1 / 35

15. A lézerek felhasználása a mérés-technikában, a megmunkálásban és a kémiában

15. A lézerek felhasználása a mérés-technikában, a megmunkálásban és a kémiában. Méréstechnika. Optikai beállítás - főleg He-Ne lézer műhelyben, szabadban - több száz m. Távolságmérés. Kis és közepes távolságok: Interferencia. Potosság l /10 - l /100.

Download Presentation

15. A lézerek felhasználása a mérés-technikában, a megmunkálásban és a kémiában

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 15. A lézerek felhasználása a mérés-technikában, a megmunkálásban és a kémiában

  2. Méréstechnika Optikai beállítás - főleg He-Ne lézer műhelyben, szabadban - több száz m

  3. Távolságmérés Kis és közepes távolságok: Interferencia. Potosság l/10 - l/100

  4. Nagyobb távolságok: modulációs technika. Folytonos lézer intenzitását moduláljuk (színuszosan). A mérni kívánt távolságból visszatükrözzük, és detektáljuk. A távolságot a fáziseltérésből számítjuk.Relatív pontosság: 10-6.

  5. Impulzus-visszhang technikák:Q-kapcsolással rövid, intenzív impulzusTávoli objektumról visszaverődik.Mérjük az eltelt időt.Tükörrel érzékenyebbé tehető.Apolló: Föld-Hold távolság 15 cm pontossággal

  6. Sebességmérés Interferometria - Doppler-effektusMozgó tükörről érkező sugarak frekvenciája:

  7. Frekvencia-különbség: Pl v = 20 m/s, l = 632,8 nm

  8. Megmunkálás EdzésForrasztásVágásFúrás

  9. Előnyök1. Tiszta energiaforrás2. Az energia kis területre koncentrálható3. Könnyen szabályozható4. Nehezen hozzáférhető helyeken is használható5. Az energia a felületre koncentrálódik (felületi megmunkálás)

  10. Leggyakrabban: CO2 lézer l = 10,6 mm (~1000 cm-1) Nd-YAG lézer l = 1,06 mm (~10 000 cm-1)

  11. A fókuszált nyaláb sugara: l: hullámhosszf: fókusztávolságwl:nyalábsugár a fókuszálás előtt

  12. Nyalábtágító: lézer

  13. Száloptika n2 > n1 Teljes visszaverődés n2 mag köpeny n1

  14. Snellius-Descartes törvény Teljes visszaverődés: a = 90 o sin a = 1 a b Pl. n2 = 1,53 n1 = 1,50 b = 78,6 o

  15. Kémiai felhasználás Lézeres fotokémia Fotokémia: gerjesztett állapotban más kémiai viselkedés, mint alapállapotban.Általában UV-fény kell. Lézer előnye: szelektív gerjesztés hátránya: drága

  16. Lézeres izotópszeparáció Azon alapul, hogy a spektrális átmenetek frekven-ciája kismértékben különbözik az izotópokban. Lézeres urándúsítás: A természetes uránban a 235-ös 0,7 %Az atomreaktorban ~3 % kell

  17. Az energiaszintekben kis különbség (az atommag különbözik, igy a kölcsönhatás az elektronfelhővel kissé eltér a két izotópban). A spektrumvonalakban néhány tized cm-1 különbség (több tízezer átmenet van).

  18. Többlépéses ionizáció hn3 hn2 hn1 235U 238U

  19. Az ionokat könnyű elválasztani a semleges atomoktól vagy molekuláktól (pl elektromos térrel) .

  20. 16. A lézerek felhasználása az informatikában és a gyógyításban Fény használata jeltovábbításra Krisztus előtt VIII. században görögök : tűzjelek, átjátszó állomások

  21. 1880. Graham Bell: fotofon. A napsugárzást modulálták, beszédet tudtak továbbítani. Nem volt versenyképes az elektromos távíróval. (Morse, 1838)

  22. 1895. Marconi: drót nélküli információ-továbbítás (hosszúhullám) Azóta az elektromágneses sugárzás egyre szélesebb spektrumát használják adat-továbbításra.

  23. A továbbítható információ mennyisége a frekvenciával nő. Rádió: 107 Hz - 1010 HzFény: ~1014 Hz

  24. Probléma: továbbítás. - Száloptika Veszteség: lg(Pb/Pk)/L [db/km] Pl 1 db/km azt jelenti, hogy 1 km-en tized részére esik a teljesítmény. Manapság ~0,2 db/km-es szálak készülnek

  25. Moduláció: Analóg jel idő

  26. Digitális Impulzusok: időtartam és szélesség rögzített. Amplitúdó változik.Bizonyos szint felett 1, alatta 0. 1 0 0 1 0 1 1 idő

  27. Lézerek használata a gyógyításban Lézersebészet A szike szerepét egy fókuszált lézersugár tölti be.CO2 vagy Nd-YAG lézer Az infravörös fényt elnyelik a sejtekben lévő vízmolekulák. Gyorsan elpárolognak, és így jön létre a vágó hatás.

  28. Előnyök 1. Pontosabban lehet vágni, különösen, ha a lézersugarat mikroszkóppal irányítjuk (lézeres mikrosebészet). 2. Olyan helyeken is lehet operálni, amelyek hagyományos sebészettel nem hozzáférhetők (száloptika). 3. Vérveszteség kisebb 4. A környező szövetekben kisebb károsodás (néhány tíz mm).

  29. Hátrányok 1. Drága és bonyolult 2. Kisebb a vágás sebessége 3. Megbízhatóság, szigorú biztonsági előírások

  30. Szemészetben: retinaleválás megakadályozására Ar-ion lézer. A zöld fényt a szemlencse átengedi.A vörös vértestek abszorbeálják. A lézernyalábot fókuszálják a retinára,amely a hőhatás következtében visszatapad.

  31. Fotodinamikus terápia Photodynamic therapy (PDT) Sugárterápia és kemoterápia kombinációja Látható fény + fotoszenzibilizátor Külön-külön ártalmatlanok

  32. A fotodinamikus terápia sémája

  33. A sejtpusztítás mechanizmusa Energia-átadás (II. típusú folyamat)

  34. Elektron-átadás (I. típusú folyamat)

  35. A fény behatolási mélysége a tumorba a hullámhossz függvényében

More Related