Sigla di
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
(Amplificazione della luce per emissione stimolata di radiazione). Fascio di
luce coerente e monocromatica, costituita cioè da radiazioni in
concordanza di fase. Si ottiene irradiando con luce monocromatica normale gli
atomi di una sostanza adatta (rubino, uranio, elio, neon, cripton), i quali,
eccitati, emettono fotoni di energia. La radiazione così ottenuta forma
un'onda elettromagnetica che in pratica va a rinforzare l'onda incidente,
propagandosi nella stessa direzione e con la stessa fase. Queste caratteristiche
del raggio
l. ne fanno un ottimo veicolo di telecomunicazione (milioni di
conversazioni telefoniche o migliaia di trasmissioni televisive possono
viaggiare su di esso), oltre che uno strumento chirurgico di grandissima potenza
e precisione (trattamento delle lesioni retiniche, dei tumori cutanei, ecc.). Il
l., ideato dai fisici americani A.L. Schawlow e C.H. Townes, fu
realizzato per la prima volta nel 1960 da T.H. Maiman. Da allora sono stati
realizzati diversi tipi di
l. nella speranza di giungere alla creazione
di un prototipo in grado di emettere raggi X. Pur non avendo ancora raggiunto
tale progresso, nel 1976, una équipe è riuscita a realizzare un
l. che arriva al limite dei raggi X molli. • Ind. -
Versatilità e capacità di svolgere compiti impossibili con
tecniche convenzionali sono alla base del successo del
l. anche in campo
industriale. La possibilità di creare un fascio di luce di diametro
microscopico lo rende per esempio indispensabile per la perforazione di
componenti senza danneggiare interi prodotti: i
l. sono perciò
utilizzati per incidere i delicatissimi chip dei semiconduttori, sede dei
circuiti integrati dei computer, trapassare le valvole di aerosol, le tettarelle
di biberon o i rubini degli orologi a bilancieri, tutti materiali inaccessibili
o danneggiabili con i trapani meccanici. In futuro i
l. industriali
potranno però assumere funzioni ancor più vaste. La
capacità del
l. di "leggere" e trasmettere parole o immagini sta
inoltre rivoluzionando l'industria editoriale. Nel processo di riproduzione il
l. trasforma le immagini in impulsi elettrici, questi vengono poi
trasmessi attraverso i regolari canali di comunicazione a una macchina ricevente
che, con un altro
l., converte nuovamente i segnali elettrici in
immagini. Questa tecnica, molto più veloce e precisa delle precedenti,
è usata per la stampa di giornali e riviste dove elimina il processo di
composizione tipografica meccanica collegando direttamente i terminali dei
giornalisti con le macchine da stampa. Un metodo simile è applicato nelle
più moderne macchine fotocopiatrici come la 9700 prodotta dalla Xerox o
la 3800 della Ibm. Entrambe usano un
l. guidato da un computer per
trascrivere caratteri e immagini a velocità elevatissima su un tamburo
fotosensibile che poi li trasferisce sulla carta. Nella telematica la
trasmissione di informazione avviene sotto forma di onde elettromagnetiche. In
base alla lunghezza d'onda varia l'ammontare di dati che possono essere
trasmessi e poiché il
l. opera a una lunghezza minima ha una
capacità migliaia di volte superiore a quella dei tradizionali metodi con
microonde od onde radio. Allo scopo di usufruire di questa tecnologia la
compagnia telefonica
American Telegraph & Telephone ha installato,
nel 1985, negli Stati Uniti, 25 mila chilometri di fibre ottiche, i sottilissimi
cavi di vetro usati come conduttori della luce
l. Due potentissime
"superstrade" di fibre ottiche saranno così in grado di collegare Boston,
New York, Filadelfia e Washington lungo la costa atlantica e Sacramento, Oakland
e Los Angeles lungo quella pacifica. • Inf. - Dispositivo elettronico che
emette un fascio di luce rigorosamente monocromatico (cioè composto di
radiazioni che hanno una sola frequenza), coerente (cioè con oscillazioni
che avvengono in fase) e polarizzato (con vibrazioni su un solo piano). Tale
fascio ha quindi la proprietà di propagarsi senza allargarsi o
disperdersi. Fra le numerose applicazioni di questo dispositivo (che oggi
è fabbricato anche allo stato solido e può avere dimensioni di un
mm) ricordiamo la lettura di dischi ottici e CD-ROM
(V.) nonché la trasmissione di informazioni
su fibra ottica. • Med. - L'uso del
l. nella medicina era fino a
poco tempo fa limitato al ristretto numero degli esperti che lo sapevano
adoperare e delle procedure a cui sembrava adattarsi. Oggi il potente raggio di
luce è invece diventato uno strumento indispensabile in tutti i
più moderni ospedali americani e promette di trasformare profondamente la
stessa figura del chirurgo. Una conferma è fornita dalla comparsa sul
mercato della camera operatoria automatizzata. L'accuratezza e la sicurezza di
questo sistema è tale da permettere al
l. di ritrovare
automaticamente il punto di operazione in caso di leggero spostamento del
paziente, o di interrompere il getto di luce in caso di movimento maggiore. I
l. sono impiegati regolarmente per gli scopi più diversi:
rimuovere nei, macchie o escrescenze cutanee, ricongiungere nervi spezzati o
curare tumori. Grazie alla loro eccezionale versatilità i medici sono in
grado di operare su alcuni tessuti senza intaccarne degli altri. Basta scegliere
la giusta intensità: dato per esempio che i tumori sono composti dall'80
o 90 per cento di acqua e che questa ha la capacità di assorbire la luce
infrarossa generata dai
l. ad anidride carbonica, è possibile
distruggerli senza danneggiare l'area circostante. I più deboli
l.
