به زودی،
با دست پر
برمی گردیم!
+ نوشته شده در جمعه هجدهم آبان 1386ساعت 1:35 توسط یزدان مرادی
|
X
آنچه که یک دانشجوی برق باید بداند.
محققان اروپايي موفق به ساخت نمونههاي اوليه باتريهاي ارتجاعي شدهاند كه هرگز نيازي به شارژ كردن ندارند.به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، محققان در اين روش، پيلهاي خورشيدي پلاستيكي را با باتريهاي بسيار ظريف با قابليت كشساني تركيب كردهاند. تلفنهاي همراه، دستگاههاي كنترل از راه دور و ساير ابزار الكترونيكي دستي عموما تا زماني كه باتريهاي آنها از بين بروند، قابل استفاده هستند اما براي بسياري از مصرف كنندگان، شارژ كردن روزانه و مكرر باتريها و يا تعويض باتريهاي ابزار الكترونيكي قابل حمل، نقطه ضعف اين ابزار محسوب ميشود. براي حل اين مشكل گروهي از محققان اروپايي روش تازهاي كشف كردهاند كه در آن يك پيل خورشيدي آلي به نازكي فيلم را با نوع جديدي از باتري پليمري تركيب ميكنند و در نتيجه باطري، اين قابليت را پيدا ميكند كه به هنگام قرار گرفتن درمعرض نور طبيعي و نور فضاي باز، به خودي خود دوباره شارژ ميشود.بنا بر اين گزارش، اين بانريها به حدي ارتجاع پذير هستند كه حتي ميتوان از آنها در ابزار الكترونيكي با توان بسيار پايين مانند وسايل مسطح و تاشو از قبيل كارتهاي هوشمند و يا تلفنهاي همراه داراي انحنا استفاده كرد.نتايج اين تحقيقات به عنوان بخشي از پروژه باتري خورشيدي پليمري اروپا در نشريه «سولارانرژي» منتشر شده است.
چکیده مقاله :
آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود
متن کامل مقاله :
آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود .مزیت این IC تولید تایم بیسهای (time base) نسبتا دقیق (بدون استفاده از کریستال ) ، تقریبا مستقل از تغیرات ولتاژ منبع تغذیه و حرارت می باشد.این IC در بسته های 8 پایه DIP(دو ردیف پایه قرینه در طرفین Dual Inline Package) و نوع دیگر Metal can package (قابلمه ای) که در انواع قدیمیتر و یا در جاهائیکه دفع حرارت بیشتر مورد نیاز باشد ، ساخته می شود.
ولتاژ تغذیه IC چیزی بین 5 تا 15 ولت و حداکثر 18 ولت است . خروجی این IC (پایه 3) دارای دو سطح ولتاژ بالا (نزدیک به VCC) و پائین (نزدیک بهGND) است .و باری را که تا 200 میلی آمپر جریان بکشد ، می تواند تغذیه کند.از این رو مستقیما بسیاری از رله ها و یا بلندگوها و... رابدون استفاده از طبقات تقویت کننده جریان اضافی با این IC می توان تحریک نمود.برای بررسی نحوه کار IC ابتدا مدار داخلی آن را به صورت شکاتیک بررسی می کنیم.
الف)- تغذیه :
پایه 8 به یک ولتاژ مثبت و پایه 1 به زمین وصل می شود.تا تغذیه IC فراهم گردد (در شمای داخلی خطوط تغذیه فلیپ فلاپ ، مقایسه کننده ، بافر تقویت کننده جریان و VREF رسم نشده است)با توجه به شکل ولتاژ VCC روی سه عدد مقاومت 5 کیلو اهمی (وجه تسمیه این IC یعنی 555) تقسیم شده و با توجه به امپدانس ورودی زیاد مقایسه کنندهها ، ولتاژهای 2/3VCC و VCC/3 را به ترتیب در ورودی منفی تقویت کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم بوجود میآورد.
ب)- خروجی:
پایه 3 از طریق یک تقویت کننده جریان ولتاژ خروجی فلیپ فلاپ را برای استفاده در خارج IC منتقل می کند.
ج)- تریگر:
چنانچه ولتاژ پایه 2 از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دوم خروجی این این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند)می گردد.یعنی خروجی فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه 2 باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمیشود.
د)-ترشولد :
چنانچه ولتاژ پایه 6 از 2/3VCC ( یا ولتاژ پایه 5( بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کنندهی اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.
ه )-دشارژ :
همانطور که از روی شکل پیداست، هنگامی که فلیپ فلاپ ست باشد خروجی Q' فلیپ فلاپ ترانزیستور Q1 را قطع خواهد کرد (ولتاژ بیس صفر می شود)اما در هنگام Reset ترازیستور اشباع شده ، پایه 7 به زمین وصل میشود . از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده می شود .ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .
و) کنترل ولتاژ:
اگر بخواهیم ولتاژ آستانه بالایی (ترشولد Vu ) و آستانه پایینی (تریگر Vl) موجود در ورودی منفی مقایسه کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم ،همان 2/3VCC و VCC/3 بماند با این پایه )5( کاری نداریم فقط برای تثبیت تغییرات ناگهانی ولتاژ ( ناشی از عدم تثبیت تغذیه یا عوامل دیگر بخصوص در زمان تغییر وضعیت فلیپ فلاپ) این پایه را با یک خازن 0.001 تا 0.1 میکرو فاراد با کیفیت خوب وصل می کنیم .آزاد گذاشتن این پایه در فرکانس های کم و جاهائیکه منبع تغذیه دارای تثبیت خوبی است و نویز کم است ، اشکالی ندارد . و اما چنانچه بخواهیم ولتاژ های آستانه را خودمان تغییر داده یا کنترل کنیم با اعمال هر منبع ولتاژی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از 5 کیلو اهم) به پایه 5 ،همان ولتاژ برابر Vu و نصف آن برابر Vl خواهد بود . از این پایه برای مدولاسیون پهنای پالس یا کنترل تاخیر بوسیله ولتاژ و. .. استفاده می شود .
ز ) Reset:
پایه 4 در صورت عدم استفاده معمولا با یک مقاومت یا به طور مستقیم به پایه 8 (VCC) وصل میشود ، تا احتمالا نویز یا الکریسیته القائی باعث تحریک ناخواسته آن نشود .در صورتیکه بخواهیم از این پایه استفاده کنیم معمولا آن را با یک مقاومت به Vcc وصل می کنیم و هنگامیکه این پایه حتی برای یک لحظه زمین کنیم ،ترانزیستور Q2 اشباع شده Vref رابه فلیپ فلاپ اعمال کرده باعث رست شدن آن می شود . Reset شدن فلیپ فلاپ توسط پایه 4 مستقل از وضعیت پایه های 2و6 بوده و خروجی IC حتما Low می شود.
منبع: جزوهی آزمایشگاه تکنیک پالس دانشگاه کردستان
چراغ چشمک زن!
زمانی که من در دوره راهنمایی درس میخواندم، مجله کیهان علمی را هر ماه مطالعه میکردم. البته این مجله بعدها چاپ نشد. در یکی از شمارههای این مجله مدار چشمک زن زیر را قرار داده بودند که به علت سادگی و اینکه از قطعات خیلی کمی تشکیل شده بود نظر من را جلب کرد و آن را ساختم، داخل دو شاخ برق جاسازی کردم و بعنوان تستر برق شهر از آن استفاده میکردم.
یکبار که این مدار را به مدرسه برده بودم تا به یکی از دوستانم نشان بدهم، به طور اتفاقی متوجه نکته جالبی در مورد این مدار شدم. آنهم این بود که اگه من این مدار را با خودم سری قرار میدادم(مثل حالتی که از فاز متر استفاده میکنید) باز هم مدار با توجه مقاومت زیاد بدن و جریان بسیار کم عبوری کار میکرد!!!
به دلیل کوچک بودن این مدار از آن در جاهای مختلف بنا به سلیقه و نیاز خود استفاده کنید. مثلا من این مدار را در دوشاخ برق قرار دادم و بعنوان تستر برق شهر استفاده کردم. از دیگر کاربردهای این مدار میتوان به :
- تستر فیوز برق شهر، به این صورت که با موازی بستن این مدار با فیوز به محض اینکه فیوز بسوزد مدار شروع به کار میکند و شما براحتی میتوانید متوجه فیوز معیوب شوید.
- در مداراتی که با برق شهر سر و کار دارند، از این مدار میتوان بعنوان نشانگر وجود برق شهر در مدار استفاده نمود.
- تستر شبکه مخابرات و مشغول بودن خط، به دلیل اینکه این مدار به ازای ولتاژهای بالای 35 ولت ( چه متناوب و یا مستقیم ) کار میکند و از طرفی ولتاژ خطوط تلفن در حالت عادی ولتاژی در حدود 50 ولت مستقیم دارند. لذا با قرار دادن این مدار بصورت موازی با خطوط تلفن میتوان از وجود ولتاژ در خط اطمینان حاصل نمود از طرفی زمانیکه خط تلفن مشغول باشد، ولتاژ آن به حدود 6 ولت کاهش پیدا میکند که در این حالت مدار چشمک نخواهد زد و شما بسادگی میتوانید متوجه مشغول بودن خط بشوید.
- اگر شما هم ایدهای در مورد این مدار داشتید آنرا برای من ایمیل کنید تا در اینجا به نام خودتان ثبت شود.
همانطور که در نقشه شماتیک مدار مشاهده میکنید این مدار ابتدا از طریق دیود D1 ولتاژ ورودی را یکسو میکند. سپس این ولتاژ در دوسر خازن مدار قرار گرفته و از طریق مقاومت R2 خازن شروع به شارژ میکند. همانطور که میدانید خازن تمایل دارد تا پس گذشت پنج ثابت زمانی به ولتاژ ورودی (که در اینجا 220 ولت برق شهر است) برسد، ولی به علت اینکه کل ولتاژ خازن در این حالت بر روی دیاک افت کرده و دیاک نیز خاموش است. لذا به محض رسیدن ولتاژ خازن به سطح تریگر دیاک، دیاک آتش کرده و شروع به هدایت میکند. در نتیجه ولتاژ دوسر خازن از طریق دیاک و مقاومت 680 اهمی بر روی LED دشارژ میشود که باعث روشن شدن این LED میگردد. با دشاژ کامل خازن، دیاک مجددا به حالت قطع رفته و خازن شروع به شارژ شدن میکند و این روند به همین شکل تکرار میگردد.
- دیاک
- LED قرمز
- خازن 22uF 50v
- مقاومت 470 کیلو اهمی
- مقاومت 680 اهمی
با توجه به اینکه لینک هایی که از IEEE به دست ما میرسید زیاد بود و وجود آنها در وبلاگ باعث سنگین شدن و گاهاً مشکلاتی در بار گذاری آن میشد
بر آن شدیم تا تمام لینک های IEEE را به صورت کامل در وبلاگ دیگری آورده و آن را با ELECOM موازی کنیم.
برای دیدن لینکها به آدرس زیر مراجعه نمائید.
HTTP://WWW.ELECOM-IEEE.BLOGFA.COM
کنترل توان راکتيو بعنوان يک عامل حائز اهميت در طراحي و بهرهبرداري از سيستمهاي قدرت از ديرباز مورد توجه بوده است و امروزه اولا" به دليل فشار روزافزون در جهت بهرهبرداري با حداکثر راندمان و با قابليت اطمينان بالا و ثانيا" بخاطر توسعه انواع جديدي از جبران کنندههاي توان راکتيو با قابليتهاي برتر، از اهميت فوقالعادهاي برخوردار است . پيشرفت الکترونيک قدرت ابزار قدرتمندي را در اختيار صنعت انتقال و توزيع انرژي الکتريکي قرار داده است . يکي از عمدهترين آنها که اخيرا" بطور گسترده مورد استفاده قرار ميگيرد، جبران کنندههاي توان راکتيو کنترل شده توسط تريستورها (SVC) ميباشد اين وسايل بطور موفقيتآميزي در جبران توان راکتيو در حالت ماندگار و گذراي شبکه مورد استفاده قرار ميگيرد. کنترل و پايداري از مهمترين مسائلي هستند که بايد در شبکههاي قدرت امروزي از ديد يک سيستم ديناميکي مورد مطالعه و تحقيق قرار گيرند. براساس نتايج آن توسعه آينده شبکه طراحي شده و شبکه موجود نيز بهبود يابد، اختلالاتي که در سيستمهاي قدرت اتفاق ميافتد باعث ايجاد نوساناتي در سيستم ميگردد که ميتواند پايداري ديناميکي سيستم را بخطر اندازد، يکي از عواملي که پايداري شبکههاي قدرت را تهديد مينمايد نوسانات فرکانس پائين در شبکههاي بهم پيوسته ميباشد، لذا ميراي اين نوسانات يک امر ضروري براي اطمينان از عملکرد پايدار سيستمهاي قدرت ميباشد. يکي از وسائل مدرن و موثري که در سالهاي اخير جهت بهبود پايداري ديناميکي و گذراي سيستمهاي قدرت استفاده ميگردد جبران کنندهها استاتيک توان راکتيو ميباشد که با استفاده از اين جبران کنندهها و با اتخاذ استراتژيهاي کنترلر مناسب و حلقههاي فيدبک ميتوان بطور موثر ميراي نوسانات فرکانس پائين را بهبود بخشيد. اولين مرحله در بکارگيري اين وسايل در يک شبکه بزرگ مشخص نمودن موثرترين مکان نصب اين تجهيزات ميباشد تا بيشترين استفاده از قابليتهاي آن در شبکه بعمل آيد. زيرا عليرغم قابليتهاي زياد SVC در صورت نصب آن در مکاني نامناسب ، مستقل از سيستم کنترل و ابعاد جبران کننده هيچ تاثيري بر پايداري شبکه نميگذارد لذا تعيين مکان بهينه نصب SVC با استفاده از روش صحيح و مناسب لازم و ضروري ميباشد. در اين راستا روشهاي مختلف جايابي SVC و محدوديتهاي آنها بررسي گرديده و روش شتاب نسبي ژنراتورها که محدوديتهاي اين روشها را ندارد، انتخاب گرديد و يک برنامه کامپيوتري براساس آن تنظيم شده است . براساس اين روش ميزان شتاب نسبي روتور ژنراتورها در ارتباط با شينهاي که SVC به آن نصب ميگردد، معياري جهت جايابي جبران کنندههاي استاتيک توان راکتيو ميباشد. به عبارت ديگر محلهايي که با نصب SVC در آنها، بيشترين تاثير را روي نوسانات زواياي روتور ژنراتورها داشته باشند، بعنوان مکان بهينه نصب SVC به منظور بهبود پايداري ديناميکي و افزايش ميراي نوسانات الکترومکانيکي ميباشد (زيرا عامل اصلي ايجاد نوسانات فرکانس پائين در شبکه نوسان زاويه روتور ژنراتورها ميباشد که براي حفظ پايداري شبکه لازم است اين نوسانات سريعا" ميرا شوند). در اين روش براي محاسبات ديناميکي از مدل کلاسيک شبکه استفاده گرديده و علت انتخاب اين مدل سادگي، قابل فهم بودن نتايج و کفايت دقت اين مدل ميباشد. زيرا شاخص ارزيابي پايداري ديناميکي، ميزان ميراي مدهاي نوساني ميباشد که در اين مدل منظور گرديده است ودر نهايت اين روش روي شبکههاي نمونه تست شده و نتايج آن در حوزه زمان شبيهسازي و بررسي گرديده است .
انتقال توان الکتریکی دومین فرایند ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. الکتریسیته توسط نیروگاه های برق تولید می شود و سپس توسط فروشنده ها به مصرف کنندگان نهایی به عنوان یک کالا فروخته می شود.
انتقال توان الکتریکی و شبکه توزیع الکتریسیته اجازه ارائه الکتریسیته تولید شده را به مصرف کننده ها می دهد. فرایند صنعتی شدن سریع قرن 20 ام خطوط و شبکه های انتقال را تبدیل به بخش مهمی از زیر ساخت های اقتصادی در کشورهای صنعتی، کرد.
شبکه های برق امکانات تولید زیادی را ممکن می سازند، نظیر سدهای هیدرو الکتریک، نیروگاه های سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای و ... که توسط سازمان های بهره برداری خصوصی و عمومی، برای تولید مقادیر بزرگی از انرژی و ارائه آن به شبکه های توزیع برای تحویل به مصرف کننده های خریدار، گردانده می شوند.
معمولاً الکتریسیته را در طول فواصل بلند از طریق ترکیبی از خطوط انتقال توان هوایی (مانند آنچه در شکل مشاهده می شود) یا کابل های زیر زمینی ارسال می کنند.
تصویر
اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی نیکلا تسلا ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت.
یک شبکه انتقال از: نیروگاه های برق، پست های برق و مدارات انتقال ساخته شده است. معمولاً برق از طریق یک جریان متناوب سه فاز انتقال می یابد. در نیروگاه ها، برق را در سطح ولتاژی نسبتاً پایین در حدود 10 تا 15 کیلو ولت تولید می کنند، سپس توسط ترانسفورماتور نیروگاه، آن را به یک ولتاژ بالا (220 تا 440 کیلو ولت) جریان متناوب می رسانند تا آن را به یک پست برق که نقطه خروجی شبکه است و در فواصل دور قرار دارد، انتقال دهند.
به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای 100 کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال 2003م 2/7 و در انگلستان در سال 1998م 4/7 درصد تخمین زده شده است.
وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام انتقال مقادیر بسیار زیاد توان در طول خطوط بسیار بلند یا برای موقعیت های خاص، نظیر یک کابل زیر دریا انجام می شود.
همچنین به دلیل طبیعت بارهایی که به شبکه وصل می شوند، توان از بین می رود؛ این تلفات با نام ضریب توان بیان می شود. اگر ضریب توان کم باشد بخش زیادی از توان هدر می رود. شرکت های بهره بردار تلاش شایان توجهی را برای حفظ یک ضریب توان خوب صرف می کنند.
پست های برق برای کاهش دادن ولتاژ و تغذیه آن به خطوط برق محلی کم ولتاژ برای توزیع به کاربران تجاری و خانگی، نیز به کار می روند. عموماً الکتریسیته با استفاده از ترانسفورماتورهای واسطه به یک ولتاژ زیر- انتقال (66-132 کیلو ولت) تبدیل می شود و سپس به یک ولتاژ متوسط (10 - 50 کیلو ولت) تبدیل شده، و در نهایت، در پست های توزیع، برق به ولتاژ پایین (220-330 ولت) تبدیل می شود.
تمامی روش تغذیه از خطوط توزیع تا مصرف کننده های کوچک انتهای خط از طریق اتصالات تک فاز یا سه فاز است.
خطوط انتقال را می توان برای انتقال اطلاعات هم مورد استفاده قرار داد، که حامل خط برق یاPLC خوانده می شود.
برخی گفته اند که زندگی در کنار خطوط ولتاژ بالا برای حیوانات و انسان ها خطرناک است. عده ای نیز ادعا کرده اند که تشعشعات الکترو مغناطیسی ناشی از خطوط برق، منجر به ریسک زیاد ابتلا به انواع معینی از سرطان می شود. برخی مطالعات بیان داشته اند که این ریسک را شناسایی کرده اند در حالی که برخی دیگر این ادعا را رد می کنند. مطالعات انجام شده بر روی افراد زیادی نشان داده است که هیچ رابطه واضحی بین تاثیرات بر روی سلامتی و نزدیکی به خطوط برق وجود ندارد.
اکنون دیدگاه علمی غالب این است که خطوط برق منجر به هیچ گونه افزایشی در ریسک ابتلا به سرطان یا دیگر بیماری های بدنی نمی شوند. برای مباحث دقیق تر راجع به این موضوع، شامل منابع بسیاری از مطالعات دانشمندان، به سوالات و جواب های خطوط برق و سرطان مراجعه کنید. این موضوع تا حدودی در کتاب علم وودو «Voodo»ی ربرت ال پارک بحث شده است.
ابر رسانا ها
مدارهای ترتیبی:
بلوک دیاگرام یک مدار ترتیبی در شکل نشان داده شده است ، این مدار شامل یک مدار ترکیبی است که عناصر حافظه برای تشکیل یک مسیر فیدبک به آن متصل شده اند . عناصر حافظه قطعاتی هستند که می توانند اطلاعات دودویی را در خود ذخیره نمایند .این اطلاعات در هر زمان مفروض در آنها مشخص کننده ی حالت مدار است. مدار ترتیبی ، اطلاعات دودویی را از ورودی ها دریافت می کند و این ورودی ها به همراه حالت عناصر حافظه ، یک مقدار دودویی را درپایه های خروجی مشخص می نمایند. آنها هم چنین مشخص می کنند که در چه وضعیتی عناصرحافظه تغییر حالت می دهند . بلوک دیاگرام مربوطه نشان میدهد که خروجی های یک مدار ترتیبی نه تنها تابعی از ورودی های مدار بلکه تابعی از حالت عناصر حافظه نیز می باشند . همچنین حالت بعدی عناصر حافظه نیز تابعی از ورودی ها و حالت قعلی آنها ست بنابر این یک مدار ترتیبی بوسیله ی ترتیب زمانی ورودی ها و حالت داخلی اش مشخص می گردد.
http://www.govashir.com/electronic/archives/aks%20man.doc
مدارهای ترتیبی از نظر مسائل زمانی سیگنال هایشان به دو نوع اساسی سنکرون و آسنکرون طبقه بندی می شوند.
یک مدار ترتیبی سنکرون ، سیستمی است که از روی سیگنالهایش در فواصل گسسته ی زمانی میتوان عملکردش را تعیین نمود و در مقابل ، عملکرد یک مدار ترتیبی آسنکرون به ترتیب تغییر سیگنالهای ورودی آن که می توانند در هر لحظه از زمان روی مدار تأثیر بگذارند وابسته است.
عناصر حافظه ای که بطور معمول در مدارهای ترتیبی آسنکرون بکار می روند قطعات تأخیر زمانی هستند . قابلیت حافظه ی یک قطعه ی تأخیر زمانی ناشی از این حقیقت است که این قطعه به زمان محدودی برای انتشار در داخل خود نیاز دارد . تأخیر انتشار داخلی یک گیت منطقی در عمل برای ایجاد تأخیرمورد نیاز کافی است ، بنابراین نیازی به واحدهای فیزیکی تأخیر زمانی وجود ندارد.
در سیستم های آسنکرون از نوع گیت ، عناصر حافظه ی شکل مورد نظر از گیت هایی تشکیل شده اند که تأخیرانتشارشان حافظه ی مورد نظر را بوجود می آورد . بنابراین یک مدار ترتیبی آسنکرون را می توان بصورت یک مدار ترکیبی که دارای فیدبک می باشد در نظر گرفت . بدلیل وجود فیدبک در میان گیت های منطقی ، یک مدار ترتیبی آسنکرون می تواند در لحظاتی از زمان ناپایدار باشد که مسئله ناپایداری مشکلات بسیاری به طراح تحمیل می نماید.
