-
1. ábra
|1|
-
2. ábra
|2|
-
3. ábra
|3|
-
4. ábra
|4|
-
5. ábra
|5|
-
6. ábra
|6|
-
7. ábra
|7|
-
8. ábra
|8|
-
9. ábra
|9|
-
10. ábra
|10|
-
11. ábra
|11|
-
12. ábra
|12|
-
13. ábra
|13|
-
14. ábra
|14|
-
15. ábra
|15|
-
16. ábra
|16|
-
17. ábra
|17|
-
18. ábra
|18|
-
19. ábra
|19|
-
20. ábra
|20|
-
21. ábra
|21|
-
22. ábra
|22|
-
23. ábra
|23|
-
24. ábra
|24|
-
25. ábra
|25|
-
26. ábra
|26|
-
27. ábra
|27|
-
28. ábra
|28|
-
29. ábra
|29|
-
30. ábra
|30|
-
31. ábra
|31|
-
32. ábra
|32|
-
33. ábra
|33|
-
34. ábra
|34|
-
35. ábra
|35|
-
36. ábra
|36|
-
37. ábra
|37|
-
38. ábra
|38|
-
39. ábra
|39|
-
40. ábra
|40|
-
41. ábra
|41|
-
42. ábra
|42|
-
43. ábra
|43|
-
44. ábra
|44|
-
45. ábra
|45|
-
46. ábra
|46|
-
47. ábra
|47|
-
48. ábra
|48|
-
49. ábra
|49|
-
50. ábra
|50|
-
51. ábra
|51|
Bor Zsolt
A mindentudó fénysugár: a lézer
I. Bevezetés
- |1|
A lézer szó az angol LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - fényerősítés kényszerített fénykibocsátás útján) betűszóból származik. A szó egy eszközcsalád működési elvét jelenti. Tapasztalataink szerint a fénynyalábok valamilyen közegen keresztülhaladva általában gyengülnek. 1917-ben azonban Einstein elméleti meggondolások alapján megjósolta, hogy létezik egy jelenség, a kényszerített emisszió, amely lehetővé teszi fénynyalábok erősítését is
Helyezzünk el képzeletben egy kétszeres erősítési tényezővel rendelkező optikai erősítőt egy négy tükörből álló ún. rezonátorba. Tételezzük fel, hogy valahonnan egy egységnyi intenzitású fénynyaláb esik az erősítő bemenetére. Az erősítőn való áthaladás során a nyaláb intenzitása két egységnyire nő. A félig áteresztő tükrön keresztül egy egységnyi intenzitású nyaláb kiszivárog a rezonátorból, míg a nyaláb másik része a három tükörről visszaverődve ismét az erősítő bemenetére jut. Így az egész folyamat újra kezdődhet és folytatódhat, aminek eredményeképpen a rezonátorból folytonosan egy fénynyaláb - a lézernyaláb - lép ki.
A kényszerített emisszió során keletkező erősödő fénynek négy alaptulajdonsága van: terjedési iránya, hullámhossza, rezgési fázisa és rezgési síkja azonos az erősítőbe belépő nyalábéval. Az eredmény egy tökéletesen rendezett nyaláb, amelyet koherens nyalábnak is szoktak nevezni. A koherens nyaláb széttartása rendkívül kicsi - például egy megfelelő optikával a Földtől 380 ezer km-re lévő Holdra juttatott lézernyaláb átmérője mindössze 50 m lesz. A koherens nyaláb másik kedvező tulajdonsága, hogy a lézer energiája egy megfelelő lencsével nagyon kis foltra (kb. egy tízmilliomod mm2-re) fókuszálható le.
- |8|
A világ most készülő legnagyobb lézerrendszere, az USA-ban épülő National Ignition Facility (az irányított termonukleáris fúzió begyújtó szerkezete) egy futballpálya alapterületű 10 emeletes épületet fog kitölteni (9. és 10. ábra). Ez a lézerrendszer 192 független nyalábból áll, amelyek közül egy a 11. ábrán látható.
