منتظر بمانید...

3af75964ec4d4e3b939ea87f568dd037-toenail-fungus-laser-treatment-fiber-optic-lighting.jpg

فوریه 1, 2020 بلاگ0

 

چهار خصوصیت مهم و خاص نور لیزر که آن را از نورهای معمول متمایز می کند شامل موارد زیر است:

  • تک فام بودن Monochromatic : نور لیزر با یک طول موج منفرد مرکزی منتشر میشود و پهنای باند خیلی باریک دارد، در حالیکه نور معمولی دارای طیف وسیعی از طول موج ها است.
  • پیوسته بودن Coherence : لیزر سطح بالای پیوستگی یا همدوسی دارد، به این معنی که فوتون ها بطور منظم قرار گرفته اند و با یکدیگر هم فاز هستند، فاصله امواج لیزر دقیقاً با یکدیگر منطبق هستند و این همزمان بودن در فواصل طولانی نیز باقی می ماند. (شکل 3)

شکل3: تفاوت نور ناهمدوس (لامپ رشته ای) و نور همدوس (لیزر)

 

  • هم راستا بودن Collimated : خروجی لیزر از منبع به مقدار زیادی هم راستا یا موازی است، در حالیکه تابش منبع نوری معمول بطور یکنواخت، در تمام جهات صورت می گیرد. (شکل 4)

شکل 4: ویژگی های نور لیزر در مقایسه با نور معمولی

  • شدت بالا : شدت نور لیزر در مقایسه با نور معمولی بسیار بالا است.

این ویژگی های نور لیزر، می توانند برای چشم مضراتی ایجاد کنند. پرتوهای باریک و موازی می توانند شرایطی ایجاد کنند که حجم کاملی از نور بتواند از مردمک چشم که محافطت نشده است عبور کند. بنابراین قابل تصور است که یک نور شدید لیزر چگونه می تواند برای چشم خطرناک باشد.

Coherence

Coherence به طور کلی و عام معنی نظم یا همزمانی دارد. وقتی دسته ای سرباز در حال رژه رفتن هستند، آنها بصورت منظم و همزمان حر کت می کنند. اما اگر هر کدام آزادانه شروع به حرکت کنند، یک حرکت نامنظم دارند. این مثال برای صدای ناشی از یک فلوت نیز صادق است. فلوت نوعی لیزر صدا است که یک فضای تشدید دارد و صدای آن منظم و ریتمیک است. در مثال سربازان، اگر بصورت رژه و هماهنگ بر روی پل حرکت کنند ساختار مکانیکی آن را تحت تاثیر قرار می دهند. در حالیکه اگر سربازان بطور معمولی راه بروند و هماهنگ نباشند، هیچ تاثیری بر روی ساختار ندارند.

در مثال فلوت، صدای ناشی از فلوت بعلت تداخل و تشدیدی که ایجاد می کند، می تواند باعث شکستن یک لیوان شیشه ای شود. اما صدا با پهنای باند وسیع و غیر هماهنگ با همان شدت قادر به این کار نیست. تداخل در اثر اضافه شدن دو یا چند موج حاصل می شود. این اضافه شدن، می تواند باعث تقویت دامنه شود که تداخل سازنده نام دارد و یا می تواند باعث تضعیف دامنه شود که تداخل مخرب نام دارد.

وقتی سطح خشن در معرض تابش نور مرئی لیزر قرار می گیرد، نوعی نمای گرانولر (دامنه ای) قابل مشاهده است. این عناصر گرانولر یا دامنه ای خال های لیزری Laser Speckle نام دارد. که این پدیده بعلت تداخل پرتوهای نوری متفاوت است.

قطبیت Polarisation

نور، چه از لیزر باشد و چه از منبع دیگری باشد، می تواند قطبی یا غیر قطبی باشد و همچنین میزان قطبیت آن می تواند کم یا زیاد باشد (قطبیت جزئی). دو نوع از قطبیت وجود دارد: خطی و مدور. هر دو طبق قیاس زیر توضیح داده می شوند. وقتی یک طناب بلند بر میداریم و یک سر آن را به درختی می بندیم وطناب را می کشیم و اجازه نمی دهیم که به زمین برخورد کند، در این هنگام با بالا وپایین راندن طناب موجی ایجاد می کنیم که دارای قطبیت خطی-طولی می باشد. حال اگر به جای بالا و پایین راندن طناب آن را به چپ و راست حرکت دهیم یک موج خطی-عرضی خواهیم داشت. در نهایت اگر طناب را بچرخانیم یک موج مدور خواهیم داشت که می توان قطبیت آن را با چرخش به راست و چپ تغیر داد. نور پلاریزه را می توان از طریق فیلتر کردن با فیلترهای قطبیتی بدست آورد. منشورهای ویژه و یا اجزاء نوری دیگر مانند پنجره بروستر[1] می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. اغلب لیزرها گازی یا جامد و منابع نوری دیگر مجهز به وسایل پلاریزه کننده نیستند و در نتیجه نورهای غیر پلاریزه ساطع می کنند. دیود لیزرها معمولاً نور پلاریزه شده ساطع می کنند.