با توجه به تعریف یک سیستم ترتیبی سنکرون ، این سیستم می بایست سیگنال هایی را بکار گیرد که فقط در لحظات گسسته ی زمانی روی حافظه اش اثر می گذارند یک روش برای رسیدن به این هدف ، استفاده از پالس هایی با تداوم محدود در سیستم است بطوری که بیانگر 1 منطقی و پالس دیگر ( یا نبود پالس ) نشان دهنده ی 0منطقی باشد . مشکل استفاده از چنین پالسهایی این است که هر دو پالسی که از منابع مستقل به ورودی های یک گیت می رسند ، تأخیرشان در داخل آن گیت قابل پیش بینی نخواهد بود که بتدریج از هم جدا شده و نهایتأ عملیات غیرقابل اعتمادی را نتیجه خواهند داد.
سیستم های ترتیبی سنکرون عملأ برای پالسهای دودویی از نوسان کننده های ثابتی مانند سطوح ولتاژ استفاده می کنند . همزمانی این پالس ها با استفاده از قطعات زمانی ، که تولید کننده اصلی پالس ساعت نام دارند ، انجام می شود که این قطعات دنباله ای پریودیک از پالسهای ساعت را تولید می کنند . نحوه ی توزیع پالسهای ساعت در سیستم بگونه ای است که عناصر حافظه فقط به هنگام رسیدن یکی از پالسها تحریک می شود . در عمل پالسهای ساعت به همراه پالسهایی که تغییر لازمه را در عناصر حافظه ایجاد می کنند به گیت های AND اعمال می شوند . بنابر این گیت های AND فقط در زمان رسیدن پالسهای ساعت می توانندسیگنال ها را انتقال دهند . مدار های ترتیبی سنکرونی که از پالسهای ساعت در ورودی های عناصر حافظه ی خود استفاده می کنند مدارهای ترتیبی با پالس ساعت نامیده می شوند که کاربرد بسیار وسیعی دارند و غالبأ با آنها مواجه می شویم . آنها مشکل ناپایداری در نگهداری اطلاعات را ندارند و مسائل زمانی شان بسادگی قابل تقسیم به بخشهای گسسته ی مستقل است که هر کدام از این قسمت ها بطور جداگانه در نظر گرفته می شوند .
عناصرحافظه ای که در مدارهای ترتیبی با پالس ساعت بکار می روند فلیپ فلاپ نامیده می شوند . فلیپ فلاپ ها سلولهای دودویی هستند که قادر به ذخیره ی یک بیت از اطلاعات می باشند . مدار یک فلیپ فلاپ دارای دو خروجی است ، یک برای مقدارطبیعی بیت ذخیره شده در آن و دیگری برای متمم آن .
سپیده مهرالحسنی: s_mehrolhassani@yahoo.com
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
نقش ميدان مغناطيسى در حفاظت از كره زمين
منبع :www.sharghnewspaper.com
باريكه الكتروني
منبع : دانشنامه رشد
BOISتنها کلمه ای است که می تواند تمام درایورهایی را که در یک سیستم به عنوان واسط سخت افزار سیستم و سیستم عامل کار می کنند ، را شرح دهد.
BOISدر حقیقت نرم افزار را به سخت افزار متصل می نماید . قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM مادربرد و قسمتی دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRE WARE(یعنی میانه افزار یا سفت افزار)نامیده میشود .
یک PC می تواند شامل لایه هایی (بعضی نرم افزاری و بعضی سخت افزاری ) باشد که واسط بین یکدیگرند.
در اکثر اوقات شما می توانید یک کامپیوتر (PC) را به چهار لا یه تقسیم کنید که هر کدام از لایه ها به زیر مجموعه هایی کوچکتر تقسیم کنیم . در شکل 1-5 چهار لایه نمونه از یک PC را مشاهده می کنید . هدف از این نوع طراحی این است که سیستم عامل ها و نرم افزار های مختلف بر روی سخت افزار های مختلف اجرا شوند (حالت مستقل از سخت افزار ) . شکل 1-5 نشان می دهد که چگونه دو ماشین متفاوت با سخت افزار های مختلف که از یک نسخه بایوس استفاده می کنند ، می توانند انواع نرم افزارها و سیستم عامل های مختلف را اجرا کنند . بدین طریق دو ماشین با دو پردازنده مختلف، رسانه های ذخیره سازی متفاوت و دو نوع واحد گرافیکی و غیره ... ، یک نرم افزار را اجرا کنند .
در معماری این لایه ها برنامه های کاربردی با سیستم عامل از طریق API(Application Program Interface) ارتباط برقرار می کنند .
API بر اساس سیستم عاملی که مورد استفاده قرار می گیرد و مجموعه توابع و دستورالعملهایی که برای یک بسته نرم افزاری ارائه می دهد ، متغیر می باشد . به طور مثال یک بسته نرم افزاری می تواند از سیستم عامل برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده کند و خود نرم افزار مجبور نیست که این کارها را انجام دهد.
نرم افزارها طوری طراحی شده اند که ما می توانیم آنرا بر روی سیستمهای دیگر نصب و اجرا نمائیم و این به دلیل مجزا شدن سخت افزار از نرم افزار است و نرم افزار از سیستم عامل برای دستیابی به سخت اقزار سیستم استفاده می کند . سپس سیستم عامل از طریق واسط ها به لایه های بایوس دستیابی پیدا می کند .بایوس شامل نرم افزارهای گرداننده ای است که بین سخت افزار و سیستم عامل ارتباط برقرار می کند . به خودی خود سیستم عامل هیچگاه نمی تواند مستقیما به سخت افزار دستیابی پیدا کند ، در عوض مجبور است از طریق برنامه های گرداننده ای که به این کار تخصیص یافته اند عمل کند .
یکی از وظایف تولید کنندگان قطعات سخت افزاری آن است که گرداننده ای برای قطعات تولیدی خود ارائه دهند ، و چون گرداننده ها باید بین سخت افزار و نرم افزار عمل نمایند ، باید گرداننده های هر سیستم عامل مجزا تولید شوند . بنابراین کارخانه سازنده قطعات باید گرداننده های مختلفی ارائه دهد تا قطعه مورد نظر بتواند بر روی سیستم عاملهای مزسوم کار کند .
چون لایه های بایوس همانند یک سیستم عامل به نظر می رسند ، مهم نیست که با چه سخت افزاری کار می کند ، و ما می توانیم سیستم عاملها را بر روی هر کامپیوتری و با هر نوع مشخصات سخت افزاری نصب و استفاده نمائیم .
برای مثال شما می توانید Windows 98 را بر روی دو سیستم متفاوت با پردازنده ،هارد دیسک،و کارت گرافیکی و ... که متفاوت از یکدیگرند نصب و اجرا کنید، اما بر روی هر دو سیستم همان کارائی خود را داراست، و زیرا که گرداننده ها همان عملکرد پایه را انجام می دهند و مهم نیست که بر روی چه سخت افزاری کار می کنند .
معماری سخت افزار و نرم افزار بایوس
البته بایوس ، نرم افزاری است که شامل گرداننده های مختلفی است که که رابط بین سخت افزار و سیستم عامل هستند یعنی بایوس نرم افزاری است که همه آن از روی دیسک بارگذاری نمی شود بلکه قسمتی از آن ، قبلا بر روی چیپهای موجود در سیستم یا برروی کارتهای وفق دهنده نصب شده اند.
بایوس در سیستم به سه صورت وجود دارد :
1-ROM BIOS نصب شده بر روی مادر برد.
2- بایوس نصب شده بر روی کارتهای وفق دهنده (همانند کارت ویدئویی)
3- بارگذاری شده از دیسک(گرداننده ها)
چون بایوس مادربرد مقدمات لازم را برای گردادننده ها و نرم افزارها ی مورد نیاز فراهم میکند ،د اکثرا به صورت سخت افزاری که شامل یک چیپ ROM می باشد موجود است.
سالهای پیش هنگامی که سیستم عامل DOS بر روی سیستم اجرا میشد خود به تنهائی کافی بود و گرداننده ای (Driver) مورد نیاز نداشت . بایوس مادربرد به طور عادی شامل گرداننده هایی است که برای یک سیستم پایه همانند صفحه کلید، فلاپی درایو، هارد دیسک ، پورتهای سزیال و موازی و غیره ... است.
به جای اینکه برای دستکاههای جدید لازم باشد که بایوس مادربرد را ارتقاء دهید، یک نسخه از گرداننده آن را بر روی سیستم عامل خود نصب می نمائید تا سیستم عامل پیکربندی لازم را در هنگام بوت شدن سیستم را برای استفاده ار آن دستگاه انجام دهد ، برای مثال می توانیم CD ROM،Scanner،Printer،گرداننده های PC CARD را نام برد.چون این دستکاهها لازم نیستند که در هنگام راه اندازی سیستم فعال باشند ، سیستم ابتدا از هارد دیسک راه اندازی می شود وسپس گرداننده های آنرا بار گذاری می نماید.
البته بعضی از دستگاهها لازم است که در طول راه اندازی سیستم عامل فعال باشند ، اما این امر چگونه امکان پذیر است مثلا قبل از آنکه گرداننده کارت ویدئویی از ROM BIOS و یا از روی هارد دیسک فراخوانی شود شما چگونه می توانید اطلاعات را بر روی مانیتور ببینید ..
یک جواب این است که در ROM تمام گرداننده های کارت گرافیکی وحود داشته باشد اما این کار غیر ممکن نیست زیرا کارتهای بسیار متنوعی وجو دارد که هر کدام گرداننهده مربوط به خود را داراست که این خود باعث می شود صدها نوع ROM مادربرد به وجود آید که هر کدام مربوط به یک کارت گرافیکی می باشد.
اما هنگامی که IBM،PC های اولیه خود را اختراع نمود راه حل بهتری ارائه داد . او ROM مادربرد را طوری طراحی کرد که شکاف (Slot)کارت گرافیکی را برای پیدا کردن ROM نصب شده روی کارت گرافیکی را جستجو کند .
و اگر ROM روی کارت را می توانست پیدا می کرد ، مرحله اولیه راه اندازی را قبل از اینکه سیستم عامل از روی دیسک فراخوانی (Load) شود ،اجرا می نمود. بدین وسیله از تعویض ROM قرار داده شده بر روی مادربرد برای استفاده و فعال کردن دستگاه مورد نظر،ممانعت می کند.
کارتهای مختلفی که تقریبا بر روی همه آنها ROM وجود دارد ، شامل موارد زیر هستند :
کارتهای ویدئویی که همیشه دارای BIOS می باشند.
وفق دهنده های SCSI که امکان استفاده از دستگاههای با اتصالات SCSI را فراهم می آورد .
کارتهای شبکه که امکان راه اندازی سیستم با استفاده از فایل سرور که معمولا Boot Rom یا IPL(Initial Program Load) ROM نامیده می شوند، را فراهم می آورد ..
استفاده از دستگاههای IDE
بردهای Y2K که برای کامل کردن CMOS RAM هستند .
BIOS و CMOS RAM
اکثر افراد BIOS رابا CMOS RAM اشتباه می گیرند ، این از آنجا سرچشمه می گیرد که برنامه Setup برای پیکربندی BIOS و ذخیره آن در CMOS RAM می شود استفاده می شود.
در حقیقت BIOS و CMOS RAM دو چیز متفاوت از هم می باشند. بایوس مادربرد در یک چیپ ROM به طور ثابت ذخیره شده است.
همچنین بر روی مادربرد یک چیپ است که RTC/NVRAM نامیده می شود ، که زمان سیستم را نگهداری می کند و یک حافظه فرار و ثابت است که اولین بار در چیپ MC146818 ساخت شرکت موتورلا استفاده شده است، و ظرفیت آن 64 بایت است که 10 بایت آن مربوط به توابع ساعت است ..
اگرچه این چیپ غیر فرار نامیده می شود اما با قطع برق ، ساعت و تاریخ تنظیم شده در آن و داده های درون RAM پاک می شود .
در حقیقت غیر فرار نامیده می شود چون با استفاده از تکنولوژی CMOS(Complementarry Metal-Oxide Semicondector) ساخته شده است ، در نتیجه با یک جریان بسیار کم که بوسیله باطری سیستم تامین می گردد ، پایدار باقی می ماند که اکثر مردم به این چیپ ،CMOS RAM می گویند .
هنگامی که وارد BIOS Setup می شوید و پارامترهای خود راتنظیم و ذخیره می نمایید ، این تنظیمات در ناحیه ای از چیپ RTC/NVRAM ذخیره می شوند(که همچنین CMOS RAM نیز نامیده می شود).
و در هر موقع که سیستم خود را راه اندازی می کنید پارامترها از CMOS RAM خوانده می شوند و تعیین می کنند که سیستم چگونه پیگربندی شده است.
BIOS مادربرد :
همه مادربردها شامل یک چیپ مخصوص هستند که بر روی آن نرم افزاری قرار دارد که BIOS یا ROM BIOS نامیده می شود . این چیپ ROM شامل برنامه های راه اندازی و گرداننده هایی است که که در هنگام راه اندازی سیستم مورد نیاز است و یک واسطه به سخت افزار پایه سیستم است .
اغلب به CMOS RAM (حافظه پاک نشدنی NVRAM(Non-Volatile نیز می گویند ، چون با 1 ميلينيوم آمپر فعال می شود و تا هنگامی که باطری لیتیوم فعال باشد ، داده ها باقی می مانند.
BIOS مجموعه ای از برنامه هایی است که در یک یا چند چیپ ذخیره شده است ، که در طول راه اندازی سیستم این مجموعه از برنامه ها قبل از هر برنامه ای حتی سیستم عامل بارگذاری می شوند .
BIOS در اکثر سیستمهای PC ها شامل چهار تابع است:
POST(Power Self On Test): این برنامه پردازنده، حافظه ،چیپستها ،وفق دهنده ویدوئویی ، دیسک کنترلر ،گرداننده های دیسکی ،صفحه کلید ،و مدارات دیگر را تست می کند.
BIOS Setup: برنامه ای است که در طول اجرای برنامه POST بافشار دادن کلید خاصی فعال می شود و به شما اجازه می دهد مادربرد را پیکربندی کنید و تنظیم پارامترهایی همانند ساعت و تاریخ و پسورد و ... را انجام دهید. در سیستمهای 286 و 386 برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سیستم را توسط دیسک مخصوص Setup راه اندازی نمائید.
بارگذارکننده یا لودر BootStrap :روالی است که سیستم ار برای پیدا کردن سکتور Boot جستجو می کند .
BIOS: که مجموعه ای از گرداننده هایی است که واسط بین سخت افزار و سیستم عامل است.
سخت افزار ROM:
ROM نوعی از حافظه است که که داده ها را به طور دائم یا غیر دائم نگهداری می کند .به آن فقط خواندنی می گویند زیرا یک بار بر روی آن می نویسند و بارها آنرا می خوانند و اگر دوباره قابل نوشتن باشد بسیار دشوار است ..
ROM به حافظه غیر فرار نیز معروف است ، زیرا هر داده ای که در آن ذخیره شود با قطع برق سیستم پاک نمی شود . توجه داشته باشید که RAM و ROM تناقضی با یکدیگر ندارند .
در حقیقت تکنولوژی ROM زیر مجموعه ای از سیستم RAM می باشد به طور خلاصه قسمتی از فضای حافظه RAM به یک یا چند چیپ اشاره می کنند.
به طور مثال هنگامی که کامپیوتر را روشن می کنیم پردازنده به طور خودکار به آدرس FFFF0h پرش می کند.که در این آدرس دستوراتی است که به پردازنده می گویند چه کاری انجام دهد .
این محل 16 بایتی درست در انتهای اولین مگابایت RAM و همچنین در پایان حافظه ROM قرار گرفته است.معمولا سیستم ROM از آدرس F0000h شروع میشود که 64 کیلو بایت قبل از انتهای اولین مگابایت می باشد ، و معمولا چون اندازه ROM 64 کیلو بایت است 64 کیلو بایت آخر اولین مگابایت را اشغال می کند و در آدرس FFF0h دستورات راه اندازی سیستم قرار دارد .
افراد بسیاری تعجب می کنند که یک PC با اجرای دستورات 16 بایت از حافظه ROM می تواند راه اندازی شود ، اما این طراحی کاملا حساب شده است.
این طراحی بدین گونه است که در 16 بایت آخر ROM یک دستور JMP به اول ROM است و کنترل برنامه را به ابتدای ROM می برد ، پس به این طریق می توانیم اندازه ROM را به هر قدر که بخواهیم افزایش دهیم . ROM BIOS اصلی که برروی مادربرد است شامل یک چیپ ROM است.چون قسمت اصلی BIOS در ROM است ، ما اغلب آنرا ROM BIOS می نامیم .
کارت های وفق دهنده ای که در طول راه اندازی سیستم مورد نیاز هستند دارای یک ROM بر روی بردشان می باشند . که از این کارتها می توان کارت ویدئو ،اکثر Small Small Cmputer System Interface) SCSI( ها ، کارت کنترلر IDE توسعه یافته، برخی از کارتهای شبکه (برای راه اندازی توسط Server) .
ROMهایی که بر روی کارتهای وفق دهنده هستند توسط برنامه POST در طول راه اندازی سیستم اسکن و خوانده می شوند. ROM مادربرد قسمت خاصی ازRAM (از آدرس C00000h-DFFFFh) را رزرو می کند و سپس دوبایت از آدرس 55AAh را می خواند که در آن آدرس شروع ROM قرار دارد .
سومین بایت اندازه ROM را در واحد 512 بایت(که Paragraphنامیده می شود) نشان می دهد و چهارمین بایت شروع برنامه راه انداز میباشد. یکبایت نیز به منظور تست کردن توسط ROM مادربرد استفاده می شود.
ROM Shadowing:
چیپهای RAM طبیعتا در مقابل چیپهای DRAMها کند می باشند ، زیرا زمان دستیابی به ROM 150 نانوثانیه است، اما زمان دستیابی DRAM ها 50 نانوثانیه می باشد .
به همین دلیل در بسیاری از سیستمها ROM ها به صورت پنهان (Shadowing) هستند، بدین معنی که ROMها در ابتدای راه اندازی یسیتم در چیپهای DRAM کپی می شوند که این باعث دسترسی و اجرای سریعتر عملیات می شود .
زیربرنامه ها و روالهایی که به روالهای پنهانی (Shoadowing Procedure) محتویات ROM را در RAM کپی می کنند و آدرس آن را به عنوان ROM معرفی می کنند و ROM واقعی ار غیر فعال می کنند ،که این باعث می شود که به نظر برسد که سیستم با سرعت 60 نانوثانیه کار می کند.
استفاده از این روش هنگامی مفید است که از یک سیستم عامل 16 بیتی مانند ِDOS و یا WIN3.1 لستفاده می کنیم ..و اگر از سیستم عامل 32 بیتی مانند WIN 98,WIN95,WIN NT استفاده می کنید ، این روش تقریبا بی حاصل است زیرا این سیستم عاملها هنگامی که بر روی سیستم اجرا می شوند از کد 16 بیتی ROM استفاده نمی کنند.
اما در عوض از گرداننده های 32 بیتی که در طول راه اندازی سیستم عامل در حافظه RAM بارگذاری می کنند ، استفاده مینمایند.
چهار نوع چیپ ROM وجود دارد :
* ROM
* PROM
*EPROM
EEPROM * که نیز Flash ROM نیز می نامند.
PROM:
این چیپها که از نوع ROM می باشند در ابتدای ساخت خالی می باشند و باید با داده هایی که می خواهید برنامه ریزی کنید. این نوع حافظه ها در اواخر سال 1970 به وسیله شرکت Tenas Instruments ساخته شد ودر اندازه های مختلف 1 کیلو بایت تا 2 مگابایت و بیشتر هستند که شماره شناسایی آنها 27nnnn می باشد كه عدد 27 شماره شناسایی چیپهای PROM می باشد و nnnn اندازه این چیپ بر حسب بایت می باشد.
اگر چه می گوییم این حافظه ها در ابتدای ساخت خالی هستند اما به طور تکنیکی دارای مقدار 1 می باشند . بنابراین یک PROM خالی می تواند برنامه ریزی شده باشد و ما می توانیم بر روی آن بنویسیم . برای نوشتن به دستگاه مخصوص که ROM Programer یا سوزاننده (Burner) نام دارد ، نیاز داریم .
برخی اوقات شنیده اید که به چیپ های ROM نیز Burning (یعنی سوزان) می گویند ، زیرا هر بیت باینری یک فیوز است که سالم بودن آن نشانگر یک و در غیراین صورت صفر می باشد ..
بهتر است که بدانید اکثر چیپ ها با 5 ولت جریان فعال می شوند و هنگامی که ما برنامه ای را بر روی چیپ های PROM می نویسیم یا اصطلاحا Program می نمائیم جریانی بیشتر از 5 ولت که معمولا 12 ولت است اعمال می کنیم که این باعث سوختن فیوزهای آدرسهایی می شود که ما می خواهیم . باید توجه داشته باشید که ما می توانیم یک را صفر تبدیل کنیم ولی برعکس آن ممکن نیست .
به این چیپ ها OTP (One Time Programmable) نیز می گویند در شکل 2-1 تصویر یک Programmer چند سوکته را مشاهده می کنید که به آن (Gang Programmer) یا برنامه ریز گروهی نیز می گویند. و می تواند چندین چیپ را در هر بار برنامه ریزی کند.
EPROM:
نیز یک نوع عمومی از PROM می باشد که قابلیت پاک شدن و دوباره برنامه ریزی را داراست . بر روی این چیپها یک بلور کوارتز قرار دارد که مستقیما بر روی die قرار دارد. این چیپها با شماره 27xxxx شناسایی می شوند و به وسیله برنامه یا به طور فیزیکی می توان آنها را پاک کرد.(شکل 5-3)
هدف از قرار دادن بلور کوارتز این است که اشعه فرا بنفش به die برسد ، زیرا چیپ EPROM با تابش اشعه فرا بنفش پاک می شود. اشعه فرا بنفش باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می شود که که فیوزها را پشت سر هم ذوب می کند ، بنابراین تمام صفرها به یک تبدیل می شوند و چیپ به حالت اولیه خود باز می گردد. برای این کار باید ، اشعه فرا بنفش را در طول موج 2537 انگستروم و با شدت یکنواخت 12000 uv/cm2 و در مدت 5 تا 15 دقیقه باشد.
یک دستگاه پاک کننده EPROM ، یک تولید کننده امواج فرا بنفش است که دارای یک فضای بسته است که دارای یک کشو می باشد و در بالای کشو تولید کننده امواج فرا بنفش می باشد و چیپها درون کشو قرار می گیرند.
EPROM/Flash ROM :
یک نوع دیگر از چیپهای ROM ، چیپهای EPROM که Flash ROM نیز نامیده می شوند و از خصوصیات مهم آنها این است که قابل پاک شدن و برنامه ریزی توسط مدارهایی هستند که بر روی آنها نصب می شوند و وسایل و ابزار خاصی نیاز ندارند.
