej wiązki laserowej ............... 4

3. Opis wybranych typów laserów i ich działanie .............................................. 4

a. Laser rubinowy ............................................................................................ 5

b. Laser typu CO2 ............................................................................................. 8

c. Laser helowo-neonowy .............................................................................. 10

4. Zastosowanie laserów ................................................................................... 13

5. Bibliografia ................................................................................................... 15

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

2

1. Wstęp

W artykule zostanie przedstawiona klasyfikacja laserów, a także wybrane lasery oraz ich zastosowanie w życiu codziennym.

Lasery zostały zbudowane niedawno, ale sposób ich konstrukcji i wykorzystywania przez człowieka zrobiły bardzo duże postępy. Zbudowano lasery najróżniejszych rodzajów, w których do działania wykorzystano ośrodki zarówno stałe, ciekłe jak i gazowe. Do przeprowadzenia akcji laserowych wykorzystano tysiące przejść energetycznych, aby wybrać te, które są najlepsze i najbardziej potrzebne.

2. Typy laserów

Lasery klasyfikujemy stosując różne kryteria podziału. Możemy lasery posegregować w zależności od: a) rodzaju ośrodka czynnego, b) zastosowania, c) mocy wiązki laserowej.

a. Podział laserów w zależności od stanu skupienia stosowanego materiału, jako ośrodka czynnego

Lasery najczęściej dzieli się ze względu na to, jaki w ich konstrukcji wykorzystano ośrodek aktywny. Molekuły, jony czy też atomy wchodzące w skład takiego ośrodka posiadają różną budowę energetyczną, co decyduje o najważniejszych parametrach lasera. Takimi cechami lasera są: długość emitowanej fali, jej moc, sposób pompowania, możliwe zastosowania lasera.

LASERY GAZOWE Nazwa lasera Długość emitowanej fali

laser helowo - neonowy 543 nm lub 633 nm laser argonowy 458 nm, 488 nm lub 514,5 nm laser azotowy 337,1 nm laser kryptonowy (jonowy) 647,1 nm, 676,4 nm laser na dwutlenku węgla 10,6 μm laser na tlenku węgla 5 µm – 6,5 µm laser N2O 10,6 µm molekularne lasery gazowe (CH3OH, C3H2F2, CH3 F) 40 µm - 1 mm lasery chemiczne (w których jednym z produktów reakcji jest: I, HF, HCl, HBr, CO, CO2)

1,3 µm - 11 µm

lasery ekscimerowe, takie jak: ArF, XeCl ,KrF 193 nm, 248 nm, 308 nm

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

3

LASERY NA CIELE STAŁYM Nazwa lasera Długość emitowanej fali

laser rubinowy 694,3 nm laser neodymowy na YAG-u (Nd:YAG) laser neodymowy na szkle laser erbowy na YAG-u (Er:YAG) 1645 nm laser tulowy na YAG-u (Tm:YAG) 2015 nm laser holmowy na YAG-u (Ho:YAG) 2090 nm laser tytanowy na szafirze (Ti:szafir) 690 nm- 1080 nm laser aleksandrytowy

LASERY NA CIECZY Nazwa lasera Długość emitowanej fali

laser barwnikowy – ośrodkiem czynnym są barwniki rozpuszczone w nieaktywnym ośrodku przezroczystym, np. rodamina

400 nm - 700 nm

LASERY PÓŁPRZEWODNIKOWE Nazwa lasera Długość emitowanej fali

złączowe (diody laserowe) emitujące w szerokim zakresie widmowym, począwszy od zakresu widzialnego do podczerwieni (400 nm – 1000 nm)

laser na materiale objętościowym laser na studniach kwantowych laser na kropkach kwantowych kwantowy laser kaskadowy bezzłączowe

b. Podział laserów w zależności od zastosowań

Specjalne lasery gazowe wytwarzające ultrafiolet o możliwie jak najmniejszej długości fali używane do produkcji półprzewodnikowych układów scalonych

Nazwa lasera Długość emitowanej fali F_2 157 nm ArF 193 nm KrCl 222 nm XeCl 308 nm XeF 351 nm

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

4

Lasery używane w stomatologii i dermatologii, w tym do usuwania tatuaży, znamion oraz włosów

