توضیحات
عنوان: کاربرد لیزر در پزشکی در زمینه ستون فقرات و دیسک کمر و گردن
- چکیده
- مقدمه
- تاریخچه
- سیر تحول و رشد
- آخرین فناوری ها
- اندیکاسیون های لیزردرمانی
- انواع لیزر
- جراحی با لیزر چگونه انجام می شود؟
- مناسب بودن جراحی لیزر ستون فقرات
- مزایا
- عوارض
- ایمنی باریکه لیزری
- دید کلی
- منابع
چکیده:
تکنولوژی لیزر به صورت گسترده ای در تحقیقات پزشکی ، تشخیص و درمان بیماری ها استفاده می شود.اثرات بالینی لیزر درمانی به خوبی شناخته شده است و در خیلی از میادین و اماکن مورد استفاده است.
هر چند لیزرها سابقه خوبی از نظر ایمنی دارند، بسیاری از خطرات مربوط به عملیات لیزری بطور مستقیم به خود باریکه ارتباط ندارد. در واقع ، بزرگترین خطر اغلب ناشی از منبع تغذیه ولتاژ بالایی است که معمولا برای لیزرها و تجهیزات الکترواپتیکی مربوط همراه آنها بکار میرود. در ضمن مشخص شده که بیشتر حوادث جدی که کاربران لیزر تاکنون با آن مواجه بودهاند، ناشی از برق گرفتگی بوده است. اغلب خطرهای اضافی دیگری نیز وجود دارند، مانند خطرهای کار با تجهیزات سرمازایی مورد استفاده برای خنک کردن منابع پرتوان و مواردی از این قرار که با اتخاذ روشهای پیشگیرانه واضح و کاملا مدون میتوان بیشتر چنین خطرهایی را رفع کرد. لذا بیشتر به خطرهای ناشی از تابشهای نوری همراه باریکه لیزر توجه میکنیم.
مقدمه:
واژه لیزر به انگلیسی (laser) به معنی «تقویت نور به روش گسیل القایی تابش» است. لیزر ابزاری است که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع میکنند. این دستگاه از مادهای جمعکننده یا فعال کننده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرژی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت میکند.نخستین بار طرح اولیه لیزر (میزر) را انیشتین داد. کار لیزر به اینگونه است که با تابش یک فوتون به یک ذره )اتم یا مولکول یا یون( برانگیخته، یک فوتون دیگر نیز آزاد میشود که این دو فوتون با هم، هم فرکانس هستند. با ادامه این روند شمار فوتونها افزایش مییابد که میتوانند باریکهای از فوتونها را به وجود بیاورند.لیزر از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر، آن را از نورهای ایجاد شده از دیگر منابع متمایز میسازد. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر، به خواص ویژه آن پی برده شد که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده در علوم گوناگون به ویژه صنعت و پزشکی ایجاد کردهاست. پیشرفت دانش بدون تکنولوژی لیزر امکانپذیر نیست. شاید مهمترین بخش فیزیک اتمی، بحث فیزیک لیزر باشد. با دادن انرژی به الکترونهای یک اتم میتوان آنها را به مدارهای بالاتر برد. اما این خانه جدید برای الکترونها جایگاه چندان پایداری نیست و الکترونها ترجیح میدهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خود برگردند. این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص آزاد میشود. یعنی یک واحد انرژی. نور از همین فوتونها ساخته میشود. پس اگر با تعداد زیادی از اتمها همزمان این کار را انجام دهیم، میتوانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم. علاوه بر اینکه با روشها و دقتهایی میتوان پرتوهای هم فاز تولید کرد. این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است. ویژگیهای منحصربفرد لیزر آن را از نورهای دیگر متمایز میسازد که در هیچ منبع نور دیگری یافت نمیشود.
تاریخچه:
در سال 1918به خاطر کشف کوانتوم انرژی جایزه ی نوبل به ماکس پلانگ اهدا شد . پلانگ در حیطه ترمودینامیک و بر روی تابش جسم سیاه کار میکیرد . جسمی که همه ی طول موج های نور را جذب میکرد ولی وقتی که گرم میشد تمامی طول موج ها را تابش نمی کرد . در مهم ترین کار او که در سال 1900 انتشار یافت پلانگ رابطه ای را بین انرژی و فرکانس نور پیشنهاد کرد: انرژی فقط به صورت تکه های مجزا ( هر چند کوچک ) تابش یا جذب میشود و هر تکه مجزا کوانتوم انرژی نام دارد . تئوری او الهام بخش دانشمندان آینده فیزیک همچون آلبرت اینشتین شد . در سال 1905 اینیشتین مقاله ای در مورد اثر فوتوالکتریک منتشر کرد و در آن مقاله اظهار داشت که نور نیز انرژی خود را به صورت تکه های مجزا انتقال میدهد ( ذرات کوانتومی مجزا که فوتون نامیده شدند ) .
