Các ứng dụng của LASER

12-Dùng laser di chuyển xung sáng trong khí lạnhNgười ta có thể điều khiển đường đi của xung sáng cũng như tần số của nó bằng 3 chùm laser, giữa các nguyên tử khí lạnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các ứng dụng của LASER Các ứng dụng của LASER 12-Dùng laser di chuyển xung sáng trong khí lạnhNgười ta có thể điều khiển đường đi của xung sáng cũng như tần số của nó bằng 3chùm laser, giữa các nguyên tử khí lạnh. Kỹ thuật này sẽ được ứng dụng trong việcchế tạo các mạch quang điện, cũng như bộ nhớ của máy tính lượng tử.Nhóm khoa học của Marlan Scully, Đại học A&M, Texas (Mỹ), đã gắn 3 thiết bịphóng laser trong môi trường khí nitơ cực lạnh. Máy laser thứ nhất (còn gọi là máyphát tín hiệu) phóng ra một xung sáng vào môi trường khí nitơ. Sau đó, một thiếtbị khác, gọi là thiết bị giữ laser, phóng ra một tia, hãm xung sáng lại trong khí lạnh.Tiếp theo, một thiết bị phóng laser thứ 3 đẩy xung sáng tới một vị trí cách vị tríban đầu 6 milimét. Như vậy, xung sáng này đã được giữ và vận chuyển giữa môitrường của các nguyên tử khí lạnh. Các nhà khoa học cho biết, trong thí nghiệmnày, họ đã thay đổi tần số của xung sáng bằng cách thay đổi tần số của thiết bị giữlaser.Đây là lần đầu tiên người ta có thể giữ một xung sáng, điều chỉnh tần số và dichuyển nó giữa các nguyên tử khí lạnh. Về nguyên tắc, các nhà khoa học có thể mãhóa thông tin trong xung sáng để lưu giữ và sử dụng. Vì thế, thí nghiệm lần này làmột bước tiến mới trên đường tìm kiếm bộ nhớ lý tưởng cho máy tính lượng tử.13-Dùng laser đưa các gene lạ vào tế bàoHai nhà nghiên cứu Đức đã thành công trong một kỹ thuật mới đưa ADN vào tế bào,bằng cách dùng tia laser khoét một lỗ hổng trên lớp màng, cho phép ADN dễ dànglọt vào trong. Kỹ thuật này có thể sẽ thúc đẩy sự phát triển của các liệu pháp gene.Uday Tirlapur và Karsten Konig của Đại học Friedrich Schiller ở Jena đã sử dụngmột tia laser hồng ngoại để tạo ra lỗ thủng trên màng tế bào của động vật có vú,sau đó đưa ADN vào trong. ADN này mã hóa cho một protein phát ra ánh sángxanh lục, vì thế nhóm nghiên cứu có thể xác nhận sự tồn tại của nó nhờ vào hiệntượng phát sáng của tế bào.Các nhà khoa học cho biết, phương pháp cấy ADN này rất hiệu quả và có tính chọnlọc cao, không gây ảnh hưởng đến thân chủ (những tế bào được ghép ADN lạ vẫnsinh trưởng và phân chia bình thường). Đây là bước tiến đáng kể so với các kỹthuật hiện nay. Chẳng hạn, một trong kỹ thuật thông dụng nhất hiện được sử dụnglà electroporation - dùng xung điện để xé rách màng tế bào tạm thời. Phương phápnày không những bất lực trước các tế bào đơn lẻ, mà hiệu quả chuyển gene cũngrất thấp.Một kỹ thuật khác là dùng virus (đã được biến đổi gene để trở nên vô hại), cho xâmnhập vào tế bào. Virus sau đó sẽ bơm vật liệu di truyền của nó cho vật chủ. Tuynhiên, kỹ thuật này cũng gặp khó khăn do virus không có tính chọn lọc, và hiệu quảchưa đạt 100%.Các nhà khoa học nhận định phương pháp mới sẽ rất hữu ích trong việc tiêmchủng ADN. Chẳng hạn, nó trang bị cho tế bào những gene sản sinh yếu tố miễndịch, giúp