این چیپ ها به وسیله شماره های 29xxxx و 28xxxx شناخته می شوند . هم اکنون در مادربردهای کامپیوتر از چیپهای EEPROM استفاده میشود. این بدان معنی است که BIOS مادربرد خود را می توانید به وسیله دریافت نسخه به روز درآمده از شرکت سازنده ، به روز رسانی نمائید.
تولید کننده های ROM BIOS:
تعداد بسیاری از تولید کننده های امروزه اکثر مادربردها را پشتیبانی می کنند و چندین کمپانی در زمینه تولید محصولات ROM BIOS ، به طور تخصصی فعالیت دارند.
سه کمپانی بزرگ که در زمینه نرم افزار ROM BIOS فعالیت دارند عبارتند از :
Phonix SoftWare , American Magatrends ..Inc (AMI) , Award SoftWare
به روز رسانی BIOS :
سیستم عاملها تقریبا بر روی هر سیستم کامپیوتری با سخت افزارهای مختلف سازگاری دارند و این به دلیل وجودBIOS است، چون این BIOS است که با سخت افزار سیستم ارتباط برقرار می کند.
اغلب در سیستمهای قدیمی برای بهره گیری از برخی دستگاههای جدید همانند گرداننده های IDE دیسک سختو یا گرداننده های فلاپی های LS-120 و یا در سیستمهایی که استفاده از دیسک بیش از 8GB را پشتیبانی نمی کنند ،باید BIOS را به روز رسانی نمود.
لیست زیر مجموعه ای از دلایلی است که باید BIOS را به روز رسانی نمود:
*استفاده از فلاپی درایوهای LS-120 که به سوپر درایو نیز معروفند.
* استفاده از هارد دیسک های بیش از 8GB
* استفاده از داریور هارددیسک Ultra DMA IDE
* استفاده از بوت کردن سیتم با درایو CD-ROM
* تصحیح خطای سال 2000 و سال کبیسه
* تصحیح خطاهای سازگاری با سخت افزار یا نرم افزار
* استفاده از پردازنده های جدید
اگر شما یک سخت افزار جدید نصب کرده اید و حتی دستورات نصب را به درستی انجام داده اید ، اما نمی توانید با آن کار کنید ، این خطا ممکن است از BIOS باشد و لازم است آن را به روزرسانی کنید. این موضوع به ویژه در سیستم عاملهای جدبد صدق می کند . بسیاری از سیستم های قدیمی نیاز به روزرسانی BIOS دارند تا به طور کامل از ویژگی های Plug-And-Play در ویندوزهای 95 و98 و 2000 استفاده کنند.
این مسائل از یک مادربرد به مادربرد دیگر متغیر است ، اما ارزش آن را دارد که BIOS سیستم را به روزرسانی کنید برای بروزرسانی BIOS یک مادربرد باید چند نکته را بدانید:
سازنده و مدل مادربرد
نسخه فعلی BIOS مادربرد
نوع CPU(مثلاPentium II , Pentium mmx )
نسخه برداری از تنظیمات فعلی CMOS:
بروزرسانی نسخه BIOS ممولا تنظیمات فعلی SETUP را به هم می ریزد ، بنابراین بهتر است آن نسخه برداری کنید ، برخی برنامه ها مانند نورتون یوتیلیتی می توانند تنظیمات CMOS را ذخیره کنند ، اما این نرم افزارها اکثرا در بازگرداندن تنظیمات SETUP ناموفق هستند. بهترین راه این است مه خودتان از تنطیمات SETUP نسخه برداری کنید و همچنین می توانید با اتصال چاپگر از تنظیمات SETUP یک کپی تهیه کنید (با فشار دادن کلیدهای Shift+PRN SCR)
چیپهای کنترلر صفحه کلید:
علاوه بر ROM اصلی سیستم ، در کامپیوترهای 286 و پائینتر همچنین یک کنترلر صفحه کلید یا ROM صفحه کلید وجود دارد ، که میکروپروسسور صفحه کلید در ROM صفحه کلید جاسازی شده است . این ROM را اغلب می توانید در Super I/O یا در چیپ South Bridge در مادر بردهای جدید پیداکنید. کنترلر صفحه کلید در اصل یک میکروکنترلر 8042 است که با آن یک میکروپروسسور ، ROM ، RAM و پورتهای I/O نیز ملحق کرده اند .در مادر بردهای جدید چیپ 8042 در داخل چیپ Super I/O یا South Bridge تعبیه شده است بنابراین شما چیپ 8042 را نخواهید دید.
در بسیاری از سیستم های قدیمی ، یکی از پورتهایی که استفاده نشده است برای انتخاب سرعت ساعت CPU استفاده می شود و این در سیستم های قدیمی هنگامی که سیستم عامل را به 95/98/2000 ارتقاء می دهید با کنترلر صفحه کلید مشکلاتی پیدا می کند که بعدها این مشکل نیز بر طرف شد.
به کار بردن Flash BIOS :
تقریبا تمام کامپیورترهای از سال 1996 به بعد دارای یک Flash ROM برای ذخیره کردن BIOS هستند .. Flash ROM نوعی از EEPROM است که می توانید بر روی آن عملیات پاک کردن و برنامه نویسی را انجام دهید . Flash ROM به کاربران این امکان را می دهد که نسخه به روزرسانی شده BIOS خود را بدون برداشتن و جایگزینی چیپ جدید ، بر روی مادربرد خود نصب کنند. اما در بعضی سیستم ها ممکن است در حالت حفاظت شده قرار گرفته شده باشد و شما باید قبل از بروز رسانی حفاظت آن را غیر فعال کنید ، که معمولا برای این کار یک جامپر یا یک سوئیچ بر روی مادربرد شده است . مقصود ازحفاظت بایوس این است که بضی ویروسها ممکن است کد خودشان را بر روی BIOS کپی کنند. حتی بدون استفاده از قفل فیزیکی ، Flash ROM های مدرن دارای یک الگوریتم حفاظتی برای جلوگیری از تغییرات بدون مجوز هستند.
باید توجه داشته باید هنگامی که در حال بروزرسانی BIOS هستید ، کامپیوتر را خامش نکنید و وقفه ای در کار سیستم رخ ندهد و گرنه BIOS سیستم خود را از دست خواهید داد و این بدین معنی است که شما قادر به راه اندازی مجد دسیستم نخواهید بود و یا حداقل به راحتی قادر به بازیابی BIOS سیستم نخواهید بود . در مادربردهای جدید یک برنامه مخصوص بازیابی BIOS وجود دارد که مربوط به قسمتی از Flash ROM است که نیز قابل پاک شدن می باشد .
سیستم BIOS و پارتیشن IML :
شرکت های IBM و Compaq از یک روش شبیه به Flash ROM استفاده می کنند که "بارگذاری میکرو کد آغازین IML" نام دارد که در برخی سیستم های Pentium و 486 به کار برده شده است.
IML تکنیکی است که کد BIOS بر روی یک پارتیشن سیستمی و مخفی بر روی هارد دیسک نصب می شود و هر گاه که سیستم روشن میشود ، بارگذاری می شود البته در این سیستم ها هنوز BIOS اصلی وجود دارد ، اما تمام عملیات از BIOS ذخیره شده در هارد دیسک انجام میشود.
این تکنیک اجازه می دهد تا یک BIOS توزیع شده بر روی هارد دیسک داشته باشیم . همراه با کد BIOS یک کپی کامل از SETUP و مشخصات و مراجع دیسک در این پارتیشن ذخیره می شود.
یکی از معایب این سیستم این است که بر روی هارد دیسک نصب شده و سیستم بدون تنظیمات ذخیره شده بر روی هارد دیسک کاملا راه اندازی نمی شود و شما نمی توانید سیستم را به وسیله فلاپی دیسک راه اندازی کنید.
آدرسهای CMOS RAM مادربرد :
در سیستم های AT یک چیپ 146818 موتورلا به عنوان یک
RTC (Real-Time Clock) و
( (Complementary Metal-Oxid Semicondector
CMOS RAM استفاده شده است .
این یک چیپ مخصوص ساده است که دارای یک ساعت دیجیتالی ساده است که 10 بایت از آدرس حافظه برای ساعت و 54 بایت اضافی برای ذخیره هر چیزی که بخواهید . IBM AT 5 بایت اضافی برای ذخیره پیکربندی سیستم استفاده می کنند . اما در سیستمهای جدید از این چیپ موتورلا استفاده نشده است ، در عوض عملیات این چیپ به چیپ Super I/O یا South Bridge ضمیمه شده است یا از یک باتری مخصوص و یک NVRAM استفاده می کنند .
توجه داشته باشید که در سیستمهای جدید بیشتر از 64 بایت CMOS RAM وجود دارد . در حقیقت بسیاری از سیستم ها ممکن است 2 یا 4 کیلو بایت داشته باشند ، که این حافظه اضافی برای ذخیره سازی جزئیات اطلاعات Plug-and-Play کارتهای وفق دهنده و دیگر انتخابات سیستم می باشد.
نرم افزارهای پشتیبانی و یوتیلیتی ها در محدوده اطلاعات عمومی CMOS RAM هستند و از این طریق می توانند در ذخیره سازی و بازگرداندن پیکربندی سیستم موثر واقع شوند ، اما متاسفانه این برنامه ها برای BIOS های خاص نوشته شده اند و فقط بر روی همان BIOS کار می کنند.
مساله سال 2000 در BIOS :
اکثر افراد با مشکل سال 2000 درگیر بودند ، به طور خلاصه منشا این مشکل آن است که ساعت سیستم طوری طزاحی شده است که رقمهای سال را به طور اتوماتیک به روز رسانی کند و رقمهای قرن به طور دستی باید تغییر کنند..به این معنی که اگر سیستم در طول سال 1999 تا سال 2000 خاموش باشد تاریخ به سال 1900 باز می گردد اما این مشکل در سیستمهای جدید رفع شده است .
هنگامی که سیستم عامل بارگذاری می شود ، تاریخ و ساعت را از BIOS سیستم دریافت می کند . به طور کلی یک نرم افزار می تواند ساعت را از سیستم عامل یا BIOS و با از RTC دریافت کند.
Plug-and-Play BIOS :
عموما نصب و پیکر بندی دستگاهها بر روی یک PC کار مشکلی است ، در طول نصب کاربر با مساله جدیدی روبه رو است،این که باید پورت I/O و کانال DMA را انتخاب کند . در گذشته کاربران مجبور بودند که جامپرها و سوئیج های برروی کارت را برای کنترل تنظیمات تغییر دهند ، که لازمه این کار شناخت منابع استفاده شده بر روی سیستم است ، و سپس تنظیم کردن منابعی که با دستگاههای موجود بر روی سیستم تضاد و ناسازگاری نداشته باشند.
تکنولوژی PnP برای جلوگیری از این مشگلات و فراهم ساختن توانائیهایی برای کاربران در توسعه PC های آنان می باشد ..با استفاده از این تکنولوژی کاربران کارت مورد نظر را در سیستم جا می زنند و سیستم به طور اتوماتیک بهترین پیکر بندی را انجام می دهد .
PnP از سه جزء مهم تشکیل شده است :
Plug-and-Play BIOS
سیستم توسعه یافته پیکر بندی داده ها (ESCD)
سیستم عامل Plug-and-Play
بایوس PnP شروع به پیکر بندی کارت PnP در طول پردازش راه اندازی سیستم می کند . اگر کارت قبلا نصب شده باشد بایوس اطلاعات را از ESCD می خواند و کارت را مقدار دهی اولیه می کند و سیستم را راه اندازی می نماید ..در طول نصب یک کارت PnP جدید ، بایوس برای تععین اینکه کدام منابع استفاده نشده اند و برای اضافه کردن کارت لازم هستند به ESCD مراجعه می نماید ..اگر بایوس بتواند منابع لازم را پیدا کند ، کارت را پیکر بندی می کند و در غیر این صورت روالهای Plug-and-Play در سیستم عامل کار پیکربندی را کامل می کنند . در طول روال پیکر بندی رجیسترهای Flash BIOS بر روی کارت و همچنین ESCD توسط داده های جدید پیکر بندی به روز رسانی می شوند .
منبع :www.golpesar.com
حافظه ROM
حافظه ROM يک نوع مدار مجتمع (IC) است که در زمان ساخت داده هائی در آن ذخيره می گردد. اين نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در کامپيوترهای شخصی در ساير دستگاههای الکترونيکی نيز بخدمت گرفته می شوند. حافظه های ROM از لحاظ تکنولوژی استفاده شده، دارای انواع زير می باشند:
ROM
PROM
EPROM
EEPROM
Flash Memory
هر يک از مدل های فوق دارای ويژگی های منحصربفرد خود می باشند . حافظه های فوق در موارد زيردارای ويژگی مشابه می باشند:
داده های ذخيره شده در اين نوع تراشه ها " غير فرار " بوده و پس از خاموش شدن منبع تامين انرژی اطلاعات خود را از دست نمی دهند. داده های ذخيره شده در اين نوع از حافظه ها غير قابل تغيير بوده و يا اعمال تغييرات در آنها مستلزم انجام عمليات خاصی است.
مبانی حافظه های ROM
حافظه ROM از تراشه هائی شامل شبکه ای از سطر و ستون تشکيل شده است ( نظير حافظه RAM) . هر سطر وستون در يک نقظه يکديگر را قطع می نمايند. تراشه های ROM دارای تفاوت اساسی با تراشه های RAM می باشند. حافظه RAM از " ترانزيستور " بمنظور فعال و يا غيرفعال نمودن دستيابی به يک " خازن " در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده می نمايند.در صورتيکه تراشه های ROM از يک " ديود" (Diode) استفاده می نمايد. در صورتيکه خطوط مربوطه "يک" باشند برای اتصال از ديود استفاده شده و اگر مقدار "صفر" باشد خطوط به يکديگر متصل نخواهند شد. ديود، صرفا" امکان حرکت " جريان " را در يک جهت ايجاد کرده و دارای يک نفطه آستانه خاص است . اين نقطه اصطلاحا" (Forward breakover) ناميده می شود. نقطه فوق ميزان جريان مورد نياز برای عبور توسط ديود را مشخص می کند. در تراشه ای مبتنی بر سيليکون نظير پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقريبا" معادل شش دهم ولت است .با بهره گيری از ويژگی منحصر بفرد ديود، يک تراشه ROM قادر به ارسال يک شارژ بالاتر از Forward breakover و پايين تر از ستون متناسب با سطر انتخابی ground شده در يک سلول خاص است .در صورتيکه ديود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدايت شده (از طريق Ground ) و با توجه به سيستم باينری ( صفر و يک )، سلول يک خوانده می شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتيکه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون ديودی وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد.
همانطور که اشاره گرديد، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نويسی وذخيره داده در زمان ساخت است . يک تراشه استاندارد ROM را نمی توان برنامه ريزی مجدد و اطلاعات جديدی را در آن نوشت . در صورتيکه داده ها درست نبوده و يا مستلزم تغيير و يا ويرايش باشند، می بايست تراشه را دور انداخت و مجددا" از ابتدا عمليات برنامه ريزی يک تراشه جديد را انجام داد.فرآيند ايجاد تمپليت اوليه برای تراشه های ROM دشوار است .اما مزيت حافظه ROM بر برخی معايب آن غلبه می نمايد. زمانيکه تمپليت تکميل گرديد تراشه آماده شده، می تواند بصورت انبوه و با قيمت ارزان به فروش رسد.اين نوع از حافظه ها از برق ناچيزی استفاده کرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههای الکترونيکی کوچک، شامل تمامی دستورالعمل های لازم بمنظور کنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از اين نوع تراشه ها در برخی از اسباب بازيها برای نواختن موسيقی، آواز و ... متداول است .
حافظه PROM
توليد تراشه های ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائی است .بدين منظور اغلب توليد کنندگان ، نوع خاصی از اين نوع حافظه ها را که PROM )Programmable Read-Only Memory) ناميده می شوند ، توليد می کنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالی با قيمت مناسب عرضه شده و می تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههای خاصی که Programmer ناميده می شوند ، برنامه ريزی گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت که در محل برخورد هر سطر و ستون از يک فيوز( برای اتصال به يکديگر) استفاده می گردد. يک شارژ که از طريق يک ستون ارسال می گردد از طريق فيوز به يک سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يک سطر Grounded که نماينگر مقدار "يک" است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينکه تمام سلول ها دارای يک فيوز می باشند، درحالت اوليه ( خالی )، يک تراشه PROM دارای مقدار اوليه " يک" است . بمنظور تغيير مقدار يک سلول به صفر، از يک Programmer برای ارسال يک جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده می گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد کرد. فرآيند فوق را " Burning the PROM " می گويند. حافظه های PROM صرفا" يک بار قابل برنامه ريزی هستند. حافظه های فوق نسبت به RAM شکننده تر بوده و يک جريان حاصل از الکتريسيته ساکن، می تواند باعث سوخته شدن فيور در تراشه شده و مقدار يک را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه ای PROM دارای قيمت مناسب بوده و برای نمونه سازی داده برای يک ROM ، قبل از برنامه ريزی نهائی کارآئی مطلوبی دارند.
حافظه EPROM
استفاده کاربردی از حافظه های ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها می تواند به صرف هزينه بالائی منجر گردد)حافظه هایEPROM)Erasable programmable read-only memory) پاسخی مناسب به نياز های مطح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه های EPROM را می توان چندين مرتبه باز نويسی کرد. پاک نمودن محتويات يک تراشه EPROM مشتلزم استفاده از دستگاه خاصی است که باعث ساطع کردن يک فرکانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيکربندی اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يک Programmer از نوع EPROM است که يک ولتاژ را در يک سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز دارای شبکه ای مشتمل از سطر و ستون می باشند. در يک EPROM سلول موجود در نقظه برخورد سطر و ستون دارای دو ترانزيستور است .ترانزيستورهای فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating Gate و ديگری Control Gate ناميده می شود. Floating gate صرفا" از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميکه لينک برقرارباشد سلول دارای مقدار يک خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الکترون های Floating gate استفاده می گردد.يک شارژ الکتريکی بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک "پخش کننده الکترون " رفتار نمايد . الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاد و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند.دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار "يک" را دارا خواهد بود.زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به "صفر" تغيير پيدا خواهد کرد.يک تراشه EPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است.
بمنظور باز نويسی يک EPROM می بايست در ابتدا محتويات آن پاک گردد. برای پاک نمودن می بايست يک سطح از انرژی زياد را بمنظور شکستن الکترون های منفی Floating gate استفاده کرد.در يک EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فرکانس 253/7 انحام می گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابی نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. برای حذف يک EPROM می بايست آن را از محلی که نصب شده است جدا کرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاک کننده EPROM قرار داد.
حافظه های EEPROM و Flash Memoryبا اينکه حافظه ای EPROM يک موفقيت مناسب نسبت به حافظه های PROM از بعد استفاده مجدد می باشند ولی کماکن نيازمند بکارگيری تجهيزات خاص و دنبال نمودن فرآيندهای خسته کننده بمنظور حذف و نصب مجدد آنان در هر زمانی است که به يک شارژ نياز باشد. در ضمن، فرآيند اعمال تغييرات در يک حافظه EPROM نمی تواند همزمان با نياز و بصورت تصاعدی صورت پذيرد و در ابتدا می بايست تمام محتويات را پاک نمود.حافظه های Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)EEPROM) پاسخی مناسب به نيازهای موجود است . در حافظه های EEPROM تسهيلات زير ارائه می گردد:
برای بازنويسی تراشه نياز به جدا نمودن تراشه از محل نصب شده نخواهد بود. برای تغيير بخشی از تراشه نياز به پاک نمودن تمام محتويات نخواهد بود. اعمال تغييرات در اين نوع تراشه ها مستلزم بکارگيری يک دستگاه اختصاصی نخواهد بود.
در عوض استفاده از اشعه ماوراء بنفش، می توان الکترون های هر سلول را با استفاده از يک برنامه محلی و بکمک يک ميدان الکتريکی به وضعيت طبيعی برگرداند. عمليات فوق باعث حذف سلول های مورد نظر شده و می توان مجددا" آنها را بازنويسی نمود.تراشه های فوق در هر لحظه يک بايت را تغيير خواهند داد.فرآيند اعمال تغييرات در تراشه های فوق کند بوده و در مواردی که می بايست اطلاعات با سرعت تغيير يابند ، سرعت لازم را نداشته و دارای چالش های خاص خود می باشند.
توليدکنندگان با ارائه Flash Memory که يک نوع خاص از حافظه های EEPROM می باشد به محدوديت اشاره شده پاسخ لازم را داده اند.در حافظه Falsh از مدارات از قبل پيش بينی شده در زمان طراحی ، بمنظور حذف استفاده می گردد ( بکمک ايجاد يک ميدان الکتريکی). در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " ناميده می شوند، را حذف کرد.اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها از طريق بلاک هائی که معمولا" 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند. شکل زير حافظه BIOS را که نوع خاصی از حافظه ROM مدل Flash memory است ، نشان می دهد.
ميکروپروسسور چيست؟
بعضی ها ممکن است پاسخ دهند: يک کامپيوتر بسيار کوچک.گروهی يک کامپيوتر شخصی روميزی و باز گروهی ديگر بگويند:کامپيوتری بر روی يک تراشه.
وازه ميکروپروسسور در صنعت نيمه هادی توسط شرکت Intel ابداع شد.آنها اين واژه را برای توصيف يک مدار مجتمع ماشين حساب گونه ی چهار بيتی که تازه طرح کرده بودند به کار بردند.
امروزه ميکروپروسسور به آی سی هايی گفته می شود که اساس يک ميکرو کامپيوتر را تشکيل می دهند.مثلا کامپيوتر شخصی IBM بر اساس ميکروپروسسور Intel 8088 ؛اپل مکينتاش (Apple Macintosh)بر اساس موتورولا Motorola 68000 ساخته شده اند.
بعضی سازندگان به کار بردن چند ميکرو پروسسور در يک کامپيوتر را مفيد تشخيص داده اند.يکی از اين ميکرو پروسسورها برای کنترل صفحه کليد؛دومی برای پرداختن به عمليات ورودی/خروجی؛سومی برای کنترل وسايل ذخيره سازی انبوه (ديسک گردانها) وچهارمی به عنوان پروسسور اصلی سيستم می توانند به کار روند.
اين تکنيک پردازش توزيع شده Distributed Processing نام دارد. بعضی تراشه ههی ميکرو پروسسور مدعی اند که خود به تنهايی يک ميکروکامپيوتر يک-تراشه ای هستند.زايلوگ ۸۰-Zشامل واحد پردازنده مرکزی CPU يک حافظه از پيش برنامه ريزی شده حاوی نرم افزار سيستم عامل؛حافظه چرکنويس Scratch Pad برای ذخيره سازی موقت نتايج؛مدار منطقی برای ارتباط با پايانه کامپيوترو سه دريچه ورودی خروجی برای کاربردهای کنترل سخت افزار است.
