ليزر أحمر

أنواع الليزر الأحمر

يشير مؤشر الليزر إلى أداة صغيرة محمولة تستخدم شعاعًا ليزريًا لتسليط الضوء على أو الإشارة إلى عناصر محددة. على مر السنين، طورت مؤشرات الليزر لتلبية احتياجات مختلفة في مختلف القطاعات. بينما يتم استخدام بعضها للأنشطة الترفيهية، يتم استخدام البعض الآخر في بيئات مهنية. بعض ألوان مؤشرات الليزر الأكثر شيوعًا هي الأخضر والأزرق والأرجواني.

تُصدر مؤشرات الليزر أشعة ليزرية مرئية. قد يختلف انحناء شعاع الليزر مع درجة الحرارة أو الضغط الجوي. قد يؤثر هذا التباين أيضًا على وضوح النقطة في نهاية الشعاع. تُصنف مؤشرات الليزر عادةً وفقًا لما يلي ؛

• مخرجات الطاقة: تأتي مؤشرات الليزر بمخرجات طاقة مختلفة، تقاس عادةً بالميلي واط (mW). يبلغ متوسط مؤشر الليزر الأحمر حوالي 5mW، بينما قد يكون البعض الآخر أعلى أو أقل، اعتمادًا على الطراز والاستخدام المقصود. يمكن للليزر ذو الطاقة العالية أن ينتج أشعة أكثر كثافة، لكن قد تخضع أيضًا لأنظمة تنظيمية أكثر صرامة. تتمتع مؤشرات الليزر منخفضة الطاقة (عادةً ما تكون أقل من 1mW) بأشعة أقل كثافة وأكثر أمانًا للاستخدام العام.
• طول الموجة: تأتي أشعة الليزر بألوان مختلفة، والتي تختلف مع طول موجة شعاع الليزر. تتراوح مؤشرات الليزر الحمراء بشكل عام بين 620 نانومتر و 750 نانومتر. تميل مؤشرات الليزر الضوئية الحمراء إلى أن تكون ساطعة وسهلة الرؤية بين 635 نانومتر و 650 نانومتر. ومع ذلك، يجب مراعاة اعتبارات أخرى، مثل مدى وضوح شعاع الليزر في الهواء أو الدخان، وحساسية شعاع الليزر للعين المجردة، واحتمالية اختراق الليزر للجلد أو العين. تعتمد هذه العوامل على طول موجة شعاع الليزر.
• آلية التبريد: تحتوي مؤشرات الليزر المستمرة والمؤشرات الليزرية الغازية على آلية تبريد. تُنتج الليزر المستمرة شعاعًا ليزريًا ثابتًا، بينما قد يكون لدى الليزر الغازي (مثل الليزر الهيليوم نيون) آلية تبريد لتبديد الحرارة. تضمن آلية التبريد أن يعمل الليزر في درجة حرارة مناسبة لأداء ثابت وعمر طويل.
• التطبيق: تُستخدم مؤشرات الليزر في تطبيقات مهنية وشخصية مختلفة. غالبًا ما تُستخدم في بيئة مؤتمرات أو فصول دراسية لجذب الانتباه إلى نقطة معينة على شاشة أو لوحة. يستخدمها علماء الفلك للإشارة إلى النجوم والمجموعات النجمية في سماء الليل. يستخدم عمال البناء الليزر الأحمر في تسوية الأرض والجدران. تحتوي المدفعية وبعض بنادق الصيد أيضًا على مشاهد ليزرية للتوجيه بشكل أكثر دقة.

وظيفة وميزات الليزر الأحمر

تُقاس الليزر الحمراء بطول الموجة نانومتر في الجزء الأحمر من الطيف. يعتمد الرقم الدقيق على الطاقة.