tế bào chống lại vi khuẩn, virus và vật ký sinh. Nếu thành công, nó cũnggiúp các bác sĩ chữa trị dễ dàng hơn những căn bệnh có liên quan đến gene.14-Laser dò mìnCác nhà khoa học Mỹ đang thử nghiệm một hệ thống dò mìn mới tại căn cứ quânsự Waynesville, Missouri. Hệ thống này sử dụng kỹ thuật laser hiện đại, cho phépphát hiện và phá hủy mìn, đạn, pháo nằm rải rác trên chiến trường sau mỗi trậnđánh.Bình thường, sau mỗi trận oanh tạc trên không hoặc đánh trên bộ, tại chiến trườngcòn rớt lại rất nhiều mìn, đạn hoặc pháo tịt ngòi. Chúng là mối đe dọa lớn cho binhlính, vì có thể bùng nổ bất chợt mỗi khi bị dẫm vào hoặc va chạm mạnh.Hệ thống dò mìn mới (Zeus) của các nhà khoa học Mỹ sẽ giúp khắc phục tình trạngnày. Cấu tạo của Zeus rất đơn giản, chỉ gồm một máy phóng laser mạnh, đặt trênmột chiếc xe bọc thép. Người lính ngồi trong khoang lái có thể dùng một cần điềukhiển để chọn điểm phóng của chùm laser. Với công suất từ 500 đến 2.000 Watt,chùm laser có thể xuyên thủng vỏ thép của mìn, đạn, pháo, khiến chúng bùng nổ.Theo các nhà khoa học, Zeus có thể phát hiện những quả đạn thối, mìn điếc với vỏnhựa hoặc kim loại ở khoảng cách từ 25 đến 250 mét. Tuy nhiên chùm laser khôngthể xuyên qua đất, nên Zeus chỉ thích hợp cho việc dò mìn ở chiến trường, chứkhông thể dò mìn chôn sâu dưới đất được.15-Dùng tia laser làm sạch đường tàuCác kỹ sư của Viện Frauenhof ở Aachen (Đức) mới phát triển một bàn chải laserdùng để làm sạch đường ray tàu điện. Với công suất 400 kilowatt, chiếc bàn chảinày có thể đốt cháy tất cả chất cặn, gỉ bám vào đường ray, rồi dùng máy hút sạch.Hiện nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm hệ thống này trên một mô hình nhỏ.Nguyên tắc hoạt động của nó rất đơn giản: Một máy phát laser công suất lớn đượcđặt vào một chiếc xe chạy trên đường ray. Người điều khiển hướng chùm laser lênbề mặt đường ray để đốt sạch chất cặn, rỉ bám vào, biến nó thành tro xốp. Sau đó,một máy hút bụi cực mạnh gắn ở đuôi xe sẽ hút sạch tro vào một cái túi.Sắp tới, viện Frauenhof sẽ phối hợp với một công ty của Anh để chế tạo các xe làmsạch đường ray bằng laser theo nguyên tắc trên. Các nhà khoa học hy vọng, kỹthuật mới sẽ tiện dụng và rẻ tiền hơn phương pháp dùng chất tẩy rửa bình thườngđể lau đường ray.16-Dùng laser phục hồi tranh cổCác nhà khoa học Tây Ban Nha cho biết, công việc làm sạch lớp bụi đã bám hàngthế kỷ trên các bức tranh cổ đã trở nên dễ dàng hơn với ứng dụng tia laser. Trướcđây, công việc phục hồi này là cả một quá trình gian khổ và không ít nguy cơ pháhuỷ cả bức tranh.Theo cách truyền thống, các nhà phục chế tranh phải sử dụng dao nhỏ và dung môiđể trả lại màu căn bản của bức tranh. Ông Marta Castillejo, tại viện nghiên cứukhoa học Tây Ban Nha cho biết: “Giờ đây, tia laser hạn chế tối đa sự cọ xát trên cácbề mặt tranh. Tia cực tím sẽ loại bỏ các thành phần bề mặt của lớp vec-ni bảo vệmà không ảnh hưởng đến các thành tố hoá học của lớp màu bên dưới. Khi tia laserchiếu vào tranh, một dụng cụ chuyên dụng sẽ hút bụi và khí thoát ra”.17-Dùng kỹ thuật laser phát hiện dị tật ở võng ...