دانلود تحقیق لیزر

امروزه بطور نسبی همه لیزر و موارد کاربرد آن را می‌دانند.

در تمام دنیا استفاده از لیزر و مشتقات آن بطور شگفت انگیزی افزایش داشته است.

هر کس خالی داشته باشد که آن را مزاحم بداند به سراغ لیزر می‌رود.

بنابراین بررسی علمی این موضوع مفید و لازم به نظر می‌آید.

البته نور و طیف آن می‌تواند اثرات مفید و مضر برای بدن و پوست ایجاد کند.

اثرات نور بنفش نقش تعیین کننده و مفیدی بر تغذیه و متابولیسم سلولی ایفا می‌کند.

اینگونه اثرات سلامت بخش و مفید نور از زمانهای کهن نیز برای انسان تا حدود زیادی روشن بوده است.

بر اساس شواهد و مدارک موجود یونانیها و رومیها هر دو از اثرات مفید و درمانی نور بطور تجربی اطلاع داشته و از آن در درمانهای مختلف بهره می‌جستند.

در اوایل سال 1903 دانشمندان اثرات درمانی نور را در شکلی علمی مطرح نمودند و در همین سالها یک فیزیکدان بنام Nife finsen Ryberg بخاطر کشفها و تحقیقاتش روی قابلیتهای درمانی اشعه‌های ناشی از طیفهای مختلف نور موفق به دریافت جایزه نوبل گردید.

او دستگاهی را اختراع کرد که طول موجهای مختلف نور خورشید را مجزا نموده و آنها را در مسیرهای معین هدایت می‌نمود.

لیزر، این به اصطلاح نور با شکوه، بسیاری از آرزوهای رؤیا گونه بشر را جامه عمل پوشانده است و زمینه ای از علوم، تکنولوژی وهنر وجود ندارد که در آن این ساحره هزار چهره رخ ننموده باشد.در پزشکی لیزرها روشهای کاملا"جدیدی را برای درمان توسط جراحی امکان پذیر ساخته اند.

در صنعت از لیزر هابرای عملیات گرمایی فلزات، جوشکاری و همترازی دقیق استفاده می‌شود.لیزرها برای اندازه گیری دقیق فاصله‌های بسیار زیادوبزرگ ونیز فاصله‌های بسیار کوچک و ریز به کار گرفته شده اند.لیزرها را همراه با تارهای نوری برای انتقال بهتر داده ها و بهبود انتقال تلفنی به کار می‌برند.در تکنولوژی دیسکهای فشرده ازباریکه‌های لیزری برای رمز گذاری اطلاعات و خواندن آنها استفاده می‌شود.خلاصه این که کاربردهای لیزر از جراحی ظریف چشم تا تعیین حرکت قاره ها گسترده است.تا کنون لیزر ها توانایی خود را به ثبت رسانده اند.از جراحی ظریف چشم که دید انسان رانجات می‌دهد تا امور سنگین مثل جوشکاری ماشین‌های صنعتی، سریعترین راه ارتباطی، خالص ترین نور برای پژوهش علمی، لیزرهابه یکی از مهمترین و انقلابی ترین ابزار‌های زمان ما تبدیل شده اند.

با پیشرفت لیزرها، گستره کاربرد آنها هم وسیعتر شده است.هر چقدر در مورد چگونگی ساخت و کار برد هوشمندانه توان آنها یاد بگیریم، به طوراجتناب نا پذیری شأن و مقام بیشتری در تکنولوژی و حتی هنر به دست خواهند آورد.

در شماره بهار –تابستان 1979مجله استانفورد دکتر آرتور شاولو درباره توانایی لیزرها گفته است:
«در آینده لیزرها می‌توانند خدماتی انجام دهند به نحوی که تخیلات علمی هرگزجرأت تصور آنها را نداشته اند.

لیزرهای کاملا جدیدو اساسا در انواع متفاوت احتمالا" به وجود خواهند آمد و بار رشد دانش ما درباره نور وماده، لیزرها کارهایی انجام خواهند داد که امروزه به زحمت قابل انجام است و امکاناتی را فراهم خواهند آورد که حتی رویای آن را هم ندیده ایم.»
در این مقاله روشهای نور لیزر و تعدادی از تازه ترین کاربرد‌های آن در زمینه‌های گوناگون به طور ساده و به دور از جنبه‌های تخصصی مورد بحث قرار گرفته اند و با روند تحولات به نظر می‌رسد که لیزر نظیر غولی است که هنوز در شیشه قرار دارد.

کاشف واقعی لیزر کیست؟

انیشتین نخستین دانشمندی بود که مقوله لیزر را در قالبی علمی مطرح کرد و در سالهای بعد از آن آمریکاییها و روسها در طول جنگ سرد تحقیقات و پژوهشهای متعددی در مورد چگونگی بکارگیری لیزر در صنایع جنگی انجام دادند.

نخستین لیزر طبی به نام Robust که در قالب یک ماشین ثابت با حجمی سنگین و در اندازه‌ای بزرگ طراحی شده بود در درمانهای جراحی مورد استفاده قرار گرفت.

