استفاده از کریپتون در فناوری لیزر و فواید آن

علاوه بر این کریپتون در زندگی نیز کاربردهای گسترده­ای در علوم و صنایع مختلف پزشکی، هوا و فضا، طیف سنجی و … پیدا کرده است. اگر مایل هستید اطلاعات بیشتری در رابطه با لیزر کریپتون کسب کنید با این مطلب همراه باشید. ما در این مقاله به صورت مفصل اقدام به بررسی این نوع از لیزرها و کاربردهای آنها در صنایع مختلف می­کنیم.

لیزر کریپتون چیست؟

گاز کریپتون که به عنوان یکی از گازهای مفید و کمیاب جهان شناخته می­شود، در صنعت تولید محصولات مختلف و حتی درمان، بیش از گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال یکی از این صنایع ساخت لیزرهای گازی است که ترکیبی از کریپتون و دیگر گازها همچون گاز آرگون هستند.

لیزر کریپتون یا  لیزر یون کریپتون از جمله لیزرهای گازی تولید شده از گازهایی خاص همچون کریپتون است و فرآیند تولید آن از طریق انتشار لیزرهای یونی تحریک شده بین دو حالت انرژی رخ می­دهد.

از ویژگی های منحصر به فرد لیزر کریپتون می­توان به استفاده از آن برای ساخت لیزرهایی که قادر به ساطع کردن نورهایی با چندین طول موج مختلف همچون نورهایی در طیف مرئی و الکترومغناطیسی اشاره کرد. در ادامه به بررسی بیشتر ساختار لیزر کریپتون و موارد استفاده آن در صنایع مختلف می­پردازیم.

ساختار لیزر کریپتون

اگر بخواهیم از نظر ساختاری به بررسی این نوع لیزر بپردازیم باید بگوییم به طور عمده گاز کریپتون با گاز آرگون (که یکی از محبوب­ترین گازهای نجیب مورد استفاده در ساخت لیزر یونی کریپتون است) ترکیب می­شود و از لحاظ ساختار و سطح انرژی این دو گاز با هم شباهت زیادی دارند. البته استفاده از کریپتون در دستگاه لیزر باعث ایجاد تفاوت­هایی هم می­گردد که از جمله تفاوت­های اصلی می­توان به پر کردن لوله پلاسما و آینه­ها با هدف ارائه خروجی بهتر در ساخت این نوع لیزر اشاره کرد. همچنین راندمان این لیزر به دلیل سطح انرژی بالا در بخش ورودی برای یونیزه کردن اتم­ها و برانگیختن آنها هم نسبتاً پایین است که این موضوع می­تواند در بخش تولید محصولات متنوع یا صنعت پزشکی چالش­زا باشد.

مزایای لیزر کریپتون

لیزر کریپتون یکی از انواع لیزرهای گازی است که مزایای مختلفی دارد. در ادامه به برخی از این مزایا اشاره می‌کنیم:

• قدرت و عملکرد بالا: لیزر کریپتون قدرت بالایی دارد و می‌تواند پرتوی لیزری با انرژی بالا تولید کند. این ویژگی امکان انجام کارهای پیچیده و دقیق را فراهم می‌کند.
• خروجی لیزری یکنواخت: لیزر کریپتون خروجی یکنواخت و پایداری دارد که برای بسیاری از کاربردها، به ویژه در زمینه‌های پزشکی و صنعتی، بسیار حیاتی است.
• فرکانس قابل تنظیم: این نوع لیزر از فرکانس قابل تنظیمی برخوردار است که امکان تنظیم و کنترل دقیق عملکرد لیزر را فراهم می‌کند.
• کارایی بالا و عمر طولانی: لیزر کریپتون عمر طولانی و کارایی بالایی دارد که این امر باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها و زمان می‌شود.

این مزایا باعث شده که لیزر کریپتون به عنوان یکی از انتخاب‌های اصلی در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار بگیرد.

موارد استفاده از لیزر کریپتون

لیزر کریپتون به طور معمول در کاربردهای پزشکی و سرگرمی مورد استفاده قرار می­گیرد اما باید حین کار با این لیزر احتیاط لازم را رعایت کنید. به صورت کلی توصیه می­شود حین کار با لیزر کریپتون از محافظ مخصوص چشم­ها استفاده شود.

·         استفاده در کاربردهای پزشکی

لیزر کریپتون به عنوان یکی از ابزارهای مهم در جراحی‌های پزشکی شناخته می شود که به‌ویژه در جراحی‌های چشمی مانند LASIK مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لیزر کریپتون در حوزه درمان و پزشکی برای موارد مختلف چشم پزشکی، انعقاد شبکیه چشم، بیماری­های عروقی ماکولای چشم و برخی از بیماری­های دیگر چشم هم مورد استفاده قرار می­گیرد. از دیگر موارد استفاده این لیزردر حوزه پزشکی می­توان به استفاده از آن در حوزه جرائم پزشکی قانونی اشاره کرد.

·         استفاده در تکنولوژی نمایشی

از لیزر کریپتون برای تولید پرتوهای لیزری در دستگاه‌های نمایشی و پروژکتورها به‌ویژه در تکنولوژی‌های هولوگرافی استفاده می‌شود.

·         کاربردهای صنعتی و نظامی

لیزر کریپتون در انواع کاربردهای صنعتی و نظامی از جمله برش و حکاکی لیزری، اندازه‌گیری دقیق و کاربردهای نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

البته این لیزر در صنعت هولوگرافی و منبع پمپاژ نوری، طیف سنجی و میکروسکوپ، صنعت چاپ با سرعت بالا، کپی و حروفچینی، تحقیقات الکترواپتیک، ساخت انرژی هسته­ای و صنعت هوا و فضا هم کاربرد دارد.

نقش کریپتون در کارکرد دستگاه لیزر

گاز کریپتون به دلیل ویژگی­های خاصی که دارد در تولید دستگاه­های لیزر متنوعی همچون لیزر فلوراید کریپتون به کار می­رود. بد نیست بدانید  لیزر الکترا NRL یک لیزر KrF است که به عنوان لیزری از نوع خاص اگزایمر با طول موج 248 نانومتری شناخته می­شود.

از این لیزر برای انجام فعالیت­های صنعتی و تحقیقاتی استفاده می­گردد و ترکیبی از گازهای نجیب متنوعی همچون آرگون، کریپتون یا زنون است. از این لیزر در تولید ماشین‌های فوتولیتوگرافی با وضوح بالا یا ابزارهای حیاتی مورد نیاز تولید تراشه‌های میکروالکترونیک در ابعاد نانومتری هم استفاده می­شود. استفاده از کریپتون در دستگاه لیزرباعث انجام فعالیت­های صنعتی متنوعی همچون فعالیت­های زیر می­شود:

• از لیزر KrF در سال 1985 برای اثبات شلیک آزمایشی در سطح انرژی 1.0 × 104 ژول استفاده شد.
• نوع بعدی لیزر، نایک نام دارد که در واحد پلاسمای لیزری آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی از آن استفاده شده است.
• لیزر کریپتون در آزمایش­های الکتروتکنیکی ژاپن نیز به کار رفته است.

در سال 1898 بود که گاز کریپتون کشف و به جدول تناوبی تحت عنوان گازهای نجیب یا بی اثراضافه شد. پس از انجام تحقیقات فراوان در طی سال­ها به خواص این گاز پی برده شد و سپس با کمک این گاز به درمان بیماری­های مختلف و تولید محصولات کاربردی پرداخته شد.

به عنوان مثال از کریپتون -85 در جو برای تشخیص وجود تأسیسات تحقیقاتی و تولید سلاح­های هسته­ای مخفیانه استفاده می­شود و لیزرهای کریپتون فلوئور می­توانند پالس­هایی با قدرت 500 برابر بیش از حالت طبیعی به بیرون ساطع ­کنند.

جمع بندی

کریپتون (Krypton) یکی از گازهای نجیب در جدول تناوبی عناصر است و در بسیاری از اعمال فیزیکی و تکنولوژیکی، از جمله در لیزرها، کاربرد دارد. استفاده از کریپتون در لیزر از جمله کاربردهای آن است که احتمالا نمی دانستید.

ما در این مطلب به کاربرد کریپتون در دستگاه لیزر پرداختیم تا شما با فوایدی که انواع مختلف لیزرهای کریپتونی دارند، بیش از پیش آشنا شوید. اگر باز هم پس از مطالعه این مطلب سوالاتی در رابطه با موارد استفاده این گاز و تاثیرات آن بر صنایع مختلف دارید، حتما با ما در میان بگذراید.