تطوير ليزر جديد يمكنه أن يحسن من تقنيات التصوير المستقبلية

تم تطوير ليزر جديد من ليزرات أنصاف النواقل* في جامعة Yale الأميركية يمكن أن يؤدي إلى تحسين دقة التصوير بشكل كبير وذلك للجيل المقبل من تقنيات التصوير المجهري microscopy، و أجهزة الإسقاط الليزرية Laser projectors، الطباعة الضوئية photolithograpghy ، و التصوير ثلاثي الأبعاد holograpghy، والتصوير الكيمائي الحيوي biomedical imaging.

يدمج هذا الابتكار بين سطوع ضوء الليزر العادي ( تحديدا الليزر ذو المجاوب الفوضوي Chaotic Cavity Laser ) و دقة الصورة الناتجة عن ثنائي القطب الباعث للضوء LED. لقد كان البحث عن مصادر أفضل للضوء لاستخدامه في تطبيقات التصوير السريع ذو المجال الكامل**، موضوعاً للتجارب والأبحاث المكثفة في السنوات الأخيرة. تعاونت في إنجاز هذا البحث مخابر وأقسام كثيرة في جامعة Yale في هذا البحث، إضافة لإسهامات من علماء في الفيزياء التطبيقية والهندسة الكهربائية والطب الحيوي وعلم الأشعة التشخيصي.

" يعتبر الليزر ذو المجاوب العشوائي مثالا رائعا عن الأبحاث الأساسية التي تؤدي في النهاية إلى تطورات هامة لخير المجتمع " يقول المؤلف المساعد أ. دوغلاس ستون " كان الدافع الرئيسي للبحث على المستوى الأساسي هو الرغبة في أن نفهم بشكل أفضل أنواعاً محددة من الليزرات – تحديدا الليزرات الفوضوية و الليزرات العشوائية – دون وجود أي تطبيقات معروفة لهما. بالنتيجة، وبمزيد من المعطيات من تخصصات أخرى، اكتشفنا بأن هذه الليزرات ملائمة بشكل فريد للتعامل مع مجال واسع من مشاكل التصوير والتصوير المجهري".

إحدى هذه المشاكل على سبيل المثال، ظهور بقع أو لطخات على الصورة أثناء تشكلها عند استخدام ضوء الليزر، وهي نقط تتشكل على الصورة بشكل عشوائي نتيجة الترابط الشديد لأشعة الليزر***. ولتجنب هذه المشكلة استُخدم الثنائي الباعث للضوء (LED) بدلاً من الليزر. لكن الـ LED لا يصدر ضوءاً ساطعاً بشكل كافٍ ( كما يفعل الليزر ) مما يعيق استخدامه في التصوير السريع.

" يجب أن يكون تباين البقع في التصوير المتكامل أقل من 4 %، لتجنب أي إزعاج للمصور " يقول Hui Cao المؤلف المساعد. " يصل تباين البقع إلى حدود 50 % عند استخدام الليزر العادي، بينما لا يتجاوز التباين لدى استخدام الليزر الجديد 3 %، وبالتالي فقد قام الليزر الجديد بالقضاء نهائيا على هذه المشكلة".

يقول Michael A. Choma، البروفسور المساعد في علم الأشعة التشخيصية، بأن مشكلة البقع الليزرية تحد كثيراً من تطوير المشخصات السريرية التي تعتمد على الضوء. " من المشجع جداً أن أعمل مع فريق من الزملاء لتطوير ليزر لا ينتج عنه لطخات . من الممتع حقا التفكير بأن أصنافاً جديدة من المشخصات السريرية سيتم تطويرها ".

* الليزر نصف الناقل : ليزر وسطه الفعال مادة صلبة نصف ناقلة. للمزيد حول أنواع الليزرات راجع المقال التالي هنا

** تصوير المجال الكامل : هو التقاط صورة تغطي كامل مجال الرؤية.

*** يعتبر الترابط من أهم الخصائص التي تعطي ضوء الليزر أهميته. للمزيد حول الترابط راجع المقال التالي هنا