پس از آن جهان طب شاهد تکامل سریع و غیر منتظره در تولید انواع لیزر طبی و ارائه شدن نسلهای مختلف لیزر به جامعه پزشکی بوده به رغم اشکال متنوع و چند کاره بودن دستگاه لیزر در حوزه‌های مختلف پزشکی یک اصل اساسی از ابتدا تا کنون هرگز تغییر نکرده و آن بکار گیری بهینه از انرژی حاصل از لیزر در حوزه‌های مختلف علمی، پزشکی، جراحی و زیباسازی پوست می‌باشد.

انواع لیزرها
موفقیت دکتر ماین، سر آغاز پیدایش عصری جدید در تکنولوژی لیزری بود.لیزر یاقوت در رشته لیزر‌های جدید در صف مقدم قرار داشت.

پژوهشگران مشهور که از این موضوع الهام گرفته بودند با شتاب در پی مواد دیگری بودند که بتوانند نور لیزر ایجاد کنند.

لیزر‌های گازی
لیزر‌های مایع
لیزرهای نیمرسانا
لیزر‌های جامد
لیزر حالت جامد لیزری است که در آن ماده لیزری بلور یا شیشه‌ای است که دارای خط طیفی فلوئورسان تیزی است.

این ماده تحت برانگیختگی اپتیکی قوی به منزله یک نوسانگر یا تقویت کننده در طول موج فلوئورسانس عمل می‌کند.

لیزرهای نیم رسانا و پلاستیکی با وجود اینکه ماده جامدند، معمولا جزو لیزرهای حالت جامد محسوب نمی‌شوند.

برای اینکه بلور جامدی بتواند در فرایند لیزری مورد استفاده قرار بگیردلازم است مشخصه‌های خاصی را دارا باشد.بلور باید شفاف باشد تا نور بتواند برای بر انگیزش محیط فعال وارد آن شود و خود باریکه لیزر بتواند از آن بگریزد.

افزون بر آن، اتمهای محیط فعال باید بتوانند طول موج‌های مورد نظر را به وجود آورند.

بلور هایی که برای ایجاد لیزر به کار می‌روند معمولا حاوی مقدار کمی ناخالصی هستند که در بلور خالص وجود ندارد.

بلور خالص ماده میزبان، و فرایند افزودن ناخالصی آلایش نامیده می‌شود.

در لیزر یاقوت ماده میزبان اکسید آلومینیم و ماده آلاینده یا ناخالصی اکسید کروم است.علاوه بر یاقوت، از بلورهایی نظیر یاقوت کبود و لعل می‌توان برای ساخت لیزرهای جامد استفاده کرد.

مثالهای دیگری از بلورهای میزبان مفید عبارتند از:ترکیبات تنگستن و اکسیژن یا مولیبدن و اکسیژن.برای ساخت لیزر‌های بلوری، در این ترکیبات می‌توان با بادیم، استرونسیم، کلسیم، یا کروم ناخالصی به وجود آورد.

به علاوه در شیشه خیلی خالص می‌توان با نئودیمیم ناخالصی ایجاد کرد.

لیزرهای جامد بازده زیادی ندارند.

گذار‌های انرژی که در لیزر جامد به وقوع می‌پیوندند گرما ایجاد می‌کنند.

برای اینکه لیزر‌های جامد وقت سرد شدن داشته باشند، معمولا برخلاف لیزرهای گازی که باریکه نوری پیوسته ای به وجود می‌آورند به صورت تپ کار می‌کنند از طرف دیگر، لیزر‌های جامد می‌توانند تپهای فوق العاده قدرتمندی از نور لیزر ایجاد کنند.

مثلا، بزرگترین لیزرهای نئودیم در یک تپ می‌توانند توانی به اندازه 25 تریلیون وات به وجود آورند.

سیر تحولی رشد
اولین لیزر حالت جامد که در ژوئن 1960 با موفقیت عمل کرد، لیزر یاقوت بود.

اخیرا تحقیق روی لیزر حالت جامد با اندازه کوچک انجام گرفته است که در آن یون نه به عنوان یک ناخالصی با غلظت پایین بلکه به عنوان یک جز متشکله اصلی برای آهنگ بالای تکرار یک یا عملیات CW بکار می‌رود.

اگرچه در اکثر لیزرها طول موج می‌تواند فقط در محدوده یک درصد تغییر یابد، ولی اخیرا لیزرهای حالت جامد قابل تنظیم روی یک گسترده خیلی پهنتر نیز ساخته شده‌اند.

لیزرهای قابل تنظیم حالت جامد در طیف سنجی‌های فیزیکی و شیمیایی بکار گرفته شده‌اند و کاربرد آنها تحول شگرفی را در طیف سنجی اتمها و مولکولها ایجاد کرده است.

طیف سنجی رامانه و طیف سنجی پیکووفمتر ثانیه‌ای بیش از همه از وجود لیزرهای قابل تنظیم بهره برده‌اند.

لیزرهای حالت جامد موجب پیشرفت و توسعه چشمگیر مخابرات تار نوری شده است.

ساخت لیدارهای پیشرفته کشف و سنجش از راه دور مرهون بکارگیری سیستمهای لیزری تمام حالت جامد می‌باشد.

انواع لیزرهای جامد لیزر یاگ () در حال حاضر، کاربردی‌ترین لیزر حالت جامد که برای پردازش و ماشین کاری مواد بکار می‌رود، لیزر یاگ است که از بلور ( سنگ آلومینیوم ایتریم) که به آن 0.1 تا 1 درصد یون نئودیمیم اضافه شده است، ساخته می‌شود.

