고조파 레이저 특징과 사용
고주파 레이저 특징과 사용 분야에 대하여 사람들은 잘 모르신다고 생각합니다. 하지만 현재 많은 사람들의 생활 분야와 산업 현장에서 사용되고 있습니다. 그래서 고주파 레이저의 특징과 사용 분야에 대하여 알아보겠습니다.
아울러 본 글의 취지는 고조파 레이저의 특징과 사용 분야를 보다 정확하게 파악하여 다가오는 미래 레이저 산업에 필수적으로 사용하여야 한다.
고조파 레이저 특징
특징은 주파수가 아주 높습니다, 그러므로 높은 주파수를 이용하여 전자기파를 만들어 주변의 재료나, 물질에 열을 가하여 물리적 상태가 변화하게 되어 물질의 특성이 변화 시킬 수 있습니다. 그리고 일반적으로 다른 일반 레이저와는 다르게 빛이 상당히 멀리 직진하는 특징이 있습니다. 왜냐하면 위에 설명대로 주파수가 아주 높기 때문입니다.
또한 레이저의 빛 주변에 물리적으로 빛을 가로막는 저항이 많은 환경에서도 비교적 별 영향을 받지 않는다. 결국 그대로 저항 성질이 많은 물질도 통과 할 수 있습니다. 이러한 높은 전자기파 특징은 일반적으로 3,000Mhz이상의 주파수를 가지기 때문에 어떠한 방해 전파가 주파수를 방해 할 수 없습니다.
또 다른 특징은 주파수의 길이가 매우 길어 가끔 신호의 불안정한 특징을 가지고 있습니다. 그리하여 산악 지형이나, 도시의 빌딩에 의한 방해 전파가 높은 지역에서는 주파수 손실을 방지하기 위하여 신호를 줄이는 대신 주파수의 파형을 높여서 주파수 길이를 짧게 유지하게 만드는 외부 장치의 도움을 받아야 주파수 신호의 안정성을 유지 가능하므로 대부분의 국가에서는 초기 설비 투자를 하려고 많은 실제 사용 데이터를 분석하여 실제 고주파 레이저의 특징에 대하여 많은 연구를 하고 있습니다.
하지만 고조파 레이저의 특징을 연구 하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 왜냐하면 레이저를 설치하여 실제 현장에서 사용하는 기술자들이 많은 기술을 가지고 있어야 하기 때문이다. 따라서 레이저를 다루기 위한 별도의 교육 과정이 필요하기 때문입니다.또한 교육을 할 수 있는 전문가들도 점진적으로 국가 차원에서 키워야 한다. 즉 개인이 아무리 의욕이 있더라도 전문 장비와, 전문 인력, 교육을 위한 적합한 환경을 조성 해야 하는 특징이 있습니다.
마지막으로 내부 장치에 고주파로 인하여 높은 온도가 발생 된다. 그리하여 산업 현장에서 재료의 물질 특성을 변화 시키기 위한 안정적인 주파수 광원을 얻기 위해서는 별도의 냉각 장치가 필요한 특징이 있습니다. 이는 별도의 인력과, 비용이 발생 되어 낙후된 연구 시설이나, 레이저 설치를 위한 예산이 적은 회사에는 다소 운영하면서 설치에 필요한 여러 정보를 얻기 위해 많은 고민이 필요하다.
작동 원리
주요 작동 원리는 레이저 빛이 고주파이기 때문에 짧은 진동 구간에서 물체와 고주파 입자가 서로 지속적으로 부딪쳐서 생기는 에너지 힘으로 서로 다른 전자, 원자들이 결합하여 주파수가 상승하는 전자기파를 만듭니다. 이때 전자기파에서 만들어진 레이저 빛의 파장이 긴 광원은 주변의 간섭 영향을 받지 않고 그대로 직진하는 성질이 있고, 고조파 레이저 빛의 파장이 짧은 광원은 주변의 간섭 영향을 많이 받아 더 많은 진동 에너지를 흡수하여 더 높은 전자기파를 만들어내는 원리로 고조파 레이저가 작동 되어집니다.
또한 전자기파의 작동 원리는 공기중 질소와 산소의 혼합물의 형태로, 또는 물속에서 전해 물질의 화학적인 형질 변경에 따라서 작동하는 원리의 성질도 포함되고 있습니다. 이는 전자기파의 길이가 길고 굴절률이 긴 광원 빛으로 인하여 빛의 스펙트럼을 타고 길이가 긴 터널에 끊기지 않는 원리입니다.
또한 레이저는 빈 공간의 서로 다른 성질의 입자들의 진동이 발생 되어짐에 이는 물질 형태를 변형 시키게 되고, 그 과정에서 입자의 작은 진동들이 에너지 보존을 하게 되어, 점차 작은 에너지들이 연결되어 에너지의 크기가 커지게 되는 원리입니다.
사용분야
사용 분야는 크게 5가지 분야에서 아주 많이 쓰이고 있습니다. 먼저 의학 분야에서 높은 주파수를 이용하여 암 세포를 추적하여 제거 할 수 있다. 실제 이 기술은 직접적으로 암세포의 내부로 직접적으로 레이저 빛을 쏘아 암세포를 정확하게 처리 할 수 있고, 암 수술 후 단점이 매우 적어서 많은 국가의 병원에서 가장 많이 사용하고 있는 기술입니다.
그리고 현재 레이저의 주파수를 더욱 높여, 실제로 암 수술에 더 발전 시키기 위하여 많은 연구 기관에서 최선을 다하여 기술을 확보 하려고 노력 중 입니다. 또, 다른 사용 분야는 건설 분야이다. 특히 고속 도로 건설을 위하여 정확한 거리의 측정이 필요한데, 이때 레이저의 정확한 빛이 도달하는 성질을 이용하여 도로 건설을 위한 전체 길이를 측정합니다.
만약 거리 측정이 잘못되어 고속 도로 건설을 한다면 비용과 시간 그리고 건설 비용이 천문학적으로 늘어나기 때문에 레이저를 이용한 측정 기술이 매우 필요하다. 그리고 그 외 사용 분야는 실험 분야와 질량 분석 분야입니다. 대표적으로 실험 분야에서는 인간의 삶에 유익한 영향을 주기 위한 학문에 특히 많이 사용되어집니다. 그리고 많은 과목 중에서 특히 물리학에서는 레이저의 빛을 이용하여 실제 물체에 레이저 빛을 쏘아 재질의 형태 변경이 어떻게 변화 되는지 추적, 관찰을 기록하여 재료 연구에 적극 활용 되고 있습니다. 왜냐하면 혁신적인 물질을 발견하여 기존에 산업에서 사용하던 늘 사용하던 물질에서 새로운 물질로 변경이 되면 수많은 경제적 효과를 얻을 수 있기 때문입니다.
마지막으로 사용 분야는 산업 기술 보안 분야입니다. 즉, 높은 주파수와 안정적 신호 유지를 이용하여 절대 상대방에게서 지켜야 할 기술을 지키기 위하여 현재 많은 기관과, 보안 회사에서 사용되고 있습니다. 미래에는 보다 낳은 정보 보안을 위하여 고조파 레이저의 특징을 이용한 기술 개발을 매우 치열하게 진행 될 것 같습니다.