Nazwa lasera Długość emitowanej fali laser rubinowy 694 nm pulsacyjna matryca diodowa 810 nm Ho:YAG 2090 nm aleksandrytowy 755 nm Nd:YAG 1064 nm Er:YAG 2940 nm

c. Podział laserów w zależności od widma promieniowania, w których laser pracuje

Nazwa lasera lasery w podczerwieni lasery w części widzialnej lasery w nadfiolecie

d. Podział laserów ze względu na moc uzyskanej wiązki laserowej

PÓŁPRZEWODNIKOWE DIODY LASEROWE Nazwa lasera Opis lasera

lasery małej mocy – lasery miękkie, niskoenergetyczne (soft lasers)

moc od 1 do 6 mW; używane we wskaźnikach laserowych, drukarkach laserowych, CD/DVD

lasery średniej mocy - średnioenergetyczne (mid lasers) moc do 500 mW lasery dużej mocy – wysokoenergetyczne (hard lasers) moc od 500 mW do 10 kW;

używane w przemyśle do cięcia i spawania

Klasyfikacja laserów ze względu na moc ma wielkie znaczenie w medycynie. Lasery niskoenergetyczne to lasery biostymulacyjne, średnioenergetyczne to lasery terapeutyczne, zaś lasery wysokoenergetyczne to lasery chirurgiczne.

3. Opis wybranych typów laserów i ich działanie Chciałbym skupić się na laserach rubinowych, laserze CO2 i helowo - neonowych

(He-Ne). Omówię działanie najpopularniejszych laserów z wyżej wymienionych grup. Przegląd rozpocznę od najstarszego lasera - lasera rubinowego (rys. 1) skonstruowanego w 1960 roku przez Theodore’a Maimana (rys. 2).

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

5

Rysunek 1. Laser rubinowy1

Theodore Harold Maiman, amerykański fizyk (ur. 11 lipca 1927 w Los Angeles, zm. 5 maja 2007 w Vancouver). Maiman w 1983 roku został uhonorowany Nagrodą Wolfa w fizyce, a w 1987 został wyróżniony prestiżową Nagrodą Japońską.

Rysunek 2. Theodore Maiman2

a. Laser rubinowy

W laserze rubinowym, jako ośrodka czynnego użyto ciało stałe krystaliczne - rubin. Rubin jest to kryształ tlenku glinu (AL2O3), w którym niektóre atomy glinu są zastąpione atomami chromu Cr3+ (0,01% - 0,5%). Atomy chromu nadają rubinowi charakterystyczną czerwoną lub różową barwę, ponieważ absorbują one żółto-zieloną część widma. Rolę aktywną w laserze rubinowym spełniają tylko jony chromu. Kryształ rubinu ma postać cylindrycznego pręta (rys. 3). Pręt ma średnicę od 5 mm do 1 cm, a długość może dochodzić od 5 cm do 10 cm. Powierzchnie czołowe pręta są bardzo dokładnie oszlifowane tak, aby wykazywały jak największą gładkość i przepuszczały światło do luster. Często jednak się zdarza, że te powierzchnie same pełnią rolę lustra, poprzez pokrycie ich warstwą odbijającą. Jedna z tych powierzchni ma mieć warstwę odbijającą o blisko stuprocentowym współczynniku odbicia, a druga ma mieć odbicie około 50%. Tak przygotowany kryształ umieszczony jest w lampie błyskowej (wyładowczej), która wypełniona jest ksenonem. Lampie tej nadaje się kształt

1 Źródło: http://ciecie-laserowe.blogspot.com/2007_01_01_archive.html 2 Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Theodore_Maiman

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

6

Rysunek 3. Schemat budowy lasera rubinowego: (1) Promień światła (2) Flesz (3) Pręt rubinowy (4) Zwierciadło (5) Rezonator optyczny (6) Zwierciadło półprzepuszczalne

sprężyny, a następnie nakłada na cylindryczny rezonator, co przypomina nawinięcie lampy na niego (rys. 1). Czasami stosuje się także podłużne lampy wyładowcze, których promieniowanie skupia się na pręcie rubinowym. Mimo tych wszystkich zabiegów, tylko 0,1% ilość energii takiej lampy zostaje zamieniona na energię światła lasera. Pozostała część energii ulega zamianie na ciepło, co zmusza nas do silnego chłodzenia takich układów. Omawiany laser jest laserem impulsowym o niskiej częstości repetycji i emituje światło czerwone o długości fali 694,3 nm. Częstość repetycji wyznacza nam liczbę impulsów wysyłanych przez laser w ciągu 1 sekundy. Pojedynczy impuls trwa rzędu milisekund, przy