A méretskála liliputi végletét érzékelteti a 12. ábra, amelyen oszlop alakú, 2 mikrométeres félvezető lézerek sorakoznak. (2 mikrométer a mm ötszázad része, amely egyúttal azt is jelenti, hogy a 2 mikrométeres lézerből egy négyzetmilliméteren 500 x 500 = 250 000 fér el.)
A lézeres mutatópálcában és a CD-lemezjátszóban lévő félvezető lézer teljesítménye 1 milliwatt, amely százszor kisebb, mint egy zseblámpaizzó teljesítménye. Az anyagmegmunkálási célokat szolgáló félvezető lézer teljesítménye 10 W. A Stratégiai Védelmi Kezdeményezés (közismertebb nevén a csillagháború) levegőbe telepített rakéta-megsemmisítő lézerének teljesítménye 1 megawatt. Szegeden az egyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tanszékén épülő impulzusüzemű infravörös lézer tervezett csúcsteljesítménye 1 terawatt. (1 TW egyenlő 1 millió megawattal. A paksi atomerőmű teljesítménye 2 gigawatt, amely ötszázszor kisebb, mint az 1 TW. Ha Magyarország minden lakosának száz vasalója lenne, és mindenki az összes vasalóját egyszerre bekapcsolná, akkor a vasalók együttes teljesítménye 1 TW lenne.) Annak ellenére, hogy a lézerimpulzus csúcsteljesítménye óriási, a tanszék villanyszámlája nem magas, ugyanis a lézer mindössze 20 femtomásodpercig működik. (20 femtomásodperc egyenlő egy másodperc milliomod része egymilliomod részének ötvened részével.) Az USA-ban működő, az irányított termonukleáris fúzió begyújtására épített NOVA lézer impulzus csúcsteljesítménye 1250 TW.
A 10. ábrán már bemutatott National Ignition Facility 192 lézernyalábja a céltárgykamrában fókuszálódik a céltárgyra. A céltárgy hidrogén izotópok keveréke, térfogata a lézerimpulzus hatására várhatóan ezredrésznyire nyomódik össze, hőmérséklete 100 millió oC-ra emelkedik. Ha minden úgy történik, ahogyan a fizikusok gondolják és szeretnék, a fenti körülmények között ember által pontosan kontrollálható módon beindul az energiatermelő termonukleáris fúzió, vagyis az a folyamat, amelyből a Nap tüze és a hidrogénbomba pusztító ereje származik. Ez a kísérlet szinte korlátlan és környezetvédelmi szempontból tiszta energiaforrással ajándékozhatja meg az emberiséget. Kevés olyan dolog van, ami az emberiség jövője szempontjából lényegesebb lehetne, mint az ilyen eszményi energiaforrás.
A 21. ábra az elektromágneses sugárzás spektrumát illusztrálja. Lézerek a röntgen, az ultraibolya, a látható, az infravörös és a mikrohullámú tartományban szinte mindenhol működnek. A lézeres mutatópálcában és a CD-lemezjátszóban lévő félvezető lézer (tokozás nélkül) pár centbe kerül. Az árskála másik végén lévő Stratégiai Védelmi Kezdeményezés, vagyis az űrbe és levegőbe telepített lézer alapú rakétaelhárító rendszer Ennek előállítása olyan költséges, hogy a szovjetek által készített másolat anyagi terhei jelentősen hozzájárultak a kommunista világrendszer gazdasági gerincének összeroppanásához. A fenti példák kellően igazolják, hogy a lézerek fizikai méretben, teljesítményben, a sugárzás hullámhosszában, előállítási költségekben lényegesen különböznek egymástól.
A lézerekkel kapcsolatos, főleg elméleti kutatásokért több tucat Nobel-díjat adományoztak már. Most azonban elsősorban nem az elméleti eredményekről fogok beszélni, hanem a környezetünkben fellelhető - bár sokszor észrevétlen -, józan ésszel könnyen megérthető alkalmazásokra helyezem a hangsúlyt.
II. Mindennapi lézerek
Az alábbiakban olyan eszközök működését ismertetem, amelyek mindennapi életünk állandó szereplőivé váltak.
