لیزر بار چیست+علائم سوختگی و راهنمای خرید و تعمیر لیزر بار

در سال های اخیر، دستگاه‌های لیزر دایودی (Diode Lasers) به‌عنوان یکی از کارآمدترین منابع نور همدوس و پرتوان در حوزه‌های پزشکی، زیبایی و صنعت شناخته شده‌اند. قلب تپنده‌ی این دستگاه‌ها لیزربار (Laser Bar) یا لیزر سورس (Laser Source) است. سورس لیزر، قطعه‌ای نیمه‌هادی است که وظیفه‌ی اصلی آن، تبدیل انرژی الکتریکی به تابش نوری منسجم و قدرتمند می‌باشد. در واقع، همان‌طور که موتور در خودرو وظیفه‌ی حرکت را بر عهده دارد، لیزربار در دستگاه لیزر، نیروی محرکه‌ی تولید پرتو لیزر را تأمین می‌کند.

لیزر سورس که همانطور که گفتیم با عنوان “لیزر بار” هم شناخته شد اولین بار در سال ۱۹۶۲ توسط دو گروه آمریکایی به رهبری رابرت هال در مرکز تحقیقات جنرال الکتریک و توسط مارشال ناتان در IBMT.J از انتشار منسجم یک دایود نیمه هادی گالیم آرسنید، تولید و منتشر شد. لیزر source، یک منبع تولید نور لیزر به حساب می آید که از نظر علم فیزیک هر پرتو نور دارای طول موج، انرژی و فرکانس می باشد.

ساختار و اجزای اصلی لیزر بار

قطعه‌ی لیزربار از مجموعه‌ای از دیودهای لیزری تک‌مد (Single-Emitter) تشکیل شده است که به‌صورت خطی بر روی یک ساب‌استریت نیمه‌هادی مانند GaAs (گالیم آرسنید) یا InGaAsP مونتاژ می‌شوند. هر لیزربار شامل چندین خط و کانال فعال است که هر یک از آن‌ها پرتو لیزر را در طول موج‌ها و توان‌های مختلف تولید می‌کنند. این آرایش خطی و چندکاناله موجب می‌شود خروجی نوری با توان بالا، پایداری حرارتی مناسب و راندمان نوری بالا حاصل شود، به‌گونه‌ای که در دستگاه‌های لیزر دایود، توان خروجی کلی لیزربارها می‌تواند بین ۶۰۰ تا ۱۸۰۰ وات متغیر باشد.

اجزای اصلی لیزر بار

• محیط نگهدارنده (Cavity): این محیط نور لیزری که توسط لیزرسورس تولید می‌شود را تقویت می‌کند که شامل آینه ها، منشورها و دیگر عناصر نوری می‌باشد.
• منبع انرژی: این منبع، انرژی لازم را برای عملکرد بهتر سورس لیزر تامین می‌کند؛ این انرژی از طریق منبع تغذیه تامین می‌شود.
• Active Region (منطقه فعال): ناحیه‌ای که گسیل القایی (Stimulated Emission) و تولید فوتون در آن اتفاق می‌افتد.
• Collimating Optics: اجزای نوری برای هم‌راستاسازی پرتو خروجی.
• Bonding Layer: لایه‌ی اتصال حرارتی و الکتریکی بین لیزر بار و صفحه‌ی خنک‌کننده.
• منبع تغذیه و سیستم هماهنگ‌سازی: کنترل‌کننده‌ی جریان و زمان‌بندی پالس‌ها برای عملکرد دقیق و پایدار.

عملکرد لیزر بار

لیزر بار از یک پیوند بین دو نیمه‌هادی نوع P و N تشکیل می‌شود. هنگامی که جریان الکتریکی از این پیوند عبور می‌کند، الکترون‌ها از ناحیه‌ی N به P حرکت کرده و در ناحیه‌ی فعال با حفره‌ها ترکیب می‌شوند. این فرایند باعث آزاد شدن فوتون‌ها می‌شود. فوتون‌های آزادشده در بین دو آینه‌ی بازتابی داخلی رفت و برگشت می‌کنند و طی فرایند تقویت نوری، پرتو لیزری بسیار همدوس و متمرکزی ایجاد می‌گردد.

انواع لیزر بار

لیزرسورس ماکروچنل

در لیزربارهای ماکروچنل (Macrochannel)، بارها روی صفحات مسی قرار گرفته‌اند و آب از کانال‌های بزرگ میان آن‌ها عبور می‌کند تا حرارت را کاهش دهد. این طراحی باعث بازیافت آب خنک کننده و افزایش پایداری حرارتی می‌شود، اما به‌دلیل تماس ناقص آب با سطح مسی، انتقال حرارت در همه‌ی سطوح کامل نیست. در نتیجه، هرچند این نوع لیزربار توان بالا و عمر بیشتری دارد، اما در دفع یکنواخت گرما محدودیت‌هایی دارد.

لیزربار میکروچنل

لیزر سورس‌های میکروچنل (Microchannel) نسل جدیدتر لیزربارها هستند که با کانال‌های بسیار باریک در حد میکرون برای عبور آب طراحی شده‌اند. این ساختار موجب خنک‌سازی یکنواخت، پایداری حرارتی بیشتر و دو برابر شدن طول عمر نسبت به مدل‌های ماکروچنل می‌شود. از جمله دستگاه‌های مجهز به این فناوری می‌توان به دایود پارادایس پرو (Paradise Pro) اشاره کرد که به‌دلیل استفاده از لیزربار میکروچنل، بازدهی و دوام بسیار بالایی دارد.