با وجود پيشرفتهای تکنولوژی نيمه هادی و ميکروپروسسورها ساختار اصلی کامپيوتر ديجيتال در ۳۵ سال گذشته بدون تغيير مانده است.اين ساختار معروف مدل (فون نيومن) از کامپيوتر با برنامه ذخيره شده است.
مدل برنامه نويسی يک ميکروپروسسور سازمان داخلی پروسسور را نشان می دهد.عناصر نوعی موجود در آن:مدل انباره(انباره:رجيست داده در CPU )؛رجيسترهای همه منظوره(رجيستر:يک مجموعه فيلیپ فلاپ دارای خط ساعت مشترک که برای ذخيره کردن چند بيت به کار ميروند.)؛رجيستر پرچم(پرچم:فيلیپ فلاپهای داخل ميکروپروسسور که با توجه به آخرين دستور انجام شده Set يا Reset می شوند.)؛رجيستر اشاره گر پشته(SP) (پشته:فضايی از RAM که به صورت ورودی آخر ـخروجی اول (LIFO) که برای ذخيره موقت داده به کار می رود.عمل ذخيره با دستورهای PUSH و POP صورت می گيرد.)؛رجيستر شمارنده برنامه (PC) و رجيسترهای شاخص هستند.
مجموعه دستورالعملهای يک ميکروپروسسور ليست تمام فرمانهايی است که CPU ميتواند تشخيص دهد و اجرا کند. برای يادگيری مجموعه دستورالعملهای يک ميکروپروسسور بهتر است که دستورها را به گروههای مختلف طبقه بندی کنيم.برای ۸۰۸۵ و ۸۰۸۰ و ۸۰-Z گروههای انتقال داده؛رياضی؛منطقی و چرخشی؛شاخه ای؛پشته؛کنترل ماشين؛تبادل؛انتقال بلوکی و جستجو و عمل بر روی بيتها را داريم.در حالت کلی هر دستور ميکروپروسسور چند مود آدرس دهی متفاوت دارد؛۸۰۸۰و۸۰۸۵ چهار و ۸۰-Z شش مود آدرس دهی دارد.
يک برنامه ميکروپروسسور بايد خوب سازماندهی شود. در برنامه بايد اين ستونها در نظر گرفته شود:آدرس:کد منتج (کد منتج:شکل دودويی يک برنامه کامپيوتری که آماده ی اجرا است.)؛بر چسب؛آپ کد (آپ کد:اسم مختصر يک دستور کامپيوتری که نوع عملی که بايد انجام شود را مشخص می کند.)؛عملوند وتوضيح.
برای عيب يابی بخش های سخت افزاری ميکروپروسسور ابزارهايی وجود دارد: مولتی متر؛پروپ لاجيکی؛اسيلوسکوپ؛تحليلگر امضا و تحليلگر منطقی از اين ابزارها هستند.
تحليلگر لاجيکی پيچيده ترين ابزار عيب يابی است ولی برای استفاده موثر از آن هم بايد سيستم تحت بررسی را خوب بشناسيم وهم خود تحليلگر را.
اينتل با ۸۰۸۶ ميکروپروسسورهای ۸ بيتی ۸۰۸۰ و ۸۰۸۵ را پشت سر گذاشت راه را برای ميکروپروسسورهای قدرتمند ۸۰۲۸۶ و ۳۲ بيتی ۸۰۳۸۶ و ۸۰۴۸۶ باز کرد.
۸۰۸۶ و ۸۰۸۸ از لحاظ داخلی به صورت دو پروسسور سازمان دهی شده اند.اين دو را واحد اجرا (EU) و واحد اتصال باس (BIU) می نامند.
۸۰۸۶ دارای يک باس ۸ بيتی است و تنها می تواند به صورت بايتی با حافظه در تماس باشد. ۸۰۸۶ با خانواده ی ميکروپروسسورهای ۱۶ و ۳۲ بيتی ۸۰۲۸۶ و ۸۰۳۸۶ و ۸۰ ۴۸۶ سازگاری رو به بالا دارد.
سيستمهای عامل PC-DOS و MS-DOS تنها بر روی کامپيوترهای براساس ۸۰۸۶ اجرا می شوند.
(برگرفته از کتاب ميکروپروسسورها؛برنامه نويسی و طرز کار آنها
سيستم GSM از تركيب 3 زير سيستم اصلي بوجود آمده است :
1. زير سيستم شبكه
2. زير سيستم راديويي
3. زير سيستم پشتيباني و نگهداري
در سيستم GSM براي برقراري ارتباطات اپراتورهاي شبكه بامنابع مختلف و تجهيزات زير ساختار سلولي ، نه تنها رابطي هوايي بلكه چندين رابط اصلي ديگر براي مرتبط كردن قسمتهاي مختلف اين سيستم تعريف شده است ( اين رابطها را ميتوانيد در شكل بالا مشاهده نماييد ) .
سه رابط مهم در سيستم GSM در زير آمده است :
رابط A كه ميان MSC و BSC قرار دارد .
رابط A-bis كه ميان BSC و BTS قرار دارد .
رابط UM كه ميانBTS و MS قرار دارد .
رابط ديگري نيز بنام MAP وجود دارد كه پروتكلي استكه ميان عناصر MSC ، VLR ، HLR ، EIR و AUC رد وبدل ميشود .
1. زير سيستم شبكه :
اين سيستم شامل تجهيزات و فانكشنهاي مربوط به مكالمات end-to-end ، مديريت مشتركين ، Mobility مي باشد و نيز مانند رابطي ميان سيستم GSM و مراكز تلفن ثابت ( PSTN ) عمل ميكند .
زير سيستم شبكه ، يك زير سيستم سوئيچينگ مي باشد كه شامل MSC ها ، VLR ، HLR ، AUC و EIR مي باشد .
در زير تعريف كوتاهي از هر يك از اين عناصر ارائه شده است :
MSC : يا مركز سرويسهاي سوئيچينگ موبايل فانكشنهاي راه اندازي مكالمه (call setup) را انجام ميدهد ، رابطي نيز با مراكز تلفن ثابت دارد و فانكشنهايي نيز مانند ارائة صورت حساب مشتركين نيز برعهده اين مركز است .
HLR : يا ثبت كنندة محل HOME يك پايگاه دادة متمركز شامل اطلاعات تمامي مشتركين ثبت شده در يك PLMN است . ممكن است در يك PLMN بيشتر از يك HLR وجود داشته باشد ولي هر مشترك مشخص تنها به يك HLR ميتواند وارد شود .
VLR : يا ثبت كنندة محل visitor يك پايگاه داده شامل اطلاعات موبايلهايي استكه در حال حاضر در حوزة MSC ي كنترلي در حال حركت هستند . در زمانيكه يك MS به حوزة
MSC جديدي وارد ميشود ، VLR ي كه به آن MSCمتصل شده است ، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست ميكند . HLR نيز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC كه MS در حوزه اش قرار دارد ، ارائه خواهد داد . اگر يكMS بخواهد مكالمه اي برقرار نمايد VLR تمام اطلاعات مورد نياز جهت برقراري مكالمه را ارائه خواهد داد و لزومي ندارد كه در هر لحظه از HLR سوال نمايد . VLR در يك جمله ميتوان گفت ، يك HLR توزيع شده است و شامل اطلاعات دقيقي در مورد محل يك موبايل است .
AUC : يا مركز تعيين هويت به HLR متصل ميشود و وظيفة آن آماده سازي HLR بهمراه پارامترهاي تعيين هويت و كليدهاي رمزنگاري استكه اين عمليات براي اهداف امنيتي استفاده ميشوند .
EIR : يا ثبت كنندة هويت تجهيزات يك پايگاه داده استكه در آن شماره هاي بين المللي تعيين هويت تجهيزات موبايل (IMEI) ، براي هر دستگاه موبايل ثبت شده ، ذخيره ميشود .
يكي ديگر از تركيبات زير سيستم شبكه Echo Canceller استكه مسايل آزار دهنده اي ( مانند انعكاس صدا ) كه از طريق شبكة موبايل در زمان اتصال به يك مدار PSTN ايجاد ميشود را كاهش ميدهد .
شبكة IWF يا فانكشن داخل شبكه اي نيز رابطي ميان MSC و ديگر شبكه ها ( PSTN و ISDN )ميباشد .
2. زيرسيستم راديويي
شامل تجهيزات و فانكشنهاي مرتبط با مديريت اتصالات مسير راديويي ، مانند مديريت handover ها مي باشد . اين زير سيستم شامل BSC ، BTS و MS است . MS بطور قراردادي در زير سيستم راديويي قرار گرفته و هميشه آخرين مسير يك مكالمه است و از برقراري يك مكالمه ، بهمراه زير سيستم شبكه ، جهت مديريت mobility ، محافظت ميكند .
IWF=InterWorking Function)
MS داراي قابليتهاي پايانة شبكه و همچنين پايانة كاربر است . هر سلول در سيستم GSM يك BTS با چندين گيرنده وفرستنده دارد . يك گروه از BTS ها توسط يك BSC كنترل ميشوند . پيكربنديهاي مختلفي براي BSC-BTS وجود دارد . برخي از اين پيكر بنديها براي وضعيت ترافيك بالا و تعدادي براي مناطقي با ترافيك متوسط طراحي شده اند . يك BSC فانكشنهايي چون handover و power control را نيز كنترل مينمايد .BSC و BTSبا هم بنام BSS شناخته ميشوند . BSS از ديد MSC بصورت يك رابط كه ارتباطات لازم را با MS ها در حوزه اي مشخص برقرار ميكند ، به نظر مي رسد . BSS دائما با يك مديريت كانال راديويي ، فانكشنهاي انتقال ، كنترل link راديويي و تخمين كيفيت و مهيا سازي سيستم براي handover ها ، مرتبط است . BSS ميتواند به N سلول پوشش بدهد كه N ميتواند يك يا بيشتر باشد .
زيرسيستم مركز نگهداري و پشتيباني (OMC ) شامل فانكشنهاي نگهداري و پشتيباني تجهيزات GSM ميباشد و پشتيباني رابط اپراتور شبكه را نيز برعهده دارد .
OMC به تمام تجهيزات داخل سيستم سوئيچينگ و BSC متصل ميشود . OMC در حقيقت فانكشنهاي نظارتي GSM يك كشور را انجام ميدهد ( مانند صورتحساب دادن ) و يكي ديگر از مهمترين فانكشنهاي آن هم ، فانكشن نگهداري HLR يك كشور است .
بسته به سايز شبكه هر كشور ميتواند بيشتر از يك OMC داشته باشد . مديريت سراسري و متمركز شبكه نيز توسط مركز مديريت شبكه( NMC) انجام ميپذيرد و OMC نيز مسئول مديريت منطقه اي شبكه ميباشد .
در شبكه موبايل اولين بخشی كه به مستقيما با گوشی موبايل در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبايل و به تعبير تخصصی BTS (base transceiver station) می باشد .در نهايت توسط خطوط انتقال اين دستگاه به دستگاه ديگری به نام BSC كه وظيفه مديريت بين چند BTS را دارد متصل می شود.
دومين مرحله بعد از آنتن موبايل (BTS) در شبكه دستگاهی است به نام BSC .
(Base Station Controller ) كه مخفف آن BSC ميشود
همانطور كه از اسمش پيداست وظيفه كنترل چند BTS به عهده يك BSC است و كار آن بسيار با اهميت می باشند چون تنظيم يكسری از پارامترهای مهم شبكه كه راجع به كيفيت مكالمه و تماس مطلوب است در اين دستگاه تعريف می شود.
مثلا شما در حال صحبت با گوشی موبايل خود هستيد و در يك اتومبيل د رحال حركت نشسته ايد و در حال صحبت خيابانهای متعددی را پشت سر می گذاريد ولی همچنان به مكالمه خود ادامه می دهيد در اين حالت شما از چندين آنتن موبايل گذشته ايد و هر آنتن موبايل شما را به آنتن ديگر دست به دست كرده است و كانال ترافيكی شما را با خود پاك كرده و به يك آنتن ديگر تحويل داده است . اين مديريت مكالمه كه در حال حركت اتفاق می افتد به HAND OVER معروف است و وظيفه BSC مرتبط با آن BTS می باشد.
و ديگر اينكه قدرت تشعشع (برد آنتن موبايل ) نيز در اين دستگاه تعريف می شود ، بدين صورت كه از طريق BSC بر روی خروجی يك آنتن مورد نظر تضعيف گذاشته می شود كه فركانس آن با آنتنهای ديگر تداخل نكند .
ظرفيت BSC ها بر اساس TRX انتن های متصل به آن تعريف می شود كه در حال حاضر در ايران ۱۲۸ ، ۲۵۶ و ۵۱۲ TRX آن در حال كار است .
در تهران چندين BSC در حال كار است و در بعضی استانها كل استان فقط با يك BSC كار می كند (ارتياط مستقيم با تعداد BTS دارد).
در زير يك نمونه از BSC زيمنس آلمان كه در ايران در حال كار است نمايش داده شده است .لازم به ذكر است كه BSC های استفاده شده در ايران ساخت شركتهای زيمنس ، نوكيا و اريكسون می ياشد
در تصوير زير نرم افزار كنترل كننده BSC زيمنس كه به LMT معروف است نمايش داده شده است كليه پارامترهای BSC و BTS از طريق اين نرم افزار به BSC داده می شود
لازم به ذكر است در صورت خرابی يك آنتن موبايل سريعا آلارم آن بر روی اين سيستم نمايش داده می شود كه بيشتر وقتها به صورت نرم افزاری از طريق همين LMT قابل رفع می باشد در غير اين صورت پرسنل متخصص برای رفع عيب سخت افزاری به محل نصب BTS اعزام می شود.
بطور خلاصه:
BSC به عنوان مهمترين بخش قسمت راديويی مطرح است چراكه با حجم كم سيستم آن دارای كارايی بسيار بالا می باشد
BTS ها صرفا حكم يك واسطه راديويی را بين BSC و گوشی موبايل را دارند كه قدرت خروجی آنهم حتی با BSC معين می شود .
هر BTS با هر ساختاری كه دارد در BSC مرتبط با خود دارای يك ديتا بيس می باشد اين ديتا بيس شامل فركانس هايی كه BTS بايد با آن كار كند و شماره های LAC و CI كه بعدا راجع به آن صحبت خواهم كرد و شماره تايم اسلات هايی كه بر روی خطوط انتقال بايد از آن استفاده كند - تعداد كانالهای ترافيكی و سيگنالينگی و...
همه و همه بر روی اين سيتم تعريف می شود .در ضمن پارامترهای بسيار زيادی نيز برای بالا بردن كيفيت مكالمه و روشهای متفاوتی برای اين كار در BSC تعبيه شده است.
مختل كنندهي تلفنهاي همراه
تلفنهاي همراه امروزه در هر جاي جهان يافت ميشوند، تنها در ايالات متحده تا ماه ژوئن سال 2004 تعداد كاربران تلفنهاي همراه و اينترنت همراه 169 ميليون نفر برآورده شده است.
اين تجهيزات كاربران را قادر ميسازند تا در هر زمان و مكان تماس تلفني را برقرار و يا دريافت كنند، ولي متاسفانه امروزه، معضل بزرگ، استفاده كاربران از تلفنهاي همراه در مكانهايي مانند، بيمارستانها، بانكها، كليساها، تالارهاي سينما- تاتر و موسيقي است، چرا كه كاربران نميدانند كه در چه زمانها و مكانهايي ميبايست گوشي خود را خاموش كنند . تلفنهاي همراه اساسا نوعي راديوي دو طرفه دستي هستند و طبعا هر سيگنال راديويي قابل گسيختگي و اختلال است.
ايجاد اختلال در تلفن همراه درست همانند اختلال در سايرانواع سامانههاي ارتباط راديويي است. تلفنهاي همراه ارتباط را به وسيله آنتنهاي مستقردر سلولهاو گوشي برقرار ميسازند. سلولها، منطقه تحت پوشش شبكه تلفن همراه را به چندين قسمت كوچك تقسيم ميكنند. هنگامي كه كاربر در حال رانندگي و يا حركت است، سيگنال تلفن همراه وي از سلولي به سلول ديگر دست به دست و منتقل ميگردد، اين ويژگي موجب پايداري تماس و عدم قطع ارتباط در هنگام حركت ميشود. دستگاههاي مختل كنندهتلفن همراه با ارسال بسامدي همانند بسامدهاي تلفن همراه و يكسان
با آنها موجب قطع ارتباط سيگنال ميان گوشي تلفن و سلول BTS ميشوند. قدرت سيگنال دستگاههاي مختل كننده همواره بر تلفنهاي همراه غالب ميگردد، چرا كه اين تجهيزات با ارسال سيگنالهاي مخرب بر روي بسامدهايي مشابه بسامدهاي تلفن همراه اما با تواني بيشتر از آنها موجب اختلال و لغو اثر سيگنال اصلي ميگردند. از طرف ديگر، تلفنهاي همراه دستگاههايي هستند كه ارتباطي تمام دو طرفه را برقرار ميسازند، بدين معني كه آنها از دو بسامد يكي براي ارسال ( صحبت كردن ) و ديگري براي دريافت ( شنيدن ) به صورت همزمان، بهره ميبرند. برخي از مختل كنندهها تنها يكي از بسامدها را سد ميكند، اما تاثير نهايي قطع هر دو سيگنال است، چرا كه در اين حالت تلفن به كاربر پيغام خارج از سرويس را نشان ميدهد، زيرا تنها يكي از بسامدها را دريافت ميكند. همچنين برخي از تجهيزات ساد مختل كننده، تنها يك نوع ( باند بسامدي ) از سيگنالها را مختل مينمايند، اما انواع پيشرفته تر قادرند تا، چندين نوع سيگنال ( باندهاي مختلف ) را در يك زمان مختل و قطع نمايند، چرا كه برخي از انواع گوشيها كه به دو باندي و سه باندي مشهورند، در صورت قطع سيگنال دريافتي در يكي از باندها، به صورت خودكار جهت برقراري ارتباط بر روي باندهاي ديگر فعال شده و شروع به جستجو مينمايند كه انواع پيشرفتۀ مختل كنندهها قادر به مقابله با اين تجهيزات نيز خواهند بود. تمام آن چه كه براي مختل كردن ارتباط تلفن همراه نياز است، عبارت است از دستگاهي كه سيگنالهاي مورد نظر را با تواني مناسب منتشر نمايد. اگر چه شبكههاي مختلف تلفن همراه از بسامدهاي متفاوتي بهره ميبرند اما تمامي آنها از سيگنالهاي راديويي استفاده ميكنند كه قابل مختل شدن هستند. سامانۀ متداولGSM در باندهاي 900 مگاهرتز و 1800 مگاهرتز در اروپا و آسيا و همچنين باند 1900 مگاهرتز در آمريكا عمل ميكند. مختل كنندهها در برابر هر يك از باندهاي فوق و سامانههايي چون GSM، CDMA، IDEN و........ موثر واقع ميگردند. از سامانههاي تلفن همراه آنالوگ قديمي تا جديد ديجيتالي، همگي به وسيله اين تجهيزات اخلال پذيرند.
برد مفيد سيگنالهاي دستگاه مختل كننده بيشتر تابع توان خروجي دستگاه و محيط استفاده از آن است، مختل كنندههاي كم توان و قابل حمل، قادرند تا محيطي به شعاع 10 متر تا يك كيلومتري خود را پوشش دهند، اما مدلهايي با توان بالاتر كه به صورت ثابت و نصب شده استفاده ميشوند
فضايي تا شعاع 8 كيلومتر را نيز پوشش ميدهند.
اغلب اين تجهيزات بسيار ساده و ابتدايي هستند، به طوري كه همگي داراي كليد روشن و خاموش و چراغ نمايشگري براي نشان دادن روشن بودن دستگاه هستند. تجهيزات پيشرفته تر آنها، شامل دستگاههايي است كه به طور خودكار بر روي باندهاي بسامدي مختلف تلفن همراه فعاليت ميكنند. يك مختل كننده اغلب از اجزاء زير تشكيل يافته است:
مدار الكترونيكي: مركب است از اجزاء اصلي الكترونيكي مختل كننده.
كنترل كننده نوسانات ولتاژ: سيگنالهاي راديويي را براي تداخل با سيگنالهاي تلفن همراه توليد مينمايد.
مدار كنترل: براي كنترل سيگنالهاي توليد شده توسط نوسان ساز.
ايجاد كننده نويز: توليد كننده سيگنالهاي خروجي در محدوده بسامدهاي شبكه تلفن همراه (بخشي از مدار كنترل است).
تقويت كننده سيگنال: توان بسامدهاي راديويي خروجي سامانه را به منظور بالا بردن سطح اختلال در سيگنالهاي اصلي تقويت مينمايد.
آنتن: هر دستگاه مختل كننده داراي يك آنتن براي ارسال سيگنال است، تجهيزات قوي تر براي ارسال كردن سيگنالها تا فواصل دورتر داراي آنتن خارجي و بزرگتري هستند.
اين تجهيزات كه به منظور قطع ارتباط و تماسهاي تلفني با خارج از محدوده به كار ميروند، اغلب توسط نيروهاي امنيتي و مكانهاي حفاظت شده حساس كه خطر سرقت اشياء و يا اطلاعات و يا حملات تروريستي در آنها بيشتر احساس ميشود به كار گرفته ميشوند. براي مثال در جلساتي كه شخصيتهاي مهم سياسي حضور دارند براي خنثي نمودن حملات احتمالي و افزايش ضريب امنيت از چنين تجهيزاتي استفاده ميگردد. همچنين اين تجهيزات ميتوانند در مكانهايي كه بر قراري مكالمات با تلفن همراه خطرناك هستند، همچون انبارهاي مواد شيميايي حساس و منفجره و يا بيمارستانها، به كار برده ميشوند.
در ايالات متحده، انگلستان، استراليا و بسياري كشورهاي ديگر، ايجاد اختلال و سد كردن خدمات تلفنهاي همراه بر خلاف قانون است و سازندگان، واردكنندگان و فروشندگان اين گونه وسائل، از طرف قانون منع شده اند. دلايلي نيز براي توجيه آن وجود دارد كه از جمله آنها اين است كه، خريد و استفاده از دستگاههاي مختل كننده تلفن همراه از آن رو كه اين تجهيزات بر روي بسامدهايي كه شركتهاي تلفن همراه قبلا حق امتياز و مجوز ارائه خدمات خود را به صورت قانوني بر روي آن اخذ نموده اند، سيگنال ارسال ميكنند، در حقيقت نوعي دزدي و سرقت حقوق ديگران است. دليل ديگر اين كه، مختل شدن تلفن همراه ميتواند خطر آفرين و مضر باشد، زيرا اين تجهيزات، تمامي تماسها را بي ثمر و قطع مينمايند، حال آن كه ممكن است شخصي نياز به ارتباط اضطراري و فوري مثل تماس با فوريتها يا پليس داشته باشد.