قدرت خروجی

قدرت Power با مقیاس وات Watts (w) اندازه گیری می شوند. بنابراین قدرت خروجی لیزر نیز به وات یا میلی وات اندازه گیری می شود. قدرت خروجی بالا به این معناست که با سرعت زیاد به یک دوز مشخص ومطلوب دست می یابیم. یک لامپ 60 وات، 60 وات مصرف می کند و 1 تا 2 درصد آن تبدیل به نور مرئی می شود و 98 تا 99 درصد باقیمانده به گرما تبدیل می شود و بصورت نامرئی مادون قرمز ساطع می شود. قدرت مشخص شده برای لیزر برابر است با قدرت خروجی، از این رو یک لیزر 60 وات بیشتر از 60 وات مصرف می کند، اما بازده آن همان 60 وات قدرت تابش است که ممکن است مرئی یا نامرئی باشد.

References:

a- Tuner J, Hode L. The new laser therapy handbook. 2010. Prima Books, Sweden.

b- Baxter G.D.Therapeutic Lasers; Theory and Practice. 1st ed, 1994.

 

[1] Brester Window


.jpg

دسامبر 21, 2019 بلاگ0

زمینه ای از فیزیک لیزر 

تابش الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیس در اشکال مختلف نظیر نور خورشید و نورهای مصنوعی (مانند لامپ) و همچنین فرستنده های رادیویی، تلویزیونی و مخابراتی وجود دارند. این تابش، شکلی از انرژی است که از فوتون ها یا همان بسته های حاوی انرژی تشکیل می شود که با سرعت نور (300000 کیلومتر بر ثانیه در خلاء) حرکت می کند. هر فوتون، بسته كوچكي از انرژي است كه عناصر موج را تشكيل مي دهد و هر موج شامل يك طول موج معين و فركانس تعریف شده است (مانند امواج آب و امواج صوت).

ارتباط بین طول موج و فرکانس:

λ × V = C

سرعت نور در محیط مورد نظر = C

λ × V = C / n

شاخص انکسار و یا انحراف = n

این فرمول در محیط های غیر از خلاء کاربرد دارد. در قسمتی از طیف امواج الکترومغناطیسی که امواج رادیویی نامیده می شوند به جای طول موج از فرکانس استفاده می شود. در قسمت دیگری از طیف امواج مجبوریم از طول موج به جای فرکانس استفاده کنیم زیرا اعداد بزرگی را بعنوان فرکانس خواهیم داشت.

انرژی فوتون

فوتون ها با طول موج هاي مختلف، سطوح انرژي متفاوتي دارند. انرژي فوتون (E) متناسب با فركانس (V) است و با رابطه زير بيان مي شود:

E = h × V = h × C / λ

در این فرمول، v بيانگر فركانس موج، λ بيانگر طول موج، c بيانگر سرعت نور و h ثابت پلانكPlanck’s Constant مي باشد. اگر به جاي فركانس از طول موج استفاده كنيم، انرژي فوتون با طول موج فوتون رابطه معکوس خواهد داشت. به اين معني كه فوتون ها با طول موج بلندتر، دارای انرژي كمتر هستند، در حاليكه فوتون ها با طول موج كوتاه، انرژي بيشتري دارند.

مکانیسم حفاظتی

انسان همواره در معرض تابش خورشید است. خورشید تمامی تشعشعاتی که در زیر می بیند را ساطع می کند.          (شکل1) در حالیکه فقط امواج رادیویی، میکرویوها، مادون قرمز (تشعشعات گرمایی نور مرئی) و امواج فرابنفش با طول موج بلند توسط اتمسفر جذب نمی شوند و به سطح زمین می رسند. در بین امواجی که به زمین می رسند، قسمت کوچکی از امواج فرابنفش (UV) که به نام UBV شناخته شده اند، برای انسان خطرناک می باشند که خوشبختانه در برابر آن یک مکانیسم حفاظتی توسعه یافته داریم. سلولهای ملانوسیت در لایه خارجی پوست ملانین تولید می کنند که تشعشعات UV را جذب می کنند و از رسیدن آن به لایه های عمیق تر و حساس تر بدن جلوگیری می کنند.

