التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

تقنية شعاع الليزر: تعريفها وأنواعها

1999 ثورة الهندسة الوراثية

وجدي عبد الفتاح سواحل

KFAS

شعاع الليزر التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

لم يعد استخدام تقنية شعاع الليزر Laser beam technology مقصورا على المجالات الطبية والصناعية والزراعية والعسكرية وحدها.

بل تمكن عن جدارة واقتدار من غزو مجالات الهندسة الوراثية ليصبح السلاح القادم و "المفتاح السحري "لحل العديد من المشكلات والعقبات العملية التي يواجهها في هذا المجال.

 

1 – شعاع الليزر Laser beam

هو نوع من الأشعة الضوئية ذو خصائص معينة، منتج عن تسليط قوة مثل قوة كهربائية على عينات من الغازات أو المواد الصلبة مما ينشط الإلكترونات في ذرات هذه المواد بطريقة هائلة وتستمر لمدة معينة بعدها تستقر هذه الذرات.

وتنطلق الطاقة التي كانت بها في صورة شعاع ضوئي يتردد بين مرآتين حتى يتم تعظيم الشعاع وينطلق بعد ذلك من ثقب دقيق بمواصفاته التي تتسم بالقوة والثبات والتركيز والتجانس والانتشار في اتجاه واحد وتأينه في مكان محدد ودقيق مما يسمح بالتحكم فيه دون التأثير على ما حوله ويجعل استخدامه متميزاً ودقيقاً.

 

2 – أنواع الليزر

تم اختراع ليزر الحالة الجامدة عام 1960 وهو عبارة عن مادة فعالة على شكل قضيب بلوري أو زجاجي.

وكان هذا القضيب يستحث بالضوء العادي وتركيزه بعدسات، ثم كان ما يسمى قوس زينون Xenon arc.

واستمر استخدام هذا الضوء لحين استبداله بأجهزة الليزر الحديثة، وكان أولها باستخدام الأحجار الكريمة مثل الياقوت والزمرد.

ومع التقدم التقني ظهر ليزر الحالة الغازية وهو عبارة عن أنبوبة بلازما ويستحث بالتفريغ الكهربائي. وكان أول نظام ليزر غازي صممه وبناه جامان تبرت وهاريوت عام 1961 هو ليزر "الهيليوم – نيون "الذي يعتبر أعظم أنظمة الليزر انتشاراً وأكثرها شيوعاً (شكل 1).

 

ومنذ ذلك ظهر العديد من أنظمة ليزر الغازات بغازات مختلفة ومخاليط متعددة مثل نظام ليزر غاز الأرجون والكربتون ونظام ليزر ثاني أكسيد الكربون.

وحديثاً تم تصميم ميكروسوفت الليزر Confocal scanning laser microscope الذي يستخدم في تحديد مواقع تضاعف المادة الوراثية (شكل 2 , 3).

 

