فهم تقنية الليزر
تاريخ الليزر، من المختبرات إلى الورش
لم يبدأ الليزر بوصفه آلة للقطع أو النقش. بل كان ثمرة أبحاث حول الضوء وتفاعلاته مع المادة. ثم استند انتقاله إلى الصناعة إلى تطوير مصادر وآلات وعمليات ملائمة لتطبيقات محددة. إليك أبرز المحطات التي تساعد على فهم هذا التطور.
من الانبعاث المحفَّز إلى المازر
LASER هو اختصار لعبارة Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation، أي تضخيم الضوء بالانبعاث المحفَّز للإشعاع. ويشكّل الانبعاث المحفَّز المبدأ العلمي الذي يقوم عليه الليزر. وقد أدّت أبحاث ألبرت أينشتاين النظرية دورًا في هذا التاريخ.
قبل ظهور الليزر، طوّر Charles Townes وJames P. Gordon وHerbert Zeiger المازر في عقد 1950. يضخّم المازر الموجات الميكروية؛ ولذلك لا ينتج الشعاع الضوئي لأول ليزر. ومع ذلك، تُظهر هذه المرحلة إمكانية تحقيق تضخيم قائم على الانبعاث المحفَّز داخل جهاز. أما الانتقال إلى الترددات الضوئية فظلّ آنذاك مجالًا للبحث.
16 mai 1960: أول ليزر ياقوتي
كان أول تشغيل لليزر في 16 mai 1960 في ماليبو بالولايات المتحدة. استخدم Theodore H. Maiman، وهو مهندس وفيزيائي في Hughes Research Laboratories، الياقوت ومصباحًا وامضًا للحصول على انبعاث ليزري. وتمثّل هذه المحطة جهازًا تجريبيًا، لا آلة ورشة بعد.
تنوّعت الأبحاث وبراءات الاختراع بعد ذلك لتشمل ليزرات تستخدم، على وجه الخصوص، الغازات والألياف وأشباه الموصلات. لذلك لم يؤدِ هذا التاريخ إلى ليزر واحد، بل إلى عدة عائلات من المصادر.
من مصادر الليزر إلى العمليات الصناعية
لا يُختزل الانتقال من المختبر إلى الورشة في تاريخ أو آلة واحدة. بل يعتمد على دمج مصدر الليزر والبصريات والحركة والتحكم في نظام ملائم للعملية المطلوبة.
في إطار حل من NWS LASER، يكمن الهدف في ربط هذه الإمكانات بحاجة ملموسة: قطع قطعة، أو نقش سطح، أو وضع معلومات عليه. ثم تحدد المادة والجودة المتوقعة وقيود موقع العمل طبيعة الاختبارات وتأهيل العملية.
القطع والنقش والوسم: أهداف مختلفة
يخدم القطع والنقش والوسم في الورشة أهدافًا مختلفة: فصل قطعة، أو معالجة سطحها، أو وضع معلومات عليه. لذلك لا يجري التحقق من مشروع التخصيص ومشروع التتبع وفق المعايير نفسها.
لا يعني تنوع الليزرات أن جميع المواد متوافقة مع جميع الآلات. ولدراسة تطبيق ما، يجب معرفة تركيب المادة، وطلاءاتها المحتملة، ونشرة بيانات السلامة الخاصة بها إن كانت متاحة. وتتيح الاختبارات على عينات ممثلة تقييم النتيجة المطلوبة باستخدام المصدر والعملية المزمعين، من دون الوعد مسبقًا بمظهر أو معدل إنتاج.
يشمل إدماج الليزر في الورشة أيضًا تدابير الوقاية
لا يؤدي انتشار الاستخدامات إلى زوال المخاطر. فمعدات الليزر اليدوية للحام وإزالة الطلاء والقطع تنطوي على مخاطر بصرية، وأبخرة وغازات وجسيمات خطرة، فضلًا عن مخاطر الاشتعال والحروق. وتعتمد طبيعتها خصوصًا على التطبيق والمادة والطلاءات المعالجة.
ينبغي في هذه المعدات اليدوية إعطاء الأولوية للحد من المخاطر منذ مرحلة التصميم، واحتواء الانبعاثات البصرية، والتقاط الملوثات، وتدريب العاملين. ولا تشكّل نتائج دراسات إزالة الطلاء قيمًا عامة تنطبق على كل آلة نقش. وينبغي دراسة الوقاية بما يلائم موقع العمل الفعلي، بالاستناد إلى وثائق المعدات والخبرات المناسبة.
الأسئلة الشائعة
- من صنع أول ليزر عامل؟
- شغّل Theodore H. Maiman أول ليزر ياقوتي في 16 mai 1960 في Hughes Research Laboratories بماليبو. وقد سبقته الأبحاث النظرية والمازر.
- هل كان أول ليزر آلة صناعية بالفعل؟
- لا. كان أول ليزر ياقوتي صنعه Maiman في 1960 جهازًا تجريبيًا. ثم أتاح تطوير عائلات مختلفة من المصادر ودمجها في أنظمة ملائمة تلبية تطبيقات محددة.
- كيف يمكن ربط هذا التاريخ بمشروع في الورشة؟
- Commencez par définir la matière, l’opération souhaitée, le résultat attendu et les contraintes du poste. Ces informations servent à préparer des essais et une évaluation des risques. Vous pouvez contacter NWS Laser à info@nwslaser.fr ou au +33 4 81 68 04 04.
المصادر والوثائق
NWS LASER
ظروفك أولًا، قبل الحل.
حدّد المادة أو الطراز أو الحاجة، وقيود الاستخدام، والوثائق المتاحة. يساعدك فريق NWS Laser على تحديد الخطوة التالية المفيدة.