در آمريكا FCC مسئوليت اجراي قوانين مربوط به اختلال تلفنهاي همراه را بر عهده دارد. در اين كشور متخلفان براي بار اول استفاده از اين تجهيزات جريمه نقدي برابر 11 هزار دلار خواهند شدو دستگاه آنها نيز توقيف ميگردد.
بر خلاف موارد گفته شده، برخي از كشورها نيز، بعضا اجازه استفاده از مختل كنندهها را به سازمانهاي دولتي و تجاري يا نظامي خود ميدهند. براي مثال دولت فرانسه در ماه دسامبر 2004 به يكي از تالارهاي سينما تاتر اين كشور اجازه داد تا به شرط فراهم آوردن امكان بر قراري تماس با شمارههاي اضطراري، داخل سالن را تحت پوشش دستگاههاي مختل كننده قرار بدهد. همچنين هندوستان نيز اين تجهيزات را در مجلس ملي و زندانهاي اين كشور نصب نموده است. به تازگي دانشگاههاي ايتاليا نيز جهت جلوگيري از تقلب دانشجويان در امتحانات، ار اين وسائل بهره گرفته اند، زيرا تا پيش از آن، دانشجويان به وسيله تلفنهاي دوربين دار خود تصاويري از پاسخ آزمون را ضبط كرده و آنها را براي همكلاسي خود ارسال مينمودند.
هم اكنون شركتهاي سازنده مشغول بررسي براي ساخت تجهيزاتي هستند كه كارآيي بيشتري خواهند داشت. اين تجهيزات قادرند تا تماسهاي دريافتي تلفنهاي تحت پوشش خود را به سوي صندوق پست صوتي مشتركان هدايت نموده و تنها تماسهاي خروجي را مختل نمايند.
اين تجهيزات معمولا در مكانهايي كه احتمال ايجاد تداخل سيگنالهاي تلفن همراه و تجهيزات حساس الكترونيكي، همانند وسائل پزشكي بيمارستانها و يا بانكها، وجود دارد، جستجو مينمايند و به محض يافتن سيگنال يك تلفن همراه پيغامي را براي آن ارسال ميكنند و از صاحب تلفن ميخواهند تا گوشي خود را خاموش نمايد.
هواشناسان براي شناسايي طوفانها، تندبادهاي دريايي و گردبادها از آن استفاده ميبرند. شما حتي نوعي خاص از رادار را در مدخل ورودي فروشگاهها ميبينيد كه در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز ميكنند. بطور واضح ميبينيد كه رادار وسيلهاي بسيار كاربردي ميباشد. در اين بخش از مقالات ما به اسرار رادار ميپردازيم.
استفاده از رادار عموماً در راستاي سه هدف زير ميباشد:
شناسايي حضور يا عدم حضور يك جسم در فاصلهاي مشخص – عمدتاً آنچه كه شناسايي ميشود متحرك است و مانند هواپيما، اما رادار قادر به شناسايي حضور اجسام كه مثلاً در زيرزمين نيز مدفون شدهاند، ميباشد. در بعضي از موارد حتي رادار ميتواند ماهيت آنچه را كه مييابد مشخص كند، مثلاً نوع هواپيمايي كه شناسايي ميكند.
شناسايي سرعت آن جسم- دقيقاً همان هدفي كه پليس از آن در بزرگراهها براي كنترل سرعت خودروها از آن استفاده ميكند.
جابهجايي اجسام – شاتلهاي فضايي و ماهوارههاي دوار بر دور كره زمين از چيزي به عنوان رادار حفرههاي مجازي براي تهيه نقشه جزئيات، نقشههاي عوارض جغرافيايي سطح ماه و ديگر سيارات استفاده ميكنند.
تمام اين سه عمليات ميتواند با دو پديدهاي كه شما در زندگي روزمره با آن آشنائيد پياده شود: «پژواك» و «پديده داپلر» اين دو پديده به سادگي قابل فهم ميباشند، چرا كه هر روزه شما با آنها در حوزه شنوايي خويش برخورداريد. رادار از اين دو پديده در حوزة امواج راديويي استفاده ميبرد.
بگذاريد ابتدا با اين پديده در حوزه شنيداري يا صوتي خويش بيشتر آشنا شويم.
پژواك و پديده داپلر
پژواك پديدهاي است كه شما هر روزه با آن برخورد داريد، اگر شما به داخل يك چاه و يا در يك دره فرياد بزنيد، پژواك صداي شما چند لحظه بعد به گوشتان ميرسد. در واقع شما صدايتان را باز خواهيد شنيد. پژواك بدين جهت رخ ميدهد كه بعضي از امواج صداي شما (به اين دليل واژه بعضي را آورديم كه صداي برخي از حيوانات مانند اردك در فركانس خاص امواج صداي اين حيوان هيچگاه پژواكي ندارد) پس از برخورد به يك سطح (كه اين سطح ميتواند سطح آب، انتهاي چاه يا ديوارة كوه موجود در انتهاي دره باشد) به سمت شما باز ميگردد و گوش شما دوباره آنرا ميشنود. فاصله زمانياي كه بين فرياد شما تا شنيدن پژواك آن طول ميكشد با فاصله مكاني بين شما و آن سطح بازگردانندة پژواك ارتباط دارد.
هنگامي كه شما به داخل يك چاه فرياد ميكشيد، صداي شما از دهانة چاه به سمت انتهاي چاه رفته و پس از برخورد با سطح آب انتهاي چاه منعكس ميشود. در اين حالت اگر شما سرعت صدا را به طور دقيق بدانيد، با اندازهگيري زمان رفتوبرگشت صدا ميتوانيد عمق چاه را حساب كنيد.
پديدة داپلر نيز بسيار معمول است. شما هر روز (بدون اينكه حتي از آن دركي داشته باشيد) آن را تجربه ميكنيد. اين پديده زماني رخ ميدهد كه يك مولد امواج صوتي و يا منعكس كننده امواج صوتي داراي حركت باشد. مثلاً يك خودرو كه در حال بوق زدن است. حالت تشديد شدة پديدة داپلر در شكستن «ديوار صوتي» رخ ميدهد. در اين جا به درك اين پديده ميپردازيم (ممكن است شما براي اينكه بهتر اين پديده را درك كنيد كنار يك اتوبان آن را تجربه كنيد) فرض كنيد كه خودرويي با سرعت 100 كيلومتر بر ساعت در حال بوق زدن به سمت شما در حركت باشد. تا زمانيكه خودرو در حال نزديك شدن به شماست فقط يك نت صوتي را ميشنويد (در واقع يك فركانس ثابت، در شماره گذشته راجع به فركانس صحبت كرديم)، اما هنگامي كه خودرو به كنار شما ميرسد صداي بوق ناگهان تغيير كرده و به عبارتي «بم» تر ميشود و بعد از لحظهاي كه از شما عبور كرد (و اگر همچنان راننده در حال بوق زدن بود) ناگهان صدا بمتر نيز ميشود، در صورتي كه شما ميدانيد كه صداي بوق هميشه ثابت است، كما اينكه راننده داخل خودرو در تمام مدت بوق زدن فقط نت واقعي بوق را ميشنود. اين تغييرات صوت شنيده شده توسط شما بوسيلة پديدة داپلر قابل توضيح است. اما آنچه كه رخ ميدهد: «سرعت صوت» مقداري ثابت است، براي سادهتر شدن محاسباتمان سرعت صورت را 1000كيلومتر در ساعت در نظر بگيريد. (سرعت واقعي صوت وابسته به دما، فشار هوا و رطوبت هواست.) فرض كنيد كه خودرويي در فاصله يك كيلومتري شما قرار دارد (بصورت غير متحرك). راننده داخل خودرو به مدت يك دقيقه شستي بوق را فشرده تا صدا به گوش ما برسد، اين صدا با سرعتي برابر با 1000كيلومتر بر ساعت به سمت شما حركت ميكند، بعد از 6 ثانيه از فشرده شدن شستي بوق توسط راننده، شما چه صدايي را خواهيد شنيد؟ (اين 6 ثانيه در واقع مدت زماني است كه طول ميكشد صدا به شما برسد) و به مدت يك دقيقه پس از آن چه ميشنويد؟ مسلماً صداي بوق را بدون هيچ تغييري.
پديده داپلر: شخص پشت سر خودرويي را با بسامدي (فركانس) پايينتر و بمتر از آنچه كه راننده داخل خودرو و در حال حركت ميشنود. راننده از شخصي كه خودرو به سمت آن در حال حركت است صدا را با نت پايينتر ميشنود.
حال فرض كنيد خودرو از فاصلهاي دور با سرعتي معادل 100 كيلومتر بر ساعت به سمت شما حركت كند، همان راننده با همان خودرو و با همان صداي بوق و به مدت همان يك دقيقه شستي بوق را فشارميدهد ميشود. جالب است! شما صداي بوق را فقط به مدت 54 ثانيه خواهيد شنيد آن هم به خاطر حركت خودرو رخ داده است.
در واقع تعداد اعوجاجهاي موج صوتي ثابت بوده ولي در زمان كوتاهتري به سمت شما آمده و از آنجائيكه تعريف فركانس تعداد نوسانات موج در واحد زمان است لذا اگر قبلاً اين نوسانات را 1 بر 60 ثانيه تقسيم كرديم و فركانس F1 بدست ميآمد، حال بايد اين تعداد نوسانات را بر 54 تقسيم كنيم كه مطمئناً عددي بزرگتر خواهد شد. اين عدد بزرگتر يا فركانس بالاتر يعني صداي «زير»تر. همين توجيه نيز براي خودرويي كه از شما وجود دارد، در اين حالت شما 64 ثانيه صداي بوق را ميشنويد كه فركانس حاصله در اين حالت كمتر (يا صداي بمتر) خواهد بود.
شكستن ديوار صوتي
اينك كه ما در حال بحث بر روي رابط صدا و سرعت هستيم ميتوانيم در مورد شكستن ديوار صوتي هم صحبت كنيم. فرض كنيد آن خودرويي كه صحبتش بود با سرعتي معادل 100 كيلومتر در ساعت به سوي شما، آن هم در حال بوق زدن، حركت كند، امواج صوتي چون سرعتي معادل همان سرعت خودرو را دارند، لذا نه از آن جلو زده و نه عقب ميمانند، لذا در كل مدت حركت خودرو شما صدايي را نخواهيد شنيد. اما در لحظهاي كه خودرو به شما ميرسد، تمام امواج صوتي جمع شده و يكجا شما آنها را ميشنويد. صداي بسيار بلند و با فركانس بسيار بالا.
اين صدا توسط هواپيمايي كه قادرند با سرعتي معادل با سرعت صوت حركت كنند ميتواند موجبات وحشت بسياري از افرادي كه در زير مسير اين هواپيما قرار دارند بوجود آورده قدرت اين صدا به قدري است كه ميتواند شيشهها را بشكند.
چنين اتفاقي براي قايقها نيز رخ ميدهد. منتهي در اين ميان تجمع امواج آب كه سرعتي در حدود سرعت اين قايقها دارند. اين موج متمركز بصورت V شكل از جلو قايق به طرفين حركت ميكند كه زاويه اين موج توسط سرعت قايق كنترل ميشود. در واقع تجمع امواجي كه قايق در هر لحظه توليد ميكند و هر لحظه بر آن ميافزايد نيز توسط پديده داپلر قابل توضيح است.
شما ميتوانيد با استفاده از تركيبي از پژواك و پديده داپلر بصورتي كه در زير ميآيد استفاده كنيد. در محلي كه ايستادهايد به سمت خودرويي كه در حال حركت (به سمت شما يا در خلاف جهت) اصواتي را بفرستيد. بعضي از اين اصوات پس از برخورد با خودرو به سمت شما باز ميگردند. (پژواك) از آنجايي كه خودرو در حال حركت است لذا اصوات منعكس شده يا به هم فشرده ميشوند (در حالي كه خودرو به سمت شما ميآيد) و يا از هم باز ميشوند. در حالت حركت مخالف در هر دو صورت شما ميتوانيد با مقايسه موج فرستاده شده و بازگشته سرعت خودرو را بدست آوريد.
مفهوم رادار:
ديديم كه ميتوان با استفاده از مفهوم پژواك به فاصله اجسام دور پي برد و همين طور با استفاده از تغيير پديده داپلر به سرعت اين جسم پي ببريم. با توجه به اين مفاهيم ميتوان فهميد كه رادار صوتي چيست؟ اين گونه رادار در زيردرياييها و كشتيها كاربرد دارد و هميشه در حال كار است. ميتوان از رادار صوتي در محيط آزاد نيز استفاده كرد، اما بخاطر چند اشكال ريز اين گونه رادار در هوا استفاده نميشود.
- صدا در هوا مسافت زيادي را نميتواند بپيمايد…. شايد در حدود 5/1 كيلومتر و يا كمي بيشتر
- هركسي ميتواند صدا را بشنود لذا استفاده از صدا در محيط آزاد موجب آزار ديگران ميشود كه البته ميتوان با بالا بردن فركانس صداي مورد استفاده و استفاده از امواج «فراصوت» اين مشكل را حل كرد.
- صداي منعكس شده حاصل از پديده پژواك بسيار ضعيف ميباشد به طوري كه دريافت آن بسيار سخت است.
سمت چپ: آنتن هاي مجموعه مخابراتي فضايي گلدستون (بخشي از شبكه ارتباطي فضايي ناسا) كه به ارتباطات مخابراتي راديويي فضاپيماهاي ميان سيارهاي ناسا كمك ميكند.
سمت راست: رادار جست وجوي سطح و هوا كه بر روي نوك دكل يك موشك هدايت شونده قرار گرفته است.
حال بياييد در مورد يك نمونه واقعي راداري كه براي شناسايي هواپيماهاي در حال پرواز بكار ميرود صحبت كنيم. سيستم رادار در ابتدا با روشن كردن فرستنده قوياش يك دسته موج راديويي متراكم در آسمان و در جهات مختلف پخش ميكند. اين ارسال براي چند ميكروثانيه صورت ميپذيرد، حال فرستنده خاموش شده و گيرنده سيستم رادار مترصد دريافت پژواك امواج كه به همراه اطلاعات حاصل از پديده داپلر نيز هستند ميماند.
امواج راديويي با سرعتي معادل سرعت نور حركت ميكنند، تقريباً در هر ميكروثانيه 300 متر را در فضا طي ميكنند؛ حال اگر سيستم رادار مذكور داراي يك ساعت بسيار دقيق و قوي باشد، ميتواند با دقت بسيار بالايي موقعيت هواپيما را مشخص كند، با استفاده از روشهاي خاص پردازش سيگنال براي تحليل پديده داپلر بر روي موجهاي برگشتي ميتوان به دقت سرعت هواپيما را مشخص كرد.
آنتن رادار يك دسته كوچك اما قدرتمند پالس امواج راديويي از يك فركانس مشخص را در فضا ميفرستند. هنگامي كه امواج به يك جسم برخورد ميكنند منعكس شده و در اثر پديده داپلر فشردهتر يا گسستهتر ميشوند. همان آنتن وظيفه دريافت امواج منعكس شده را كه البته بسيار كمتر از امواج ارسالي هستند بر عهده دارد.
در رادارهاي زميني قضيه خيلي پيچيدهتر از رادارهاي هوايي است، هنگامي كه يك رادار پليس به ارسال پالس موج راديويي ميپردازد بخاطر وجود اجسام بسيار در سر راهش مانند نردهها، پلها، تپهها و ساختمانها پژواكهاي بسياري را دريافت ميدارد، اما از آنجايي كه تمام اين اجسام ثابت هستند به جزء خودروها مورد نظر، لذا سيستم رادار خودروهاي پليس از ميان امواج منعكس شده، فقط آنهايي را انتخاب ميكند كه در آنها پديده داپلر قابل شناسايي است، آن هم به اندازهاي كه جسم متحرك اضافه سرعت داشته باشد، در ضمن آنتن اين رادارها بسيار دهانه تنگي دارند، چرا كه فقط بر روي يك خودرو تنظيم ميشوند.
البته امروزه پليسها در برخي كشورها از جمله كشور خودمان از تكنولوژي ليزر براي تعيين سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده ميكنند. تكنولوژي به نام «ليدار» شناخته ميشود. در اين مدل بجاي امواج راديويي از اشعه نوري متمركز (يا همان ليزر) استفاده ميشود.
با کسب اجازه از سایت ملاصدرا
سیستم مکان یابی جهانی یا GPS چیست؟
سيستم مكان يابي جهاني ( Global Positioning System ) يك سيستم هدايت ( ناوبري) ماهواره اي اســت شـامل شبكه اي از 24 ماهواره درگردش كه درفاصله 11 هزارمايلي ودر شش مدارمختلف قراردارند .
در واقع یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با 24 ماهواره تشکیل شده است و این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال 1980 استفاده عمومی آن آزاد و آغاز ش
خدمات این مجموعه در هر شرایط آب و هوایی و در هر نقطه از کره زمین در تمام ساعت شبانه روز در دسترس است. پدید آوردنگان این سیستم، هیچ حق اشتراکی برای کاربران در نظر نگرفته اند و استفاده از آن رایگان است.
24 ماهواره که دور زمین در گردش هستند(شکل1)
ماهواره ها درحال حركت مي باشند و درعرض 24 ساعت دوباركامل بـــرگرد زميــن مي گردنــــــد . (هرروز دوبار )
باسرعتي درحدود 108 مايل درثانيه ) ماهواره هاي GPS به نام NAVSTAR شناخته مي شوند...
لازمه هرگونه آشنايي با GPS فراگيري ماهيت اصلي اين ماهواره ها مي باشد . اولين ماهواره GPS درفوريه 1978 پرتاب شد . وزن هرماهواره تقريباً / 2000 پاوند وداراي صفحات آفتابي به پهناي 17f مي باشد . و قدرت فرستنده آن 50 وات ويا كمتر است. هر ماهواره 2 سيگنال ارسال مي كند: L1 و L2 . GPS هاي غير نظامي از فركانس 42MHZ.1575 :L1 اسـتــفــاده مي كننند .
هر ماهواره حدوداً 10 سال فعال مي ماند وجايگزيني ماهواره ها بموقع انجام گشته و ماهواره هاي جايگزين به فضا پرتاب مي گردند . برنامه شبكه GPS هم اكنون تا سال 2006 تنظيم وجايگزيني هاي لازمه ترتيب داده شده اند.مسير گردش ماهواره ها آنها را بين عرض جغرافيايي 60 درجه شمالي و60 درجه جنوبي قرارمي دهد . اين امر به معني آن است كه درهرنقطه از زمين ودرهرزمان مي توان سيگنال هاي ماهواره أي را دريافت نمود. وهرچه به قطبهاي شمال – جنوب نزديك شويم نيز همچنان ماهواره هاي GPS را خواهيم ديد . هرچند دقيقاً در بالاي سرما نخواهند بود واين در دقت وصحت عمل آنها در اين نقاط تاثيرمي گذارد .
يكي از بزرگترين مزاياي رهيابي بوسيله GPS نسبت به روشهاي ديگر زميني آن است كه اين سيستم درهر شرايط جوي و بدون توجه به نوع كاربرد گيرنده GPS بخوبي كارمي كند .
ماهواره های GPS
24 عدد ماهواره GPS در مدارهایی بفاصله 24000 هزار مایل از سطح دریا گردش می کنند. هر ماهواره دقیقا طی 12 ساعت یک دور کامل بدور زمین می گردد. سرعت هریک 7000 مایل بر ساعت است. این ماهواره ها نیروی خود را از خورشید تامین می کنند. همچنین باتری هایی نیز برای زمانهای خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت می کنند بهمراه دارند. راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر صحیح نگاه می دارد. به این ماهواره ها NAVSTAR نیز گفته می شود.
در اینجا به برخی مشخصه های جالب این سیستم اشاره می کنیم:
• اولین ماهواره GPS در سال 1978 یعنی حدود 35 سال پیش در مدار زمین قرار گرفت.
• در سال 1994 شبکه 24 عددی NAVSTAR تکمیل گردید.
• عمر هر ماهواره حدود 10 سال است که پس از آن جایگزین می گردد.
• هر ماهواره حدود 2000 پاوند وزن دارد و طول باتری های خورشیدی آن 5.5 متر است.
• انرژی مصرفی هر ماهواره، کمتر از 50 وات است.
GPS چگونه کار می کند؟
ماهواره های این سیستم، در مداراتی دقیق هر روز 2 بار بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند. از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد. حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز، معین می کند.
گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل 3 ماهواره برای محاسبه 2 بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی، و همچنین دریافت اطلاعات حداقل 4 ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت، مسیرپیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطاعات مفید دیگر، می نماید.
گیرنده GPS
بسته به نوع مصرف و بودجه می توانید از طیف وسیع گیرنده های GPS بهره ببرید. همچنین، باید از در دسترس بودن نقشه مناسب و بروزجهت ناحیه مورد استفاده تان، اطمینان حاصل کنید. امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشمگیری کاهش پیدا کرده است و هم اکنون در کشور ما (ایران) با بهایی معادل یک عدد گوشی متوسط موبایل نیز می توان گیرنده GPS تهیه کرد. در کشورهای توسعه یافته از این سیستم جهت کمک به راهبری خودرو، کشتی و انواع وسایل نقلیه بهره گیری می شود.
هر چه نقشه های منطقه ای که در حافظه گیرنده بارگذاری می شود دقیق تر باشد، سرویسهایی که از GPS می توان دریافت داشت نیز ارتقا می یابد. برای مثال، می توان از GPS مسیر نزدیکنرین پمپ بنزین، تعمیرگاه و یا ایستگاه قطار را سوال نمود و مسیر پیشنهادی را دنبال کرد. دقت مکانیابی این سیستم در حد چند متر می باشد، که بسته به کیفیت گیرنده تغییر می کند. از سیستم محلیابی جهانی می توان در کارههایی چون نقشه برداری و مساحی، پروژه های عمرانی، کوهنوردی، کایت سواری، سفر در مناطق ناشناخته، کشتی رانی و قایقرانی، عملیات نجات هنگام وقوع سیل و زمینلرزه و هر فعالیت دیگر که نیازمند محل یابی باشد، بهره برد.
هر کس که بخواهد بداند کجاست و بکجا می رود به این سیستم نیازمند است، با توجه به نزول شدید بهای گیرنده های این سیستم، و افزایش امکانات آنها، این تکنولوژی در آینده نزدیک بیش از پیش در اختیار همگان قرار خواهد گرفت.
اطلاعاتي كه يك ماهواره GPS ارسال مي كند چيست؟
سيگنـال GPS شـــــامــل : يـــك كد شبه تصادفي Pseudo Random Code ، داده اي بنام ephemeris ويك داده تقويــــمي بنام almanac مي باشد. كد شبه تصادفي مشخص كننده ماهواره ارسال كننده اطلاعات ( كد شتاسايي ماهواره ) مي باشد.