1. Cd-lemezjátszó
A CD-lemez a digitalizált zenei információt spirálvonal mentén elhelyezkedő gödröcskék formájában tárolja. Az információt a gödröcskék hossza hordozza. A CD-lemezen lévő információ olvasása úgy történik, hogy egy lézerdióda fényét egy megfelelő lencserendszer a forgó CD felületére fókuszálja. A lemezről visszaverődő fény a nyalábosztóról a fénydetektorra jut. A detektorra eső fény intenzitása minden olyan pillanatban hirtelen leesik, amikor a gödröcskék pereme áthalad a fókuszponton. Ily módon a gödröcskék hossza, azaz a digitalizált zenei információ kiolvasható, dekódolható és muzsikává alakítható.
2. Vonalkód-leolvasó
Az áruházi vonalkód-leolvasóban lévő lézerdióda fényét egy rezgő tükör egy vonal mentén végigpásztázza a vonalkódon. A csíkrendszerről visszaverődő lézerfény intenzitásának időbeli változását a leolvasóban lévő fénydetektor regisztrálja. Ebből az elektromos jelből a vonalkód-leolvasóhoz kapcsolt számítógép felismeri a vonalkód struktúráját, és azonosítja az árut, vagyis megkülönbözteti egymástól például a salátát, a kutyaeledelt, a borotvakrémet és a menyasszonyi ruhát.
3. Lézeres sebességmérő
A lézeres gépjármű sebességmérőben lévő lézerdióda rövid fényimpulzusokat bocsát ki. A gépjárműről visszaverődő fényimpulzust a készülékben lévő fénydetektor észleli, és egyúttal megméri a visszaverődött impulzus késését a kibocsátáshoz képest. Ismerve a fény terjedési sebességét, a gépjármű távolsága és annak időbeli változása (azaz a jármű sebessége) kiszámítható.
4. Lézernyomtató
- |27|
A lézernyomtatóban egy lézerdióda fénye egy forgó, sokszög alakú tükörről visszaverődve egy forgó, fényérzékeny hengerre esik. A henger forgása és a forgó tükörről való visszaverődés kombinációja biztosítja, hogy a lézer fénye a henger bármely pontját meg tudja világítani. A lézerdióda fényének intenzitását változtatva a henger palástján bármilyen kép vagy írott szöveg a lézerfénnyel megjeleníthető.
- |28|
5. GPS (Global Positioning System) - globális helymeghatározó rendszer
A Föld körül 20 ezer km magasságban 24 mesterséges hold kering. Pályájuk olyan, hogy a Föld bármely pontjáról, bármeny pillanatban legalább 4 műhold állandóan látható. A műholdak pontos űrbeli helyzetét egy földi megfigyelő rendszer állandóan számon tartja. Mindegyik műholdon egy-egy atomóra van, amelyek pontossága 0,1 ns-nál jobb. (A 0,1 ns olyan rövid idő, amely alatt a fény levegőben mindössze 3 cm utat fut be. Összehasonlításképpen: a fény egy másodperc alatt hét és félszer kerüli meg a Földet.) Az atomórák rádiójelek formájában folyamatosan sugározzák, hogy az ő atomórájuk szerint mennyi a pontos idő.
- |29|
A GPS vevőegységében egy rádióvevő és egy nagyon pontos óra van. A vevőegység fogja a műholdakról származó pontos időjelzéseket, és összehasonlítja saját belső órájának idejével. A rádióhullámok terjedéséhez idő szükséges, ezért a két idő között különbség van. Ha például a vevőegység azt tapasztalja, hogy az egyik műholdról származó órajel egy tizenötöd másodpercet késik a saját belső órájához képest, akkor ebből azt a következtetést vonja le, hogy az adott műhold éppen húszezer km-re van tőle. (A rádióhullámok terjedési sebessége háromszázezer km másodpercenként.) A GPS vevőegysége az előbb vázolt módon megméri három ismert helyzetű műholdtól való távolságát, majd ezekből az adatokból a térgeometria jól ismert szabályai alapján kiszámítja a vevőegység térbeli pozícióját, vagyis a földrajzi szélességi és hosszúsági fokot és a tengerszínt feletti magasságot. (Emlékezzünk arra, hogy egy síkbeli pont helyzetét két ismert síkbeli ponttól való távolságból meg lehet határozni. Térbeli esetben három távolság ismerete szükséges.) A valóságban a GPS vevőegység négy műhold távolságát méri meg, mert ebben az esetben a vevőegységben található óra pontosságával szemben támasztott követelmény jelentősen csökken. (A GPS vevőegységében ezért szerencsére nem kell egy atomórát cipelni. Helyette a vevőegység egy kvarcórát használ, amelynek pontosságát egy központi atomóra rádióadón keresztül rendszeresen ellenőzi és szükség esetén korrigálja.)
