لیزر از مدرسه تا صنعت
استفاده از فوتون های نور خورشید و تبدیل انرژی آن به الکتریکی، گرمایی صنعت جدیدی را به وجود آورده است، ساخت نیروگاه های خورشیدی تنها با استفاده از اندکی از انرژی نور خورشید کار می کند، اما علاوه بر نورافشانی خورشید هر عنصر در شرایطی خاص با طول موج مشخصی، از خود نور ساطع می کند.
اما مهم تر از تولید نور در عناصر، نحوه تحریک و مدیریت اجزای اتم برای تولید نور دلخواه ماست، هر نوری دارای فرکانس خاص خود است در واقع هر رنگی با یک فرکانس مشخص ساطع می شود، در منبع تولید، لیزر با شیوه های خاصی انرژی های تابشی از عناصر را به یک فرکانس هدایت می کنند، به زبان ساده تر نوری تک رنگی با انرژی فوتونی و نفوذ بسیار زیاد تولید می کنند، این نور قادر است با ظرافت به درون مواد نفوذ کند و برش ها، جوش ها و سایش های میکرونی انجام دهد.
سایش نوازش گونه فلزات تا پوست آدمی، جراحی های پزشکی و بریده شدن آسان فلزات سخت، و اندازه گیری های دقیق و انتقال نور گونه اطلاعات در اینترنت تنها بخشی از کاربردهای لیزر در پیرامون ماست.
دکتر محمدصادق ذبیحی در گفت و گو با خبرنگار علمی ایرنا با بیان این که کارهایی که لیزر انجام می دهد، از عهده سایر فناوری ها بر نمی آید، گفت: فناوری لیزر به واسطه سادگی کار و کیفیت بالا در زمان کمتر دنیای جدیدی به روی بشر گشوده است.
وی افزود: خصیصه شناخت پدیده های طبیعی بشر و کنجکاوی او در نحوه به وجود آمدن نور، باعث پدید آمدن علم فوتونیک شد' به وسیله آن لیزر کشف و در اندازه گیری های دقیق و برش مواد به صنعت راه پیدا کرد.
***در حال تدوین نقشه راه استفاده از لیزر هستیم
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی گفت: ستاد توسعه فناوری های لیزر، فتونیک و ساختارهای میکرونی از ابتدای سال 95 کار خود را شروع کرده و مشغول ساماندهی ارکان خود است مهمترین رکن نیز شورای ستاد است دارای اعضای حقوقی و حقیقی است.
ذبیحی ادامه داد: در حال حاضر روی چارت و برنامه ستاد کار می کنیم و در حال تنظیم برنامه و بودجه برای فعالیت های کوتاه مدت و بلندمدت هستیم، مذاکرات برای تنظیم سند اجرایی ستاد در زمینه لیزر و فتونیک با شرکت های تخصصی آغاز شده و فعالیت های مقدماتی در جریان است.
***لیزر، فتونیک و ساختارهای میکرونی جداناپذیر هستند
وی با اشاره به این که لیزر و فوتونیک از هم قابل تفکیک نیستند، گفت: یکی از ابزارهای اصلی فتونیک لیزر است و در اغلب کارهایی که برای فتونیک انجام می دهیم نمی توانیم لیزر را جدا کنیم و یا نقش لیزر را در نظر نگیریم. وقتی که از توسعه فناوری لیزر حمایت می کنیم، در واقع از فناوری های پیشرفته فتونیک حمایت کرده ایم.
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی علت اینکه در عنوان این ستاد حوزه لیزر و فوتونیک از هم تفکیک شده است، ویژگی های حوزه لیزر دانست و گفت: ویژگی هایی در لیزر هست که شاید در سایر فناوری های فتونیک وجود نداشته باشد. به همین خاطر، لیزر را با توجه به ویژگی ها و کاربردها و اثرات خاصی که در زندگی امروز و به خصوص در کشور ما دارد، جدا کردیم.
وی افزود: اگر به دقت نگاه کنیم هر سه مورد عناوین یعنی لیزر، فتونیک و ساختارهای میکرونی در ستاد به نوعی همه با هم مرتبط بوده و از هم جدا ناپذیر هستند.
ذبیحی بیان کرد: کارهایی که در میکروالکترونیک ها انجام می دهیم در راستای استفاده از فتونیک است، این سه شاخه دارای ویژگی های خاص و مرتبط با هم هستند.
***جایگاه فتونیک ایران در مقایسه با کشورهای دیگر جهان
وی در توضیح جایگاه فوتونیک ایران در مقایسه با دیگر کشورهای جهان گفت: فتونیک حوزه های مختلفی دارد، در پزشکی گرچه فعالیت هایی انجام می شود اما به روز نیست، در این بخش که به آن بیوفوتونیک گفته می شود، ممکن است فاصله ما با جهان زیاد باشد. اما در زمینه به کارگیری ارتباطات نوری، که نوع فتونیک ارتباطات در انتقال داده هاست، با وجودی که از نظر صنعتی نزدیک نیستیم، اما از نظر کاربردی بهره بسیاری از آن می بریم.
ذبیحی ادامه داد: همچون سایر کشور ها ما نیز در صحنه فتونیک فعال هستیم. در صنعت که عمده کار به استفاده از لیزر برمی گردد، گام هایی برداشته ایم، صنعت ما اندکی با با کاربردهای لیزر و فتونیک آشنا است، می توان گفت حرکت هایی که شروع شده امیدوار کننده است. اما استفاده از آن نیازمند ترویج و تبلیغ لیزر در صنعت است.
**لیزر و کاربرد آن در صنعت و پزشکی
جوش و برش انواع مواد در صنعت با کمک لیزر انجام می شود در این روش علاوه بر کاهش تلفات و بالا رفتن سرعت و دقت نیز بسیار بیشتر است.