هرماهواره باكدي مخصوص شناسايي مي شود : RPN Random Code Pseudo اين عددي است بين 1و 32 . اين عدد درگيرنده هر GPS نمايش داده ميشود .دليل اينكه تعداد اين شناسه ها بيش از 24 مي باشد امكان تسهيل درنگهداري شبكه GPS باشد . زيرا ممكن است يك ماهواره پرتاب شود و شروع بكار نمايد قبل از اينكه ماهواره قبلي از رده خارج شده باشد . به اين دليل ازيك عدد ديگر بين 1و 32 براي شناسايي اين ماهواره جديد استفاده مي شود .
داده Ephemeris دائماً بوسيله ماهوارها ارسال ميگردد وحاوي اطلاعاتي درمورد : وضعيت خود ماهواره (سالم يا ناسالم) و تاريخ وزمان فعلي مي باشد . گيرنده GPS بدون وجود اين بخش از پيام درمورد زمان وتاريخ فعلي دركي ندارد . اين بخش پيام نكته اساسي براي تعين مكان مي باشد.
Almanac داده أي را انتقال مي دهد كه نشان دهنده اطلاعات مداري براي هرماهواره وتمام ماهوارهاي ديگر سيستم مي باشد .
حال ميتوان شيوه كار GPS را بهتر بررسي كرد . هرماهواره پيامي را ارسال مي كند كه بــطور ســــــاده مي گويد :
من ماهواره شماره X هستم ، موقعيت فعلي من Y است ، و اين پيام در زمان Z ارسال شده است
هر چند كه اين شكل ساده شده پيام ارسالي است ولي مي تواند كل طرز كار سيستم را بيان نمايد . گيرنده GPS پيام را مي خواند و داده هاي almanac و ephemeris را جهت استفاده بعدي ذخيــره مي نمايد . اين اطـلاعـات مي توانند براي تصحيح و يا تنظيم ساعت دروني GPS نيز به كار روند .
حال براي تعيين موقعيت ، گيرنده GPS زمانهاي دريافت شده را با زمان خود مقايسه مي كند . تفاوت اين دو مشخص كننده فاصله گيرنده GPS از ماهواره مزبور مي باشد . اين عملي است كه دقيقاً يك گيرنده GPS انجام مي دهد . با استفاده از حداقل سه ماهواره يا بيشتر ، GPS مي تواند طول و عرض جغرافيايي مكان خود را تعيين نمايد . ( كه آن را تعيين دو بعدي مي نامند . ) و با تبادل با چهار ( و يا بيشتر ) ماهواره يك GPS مي تواند موقعيت سه بعدي مكان خود را تعيين نمايد كه شامل طول و عرض جغرافيايي و ارتفاع مي باشد . با انجام پشت سر هم اين محاسبات ، GPS مي تواند سرعت و جهت حركت خود را نيز به دقت مشخص نمايد .
يكي از عواملي كه بر روي دقت عمل يك GPS اثــر مي گذارد . شكل قرار گرفتن ماهواره ها نسبت به يكديگر مي باشد . (از نقطه نظر GPS )
اگر يك GPS با چهار ماهواره تبادل نمايد و هر چهار ماهواره در شمال و شرق GPS باشند طرح و هندسه اين ماهوارها براي اين GPS بسيار ضعيف ميباشد و شايد GPS قادر نباشد مكان يابي نمايد. زيرا تمام اندازه گيريهاي فاصله در يك جهت عمومي قرار دارند. مثلث سازي ضعيف است وناحيه مشترك بدست آمده ازاشتراك اين مسافت سنجي ها وسيع مي باشد ( مكاني كه GPS براي مكان خود تصورمي كند بسيار وسيع مي باشد ودر نتيجه تعيين دقيق محل آن ممكن نيست ) دراين موقعيتها حتي اگر GPS مكان يابي را انجام دهد وموقعيتي راگزارش نمايد دقت آن نمي تواند زياد خوب باشـــــــد ( كمتر از500-300 فيت ). اگر همين چهارماهواره درچهارجهت ( شمال ، جنوب ، شرق ، غرب ) وبا زواياي 90 درجه قرارداشته باشند طرح اين چهار ماهواره براي GPS مزبور بهترين حالت مي باشد چراكه جهات مسافت سنجي چهار جهت متفاوت و نقطه اشتراك اين مسافت سنجي ها بسيار كوچك مي باشد . وهرچه اين نقطه اشتراك كوچكتر باشد به معني آن است كه بيشتر به نقطه واقعي حضورخود نزديك شده ايم . دراين موقعيت دقت عمل كمتر از100فيت مي باشد .
طرح وهندسه قرارگرفتن ماهواره ها هنگاميكه GPS نزديكي ساختمانهاي بلند، قلل كوهها ، دره هاي عميق ويا در وسايل نقليه قرارگرفته باشد به مساله مهمتري تبديـل مي گردد .اگر مانعي در رسيدن سيگنالهاي بعضي از ماهواره ها وجود داشته باشد GPS مي تواند از بقيه ماهواره ها بـــراي مكان يابي خود استفاده نمايد. هرچه اين موانع بيشتر و شديدتر شوند مكان يابي نيز مشكل تر مي گردد .
يك گيرنده GPS نه تنها ماهواره هاي قابل استفاده را تشخيص مي دهد بلكه مكان آنها را درآسمان نيز تعيین مي كند . ( ارتفاع و زاويه ) منبع ديگرايجاد خطا " چند مسيري " مي باشد ." چند مسيري" نتيجه انعكاس سيگنال راديويي به وسيله يك شي مي باشد . اين پديده باعث ايجاد تصاوير سايه دار در تلويزيونها مي گردد هر چند در آنتنهاي جديد اين شكل به وجود نمي آيد ، اين پديده در آنتنهاي رو تلويزيوني قديمي به وجود مي آمد.
بروز اين اختلال براي GPS ها به اين شكل است كه امواج بعد از انعكاس به وسيله اشياء ( مانند ساختمانها يا زمين ) به آنتن GPS برسند . در اين صورت سيگنال مسير بيشتري را تا رسيدن به آنتن GPS طي مي كند و اين باعث مي شود كه GPS فاصله ماهواره را بيشتر از آنچه هست محاسبه نمايد. كه باعث ايجاد خطا در مكان يابي نهايي مي گردد. در صورت بروز اين اختلال تقريباً 15 فيت بر خطاي نهايي افزوده مي شود .منبع ديگري نيز براي ايجاد خطا ممكن است وجود داشته باشند . افزايش تاخير ( delay ) به دليل اثرات جوي نيز مي تواند برروي دقت كار اثر بگذارد . همچنين خطاهاي ساعت داخلي GPS . در هر دو اين موارد گيرنده GPS طوري طراحي شده است كه اين اثرات را جبران نمايد . ولي خطاهاي كوچكي بر اساس همين اثرات همچنان بروز خواهند كرد .
در عمل ، دقت كار يك GPS غير نظامي معمولي ، با توجه به تعداد ماهواره هاي تبادلي و طرح قرار گرفتن آنها بين 60 تا 225 فيت مي باشد. GPS هاي پيچيده تر و گرانتر مي توانند با دقتهايي در حد سانتيمتر كاركنند . ولي دقت يك GPS معمولي نيزمي تواند به كـــمك پـــردازشي بـــه نـــام DGPS Differential GPS به حدود 14 فيت يا كمتر برسد .سرويسهاي DGPS با هزينه كمي قابل اشتراك مي باشند . سيگنال تصحيحات DGPS توسط سازمان Army Corps Of Engineers و از ايستگاههاي مخصوص ارسال مي گردد . اين ايستگاهها در فركانس KHZ .325- 283.5 كار مي كنند تنها هزينه استفاده از اين سرويس خريدن يك دامنه از اين سيگنالها مي باشد . با اين كار يك گيرنده ديگر به GPS ما متصل مي شود ( از طريق يك كابل سه رشته اي ) و عمل تصحيح را طبق يك روش استاندارد به نام ( RTCM SC-104 ) انجام مي دهد . اشتراك سرويسهاي DGPS از طريق امواج راديويي FM نيز ممكن مي باشد .
چه كساني از GPS استفاده مي كنند ؟
GPS ها داراي كاربردهاي متنوعي در زمين ، دريا و هوا مي باشند ، اساساً GPS هر جايي قابل استفاده است مگر در نقاطي كه امكان وصول امواج ماهواره درآنها نباشد مانند داخل ساختمانها ، غارها ونقاط زيرزميني ديگر و يا زير دريا ، كاربردهاي هوايي GPS در رهيابي براي هوانوردي تجاري ميباشد . در دريا نيز ماهيگيران ، قايقهاي تجاري ، ودريا نوردان حرفه أي از GPS براي رهيابي استفاده مي كنند .
استفاده هاي زميني GPS بسيار گسترده تر مي باشد . مراكز علمي از GPS براي استفاده از قابليت و دقت زمان سنجي اش واطلاعات مكاني اش استفاده مي كنند . نقشه برداران از GPS براي توسعه منطقه كاري خود بــــهره مي گيرند . سايتهاي گرانقيمت نقشه برداري دقتهايي تا يك متر را فراهم مي آورند . GPS ها علاوه بر صرفه جويي دقتهاي بهتري را براي اين سايتها به ارمغان مي آورند . استفاده هاي تفريحي از GPS نيز به تعداد تمام ورزشهاي تفريحي متنوع است . به عـنوان مثال براي شكارچيان ، برف نوردان ، كوهنوردان وسياحان و…
در نهايت بايد گفت هركسي كه مي خواهد بداند كه دركجا قراردارد ، راهش به چه سمتي است ، ويا با چه سرعتي درحركت است مي تواند از يك GPS استفاده كند . در خودروها نيز وجود GPS به امري عادي بدل خواهد شد.سيستم هايي درحال تهيه است تا دركنار هر جاده اي با فشار دادن يك كليد موقعيت به يك مركز اورژانس انتقال يابد . ( بوسيله انتقال موقعيت فعلي به يك مركز توزيع ) سيستم هاي پيچيده ديگري موقعيت هر خودرو را دريك خيابان ترسيم مي كنند اين سيستمها به راننده بهترين مسير براي رسيدن به يك هدف خاص را پيشنهاد مي كنند .
منتظر نظراتت سازنده شما هستیم .
باتشکر از شما دوستان گرامی
پیجر یا پیجو چیست و چگونه کار می کند؟
تاريخچه پيجر
پيجر يك دستگاه گيرنده راديويي كوچك مي باشد كه امكان دريافت پيام، توام با دسترسي مداوم يك طرفه را براي كابر فراهم مي نمايد
اين سيستم شبكه پيجر در سال 1921 توسط ديترويت ( امريكا) مورد استفاده قرار گرفت. اصطلاح پيجر اولين بار در سال 1959 در اشاره به يك محصول ارتباط راديويي ساخت شركت موتورولا بكار گرفته شد و آن وسيله كوچكي بوده كه پيامهاي راديويي را بطور راديويي را بطور انفرادي به كساني كه آن را حمل مي كردند، مي رساند.
در اوايل دهه 1990 پيجرهاي با پوشش آنتن دهي وسيعي به بازار آمد و تعداد استفاده كنندگان آن به 22 ميليون نفر رسيد. در سال 1994 بيش از 61 ميليون نفر از پيجر استفاده مي كردند. در كشورهاي پيشرفته پس از يك دوره ركود كوتاه مدت پيجر مجددا به عنوان يك وسيله ارتباطي، كارامد، بي خطر و ارزان مورد توجه قرار گرفته و استفاده از آن بجاي ساير وسايل ارتباطي بسيار معمول گشته است. بطوريكه در سال 2003 تعداد مشتركين به بيش از 250 ميليون نفر رسيد
پيجر چگونه كار مي كند؟
پيجر يك وسيله پيام گير ارتباطل قابل حمل مي باشد. شخص ارسال كننده پيام (خواهان ارتباط calling party))، از تلفن معمولي براي گرفتن شماره پيجر طرف مقابل استفاده مي كند و پيام عددي يا حرفي يا صوتي خود را ارسال مي كند.ئد مدت كوتاهي پيام توسط گيرنده پيجر دريافت شده و دارنده پيجر با شنيدن صداي بيپ و يا لرزش بدون صدا،از رسيدن پيام آگاه مي شود.
اين پيام در صفحه نمايشگر(LCD) پيجر قابل رويت مي باشد. رمز و راز پيجر در اين است كه در داخل آن جعبه كوچك گيرنده اي كار گذاشته شده كه در عين سادگي از نظر تكنيكي بسيار پيچيده مي باشد.
تعريف گيرنده پيجر
پيجر(Pager) يك لغت انگليسي است و فارسي آن توسط فرهنگستان ادب فارسي به پيجو معادل سازي شده است و در واقع يك دستگاه گيرنده راديويي مي باش. اما تعريف استاندارد بين المللي از پيجينگ توسط اتحاديه بين المللي مخابرات بصورت زير ارائه گرديده است.
«پيجينگ سرويسي است يك طرفه و غير صوتي كه پيامهاي عددي و حروفي را ارسال مي كند»
انواع پيجر
1- پيجر بوقي يا بيپر (Beeper)
ابتدايي ترين نوع پيجر ميباشد كه با دريافت سيگنال از مراكز پيام به صدا در آمده و صاحب خود را از وجود پيام در مركر آگاه مي كند كه بعنوان نسل اول پيجر نام برده مي شود.
2- پيجرعددي (Numeric)
اين نوع پيجر با داشتن يك صفحه نمايشگر كوچك اعداد ارسال شده توسط مركز پيام (Paging Terminal) را برروي صفحه نمايش نشان مي دهد.
3- پيجر صوتي(Voice Pager)
اين نوع پيجر با داشتن امكان دريافت و پخش صدا در بعضي از موارد خاص كاربرد داردكه توسط اپراتور پيام صوتي به مشترك ارسال مي گردد. نوع پيشرفته آن نيز امكان دريافت و ضبط صدا را دارد كه بدلخواه مشترك در موقع مناسب مي تواند به پيامهاي رسيده گوش دهد. اين نوغ پيجر جاي خود را به تكنولوژي ديجيتالي واگذار كرده كه پيجر عددي است.
4- پيجر حروفي – عددي (Alphanumeric)
متداولترين گيرنده پيجر حروفي و عددي است و نسل جديدي از استانداردهاي پيام رساني مانند پروتكل POGSAG مي باشد كه علاوه بر نمايش اعداد قادر به ارسال حروف بصورت رمز و گشايش و تماس آنها بصورت حرف مي باشد و به دو صورت اپراتوري و مستقيم مي توان روي اين نوع پيجرها پيام ارسال نمود كه امكان پيام رساني سريعتر، ظريف و قابليت اطمينان بيشتري را به دارنده آن مي دهد.
5- پيجر دو طرفه(Tow – Way Pager)
اصولا پيجر گيرنده يك طرفه است. معهذا بمنظور تنوع بخشيدن و ايجاد جذابيت بيشتر اخيرا گيرنده هايي ساخته شده است كه پس از دريافت پيام گيرنده پيامي براي فرستنده ارسال مي كندكه با ارسال اين سيگنال يا پيام، گيرنده دريافت پيام را تائيد مي كند.
طراحي اين سيستم بسيار پيچيده و داراي هزينه بسيار بالاست.
ساختار اصلي شبكه راديويي پيجر
اصولا طراحي شبكه هاي راديويي به عوامل زيادي بستگي داشته و ميتوان گفت عواما چون: پيش بيني ميزان ترافيك مشتركين، درجه سروسي دهي ، تعداد مدارات ارتباطي به شبكه، فرهنگ مكالمه تلفني مشتركين ، تراكم جمعيتي مشتركين، وسعت منطقه، ساختار و جغرافياي محيطي منطقه تحت پوشش، ميزان مكالمات در ساعات پر ترافيك، احتمال دريافت مكاني و زماني، آرايش ايستگاهها از نظر موقعيت مكاني، توان انتشار امواج، رفع مشكلات تداخل فركانسي،تعداد و نوع استفاده از حاملهاي گوناگون فركانس، محدوديت در گسترش محدوده پوشش راديويي، ميزان مطلوب نسبت signal به noise، ظرفيت اوليه شبكه در مرحله راه اندازي ،گسترش ظرفيت سيستم در ارتباط با افزايش تعداد مشتركين شبكه، رشد جمعيت منطقه از نظر شهري و روستايي، توزيع تلفن در شبكه تلفن ثابت، ميزان تقاضاي امور تجاري،صنعتي، سياحتي و مسافرتي و غيره... نقش تعيين كننده اي در طراحي اصولي شبكه را دارا ميباشد.
بخش اول
بطور كلي اجزاء ساختاري يك شبكه پيجر يك طرفه راديو ديجيتال بدون در نظر داشتن نوع پروتكل آن و اينكه از نوع برون ايستگاهي Off Site (براي استفاده در منطقه وسيع و يا سراسري ) و يااز نوع درون ايستگاهي On site ( براي استفاده در محوطه هاي بيمارستاني، كارخانجات و غيره ) باشد را ميتوان به شرح ذيل دسته بندي كرد:
1- ترمينال پيجينگ
عبارتست از يك يا چند ترمينال راديويي پيجويي با واسطه هاي ورودي جهت دريافت پيامهاي فراخوني خواهان مشتركين از شبكه هاي PSTN و PSPDN و غيره، اعمال مديريت لازم بر روي آنها از نظر امور مشتركين و نهايتا انتقال پيامهاي اوليه به طبقه بعدي واحد پردازنده سيستم.
2- پردازنده سيستم
پردازنده سيستم طبقه بعدي بوده كه نقش يك سويچ را نيز ايفا مي كند. يعني در اين مرحله پيامهاي پيجويي اوليه و دريافتي از ترمينال (ها) راديويي را با اعمال مديريت لازم و بر حسب پروتكل تعريف شده مثلا POCSAG در قالي اطلاعات اصلي (پيجويي) و فرعي (كنترلي) يه طبقه بندي يعني واحد كنترل كننده منطقه اي بصورت درجا و با از طريق بستر انتقال ارسال ميشود.
3- كنترل كننده منطقه اي
ضمن تقسيم پيامهاي كد شده (اصلي و فرعي) نقش كنترل فرستنده ها را با مديريتي از پيش تعريف شده ايفا مي كند.
واحد (هاي) كنترل كننده منطقه اي مي تواند بصورت درجا و در كنار واحد پردازنده سيستم، نصب و يا از طريق بستر انتقال مناسب در فاصله دورتري و يا در منطقه ديگري مستقر شود.
4- ايستگاه راديويي
شامل يك يا چند دستگاه فرستنده ثابت يك يا چند كاناله بوده كه پيامهاي واصله خواهان مشتركين را براي پيجر مشترك مربوطه در سطح منطقه تعريف شده و تحت پوشش شبكه و از طريق آنتن ايستگاه ارسال مي كند.معمولا اين واحد به يك سيستم گيرنده همزمان كننده نيز تجهيز مي شود.
5- بستر انتقال
اين واحد در بين واحدهاي كنترل كننده منطقه اي و ايستگاه راديويي و يا بعظا بين واحد كنترل كننده منطقه اي و واحد پردازنده سيستم قرار دارد و حامل پيامهاي پيجويي كد شده و تقسيم شده براي مناطق از قبل تعريف شده مي باشد.
6- نحوه به كارگيري فرستنده ها
در ارسال پيامها، بطور كلي فرستنده هاي يك سيستم پيجو مي تواند پيامهاي پيجويي مشتركين را بصورت همزمان SIMULCASTING و يا بصورت تك تك و يا غير همزمان ارسال كند.
شبكه هاي پيجر به دو صورت مورد استفاده قرار مي گيرند:
الف - شبكه هاي عمومي(Public Network)
ب - شبكه هاي اختصاصي (Private Network)
الف - شبكه هاي راديويي پيجر عمومي
اصطلاحا در سيستمهاي پيجر،شبكه پيجر عمومي به شبكه هايي اطلاق مي شود كه در يك شهر، براي سرويس دهي به مشتركين عمومي و براي تعداد بيش از هزار نفر راه اندازي گردد.
در اينحالت هر شهري بطور مستقل مشتركين خود را سرويس دهي نموده و همچنين در حالتهاي خاص مي تواند با بهره گيري از شبكه سراسري پيجر، مشتركين شهرهاي ديگر را ورد پوشش قرار دهد.
از مشخصات اصلي شبكه پيجر عمومي ميتوان به موارد زير اشاره كرد:
1- طراحي متناسب با عوارض طبيعي و جغرافيايي شهر مورد نظر، بطوريكه پوشش امواج راديويي در حد مطلوب بوده و پيام با بهترين كيفيت دريافت گردد.
2- طراحي متناسب با تعداد كاربران شبكه به دو صورت مستقيم و غير مستقيم حد اقل 8 تا 16 خط تلفن در مدار ورودي در نظر گرفته مي شود. در روش غير مستقيم تعدادي خطوط تلفن از نوعEnd to End, DID مورد نياز خواهد بود.
اساس سيستم ارتباط يك طرفه پيجر:
مشترك مي تواند در تمام مدت غيبت خود در خواست نمايد تا به محض تماس وي پيامهاي دريافت شده را به اطلاع وي برسانند.
بازخواني پيامها : در صورتيكه مشتركي پيامي را به صورت كامل دريافت ننمايد در اينصورت با تماس تلفني با مراكز پيام پيجر، در خواست بازخواني آن پيام را بكند.سيستم پيجينگ به طور خودكار سابقه چند پيام آخر را جهت بازخواني ذخيره مي كند.
پيام عمومي روزانه:
پيامهايي از قبيل يش بيني وضع هوا، اخبار عمومي، اخبار ورزشي و قيمت ارز و شبكه پيام عمومي محسوب شده و مركز پيام پيجر همه روزه در ساعات معين آنها را باطلاع مشتركين مي رساند.
امنيت پيام:
مشترك جهت ايجاد امنيت در بازخواني پيامهاي خود،مي تواند اسم رمزي را تعيين و به مراكز اعلام نمايد.بدين ترتيب اگر كسي در خواست بازخواني پيامهاي مشترك مزبور را بكند بايد اسم رمز را اعلام نمايد، در صورت مطابقت، اپراتور اقدام به بازخواني خواهد نمود.
ب - شبكه هاي راديويي پيجر اختصاصي :
با قابليت شبكه عمومي براسي تعداد كاربر و مكان محدود طراحي و مورد استفاده قرار مي گيرد.
بخش دوم
سرويسهاي شبكه پيجو اصولا به توجه به وضعيت زيربنايي ارتباطي شبكه هاي PSTN PSPN ، PLMN ، ISDN كشورها داير و يا بعضا تكميل و قابل ارائه به مشتركين مي شود.