A GPS rendszereket kiterjedten használják a repülésirányításban, a hajózásban, a gépjárművek helyzet-meghatározásában, a mezőgazdaságban, az erdészetben, a térképészetben (31. és 32. ábra), a robotok irányításában. De az elsőbbség e téren is a katonai alkalmazásokat illeti. Amióta világ a világ, a katonák érdekérvényesítő képessége mindig jobb volt, mint bármely más érdekcsoporté. A GPS rendszerek pontossága elérheti az 1 cm-t is. A polgári célokat szolgáló GPS berendezések pontosságát mesterségesen lerontják kb. 20 méterre, hogy terrorista-akciók végrehajtására ne lehessen felhasználni őket.
6. Az atomórák karmestere: a "cézium szökőkút"
Az SI (System International; nemzetközi mértékegység-rendszer) az 1 másodpercet úgy definiálja, mint a 133-as tömegszámú cézium izotóp ún. hiperfinom átmeneti rezgési periódus-idejének 9 192 613 770-szeresét. Az atomóra olyan berendezés, amely a fenti periódusidő rendkívül pontos mérésével egy órát működtet. Az óra annál pontosabb, minél alacsonyabb a cézium gáz hőmérséklete. Az Amerikai Mérésügyi Hivatalban működő NIST F1 atomórában a gáz hűtését hat egymásra merőleges, pontosan kontrollált hullámhosszú infravörös lézernyaláb végzi. Az ilyen, ún. Doppler-elven működő hűtés tökélyre fejlesztéséért Chu, Cohen-Tannoudji és Williams 1997-ben Nobel-díjat kapott. Meg is érdemelték, mert a cézium gáz hőmérsékletét az abszolút nulla fok közvetlen közelébe (egy milliomod kelvin fokra) sikerült csökkenteni. Az így lehűtött cézium-atom gázlabdát a két függőlegesen sugárzó lézer paramétereinek változtatásával óvatosan felfelé taszítják. Ezek után a függőlegesen sugárzó lézereket kikapcsolják, aminek hatására az atomok, mint egy feldobott kő, visszaesnek. (Innen a "cézium szökőkút" elnevezés. Elképesztő, hogy a lézerek segítségével az atomokkal - mint a léggömbökkel - labdázni lehet.)
- |33|
- |34|
A NIST F1 atomóra nem kevesebb, mint hét lézert tartalmaz, így ez az atomóra is igazolja azt az általános érvényű megfigyelésemet, hogy ha valamit nagyon pontosan kell megmérni, akkor a méréstechnikai arzenálból előbb-utóbb előkerülnek a lézerek. A NIST F1 2005-ben várhatóan nyugdíjba vonul, és egy nemzetközi űrállomásra telepített, lézerrel hűtött atomóra veszi át a karmester szerepét, ugyanis a súlytalanság állapotában az atomóra járása még pontosabb lesz, mint a Földön.
7. Száloptikai hírközlés
A klasszikus távközlési rendszerekben elektromos vezetékeken vagy nagyfrekvenciás kábelekben terjedő elektromos jelek továbbítják az információt. A száloptikai hírközlésben kvarcból készült optikai szálban terjedő, lézerből származó fényimpulzusok hordozzák az információt. Az optikai szál egy magas törésmutatójú magból és egy alacsony törésmutatójú köpenyből áll. A teljes visszaverődésnek nevezett optikai jelenség miatt az optikai szálba becsatolt fény a magba csapdázódva, gyakorlatilag veszteség nélkül terjed. Az optikai szálak információátviteli kapacitása sokkal nagyobb, mint a mikrohullámú rendszereké.