شکل 1 : طیف امواج الکترومغناطیس

منابع طبیعی تشعشعات

خورشيد اصلی ترین منبع طبيعی تشعشعات و انرژی است و دارای طیف وسیعی می باشد که ترکیبی از فوتون ها با طول موج های متفاوت است. بر روی سطح زمین، تشعشعات خورشید بیشترین شدت خود را در طول موج 440 نانومتر دارد (نور آبی) که بالاتر و پایین تر از این طول موج شدت تشعشعات کاهش می یابد. خورشید در حقیقت آبی است ولی برای ما زرد به نظر می رسد زیرا چشمان ما به نور زرد حساس تر می باشند (طول موج کمتر از 550 نانومتر).  پایین تر از طول موج 440 نانومتر شدت تشعشعات نور خورشید کم می شود و در طول موج 290 نانومتر به صفر می رسد (به دلیل حضور لایه ازون). قسمتی از تشعشعات خورشید که طول موجی بین 290 تا 320 نانومتر دارند، کارسینوژن[1] می باشند که با نام UVB شناخته شده اند. شدت تشعشعات با طول موج بلند برای انسان محدودیتی ندارند به گونه ای که در طول موج های بسیار بلند (مانند امواج رادیویی) شدت بسیار کم و بدون خطر می باشد.

منابع مصنوعی تشعشعات (ساخته انسان)

تمام منابع نوری قدیمی دارای پهنای باند باریک یا پهن هستند که بیشتر باندهای باریک، نورهایی هستند که از گازهای کم فشار تخلیه می شوند مانند نور نئون (قرمز) یا نور سدیم (زرد). این نورها بیانگر طول موج غالب آنها می باشد که بیان می کند فوتون ها بیشتر این طول موج را دارا هستند یا طول موجی نزدیک به این دامنه دارند. این منابع نور عملکردی دارند که گاهی یادآور لیزر است. منابع مختلفي براي تابش نور وجود دارد، ديودهاي فرستنده نورLight Emitted Diode (LED) ،لامپ فيلامان دار (لامپ معمولي)، لامپ فلورسنت (لامپ مهتابي) و ليزر LASER که آخرين و پيشرفته ترين منبع نور است.

LED :

منبع نور دیگری که دارای پهنای باند باریک است LED می باشد که یک لامپ نیمه هادی کوچک و ارزان است که نباید با لیزر اشتباه گرفته شود. LED نور قرمز، زرد، سبز، آبی و حتی سفید تولید می کند. LED هایی وجود دارد که مادون قرمز یا طول موجی پیرامون 950 نانومتر ساطع می کنند (کاملا نامرئی) که اغلب در ریموت کنترل تلویزیون بکار می روند.

لیزر:

همانطور که در بالا اشاره کردیم لیزر آخرین و پیشرفته ترین منبع نوری ما می باشد. واژه ليزر اختصار سه نام چندکلمه ای  “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” به معني “تقويت نور توسط تابش گسيل القايي” است. به عنوان یک نکته جالب در ابتدا نامی که برای لیزر پیشنهاد شده بود، از سه نام کلمات Light Oscillation by Stimulated Emission of Radiation گرفته شده بود. تئوری لیزر آلبرت انیشتین در روند توسعه لیزر اعتبار یافت. تئوری او با نام Zur Quantum Theoriesder Strahlung در سال 1916 به چاپ رسید. او اولین کسی بود که از نام گسیل القایی (Stimulated Emission) استفاده کرد. در این میان گام های بلند و مهمی توسط Theodor Maiman وCharles Townes وArthur Shawlow برداشته شد. Maiman از اولین کاربرد لیزر (لیزر یاقوت) در ژولای1960 پرده برداشت.[2]

بر اساس استاندارد اروپا (IEC) لیزر اینگونه تعریف شده است، “هر وسیله ای که برای تولید یا تقویت تشعشعات الکترومغناطیسی، در محدوده طول موجی 1 تا 180 نانومتر ساخته شده و در مرحله اول بوسیله پروسه گسیل القایی کنترل شود.”