Rysunek 4. Przejścia elektronowe w laserze rubinowym

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

7

energii 1J i średniej mocy impulsu rzędu kilowatów. Przejścia elektronowe w laserze rubinowym są przedstawione na rys. 4. Przeprowadzenie atomów ze stanu podstawowego E0 do stanu metatrwałego E lub 2A nazywamy pompowaniem. Laser rubinowy jest pompowany lampą błyskową stąd zjawisko to nazywamy pompowaniem optycznym. Widzialne światło o długości fali 400 nm lub 550 nm przenosi jony chromu (Cr+3) do stanów wzbudzonych E1 lub E2, gdzie omawiane jony żyją krótko ok. 100 ns. Elektrony wracają, więc do stanów niższych. Czas życia w temperaturach pokojowych jonów Cr+3 wynosi 3 ms, które w wyniku przejść bezpromienistych (energia zostaje przekazana sieci krystalicznej i dlatego ten laser musi być chłodzony), przechodzą do jednego z dwóch stanów metastabilnych: E lub 2A. Dla przejścia E → E0 akcja laserowa wytwarza światło widzialne czerwone o długości fali 694,3 nm (rys. 5). Pompowanie rozpoczyna się i akcja laserowa kończy się na poziomie E0,

Rysunek 5. Światło wytwarzane w laserze rubinowym3

co jest charakterystyczne dla lasera trójpoziomowego. Dlatego też, energia pompowania musi być duża, bo więcej niż połowa atomów musi zostać przeniesiona do stanu wzbudzonego, aby wytworzyć inwersję obsadzeń. Energia, która zostanie utworzona w ośrodku czynnym w nadmiarze w wyniku przejść bezpromienistych gromadzi się w krysztale rubinowym, ogrzewając go i ograniczając częstość wystąpień impulsów do kilku w czasie 1 sekundy. Wady układu trójpoziomowego zrekompensowane są w laserze rubinowym przez długi czas życia stanu metastabilnego, co umożliwia zmagazynowanie w pręcie rubinowym ogromną energię. Wiemy już, że kryształ rubinu tworzy komorę rezonansową i jego odpowiednie przygotowanie powoduje, iż pojawienie się w pręcie jednego tylko fotonu o częstotliwości rezonansowej, poruszającego się równolegle do osi pręta, rozpocznie proces narastania emisji

3 Źródło: p://www.mag.media.pl/lasery-czym-sa-do-czego-sluza/

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

8

wymuszonej. Foton ten napotykając na swojej drodze inne atomy wymusza w nich emisję fotonów. Powstała w ten sposób wiązka fotonów odbijając się wiele razy od przeciwległych powierzchni lustrzanych oddziałuje z nowymi wzbudzonymi atomami i wyzwala coraz większą liczbę fotonów. W wyniku tego procesu mamy szybki wzrost natężenia promieniowania laserowego.

Światło lasera rubinowego znajdują zastosowanie w holografii i dermatologii. W dermatologii laser rubinowy wykorzystywany jest do usuwania tatuaży (rys. 6) i pigmentacyjnych zabarwień skóry (rys. 7).

Rysunek 6. Usuniecie tatuażu za pomocą lasera rubinowego4

Rysunek 7. Laserowe leczenie zmian naczyniowych (laser Palomar StarLux 500 MaxG)5

b. Laser typu CO2

Następny laser, którym chciałbym się zająć jest laser gazowy typu CO2 (molekularny) – rys.8. Został wynaleziony w 1964 przez Kumara Patela w Laboratorium Bella (USA). Laser molekularny posiada ośrodek czynny będący mieszaniną gazów: azotu, dwutlenku węgla i helu (N2-CO2-He). Akcja laserowa powstaje przy przejściu między poziomami oscylacyjno-rotacyjnymi cząsteczki CO2. Poziomy laserowe odpowiadają energiom drgań cząsteczki CO2, związanym z rozciąganiem podłużnym symetrycznym lub niesymetrycznym i rozciąganiem poprzecznym deformacyjnym. Na rys. 9 przedstawiono uproszczony rysunek poziomów