طول موج گسیلی این لیزر 1.06 میکرون و گاهی 1.32 میکرون است.

لیزر حالت جامد یون فلزی لیزرهای حالت جامد فلزی از نظر تنوع مواد لیزری، امکان ساخت انواع مختلف سیستمهای لیزری و بالا بردن کیفیت پرتوهای خروجی از پتانسیل بالایی برخوردارند.

هر سیستم لیزری حالت جامد یون فلزی دارای سه بخش مهم زیر است: ماده میزان با خواص ماکروسکوپیکی، مکانیکی، حرارتی و اپتیکی مناسب یونهای فعال چشمه‌های دمش اپتیکی لیزر : در میان لیزرهای حالت جامد یون فلزی، لیزر بیشترین کاربرد را دارد.

لعل یوتریم آلومینیم () آلاییده به نئودیمیم دارای خواص ویژه‌ای است که آن را برای عمل لیزری مناسب ساخته است.

بلور میزبان سخت است و کیفیت اپتیکی خوب و ضریب هدایتی بالایی دارد.

این لیزر پهنای خط باریک، بهره بالا و آستانه لیزری پایینی دارد.

لیزرهای Er لیزرهای ایربیوم بخاطر داشتن دو طول موج ویژه اهمیت دارند، اما از نظر انرژی خروجی مانند لیزرهای خیلی قابل توجه نیستند.

بلور که با چگالی بالا به یونهای ایربیوم آلاییده شده است یک خروجی در 2.9 متر و شیشه فسفات آلاییده به ایربیوم خروجی در 1.54 میکرومتر دارند.

هر دو این طول موجها توسط آب جذب می‌شوند که باعث می‌شود این لیزرها کاربردهای جالبی در پزشکی برای طول موج 2.9 میکرومتر و برای فاصله یابهای ایمن چشم در طول موج 1.54 میکرومتر داشته باشند.

لیزر نئودیمیم لیزرهای نئودیمیم متداولترین نوع لیزر حالت جامد هستند.

محیط لیزری معمولا یا بلوری از است (که غالبا نامیده می‌شود) که در آن یونهای جایگزین برخی یونهای شده‌اند، یا شیشه‌ای است که با یونهای در آن ناخالصی بوجود آورده‌اند.

لیزرهای نئودیمیم روی چندین خط می‌توانند نوسان کنند که قویترین و لذا متداول‌ترین آنها در طول موج 1.06 میکرومتر است.

طرح تراز انرژی برای نئودیمیم _ شیشه (Nd:glass) بسیار نزدیک به است، چون ترازهای انرژی درگیر، زیاد تحت تأثیر میدان بلور قرار نمی‌گیرند.

کاربردهای لیزرها امروزه از لیزرها در مکان‌های بیشماری استفاده‌های گوناگون می‌شودتا کیفیت یا بازده بسیاری از کارهای عادی روزانه را بهبود بخشند.

لیزر را در انجام کارهایی نیز به کار گرفته اند که قبلا تصور آن ناممکن بود.

در اینجا نیز چند مورد ازکاربردهای لیزر رابه صورت اختصار ذکر می‌گردد.

کاربردهای لیزر در پزشکی در حال حاضر کاربرد لیزر در پزشکی به خصوص در جراحی‌ها به قدری زیاد و متنوع است که بحث در مورد تمام آنها از حوصله این مقاله خارج است.

مزایای جراحی لیزری بر حسب نوع عمل، نوع لیزر و بعضی اوقات از حالتی به حالت دیگر متفاوت است.

حصول تمامی این مزایا به شرطی مقدور است که لیزر به طور صحیح مورد استفاده قرار گیرد.

بعضی از این مزایا عبارت است از:‏ ‏- میدان جراحی خشک (بدون خونریزی)، ‏- کاهش اتلاف خون، ‏ ‏- کاهش تورم، ‏- محدودیت فیبروز وتنگ شدگی مجرا، ‏ ‏- انتقال از طریق رشته‌های نوری، ‏ ‏- تداخل نداشتن با لوازم تحریک کننده، ‏- توانایی حذف سلولهای نئوپلازیک باقیمانده و کاهش برگشت عوارض، ‏- دقت، ‏-کاهش وسایل جراحی در زمینه عمل جراحی، -کاهش درد‌های بعد از عمل (به طور انتخابی) و‏ ‏- ضد عفونی ناحیه جراحی.

‏ در حال حاضر رایجترین لیزری که در اطاق عمل مورد استفاده قرار می‌گیرد، لیزر دی اکسید کربن است.

از کاربرد‌های گسترده این لیزر می‌توان از توانایی آن در برش و تبخیر نام برد.

اخیرا از انعقاد ثانویه آن نیز در مواردی استفاده شده است.

‏ لیزر نئودیمیوم - یاگ نیز یکی از لیزر هایی است که به سرعت جای خود را در اطاق‌های عمل پیدا کرده است.