طراحي ليزر 

هر دستگاه لیزر چه کوچک و چه بزرگ، دارای سه قسمت زیر می باشد:

  • منبع نیرو یا انرژي Energy Source
  • تقويت كننده مياني Lasing (amplifying) medium
  • محفظه رزونانسResonating Cavity

منبع نیرو یا انرژي مي تواند جريان الكتريكي، پرتو نوری ناشی از یک لامپ چشمك زن يا یک ليزر دیگر، امواج راديويي، امواج ميكروويو و يا انرژي حاصل از یک واكنش شيميايي باشد. نحوه تامين انرژي به ساختار تقويت كننده مياني وابسته است. تقويت كننده مياني يا ماده فعال، باید بتواند انرژی را بوسیله پروسه ای که “وارونی جمعیت” نام دارد، ذخیره کند. این انرژی ذخیره شده و سپس می تواند بصورت سازمان یافته ساطع شود که این روند با نام “گسیل القایی” تشعشعات شناخته شده است. اين كار از طريق ايجاد تغيراتي در ساختار اتمي مولكولها، اتم ها و يون هاي سازنده انجام مي شود. یک فوتون با مقدار صحیح انرژي، باعث برانگيخته شدن الكترون در میدان مغناطیسی اتم و رفتن آن به تراز بالاتر مي شود. الكترون در برگشت به تراز انرژي اصلي، مقداری از انرژی اش بصورت یک فوتون نوري -یکسان با فوتون اول- آزاد می شود. فوتون اول جذب نمی شود و از این رو هر دو فوتون جدید و قدیم می توانند اتم های دیگر در تقویت کننده میانی را تحریک کنند و باعث ساطع کردن انرژی ذخیره شده آنها شوند.

این روند مانند یک زنجیره عکس العملی است که ایجاد بهمنی از نور می کند که تمام فوتون های آن، انرژی دقیقاً یکسانی دارند. از این رو تشعشعات لیزر همیشه یک طول موج مشخص و ثابت دارند که بوسیله ساختار تقویت کننده میانی تعیین می شود. لیزر مانند منابع نوری دیگر دامنه وسیعی از طول موج ها را دارا نیست. در حال حاضر انواع مختلف از لیزر وجود دارد که نور مرئی ، UV ،IR با طول موج های متفاوت تولید می کنند. بطور معمول، هر دستگاه لیزر، یک طول موج خاص دارد، اگر چه گاهی ممکن است دامنه ای از طول موج ها را هم انتخاب کند. اندک لیزرهایی نیز وجود دارند که طول موج آنها قابل تغییر است که لیزرهای تنظیم پذیر نام دارند.

تقویت کننده میانی مي تواند گاز، مايع، كريستال جامد و يا نيمه رسانا باشد. در دستگاه هاي ليزر كه بعنوان ليزر درماني كم توان استفاده مي شود، ماده فعال گاز He-Ne يا نيمه رسانا مانند Ga-As و يا Ga-Al-As است.

محفظه رزونانس شامل دو آينه يا ساير سطوح بازتابنده است كه در دو طرف ماده فعال قرار مي گيرد. آينه ها با بازتابش فوتون ها به جلو و عقب در محيط فعال، بر شدت باريكه ليزر مي افزايند. به منظور خارج شدن نور ليزر از محفظه، يكي از آينه ها تا حدي (١٪‏ تا ٢٠٪‏) شفاف انتخاب مي شود، بنابراين ٨٠٪‏ تا ٩٩٪‏ نور ليزر از محفظه خارج نمي شود و همواره توان نور خارج شده، كمي از توان نور داخل محفظه است. (شکل 2)

شكل 2: قسمت هاي مختلف منبع توليد ليزر

گسیل القایی فقط زمانی اتفاق می افتد که فوتون دوم، دقیقاً انرژی برابر با فوتون آزاد شده اولیه داشته باشد. فوتون اول باعث آزاد شدن فوتون دوم بطور همزمان می شود به این معنی که فوتون دوم باید از نوسانات فوتون اول پیروی کند که در نتیجه، هر دو فوتون در یک فاز نوسان می کنند. این هم فازی و طول موج خاص و زنجیره عکس العملی فوتون، منجر به مشخصه هایی از لیزر به شکل تک طول موج و تک فاز می شود. بعلاوه تقویت کننده میانی به شکل طویل شده می باشد که غالباً یک کانال (لیزرهای گازی) یا یک میله باریک (لیزرهای حالت جامد) یا دوپ کانال (لیزرهای نیمه هادی) است که در هر دو انتهایش آینه قرار دارد. این آینه ها محفظه رزونانس را تشکیل می دهند. نور تولید شده در تقویت کننده میانی، چندین بار درون تقویت کننده بازتاب می شود و در عین حال تولید نور جدید را تحریک می کند. محفظه رزونانس از اهمیت مضاعفی برخوردار است زیرا باعث افزایش تقویت، تقویت کننده میانی می شود. طویل شدگی و چیدمان آینه ها از سوی دیگر امکان پدیدار شدن پرتوی موازی را به ما می دهند، که می تواند بر روی نقطه بسیار کوچکی متمرکز شود.[3][4]

[1]به هر نوع از مواد، رادیونوکلوئید یا اثر تابش گفته می شود که عامل مستقیم در ایجاد سرطان است

[2] Mester An. Mester Ad. Scientific background of laser biostimulation. LASER. Journ Eur Med Laser Ass. 1988;1(1): 23-29.

