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Laser.

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).