LASER
Antecedentes
La historia comenzó en 1916, cuando Albert Einstein estudiaba el comportamiento de los electrones en el interior del átomo. Por regla general, los electrones son capaces de absorber o emitir luz. En realidad, los electrones emiten luz espontáneamente sin ninguna intervención externa. Sin embargo, Einstein previó la posibilidad de estimular los electrones para que emitiesen luz de una longitud de onda determinada. El estímulo se lo proporcionaría una luz adicional de la misma longitud de onda.
LA NATURALEZA DE LA LUZ
Los estudios encaminados a explicar la naturaleza de la luz fueron objeto de debate durante años entre filósofos y científicos. Dos hipótesis se desarrollaron de forma paralela desde mediados del siglo XVII. La primera de ellas se denominó teoría corpuscular, por considerar que la luz debía ser el resultado de la proyección o emisión de partículas luminosas. La segunda, teoría ondulatoria, consideraba la luz como una perturbación de tipo ondulatorio que se propaga desde el foco luminoso hasta el receptor.
El desarrollo de la teoría electromagnética contribuyó a resaltar esa aparente doble naturaleza de la luz, según la cual ésta se comporta en su propagación como una perturbación ondulatoria, pero sus interacciones con la materia son fenómenos de tipo corpuscular. La síntesis de las dos viejas hipótesis, al parecer irreconciliables, fue la obra revolucionaria de Luis de Broglie (1924), autor de la teoría de la dualidad onda-corpúsculo que explica la naturaleza de la luz y de la radiación electromagnética en general.
La radiación electromagnética es una forma de energía cuyas manifestaciones más fácilmente reconocibles son la luz (radiación visible) y el calor radiante(radiación infrarroja). Otras manifestaciones menos conocidas son la radiación ultravioleta, los rayos X o las microondas.
Su manifestación en forma de radiación láser se caracteriza por estar compuesta de paquetes de ondas electromagnéticas que tienen todos la misma longitud de onda (monocromaticidad), la misma frecuencia de vibración y están en fase unos con respecto a otros.
Fundamentos físicos que intervienen
Una fuente de radiación láser emite un haz de rayos luminosos que se propaga en una única dirección del espacio. La alta energía asociada al haz se puede concentrar, por tanto, en una pequeña zona del espacio. La densidad de energía en esa zona puede ser tan grande, que un haz láser de la apropiada longitud de onda puede ser utilizado, por ejemplo, para realizar finos cortes en una plancha de acero.
MECANISMOS DE FUNCIONAMIENTO
El termino láser es el acrónimo de las palabras inglesas Light Ampification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación). Para comprender el funcionamiento debemos considerar los elementos básicos de los que consta un láser:
El sistema de bombeo, encargado de suministrar energía al material que va a producir la emisión estimulada, siendo los más comunes:
•a) Bombeo óptico.
•b) Bombeo por descarga eléctrica
El medio activo, en el cual se producirá la emisión estimulada de radiación.
La cavidad óptica, que es el recinto donde se amplificará la radiación.
INSTALACIONES LASER PARA EL PROCESADO DE MATERIALES
Cuando la energía de un haz láser se focaliza sobre una pieza de trabajo, una parte de la misma es absorbida, produciéndose calor que puede vaporizar, fundir o transformar el material que compone la pieza. Este tipo de efectos se conoce como procesado de materiales. Actualmente destacan en este campo el corte, la soldadura, los tratamientos superficiales, el marcado y la limpieza de materiales
Los elementos principales de una instalación para el procesado de materiales con láser son:
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•La fuente láser, incluido su sistema de refrigeración, alimentación eléctrica y control
•La vía óptica de transporte del haz, mediante un sistema periscopio de espejos o mediante fibra óptica
•El sistema de focalización o colimación.
•El puntero láser visible de baja potencia.
•El sistema de movimiento del haz sobre la pieza.
•El equipo auxiliar para el proceso.
•Los sistemas de seguridad en el equipo.
Medidas de Seguridad
Las herramientas y equipos que emiten rayos láser son comunes en muchos lugares de trabajo. Los rayos láser de las impresoras, escáner de supermercados, herramientas de construcción y apuntadores láser son normalmente de baja energía y han sido diseñados con la seguridad del usuario en mente; no obstante, si se utilizan o manejan indebidamente, podrían plantear riesgos.
Dado que los aparatos láser emiten rayos direccionales de alta intensidad que varían en potencia, suponen un riesgo particular para los ojos. Si un trabajador mira fijamente a un rayo láser durante un plazo de tiempo prolongado, la luz láser enfocada puede quemar el tejido de la retina y causar un reflejo de sobresalto, ceguera por deslumbramiento, pérdida permanente de la vista o ceguera total. Los daños y quemaduras de los tejidos pueden ocurrir también si se exponen partes del cuerpo a la luz láser por un espacio de tiempo prolongado.
Dispositivos exigidos por norma que deben constar en el equipo laser:
•• Interruptor conecta/ desconecta removible
•• Botón de parada de emergencia
•• Pegatinas conteniendo características técnicas del equipo laser
•• Sistema de verificación del nivel de potencia
•• Sistema de protección electrónicos
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•Gafas de protección
•- Las gafas de protección para cada tipo de laser, no hay gafas que se puedan utilizar para todos los láseres
•Seguridad con el equipo laser
•• .Todas las personas presentes durante la aplicación de laser deben utilizar gafas de protección
•• Nunca apunte el haz laser hacia los ojos de otras personas
• Superficies reflejantes pueden reflejas el haz laser hacia los ojos.
NOTA : El experimento no se realizo ya que los materiales no estaban a nuestro alcance, sin en cambio se paso un video de demostración y maquetas que nos daban algunos señalamientos del uso de laser.
Cinthya. Saludos, muy buen trabajo, queda registrado.
ResponderEliminarProf. Agustín.