پایان انحصار ۴ کشور جهان در تولید لیزر فمتوثانیه/ صادرات هر دستگاه لیزر ایرانی ۵۰ هزار دلار ارز آوری دارد

محققین کشورمان موفق به ساخت دستگاه لیزر فمتوثانیه پیشرفته ای شدند که دانش ساخت آن تنها در اختیار ۴ کشور جهان می باشد و با تولید آن به ازای هر دستگاه می توان برای کشور ۵۰ هزار دلار ارز آوری کرد.

[

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ به نقل از خبرگزاری علم و فناوری طی سال های اخیر، دانشمندان جوان ایرانی بارها و بارها توانسته اند با صرف فعل خواستن ، اقدام به تولید پیشرفته ترین تکنولوژی های مدرن بروز جهانی نمایند که برای ساخت آن ها نیاز به دانش علمی بالایی می باشد. روز گذشته بار دیگر محققین کشورمان موفق به ساخت دستگاه لیزر فمتوثانیه پیشرفته ای شدند که دانش ساخت آن تنها در اختیار 4 کشور جهان می باشد و با تولید آن به ازای هر دستگاه می توان برای کشور 50 هزار دلار ارز آوری کرد .

, شبکه اطلاع رسانی راه دانا,

فمتوثانیه به چه معناست ؟

فمتوثانیه (Femtosecond) یک واحد SI برابر با ۱۵-۱۰ ثانیه است. یعنی یک میلیون میلیاردم ثانیه. نسبت یک فمتوثانیه یه یک ثانیه مانند نسبت یک ثانیه به 31.7 میلیون سال است . کلمه فمتوثانیه ترکیبی از پیشوند SI فمتو و واحد ثانیه است که به ‌صورت fs نشان داده می ‌شود. یک فمتوثانیه برابر است با ۱۰۰۰ اتوثانیه یا ۱/۱۰۰۰ پیکوثانیه. چون واحد بعدی Si، ۱۰۰۰ برابر بزرگتر است مقادیر ۱۴-۱۰ و ۱۳-۱۰معمولاً به‌ صورت ده و صد فمتوثانیه بیان می ‌شوند.

لیزر فمتوثانیه چیست ؟

لیزرهای فمتوثانیه(Femto second laser) به لیزرهایی گفته می‌شود که طول پالس آنها از مرتبه چند فمتوثانیه تا چند صد فمتوثانیه باشد، این لیزرها زیرمجموعه لیزرهای فوق سریع با پالس‌های فوق کوتاه قرار می‌گیرند، معمولاً لیزرهای فمتوثانیه به روش قفل مُد انفعالی تولید می‌شوند.

پالس لیزر فمتوثانیه

لیزرهای پیوسته فمتوثانیه به صورت دائم از منبع تغذیه خود به انتشار نور و باریکه لیزر می‌پردازد اما لیزرهای پالسی تنها در بازه‌های زمانی خاص به تولید لیزر می‌پردازند، به گونه ‌ای که در یک بازه زمانی لیزر تولید شده و در همان بازه زمانی جریان تولید قطع می‌شود.

پهنای باند لیزر فمتوثانیه

لیزرهای فمتوثانیه از ۱۰ تا ۹۰۰ فمتوثانیه به صورت تجاری در دسترس هستند، اما بازه واقعی مفید بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ فمتوثانیه است. لیزرهای بالاتر از ۵۰۰ فمتوثانیه، بیشتر شبیه یک لیزر پیکوثانیه هستند.

انواع لیزرهای فمتوثانیه

لیزرهای فمتوثانیه دارای انواع مختلفی می باشند ؛ ولی از مهمترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- لیزرهای بالکی(Bulk Lasers):

لیزرهای بالکی حالت جامد قفل شده مُد انفعالی(Passively mode-locked solid-state bulk lasers) می‌توانند پالس‌های فوق کوتاه با کیفیت بالا را تولید نمایند که طول پالس آن‌ها بین ۳۰ فمتوثانیه تا ۳۰ پیکوثانیه است، انواع مختلف لیزرهای دیود پمپی مثل لیزرهای دیودی دوپ شده محیط بهره توسط نئودیمیوم یا یتربیوم، این ویژگی‌ها را دارا می‌باشند، لیزرهای تیتانیوم سفایر با جبران پراکندگی خوب نیز برای تولید پالس‌های زیر ۱۰ فمتوثانیه مناسب هستند و از جمله لیزرهای بالکی فمتوثانیه به حساب می‌آیند، نرخ تکرار این لیزرها بین ۵۰ تا ۵۰۰ مگاهرتز است.

2- لیزرهای فیبری(Fiber Lasers):

لیزرهای فیبری انواع مختلفی دارند که همه آن‌ها طول پالسی بین ۵۰ تا ۵۰۰ فمتوثانیه دارند و هم چنین نرخ تکرار آن‌ها بین ۱۰ تا ۱۰۰ مگاهرتز است و متوسط قدرت آن‌ها از مرتبه چند میلی وات است؛ این لیزرها می‌توانند متوسط قدرت قابل توجهی و هم چنین انرژی پالس بالایی کسب کنند که از جمله این لیزرها می‌توان به لیزرهای فیبری پالس کشیده (stretched-pulse fiber lasers) یا لیزرهای similariton اشاره کرد.