پیشنهاد استفاده از گسیل القایی از یک سامانه با جمعیت وارون برای تقویت امواج میکروویو بطور مستقل را وبر، جوردون، زیگر، باسو، تاونز و پروخورو دادند. نخستین استفاده عملی از چنین تقویت کنندههایی توسط گروه جوردون، زیگر و تاونز در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد. این گروه نام میزر را که سرواژه عبارت «Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation» است، برای آن برگزیدند.
مبانی نظری لیزر را آلبرت انیشتین در (1916میلادی) طی مقالهای مطرح کرد ولی سالهای نسبتاً زیادی طول کشید تا صنعت و فناوری امکان ساخت نخستین لیزر را فراهم کند. چارلز تاونز در سال ۱۹۵۳ میزر )تقویتکننده موج میکروویو) را اختراع کرد و خواست آزمایشهای خود را حول جایگزینی نور مرئی به جای فروسرخ ادامه دهد و همزمان این امر میان آزمایشگاههای گوناگون در سراسر جهان به عنوان رقابتی جدی در نظر گرفته شد. نخستین لیزر با استفاده از گذار میکروویو در مولکولهای آمونیاک در سال ۱۹۵۸ نخستین بار پیشنهاد فعالیت لیزر در فرکانسهای نوری در مقالهای توسط اسکاولو و تاونز داده شد. عبارت لیزر در همان زمان در مقالهای از «گوردون هولد»، دانشجوی دکترای دانشگاه کلمبیا، پیشنهاد شد و تئودور میمن (Theodore H. Maiman) لیزر پالسی یاقوت را در ۱۹۶۰ ساخت. نخستین لیزر گازی را نیز علی جوان فیزیکدان ایرانی در سال ۱۹۶۱ با استفاده از هلیوم و نئون ساخت. در سال ۱۹۶۲ نیز پیشنهاد لیزرهای نیمههادی مطرح گردید. نور لیزر را تکفام پرتو نیز مینامند. از سال ۱۹۶۶ لیزر نیمرسانا در مخابرات نوری در ژاپن و آمریکا مورد توجه قرار گرفت و نسبت به امکان مد گردانی مستقیم آن تا فرکانسهای بسیار زیاد شناخت حاصل شدهاست.
سپتامبر 2009 :با معرفی تکنولوژی فیبر نوری Light Peak ، لیزر برای ورود به کامپیوترهای خانگی آماده شده است . Light Peak شامل لیزرهای VCLELs ، ( vertical-cavity surface-emitting lasers) میباشد . این لیزرها میتوانند 10 میلیارد بیت دیتا بر ثانیه بفرستند و دریافت کنند .
مارس 2010: رینر بلات ( Rainer Blatt) و پیت اشمیت (Piet O. Schmidt ) و تیم آنها در دانشگاه اینسبورک (Innsbruck) در استرالیا عملکرد لیزر تک اتمی ، با و بدون رفتار آستانه ، را با استفاده از تنظیم قدرت کوپلینگ بین میدان های اتم و نور، ثابت کردند .
سیر تحول و رشد
با پیشرفت روزافزون مکانیک کوانتومی و جنبههای ذرهای نور و تولید آینههایی با توان بالا دانشمندان لیزرهایی را با توان خروجی بهتر (لیزرهای توان بالا) و همدوسی بالاتر ساختند.
اختراع لیزر به سال ۱۹۵۸ با نشر مقالات علمی در رابطه با میزر پرتو فروسرخ و نوری برمیگردد. نشر مقالات یاد شده سبب افزایش تحقیقات علمی توسط دانشمندان در سراسر جهان گردید. در بخش ارتباطات نیز کارشناسان توانایی لیزر را که جایگزین ارسال یا مخابره الکتریکی شود، تأیید نمودند. اما اینکه چگونه پالسها را مخابره نمایند، مشکلات زیادی را بوجود آورد. در سال ۱۹۶۰ دانشمندان پالس نور را مخابره نمودند، سپس از لیزر استفاده کردند. لیزر نور زیادی را تولید کرد که بیش از میلیونها بار روشنتر از نور خورشید بود. پرتو لیزر میتواند خیلی تحت تأثیر شرایط جوی مانند بارندگی، مه، ابرهای کم ارتفاع، چیزهای موجود در آزمایشهای مربوط به هوا مانند پرندگان قرار گیرد.
دانشمندان نیز طرحهای نویی را جهت حمایت نور از برخورد با موانع را پیشنهاد نمودند. قبل از اینکه لیزر بتواند سیگنالهای تلفن را ارسال کند. اختراع مهم دیگر موجبر فیبر نوری بود که شرکتهای مخابراتی برای ارسال صدا، اطلاعات و تصویر از آن استفاده میکنند. امروزه ارتباطات الکترونیکی بر پایه فوتونها استوار میباشد. تکنولوژی تسهیم طول موج یا رنگهای گوناگون نوری برای ارسال تریلیون بیت فیبر نوری استفاده میکند.
توجه:
برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.