4 Źródło: http://centrumterapiilaserowej.pl/bezbolesne-usuwanie-tatuazy-laserem.html 5 Źródło: http://www.ekoderm.pl/dermatologia-estetyczna/Zabiegi-laserowe/Laserowe-leczenie-zmian-naczyniowych-laser-Palomar-StarLux-500-MaxG,107

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

9

Rysunek 8. Tuby laserowe CO26

energetycznych CO2, ważnych dla akcji laserowej (pominięto udział molekuły N2 wspomagającej pompowanie górnego poziomu laserowego). Nie ma lasera, który by pracował

Rysunek 9. Uproszczony (opis w tekście) schemat energetycznych molekuły CO2 biorących udział w akcji laserowej (nie uwzględniono molekuły N2)7

tylko, na CO2, gdyż około 30% CO2 na skutek pobudzania elektrycznego natychmiast dysocjuje na CO (czad) i O2 (tlen). Czad równolegle z azotem bierze udział w pompowaniu górnego poziomu laserowego, do mieszanki zwykle dodawany jest również ksenon. W trakcie wyładowania elektrycznego, cząsteczki azotu (ma zdolność gromadzenia energii), zostają przez elektrony wyładowania CO2 (wypromieniuje energię) wzbudzone i przekazują energię bezpośrednio na górny poziom wzbudzony cząsteczek dwutlenku węgla, co umożliwia uzyskanie inwersji obsadzeń. Hel umożliwia wyładowania elektryczne, opróżnia poziomy dolne i chłodzi mieszaninę gazową N2-CO2-He.

6Źródło: http://www.lasertechnik.pl/tuby.html 7Źródło: http://www.elektroonline.pl/a/678,Budowa_falowodowych_laserow_CO2

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

10

Wśród laserów molekularnych CO2 wyróżnia się: lasery o pobudzaniu podłużnym – wyładowanie elektryczne wytwarza się wzdłuż osi rury wyładowawczej (składa się z odcinków ułożonych obok siebie) i wiązkę promieniowania kieruje się odpowiednimi układami zwierciadeł. Lasery te na ogół pracują w sposób ciągły i w zależności od rozmiarów rury generują moc od kilku wat do kilku kilowat. lasery o pobudzaniu poprzecznym (lasery TEA) – pobudzenie polem elektrycznym skierowanym poprzecznie do osi rezonatora optycznego. Lasery TEA, pracują impulsowo o czasie trwania impulsu rzędu µs. Generują one moc od kilkudziesięciu kilowat do kilkuset megawat i energię J do kilkuset J w impulsie, zwykle w układzie generator – wzmacniacz dla dużych energii. Częstotliwość przetwarzania impulsów dla małej energii w impulsie wynosi kilkaset Hz, dla dużych energii ułamek Hz.

Zastosowanie laserów CO2 jest wszechstronne i widzimy je w: badaniach fizycznych, obróbce materiałów, w medycynie, wojskowości, telekomunikacji, laserowej syntezie termojądrowej i innych obszarach nauki i techniki. W medycynie laser molekularny wykorzystywany jest od 1964 roku i jest najszerzej stosowany w praktyce dermatologicznej (rys. 10). Pozwala usuwać włókniaki, naczyniaki, brodawki wirusowe (kurzajki), brodawki narządów płciowych (kłykciny kończyste), niektóre znamiona barwnikowe (tzw. pieprzyki), tatuaże, niektóre blizny i inne narośla skórne. Stosowanie tego typu lasera w trakcie zabiegu, umożliwia wykonanie operacji bez wystąpienia krwawienia. Możliwie jest to dzięki temu, że laser emituje w trybie impulsowym wiązkę światła o długości fali 10 600 nm (niewidzialna dla oka), która pochłaniana jest przez wewnątrz- i zewnątrzkomórkową wodę. W trakcie pochłaniania energii przez uwodnioną tkankę, dochodzi do odparowania wody i wytworzenia w tym miejscu strefy koagulacji, dzięki czemu w trakcie zabiegu nie uszkadza termiczne otaczających tkanek, a proces gojenia jest niemal bezbliznowy.

