איך בונים מצגת

יום חמישי, 12 במרץ 2009

הלייזר :


גלים אלקטרומגנטיים :

אור הוא חלק קטן מן הספקטרום האלקטרומגנטי המשתרע מגלי-רדיו ועד קרני גמא . ההבדלים ביניהם הם אך ורק באורך הגל / תדירות .

לייזר :

מתקן , הפולט קרינה קוהרנטית מונוכרומטית בעלת התבדרות נמוכה , בתהליך של הגברת אור על-ידי פליטה מאולצת של קרינה .

פליטת-אור ספונטנית :

אטומים מעוררים פולטים קרינת-אור באופן ספונטני . הפוטונים הם בלתי-תלויים וללא מתאם . האור הוא לא קוהרנטי .

פליטת-אור מאולצת :

אפשר לגרום לאטומים מעוררים לשכפל אור חולף . הפוטונים הם זהים ובעלי מתאם . האור הוא קוהרנטי .

מבנה של הלייזר :

א. פליטת אור מאולצת יכולה להגביר את האור .
ב. התווך של הלייזר מכיל מערכות מעוררות דמויות אטומים .
ג. הפוטונים חייבים להיות בעלי אורך גל מסוים , בעלי קיטוב , ובעלי כיווניות , כדי שאפשר יהיה לשכפל אותם .
ד. השכפול הוא מושלם : הפוטונים הם תאומים זהים .

החלקים של מכשירי הלייזר :

1. התווך הפעיל : מוצק : כגון – גבישים מוצקים : אודם , Nd : YAG צבעים נוזליים . גזים : כגון – CO2 , הליום/נאון , ארגון , קריפטון .
מוליכים-למחצה : כגון – GaAs . העיקרון : מדיה כאלה מכילים אטומים שיש להם אלקטרונים , הניתנים לערור אל הרמה המטסטבילית , על-ידי מקור אנרגיה .

2. מנגנון יצירת העירור : מנגנוני העירור דוחסים (pump) אנרגיה אל התווך הפעיל על-ידי שיטות : אופטיות ; חשמליות ; כימיות .

3. מראה בעלת החזר גבוה :
מראה המחזירה 100% של האור .

4. מראה בעלת החזר נמוך : מראה המחזירה פחות מ – 100% של האור והיתר חודר דרכה .

תכונות אור הלייזר :

א. קוהרנטיות – פוטונים זהים .
ב. שליטה בתדירות/אורך הגל – צבעים יפים .
ג. שליטה במבנה המרחבי – קרן צרה .
ד. שליטה במבנה הזמן - דפקים (pulse) קצרים .
ה. אגירת אנרגיה – דפקים עצומים .
ו. תופעות התאבכות ענקיות .
ז. לבד מכל אלה , אור לייזר הוא פשוט אור .

שיטות הפעלה ללייזר :

א. גל רציף .
ב. גל פועם .
לייזר מסוגל להקרין יותר אנרגיה ליחידת שטח מאשר הרבה מקורות אנרגיה אחרים .

החזרת אור ממשטח :

החזרה ספקולרית : החזרה כמו ממראה .
החזרה ממשטח חלק : יכולה להחזיר כמעט 100% של הקרן הפוגעת .
החזרה ממשטח שטוח : יכולה לשנות את זווית הקרן . כמעט לא משנה את קוטר הקרן . החזרה ממשטח קמור מפזרת את הקרן . החזרה ממשטח קעור יכולה למקד את הקרן .

החזרה דיפוזית : ממשטח מחוספס , האור מתפזר לכל הכיוונים .
התכונות הספקולריות של המשטח , תלויות באורך הגל .

משטח ספקולרי : כאשר המשטח הוא בעל חספוס פחות מאשר אורך הגל של האור הנופל עליו .

משטח מחוספס : משטח מחוספס מאוד הוא לא ספקולרי לאור הנראה , אבל יכול להיות ספקולרי לקרינת IR באורך גל 10.6 um ( מלייזר של CO2 ) .