a base di argo vengono invece assorbiti facilmente da pigmenti dei tessuti e del
sangue e quindi non riescono a penetrare più a fondo di una frazione di
millimetro. Sono dunque adatti a rimuovere macchie cutanee superficiali.
È in fase di sperimentazione l'uso del
l. per la vaporizzazione
delle piaghe causate dall'erpes genitale e la possibilità di utilizzare
l. anziché aghi metallici nell'agopuntura. Entrambe le ricerche
offrono risultati promettenti: nel primo caso i medici hanno prevenuto nuove
infiammazioni su 25 dei 30 pazienti analizzati e nel secondo sono riusciti ad
alleviare il dolore di emicranie e artriti. Uno dei principali vantaggi del
l. è la sua capacità di cauterizzare mentre opera
l'incisione. Il calore del suo raggio favorisce la chiusura dei vasi sanguigni
riducendo notevolmente le perdite di sangue. Poiché il
l. permette
di operare senza nessun contatto diretto con l'organismo del paziente, il
rischio di infezioni è ulteriormente ridotto. Il
l. è in
grado allo stesso tempo di incidere, sterilizzare e cicatrizzare. Interventi che
un tempo richiedevano un lungo periodo di ospedalizzazione post-operatoria sono
stati ridotti a procedure senza ricovero. A beneficiare di questa nuova tecnica
più veloce sono per esempio le persone affette da glaucoma, una malattia
che blocca il flusso del fluido ottico provocando forti pressioni sugli occhi.
Con il
l. il medico fa un centinaio di piccolissime cauterizzazioni
attorno alla cornea per riattivare il flusso normale. Un trattamento in fase di
studio è la cosiddetta terapia fotoradioattiva che usa il
l. come
fonte di luce anziché il calore: al paziente vengono iniettate dosi di
Hpd (derivato di ematopofirina), una sostanza chimica fotosensibile che rimane
bloccata nei tessuti cancerogeni. Quando il tumore viene esposto alla luce rossa
di un
l. il contatto con l'Hpd crea una reazione fotochimica che
distrugge le cellule maligne. Un metodo simile è già stato
adottato per la diagnosi del cancro ai polmoni: il
l. segnala la presenza
del tumore diventando fluorescente quando rileva forti concentrazioni di Hpd.
• Mil. - Già sperimentato con successo dall'esercito al National
Training Center di Fort Irwing in California è il Miles, un nuovo sistema
di addestramento per truppe corazzate che si serve di un
l. prodotto
dalla Xerox. In una sofisticatissima versione di gioco di guerra a tavolino gli
ufficiali riuniti in un singolo mezzo blindato sono in grado di seguire nei
minimi dettagli l'intera esercitazione sugli schermi dei terminali del computer
a cui giungono immagini e informazioni sugli sviluppi del combattimento. Ogni
cannone o carro armato sul terreno di battaglia è dotato di un generatore
l. e di un ricevitore al silicone sensibile alla luce del
l. Il
rumore dei colpi a salve attiva il
l. che segue le traiettorie previste
dei proiettili e, se fa centro, attiva i ricevitori dei soldati e mezzi nemici.
Negli Stati Uniti si è prospettata anche la possibilità di
realizzare un sistema di difesa antinucleare con armi
l.: una flotta di
satelliti, equipaggiati con armi
l., in orbita attorno alla Terra,
dovrebbe sorvegliare costantemente le base missilistiche avversarie. In caso di
lancio di missili nemici, questi verrebbero distrutti da un potente raggio
l. (V. SCUDO SPAZIALE o
SDI).