8. Lézerirányítású bomba
- |35|
A pilóta vagy a szárazföldön bátran megbúvó harcos egy ún. célkijelölő lézerrel rávilágít a megsemmisítendő céltárgyra, mintha megjelölné egy mutatópálcával. A lézerirányítású bomba orrában lévő optikát és elektronikát a gyártás során arra tanították meg, hogy a bombát pontosan a célkijelölő lézer fényfoltjára vezesse. Így a bomba találati pontossága méteres nagyságrendűre javítható.
- |36|
III. Különleges alkalmazások
Ebben a részben olyan alkalmazásokat ismertetek, amelyekben vagy a lézer, vagy a felhasználás, vagy pedig mindkettő különleges.
1. LIDAR, azaz a radar elvet felhasználó lézeres távérzékelés
A radar-elvet felhasználó lézeres távérzékelés (LIDAR) során a levegőbe rövid lézerimpulzust bocsátanak ki. A légszennyeződéseken a lézerimpulzus szóródást szenved. A visszaszórt fény intenzitását, és annak időbeli lefutását a lézer közelében lévő fénydetektor regisztrálja. A visszajutó fény intenzitása a szennyeződés koncentrációjával arányos. Ismerve a fény terjedési sebességét, a jel időbeli alakjából kiszámítható a szórócentrumok távolsága a detektortól; a visszaszórt fény színéből pedig a légszennyeződés kémiai minősége azonosítható. Ilyen módon a szennyeződések térbeli eloszlása, koncentrációja és anyagi minősége érintésmentesen, távolról (pl. az űrből) meghatározható. LIDAR-ral különböző légszennyeződések, a magaslégköri ózon mennyisége, továbbá a szélsebesség, sőt a hőmérséklet is megmérhető.
2. Gyorsfényképezés
A 38. ábra olyan felvételeket mutat, amelyeket egy 1 mikroszekundum ideig felvillanó vakuval készítettek Az ábrán látható puskalövedék vagy tejcsepp 1 mikroszekundum alatt gyakorlatilag nem mozdul el, így az alma szétrobbanásának vagy a csepp képződésének folyamata jól nyomon követhető. A legrövidebb lézerfelvillanások időtartama a 10 femtoszekundumos tartományban van, amely százmilliószor rövidebb, mint az egy mikroszekundum. Az ilyen rövid impulzusokkal százmilliószor gyorsabb folyamatok (pl. kémiai reakciók, molekulák keletkezése, elektronikus eszközök működése) is lefényképezhetők úgy, hogy a folyamat fázisait ki lehet merevíteni egymás után következő állóképekként.
3. Permanens szőrtelenítés
Ha a bőrt megfelelő impulzusidejű, energiájú és hullámhosszú lézerimpulzussal megvilágítjuk, az erős fényelnyeléssel rendelkező szőrtüszők hőmérséklete hirtelen megemelkedik, ennek hatására a szőrtüsző elhal és idővel kihullik. A szépségipar nagy üzlet, a lézeres epilátorok gyártói közül sokan meggazdagodtak.
4. Tetoválás lézeres eltávolítása
Szerelmes kamaszok gyakran elkövetik azt a hibát, hogy testükre pillanatnyi kedvesük nevét tetoválják, nem tudván azt, hogy a tetoválás tartósabb, mint a szerelem. Az ilyen, aktualitásukat vesztő feliratok súlyosan terhelik az újabb kapcsolatok kibontakozását. A mindentudó lézertechnika ebben az esetben is segíthet. A tetoválás festékanyaga ugyanis jól elnyeli az ún. rubin és neodimium lézerek sugárzását, melynek hatására a festék kémiailag szétbomlik, színét veszti majd felszívódik. A lézer mintegy kiradírozza a tetoválást, amint ez a 40. ábrán látható kékszemű, mosolygós kardfogú tigrissel is történt.