Rysunek 10. Laser chirurgiczny CO2 typu BTL UML25

c. Laser helowo-neonowy

Laser helowo-neonowy (rys. 11) był pierwszym działającym laserem gazowym. Został zaprojektowany w USA przez zespół pod kierownictwem Ali Javan, William Bennett

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

11

i Donald Herriott z Laboratorium Bella w 1959 roku. Dwa lata później zrealizowano jego budowę (rys. 12). Rurę wykonaną ze szkła kwarcowego i zamkniętą po obu końcach zwierciadłami, wypełniono mieszanką gazów: helu i neonu w proporcji 10:1. Generator

Rysunek 11. Laser helowo-neonowy8

wielkiej częstotliwości wzbudza w rurze wyładowania elektryczne, które zapewniają pompowanie. Na rys. 13 przedstawiam uproszczony schemat poziomów energetycznych helu i neonu. Poziomy energetyczne oznaczono symbolami przyjętymi w fizyce kwantowej.

Rysunek 12. Schemat pierwszego modelu lasera helowo-neonowego9

Podczas wyładowań elektrycznych w gazie, elektrony, zostają rozpędzone do dużej prędkości. Elektrony podczas swej wędrówki napotykają na swej drodze większą liczebnie ilość atomów helu i zderzają się z nimi niesprężyście. W trakcie zderzeń dochodzi do przekazania energii kinetycznej, co powoduje wzbudzenie atomów helu do przejścia na wyższe poziomy energetyczne – 23s, 21s. Stany te są stanami metatrwałymi (metastabilnymi) i pozostają długo 8Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Laser_helowo-neonowy 9 Źródło: http://astrofiz.pl/PwN/S-15-10-10/strona.html

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

12

wzbudzone. Atomy helu, będące na tych poziomach zderzają się z atomami neonu i przekazują im w zderzeniach drugiego rodzaju energie wzbudzenia. W wyniku, czego atomy helu powracają do stanu podstawowego, a atomy neonu zostają wzbudzane odpowiednio do stanu z poziomu 3s, 2s (stany metatrwałe), o energii nieco mniejszej od energii wzbudzenia atomu helu (to około 0,05 eV). Intensywnie pompując uzyskujemy inwersję obsadzeń poziomów 3s, 2s względem poziomu 2p, którego czas życia jest znacznie krótszy. Z poziomu 3s dozwolone jest przejście promieniste (towarzyszy emisja światła laserowego o długości fali 632,82 nm) do poziomu 3p i 2p. Światło to jest światłem widzialnym koloru czerwonego. To właśnie przejście wykorzystywane jest w typowym laserze He-Ne. Przejście ze stanu 3s na 3p wytwarza promieniowanie o długości fali 3,39 μm. Natomiast przejściom emisyjnym

Rysunek 13. Uproszczony schemat poziomów energetycznych atomów helu i neonu oraz mechanizm akcji laserowej

z poziomu 2s do poziomu 2p towarzyszy emisja światła laserowego, którego długość jest znacznie większa niż poprzednio, wynika to z faktu, że odległość między poziomami 2s i 2p jest mniejsza. Długość emitowanej fali wynosi 1152,3 nm i jest to obszar podczerwieni. Z poziomu krótko żyjącego 2p, atomy przechodzą do poziomu 1s samoczynnie i emitują fotony o długości fali 600 nm (niespójne światło czerwone).

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

13

4. Zastosowanie laserów

LASER

MEDYCYNA

BIOLOGIA

TECHNOLOGIA WOJSKOWA

HOLOGRAFIA

POLIGRAFIA

ZNAKOWANIE PRODUKTÓW

LASEROWE CIĘCIE METALI

TELEKOMUNIKACJA

EFEKTY WIZUALNE

GEODEZJA, BUDOWNICTWO

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

14

Zastosowanie lasera wywarło poważny wpływ na wiele dziedzin nauki i techniki. Zastosowano i stosuje się nadal lasery m. in. w:

1. medycynie i biologii, gdzie laserów używa się przede wszystkim do "twardej" obróbki tkanek: cięcia, koagulacji, odparowania (fotoablacji10 oraz ablacji11 stymulowanej plazmą), obróbki mechanicznej (rozrywania, fragmentacji czy kawitacji12), a także do mikrochirurgicznych zabiegów okulistycznych, bezkrwawych zabiegów chirurgicznych, zapobiegania próchnicy, usuwania naczyniaków i wielu zabiegów kosmetycznych.