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪ناسا تشهد اختفاء غابات بيرو
قلم: ميندي فايسبرغر
تُرى نتائج سنوات من إزالة الغابات في بيرو من الفضاء، ويتم تتبعها بواسط رسم بياني متحرك جديد يُنشأ باستخدام البيانات التي جمعها قمرا ناسا الاصطناعيان Landsat 7 وLandsat 8، ما بين عامي 2013 و2018، والتي تُظهر أن وتيرة فقدان الغابات تتصاعد بمعدل ينذر بالخطر. قامت أندريا نيكولاو Andrea Nicolau، وهي مساعد باحث في الدراسات العليا من جامعة ألاباما University of Alabama، بتحديد فقدان الغابات في الصور بواسطة تقنية تسمى تحليل ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪طيور البوم
لبومة الرمادية العظمى Great gray Owl صياد بارع مغطى بالريش. وتقتات بالفئران الصغيرة والقوارض الأخرى التي تعيش في موطنها في القطب الشمالي، وكثيراً ما تضطر إلى البحث عن وجباتها عبر طبقة من الثلج أو في جوف الليل المتجمد. لحسن الحظ، فإن حاسة السمع لدى هذه البومة حادة جدا بحيث إنها لا تضطر إلى الشعور بالجوع أبداً. إن مزيجا من السمع الفائق الحساسية والتكيف الفسيولوجي المذهل يجعل من تقنية الصيد التي تنتهجها هذه البومة مسألة تتعلق بالدقة. تشبه أذنا ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أسلحة جيش الطين الصيني
الحفريات أظهرت جيشا كاملا من الجنود مع أسلحتهم البرونزية والخيول بالحجم الطبيعي ربما دفنوا قبل نحو 2000 عام. خصائص التربة التي دفنت فيها الأسلحة ولاسيما الأسُّ الهيدروجيني القلوي المعتدل وحجم الجسيمات الصغير تساعد على الحماية من تآكل المعادن.  نورا واصل كاتبة علمية، اليمن
   على مدار عقود عديدة ساد اعتقاد مفاده أنه منذ أكثر من ألفي عام، في عهد تشين شيهوانغداي، الذي أعلن نفسه أول إمبراطور للصين في عام 221 قبل الميلاد، طوّرت تقنية ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
الذكاء الاصطناعي
‫‪السر المظلم في قلب الذكاء الاصطناعي
ا أحد يعرف، على وجه اليقين، كيف تقوم الخوارزميات المتطورة بما تقوم به. ربما تكون هذه مشكلة خطيرة، لأن أجهزة الحاسوب صارت مسؤولة أكثر من أي وقت مضى عن اتخاذ قرارات على جانب كبير من الأهمية.
في العام الماضي انطلقت سيارة غريبة ذاتية القيادة تجوب الطرق الهادئة في مقاطعة مونموث بولاية نيو جيرسي. فالمركبة التجريبية التي طورها باحثون في شركة صناعة الشرائح نفيديا NVidia، لم تبدُ مختلفة عن السيارات ذاتية القيادة، لكنها اختلفت تماماً عن النماذج التي ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪روبوتات مدربة على اكتشاف أورام المخ أسرع من البشر
ور علماء في جامعة نيويورك New York University نظاماً ذكيّاً اصطناعيّاً ودربوه بحيث يمكنه تشخيص أورام المخ بشكل أسرع وأدق من الأطباء البشر.
فقد توصلت برمجية الذكاء الاصطناعي إلى تشخيص دقيق لورم في الدماغ في أقل من 150 ثانية، مقارنة ب 20 إلى 30 دقيقة استغرقها مختبر لعلم الأمراض ليفعل ذلك. ووفقاً للبحث الذي نُشر في مجلة نيتشر الطبية Nature Medicine، بلغ مستوى دقة تشخيص الذكاء الاصطناعي%94.6، مقارنةً بنسبة 93.9 % للأطباء البشر. وقال د. دانييل ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪وميض في المجرة يشير إلى مصدر التدفقات الراديوية السريعة التي تثير حيرة العلماء
قلم:  دانيال كليري
ترجمة:  صفاء كنج