در پزشکی نیز انجام اعمال جراحی مختلف با کمک لیزر و با عوارض جانبی کمتری انجام می شود.
تولید منابع لیزری و به کار گیری آن در حوزه های درمان، صنعت و تجاری سازی آن دو شاخه جدا اما به هم وابسته اند.
***ضرورت توسعه شرکت های دانش بنیان میکروالکترونیک
ذبیحی بیان کرد: بخش زیادی از آثار و کارهایی که در میکروالکترونیک ها انجام می دهیم، به فتونیک برمی گردد. البته همه اینها صد درصد همدیگر را پوشش نمی دهند. ولی بیشتر کارهایشان به هم مرتبط است.
وی با اشاره به این که شرکت های دانش بنیان در این زمینه فعالیت ندارند، گفت: در زمینه ساختارهای میکرونی به دلیل این که ساختارهایش در کشور کم و بسیار محدود است، هنوز در این زمینه شرکت دانش بنیانی را نتوانسته ایم شناسایی کنیم. با این حال توسعه این فناوری یکی از ضرورت های کشور است که باید با کمک معاونت علمی و فناوری آن را ایجاد کنیم.
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی علت نبود شرکت دانش بنیان در حوزه ساختارهای میکرونی را هزینه بر بودن زیر ساخت های آن عنوان کرد و افزود: این کار هزینه بر است و نیازمند سرمایه گذاری های سنگینی برای ایجاد زیرساخت آن هستیم. با این وجود، استقلال صنعتی در بخش میکروالکترنیک، هزینه بر بودن آن را توجیه می کند.
***ترویج و توسعه کاربرد لیزر
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی گفت: کاربرد لیزر نیازمند فرهنگ سازی است، آشنایی با لیزر و کاربردهای باید از سنین پایین تر و از مدارس آغاز و با پرورش آن در دانشگاه ها در صنعت و درمان کاربردی شود.
ذبیحی افزود: ناشناخته بودن لیزر و کاربرد آن در جامعه، استفاده از آن را محدود کرده است آشنایی دانش آموزان با این ابزار مهم افراد علاقمند به این رشته را افزایش می دهد.
وی ادام داد: صنعت کشور نیز آشنایی کافی با کاربرد لیزر و منافع اقتصادی آن ندارند و ناشناخته بودن این ابزار مانعی برای استفاده از آن شده است.باید ضمن آشنا کردن دانش آموزان با لیزر، صنعتگران گران را نیز با کاربرد آن آشنا کرد.
***کاربردی کردن لیزر باید توسط شرکت های دانش بنیان انجام شود
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، استقلال در هر بخش صنعتی نیازمند سرمایه گذاری سنگینی است.
ایجاد و توسعه بخش میکروالکترنیک یکی از ضرورت ها و اهداف این ستاد است که بر اساس سیاست های کلان نظام پیگیری و اجرا خواهد شد.
وی با بیان این که تمام فناوری هایی که به نحوی با فوتون مرتبط می شوند در حوزه فوتنیک قرار می گیرند، افزود: از مخابرات نوری تا لیزر در بخش فناوری های فتونیک قرار دارند.
وسعت و گستردگی حوزه فوتونیک بیشتر از لیزر است در مخابرات نوری، لیزر نقش اصلی را بازی می کند. لیزر و فتونیک مکمل هم هستند اگر چه ما لیزر را جزیی از فتونیک میدانیم.
ذبیحی در راستای شرکت های دانش بنیانی که در زمینه فوتونیک فعالیت دارند گفت: شرکت هایی که در زمینه لیزر کار میکنند در زمینه فتونیک هم فعال هستند. اما خیلی از شرکتها هستند که در زمینه سخت افزارها یا نرم افزارهایی کار میکنند که مربوطه به حوزه فناوری های فتونیک است.
از جمله شرکت های دانش بنیانی را داریم که قطعات مخابرات نوری را می سازندو یا کسانی روی آشکار ساز نوری و اپتو الکترونیک کار میکنند و تعداد اینها بیشتر از لیزری ها است. در حال حاضر آنهایی که مستقیم روی لیزر کار میکنند تعداد شان محدود و شاید کمتر از ده تا است و در زمینه فتونیک این تعداد بیشتر است.
دبیر ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی گفت: صنعت لیزر را می توان به دو بخش تولید و کاربردی کردن لیزر تقسیم کرد.
ذبیحی افزود: مهمترین قسمت یک منبع تولید لیزر 'محیط فعال' یا فضای تولید لیزر است، قسمت های دیگر منبع لیزر قطعات اپتیکی، اپتو مکانیکی، منبع تغذیه هستند که این چهار قسمت در شرکت های دانش بنیان طراحی و تولید می شوند.
وی بیان داشت: بخش مهم دیگر این صنعت کاربردی کردن آن و به کار گیری منبع لیزر در صنعت و پرشکی است. کاربردی کردن لیزر با ایجاد علاقه در تولید کنندگان و فعالیت شرکت های دانش بنیان و ایجاد خوشه های صنعتی امکان پذیر است، این ستاد قصد دارد با رفع موانع قانونی و تامین اعتبار با دعوت از نخبگان و صنعتگران این صنعت را رونق دهد.
سایت اطلاع رسانی ستاد توسعه فناوری های لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری با آدرس اینترنتی:http://slpm.isti.ir آماده تبادل دو سویه اطلاعات با پژوهشگران و صنعتکاران است.
مطالعات در این رشته از 40 سال پیش در ایران آغاز شده و هم اکنون چهار شرکت دانش بنیان در تولید منابع لیزر و قطعات آن فعال هستند.