• الوضوح

  يمكن للعين البشرية رؤية 635 نانومتر بشكل جيد للغاية، وستُرى الليزر منخفضة الطاقة بالقرب من هذا الرقم بشكل أقوى من تلك التي تبلغ 650 نانومتر. ستُرى القوى المنخفضة مثل 1mW و 5mW عند 635 نانومتر بسهولة، بينما قد يكون من الصعب رؤية 1mW و 5mW عند 650 نانومتر. قد تبدأ القوى العالية في لسع العينين، و 1.0 mW يُعتبر الحد الأقصى للتعرض المسموح به (MPE) للعين. قد تكون الليزر التي يبلغ طولها 660 نانومتر باهتة جدًا بحيث لا تُرى أثناء النهار، بينما ستكون 635 نانومتر أكثر سطوعًا بكثير. ستحصل القوى العالية على نقطة أكثر سطوعًا على مسافة أبعد، لكن النقاط قد تكون صغيرة جدًا ومُركزة، مما يتطلب عدسات ذات تركيز أوسع.

• التباين

  تلتقط العين البشرية اللون الأحمر 635 نانومتر بشكل جيد للغاية في معظم ظروف الإضاءة. ومع ذلك، في ضوء الشمس الساطع، قد يكون من الصعب رؤية هذا الليزر. قد تواجه الليزر الخضراء منخفضة الطاقة صعوبة أكبر في الرؤية في الليل ضد سماء مظلمة مقارنة بالليزر الحمراء. تكون أشعة الليزر الحمراء مرئية عند أي قوة أو طول موجة لأن الشعاع يمكن رؤيته كخط متقطع في الهواء ناتج عن تشتت ضوء الليزر. يمكن أن تُظهر أيضًا أشعة الليزر بشكل أوضح في الدخان والجليد والضباب.

• داخل المباني

  - تعمل الليزر الحمراء بشكل جيد في المناطق ذات الإضاءة المتوسطة إلى المنخفضة، لكنها تعمل بشكل سيئ في الغرف الساطعة لأن نقطة الليزر والشعاع يصبحان غير مرئيين ضد الخلفيات الساطعة مثل الجدران البيضاء والنوافذ.

  - تُوفر الخلفيات ذات التباين العالي أفضل وضوحًا، لذلك تعمل حبر الحبر الأحمر على الورق الأبيض بشكل جيد.

  - يمكن أن تسبب الليزر الوهج والعمى، لذلك يجب التعامل معها بحذر وقد تكون هناك حاجة إلى نظارات واقية مناسبة.

• في الهواء الطلق

  - يمكن رؤية شعاع الليزر الأحمر في الهواء في ظل ظروف جيدة، ويمكن توجيه النقطة إلى أهداف بعيدة خلال النهار من الليزر 1mW أو 2.0mW، مؤشرات الليزر.

  - في ظل ظروف جيدة، يمكن تتبع شعاع الليزر من المصدر إلى الهدف، لذلك من الأسهل العثور على الهدف وضربه باستخدام الشعاع.

  - بالقرب من الخلفيات المظلمة في الليل، يمكن رؤية نقطة الليزر الحمراء بسهولة أكبر من النقطة الخضراء لأن الوهج والتلوث الضوئي يجعل النقطة الخضراء أصعب في الرؤية.

  - يعمل شعاع الليزر الأحمر بشكل جيد في المطر أو الثلج لأن هذه الوسائط تُشتت الضوء بشكل أكثر فعالية.

السيناريوهات

تُستخدم مؤشرات الليزر في تطبيقات متعددة عبر الصناعات. فيما يلي الاستخدامات الرئيسية لمؤشرات الليزر الخضراء:

• العروض التقديمية والتدريس

  تُعد مؤشرات الليزر أدوات ممتازة للعروض التقديمية الحديثة. تساعد على لفت الانتباه إلى حقائق أو رسوم بيانية مهمة على الشرائح. كذلك، يستخدمها المعلمون لتسليط الضوء على المعلومات على اللوحة دون الإشارة إليها فعليًا.