5. Égigérő villámhárító
A villámoknak van egy rossz szokása: előszeretettel csapnak bele az indítóállványon veszteglő vagy a több kilométer magasságban haladó rakétákba, megzavarva ezzel az érzékeny fedélzeti elektronikák működését. A lézertechnika itt is segíthet: az indítóállvány mellet nagyteljesítményű ultraibolya lézerimpulzusokkal egy függőleges nyaláb mentén a levegőt elektromos szempontból vezetővé teszik (ionizálják). Az ioncsatorna villámhárítóként működik: levezeti a légkörben felgyülemlett elektrosztatikus töltéseket, megvédve ezzel a rakétát a villámcsapástól.
6. Térhatású fotográfia
- |43|
7. Szaruhártya-szobrászat
A lézerek orvosi alkalmazásainak se szeri, se száma. Ezek közül egy szemészeti eljárást ismertetek. Az egészséges, jól látó szem optikai komponensei (a szaruhártya és a szemlencse) a párhuzamos fénysugarakat pontosan a fényérzékeny ideghártyára fókuszálják, így az ideghártyán egy tökéletesen éles kép jelenik meg. A rövidlátó szem szaruhártyája túlságosan görbült, törőképessége a kelleténél nagyobb, így a párhuzamos nyalábot az ideghártya elé fókuszálja, ezért az ideghártyán homályos kép jelenik meg, amit a szem tulajdonosa úgy észlel, hogy nem lát élesen. A távollátó szem szaruhártyája ezzel szemben a szükségesnél laposabb, ezért törőképessége a kelleténél kisebb, így a párhuzamos nyalábot az ideghártya mögé fókuszálja (45.ábra), ezért az ideghártyán homályos kép jelenik meg, azaz a szem tulajdonosa ebben az esetben sem lát élesen. A rövidlátás és a távollátás korrigálására szóró-, illetve gyűjtőlencsét alkalmaznak szemüveg vagy kontaktlencse formájában.
Az utóbbi években elterjedőben van egy LASIK-nek nevezett műtéti eljárás, melynek során az éleslátás eléréséhez szükséges lencsét a szaruhártyából lézer segítségével alakítják ki. Ez technikailag két lépésben történik. Az első lépésben egy mikrokeratomnak nevezett késsel a szaruhártyából egy 0,15 mm vastagságú lebenyt alakítanak ki. Második lépésben a lebenyt felhajtják, és egy ún. excimer lézer segítségével a szükséges korrekciónak megfelelő alakú és vastagságú lencsét marnak ki a szaruhártyából. Ezek után a lebenyt visszahajtják, amely rövid idő alatt visszatapad és rögzül. A műtét eredményeképpen a szaruhártya görbülete éppen megfelelő lesz, biztosítva az éles, homálymentes optikai leképezést. Az eljárást olyan tökélyre fejlesztették, hogy a szem törőképességének hibája általában már a műtét másnapján kisebb, mint fél dioptria. Az eljárás kritikus mozzanata a lebeny vágása. (A kb. fél milliméter vastag szaruhártyából egy papír vékonyságú, tökéletesen párhuzamos, sima felületű lebenyt kell kivágni egy gyaluhoz hasonló, rezgő nyelves motorizált késsel. Ehhez tökéletes eszközre és biztos kezű orvosra van szükség.)
Juhász Tibor, Szegeden végzett fizikus ötlete alapján az Egyesült Államok-beli Irvine-ban az Intralase Inc. vállalkozás egy új lézer alapú lebenyvágó eszközt fejlesztett ki, melynek működési elve a következő: Egy 0,6 pikoszekundum időtartamú lézerimpulzust egy tökéletes lencserendszer segítségével lefókuszálnak a szaruhártya felülete alá 0,15 mm mélységbe. (1 pikoszekundum egy másodperc milliomod részének egy milliomod része.) Ennek hatására a szaruhártyában egy mikrorobbanás jön létre, amely egy kb. egy század milliméter átmérőjű buborékot hoz létre a szaruhártyában. A lézer másodpercenként tízezer impulzust bocsát ki. Egy precíziós számítógép-vezérelt tükörrendszer a lézernyalábot spirális alakban úgy pásztázza, hogy az 1 perc alatt több mint félmillió, egymással szorosan érintkező buborékot hoz létre, ami végeredményben egy a szaruhártya felületével párhuzamos vágási síkot eredményez, kiváltva ezzel a mechanikus mikrokeratomot. A lézer alapú Intralase keratommal eddig végzett harmincezer műtét azt mutatta, hogy a lézer alapú keratom számos előnnyel rendelkezik a mechanikus keratomokkal szemben.