قابلیت انتقال این لیزر از طریق رشته‌های اپتیک توان بالای آن (در موقع نیاز)، وجود پروب‌های تماسی (برای برش‌های ظریف) و تبخیر به وسیله آن، لیزر نئودیمیوم- یاگ را به‌صورت یکی از دستگاه‌های بسیار با ارزش برای متخصصان در آورده است.

در جراحی‌های عمومی، که به ندرت از لیزر‌ها استفاده می‌شود، نیز کاربرد‌های چشمگیری برای لیزر نئودیمیوم - یاگ تماسی به وجود آمده است.

در چند سال اخیر لیزر نئودیمیوم- یاگ سوئیچ شده ‏Q‏ کاربرد‌های قابل ملاحظه‌ای نیز در چشم پزشکی پیدا کرده است.

یکی از مهمترین استفاده‌های امروزی لیزر در جراحی است.لیزرها بواقع بسیاری از عملهای سنتی را دگرگون کرده اند، و به علاوه روش‌های کاملا جدیدی را برای درمان توسط جراحی امکانپذیر ساخته اند.چند عارضه جدی چشم انسان از جمله آب مروارید، آب سیاه و انواع مختلفی از آسیب‌های شبکیه می‌توانند باعث کوری شوند.

امروزه، بسیاری از این عارضه ها را می‌توان با جراحی توسط لیزر تصحیح کرد.

همچنین، لیزرها جراحان را قادر ساخته اند تا با ضایعات و ناراحتی بسیار کمی برای بیمار انواع زیادی از عملهای جراحی را روی تقریبا هر قسمتی از بدن انسان انجام می‌دهند.

به وسیله لیزر می‌توان بسیاری از بیماری ها از جمله اندومتر یوسیس (یک بیماری زنانه)، سرطان مثانه و سرطان‌های دیگر و...استفاده می‌شود.

در برگرداندن بینایی، درمان غده‌های سرطانی، باز کردن شریانها، درمان بافتهای اضافی، برداشتن کیسه صفرای معیوب یا پاک کردن لکه مادرزادی، لیزرها امکان به وجود آمدن جراحی‌های دقیقتر و پیشرفته تر را فراهم آورده اند.

از آنجا که در عمل با لیزر بافت اطراف کمترین آسیب را می‌بیند، بیمار خون کمتری از دست می‌دهد و ناراحتی کمتری را متحمل می‌شود، و سریعتر از روشهای متداول جراحی بهبود می‌یابد.

لیزرهای جراحی باریکه هایی را ایجاد می‌کنند که التیام بخش اند.

بخش دیگری از پزشکی که در آن از لیزر استفاده می‌شود دندانپزشکی است.

دکتر مایر از بیر منگام میشیگان یک لیزر تپی دستی n d:yAG سه واتی با سر تار نوری برای استفاده در دندانپزشکی طراحی کرده است.

در دندانپزشکی با لیزر از نور مرئی به عنوان باریکه راهنما استفاده می‌کنند و با باریکه لیزری نامرئی کار را انجام می‌دهند.

به عنوان نمونه، با روشی به نام تراشیدن زیر لثه با لیزر، بافت معیوب برداشته می‌شود یا مورد استفاده دیگر لیزر در دندانپزشکی درمان زخمهای د دهان است و همین طور لیزر دندانپزشکی برای انجام دادن عمل روی «روت کانال»نیز به کار می‌رود.

لیزرها در حال دگرگون کردن روش ساخت روکش دندان و پل ها هستند.

باریکه لیزر به اطراف دندان هدایت می‌شود و داده‌های جمع آوری شده را به کامپیوتر روکش را طراحی و ساخت آنرا کنترل می‌کند.

بر اساس شواهد و مدارک موجود یونانیها و رومیها هر دو از اثرات مفید و درمانی نور بطور تجربی اطلاع داشته و از آن در درمانهای مختلف بهره می‌جستند.

انیشتین نخستین دانشمندی بود که مقوله لیزر را در قالبی علمی مطرح کرد و در سالهای بعد از آن آمریکاییها و روسها در طول جنگ سرد تحقیقات و پژوهشهای متعددی در مورد چگونگی بکارگیری لیزر در صنایع جنگی انجام دادند.

پس از آن جهان طب شاهد تکامل سریع و غیر منتظره در تولید انواع لیزر طبی و ارائه شدن نسلهای مختلف لیزر به جامعه پزشکی بوده به رغم اشکال متنوع و چند کاره بودن دستگاه لیزر در حوزه‌های مختلف پزشکی یک اصل اساسی از ابتدا تا کنون هرگز تغییر نکرده و آن بکار گیری بهینه از انرژی حاصل از لیزر در حوزه‌های مختلف علمی، پزشکی، جراحی و زیباسازی پوست می‌باشد.

اثرات لیزر روی بدن تحریک سلولی: لیزر باعث تشدید رشد و ترمیم مجدد سلول در پوست، اتصالات، مفاصل، بافتها و...

می‌گردد.

افزایش فعالیت بافتها: تولید سلولهای زایا افزایش تولید آنزیمها و پروستا گلاندینها و...

را باعث می‌شود.

ترمیم و تشدید فعالیت DNA: لیزر در RNA بافت کلاژن تغییراتی را ایجاد می‌نماید.

آثار ضد التهابی لیزر کاهش بافت فیبروز: درمان زخمها توسط لیزر امکان پذیر می‌باشد.