مزاياي داشتن پيجر
1- داشتن پيجر به شما آزادي حركت مي دهد. كافيست به مردم بگوييد « اگر با من كاري داريد كافيست با پيجر من تماس بگيريد»
2- كساني كه براي شما مهم هستند مي توانند در هر زمان به شما دسترسي پيدا نمايند. پيجر وسيله اي است مطمئن – فوري و اختصاصي
3- اگر بنا به مناسبت شغلي ولو براي مدت كوتاهي بايد در حال حركت و دور از محل كارتان باشيد، داشتن پيجر به شما اين امكان را مي دهد كه هميشه در دسترس باشيد.
4- داشتن پيجر به شما استفاده مادي نيز مي رساند. هميشه در دسترس بودن يعني ارائه سرويس خوب به مشتريها و سرويس خوب به مشتريها يعني در آمد بيشتر.
5- هميشه مشتريها نيستند كه نياز به تماس با شما را دارند.با داشتن پيجر افراد خانواده – فرزندان و دوستان شما نيز مي توانند به راحتي با شما تماس بگيرند.
6- از طرف ديگر داشتن پيجر توسط هر يك از اعضاي خانواده، به شما اين امكان را مي دهد هر وقت كه بخواهيد با همسر و فرزندان خود تماس داشته باشيد.
7- هميشه در دسترس بودن به نوعي حرفه اي بودن و كارايي و قابليت اطمينان محسوب مي شود. پيجر هميشه همه اين امتيازات را براي شما فراهم مي آورد.
8- پيجرباعث صرفه جويي در وقت و پول نيز هست. در شهرهاي پر جمعيت امروزي داشتن پيجر بهترين راه صرفه جويي در وقت و پول است.
قابليتها:
- دريافت پيامها اختصاصي (MMS) در كوتاهترين زمان
- دريافت اطلاعات(IMS)
- دريافت اخبار عمومي (PMS): اجتماعي – ورزشي و هواشناسي
- دريافت اخبار اقتصادي (EMS): نرخ ارز و سكه
- امكان ذخيره كردن و بازخواني پيامها
- ياد آوري كارهاي ضروري روزانه مثل قرار ملاقات و مصرف دارو
مهندسی برق
هدف:
"یكی از بهترین تعریف هایی كه از مهندسی برق شده است، این است كه محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یك سیگنال به سیگنال دیگر است. كه البته این سیگنال ممكن است شكل موج ولتاژ یا شكل موج جریان و یا تركیب دیجیتالی یك بخش از اطلاعات باشد.
مهندسی برق دارای 4 گرایش است كه در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر كدام صحبت خواهم كرد.
1) مهندسی برق- الكترونیك: الكترونیك علمی است كه به بررسی حركت الكترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و كاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الكترونیك در زمینه ساخت قطعات الكترونیك و كاربرد آن در مدارها، فعالیت می كند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الكترونیك را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و كاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم كرد.
2) مهندسی برق- مخابرات: مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است كه در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می كند. مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند كاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممكن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبكه كه گسترده هر كدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ...
مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ...
گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و ...
گسترش شبكه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه كاربرها و ...
3) مهندسی برق- قدرت: مهندسی قدرت را می توان "تولید نیروی الكتریكی" به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیروها با بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعریف كرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی كارا در بخشهای تولید، انتقال و توزیع است كه گستره این بخش عبارت است از:
تولید: طراحی شبكه های تولید با كمترین هزینه و بیشترین بازده.
انتقال: طراحی شبكه های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبكه، قابلیت اطمینان و پایداری شبكه قدرت، طراحی رله ها و حفاظت شبكه، پخش بار اقتصادی (dispaich economic).
توزیع: طراحی شبكه های توزیع حفاظت و مدیریت آن.
4) مهندسی برق- كنترل: كنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می كند و علاوه بر نقش كلیدی در فضاپیماها و هدایت موشكها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به كمك این علم می توان به عملكرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود كیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی كردن بسیاری از عملیات تكراری و خسته كننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم كنترل عبارت است از كنترل خروجیها به روش معین به كمك ورودیها از طریق اجزای سیستم كنترل كه می تواند شامل اجزای الكتریكی، مكانیك و شیمیایی به تناسب نوع سیستم كنترل باشد.
ماهیت:
انرژی اگر بنیادی ترین ركن اقتصاد نباشد، یكی از اركان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی كه در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یكی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود.
دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند.
گرایش های مقطع لیسانس:
رشته مهندسی برق در مقطع كارشناسی دارای 4 گرایش الكترونیك، مخابرات، كنترل و قدرت(1) است. البته گرایش های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یكدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در 30 واحد یا كمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار كار جذب گرایشهای دیگر این رشته می شوند. با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر شما گرایشهای فوق را به اجمال معرفی می كنیم.
دكتر كمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الكترونیك به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میكروالكترونیك است كه شامل علم مواد، فیزیك الكترونیك، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الكترونیكی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میكروالكترونیك است.
دكتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الكترونیك یكی از گرایشهای جالب مهندسی برق است كه محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیكی این قطعات، عملكرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است كه كاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است كه این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های كامپیوتری باشد.
دكتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید:
"مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشكیل می شود. كه در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماكروویو، آنتن و ... آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا كنند.
همچنین یكی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است كه می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف كرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت كنند.
گفتنی است كه امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیكتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یك مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یك دستگاه بی سیم را طراحی كند."
"اگر بخواهیم یك تعریف كلی از كنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم كه هدف این علم، كنترل خروجی های یك سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نكات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد."
دكتر كمره ای در ادامه معرفی علم كنترل می گوید: "علم كنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلكه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی كاربرد دارد. به عنوان نمونه كنترل فرآیند تصفیه نفت در یك پالایشگاه، كنترل عملكرد یك نیروگاه برق، سیستم كنترل ناوبری یك كشتی و یا كنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از كاربرد علم كنترل می باشد.
گفتنی است كه گرایش كنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند كنترل خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره است."
دكتر جبه دار نیز با اشاره به اینكه گرایش كنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید:
"در رشته های مهندسی مكانیك، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم كنترل هستیم اما نوع سیستم كنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مكانیك نوع كنترل، مكانیكی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در كل هدف مهندسی كنترل، طراحی سیستمی است كه بتواند عملكرد یك دستگاه را در حد مطلوب حفظ كند.
دكتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی كنترل می گوید:
"خودكار كردن یا اتوماتیك كردن خط تولید، یكی دیگر از فعالیت های مهندسی كنترل است. یعنی مهندس كنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و كنترل كند كه محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین كیفیت به دست آید."
دكتر جبه دار در معرفی این گرایش می گوید:
"هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبكه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و كارخانجات است. بنابراین یك مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد."
دكتر كمره ای نیز در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد.
به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیكل تركیبی و ... آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از كابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می كنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی كه در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می كنند، مورد بررسی قرار می دهند كه از آن میان می توان به انواع رله ها، فیوزها، كلیدها و در نهایت سیستم های كنترل اشاره كرد.
یكی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الكتریكی است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الكتریكی می شود كه این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است."
آینده شغلی، بازار كار، درآمد:
"امروزه با توسعه صنایع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم كه با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیكار هستند، به دلیل این است كه این افراد یا فقط در تهران دنبال كار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه كسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند.
همچنین یك مهندس خوب باید، كارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد بلكه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی كشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. كاری كه بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند."
دكتر كمره ای نیز در این زمینه می گوید:
"اگر یك فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشكل بیكاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشكل اصلی این است كه بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از كشور مهاجرت می كنند و ما اكنون با كمبود نیروهای كارآمد در این رشته روبرو هستیم."
یكی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید:
"طبق نظر كارشناسان و متخصصان انرژی در كشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان كنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الكتریكی در كشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید كشور افزوده شود كه این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت های شغلی یك مهندس كنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا كه یك مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل كارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور یك مهندسی كنترل ضروری است.
و بالاخره یك مهندس مخابرات یا الكترونیك می تواند جذب وزارتخانه های پست و تلگراف و تلفن، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود."
الف) توانایی علمی: "مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیكی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درك كنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الكترونیك وابستگی شدیدی به فیزیك بخصوص فیزیك الكترونیك و فیزیك نیمه هادی ها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیك اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الكترومغناطیس و امواج می شود."
داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط كافی بر ریاضیات، فیزیك و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.
ب) علاقمندیها: دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به كار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم كه در ریاضی و فیزیك قوی هستند اما در كارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیك را انتخاب كنند.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: (كارشناسی ارشد و ...)
فارغ التحصیل در مقطع كارشناسی برق كه مدرك خود را در یكی از چهار گرایش الكترونیك، مخابرات، قدرت و كنترل می گیرد، می تواند در یكی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای كه برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الكترونیك، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایكرونوری) برق- كنترل، مهندسی پزشكی (گرایش بیوالكتریك)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راكتور و مهندسی پرتو پزشكی، مهندسی كامپیوتر (معماری كامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیك) است. برای تحصیل در مقطع دكترای تخصصی، می توان، در هر یك از زیرشاخه های تخصصیتر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ كرد و رساله دكتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. امكان ادامه تحصیل در كلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای كارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دكتری، در داخل كشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل كاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امكان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می كند.
درسهای تخصصی مهندسی برق – الكترونیك
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الكترونیك می توان به درسهای مدارهای الكتریكی، الكترونیك 2 و 1، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره كرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
الكترونیك 3: مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فركانسی است كه به طور اجمال عوامل مربوط به كاهش بهره در فركانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فركانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت كننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت كننده های فیدبك مورد توجه قرار می گیرد.
تكنیك پالس: در درسهای مدار و الكترونیك، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، كمتر مدار الكترونیكی یافت می شود كه در آن فقط سیگنالهای سینوسی به كار رفته باشد. پالس در حالت كلی به سیگنالهایی گفته می شود كه تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها كه در درس تكنیك پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند.
میكروپروسسور: پس از پیدایش الكترونیك دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و كاربردهای فراوان این نوآوری، با تكنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الكترونیك دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شركت تگزاس اولین میكروپروسسور 4 بیتی را با فن آوری 2SI طراحی و عرضه نمود كه بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میكروپروسسورها بود.
معماری كامپیوتر: در این درس معماری داخل 8 بیتی ها و نحوه اجرای دستورالعملها در این پردازنده ها، بررسی حافظه ها و روش دستیابی میكروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفی زبان اسمبلی پردازنده های 8 بیتی و ایجاد توانایی جهت نوشتن برنامه ای برای عملكردی خاص به كمك میكروپروسسورها و معرفی قطعات جانبی مورد استفاده توسط ریزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار می گیرد.
مدارهای مخابراتی: درس مدار مخابراتی به بررسی ساختار و یا طراحی مدارهایی می پردازد كه در فركانسهای بالا كار كرده و یا به نوعی در ارسال پیام در گیرنده و فرستنده نقش دارند. در این درس ابتدا با نویزهای حرارتی، ترقه ای و ... آشنا شده و راههایی برای محدود كردن نویز پیشنهاد می شود، سپس مدارهای تشدید و تبدیل امپدانس كه به منظور انتقال حداكثر توان به كار می روند مورد بحث قرار می گیرد.
فیزیك مدرن: در فصل اول این درس با پرداختن به نسبیت خاص دانسته های علمی ما كاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولی نظیر اتساع زمان، پدیده دوپلر، انقباض طول، نسبیت جرم، جرم و انرژی و ...، همه دانسته های ما را (حداقل در حیطه دانستن) نابود می كند.
فصلهای دیگر درس به موضوعاتی نظیر خواص ذره ای امواج، پدیده فتوالكتریك، نظریه كوانتومی نور، پرتوایكس، پراش ذره، ساختار اتمی، مكانیك كوانتومی و ... می پردازد.
فیزیك الكترونیك: شامل مطالعه خواص سیلیكون، بلورشناسی، روشهای ساخت قطعات و مدارهای نیمه هادی، تحلیل و طراحی این مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و یكی از مهمترین زمینه های كاری و تحقیقاتی در رشته الكترونیك است. پیش نیاز این قسمت تسلط بر درس دریاضی مهندسی و معادلات دیفرانسیل و مختصری در فیزیك كوانتوم و فیزیك مدرن می باشد.
درسهای تخصصی مهندسی برق- مخابرات
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی مخابرات می توان به درسهای ریاضی مهندسی تجزیه و تحلیل سیستمها، مدارهای الكتریكی، الكترونیك و الكترومغناطیس اشاره كرد. بعضی از درسهای تخصصی عبارتند از:
مخابرات 2: شامل تجزیه و تحلیل و طراحی شبكه های مخابراتی دیجیتالی است. مطالب درسی با مروری بر تجزیه و تحلیل سیگنالها و سپس فرآیندهای تصادفی شروع شده و به دنبال آن به بررسی اجزای یك سیستم (مجموعه) مخابراتی دیجیتال در حالت كلی می پردازد و چگونگی بهینه سازی سیستم برای انتقال پیام با حداقل خطای ممكن را بررسی می كند.
میدان و امواج: درس میدان و امواج به بررسی رفتار امواج الكترومغناطیس در محیطهای مختلف طبیعت می پردازد. محیطها به قسمت های هادی و نیمه هادی و عایق تقسیم بندی شده و عوامل رفتاری امواج در این محیطها از قبیل اتلاف نیرو انعكاسی كلی یا شكست بررسی می شود.
الكترونیك 3: در گرایش الكترونیك توضیح داده شد.
مدارهای مخابراتی: در گرایش الكترونیك توضیح داده شد.
آنتن ها و انتشار امواج: این درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الكترومغناطیسی می پردازد. مباحث مطرح شده در این درس به صورت نظری و عملی است، به عبارتی از نحوه تشعشع یك منبع الكترومغناطیسی ساده شروع كرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترین آنتن عملی می پردازد.
مایكروویو: این درس در ابتدا پس از تعریف محدود مایكروویو از نظر فركانس 1 و تقسیم بندی امواج مایكروویو به بررسی انتقال امواج با فركانس بالا با حداقل تلفات در محیطهای مختلف می پردازد. سپس عناصر غیرفعال مایكروویو شامل نضعیف كننده ها، تغییر فازدهنده ها و كوپلرهای جهت دار معرفی می شود.
اصول میكروكامپیوتر: این درس را به جرات می توان از جذابترین و پركاربردترین درسهای برق دانست زیر در دنیای امروز كه تمامی وسایل مكانیكی آنالوگ جای خود را به وسایل دیجیتالی می دهند، داشتن اطلاعات كافی در مورد نحوه كارپروسسورها از اولین نیازهای یك مهندس برق می باشد. با تركیب مطالب این درس با هر كدام از درسهای دیگر می توان طرحهای بسیار جالب و پركاربردی را طرح ریزی كرد.
درسهای تخصصی مهندسی برق- قدرت
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار، الكترومغناطیس، الكترونیك، ماشین و بررسی اشاره كرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
ماشینهای الكتریكی 3: این درس از جمله درسهایی است كه دیدی صنعتی به دانشجو می دهد. مبحث این درس را می توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهای سه فاز و ماشینهای سنكرون تقسیم بندی نمود.
ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنكرون، وسایلی الكتریكی هستند كه بیشتر جنبه صنعتی دارند و كاربردهای بسیار زیاد ترانسهای سه فاز در انتقال و توزیع انرژی الكتریكی، تبدیل ولتاژ در ابتدای همه كارخانه ها و كارگاههای بزرگ صنعتی و ... بر هیچ كس پوشیده نیست. در این درس در مورد انواع آرایشهای این تراسنها، كلیه گروههای موجود و كاربرد هر نوع، بحث جامعی می شود.
ماشینهای مخصوص(ویژه): به تعبیری می توان این درس را نقطه عطف درسهای تخصصی این گرایش دانست. زیرا این درس به بررسی در مورد ماشینهای ویژه می پردازد كه این ماشینها در وسایل خانگی كاربرد فراوان دارند.
الكترونیك قدرت: الكترونیك قدرت در عمل بین الكترونیك و قدرت، آشتی برقرار كرده است. به طور مثال می توان با فرمان یك ریزپردازنده كه حدود 5 ولت و 200 میلی آمپر است یك كارخانه را راه اندازی كنیم. در زمینه الكترونیك قدرت المانهایی نظیر تریستور، ترانزیستور و ... كاربردهای فوق العاده زیادی دارند. از مزایای این قطعات تحمل توانهای بالا می باشد.
بررسی سیستمهای قدرت 2: این درس بیشتر در مورد انتقال انرژی و مشكلات موجود در این راه صحبت می كند. از جمله مطالب ارائه شده در این درس می توان به پخش بار اقتصادی در شبكه های قدرت، اتصال كوتاههای متقارن و نامتقارن روی شبكه قدرت و پایداری سیستمهای قدرت اشاره نمود.
تولید و نیروگاه: این درس یكی از درسهای بسیار جذاب این گرایش است، زیرا برخلاف دیگر درسها، زیاد به مسائل نظری، نمی پردازد و جنبه بسیار عملی دارد. آشنایی با انواع نیروگاهها (آبی، اتمی، بادی، بخار، ...) و همچنین بحث كلی در مورد این نیروگاهها و روشهای كاری آنها از مباحث این درس است.
رله و حفاظت: یك شبكه قدرت را باید در مقابل خطرات احتمالی (اتصال كوتاهها) محافظت كرد. از وسائلی كه در این مورد استفاده می شود می توان به رله ها اشاره كرد كه بسته به نوع رله به محض ایجاد یك حالت خطا و یا خرابی در شبكه وارد عمل شده، قسمتی از شبكه را جدا كرد.
عایق و فشار قوی: با توجه به تفاوتهای ولتاژهای فشار قوی با ولتاژهای فشار ضعیف، به طور حتم تولید، اندازه گیری و بهره برداری از این ولتاژها تفاوتهای عمده ای با ولتاژهای فشار ضعیف دارد و برای عایق بندی شبكه فشار قوی باید از عایقهای مخصوصی استفاده كرد. فصل نخست این درس به بررسی این مقوله می پردازد.
در بخش دوم این درس انواع تخلیله الكتریكی، مراحل مختلف آن در عایقها و اثرات مختلف شكست بر عایق مورد بررسی قرار می گیرد.
ترمودینامیك: شاید اولین سوالی كه در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط این درس با درسهای برق باشد. كاربرد اصلی مطالب این درس مبحث تولید نیروگاه است. زیرا هنگام آشنایی با انواع نیروگاهها (نیروگاه بخار، گازی، اتمی و ...) باید اطلاعاتی در مورد سیكل كاری آنها داشته باشیم، پس داشتن اطلاعاتی در مورد ترمودینامیك ضروری است.
اصول میكروكامپیوتر: درگرایش مخابرات توضیح داده شد.
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی كنترل می توان به درسهای مدار، الكترونیك، ریاضی مهندسی، تجزیه و تحلیل سیستم و كنترل خطی اشاره كرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
كنترل دیجیتال و غیرخطی: كنترل دیجیتال از سال 1960 در پیشرفتهای مربوط به قابلیت تولید و كیفیت محصولات و صرفه جویی در هزینه ها، نقش مهمی داشته است. به خصوص با پیشرفتهایی كه در زمینه میكروپروسسور صورت گرفته، این رشته توانسته است در بعضی موارد از كنترل آنالوگ پیشی گرفته، دقت كار را بالا ببرد.
كنترل مدرن: این درس برخلاف سایر درسها (مانند كنترل صنعتی و ...) تا حدی جنبه نظری دارد و دیدی تقریبا ریاضی به یك مهندس كنترل می دهد. آشنایی كلی با مفاهیم كنترل پذیری و مشاهده پذیری سیستمهای كنترل و مطالعه فیدبكهای حالت از مباحث این درس است.
كنترل صنعتی: این درس از درسهای تخصصی و مهم گرایش كنترل می باشد كه به بررسی نحوه به كارگیری روابط ریاضی و فرمولهایی كه در هر نوع پروسه ای وجود دارد می پردازد و شامل آشنایی با سیستمهای كنترل غلظت، سطح، ارتفاع و یا ئبی ورودی، خروجی مخازن حاوی مایعات صنعتی و شیمیایی (مانند مخازن موجود در صنایع، پالایشگاهها و ...)، مطالعه سیستمهای كنترل دما و رطوبت یك محفظه و یا اتاق، آشنایی با انواع كنترل كننده های صنعتی، مطالعه انواع سیستمهای نورد موجود در كارخانه ها(مانند نورد فولاد، كاغذ و...) و دیگر سیستمهای موجود در صنعت است.
ابزار دقیق: اصطلاح ابزار دقیق به ابزاری اطلاق می شود كه سیگنالها را ثبت و نشان داده و یا باعث انتقال سیگنالی بین اجزای مختلف سیستم می شوند. این درس به معرفی سیستمهای كنترل و ابزار دقیق و همچنین معرفی اجزای این سیستمها می پردازد.
اصول میكروكامپیوتر: در گرایش مخابرات توضیح داده شد.
ترمودینامیك: در گرایش قدرت توضیح داده شد.
مبانی تحقیق در عملیات: این درس به طور كلی برای تمام دانشجویان مهندسی مفید است. چون مهندسی ارتباط مستقیم با هزینه و سود اقتصادی دارد. آگاهی به برنامه ریزی خطی كه بحث اصلی این درس است برای هر مهندسی جنبه های مثبت زیادی دارد. با این درس می توان هزینه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادی را با كمترین امكانات به حداكثر رساند. بنابراین آگاهی به این درس برای تمام كسانی كه می خواهند یك طرح صنعتی انجام دهند مزایای زیادی دارد.
رشته های مشابه و نزدیك به این رشته:
در برخی از دانشگاهها رشته مهندسی پزشكی را یكی از گرایش های مهندسی برق به شمار می آورند.
رشته هایی از قبیل مهندسی علمی – كاربردی برق، كاردانی فنی برق، دبیر فنی برق – قدرت و ...
پیوند عمیقی بین این رشته و دانش كامپیوتر وجود دارد كه غیرقابل انكار است.
زمین شناسی- علوم سیاسی – جامعه شناسی و علوم اجتماعی
با توجه به حجم بازار الكترونیك و بازار صنعت نیمه رسانا در دنیا و نیز كشور ما كه رشد 7% و 15% دارد، لذا آینده روشنی برای این رشته پیش بینی می كنند چه از لحاظ بازار كار بر صنعت های شغلی و چه از نظر تحققات علمی.
نكات تكمیلی:
"مانع رشد صنعت الكترونیك و میكروالكترونیك در دنیا نه سرمایه است و نه فن آوری و نه بازار. البته همه اینها محدودیت ایجاد می كند ولی فعالً محدودیت اصلی كه اجازه نمی دهد كار از حدی جلوتر برود عبارت است از نیروی كار كیفی."
آنچه خواندید نظر قائم مقام فنی یكی از بزرگترین مجموعه های میكروالكترونیك بلژیك است و بیانگر آن است كه امروزه برای موفقیت در مهندسی برق گرایش الكترونیك باید از سطح علمی و مهارت فنی خوبی برخوردار بود.