(Az Intralase Inc. kutatásfejlesztési részlegében a munkanyelv magyar is lehetne, ugyanis az ott dolgozók közül Juhász Tibor és Ráksi Ferenc Szegeden végzett fizikusok, Goldstein Péter és Hegedűs Imre számítástechnikai szakemberek, Nagy László virtuóz mechanikus. Az Intralase műtéti eljárás engedélyezéséhez szükséges klinikai vizsgálatokat Budapesten, a Margit-szigeten Ratkay Imola doktornő végezte. Az ábrán nem látható munkatársak közül Zadoyan Ruben örmény, nem tud magyarul, de neki a másik örmény munkatársunk, Djotyan Gagik könnyen tudna fordítani, ő ugyanis 10 éve Magyarországon él. Carlos Suarez tíz évvel ezelőtt Juhász Tibor vezetésével szerzett doktori fokozatot, így elég sok ragadt rá a magyar nyelvből. A baj csak Christopher Horváthtal van, aki ugyan magyar származású, de Németországban nőtt fel, és így nem tanult meg magyarul. Ezért azután közös kommunikációs csatornaként a kutatói nyelvérzék által kerékbe tört angolt kell használnunk.)- |50|
8. Szuperlátás
Az emberi szem a törzsfejlődés egyik csúcsteljesítménye. Elképesztően tökéletes érzékszerv. Ám az evolúció - iskolába nem járván - nem tanult modern fizikát, és ezért elkövetett néhány apró hibát az emberi szem kialakításában. Így azután a szemfenéken létrejövő kép minősége nem éri el az alapvető optikai jelenségek (diffrakció) által szabott legjobb felbontó képességet.
- |51|
Megbízható adatok vannak arra, hogy a látóideg-hártya illetve az emberi agy struktúrája elvileg akár több mint hatszor több vizuális információ feldolgozására is képes. A középső ábra, illetve ennek a bal oldalon lévő felnagyított része azt illusztrálja, hogy milyennek látja az egészséges szemű, jól látó ember a tőle 30 méterre lévő személyeket. A jobb oldali kép azt szemlélteti, milyennek látná az ember a képet, ha szuperlátással rendelkezne.
Az ilyen, ún. szuperlátás eléréséhez az alábbi műszaki feladatokat kell megoldani:
1. Minden eddiginél pontosabb optometriai eszközt kell kifejleszteni a szem leképzési hibáinak pontos feltérképezésére. 2. A hibák ismeretében ki kell számítani, hogy a szaruhártya-felület topográfiáján hol milyen változtatásokat kell végrehajtani a leképzési hibák teljes korrigálására. 3. Tovább kell tökéletesíteni a LASIK eljárást, a beavatkozást végző lézerrendszer műszaki fejlesztését, hogy a kívánt topográfiai változtatást lézertechnikán alapuló műtéti úton végre lehessen hajtani.
A szakértők véleménye szerint az így korrigált szemmel akár 5 méter távolságból is lehetne újságot olvasni.
A szuperlátás elérésére (eltekintve néhány foglalkozástól - pl. pilóták, sportolók) tömeges klinikai igény valószínűleg nem lesz, de a kifejlesztés alatt lévő technológia várhatóan alkalmas lesz a bonyolult, irreguláris leképezési hibában szenvedő gyengénlátók látásának elfogadhatóvá tételére. Erre viszont komoly igény van. A szuperlátás megvalósításának útjában egyelőre nagyon sok és nagyon komplikált műszaki, technikai és orvosi probléma áll. Jelenleg többek között ilyen jellegű problémák megoldásán is dolgozom.