✷ لیزر
اس کا پورا نام Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ہے۔اس کا لفظی مطلب ہے "روشنی سے پرجوش تابکاری کا اضافہ"۔یہ قدرتی روشنی سے مختلف خصوصیات کے ساتھ ایک مصنوعی روشنی کا ذریعہ ہے، جو ایک سیدھی لائن میں طویل فاصلے تک پھیل سکتا ہے اور ایک چھوٹے سے علاقے میں جمع کیا جا سکتا ہے۔
✷ لیزر اور قدرتی روشنی کے درمیان فرق
1. یک رنگیت
قدرتی روشنی الٹرا وایلیٹ سے لے کر انفراریڈ تک طول موج کی ایک وسیع رینج پر محیط ہے۔اس کی طول موج مختلف ہوتی ہے۔
قدرتی روشنی
لیزر لائٹ روشنی کی ایک واحد طول موج ہے، ایک خاصیت جسے یک رنگی کہا جاتا ہے۔یک رنگی کا فائدہ یہ ہے کہ یہ آپٹیکل ڈیزائن کی لچک کو بڑھاتا ہے۔
لیزر
روشنی کا اضطراری انڈیکس طول موج کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے۔
جب قدرتی روشنی کسی لینس سے گزرتی ہے تو اس کے اندر موجود مختلف قسم کی طول موج کی وجہ سے پھیلاؤ ہوتا ہے۔اس رجحان کو کرومیٹک ابریشن کہا جاتا ہے۔
دوسری طرف لیزر لائٹ روشنی کی ایک واحد طول موج ہے جو صرف ایک ہی سمت میں ریفریکٹ کرتی ہے۔
مثال کے طور پر، جب کہ کیمرے کے لینس کو ایک ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے جو رنگ کی وجہ سے بگاڑ کے لیے درست ہو، لیزرز کو صرف اس طول موج کو مدنظر رکھنا ہوتا ہے، اس لیے شہتیر کو طویل فاصلے تک منتقل کیا جا سکتا ہے، جس سے روشنی کو مرتکز کرنے والے عین مطابق ڈیزائن کی اجازت ہوتی ہے۔ ایک چھوٹی سی جگہ میں.
2. ہدایت کاری
سمتیت وہ ڈگری ہے جس میں خلا میں سفر کرتے ہوئے آواز یا روشنی کے پھیلنے کا امکان کم ہوتا ہے۔اعلی سمتیت کم پھیلاؤ کی نشاندہی کرتی ہے۔
قدرتی روشنی: یہ مختلف سمتوں میں پھیلی ہوئی روشنی پر مشتمل ہے، اور سمت کو بہتر بنانے کے لیے، آگے کی سمت سے باہر روشنی کو ہٹانے کے لیے ایک پیچیدہ نظری نظام کی ضرورت ہے۔
لیزر:یہ ایک انتہائی دشاتمک روشنی ہے، اور آپٹکس کو ڈیزائن کرنا آسان ہے تاکہ لیزر کو پھیلے بغیر سیدھی لائن میں سفر کرنے کی اجازت دے، لمبی دوری کی ترسیل وغیرہ کی اجازت دے سکے۔
3. ہم آہنگی۔
ہم آہنگی اس ڈگری کی نشاندہی کرتی ہے جس میں روشنی ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت کرتی ہے۔اگر روشنی کو لہروں کے طور پر سمجھا جائے تو بینڈز جتنے قریب ہوں گے ہم آہنگی زیادہ ہوگی۔مثال کے طور پر، پانی کی سطح پر مختلف لہریں جب ایک دوسرے سے ٹکراتی ہیں تو ایک دوسرے کو بڑھا یا منسوخ کر سکتی ہیں، اور اسی طرح اس رجحان کی طرح، جتنی زیادہ بے ترتیب لہریں مداخلت کی ڈگری اتنی ہی کمزور ہوتی ہیں۔
قدرتی روشنی
لیزر کا مرحلہ، طول موج، اور سمت ایک جیسی ہے، اور ایک مضبوط لہر کو برقرار رکھا جا سکتا ہے، اس طرح طویل فاصلے کی ترسیل کو قابل بنایا جا سکتا ہے۔