סיכוני קרן הלייזר :

סיכונים לעור : הלייזר של אור נראה ושל אינפרא-אדום יכול לגרום נזק לעור או לרקמות פנמיות יותר .
דוגמאות לתגובות העור : האדמת מתונה עד חמורה ; שלפוחיות וחריכה ;
דה-פיגמנטציה ; כיבים ; הצטלקות ;

סיכונים לעיניים : סיכונים לקרנית ולעדשה ; סיכונים לרשתית ;
אור החודר לעין עובר מיקוד ועוצמת ההארה עשויה לגדול פי 100,000 . פגיעה לייזר אחת במרכז הכתם הצהוב יכולה לגרום לעיוורון תמידי .

סיכוני אש :
הצתה של חומרים (בעיקר דליקים) מקרן ישירה או מוחזרת .

סיכוני חשמל :
רוב מקרי המוות מעבודה בלייזר נגרם מהתחשמלות . קבלים משמרים רמות גבוהות של אנרגיה גם אחרי הכיבוי .

סיכוני מזהמים הנוצרים מן העבודה :
נדפים , אסבסט , אדים כימיים , אוירוסולים של זיהומים ביולוגיים כגון : וירוסים חיים וחלקי רקמות .

סיכונים כימיים :
צבענים (LASER dyes) , ממיסים , גזים , עשויים להיות רעילים נפיצים או מסרטנים .

סיכונים משניים :
סיכונים מנוזלי הקירור ; רעש חזק מלייזר רבי עוצמה ; קרינת X-RAY במערכות מתח גבוה גדול מ – 15kV ; התפוצצות (בשל פגמים) של שפופרות ומערכות "דחיסה" אופטיות .

חשיפה מרבית מותרת (MPE) :

רמת ההארה (חשיפה לקרינת לייזר) שאפשר להיחשף לה , ללא סיכון לעין או לעור . יש תלות של MPE :
1. באורך הגל .
2. שיטת הפליטה : רציף או פועם .
3. במשך החשיפה .

סיווג סיכוני לייזר :

מסווגים מערכות לייזר על-פי קרינת הלייזר הנגישה מחוץ למערכת , בזמן השימוש המתוכנן , ואשר אליה אפשרי שייחשף העור או תיחשף העין .

ב. קבוצה 1 : בעלי עוצמה נמוכה , אין נגישות לקרן , נחשבים בטוחים .
ג. קבוצה 2 :
מספיקה ההגנה שמקבלים מתגובת המצמוץ .

ד. קבוצה 3 : בעלי עוצמה בינונית , יש סיכון לעין מחשיפה ישירה .

ה. קבוצה 4 : בעלי עוצמה גבוהה , יש סיכון לעין ולעור מחשיפה ישירה ומהחזרים ; סיכוני הצתה ושריפה .

אמצעי הגנה :

א. שלט אזהרה .

ב. ציוד מגן לעיניים – משקפים . אורך הגל להגנה והנחתה האופטית חרוטים על הציוד . ההנחתה האופטית מבוטאת ביחידות לוגריתמיות .

ג. אמצעי ההגנה נגזרים מדרגת הסיכון של הלייזר :
דרגה 1 – אין צורך בכל אמצעי , פרט לסימון הדרגה .
דרגה 2 – שילוט , התרעה בפני הסתכלות אל תוך האלומה . אין לכוון את האלומה לעיניים . הסתכלות על האלומה רק דרך ההגנות הדרושות .
דרגה 3 – מארז מוגן ב – interlock ; הפעלה מוגנת ע"י מפתח ; מפסק חירום להשבתת הלייזר (אפשרות גם מרחוק ; חוסם אלומה אינטגרלי ; הפעלה במקום סגור , כניסה מבוקרת ; מינימום משטחים מבריקים ; שילוט התראה בכניסה , כולל נורת "לייזר פועל" ; לאחר השימוש : אחסנה מאובטחת של המפתח .
דרגה 4 – כל הנ"ל בדרגה 3 ועוד : ההתראה תופעל דקות לפני ההפעלה ; בימי ערפל , אבק ועוד , ממונה בטיחות שוקל אמצעים נוספים ;וילונות סביב אזור הלייזר ובגדים עליונים מחומרים לא דליקים .

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה

טרומפלדור בגליל-משנת 1913

סרט על אולטרה-סאונד תלת ממדי

ליקוי חמה 2009

טלסקופ החלל האבל

סגננות חשיבה ולמידה

הסכנה הגדולה הטמונה בעובש