3- لیزرهای دای(Dye Lasers):

تا قبل از به وجود آمدن لیزرهای تیتانیوم سفایر، لیزرهای دای انتخاب اول برای تولید پالس‌های فوق کوتاه بودند، طول پالس این لیزرها چیزی حدود ۱۰ فمتوثانیه است و انواع مختلف آن می‌توانند در طول موج‌های مختلف کار کنند که بیشتر در طول موج‌های مرئی کار می‌کنند.

لیزرهای فمتوثانیه انواع مختلف دیگری هم دارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به لیزرهای نیمه رسانا، لیزرهای الکترون آزاد و غیره اشاره کرد.

دانش ساخت لیزرهای پیشرفته فمتوثانیه تنها در انحصار 4 کشور جهان

لیزر فمتوثانیه در حال حاضر کاربردی ترین و پیشرفته ترین لیزر در جهان است که با توجه به تکنولوژی پیشرفته ای که دارد فناوری ساخت آن تنها در اختیار چند کشور پیشرفته همچون آمریکا، آلمان، روسیه و چین است که این نوع لیزر را در حوزه های مختلف صنعت و پزشکی به کار گرفته اند.

چیدمان آزمایشگاهی لیزر فمتوثانیه

لیزرهای فمتوثانیه امروزه در جهان یکی از توانمندترین لیزرها هستند که کاربردهای زیادی دارند و در آینده نیز این کاربردها افزایش خواهد یافت. به طور نمونه در بحث پزشکی این لیزرها در درمان سرطان کاربردهای بسیار زیادی دارند به نحوی که با استفاده از این نوع لیزر می توان سلول های سرطانی را بدون آسیب دیدگی سلول های سالم به طور کامل از بین برد. به علاوه در بحث تشخیص مواد و این که در درون یک ماده چه نوع ترکیباتی وجود دارد یا در حوزه صنایع غذایی و انرژی هسته ای و ... این نوع لیزر کاربردهای وسیعی دارد و به نوعی می تواند حتی جایگزین فناوری هایی شود که تا پیش از این در این حوزه ها به کار گرفته می شد. در حال حاضر در دنیا بسیاری از کشورهای صاحب فناوری به شکل گسترده از این نوع لیزر در صنایع مختلف استفاده می کنند.

بومی سازی لیزر فمتوثانیه توسط محققین ایرانی

با توجه به انحصار تولید این لیزر فوق پیشرفته توسط کشورهای محدود و همچنین وضع تحریم های ظالمانه از سوی آمریکا ، کشورمان برای دسترسی به این لیزر با مشکل روبه رو بوده است. اما با همت دانشمندان کشورمان ، موفق به شکست انحصار تولید این لیزر در جهان شدیم و توانستیم این دستگاه را بومی سازی نمایم. مهدی موسوی ، مدیرعامل شرکت دانش بنیان مستقر در شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان در مورد ساخت این لیزر گفت: پس از6 سال کار تحقیقاتی ، پژوهشگران اصفهانی با همکاری یک تیم بین المللی، موفق به ساخت و بومی سازی این دستگاه لیزر و اکتساب دانش و فن آوری این حوزه از دانش شده اند.

وی فن آوری ساخت این دستگاه را جز پیچیده ترین و پیشرفته ترین فن آوری ها در حوزه فوتونیک برشمرد و گفت: این حوزه از علم در جایگاه 10 حوزه متحول کننده قرن حاضر قرار گرفته و سال گذشته این گروه تحقیقاتی موفق به دریافت جایزه نوبل فیزیک در این عرصه شدند .

ارز آوری 50 هزار دلاری با ساخت لیزر فوق پیشرفته

این محقق یکی از عوامل اهمیت این لیزر فوق پیشرفته را پالسهای فوق باریک آن ( در حد ۱۵ فمتو ثانیه) دانست و افزود: این ویژگی باعث ایجاد توانایی در عکسبرداری ( در حد واکنش ملکول ها و اتم ها ) و نمونه برداری فوق سریع ( در حد به دام اندازی ملکول ها) به محققان را می دهد .

وی از دیگر مصارف انقلابی این لیزر را استفاده از خاصیت باریک شدگی بدون محدودیت برشمرد و گفت: به دلیل خاصیت غیر خطی این لیزر و تبعیت نکردن آن از محدودیت پراش، می توان قطر پرتو را در ابعاد خیلی کوچک حتی نانومتر تغییر داد که این تکنولوژی کاربردهای بسیاری در صنعت جراحی ، چشم پزشکی و دندان پزشکی دارد.

موسوی هزینه تحقیقات در زمینه اکتساب دانش و فن آوری ساخت این لیزر را 10 میلیارد ریال اعلام و افزود: با توجه به اینکه انحصار ساخت این دستگاه در دست چند کشور محدود غربی بوده ، بومی سازی این لیزر و فن آوری فوق پیشرفته برای کشور بیش از 50 هزار دلار ارز آوری به همراه داشته است .

این محقق با بیان اینکه هم اکنون تولید این دستگاه به مرحله انبوه سازی رسیده است ادامه داد: هم اکنون تعدادی از این دستگاه لیزر به کشورهای حاشیه خلیج فارس و همسایه صادر شده است.

انتهای پیام /