لیزر کی چوٹیاں اور وادیاں یکساں ہیں۔
انتہائی مربوط روشنی، جسے پھیلائے بغیر طویل فاصلے تک منتقل کیا جا سکتا ہے، اس کا فائدہ یہ ہے کہ اسے ایک لینس کے ذریعے چھوٹے دھبوں میں جمع کیا جا سکتا ہے، اور پیدا ہونے والی روشنی کو کہیں اور منتقل کر کے اسے اعلی کثافت والی روشنی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
4. توانائی کی کثافت
لیزرز میں بہترین یک رنگی، ڈائرکٹیوٹی، اور ہم آہنگی ہوتی ہے، اور ان کو بہت چھوٹے دھبوں میں اکٹھا کیا جا سکتا ہے تاکہ اعلی توانائی کی کثافت والی روشنی بن سکے۔لیزرز کو قدرتی روشنی کی حد کے قریب چھوٹا کیا جا سکتا ہے جس تک قدرتی روشنی نہیں پہنچ سکتی۔(بائی پاس کی حد: اس سے مراد روشنی کی طول موج سے چھوٹی چیز پر روشنی کو فوکس کرنے کی جسمانی نا اہلی ہے۔)
لیزر کو چھوٹے سائز میں سکڑ کر، روشنی کی شدت (بجلی کی کثافت) کو اس مقام تک بڑھایا جا سکتا ہے جہاں اسے دھات کے ذریعے کاٹنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
لیزر
✷ لیزر آسکیلیشن کا اصول
1. لیزر نسل کا اصول
لیزر روشنی پیدا کرنے کے لیے، لیزر میڈیا کہلانے والے ایٹموں یا مالیکیولز کی ضرورت ہوتی ہے۔لیزر میڈیم بیرونی طور پر متحرک (پرجوش) ہوتا ہے تاکہ ایٹم کم توانائی والی زمینی حالت سے زیادہ توانائی والی پرجوش حالت میں بدل جائے۔
پرجوش حالت وہ حالت ہے جس میں ایٹم کے اندر موجود الیکٹران اندرونی سے بیرونی خول میں منتقل ہوتے ہیں۔
ایک ایٹم پرجوش حالت میں تبدیل ہونے کے بعد، یہ ایک مدت کے بعد زمینی حالت میں واپس آجاتا ہے (جو وقت اسے پرجوش حالت سے زمینی حالت میں واپس آنے میں لگتا ہے اسے فلوروسینس لائف ٹائم کہا جاتا ہے)۔اس وقت موصول ہونے والی توانائی زمینی حالت میں واپس آنے کے لیے روشنی کی شکل میں نکلتی ہے (بے ساختہ تابکاری)۔
اس تابکاری والی روشنی کی ایک مخصوص طول موج ہوتی ہے۔لیزر ایٹموں کو ایک پرجوش حالت میں تبدیل کرکے اور پھر اس کے استعمال کے لیے اس کے نتیجے میں آنے والی روشنی کو نکال کر تیار کیے جاتے ہیں۔
2. ایمپلیفائیڈ لیزر کا اصول
ایٹم جو ایک خاص مدت کے لیے ایک پرجوش حالت میں تبدیل ہو چکے ہیں وہ بے ساختہ تابکاری کی وجہ سے روشنی پھیلیں گے اور زمینی حالت میں واپس آ جائیں گے۔
تاہم، جوش کی روشنی جتنی مضبوط ہوگی، پرجوش حالت میں ایٹموں کی تعداد میں اتنا ہی اضافہ ہوگا، اور روشنی کی بے ساختہ تابکاری میں بھی اضافہ ہوگا، جس کے نتیجے میں پرجوش تابکاری کا رجحان پیدا ہوگا۔
