تسعة
الرئيسية » اعرف اكثر » تعرف على » مؤشرات الليزر اليدوية : كيف تفهم مبدأ عملها وما هي استخداماتها ؟

مؤشرات الليزر اليدوية : كيف تفهم مبدأ عملها وما هي استخداماتها ؟

مؤشرات الليزر اليدوية من الأجهزة المنتشرة جدًا هذه الأيام، في هذا المقال نشرح بالتفصيل مبدأ عملها، وكيفية الاستفادة منها.

مؤشرات الليزر اليدوية

انتشرت بكثرة مؤشرات الليزر اليدوية ذات الألوان الحمراء والخضراء، والتي يستخدمها الشباب والأطفال في اللهو، ونراها في الحفلات والمظاهرات والتجمعات، كما أن لها أستخدامات مفيدة أخرى مثل الإشارة بها في المحاضرات، أو في العروض التقديمية في المؤسسات والشركات. في هذا المقال سوف نتعرف على ماهية مؤشرات الليزر اليدوية وأنواعها، ما إذا كانت هناك أضرار ناجمة عن استخدامها.

مؤشرات الليزر اليدوية ومجالات استخدامها

ما هي مؤشرات الليزر اليدوية

مؤشر الليزر، ويعرف أيضاً بقلم الليزر هو جهاز صغير محمول يعمل بالبطارية يقوم بإصدار حزمة شعاع ضوئي مركزة لا يمكن رؤية مسارها إلا من خلال جزيئات الغبار أو الإضاءة الخافتة أو قطرات الماء، وفي غير ذلك لا نرى منها سوى بقعة الضوء الواقعة على شيء معين، وليكن حائط مثلاً. الأنواع الأكثر شيوعاً منها تعمل بمضاعفات التردد والتي ينتج عنها أشعة تحت الحمراء تصل طاقتها إلى 300 مللي وات وهي أكثر انخفاضاً في التكلفة، بينما ظهرت أنواع حديثة نسبياً لا تعمل بهذه المضاعفات وينعدم فيها خطر انبعاث الأشعة تحت الحمراء وكلنها مرتفعة التكلفة. وبرغم أن هذه الأشعة تمثل خطورة على صحة الإنسان إلا أن منظمة الصحة العالمية قد شددت على عدم تجاوز طاقة هذه الأنواع المحمولة 5 مللي وات.

أنواع مؤشرات الليزر اليدوية

يعتمد سطوع بقعة الضوء الصادرة من مؤشرات الليزر اليدوية على الطاقة الضوئية له ومدى انعكاسية السطح الواقع عليه وحساسية العين البشرية للألوان المنبعثة منه، فاللون الأخضر هو الأكثر سطوعاً ووضحاً للعين البشرية من الليزر الذي يعتمد على اللون الأحمر أو الأزرق.

الليزر الأحمر

هو أكثرها انتشاراً وأبسطها تركيباً، حيث يعتمد على نظام دايود الثنائي . ظهر في أوائل عام 1980، وكان حجم الجهاز في ذلك الوقت كبيراً ومكلف ثم بمرور الوقت أصبح قليل التكلفة. يبلغ الطول الموجي المنبعث من هذا النوع 671 نانومتر.

الليزر الأصفر

ظهر في السنوات القليلة الماضية ويبلغ طوله الموجي 493.5 نانومتر، وهو ليس منتشراً بكثرة بسبب تعقيد تركيبه فهو يعتمد على إدماج خطين من الإشعاع بأطوال موجية مختلفة يتحدون مع بعضها في بلورة غير خطية. هذه العملية المعقدة تجعله غير فعال بسبب تباين درجات الحرارة ما يجعله في حاجة إلى تركيب مثبتات حرارة ومبردات وهو أمر غير متاح في مؤشرات الليزر اليدوية صغيرة الحجم.

الليزر الأخضر

ظهرت مؤشرات الليزر اليدوية ذات اللون الأخضر في عام 2000 وأصبحت الأكثر شيوعاً وانتشاراً، وتعمل بنظام دايود المضاعف. يعتمد إنتاج الليزر الأخضر بها على عمليه معقدة، فهو يبدأ بإنتاج أشعة تحت الحمراء بطاقة عالية بطول موجي 808 نانومتر، تقوم بضخ كريستالات من النيوديميوم المخدر والأيتريوم وفاندات الألومنيوم وتختصر إلى Nd:YVO2، والتي تقوم بإعطاء عمق للأشعة تحت الحمراء يصل طولها الموجي إلى 1064. ثم يحدث تحول أيوني لنيوديميوم الفلوروسنت الموجود في هذه الكريستالات. هذه الكريستالات مغلفة بمرآة عازلة تقوم بعكس الإشعاع الذي يبلغ طوله 808 نانومتر وتحوله إلى 1064 نانومتر. تركب هذه الكريستالات على كتلة من النحاس تعمل كمشتت حراري في تجويف الليزر الرنان. يجب أن يكون اتجاه الكريستالات متطابق مثل تباينهم، ويقوم Nd:YVO2 بإنتاج ضوء مستقطب. هذه الوحدة تعمل كتردد مضاعف، وتقوم بتقليل الطول الموجي إلى النصف أي إلى 532 نانومتر. ثم يتم إفراغ التجويف الرنان من خلال المرآة العازلة التي تعكس الشعاع ذو 1064 طول موجي وتحوله إلى 532 طول موجي. يوجد فلتر إشعاعي خلف المرآة يقوم بتنقية الموجات من الأشعة تحت الحمراء، ثم يتم تجميع الأشعة المتفرقة الناتجة عن طريق عدسات مجمعة. يتم استخدام Nd:UVO2 في هذه الأنظمة بدلاً من أنواع النيوديموم المخدر الأخرى لقلة اعتمادها على المعايير الدقيقة لصمام الضخ الثنائي، واتساع نطاق الاستيعاب، وانخفاض الحد الأقصى من الليزر، وارتفاع كفاءة الميل، وتحديد الاستقطاب للضوء الناتج، وجود طريقة مفردة لإخراج الشعاع.

