متى تم اختراع اشعة الليزر؟
كما يستخدم اليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والأوعية الدموية والجراحة العامة إزالة الشعر. في عام 1960 اخترع جهاز الليزر الذي يطلق الأشعة وحيدة اللون والاتجاه ويمكن أن تتركز بدرجة عالية بوساطة عدسة محدبة. كما أن هناك الكثير من المواد القادرة على إطلاق أشعة الليزر منها المتجمدة (الياقوت الأحمر وزجاج النيوديميوم) ,والغازية(الهيليوم والنيون والزينون) مواد شبه موصلة (زرنيخ, الجاليوم وانتيمون الإنديوم)
اليوم, يَتطلّبُ ليزرَ الإلكترون الحُرِّ استعمال معجّلِ إلكترون بحِمايته المرتبطةِ، كما عُجّلَ الإلكترونات خطر إشعاعِ. هذه المعجّلاتِ تُشغّلُ نموذجياً مِن قِبل (الكليسترونات)، التي تَتطلّبُ تجهيز فرق جهد عاليِ. عادة، شعاع الإلكترون يجب أنْ يُبقي في الفراغ الذي يَتطلّبُ استعمال المضخاتِ العديدةِ على طول طريقِ الشعاعَ. بينما هذه الأجهزةِ ضخمةُ وغاليةُ،كما يُمْكِنُ لليزر الإلكترون الحُرِّ أَنْ يُنجزَ سلطاتَ بالغة الذروةَ وعاليةَ جداً، والأنواع المختلفة مِنْ ليزارات الالكترونات الحرة يَجْعلُهم مطلوبين جداً في عِدّة مجالات، تتضمن التشخيصِ الطبيِ والاختبار غيرِ التدميريِ.
الأشعة السينية في ليزر الالكترونات الحرة :
قلة المرايا المناسبةِ في فوق البنفسجيةِ الشديدة وأنظمةِ الأشعة السينيةِ يَمْنعانِ عمليةَ مُذَبذِبِ ليزر الإلكترون الحر ؛ ولذلك، لابدّ أن يكون هناك تكبير مناسب على طريق فردى مِنْ شعاعِ الإلكترون خلال تموج لجَعْل الليزر نافع. ويَستعملُ ليزرُ الأشعة الإلكترونية الحرة السينية تمويجات طويلة. المبدأ الأساسي للنبضاتِ الشديدة مِنْ ليزرِ الأشعة السينيةَ يَكْمنُ في مبدأِ الإشعاعِ المُضَخَّمِ الذاتيِ التلقائيِ (إس أي إس إي)، الذي يُؤدّي إلى حزم من الإلكترونات. بداية كُلّ الإلكترونات مُوَزَّعة بانتظام وهم يَبْعثونَ إشعاعَ تلقائيَ متفكّكَ فقط. خلال تفاعلِ هذا الإشعاعِ وتذبذباتِ الإلكترونات، يَنجرفونَ إلى حزم ضوئية مفصولة مِن قِبل نظير مسافةِ إلى طولِ موجة إشعاعِ واحد. خلال هذا التفاعلِ، كُلّ الإلكترونات تَبْدأُ ببَعْث إشعاعِ متماسكِ في هذا الطور. بكلمة أخرى، كُلّ الإشعاع المَبْعُوث يُمْكِنُ أَنْ يُعزّزَ نفسه بشكل مثالي حيث موجة تُتوّجُ ومنخفضات موجةِ تُركّبُ دائماً على أحدهما الآخر في أفضل طريقِ محتملِ. هذا يُؤدّي إلى زيادةِ طبيعية مِنْ قوَّةِ الإشعاعِ المَبْعُوثةِ، ويُؤدّي إلى كثافةِ الشعاعِ العاليةِ أمثلة لتشغيل الوسائلِ على مبدأِ (إس إي إس إي) ليزر الالكترونات الحرة يَتضمّنانِ:- 1- ليزرَ الإلكترون الحُرَّ في هامبورغ، 2- مصدر ضوء (ليناك) المتماسك (إل سي إل إي) في مختبرِ معجّلِ (إس إل أي سي) الوطني، 3- ليزر إلكترون الأشعة السينيةِ الحُرِّ الأوروبيِ، توجد مشكلة واحدة مَع ليزر الالكترونات الحرة (إس أي إس إي) هي قلةُ التماسكِ المؤقت بسبب مشاكل بداية العملية. لتَفادي هذا، يُمْكِنُ أَنْ يتم توزيع ليزر الالكترونات الحرة مَع ليزر آخر منغّمَ إلى رنينِ ليزر الالكترونات الحرة مثل هذه البذرةِ المتماسكةِ بشكل دنيوي يُمْكِنُ أَنْ تُنتَجَ بالوسائلِ الأكثرِ تقليدية، مثل بالجيلِ العاليِ المتناسقِ (إتش إتش جي) يَستعملُ نبضةَ ليزرِ بصريةِ. هذا يُؤدّي إلى التكبيرِ المتماسكِ مِنْ الإشارةِ الداخلة؛ في الواقع، جودة الليزرِ الناتجَ مُمَيَّزةُ بما داخله. بينما (إتش إتش جي) متوفرة في أطوالِ موجية أقل من الموجات فوق البنفسجيةِ المتطرّفةِ، كما يعتبر البَذْر حالياً لَيسَ عمليَ في أطوالِ موجة الأشعة السينيةِ بسبب قلةِ ليزرِ الأشعة السينيةِ التقليديِ.