2. technologii wojskowej, gdzie laser ma potrójne zastosowanie militarne: • dalmierze laserowe – stosowane do oceny pomiaru odległości od celu, do sterowania

bombami i pociskami, wchodzą w skład systemów kierowania ogniem lub systemów rozpoznawczych czołgów i niektórych innych pojazdów bojowych, samolotów i śmigłowców, poza tym służą do oświetlania i fotografowania obiektów,

• jako system naprowadzający – wiązka laserowa działa na zasadzie odbicia od celu. Cel zostaje oświetlany wiązką laserową, która w oparciu o prawo odbicia jest rozpraszana prawie we wszystkich kierunkach. Jeżeli pocisk rakietowy, artyleryjski lub bombę kierowaną, wyposażymy w czujnik laserowy, to on określi nam źródło odbitej wiązki i przy pomocy układów elektronicznych naprowadza się na podświetlony cel.

• broń energetyczna – budowy laserowe uwalniają skoncentrowaną energię w postaci wiązki świetlnej w bardzo krótkim przedziale czasu (pojedyncze impulsy o prędkości światła). Powoduje, to iż broń ta jest praktycznie w 100% celna. Stosowanie lasera, jako broń energetyczną jest mało powszechne. Wprowadzono jedynie w USA na platformach powietrznych (Airborne Laser), chociaż nie wyobrażamy sobie twórczości science-fiction bez użycia lasera. Lasery, które mają mniejszą moc stosowane są też do niszczenia układów optycznych pojazdów. Obecnie trwają prace nad laserami, które mogą na krótki czas oślepiać żołnierzy, gdyż nie można używać broni, która trwale oślepia (IV protokół dodatkowy do Konwencji ONZ z 1980 roku).

3. laserowe cięcie metali – jest najnowszej generacji metodą obróbki materiałów (precyzyjne cięcie spawanie i wiercenie trudno topliwych materiałów, wyważanie dynamiczne, zautomatyzowane cięcie papieru, tkanin, tworzyw sztucznych itp.). Cięcie laserowe polega na stosowaniu gorącego promienia lasera oraz gazu technicznego o dużej

10„Fotoablacja laserowa to odparowywanie tkanek lub pigmentów za pomocą promienia lasera. Stosuje się ją wmedycynie jako alternatywę zabiegów chirurgicznych, np. w okulistyce i mechanicznych, np. w stomatologii oraz w medycynie estetycznej.” Źródło: http://www.poradnikzdrowie.pl/szukaj/fotoablacja-laserowa 11 „Ablacja przezskórna – zabieg kardiologiczny, który wykonywany jest w celu trwałego wyleczenie rodzaju zaburzenia rytmu serca nazywanego częstoskurczem. Polega on na zniszczeniu, najczęściej energią termiczną, obszaru serca, będącego anatomicznym podłożem występowania takiego zaburzenia.” Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Ablacja_przezsk%C3%B3rna 12„Kawitacja jest zjawiskiem polegającym na gwałtownej przemianie fazowej z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmniejszenia ciśnienia. Jeżeli ciecz gwałtownie przyśpiesza zgodnie z zasadą zachowania energii, ciśnienie statyczne cieczy musi zmaleć. Dzieje się tak np. w wąskim otworze przelotowym zaworu albo na powierzchni śruby napędowej statku.” Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Kawitacja

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

15

czystości. W zależności od stosowanego urządzenia cięcie przeprowadza się na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji13.

4. nowoczesnej poligrafii – Computer-to-Film CtF czyli w naświetlarkach filmów poligraficznych, Computer-to-Plate CtP w naświetlarkach offsetowych form drukowych, Computer-to-Press CtPress czyli w naświetlarkach zintegrowanych z maszyną drukarską, Computer-to-Print CtPrint czyli w jednym z typów druku cyfrowego, tj. w technologii analogicznej do używanych w cyfrowych kserokopiarkach.

5. znakowanie produktów - lasery używa się przy liniach produkcyjnych posiadających bardzo wysokiej wydajności (np. 70 000 prod./h) oraz gdy zależy nam na tym, aby nadruk był trwały i estetyczny. Poza tym znakowanie laserowe jest nieusuwalne, czyli aby 'zniszczyć' np. datę przydatności do produkcji na towarze spożywczym wykonaną laserem trzeba zniszczyć także opakowanie lub usunąć etykietę.

Nadruki można wykonywać na: • etykietach produktów, • butelkach PET, • elementach metalowych oraz innych - popularnie zwanych grawerowaniem. 6. telekomunikacji optycznej - nadajniki laserowe przy transmisji światłowodowej (łączność

wielokanałowa między dużymi centrami obliczeniowymi), a także odczyt i zapis informacji na płytach kompaktowych.

