Promieniowanie Laserowe

Promieniowanie Laserowe - Definicja.

            Termin LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) oznacza wzmocnienie światła stymulowanego przez emisję promieniowania. Przy użyciu lasera uzyskuje się promieniowanie monochromatyczne o długości fali widzialnych w zakresie podczerwieni i fioletu. Pełny zakres promieniowania laserowego określa się w granicach długości fal od 180 nm do 1 mm. Laser zbudowany jest z medium wzmacnianego i rezonatora.

Podział laserów.

Ze względu na rodzaj wzmacnianego medium rozróżnia się lasery:

- gazowe,

- cieczowe,

- na ciele stałym,

- molekularne,

- półprzewodnikowe.

Rozpatrując sposób i rodzaje przejść elektronów między poziomami ośrodka laserującego mówimy o laserach np. trójpoziomowych lub czteropoziomowych. Różnorodność możliwych emitowanych długości fal dzieli lasery na urządzenia emitujące promieniowanie widzialne, nadfioletowe, podczerwone, mikrofalowe lub rentgenowskie.

Ze względu na rodzaj pracy lasery dzielimy na:

- laser pracy ciągłej (D),

- lasery impulsowe (I),

Lasery półprzewodnikowe mają stosunkowo niską spójność, za to są bardzo małych rozmiarów i można je modulować sygnałami o częstotliwościach do 1010 Hz.

Lasery gazowe mają dużą spójność emitowanego promieniowania, wysoką stabilność i częstotliwość. Moce wyjściowe laserów argonowych są rzędu dziesiątków watów, laserów CO₂ rzędu kilowatów przy pracy ciągłej.

Lasery stałe między innymi neodymowe mogą pracować w sposób ciągły ze stosunkowo dużą mocą wyjściową, lecz mają niską spójność emitowanego promieniowania.

         Zastosowanie laserów.

Biorąc pod uwagę kilka zalet promieniowania laserowego takich jak wysoka spójność, monochromatyczność, kierunkowość rozchodzenia się wiązki możliwość uzyskania bardzo dużych gęstości mocy wiązki laserowej, które przekraczają o wiele rzędów wielkości gęstości mocy osiąganych w konwencjonalnych źródłach można dojść do stwierdzenia, że lasery mają bardzo duże zastosowanie w dziedzinach techniki i medycyny.

Najczęściej urządzenia laserowe stosowane w przemyśle wykorzystywane są w procesach technologicznych takich jak spawanie, cięcie, wiercenie. Można je również wykorzystać jako przyrządy pomiarowe do wyznaczenia prostej linii, pomiaru odległości oraz przechowywania i odczytu danych.

W medycynie natomiast lasery wykorzystywane są między innymi w tak zwanej mikrochirurgii, chirurgii w postaci skalpeli, w okulistyce do przyklejania siatkówki oka jako urządzenie spawające.

W informatyce i telekomunikacji lasery wykorzystuje się do w systemach naprowadzania i śledzenia obiektów, w światłowodach jako medium przenoszące informacje wewnątrz światłowodu oraz w głowicach odczytujących i zapisujących w napędach optycznych CD i DVD.

Oddziaływanie promieniowania laserowego na człowieka.

Oddziaływanie promieniowania laserowego na organizm ludzki jest zależne od:

- długości fali promieniowania miedzy 180 nm a 1 mm,

- czasu i rodzaju ekspozycji czyli czasu trwania impulsu, ciągu lub serii impulsów albo promieniowania ciągłego padającego na ciało ludzkie,

- rodzaju eksponowanej tkanki,

- wielkości napromieniowania (H) czyli ilości energii promieniowania w danym punkcie padającej na element powierzchni wyrażonej w J/m²,  

- energetycznej zintegrowanej luminacji.

Ponieważ promieniowanie laserowe o tej samej mocy, ale o różnych długościach fal może wywołać różne skutki w materiale biologicznym człowieka, lasery podzielono na klasy informujące o skali zagrożeń związanych z jego użytkowaniem.