[3] Tuner J, Hode L. The new laser therapy handbook. 2010. Prima Books, Sweden

[4] Baxter G.D. Therapeutic Lasers; Theory and Practice. 1st ed, 1994.


Article-img3.jpg

نوامبر 7, 2019 بلاگ0

با وجود اینکه گروههای حرفه ای گوناگونی لیزر کم شدت را بطور رایج بکارمی برند، بر اساس یک بررسی جدید که به منظور نشان دادن تجربه کلینیکی لیزرهای درمانی صورت گرفته، اینگونه دستگاهها با رقمی بیش از ۴۰ درصد در فیزیوتراپی بیشترین کاربرد را دارا هستند. در بحث مقایسه آثار درمانی شامل تسکین درد و کاهش ادم، افراد مورد سوال در این بررسی، لیزر کم شدت را در برابر سایر مدالیته های تثبیت شده ی الکتروتراپی نظیر اولتراسوند، اینترفرنشیال و انرژی الکترومغناطیسی پالسی در سطح بالاتری قرار دادند. هم در تسریع بهبود زخم و هم در کاهش درد، لیزر رتبه اول را بدست آورد.(Baxter 1991) بنابراین شگفت انگیز نیست که لیزر در دوره ی زمانی نسبتا کوتاهی بعنوان بخشی از درمان فیزیوتراپی برای بیماریهای گوناگون پذیرفته شد.


laser.jpg

نوامبر 7, 2019 بلاگ

<!-- wp:paragraph --> <p>  لیزر LASER علامت اختصاری Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation به معنی "تقویت نور بوسیله گسیل تحریک شده ی تابش" است</p> <!-- /wp:paragraph --> <!-- wp:paragraph --> <p>کاربردهای لیزر بسیار وسیع و فراگیر است و تقریبا در همه زمینه ها از پزشکی، علوم و فن آوری تا تجارت و سرگرمی حضور دارد.</p> <!-- /wp:paragraph -->




تماس با ما


تلفن

تلفن:۴ – ۰۰۹۸۳۱۳۶۲۷۳۳۱
داخلی ۳۳۹
تلفن: ۰۰۹۸۳۱۳۴۴۳۰۶۱۵
همراه : ۰۰۹۸۹۱۳۶۸۴۲۵۶۲


آدرس

اصفهان، بلوار سعدی، کوچه خداوردی، بیمارستان سعدی، بخش فیزیوتراپی لیزرتراپی سعدی
اصفهان، خیابان جابر انصاری، نبش کوچه ۴، مجتمع الهیه، طبقه اول، واحد ۳، فیزیوتراپی الهیه


ایمیل ما

saeblaser@gmail.com



اشتراک


برای دریافت آخرین مقالات در رابطه با لیزر تراپی، ایمیل خود را وارد نمایید




شبکه های مجازی


Facebook

www.facebook.com/saeblaser


Twitter

#Saeblaser


Instagram

www.instagram.com/elahie_physiotherapy



تماس با ما


تلفن

تلفن:۴ – ۰۰۹۸۳۱۳۶۲۷۳۳۱
داخلی ۳۳۹
تلفن: ۰۰۹۸۳۱۳۴۴۳۰۶۱۵
همراه : ۰۰۹۸۹۱۳۶۸۴۲۵۶۲


آدرس ما

اصفهان، بلوار سعدی، کوچه خداوردی، بیمارستان سعدی، بخش فیزیوتراپی لیزرتراپی سعدی
اصفهان، خیابان جابر انصاری، نبش کوچه ۴، مجتمع الهیه، طبقه اول، واحد ۳، فیزیوتراپی الهیه


ایمیل ما

saeblaser@gmail.com



اشتراک


برای دریافت آخرین مقالات در رابطه با لیزر تراپی، ایمیل خود را وارد نمایید




شبکه های اجتماعی


Facebook

www.facebook.com/saeblaser


Twitter

#saeblaser


Instagram

www.instagram.com/elahie_physiotherapy