7. efekty wizualne - lasery są wykorzystywane do tworzenia efektów wizualnych np. w spektaklach teatralnych, reklamach, koncertach i dyskotekach. Natomiast lasery diodowe (tanie) wykorzystuje się, jako wskaźniki podczas prezentacji dydaktycznych, konferencyjnych, reklamowych itp.

8. Geodezja i budownictwo – wiązka lasera biegnie prostoliniowo, co wykorzystywane jest w pomiarach geodezyjnych a także w budownictwie (poziomnice laserowe, generatory linii).

5. Bibliografia

1. http://pl.wikipedia.org/wiki/Alfred_Kastler 2. http://pl.wikipedia.org/wiki/Zjawisko_Comptona 3. http://portalwiedzy.onet.pl/31470,,,,einstein_albert,haslo.html 4. http://pl.wikipedia.org/wiki/Arthur_Compton 5. http://pl.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein 6. http://www.wiw.pl/delta/korpuskularna_teoria.asp 7. http://pl.wikipedia.org/wiki/Korpuskularna_teoria_%C5%9Bwiat%C5%82a 8. http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/zjawiska_optyczne/13163-

%C5%9Bwiat%C5%82o_dwoista_natura_%C5%9Bwiat%C5%82a.html

13 „Sublimacja, przemiana fazowa polegająca na bezpośrednim przejściu substancji z fazy stałej do gazowej (bez stopienia).” Źródło: http://portalwiedzy.onet.pl/18125,,,,sublimacja,haslo.html

Rodzaje laserów i ich zastosowanie

16

9. http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/historia_fizyki/13292-albert_einstein_i_jego_teoria.html

10. http://pl.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein 11. http://pl.wikipedia.org/wiki/Do%C5%9Bwiadczenie_Younga 12. http://pl.wikipedia.org/wiki/Thomas_Young 13. http://www.jerzykierul.toya.net.pl/Newton/15.htm 14. http://wirtualne_laboratorium.republika.pl/swiatlo.html 15. http://www.bryk.pl/teksty/liceum/fizyka/historia_fizyki/13166-

isaac_newton_kim_by%C5%82.html 16. http://www.sciaga.pl/tekst/55877-56-budowa_lasera 17. http://sklep-akwarystyczny.com.pl/Laser_p%C3%B3%C5%82przewodnikowy.html 18. http://pl.wikipedia.org/wiki/Laser_p%C3%B3%C5%82przewodnikowy 19. http://pl.wikipedia.org/wiki/Nathan_Knorr 20. http://pl.wikipedia.org/wiki/Theodore_Maiman 21. http://www.sciaga.pl/tekst/55877-56-budowa_lasera 22. http://www.fizyka.net.pl/index.html?menu_file=aktualnosci%2Fm_aktualnosci.html&for

mer_url=http%3A%2F%2Fwww.fizyka.net.pl%2Faktualnosci%2Faktualnosci_t.html 23. http://www.portalnaukowy.edu.pl/grafika_1/lasery/laserop.gif 24. http://www.portalnaukowy.edu.pl/laser_teoria_1.htm 25. http://pl.wikipedia.org/wiki/Laser 26. http://pl.wikipedia.org/wiki/Alfred_Kastler 27. http://lopml.cba.pl/lasery.html 28. http://pl.wikipedia.org/wiki/Laser_helowo-neonowy 29. http://www.laserowamedycyna.pl/pl/laserco2.php 30. http://www.laser-medica.szczecin.pl/laser-co2-ultrapuls/ 31. http://www.ekoderm.pl/dermatologia-estetyczna/Zabiegi-laserowe/Laserowe-leczenie-

przebarwien-laser-Palomar-StarLux-500-MaxG,124 32. centrumterapiilaserowej.pl/bezbolesne-usuwanie-tatuazy-laserem.html 33. http://www.mag.media.pl/lasery-czym-sa-do-czego-sluza/ 34. http://www.sciaga.pl/tekst/33759-34-

lasery_i_ich_zastosowanie_szczegolowy_opis_wybranego_laseru 35. http://anilachim-a.bloog.pl/id,330335845,title,Zastosowanie-laserow-w-zyciu-

codziennym,index.html?ticaid=5f1a7

RF