الليزر الأزرق

بدأت المصانع في إنتاج هذا النوع من مؤشرات الليزر اليدوية في 2006. ويعتمد الإشعاع الأزرق على تركيب مماثل للإشعاع الأخضر. والنوع الأكثر شيوعاً منه ينتج إشعاع بطول موجي 473 نانومتر، والذي يتم إنتاجه من خلال مضاعفة تردد إشعاع الليزر بطول 946 نانومتر من الضخ الثنائي لكريستالات Nd:YAG أو Nd:YVO4. ومن أجل زيادة قوة الإشعاع يتم استخدام كريستالات البيتا باريوم بورات، ولتقليلها يستخدم كريستالات KTP .

في هذا النوع من مؤشرات الليزر اليدوية تبلغ نسبة الأشعة تحت الحمراء المتحولة إلى أشعة ليزر زرقاء بطول موجي 473 نانومتر ما يقرب من نصف تلك المتحولة إلى أشعة خضراء، وذلك بسبب قوة توافق النيوديموم وانخفاض تحول التردد المضاعف. كما أن بعض أنواعها يمكنه أن يعمل بطاقة عالية، حيث يمكنه العمل بطاقة تصل إلى 5 وات إذا عمل بأقصى جهد له. وقد تم تطوير بصرية الأنواع الأكثر شيوعاً من مؤشرات الليزر اليدوية الزرقاء من أجل توجيه أفضل للأشعة وانخفاض تباينها، وهو الأمر الذي يحد من المخاطر الناتجة عن استخدامها، كما أن تكلفتها أصبحت تنافس المؤشرات ذات الموجات الخضراء.

الليزر البنفسجي: وهذه ينتج منها إشعاع بطول موجي 405 نانو متر، وهو قريب من الأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي فهو يتجاوز الرؤية البشرية الحادة. تظهر بقعة الضوء الناتجة منه باللون الأزرق على الأسطح البيضاء مثل الملابس البيضاء والورق الأبيض وشاشات العرض. كما أنه يظهر على هيئة ظل ذو لون بنفسجي غامق على المواد غير الفلورية أو في الغيوم والغبار، لذا لا يمكن أستخدامه على الشاشات التلفزيونية أو في الطباعة. يقوم هذا النوع من مؤشرات الليزر اليدوية بإنتاج إشعاعه بدون مضاعف تردد، الأمر الذي يقضى على خطورة أي انبعاث عرضي للأشعة تحت الحمراء.

كان أول ظهور لهذا النوع من المؤشرات عام 2011 في الأسواق الصينية، وقد وصل سعره إلى 60 دولار أمريكي، وهو ينتج بكميات كبيرة من أجل كتابة وقراءة مشغلات البلوراي. وفي نفس الوقت انتشر عدد قليل من مؤشرات الليزر اليدوية ذات الإشعاع البنفسجي والتي تعتمد على مضاعف التردد في إنتاج إشعاعها بقوة بصرية تصل إلى 120 وات وبطول موجي 404 نانومتر والذي يحتوي على طاقة عالية من الأشعة تحت الحمراء.

أستخدامات مؤشرات الليزر اليدوية

تستخدم مؤشرات الليزر اليدوية في العروض التعليمية والإعلانية وفي العمليات الجراحية كمؤشر لافت للنظر. فيمكن استخدام الليزر الأخضر في الأماكن المفتوحة وفي وضح النهار مثل استخدامه في علم الفلك والإشارة للنجوم في السماء، بعكس الليزر الأحمر الذي لا يصلح سوى للاستخدام الداخلي أو في الأماكن ذات الإضاءة المنخفضة. كما تستخدم شركات البناء مؤشرات الليزر اليدوية عالية الجودة في تحديد المسافات بدقة عالية، ويستخدم في توجيه الروبوتات بصرياً بدلاً من التواصل معها بالأرقام، هذا فضلاً عن استخدامها في الحروب والأسلحة في تحديد الهدف المراد قنصه. إلى جانب هذه الاستخدامات الهامة والمفيدة لـ مؤشرات الليزر اليدوية يمكن استخدامه أيضاً في الترفيه في النوادي الليلية والحفلات واللهو مع القطط والحيوانات الأليفة أيضاً.

مؤشرات الليزر سلاح ذو حدين، فبرغم منافعها المختلفة التي ذكرنا بعض منها سابقاً، إلا إنها مثل أي شيء آخر تقوم بعض الشركات بإنتاجه بطاقة أعلى مخالفة لتعليمات منظمة الصحة العالمية التي حددت طاقته بأن تكون أقل من أو تساوي 5 مللي وات وتقوم ببيعه للعامة الذين لا يدركون مخاطره. إذا تم تركيز مثل هذه المؤشرات على العين يمكنها أن تصيب العمى، كما أن تركيزها على الدماغ يمكنه أن يتسبب في حرق خلايا المخ وذهاب العقل.

أروى تاج الدين

صحفية ومترجمة أكتب عن السينما والأفلام وأحياناً أكتب كوميكس للأطفال.

أضف تعليق

اثنان × 3 =