محرک تابکاری وہ مظہر ہے جس میں کسی پرجوش ایٹم پر اچانک یا محرک تابکاری کے واقعہ کی روشنی کے بعد، وہ روشنی پرجوش ایٹم کو توانائی فراہم کرتی ہے تاکہ روشنی کو اسی شدت کا بنا سکے۔پرجوش تابکاری کے بعد، پرجوش ایٹم اپنی زمینی حالت میں واپس آجاتا ہے۔یہی محرک تابکاری ہے جو لیزرز کی افزائش کے لیے استعمال ہوتی ہے، اور پرجوش حالت میں ایٹموں کی جتنی زیادہ تعداد ہوتی ہے، اتنی ہی زیادہ محرک تابکاری مسلسل پیدا ہوتی ہے، جس سے روشنی کو تیزی سے بڑھایا جاتا ہے اور لیزر لائٹ کے طور پر نکالا جاتا ہے۔
✷ لیزر کی تعمیر
صنعتی لیزرز کو وسیع طور پر 4 اقسام میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔
1. سیمی کنڈکٹر لیزر: ایک لیزر جو ایک سیمی کنڈکٹر کو ایک فعال پرت (روشنی سے خارج کرنے والی پرت) کے ڈھانچے کے ساتھ استعمال کرتا ہے۔
2. گیس لیزر: CO2 لیزرز CO2 گیس کو درمیانے درجے کے طور پر استعمال کرتے ہیں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
3. سالڈ سٹیٹ لیزر: عام طور پر YAG لیزر اور YVO4 لیزر، YAG اور YVO4 کرسٹل لائن لیزر میڈیا کے ساتھ۔
4. فائبر لیزر: آپٹیکل فائبر کو میڈیم کے طور پر استعمال کرنا۔
✷ نبض کی خصوصیات اور ورک پیس پر اثرات کے بارے میں
1. YVO4 اور فائبر لیزر کے درمیان فرق
YVO4 لیزرز اور فائبر لیزرز کے درمیان اہم فرق چوٹی کی طاقت اور نبض کی چوڑائی ہیں۔چوٹی کی طاقت روشنی کی شدت کی نمائندگی کرتی ہے، اور نبض کی چوڑائی روشنی کی مدت کی نمائندگی کرتی ہے۔yVO4 میں آسانی سے اونچی چوٹیوں اور روشنی کی چھوٹی دھڑکنیں پیدا کرنے کی خصوصیت ہے، اور فائبر میں آسانی سے کم چوٹیوں اور روشنی کی لمبی دالیں پیدا کرنے کی خصوصیت ہے۔جب لیزر مواد کو شعاع کرتا ہے، تو پروسیسنگ کا نتیجہ دالوں کے فرق کے لحاظ سے بہت مختلف ہو سکتا ہے۔
2. مواد پر اثر
YVO4 لیزر کی دالیں مختصر مدت کے لیے تیز شدت والی روشنی کے ساتھ مواد کو شعاع کرتی ہیں، تاکہ سطح کی تہہ کے ہلکے حصے تیزی سے گرم ہو جائیں اور پھر فوراً ٹھنڈے ہو جائیں۔شعاع زدہ حصے کو ابلتی حالت میں جھاگ کی حالت میں ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور بخارات بن کر ایک ہلکا نشان بن جاتا ہے۔گرمی کی منتقلی سے پہلے ہی شعاع ریزی ختم ہو جاتی ہے، اس لیے آس پاس کے علاقے پر تھرمل اثر بہت کم ہوتا ہے۔
دوسری طرف فائبر لیزر کی دالیں طویل عرصے تک کم شدت والی روشنی کو روشن کرتی ہیں۔مواد کا درجہ حرارت آہستہ آہستہ بڑھتا ہے اور طویل عرصے تک مائع یا بخارات بن کر رہتا ہے۔لہذا، فائبر لیزر سیاہ کندہ کاری کے لیے موزوں ہے جہاں کندہ کاری کی مقدار زیادہ ہو جاتی ہے، یا جہاں دھات بہت زیادہ گرمی کا نشانہ بنتی ہے اور آکسائڈائز ہوتی ہے اور اسے سیاہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: اکتوبر 26-2023