• التطبيقات العسكرية

  يستخدم الجيش أدوات الليزر لاستهداف وتعيين الأهداف. تحسن الطبيعة الدقيقة لهذه الأجهزة الليزرية فعالية العمليات والمهام الجوية الأرضية المشتركة. كذلك، تتمتع علامات الليزر الخضراء للجيش بأشعة بعيدة المدى مرئية في الليل.

• البناء والمسح

  يستخدم مهنيو البناء أشعة الليزر في تسوية ومحاذاة الهياكل مثل الأعمدة والجدران والمباني. يستخدم المساحون أيضًا أدوات الليزر في قياس المسافات بدقة.

• التطبيقات الطبية

  تُعد الليزر أدوات حيوية في العديد من العلاجات الطبية. تساعد في علاج أمراض الجلد وإزالة الشامات والوشم. تُزيل أشعة الليزر الطبية أيضًا الدهون الزائدة أثناء الجراحة وتعالج أمراض العين.

• علم الفلك ومراقبة النجوم

  يستخدم الباحثون أشعة الليزر القوية في دراسة الغلاف الجوي. كذلك، يستخدمون شعاع الليزر الأخضر الساطع في الإشارة إلى النجوم والكواكب والأجرام السماوية الأخرى في الفضاء. يمكن لعشاق الفلك استخدام جبل مؤشر الليزر لتركيب التلسكوب لعمل إشارة مماثلة.

• تجارب علمية

  تساعد الليزر في إنجاز العديد من التجارب الفيزيائية والهندسية بنجاح. يستخدم المعلمون أيضًا أشعة الليزر في توضيح المبادئ العلمية مثل انكسار الضوء وانعكاسه والحمل الحراري.

• الترفيه والفعاليات

  تُنشئ عروض الليزر عروضًا ضوئية جميلة في الحفلات الموسيقية والحفلات والنوادي الليلية. يستخدم منظموا الفعاليات أيضًا الليزر في إنشاء مجموعات إضاءة مذهلة للمهرجانات والفعاليات الخاصة. يمكن لجهاز عرض الليزر إنشاء ألوان ضوئية متعددة، بما في ذلك الليزر الحمراء والخضراء.

كيفية اختيار الليزر الأحمر

عند شراء الليزر الأحمر للتطبيقات الصناعية، فكر في ما يلي لضمان اختيار النموذج الصحيح والأكثر فعالية من حيث التكلفة.