آثار استریلیزاسیون و میکروب کشی اثرات ضد ویروسی تحریک فعالیتهای بافت عصبی افزایش قدرت دفاعی بدن: تولید اینترفرون (مولکول واسطه در سیستم ایمنی) را باعث می‌شود.

تقویت نمودن رشد مجدد موها کاهش دادن رشد موها و محو موهای ناخواسته ایجاد واسکولاریزاسیون: شکل گیری عروق جدید خونی که باعث خونگیری بهتر بافتها می‌گردد را باعث شده که این خاصیت لیزر عامل اساسی در جوان شدن مجدد پوست می‌باشد.

افزایش تراکم بافتی با لیزر استفاده از لیزر در درمان بیماریها کاربرد در درماتولوزی: رمان سوختگیها و زخمهای مقاوم به درمان آکنه، اگزما، پسوریاسیس، ضایعات و اقدامات پیشگیرانه مثل جلوگیری از پیر شدن پوست توسط لیزر امکان پذیر شده است.

بیماریهای عضلانی - اسکلتی و ارتوپدی: در درمان کشیدگیهای تاندونی آرتریت روماتوئید، رفع اختلالات موجود در اتصالات عضلانی کمر دردها و کشیدگیها بکار می‌رود.

بیماریهای دهان و دندان: درمان پوسیدگیهای دندانی پریودنتیتها بیماریهای مخاط دهان اختلالات جویدن و...

توسط لیزر صورت می‌پذیرد.

در حوزه عصبی: درمان سردردها و میگرن توسط لیزر امکان پذیر می‌باشد.

بیماریهای عروقی: درمان واریسهای وریدی ضایعات عروقی حاصله از بدو تولد و....

موارد منع استفاده از لیزر در پزشکی تقریبا هیچ موردی در منع استفاده از لیزر وجود نداشته و فقط به هنگام حاملگی به علت عدم وجود اطلاعات کافی بهتر است این وسیله با احتیاط استفاده شود.

در مورد انواع مختلف پوست و یا داروهایی که فرد مورد استفاده قرار می‌دهد باید لیزر را با احتیاط بیشتری بکار برد.

برای مثال استفاده از هپارین و وارفارین (داروهایی که معمولا برای رقیق کردن خون بکار می‌روند) منعی در استفاده از لیزر ندارند.

پس از کشف پنی سیلین کشف لیزر و شناخت قابلیتهای آن در طب بزرگترین انقلاب می‌تواند باشد.

لیزر و کاربرد آن در دندانپزشکی ‏ امروزه لیزر در دندان‌پزشکی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است.

به عنوان نمونه، با روشی به نام تراشیدن زیر لثه، بافت معیوب لثه برداشته می‌شود.

دندانپزشک برای فعال کردن لیزر، کنترل پایی را می‌فشارد که در هر ثانیه 10 تا 30 تپ به دست می‌آید.

هر تپ که فقط چند میلیونیم ثانیه دوام دارد بافت معیوب لثه را بدون آسیب زدن به بافت سالم زیر آن بخار می‌کند.

بیمار صداهایی مثله ترقه‌های کوچک را می‌شود ولی هیچ دردی احساس نمی‌کند زیرا تپ‌ها ی لیزر کوتاهتر از آن است که واکنش‌های عصبی ایجاد کند.

تپ‌های لیزری نه فقط بافت آسیب دیده را بخار می‌کند بلکه هر باکتری موجود مولد بیماری را نیز از بین می‌برد.

اگر همین جراحی، یعنی تراشیدن لثه با تیغ جراحی انجام گیرد، بیمار به داروی بیهوشی نیاز دارد و ممکن است هفته‌ها مشکل غذا خوردن داشته باشد.

درد بعد از جراحی لثه و زمان لازم برای بهبودی با جراحی لیزری به مقدار بسیار زیادی کم می‌شود.

در آمریکا، دکتر دلوین مکارتی یکی از اولین محققانی است که لیزر را به طور آزمایشی مورد استفاده قرار داده است.

نظر وی چنین است: "با لیزر می‌توان حفره‌های ناسالم بافت لثه را تا جایی تمیز کرد که بدن خودش بتواند آن را بهبود دهد.

همچنین می‌توان دندان‌ها را با ضد عفونی کردن عمیق به طوری که مسواک نیز نمی‌تواند به آنجا‌ها برسد در مقابل کرم خوردگی‌های آتی مقاوم کرد.

مورد استفا ده دیگر لیزر در دندانپزشکی درمان زخم‌های دهان است.

اغلب بیماران پس از لیزر درمانی از درد آبسه، زخم‌های آکنه، ضایعات ویروسی، زخم‌های دندان مصنوعی و غده‌های کوچک غیر سرطانی فوری بهبود می‌یابند.

در کاربرد دیگر، لیزردر دندانپزشکی برای غیر حسا س کردن عاج دندان‌های بی‌حفاظ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیماران ممکن است از حساسیت زیاد عاج در ناحیه‌هایی که مینای دندان‌هایشان دیگر از عاج زیر آن محافظت نمی‌کند، مثل خطوط کناری لثه در رنج باشد.

لیزر لوله‌های ظریف میکروسکوپی در عاج را که به شبکه اعصاب داخل دندان منتهی می‌شود مسدود می‌کند.

