كيف دخلت آلة القطع بالليزر إلى الصناعة؟

ولادةآلة القطع بالليزروقد تسبب في استجابة قوية في العديد من الصناعات. فهو لا يحسن كفاءة العمل ويقلل العمالة غير الضرورية فحسب، بل يقلل أيضًا من تكلفة الإنتاج.

ومع ذلك، كيف يتم قطع الليزر الموجود داخل آلة القطع بالليزر بشكل فعال؟ أولاً، دعونا نستكشف خصائص الليزر في عملية القطع بالليزر للفولاذ المقاوم للصدأ: عادةً ما يكون الليزر أحادي اللون، أو بشكل أكثر دقة، أحادي التردد. تتمتع بعض أجهزة الليزر بالقدرة على توليد أشعة ليزر ذات ترددات مختلفة في نفس الوقت، إلا أن هذه الليزرات تكون مستقلة ومعزولة عن بعضها البعض أثناء الاستخدام. علاوة على ذلك، يعتبر الليزر مصادر ضوئية متماسكة. إن ما يميز الضوء المتماسك هو أن جميع موجاته الضوئية متزامنة، مما يجعل شعاع الضوء بأكمله يبدو وكأنه "قطار موجة" مستمر. علاوة على ذلك، فإن أشعة الليزر شديدة التركيز، مما يعني أنها تحتاج إلى السفر لمسافة كبيرة قبل أن تتفرق أو تتقارب.

الليزر (LASER) هو مصدر للضوء تم اختراعه في الستينيات. LASER هو في الواقع اختصار لعبارة "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" باللغة الإنجليزية. هناك أنواع عديدة من أجهزة الليزر، ويمكن أن يصل حجمها إلى عدة ملاعب كرة قدم أو حبة أرز وملح. يشمل ليزر الغاز ليزر الهيليوم النيون وليزر الأرجون. ليزر الياقوت هو نوع من ليزر الحالة الصلبة؛ تشتمل أشعة الليزر شبه الموصلة على ثنائيات الليزر الموجودة في مشغلات الأقراص المضغوطة ومشغلات أقراص DVD والأقراص المضغوطة. كل ليزر لديه تكنولوجيا توليد الليزر الفريدة الخاصة به.

قبل اختراع تقنية الليزر، كانت مصابيح الزينون النبضية ذات الجهد العالي تتمتع بأعلى سطوع بين مصادر الضوء الاصطناعي، وهو ما يعادل تقريبًا سطوع الشمس، لكن سطوع الليزر في ليزر الياقوت يمكن أن يصل إلى عشرات المليارات من المرات من مصابيح الزينون. نظرًا لأن أشعة الليزر تتمتع بسطوع عالٍ جدًا، فإنها يمكنها إضاءة الأجسام البعيدة بشكل فعال. وينتج الضوء المنبعث من ليزر الياقوت سطوعًا يبلغ حوالي 0.02 لوكس (وحدة قياس للإضاءة) على سطح القمر، ولونه أحمر ساطع، وبقعة الليزر واضحة جدًا. إذا تم استخدام كشاف عالي القوة لإضاءة القمر، فإن السطوع الناتج يبلغ حوالي واحد على تريليون من لوكس فقط، وهو أمر غير محسوس تمامًا للعين البشرية. يعد انبعاث الضوء الاتجاهي هو العامل الرئيسي الذي يسبب سطوع الليزر العالي بشكل غير طبيعي. وفي مساحة ضيقة جدًا، يتجمع عدد كبير من الفوتونات وينبعث منها، فتصل كثافة الطاقة فيها إلى مستوى طبيعي مرتفع جدًا. سطوع الليزر بالملايين مقارنة بأشعة الشمس، وهو من صنع الإنسان.

حول لون الليزر: يتم تحديد لون الليزر من خلال الطول الموجي، والذي بدوره يتم تحديده بواسطة المادة النشطة التي تنتج ضوء الليزر، أي المادة التي تنتج ضوء الليزر عند تحفيزها. عندما يتم تحفيز الياقوت، فإنه ينتج شعاع ليزر عميق وردي اللون، والذي له مجموعة واسعة من التطبيقات الطبية، مثل علاج الأمراض الجلدية والعمليات الجراحية. الأرجون، الذي يعتبر على نطاق واسع أحد أغلى الغازات، لديه القدرة على توليد أشعة ليزر زرقاء وخضراء وله مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك تكنولوجيا الطباعة بالليزر، وهو أيضًا جزء لا غنى عنه في جراحة العيون المجهرية.