ليزر إكسيمر

ليزر إكسيمرأوليزر إكسيبلكس في الطب والصناعة (بالإنجليزية:excimer laser أو exciplex laser) هو نوع من الليزر ينتج أشعة فوق البنفسجية ويستخدم عادة في جراحة العيون وفي صناعة أشباه الموصلات. وترجع تسمية إكسيمر إلى أختصار كلمتي ديمر dimer ومثار أي ديمر مثار، والديمر يعني «ثنائي الوحدات». أما التسمية إكسبلكس فهي ترجع إلى اختصار كلمتي excited complex أي مركب مثار.

Láser de luz azul

ويستخدم ليزر الإكسيمر عادة مخلوطا من غازين خاملين مثل الأرجون والكريبتون أو الزينون وغاز نشيط مثل الفلور أو الكلور. وعند الوصول إلى حالة مناسبة من الإثارة الكهربائية في مخلوط الغاز تتكون جزيئات وسطية تسمى إكسيمر أو في حالة الغازات الخاملة المهتوية على هاليد تسمى إكسيبلكس، وهي جزيئات لا تتكون إلا في حالة إثارة (أي ارتفاع مستوي طاقتها عن الحالة القاعية للجزيئ) وبذلك تنتج ضوء الليزر الذي يكون في نطاق الأشعة فوق البنفسجية وله طول موجة محددة. [1]

وابتكر أول ليزر إكسيمر عام 1970 من نيكولاي باسوف وفي إيه دانيليشيف ويو بوبوف من معهد ليبيديف للفيزياء ب موسكو. [2][3] واستخدموا لهذا الغرض زينون Xe2 وأثاروه بواسطة شعاع من الإلكترونات. وكان أول ليزر إكسيمر ينتج في الصناعة عام 1977 من شركة لامبدا فيسيكس.

طريقة عمله

تستطيع جزيئات الهالوجينات البقاء فقط في حالة مثارة. وعن طريق تفاعل كيميائي يمكن إنتاج منها جزيئات مستقرة نوعاً ما وتكون مصحوبة بشغر معكوس لمستويات الطاقة فيها (أنظر الشكل). وبمجرد أن يُصدر أحد الجزيئات طاقته المخزونة فإنه يتحلل في الفور حيث أن حالته هذه ليست مستقرة. ويتم التفاعل اللازم لتلك العملية عن طريق التفريغ الهوائي بواسطة تيار كهربائي.

ويمكن إنتاج ليزر إكسيمر في هيئة نبضات فقط (ليس مستمى). ويبلغ زمن النبضة بين 4 و40 نانو ثانية. ويبلغ معدل إنتاج النبضات في الليزر من هذا النوع حالياً عدة كيلو هيرتزعلى الأكثر. ويستخدم ليزر إكسيمر كثيراً في الصناعة حيث تبلغ طاقة النبضات نحو 2و1 جول.

قائمة بأنواع الضوء الناتج
الجزيئ طول الموجة
الهيدروجين2123 و116  nm
الأرجون2126 nm
الفلور2157 nm
زينون2172 nm
أرجون فلور193 nm
كريبتون فلور248 nm
زينون بروم282 nm
كلوريد زينون308 nm
فلوريد زينون351 nm
nm = نانو متر
Schematische Darstellung des Elektronenübergangs bei einem KrF-Laser vom angeregtem in den stabilen Zustand

(ملف :أنظر الشكل في الصفحة الألمانية)

ويحدد نوع الجزئي المستخدم طول الموجة لليزر إكسيمر. وتعبأ الغازات المستخدمة في زجاجات بأسطونانة جهاز الليزر التي ينتج فيه الإكسيمر. ويجب تجديد مخلوط الغازات بين حين وآخر حيث أن خواص المخلوط تتغير بالاستخدام وأيضا تتغير أثناء أوقات عدم الاستخدام، وتقل طاقة النبضات إلى حد ليس مرضيا.

المراجع
  1. الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. "excimer laser". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  2. N. G. Basov, V. A. Danilychev, Y. Popov, D. D. Khodkevich (1970), "Laser for vacuum region of the spectrum with excitation of liquid xenon by an electron beam" (in German), Zh. Eksp. Fiz. i Tekh. Pis’ma. Red (12): pp. 473–474
  3. N. G. Basov, V. A. Danilychev, Y. Popov, D. D. Khodkevich (1970), "Laser Operating in the Vacuum Region of the Spectrum by Excitation of Liquid Xenon with an Electron Beam" (in German), Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters (12): pp. 329

اقرأ أيضأ
  • أيقونة بوابةبوابة بصريات
  • أيقونة بوابةبوابة كيمياء فيزيائية
  • أيقونة بوابةبوابة الكيمياء
  • أيقونة بوابةبوابة طب
  • أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.