جالب است بدانید دستگاه‌های مدرن مانند لیزر تیتانیوم (Titanium Laser) نیز از همین قطعه حیاتی یعنی لیزربار استفاده می‌کنند. در این دستگاه‌ها، لیزربارهای چند‌طول‌موجه ۷۵۵، ۸۰۸ و ۱۰۶۴ نانومتر به‌کار رفته‌اند تا همزمان انواع پوست و مو را هدف قرار دهند. این ویژگی باعث شده لیزر تیتانیوم یکی از کارآمدترین دستگاه‌ها برای حذف موهای زائد در کلینیک‌های زیبایی مدرن باشد.

ویژگی‌های فنی و و طول موج‌ها

خنک‌سازی و افزایش طول عمر

از آن‌جا که لیزر بار چگالی جریان بالایی دارد، دفع حرارت آنها اهمیت ویژه‌ای دارد. استفاده از سیستم‌های Microchannel Cooling (MCC) یا Conductive Cooling، به‌همراه نگهداری منظم (تعویض آب، فیلترها و استفاده از آب مقطر)، نقش کلیدی در جلوگیری از سوختگی لیزر بار دارد. نکات کلیدی برای افزایش عمر لیزربار :

• حفظ دمای محیط کار در محدوده‌ی خنک (۱۸ تا ۲۲ درجه سانتی‌گراد)
• استفاده از استابلایزر سروو موتور برای جلوگیری از نوسانات برق
• تعویض ماهیانه‌ی آب سیستم خنک‌کننده
• عدم فشار بیش از حد ماشه‌ی شات (اجازه‌ی ریکاوری بین هر ۵۰۰ شات)

مزایا و معایب لیزر بارها

مزایا:

• توان خروجی بالا و نور یکنواخت
• دقت و تمرکز عالی
• ابعاد کوچک و عمر طولانی
• راندمان بالا در تبدیل انرژی

معایب:

• حساسیت بالا به دما
• نیاز به سیستم خنک‌سازی دقیق
• احتمال سوختگی در اثر نوسان برق یا گرد و غبار

لیزر دایود و نقش لیزر بار در حذف موهای زائد

در دستگاه‌های دایود، لیزربار منبع تولید نور لیزر با طول موج ۸۰۸ نانومتر است. این طول موج جذب بالایی در ملانین فولیکول مو دارد و در عین حال ایمنی بالایی برای پوست فراهم می‌کند.عملکرد لیزر دایود بر اساس اصل فوتوترمولیز انتخابی (Selective Photothermolysis) است؛ یعنی نور لیزر فقط رنگدانه‌ی فولیکول را هدف می‌گیرد، بدون آن‌که به بافت‌های اطراف آسیب بزند.

مزایای کلینیکی لیزر دایود با لیزر بار:

• کاهش تا ۹۰٪ موهای زائد پس از چند جلسه
• مناسب برای انواع رنگ پوست و مو
• حداقل زمان ریکاوری
• نفوذ عمیق‌تر نسبت به دستگاه لیزر الکساندرایت یا IPL

عوامل تأثیرگذار بر طول عمر لیزر بار

• • کیفیت ساخت و برند تولیدکننده
  • دمای محیط کار و تهویه‌ی مناسب
  • دفعات استفاده و استراحت بین جلسات
  • تعویض منظم فیلترها و آب دستگاه
  • استفاده از برق پایدار و محافظ ولتاژ

میانگین عمر مفید لیزربارها بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ ساعت کارکرد مداوم است.

علائم سوختن لیزر بار

لیزربارها ممکن است در اثر استفاده‌ی طولانی‌مدت، افزایش دما یا ضعف در سیستم خنک‌سازی دچار افت عملکرد یا سوختگی شوند. شناسایی سریع این علائم اهمیت زیادی دارد، زیرا خرابی لیزربار تأثیر مستقیم بر کیفیت و دقت شات‌های دستگاه لیزر دارد و در صورت بی‌توجهی، می‌تواند باعث افت نتایج درمانی و آسیب به سایر قطعات دستگاه شود.

از مهم‌ترین نشانه‌های خرابی لیزربار می‌توان به کاهش توان و شدت تابش لیزر، تغییر در رنگ یا طیف نور، افزایش غیرعادی دمای دستگاه، خاموشی ناگهانی در حین کار، و ایجاد لکه یا خطوط تیره روی سطح لیزربار اشاره کرد. همچنین کاهش اثرگذاری درمان یکی از واضح‌ترین علائم افت بازده نوری در دستگاه است. بنابراین، در صورت مشاهده‌ی هر یک از این موارد، بهتر است دستگاه بلافاصله خاموش شده و توسط کارشناس فنی بررسی شود تا از آسیب جدی‌تر و هزینه‌های بیشتر جلوگیری کرد.

نتیجه‌گیری

لیزر بار یا منبع لیزر، هسته‌ی اصلی هر سیستم لیزری است. این قطعه با ترکیب فناوری نیمه‌هادی، اپتیک دقیق و سیستم خنک‌سازی پیشرفته، توانسته تحولی بزرگ در صنعت زیبایی، پزشکی و اپتوالکترونیک ایجاد کند. در دستگاه‌های دایود لیزر موهای زائد، انتخاب لیزربار با کیفیت بالا (به‌ویژه مدل‌های میکروچنل) تضمین‌کننده‌ی ایمنی، دوام و کارایی طولانی‌مدت است.