W wykładzie przedstawiono zagadnienia dotyczące szeroko

LASERY DLA POPRAWY ŚRODOWISKA, ZDROWIA I GOSPODARKI
Prof.zw. dr hab.Jan W. DOBROWOLSKI (Światowa i Królewska Akademie Nauk,
Międzynarodowy Uniwersytet Badań Podstawowych, Konsorcjum Uniwersytetu Światowego),
Dr inż. Mieczysław JÓZWIK (Akademia Górniczo-Hutnicza)
Streszczenie
wykładu wygłoszonego w Uniwersytecie Otwartym AGH 10.12.2016 r.
Wykład podzielono na dwie części. W pierwszej omówiono podstawy fizykalne działania laserów.
Laser zdefiniowano jako generator światła spójnego wykorzystujący wymuszoną emisję
promieniowania. Z emisją wymuszoną związane są nierozłącznie trzy główne właściwości światła
laserowego : monochromatyczność, spójność i równoległość promieni. Przedstawiono budowę
laserów na przykładach lasera rubinowego i półprzewodnikowego a następnie podział laserów
według kilku kryteriów: rodzaju ośrodka czynnego (lasery na ciele stałym, gazowe, cieczowe, itd.),
charakteru emitowanej wiązki (lasery impulsowe i ciągłe), długości fali świetlnej (lasery czerwone,
zielone, niebieskie, itd.), mocy wiązki laserowej ( lasery małej, średniej i wielkiej mocy). Podano i
omówiono przykłady różnorodnych zastosowań laserów w technice wojskowej, przemyśle oraz w
badaniach podstawowych i aplikacyjnych w różnych dziedzinach nauki. Bardziej szczegółowo
omówiono wyniki badan biologicznych skutków laserów małej mocy oraz ich wykorzystanie w
medycynie, rolnictwie, leśnictwie, a przede wszystkim w nowoczesnej inżynierii ochrony
środowiska, opartej o biotechnologię i ekoinżynierię. Zastosowania biostymulacyjne laserów
polegają na dostarczeniu optymalnych dawek energii przez zastosowanie algorytmów naświetlania,
opracowanych w trakcie badan doświadczalnych dla różnych gatunków mikroorganizmów, roślin,
zwierząt oraz w hodowlach komórkowych i tkankowych in vitro. Algorytmy te określają procedury
biostymulacji. Zawierają one m. in. takie parametry jak: optymalną energię w jednym zabiegu,
liczba zabiegów w jednym cyklu, liczba cykli zabiegowych. Optymalna energia dawki
biostymulacyjnej jest funkcją gęstości powierzchniowej mocy światła lasera, długości fali
zastosowanego światła laserowego i czasu naświetlania. W wyniku własnych badań
doświadczalnych wykazano możliwość zwiększenia aktywności niektórych enzymów
(m.in. dehydrogenaz, ATPazy), zwiększenie syntezy niektórych hormonów i inne. Wyniki badań
laboratoryjnych i terenowych otwierają nowe perspektywy zwiększenia szybkości rozkładu przez
mikroorganizmy ropopochodnych węglowodorów (w tym karcinogennych WWA), skuteczności
oczyszczania ścieków zawierających metale
śladowe, rekultywacji przyrodniczej terenów
skażonych oraz przyspieszenie formowania wysokich żywopłotów. Wykazano również zwiększenie
produkcji biomasy i bioenergii w rezultacie odpowiedniej fotostymulacji laserowej różnych
gatunków roślin. Stażyści z tak różnych rejonów świata jak Nepal, Uzbekistanu, Madagaskar,
Brazylia, Kuba itd. stosują polskie priorytetowe doświadczenia w zakresie biotechnologii laserowej
w celu poprawy stanu środowiska, zdrowia i tworzenia nowych miejsc pracy.