King Saud University
  Help (new window)
Search


Guidelines_English_Final
تحميل الدليل التدريبي

أسئلة شائعة


 

وصف براءة الاختراع    Patent description

يعتبر ليزر الصبغات من ضمن أكثر مصادر الليزر نجاحاً نظراً لإمكانية الحصول منه على شعاع ليزري نبضي ومستمر  وتميزه بنطاق طيفي عرض عند توليفه يمتد من الأشعة فوق البنفسجية إلى تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي إضافة إلى كفاءته الكمية العالية.  كما يمتاز بسهولة إنتاج الشعاع  ورخصه مقارنة بمصادر الليزر الأخرى.  تستخدم ليزرات  الصبغات في أسس الفيزياء  والتقنيات الطيفية وتطبيقات عديدة  في مجالات مختلفة بالصناعة والطب والعسكرية والإتصالات.

هناك نوعان من الوسط الليزر النشط المطعم بالصبغات الليزرية مستخدمة وهي الحالة السائلة والحالة الصلبة.

تعتبر البحوث الحالية في ليزرات صبغات الحالة الصلبة مجالاً نشطاً جداً مقارنة بليزرات صبغات الحالة السائلة الشائعة نظراً لأفضليتها التشغيلية مثل صغر الحجم  وتقنية التصنيع المنخفضة وإخماد الذبذبة الناجمة عن ضخ السائل الصبغي  وتبخر المذيب، إضافة إلى افتقارها للسمية والإشتعالية.

هناك العديد من المواد التي أستخدمت كمُضيف يتم إضافة الصبغات لها للحصول على إنبعاث ليزري، والبحوث لا تزال جارية لتحسينها، من الأمثلة على هذه  المواد  البوليمرات  المشتركة  والمطورة  والزجاج المسامي  والجل الغر واني.

عادةً ما تتم عملية البلمرة لتحضير ليزرات صبغات الحالة الصلبة بتقنية المعالجة الحرارية بإستخدام الأفران.  تستغرق هذه العملية ثمانية أيام لتحضير البوليمرات المشتركة وما يقارب الشهر لتحضير الجل الغر واني  (Sol-Gel).

قام فريق العمل في كل من قسم الكيمياء بجامعة الملك سعود، كلية العلوم و مركز تقنية الضوئيات بمدينة الملك عبدالعزيزللعلوم والتقنية، معهد بحوث الفضاء بتحضير ليزر صبغات الحالة الصلبة ولأول مرة بتقنية التشعيع بأشعة جاما وذلك بإستخدام   جهاز كوبالت 60.

قام الباحثون بالتحكم بعدة عوامل قبل وأثناء عملية البلمرة مثل نوعية المواد المستخدمة لإنتاج مواد الليزر والجرعات الإشعاعية وتركيز العينات. عمد الباحثون إلى التحكم بعدة عوامل مهمة قبل البلمرة مثل نوعية المواد المستخدمة ونسبها ودراسة الخصائص الضوئية للأحاديات المستخدمة في عملية البلمرة ومن ثم تحديد الجرعات الإشعاعية ودرجات الحرارة المناسبة أثناء عملية البلمرة لضمان عدم تدمير الجزيئات المتكونة.

تتلخص أفضلية طريقة البلمرة بالتشعيع المبتكرة لتحضير ليزر صبغات الحالة الصلبة بمايلي:

  1. الاستغناء عن استخدام مادة باديء التفاعل الذي تم إدراجه مؤخراً ضمن المواد التي يصعب الحصول عليها حالياً ناهيك عن تكلفته الباهظة الثمن.
  2. انخفاض مدة التحضير بنسبة 99% في حالة تحضير ليزر صبغات الحالة الصلبة للبوليمرات المشتركة إي من ثمانية أيام ونصف إلى ساعتين.
  3. انخفاض تكاليف التحضير.
  4. تحسن درجة الترابط العرضي لسلاسل البوليمر المشترك (المضيف) مما أدى إلى الحصول على ثباتية ليزرية تصل إلى 5 ساعات عند ضخها مقارنةً بالعينة التي تم تحضيرها بالطريقة الحرارية والذي يختفي شعاع الليزر بعد اقل من ساعة من ضخها  (انظر الأشكال المرفقة).
  5. تُظهِر العينات المحضرة بطريقة التشعيع شفافية أفضل من العينات المحضرة بالطريقة الحرارية.
  6. تم تصميم نموذج مبدئي منخفض التكلفة لنظام ليزر صبغات الحالة الصلبة وتجربته.

 

يعتقد فريق البحث أن ما تم إنجازه من نتائج بإستخدام هذه الطريقة للتحضير أدى إلى تقدم مذهل في تقنية ليزرات صبغات الحالة الصلبة.

تم تكوين نموذج مبدئي لنظام ليزر صبغات الحالة الصلبة من قبل فريق العمل قابل لطرحه تجارياً لتطبيقات عديدة منها الإتصالات عند الطول الموجي 1300 nmبإستخدام صبغة IR26   وفي الطب لعلاج الوحمات عندا لطول الموجي 577 nm بإستخدام صبغة Rh6G وإزالة الطبقات الجيرية في الأسنان عند الطول الموجي 804 nm بإستخدام صبغة DOTC وتفتيت الحصوات عند الطول الموجي 504nm باستخدام صبغة Coumarin-504 وعلاج سرطان الرحم عند الطول الموجي 585 nm بإستخدام صبغة   Rhodamine B.

 

الشكل 1.  مكونات تجربة قياس الثباتية الضوئية لعينات ليزر صبغات الحالة الصلبة (SSDL)  .

 

 

 

 

 

الشكل 2. يبين مقارنة شدة الطيف لعينتي ليزر صبغات الحالة الصلبة، الأولى محضرة بطريق التشعيع(GIM)  والثانية محضرة بالطريقة الحرارية (CTM).

 

 

 
King   Saud University. All rights reserved, 2007 | Disclaimer | CiteSeerx