لیزردردندانپزشکی برای انجام دادن عمل روی روت کانال نیز به کار می‌رود.

دکتر روبرت پیک استاد پریودونتیکس (بخشی از دندانپزشکی که به التهاب بافت‌های پیرامون دندان مربوط است) دانشکده دندانپزشکی دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: "در درمان به وسیله روت کانال، می‌توان تار لیزر را در مجرای ریشه دندان قرار داد، بافت عفونی را با بخار کردن آن بر داشت و باکتری‌های به وجود آورنده عفونت را از بین ببرد.

به نظر من که این روش برتری عمده‌ای بر روش‌های موجود دارد.

روش‌های موجود برای از بین بردن باکتری‌ها کاملا موثر نیست." حتی وقتی که جراحی معمولی دندان با چاقوی جراحی لازم باشد، سطوح بافت بریده شده را می‌توان با لیزر درمان کردتا درد کاهش یابد واغلب به تجویز دارو‌های مسکن پس از جراحی احتیاجی نیست.

فرنوم غشاء کوچکی است که در دهان لب بالایی را به لثه وصل می‌کند.

گاهی فرنوم به دندان‌ها فشار می‌دهد و آنها را از ترتیب می‌اندازد.

با لیزر می‌توان بدون درد و خونریزی فرنوم را بخار کرد.

‏ خواص نور لیزر و کاربرد‌های آن ‏ از نخستین روزهای ساخت لیزر پی برده شد که نور لیزر خواص مشخصه‌ای دارد که آن را از نورهای ایجاد شده از سایر منابع، متمایز می‌کند.

در ابتدا به این ویژگی‌ها و نحوه ایجاد آنها توسط لیزر اشاره خواهیم کرد.

لیزر دارای سه ویژگی مهم است: تک‌فامی ‏ در توضیح این ویژگی لازم است ابتدا با مفهوم گسیل القایی (نشر القایی) آشنا شویم.

گسیل پرتو توسط الکترونهای برانگیخته در داخل اتم به دو صورت است: 1) گسیل خود به‌خودی 2) گسیل القایی فرض کنید ‏‎1 ‎‏ ‏e‏ و ‏e2‎‏ دو تراز متوالی از یک اتم با انرژی‌های ‏‎1‎‏ ‏E‏ و‏‎2‎‏ ‏E‏ باشد و الکترونی در تراز e1 ‎ در حالت پایه خود قرار گرفته باشد.

اگر به هر دلیلی این الکترون از‎ ‎تراز ‏‎1‎‏ ‏e‏ به تراز بالاتر ‏‎2‎‏ ‏e‏ برود گفته میشود اتم تحریک شده است یا در حالت برانگیخته قرار دارد.

چون این حالت یک حالت‎‏ ناپایدار است اتم تمایل دارد هرچه زودتر به حالت پایدار باز گردد.

به همین دلیل الکترون مزبور بلافاصله به حالت قبلی در تراز‏‎1‎‏ ‏e‏ بر خواهد گشت.

از طرفی چون این دو تراز اختلاف انرژی ‏‎1‎‏ ‏E‏ ‏E 2-‎‏ دارد بنا بر اصل پایستگی انرژی، انرژی اضافی الکترون به صورت تابش با فرکانس ‏V، حین بازگشت به تراز اول گسیل می‌شود.

به این فرآیند گسیل خودبه‌خودی گویند.

حال اگر الکترونی در تراز‏‎2‎‏ ‏e‏ در حالت پایه خود قرار داشته باشد و ما به طریقی اتم را تحریک کنیم (میدان الکترومغناطیسی، تابش، حرارت و...) در اثر این القا الکترون مزبور تراز ‏‎2‎‏ ‏E‏ را ترک نموده وبه تراز ‏‎ E1‎برود و حین این انتقال (بنا به اصل پایستگی انرژی) تابش گسیل کند به این تابش گسیل القایی یا نشر القایی گویند.

‏ ‏ هر کدام از این فرآیندها ویژگی‌های خاص خود را دارد.

در گسیل خودبه‌خودی تابش‌های گسیل شده به صورت کاتوره‌ای و در تمام جهات گسترده است.

اما در گسیل القایی جهت تابش در یک راستای معین خواهد بود.

از طرفی در گسیل خودبخودی فوتونهای تابشی در اثر گزار بین اتمهای ترازهای اتمی یا مولکولی مختلف و متفاوت از هم به وجود می‌آیند پس این تابش‌ها طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها را شامل می‌شود.

‏ ‏ اما در گسیل القایی تابش در اثر گزار بین ترازهای اتمی یا مولکولی مشابه گسیل می‌شود.

بنابراین همه تابش‌ها تقریبا فرکانس یکسانی دارد.

معمولا در لیزر از فرآیند گسیل القایی استفاده می‌شود.

اما برای داشتن گسیل القایی طولانی مدت به مولکول‌هایی شامل دوتراز که تراز بالایی آن پروتراز پایینی آن خالی باشد، نیاز داریم.

اما آنچه که نظریه‌های کوانتومی بیان می‌کنند این است که بنا به قاعده گزینش در اتم‌ها ابتدا ترازهای پایین‌تر پر می‌شود.

بنابراین به وضعیت به‌وجود آمده در لیزر، وارونگی جمعیت گویند.