في 28 أبريل 2020، ومع توجيه دوران الأرض تلسكوباً كندياً للموجات الراديوية نحو رقعة في السماء، سجَّل التلسكوب ومضات غريبة استمرت لنحو جزء من ألف من الثانية مللّي ثانية تُسمى التدفقات الراديوية السريعة Fast radio bursts  اختصاراً: التدفقات FRBs. وعند الساعة 7:34 صباحاً بالتوقيت المحلي، سجل التلسكوب دفقة هائلة، ولكن الغريب هو أنها ظهرت في نطاق الرؤية المحيطية Peripheral vision للتلسكوب. ويقول بول شولتز ... (قراءة المقال)
‫‪المنظار المزدوج GiantView 25`X100 وحامل مونستر متوازي الأضلاع Monster Parallelogram من شركة أورايون Orion‪                                 
تبها: ستيف تونكين
من الممتع استخدام المناظير المزدوجة كبيرة الفتحة والمثبتة جيداً على حامل، وخاصة مع أجسام أعماق السماء الأكبر، ولذا فقد أثار المنظار المزدوج الجديد من أورايون Orion ومجموعة الحامل متوازي الأضلاع اهتمامنا. ولمنظار GiantView 25X100 الجديد، الذي يأتي في صندوق من الألمنيوم، وبتصميم نظام لضبط تركيز لعينية واحدة، ومنشور موشور Porro-prism، ومغلف بغلاف مطاطي رقيق. وهناك ضلع طولي يربط بين المفصل والمقابض الحلقية على حجرتي العدسات ... (قراءة المقال)
‫‪أوروبـــــــا في الفضاء: الـــمــضـــي قـــدمــاً
ليزابيث بارسن تُلقي نظرة على خطط وكالة الفضاء الأوروبية ESA للعقد المقبل
في أواخر شهر نوفمبر 2019 اجتمع وزراء العلوم والمالية من جميع الدول الأوروبية في إشبيلية Seville، اسبانيا، وفي ذهنهم موضوع واحد فقط وكالة الفضاء الأوروبية The European Space Agency اختصاراً:ESA، إيسا. وتستضيف الوكالة، مرة كل ثلاث سنوات، أحد هذه الاجتماعات على المستوى الوزاري ويحضرها مسؤولون حكوميون من جميع الدول ال 22 الأعضاء لبحث توجه أعمال الوكالة وخططها، والنقطة ... (قراءة المقال)
‫‪ضبط إيقاع قلب الشمس
ُطلق مسبار سولر أوربتر Solar Orbiter التابع لوكالة الفضاء الأوروبية جولة أوائل شهر فبراير 2020 في بعثة ستأخذه إلى نقطة قريبة جداً من الشمس. يأخذنا مايكل لاخمان Michael Lachmann في رحلة في العلوم التي تقف خلف هذا المسبار.
في تاريخ 5 فبراير، وقبل منتصف الليل، انطلق صاروخ أطلس 5 Atlas 5 من قاعدة كيب كينيدي في ولاية فلوريدا حاملاً على متنه مسبار سولر أوربتر Solar Orbiter التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ESA الذي يمثل أحد أكثر المركبات الفضائية ... (قراءة المقال)
‫‪في سماء الليل
يري بيرس Terry Pearce تَرأَّس جمعية كامدن لهواة التلسكوب طوال 38 عاماً
شهدت حلقة برنامج سماء الليل لشهر يناير عودةَ ماغي آديرين-بوكوك إلى صفها السابق لتُعلِّم صنع تلسكوب، والذي يقدمه تيري بيرس Terry Pearce. ويخبرنا هو عن ذلك فيما يلي:
عودة ماغي آديرين-بوكوك Aderin-Pocock، التي تشارك في تقديم برنامج Sky at Night، إلى نادينا أثناء تصوير حلقة جديدة، كانت تجربة مبهجة جدّاً بالنسبة إلي وإلى زميلي سايمون لانغ Simon Lang. التقينا بماغي أول ... (قراءة المقال)
‫‪خريطة تكشف تضاريس القمر تايتان
ضع العلماء خريطة جيولوجية جديدة لقمر كوكب زحل، تايتان Titan، رُسمت باستخدام بيانات من مركبة الفضاء كاسيني Cassini spacecraft التابعة للوكالة ناسا NASA، والتي حلقت قرب تايتان 120 مرة تقريباً. واستخدمت المركبة تقنية التصوير بالرادار والأشعة تحت الحمراء كي تنظر عبر الضباب Haze الكثيف الذي يغلف هذا القمر وتكشف معالمه الجيولوجية. تقول روزالي لوبيز Rosaly Lopes، من مختبر الدفع النفاث JPL التابع لناسا، التي ترأست البحث: «لتايتان دورة هيدرولوجية ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد