کتاب هندبوک اسپکتروسکوپی لیزری

عنوان کتاب: هندبوک اسپکتروسکوپی لیزری

نویسنده: رحمان اسداللهی

ليزر از اعجاز آميزترين موهبت هاي طبيعت است كه براي مصارف گوناگون سودمند است. و يكي از پديده هاي شگرف قرن بيستم كشف و توسعه ليزر (laser) است. قرن بيستم را شايد بتوان به جاي قرن اتم و يا قرن ماشين، «قرن ليزر» هم ناميد. اين اختراع شگرف و پردامنه فيزيكي روز به روز توسعه بيشتري مي يابد و كاربردهاي آن در زمينه هاي مختلف بسيار متعدد است. در حوزه پزشكي نيز در حال حاضر ليزرها در درمان انواع مختلفي از بيماري ها شركت داده مي شوند.

مکانيسم هاي برهمکنش بافت و ليزر

هنگام تاباندن پرتوي ليزر به بافت بيولوژيک ممکن است که انواع متعددي از مکانيسم هاي برهمکنش رخ بدهند اين تنوع، از خصوصيات بافت ها و پارامترهاي اسپکتروسکوپی مختلف پرتوي ليزر منشاء مي گيرد. خواص اپتيکي بافت که عبارتند از: بازتاب، پراکندگي و جذب اشتراکاً عبوردهي بافت را براي يک طول موج خاص تعيين مي کنند و همينطور خواص حرارتي بافت مانند هدايت حرارتي و ظرفيت حرارتي.

از طرف ديگر پارامترهاي پرتوي ليزر عبارتند از: طول موج، مدت زمان پرتودهي، انرژي بکاررفته، اندازه نقطه کانوني، چگالي انرژي و چگالي توان. در اصل پارامتر مدت زمان تابش تعيين کننده نوع مکانيسم برهمکنش است که در جدول مقابل انواع مکانيسم برهمکنش بافت و ليزر در پنج گروه مرتب شده که عبارتند از:

1- برهمکنش فتوشيميايي (cold laser)

2- برهمکنش حرارتي

3- کندسوزي نوري (hot laser)

4- کندسوزي ناشي از پلاسما

5- گسستگي نوري

وجه مشترک همه اين مکانيسم هاي فوق الذکر، دامنه چگالي انرژي تقريباً بين J/cm² 1 تا J/cm²1000 است. چراکه چگالي توان، در دامنه اي با مرتبه 15 مي تواند داراي تغييرات باشد.

بنابراين پارامتري که اين روند را کنترل مي کند مدت زمان پرتودهي ليزر که بطور عمده با مدت زمان برهمکنش شناخته مي شود. در يک طرح تمام لگاريتمي مي توان اين مکانيسم ها را بررسي کرد. محور عمودي نشان دهنده چگالي توان برحسب w/cm² مي باشد. محور افقي بيانگر مدت زمان پرتودهي برحسب ثانيه است. دو خط مايل نشان دهنده شارش انرژي در دامنه [ J/cm²1 و J/cm² 1000] است.

در اصل از مکانيسم هاي فوق، فقط برهمکنش فوتوشيميايي اسپکتروسکوپی مورد بحث اين بخش است و ساير مکانيسم ها اثرات حرارتي دارند و در آن ها افزايش دماي موضعي صورت مي گيرد که از حوزه بحث ما خارج است.