نحوه ایجاد وارونگی جمعیت بسته به نوع لیزر متفاوت است.

مثلا در لیزر هلیوم نئون مخلوط کردن این دو گاز منجر به جفت شدن برخی تراز‌ها ی اتمی آن دو شده و وارونگی جمعیت مورد نیاز را تامین می‌کند.

به این ترتیب لیزر قادر به ایجاد تابشی تک فرکانس خواهد بود.

با این وجود برای تک فرکانس شدن بیشتر از یک عنصر اپتیک مانند بازآواگر(سنجه) نیزدر لیزر استفاده می‌شود.

‏ ویژگی تک‌فامی نور لیزر بیشتر کاربرد شیمیایی دارد.

به عنوان مثال برای جدا سازی ایزوتوپ‌های یک عنصر به یک منبع تک‌فام مانند لیزر نیاز است.

ایزوتوپ‌های یک عنصر از نظر محتوا باهم متفاوت است پس فرکانس‌های جذب آنها نیز اندکی متفا وت خواهد بود که تنها نور لیزر قادر به تفکیک آنها است.

تمایل زیاد به استفاده از این کاربرد در صنایع هسته‌ای نیز غیرمنتظره نیست.

‏ همدوسی ‏ تابش الکترو مغناطیس به وسیله بارهای الکتریکی نوسان کننده تولید می‌شود.

بسامد نوسان نوع تابشی را که گسیل می‌شود، معین می‌کند.

اگر در یک چشمه، بارها ی الکتریکی به طور هماهنگ نوسان کند چشمه را همدوس و تابش حاصل را تابش همدوس می‌نامیم.

همانطور که قبلا گفته شد در لیزر از گسیل القایی استفاده می‌شود.

در این فرآیند می‌توان اتم را به نحوی تحریک کرد که همه الکترونهای برانگیخته فقط به تراز‌های خاصی برود و در نتیجه فرکانس تابشی آنها همه در یک محدوده خواهد بود.

پس تمام این تابش‌ها با هم هماهنگ است که این همان تعریف چشمه همدوس است.

از همدوسی نور لیزر می‌توان در تمام‌نگاری استفاده کرد.

تمام‌نگاری روشی جهت تهیه تصاویر سه بعدی است.

در این روش تصویر ویژه‌ای به نام تمام نگاشت روی فیلم عکاسی تشکیل می‌شود که بر خلاف دیگر تصاویر متداول عکاسی، حاوی اطلاعاتی نه تنها پیرامون شدت بلکه در مورد فاز نور بازتابیده از جسم نیز هست.

واضح است که منبع نور آشفته چون خود دارای پرتو هایی با فازهای مختلف است قادر به تشکیل چنین تصویری نخواهد بود.

تنها مشکل موجود برای چنین تصاویری آن است که تنها امکان تهیه تمام نگاشت‌های تک‌فام وجود دارد زیرا برای تشخیص رنگهای واقعی جسم باید از تابش طول موج‌های مختلف به طور همزمان استفاده کرد که در آن صورت اطلاعات مربوط به فاز از بین می‌رود.

‏ شدت زیاد ‏ شدت زیاد، خاصیتی است که بیش از سایر موارد همراه نور لیزر است و در حقیقت لیزرها بالاترین شدت‌های شناخته شده روی زمین را ایجاد می‌کند.

از آنجا که لیزر باریکه‌ای موازی از نور را نه در تمام جهت‌ها، بلکه در راستای مشخصی گسیل می‌کند.

مناسب‌ترین معیار شدت، تابیدگی است.

بنا بر رابطه بین توان تابش شده وتابیدگی: ‏I = P / A ‏ که در آن ‏P‏ توان و ‏A‏ مساحت است می‌توان در مورد شدت‌ها ی زیاد بحث کرد.

ازآنجایی که خروجی منابع نور معمولی اکثرا پرتو‌های واگرا است با دور شدن از چشمه به علت افزایش مساحت با ثابت ماندن توان (توان به ویژگی خود چشمه بستگی دارد)میزان شدت آن کاهش می‌یابد اما در لیزر به علت موازی بودن پرتوها، هر چه فاصله از منبع بیشتر شود با ثابت ماندن توان، مساحت سطح مقطع باریکه خروجی نیز تقریبا ثابت است و در نتیجه شدت در فاصله دوراز منبع همان مقداری را دارد که پرتو خروجی از منبع دارد.

‏ ‏ اما اینکه چرا شدت خروجی از لیزر تا به این اندازه زیاد است، به توان لیزر بر می‌گردد.

داخل لیزر سیستمی وجود دارد که نور ورودی به هنگام خروج تقویت می‌شود.

همچنین با استفاده از ابزارهای اپتیک مناسب در لیزر می‌توان به شدت‌هایی دست یافت که از شدت خود منبع فراتر رود.

‏ ‏ لازم به توضیح است که شدت نور خروجی از لیزر دارای توزیع گوسی است، یعنی شدت برای لحظه کوتاهی بیشترین مقدار خود را دارد.

در ابتدا یک صعود ودر انتها یک نزول برای آن وجود دارد.

پس یک طول عمر برای شدت حداکثر می‌توان تعریف کرد.

طول عمر شدت ماکزیمم معمولا خیلی کوتاه است.

