L A S E R

Uvod:

Prvo delujočo napravo, ki je izkoristila stimulirano sevanje za ojačanje, je leta 1954 izdelal Charles H Townes. Delovala je na mikrovalovnem področju, zato je dobila ime MASER. Beseda je kratica za angleški izraz Microwave Amplification by Simulated Emission of Radiation (ojačenje mikrovalov s stimuliranim sevanjem). Takoj zatem se je pričela tekma za prvenstvo v razvoju naprave, ki bi delovala na frekvencah vidne svetlobe. Zmagal je Theodore H. Maiman, ki je leta 1960 iz nekaj cm dolgega koščka umetnega rubina izvabil kratek sunek svetlobe. Mikrovalove je v imenu naprave nadomestila svetloba (light) in rodil se je laser.

Značilnosti laserske svetlobe:

Laserski žarek je zelo dobro usmerjen, ker ga tvorijo le vzporedni fotoni, vsi drugi so iz resonatorja ušli že prej. Žarek iz najpreprostejših laserjev na razdalji enega kilometra ne preseže premera enega metra, pri boljših laserjeih pa je sipanje še manjše. Še boljšo usmerjenost je moč doseči z dodatnimi lečami. Tak žarek so usmerili na Luno. Tam se je odbil od zrcala, ki so ga namestili astronavti Apolla. Ob vrnitvi na Zemljo je bil tako močan, da so ga zaznali in natančno določili razdaljo do Lune. Visoka intenziteta laserskega curka je posledica velikega števila stimuliranih sevanj in dobre usmerjenosti curka. Vsi drugi viri svetlobo sevajo razpršeno, zato svetloba že nedaleč od izvira oslabi.

 

Svetlobo si predstavljamo sestavljeno iz kratkih valovnih paketkov, imenovanih fotoni. Pri navadni svetlobi med posameznimi fotoni ni nikakršne povezave, saj izvirajo iz različnih delov svetila. Oči so občutljive le za jakost svetlobe, zato tega ne opazimo. V laserskem žarku so vsi fotoni enaki, saj so potomci istega prednika nastali po natančnem podvajanju v procesu stimuliranega sevanja.Opisano lastnost imenujemo koherenca.Posledica enakosti fotonov je natančna enobarvnost laserske svetlobe, kakršne ne doseže nobeno drugo svetilo.

Kje laser uporabljamo?

V medicini laser ni upravičil vseh pričakovanj. Tudi najcenejši primerni laser je več tisočkrat dražji od skalpela. Kljub temu je v nekaterih primerih povsem nadomestil klasične kirurške tehnike. Laserski žarek učinkovito reže ali odstrani tkivo, hkrati pa lahko doseže mesta in organe, ki so nožu nedostopni. Nezamenljiv je pri posegih v tkivih, ki so močno prekrvljena. Ob rezanju z laserskim žarkom tkivo izpari, vse manjše žile se zatalijo in krvavitev praktično ni. Uspešno je tudi lasersko zdravljenje nekaterih očesnih bolezni.

Tako kakor tkivo lahko laser reže tudi nekatere druge materiale, od najtrših do najmehkejših. Z laserjem vrtamo luknje v diamante in v cuclje otroških dud. Z laserskim žarkom lahko varimo, spajkamo ali izvajamo površinsko obdelavo. V spošnem velja, da je laser koristnejši za manjše posege, pri večjih dimenzijah pa so v prednosti klasični načini obdelave.

Kmalu po odkritju je laser zbudil zanimanje vojske. Učinkovitost orožja merijo s številom pobitih ljudi na enoto časa in denarja. V tem pogledu laser krepko zaostaja za klasično tehnolgijo puške in krogle. Laserske puške bodo ostale domena znanstvene fantastike. Vojska si prizadeva tudi uničevati tehnologijo. To zahteva veliko moči, kar zmorejo le ogromne in okorne naprave. Zato so skeptiki menili, da je laser v vojni najbolje uporabiti tako, da ga odvržeš na sovražnike. Nasprotnika ni nujno razstreliti v prah, zadošča, če ga onesposobimo.V ta namen je laser uporaben, in ker je učinkovit kot merilna naprava ga je vojska sprejela. Generali so seveda razočarani, ker niso dobili novega orožja, s katerim bi lahko še desetkrat uničili vse, kar je živega na Zemlji, za laser pa to ni niti slabo. V očeh navadnih ljudi je ohranil neprimerno prijaznejšo podobo od jedrske tehnologije, ki so jo zlorabili v vojaške namene.

S pomočjo laserske svetlobe je natančno določena merska enota meter. Kdor je že kdaj skušal postaviti dolg raven zid ali vodoravno ploskev, ve, kako je to težko, in tu je laser lahko v veliko pomoč. Z dodatkom nekaj elektronike je mogoče nekatere gradbene posege popolnoma avtomatizirati. Pogosto ga uporabljajo v proizvodnih linijah za nadzor izdelkov.

Avtor: Jurjavčič Primož

Viri: revija GEA, marec 2001