New-Tech Magazine | May 2018 | Special Edition - New-Tech 2018 Exhibition

bio-degradable polymer stents עיבוד "קר" של .7 איור באמצעות לייזר סיב

« לייזר סיב לחיתוך .6 איור )Cutting Laser(

« «

במהלך פרוצדורות רקמות hemostasis רכות, ועוד. ) הישראלית Medinol יציאתה של מדינול ( ) המאפשר טיפול Stent עם התומכן ( בהיצרויות בעורקי הלב בעת צינתור הייתה מהפכה הרבה מעבר להמצאה הגאונית של התומכן עצמו. הפתרון שפותח חוצה את הגבולות בין פעולת אבחון והַדמָיָה לבין טיפול של ממש בהיצרות העורק. לעיתים הצנתר עצמו אינו יכול לחדור את העורק הישראלית EXIMO עקב חסימה. חברת פיתחה סיב אופטי המוליך הספק לייזר בפולסים קצרים יחד עם סכין מיוחדת. השילוב בין השניים מאפשר הסרת החסימה והמשך הבדיקה/טיפול. ) Fiber laser ליזר סיב ( חלוץ לייזרי הסיב היה פרופ' אלי שניצר, שפירסם מאמר תאורטי בנושא כבר ב . הטכנולוגיה של לייזרי סיב מתפתחת 1961 באופן מואץ בשנים האחרונות, וכבר מצויה בשימושים רבים. ) Fiber Laser עיקרון פעולה של לייר סיב ( בלייזר סיב התווך המגביר הינו סיב אופטי ביונים של עפרות נדירות ) doped מאולח ( erbium , ytterbium ) כדוגמת , rare earth ( neodymium , thulium , praseodymium , . פעולת הלזירה dysprosium או holmium מחייבת היפוך אוכלוסין: העלאה של חלק ניכר מהאלקטרונים של אותם יונים פעילים לרמת אנרגיה גבוהה מרמת היסוד. היפוך האוכלוסין מושג באמצעות שאיבה ): בליעה של פוטונים באורך גל pumping ( קצר יחסית. השאיבה מבוצעת על-פי רוב ) של הסיב, מאחר cladding דרך המעטה ( והליבה שלו לרוב קטנה מדי עבור צימוד יעיל של מקור השאיבה. האלקטרונים המעוררים דועכים לבסוף בחזרה לרמת

היסוד, תוך כדי פליטה של פוטונים אחרים, באורך גל ארוך יותר מזה המשמש לשאיבה. האור באורך גל שני זה הוא הנפלט ממקור הלייזר ומשמש לצרכים שונים. כאשר מספר הפוטונים הנפלטים גדול דיו, תהליך הפליטה שלהם הופך מאולץ: פוטון ראשון מגיב עם אלקטרון מעורר ומוביל לפליטה של פוטון שני בעל תכונות זהות. בכך תווך הסיב הנשאב מתפקד כמגבר. לבסוף, המגבר עשוי להפוך למקור אור כאשר הוא מצוי בתוך משוב מתאים: מעין מראות אשר מאפשרות לפוטונים להשלים מספר רב של מהלכים הלוך ושוב לאורך הסיב ובכך להגדיל מאות את ההסתברות לפליטת פוטונים נוספים. בלייזרי סיב, המשוב מושג באמצעות .) Fiber Bragg Gratings סריגים ( בהשוואה לדיודות לייזר במוליכים למחצה, למשל, האור הנוצר בלייזר סיב פרוש על פני שטח חתך גדול יותר, מסדר גודל של מאות מיקרונים רבועים. עקב כך, ניתן להפיק מלייזר סיב הספק גבוה יותר, ולדחוק את המגבלות הנובעות ממנגנוני או Raman Scattering פיזור מתחרים כגון . Brillouin scattering השימוש המוכר ביותר להגברה ופליטה של אור בסיבים אופטיים מבוסס על יוני ). ניתן לשאוב את erbium של ארביום ( , 980nm היונים באמצעות אורך גל של ולקבל הגברה ופליטה של אור באורך . חשיבותם של מקורות 1550nm גל של אלו היא בכך שזהו אורך הגל המשמש בתקשורת אופטית, מאחר והפסדי הסיב בו הם הנמוכים ביותר. ואולם, שימוש ביונים אחרים מוביל בשנים האחרונות לפיתוח לייזרי סיב בטווח רחב של אורכי גל נוספים.

Fiber- מדחף של מטוס משובץ ב .8 איור לניטור מעוותים Bragg gratings

דוגמאות לישום באמצעות ליזרי סיב. ) Marking Laser ( סימון שילוט ביישום זה החומר מסומן באמצעות קרן לייזר, כתחליף לחריטה. הוא שכיח ביותר בעיבוד זכוכית. הסימון נעשה על פני השטח של החומר בלבד. רוב השילוטים נעשים כיום בשיטה זו. )Laser engraving( גילוף לייזר המשמש לגילוף חודר, בעמוק רב יותר מאשר סימון בלבד. כן שיטה זו יעילה שימושים תעשיתיים, כגון עיבוד יהלומים. )Laser ablation( הסרה ביישום זה לייזר הסיב ממיס באופן חלקי את השכבה העליונה של החומר ומסיר אותה (לדוגמא: הסרת כתובת קעקוע). טכנולוגיה דומה עשויה לשמש גם לניקוי .) Laser cleaning משטחים ( )Cutting Laser( חיתוך השימוש בלייזרי סיב לחיתוך מתכות יוצר מהפכה של ממש בתעשייה. השימוש בדיסק לחיתוך הינו תהליך יקר ומסורבל המחייב החלפת דיסקים לעיתים קרובות. לייזר סיב מאפשר חיתוך ללא מגע בחומר עצמו. אין צורך לעבד את החומר לאחר החיתוך, ואיבוד החומר הוא מיזערי (אם בכלל). )Drilling Laser( קידוח השימוש בלייזר מאפשר מהירות קידוח

New-Tech Magazine l 50