یکی از کاربرد‌های کوتاه بودن عمر شدت‌های بالا در هرتپ، در چشم پزشکی است.

مثلا پارگی شبکیه را که باعث کوری موضعی می‌شود می‌توان با جوشکاری نقطه‌ای توسط تپ‌های پر شدت نور حاصل از لیزر آرگون با بافت نگهدارنده آن متصل کرد.

به علت کوتاه بودن عمر یک تپ، حین عمل نیازی به بیهوشی، بی حرکت کردن طولانی چشم و...

وجود ندارد.

در کاربرد‌های دیگر پزشکی کوتاه بودن طول عمرتپ مانع از احساس درد در بیماران می‌شود.

چرا که زمان هرتپ بسیار کوتاهتر از زمان لازم برای فرستادن پیغام توسط اعصاب به مغز و بازگشت آن به محل درد است.

‏ ساختمان لیزر گازی در شکل شماره (1) طرح ساده‌ای از یک لیزر گازی را مشاهده می‌کنید.

ساختار اصلی در اکثر لیزرها مشابه است.

لیزر در واقع یک نوسان کننده اپتیک است که از یک محیط تقویت‌کننده نور که در داخل یک بازآواگر قرار دارد تشکیل می‌شود.

پس اصلی‌ ترین قسمت در لیزر محیطی است که بتواند نور عبوری را تقویت کند.

در لیزر‌های گازی از مخلوط یک یا چند گاز (هلیوم، نئون، آرگون و...) به صورت خالص به عنوان محیط تقویت کننده استفاده می‌شود.

بخار فلزی کادمیوم، جیوه، سرب و...

نیز در لیزر‌های گازی کاربرد دارد.

از انواع دیگر لیزر‌های گازی، لیزر مولکول ازت(‏‎2‎‏ ‏N‏) و لیزر دی اکسید کربن (‏CO2‎‏) است.‏ محیط تقویت کننده معمولا توسط یک محرک بیرونی به کار می‌افتد و شروع به تابش می‌کند.

در اثر این تحریک، الکترون‌های هر اتم مدار خود را ترک کرده به مدار پایین تر در اتم مربوط می‌رود.

جهت برقراری اصل پایستگی انرژی (به علت وجود اختلاف انرژی بین دو مدار) حین این گذار تابش خواهند کرد.

این تابش نسبتا تک فام است زیرا عمل تحریک طوری است که عمل گذار بین تراز‌های یکسان اتفاق بیفتد.

در لیزر نشان داده شده این محرک استفاده از روش تخلیه جریان الکتریکی است که به دو نوع تخلیه جریان مستقیم و تخلیه جریان متناوب در لیزر‌های گازی متداول است.

روش تخلیه جریان متناوب ساده‌ترین روش تحریک است چرا که منبع تغذیه می‌تواند یک مبدل عمومی ولتاژ که به الکترود‌های فلزی سرد در داخل لامپ متصل می‌شود، باشد.

از روش‌های دیگر بر انگیزش الکتریکی محیط لیزری، می‌توان روش تخلیه الکترودی با بسامد بالا (که در اولین لیزر هلیوم نئون ساخته شده توسط جوان و همکارانش استفاده شده بود.) و روش تپ‌های فشار قوی (برای استفاده در لیزر‌های تپی پر توان) اشاره کرد.

‏ ‏ در قسمت دیگر یک لیزر در دوجداره ابتدا و انتها از دو آینه صاف که با زاویه معلوم نسبت به افق به طور موازی با هم قرار دارد، استفاده می‌شود به چنین سیستم اپتیک، دریچه‌های بروستر گفته می‌شود.

کاربرد این دریچه‌ها در قطبیده نمودن پرتوهاست.

این دریچه‌ها برای یک جهت قطبیدگی خاص شفاف است ولی برای عبور قطبیدگی عمود بر آن ضریب عبور صفر است و تمام نور بازتابیده خواهد شد.

استفاده از این وسیله در لیزر موجب قطبیدگی خطی نور خروجی از لیزر خواهد شد.

‏ ‏ قسمت مهم دیگر لیزر استفاده از بازآواگر است.

بازآواگر وسیله‌ای اپتیکی است که از دو آینه (تخت یا خمیده) تشکیل می‌شود به طوری که محیط تقویت کننده در میان آنها قرار دارد.

تابش خروجی از تقویت کننده پس از قطبیده شدن توسط دریچه‌های بروستر به یکی از این آینه‌ها برخورد نموده جزئی از پرتو عبور و جرئی از آن بازتاب می‌یابد.

پرتو بازتابیده دوباره مسیر محیط تقویت کننده و دریچه بروستر را پیموده و به آینه سمت مقابل بر خورد می‌کند.

به این ترتیب عمل عبور و بازتاب بار‌ها تکرار می‌شود.

نهایتا نور خروجی از تقویت کننده در اثر رفت و آمد بین دو آینه به صورت یک موج ایستاده در می‌آید.

لازم به ذکر است که برای خروج انرژی از بازآواگر دو آینه به طور جزئی شفاف است.

ویژگی پرتو خروجی از بازآواگر تک فام بودن آن است.

در وواقع بازآواگر عمل گزینش فرکانس را انجام می‌دهد.

‏