• الميزانية: عند شراء الليزر الأحمر لشركة صناعية، ضع الميزانية في الاعتبار أولاً. قد يكون شراء الليزر الأحمر بأسعار منخفضة مغريًا، ولكن ضع في اعتبارك عوامل أخرى مثل تكاليف التشغيل ومتطلبات الصيانة. شراء جهاز له عائد استثمار طويل الأجل، على الرغم من ارتفاع التكلفة الأولية، سيكون خيارًا جيدًا للمستخدمين.
• تكاليف التشغيل: عند شراء الليزر الأحمر للتطبيقات الصناعية، ضع الميزانية في الاعتبار أولاً. قد يكون شراء الليزر الأحمر بأسعار منخفضة مغريًا، ولكن ضع في اعتبارك عوامل أخرى مثل تكاليف التشغيل ومتطلبات الصيانة. شراء جهاز له عائد استثمار طويل الأجل، على الرغم من ارتفاع التكلفة الأولية، سيكون خيارًا جيدًا للمستخدمين.
• الصيانة: قبل شراء الليزر الأحمر، فكر في المواد وعملية الإنتاج. سيكون للجهاز ذو البنية القوية والمصنوع من مواد تدوم طويلاً عمر عمل طويل. اختر نظام ليزر مُصمم باستخدام تقنية الليزر الأحمر ذات مكونات تدوم طويلًا، مثل مضخة الليزر والمرايا المجوفة والوسط الليزر. ستحتاج هذه الليزر إلى استبدال أقل تكرارًا.
• التوازي: عند شراء أقلام الليزر الأحمر، فكر في التوازي، أو مدى تركيز الشعاع. عندما يصطدم الشعاع بهدف بعيد، تُنتج الليزر المتوازية بشكل جيد بُقعة صغيرة. ستُنتج أشعة الليزر ذات التوازي الضعيف بُقعة كبيرة. بالنسبة لمعظم التطبيقات، يكون الشعاع المتوازي بشكل جيد أفضل.
• اختيار قطر الشعاع الصحيح: عند شراء أقلام الليزر الأحمر، فكر في قطر الشعاع أو سمك الشعاع. تُنتج الليزر ذات قطر الشعاع الصغير شعاعًا مُركزًا بإحكام يمكن أن يكون بعيدًا. ومع ذلك، تُعد الليزر الحمراء ذات الأشعة الأكبر أفضل للتطبيقات القريبة من الهدف.
• التنظيف: عند شراء ليزر أحمر لمنظمة صناعية، يجب على المشترين النظر في تنظيف الزجاج الليزر المكسور. يمكن أن تتكسر الليزر الحمراء والليزر البلورية، مما يؤدي إلى قطع حادة يمكنها أن تقطع الجلد. إذا كنت تعمل بليزر أحمر يستخدم الزجاج، فاختر طرازًا ذو زجاج قوي لن يتكسر.
• النطاق: اختر نماذج الليزر الحمراء التي يمكنها قياس المسافة المطلوبة. خذ في الاعتبار وضوح النموذج في النطاق المطلوب وخارج مواصفاته.
• التطبيق: سيساعد معرفة التطبيق المستخدمين على اختيار ليزر أحمر لشرائه. أعد قائمة بجميع التطبيقات التي سيتم استخدام الليزر من أجلها ومُتطلباتها المتعلقة بها. ابحث عن عدة نماذج من الليزر الحمراء لرؤية كيف تتناسب مع الخُطط.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هي الاختلافات بين مستويات الليزر وعلامات الليزر؟

ج1: تُعد مستويات الليزر أدوات تستخدم الليزر في إنشاء خطوط أفقية ورأسية. تُستخدم بشكل أساسي في البناء وغيرها من تطبيقات البناء لضمان الدقة والمحاذاة. على سبيل المثال، يُنشئ جهاز خط الرصاص الليزر خطًا رأسيًا يمكن بناء الجدران والهياكل الأخرى حولها. من ناحية أخرى، تُعد علامة الليزر مصطلحًا أكثر عمومية لأداة تستخدم ليزرًا في ترك علامة أو إنشاء خط دليل. يمكن استخدام علامات الليزر في مختلف الصناعات لتمييز المواد أو نحتها أو قطعها، بما في ذلك المعادن والزجاج والقماش. بينما تستخدم كلتا الأدوات الليزر، فهما تُخدم أغراضًا مختلفة وتُستخدم بشكل أساسي في مختلف الصناعات. ومع ذلك، فقد تُشارك في تقنية الليزر المتشابهة.

س2: كيف يمكن تحسين وضوح شعاع الليزر الأحمر؟

ج2: قد يشمل تحسين الوضوح العمل خلال النهار وظروف الإضاءة، وإبراز كشف الشعاع من خلال نظارات الليزر أو علامات التحذير، واستخدام مُشتتات الشعاع لانتشار الشعاع الأوسع.

س3: كيف تتوافق مع لوائح السلامة عند استخدام الليزر الأحمر؟

ج3: للامتثال للمعايير الآمنة عند التعامل مع شعاع الليزر الأحمر، يجب على المستخدمين تحديد أخطار الليزر، تصنيف الليزر وفقًا للأقسام، واتباع إرشادات سلامة الليزر.

س4: كيف يمكن لعلامات الليزر الحمراء تحسين الإنتاجية؟

ج4: تُحسّن علامات الليزر الحمراء الإنتاجية من خلال تبسيط المهام. تُحقق ذلك من خلال توفير إرشادات واضحة، وإبراز الدقة، وتقليل أخطاء القياس، من بين أشياء أخرى.