دكتر فتوت احمدی استاد مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف نیز در تایید همین سخن می گوید:
"برای مثال در طراحی “IC” احتیاج به سرمایه گذاری عمده ای نیست، بلكه هوشمندی طراح و دانش فنی خوب، بسیار اهمیت دارد."
دروس تخصصی مهندسی برق - الکترونيک:
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الکترونیک می توان به درسهای مدارهای الکتریکی، الکترونیک 2 و 1، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
الکترونیک 3 :
مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فرکانسی است که به طور اجمال عوامل مربوط به کاهش بهره در فرکانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فرکانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت کننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت کننده های فیدبک مورد توجه قرار می گیرد.
تکنیک پالس :
در درسهای مدار و الکترونیک، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، کمتر مدار الکترونیکی یافت می شود که در آن فقط سیگنالهای سینوسی به کار رفته باشد. پالس در حالت کلی به سیگنالهایی گفته می شود که تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها که در درس تکنیک پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند.
میکروپروسسور :
پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور 4 بیتی را با فن آوری 2SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.
معماری کامپیوتر :
در این درس معماری داخل 8 بیتی ها و نحوه اجرای دستورالعملها در این پردازنده ها، بررسی حافظه ها و روش دستیابی میکروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفی زبان اسمبلی پردازنده های 8 بیتی و ایجاد توانایی جهت نوشتن برنامه ای برای عملکردی خاص به کمک میکروپروسسورها و معرفی قطعات جانبی مورد استفاده توسط ریزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار می گیرد.
مدارهای مخابراتی :
درس مدار مخابراتی به بررسی ساختار و یا طراحی مدارهایی می پردازد که در فرکانسهای بالا کار کرده و یا به نوعی در ارسال پیام در گیرنده و فرستنده نقش دارند. در این درس ابتدا با نویزهای حرارتی، ترقه ای و ... آشنا شده و راههایی برای محدود کردن نویز پیشنهاد می شود، سپس مدارهای تشدید و تبدیل امپدانس که به منظور انتقال حداکثر توان به کار می روند مورد بحث قرار می گیرد.
فیزیک مدرن :
در فصل اول این درس با پرداختن به نسبیت خاص دانسته های علمی ما کاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولی نظیر اتساع زمان، پدیده دوپلر، انقباض طول، نسبیت جرم، جرم و انرژی و ...، همه دانسته های ما را (حداقل در حیطه دانستن) نابود می کند.
فصلهای دیگر درس به موضوعاتی نظیر خواص ذره ای امواج، پدیده فتوالکتریک، نظریه کوانتومی نور، پرتوایکس، پراش ذره، ساختار اتمی، مکانیک کوانتومی و ... می پردازد.
فیزیک الکترونیک :
شامل مطالعه خواص سیلیکون، بلورشناسی، روشهای ساخت قطعات و مدارهای نیمه هادی، تحلیل و طراحی این مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و یکی از مهمترین زمینه های کاری و تحقیقاتی در رشته الکترونیک است. پیش نیاز این قسمت تسلط بر درس دریاضی مهندسی و معادلات دیفرانسیل و مختصری در فیزیک کوانتوم و فیزیک مدرن می باشد.
دروس تخصصی مهندسی برق - قدرت:
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشین و بررسی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
این درس از جمله درسهایی است که دیدی صنعتی به دانشجو می دهد. مبحث این درس را می توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهای سه فاز و ماشینهای سنکرون تقسیم بندی نمود.
ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنکرون، وسایلی الکتریکی هستند که بیشتر جنبه صنعتی دارند و کاربردهای بسیار زیاد ترانسهای سه فاز در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، تبدیل ولتاژ در ابتدای همه کارخانه ها و کارگاههای بزرگ صنعتی و ... بر هیچ کس پوشیده نیست. در این درس در مورد انواع آرایشهای این تراسنها، کلیه گروههای موجود و کاربرد هر نوع، بحث جامعی می شود.
ماشینهای مخصوص(ویژه) :
به تعبیری می توان این درس را نقطه عطف درسهای تخصصی این گرایش دانست. زیرا این درس به بررسی در مورد ماشینهای ویژه می پردازد که این ماشینها در وسایل خانگی کاربرد فراوان دارند.
الکترونیک قدرت :
الکترونیک قدرت در عمل بین الکترونیک و قدرت، آشتی برقرار کرده است. به طور مثال می توان با فرمان یک ریزپردازنده که حدود 5 ولت و 200 میلی آمپر است یک کارخانه را راه اندازی کنیم. در زمینه الکترونیک قدرت المانهایی نظیر تریستور، ترانزیستور و ... کاربردهای فوق العاده زیادی دارند. از مزایای این قطعات تحمل توانهای بالا می باشد.
بررسی سیستمهای قدرت 2 :
این درس بیشتر در مورد انتقال انرژی و مشکلات موجود در این راه صحبت می کند. از جمله مطالب ارائه شده در این درس می توان به پخش بار اقتصادی در شبکه های قدرت، اتصال کوتاههای متقارن و نامتقارن روی شبکه قدرت و پایداری سیستمهای قدرت اشاره نمود.
تولید و نیروگاه :
این درس یکی از درسهای بسیار جذاب این گرایش است، زیرا برخلاف دیگر درسها، زیاد به مسائل نظری، نمی پردازد و جنبه بسیار عملی دارد. آشنایی با انواع نیروگاهها (آبی، اتمی، بادی، بخار، ...) و همچنین بحث کلی در مورد این نیروگاهها و روشهای کاری آنها از مباحث این درس است.
رله و حفاظت :
یک شبکه قدرت را باید در مقابل خطرات احتمالی (اتصال کوتاهها) محافظت کرد. از وسائلی که در این مورد استفاده می شود می توان به رله ها اشاره کرد که بسته به نوع رله به محض ایجاد یک حالت خطا و یا خرابی در شبکه وارد عمل شده، قسمتی از شبکه را جدا کرد.
عایق و فشار قوی :
با توجه به تفاوتهای ولتاژهای فشار قوی با ولتاژهای فشار ضعیف، به طور حتم تولید، اندازه گیری و بهره برداری از این ولتاژها تفاوتهای عمده ای با ولتاژهای فشار ضعیف دارد و برای عایق بندی شبکه فشار قوی باید از عایقهای مخصوصی استفاده کرد. فصل نخست این درس به بررسی این مقوله می پردازد.
در بخش دوم این درس انواع تخلیله الکتریکی، مراحل مختلف آن در عایقها و اثرات مختلف شکست بر عایق مورد بررسی قرار می گیرد.
ترمودینامیک :
شاید اولین سوالی که در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط این درس با درسهای برق باشد. کاربرد اصلی مطالب این درس مبحث تولید نیروگاه است. زیرا هنگام آشنایی با انواع نیروگاهها (نیروگاه بخار، گازی، اتمی و ...) باید اطلاعاتی در مورد سیکل کاری آنها داشته باشیم، پس داشتن اطلاعاتی در مورد ترمودینامیک ضروری است.
اصول میکروکامپیوتر :
این درس را به جرات می توان از جذاب ترین و پرکاربردترین درسهای برق دانست زیر در دنیای امروز که تمامی وسایل مکانیکی آنالوگ جای خود را به وسایل دیجیتالی می دهند، داشتن اطلاعات کافی در مورد نحوه کارپروسسورها از اولین نیازهای یک مهندس برق می باشد. با ترکیب مطالب این درس با هر کدام از درسهای دیگر می توان طرحهای بسیار جالب و پرکاربردی را طرح ریزی کرد.
دروس تخصصی مهندسی برق - مخابرات :
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی مخابرات می توان به درسهای ریاضی مهندسی تجزیه و تحلیل سیستمها، مدارهای الکتریکی، الکترونیک و الکترومغناطیس اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی عبارتند از:
مخابرات 2 :
شامل تجزیه و تحلیل و طراحی شبکه های مخابراتی دیجیتالی است. مطالب درسی با مروری بر تجزیه و تحلیل سیگنالها و سپس فرآیندهای تصادفی شروع شده و به دنبال آن به بررسی اجزای یک سیستم (مجموعه) مخابراتی دیجیتال در حالت کلی می پردازد و چگونگی بهینه سازی سیستم برای انتقال پیام با حداقل خطای ممکن را بررسی می کند.
میدان و امواج :
درس میدان و امواج به بررسی رفتار امواج الکترومغناطیس در محیطهای مختلف طبیعت می پردازد. محیطها به قسمت های هادی و نیمه هادی و عایق تقسیم بندی شده و عوامل رفتاری امواج در این محیطها از قبیل اتلاف نیرو انعکاسی کلی یا شکست بررسی می شود.
الکترونیک 3 :
در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.
مدارهای مخابراتی :
در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.
آنتن ها و انتشار امواج :
این درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الکترومغناطیسی می پردازد. مباحث مطرح شده در این درس به صورت نظری و عملی است، به عبارتی از نحوه تشعشع یک منبع الکترومغناطیسی ساده شروع کرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترین آنتن عملی می پردازد.
مایکروویو:
این درس در ابتدا پس از تعریف محدود مایکروویو از نظر فرکانس 1 و تقسیم بندی امواج مایکروویو به بررسی انتقال امواج با فرکانس بالا با حداقل تلفات در محیطهای مختلف می پردازد. سپس عناصر غیرفعال مایکروویو شامل نضعیف کننده ها، تغییر فازدهنده ها و کوپلرهای جهت دار معرفی می شود.
اصول میکروکامپیوتر :
درگرایش قدرت توضیح داده شد.
|
|
 |
 |
|
از يک ديد کلي شاخة قدرت مهندسي برق به چه مباحثي ميپردازد؟
توليد انرژي الکتريکي، انتقال آن از نيروگاه به مراکز مصرف و توزيع آن در ميان مصرفکنندهها با کيفيت مناسب،با قابليت اطمينان مطلوب و به صورت اقتصادي موضوع تمامي مباحث علم قدرت است.
در قسمت توليد به بررسي انواع نيروگاهها و روشهاي توليد برق پرداخته ميشود.سپس انرژي الکتريکي از طريق ترانسفورماتورهاي قدرت به شبکه انتقال تحويل داده ميشود.شبکه انتقال در واقع يک مدار الکتريکي غربالي گسترده است.منظور از گسترده بودن يعني بر عکس مدار هاي الکترونيکي در آن ابعاد مدار مهم بوده و متغيرهاي الکتريکي وابسته به زمان و مکان هستند.در محل هاي گوناگون اين شبکه غربالي ترانسفورماتورهاي کاهنده قرار دارند که سطح ولتاژ را در جند مرحله کاهش داده و انرژي الکتريکي را به شبکه توزيع تحويل ميدهند.شبکه هاي توزيع برق که معمولا شعاعي هستند انرژي الکتريکي را در اختيار مصرف کنندگان گوناگون صنعتي ،تجاري ،مسکوني، کشاورزي و...قرار ميدهند.در اين شاخه به تازگي موضوع انرژيهاي نو وارد شده که به توليد برق به روشهايي غير مرسوم ميپردازد.نيروگاه هاي زمين گرمايي،نيروگاه هاي خورشيدي وپيل هاي سوختي از اين جمله اند. پيلهاي سوختي يکي از ابزارهاي جديد توليد برق هستند که به خاطر مزيات فراوان امروزه حجم عظيمي از تحقيقات اين شاخه را به خود اختصاص دادهاند. در يک پيل سوختي هدف توليد انرژي الکتريکي از طريق ترکيب گاز هيدروژن با اکسيژن است.به طوري که از ترکيب ايندو برق DC توليد ميشود.اين برق DC توسط مبدل هاي AC/DC ميتواند به شبکه وصل شود يا دراختيار خودرو برقي قرار گيرد.
لطفاً کمي راجع به زيرشاخههاي قدرت در سطح کارشناسي ارشد و دکتري توضيح دهيد.
قدرت هماکنون به پنج زيرشاخه تقسيم شده است: الکترونيک قدرت، فشار قوي، سيستمهاي قدرت، ماشينهاي الکتريکي و تبديل انرژي و مديريت انرژي الکتريکي.
در زيرشاخه الکترونيک قدرت هدف اصلي در شبکه هاي توزيع بالابردن کيفيت توان (power quality) و قابليت اطمينان است. منظور از کيفيت توان اين است که يک موج سينوسي تا حد امکان بدون اعوجاج به دست مصرف کننده برسد.
در سيستم هاي انتقال ،کنترل سيلان توان اکتيو و راکتيو موضوع ديگري است که تحت عنوان FACTS(Flexhble AC Transmition System) در اين زيرشاخه مطرح شده است. در گذشته سيستمهاي قدرت فقط قادر به انتقال توان بودند، اما امروزه با پيشرفت الکترونيک قدرت امکان کنترل سيلان توان در مسيرهاي مورد نظر نيز ميسر شده است .کاربرد ديگر الکترونيک قدرت در جهت کنترل متغيرهاي ماشين هاي الکتريکي مانند گشتاور، سرعت، موقعيت و... است .اين زيرشاخه درواقع حلقه رابط بين گرايش قدرت با الکترونيک وکنترل است.
- فشار قوي: اين زيرشاخه رابط ميان قدرت و فيزيک است. همانطور که فيزيک الکترونيک به توجيه فيزيکي پديدههاي الکترونيکي در نيمه هاديها ميپردازد، در اين زيرشاخه پديدههاي فشار قوي مانند بروز قوس، شکست الکتريکي،رفتار عايقها و...تبيين فيزيکي پيدا ميکنند. البته در اين زيرشاخه پديدههاي فراواني نيز مثل دلائل بروز صاعقه هستند که هنوز کاملا از لحاظ فيزيکي توجيهي پيدا نکردهاند.
- سيستمهاي قدرت: در اين زيرشاخه به تحليل مداري سيستمهاي قدرت پرداخته ميشود. اينجا همه چيز در يک چارچوب منظم رياضي قرار ميگيرد و به همة سئوالات به کمک روشهاي رياضي پاسخ داده ميشود. بسياري از دانشجوياني که از رياضيات قوي برخوردارند و در درس مدارهاي الکتريکي نيز شاخص بوده اند،اين شاخه را براي ادامه تحصيل در قدرت انتخاب ميکنند.
- ماشينهاي الکتريکي و تبديل انرژي: چگونه حرکت به برق و برق به حرکت تبديل ميشود؟ معادلات ماکسول در الکترومغناطيس چگونه در اين تبديل انرژي به کار ميروند؟ اينها مباحثي است که در اين زيرشاخه مطرح ميشود. موضوعات اين درس در درس ماشينهاي الکتريکي که همة مهندسان برق بايد بگذرانند،مطرح مي شود.اهميت اين درس درحدي است که دانشجويان مهندسي مکانيک، صنايع و نساجي نيز آنرا تحت عنوان مباني مهندسي برق مي گذرانند.
- مديريت انرژي الکتريکي: اين زيرشاخه براي اولين بار در دانشگاه صنعتي اميرکبير در سطح کارشناسي ارشد قدرت تعريف و معرفي شده است. نظر به اهميت بالاي منابع انرژي و دستيابي به انرژيهاي نو اين گرايش به منظور تربيت متخصص براي ساماندهي به سيستم توليد و مصرف انرژي در کشور در شاخه قدرت ارائه شد.
در آينده وضعيت قدرت در کشور به چه شکل خواهد بود؟ آيا مهندسان اين رشته در بازار کار دچار مشکل نخواهند شد؟
هماکنون حدود 35000 مگاوات نيروگاه نصب شده در کشور داريم که به توليد برق ميپردازند. طبق برآوردهاي به عمل آمده در 12-10 سال آينده به علت افزايش مصرف برق ما به 65000 مگاوات نيروگاه نياز داريم، يعني تقريباً دوبرابر چيزي که الان موجود است. تاسيس اين نيروگاهها و به دنبال آن تاسيس خطوط انتقال لازم و ساخت ترانسفورماتورها و تجهيزات گوناگون سيستم قدرت، امنيت شغلي بسيار بالايي را براي مهندسي قدرت به ارمغان ميآورد. از طرفي مهندسين قدرت حقوق بالاتري نسبت به ديگر مهندسان برق دريافت ميکنند. بنابراين وضعيت شغلي و درآمدي خوبي در انتظار مهندسي قدرت خواهد بود. گستردگي خدمات آنها باعث مي شود که حتي با دور شدن از مراکز استانها باز به خدمات آنها نيازمند باشيم.يعني امکان دارد در گرايشهاي ديگر برق در شهرستانها با بيکاري مواجه شويم. ولي در مهندسي برق- قدرت اِن موضوع اصلا مطرح نمي باشد.
نکتة ديگر صدور خدمات مهندسي قدرت ما به کشورهايي نظير سوريه، جمهوري آذربايجان، ترکيه و ارمنستان و...است. قدرت جزو معدود شاخههاي مهندسي ايران است که اينگونه به صدور خدمات خود به خارج از کشور ميپردازد وانتظار ميرود با گسترش تبادلات برق با کشورهاي هم جوار عراق وافغانستان بتوانيم به بازار برق اين کشورها نيز وارد شويم.
آقاي دکتر آيا پيوستن به WTO ميتواند مشکلات صنعت ما را حل کند؟
پيوستن به Word Trade Organization WTO به صنايعي اجازة ادامة فعاليت در داخل کشور ميدهد که قدرت رقابت در بازار جهاني را داشته باشند. صنايعي که به کمک يارانهها و کمکهاي جانبي بيست و پنج ساله روي پاي خود ايستادهاند از ميان خواهند رفت. بنابراين با توجه به سياستگذاريهاي اقتصاد جهاني پيوستن به WTO موجب پيشرفت صنايع قوي و از طرف ديگر نابودي صنايع ضعيف ما خواهد شد. به نظر من ما بايد در صنعت تخصصي شويم و اين تخصصها را صنايعي که قابليت پيشرفت داريم مشخص کنيم. ورود به WTO نه تنها به صنعت قدرت ما لطمهاي وارد نميکند بلکه موجب بهبود کيفيت آن نيز خواهدشد. از طرفي صنعت قدرت براي پيشرفت خود مجبور به استفاده از پتانسيلهاي تحقيقاتي دانشگاههاست چون من انتظار دارم که بخش خدمات مهندسي برق قدرت در اين شرايط جديد خود را نشان دهد.
البته با توجه به اختلاف نظر بين کارشناسان و تفاوتهاي فاحش در پيشبينيها نتيجة دقيق را گذشت زمان مشخص خواهد کرد.
منبع:
www.teyf.com
سلام
1. آغاز ترم جديد رو به شما بازديد کنندگان عزيز تبريک می گيم
2. از همه شما که با استقبال گرمتون(900 بازديد در 3 ماه) و نظرات خوبتون مارو دلگرم می کنيد ممنونيم
3. وبلاگ از 2 اسفند ماه طبق روال سابق(هر دو روز يکبار) به روز می شود
4. مطالب سودمند خودتون رو برای ثبت در وبلاگ به نام خودتون به ما بديد و از اين طريق مارو در ادامه اين راه ياری کنيد.
۵. در پایان امدیدواریم که در ترم جدید موفق و پیروز باشید.
بد نیست معنی این کلمات رو بدونید:
LAN: Local Area Network
FWA: Fixed Wireless Access
WLAN: Wireless LAN
DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing
LMDS: Local Mulipoint Distribution System
WLL: Wireless Local
AMPS: Advanced Mobile Phone System
NMT: Nordic Mobile Telephone
TACS: Total Access Communication Systems
UMTS: Universal
PCS: Private Communication Service
PCN: Private Communication Network
DECT: Digital European Cordless Telecommunications
OECD: Organization for Economic Co-operation and Development
با همگاني شدن استفاده از سرويسهاي مخابراتي، آنچه که از اهميت بالايي برخوردار شده است، دسترسي همگاني به سرويسهاي " باند وسيع " است. در نوشتار حاضر، مفهوم " باند وسيع " ، مسائل مرتبط با آن و تکنولوژيهايي را که دسترسي به پهناي باند زياد را ممکن ميسازند، مرور ميکنيم. در انتها نيز دربارة نحوة برخورد کشور ما با مسألة " باند وسيع " تحليلي ارائه خواهيم داد:
پويايي بازار مخابراتي، نيازمند وجود تنوع در سرويسهاي مخابراتي و نيز حضور ارائهکنندگان گوناگون براي افزايش کيفيت و کاهش قيمت اين سرويسها است. چنين وضعيتي وقتي فراهم ميشود که زيرساخت مخابراتي قادر به حمل ترافيکهاي با پهناي باند زياد باشد. اين مسأله در سالهاي اخير منجر به ظهور مفهوم " باند وسيع " در ادبيات مخابراتي شده است.
واژة " باند وسيع " به اتصالات اينترنتي " هميشهمتصل " گفته ميشود که پهناي باندي بيش از اتصالات تلفني ( dial up ) در اختيار کاربر ميگذارند و از طريق آنها، سرويسها و کاربردهاي روز ارتباطي با حداقل اتلاف وقت به کاربر ارائه ميشود.
توصيهنامة شمارة I.113 اتحادية جهاني مخابرات، سرعتهاي انتقال سريعتر از 1،5 مگابيتبرثانيه را " باند وسيع " مينامد. برخي کارشناسان، سرعتهاي بيش از 256 کيلوبيتبرثانيه را " باند وسيع " ميدانند. از آنجا که تکنولوژيهاي ارائة پهناي باند وسيع در حال توسعه و پيشرفت مداوم هستند، حد نهايي اين تعريف دائماً در حال تغيير است.
ارتباطات باند وسيع، با روندي که در رشد آنها مشاهده ميشود، رؤياي همگرايي سرويسهاي پخش تلويزيوني، تلفن ثابت، اينترنت و تلفن همراه را محقق ميسازند. پيشبيني ميشود که با همگاني شدن ارتباطات باند وسيع، موج جديدي در توسعة بازارهاي مخابراتي ايجاد شود؛ بر اساس برآوردها، بازار مخابراتي، صرفنظر از جهشهايي که در بازههاي زماني کوتاهمدت به وقوع ميپيوندد، به يک رشد ثابت رسيده است. عاملي که م نجر به جهش بزرگ در اين روند ميشود (از همان نوعي که ظهور پديدة تلفن همراه و اينترنت به وجود آورد)، ارتباطات باند وسيع است.
در ابتداي سال 2003، در حاليکه تعداد کاربران تلفن ثابت در جهان، 1،13 ميليارد نفر و تعداد کاربران تلفن همراه 1،16 ميليارد نفر بوده است، تعداد کاربران "باند وسيع"، فقط 63 ميليون نفر بوده است.
از بين تکنولوژيهاي "باند وسيع"، خطوط DSL همچنان بيشترين استفاده کننده را دارد. بعد از آن، به ترتيب مودمهاي کابلي، شبکههاي محلي ( LAN )، دسترسي بدونسيم ثابت ( FWA )، شبکههاي محلي بدونسيم ( WLAN ) و تکنولوژيهاي ماهوارهاي قرار دارند. 98 درصد اتصالات "باند وسيع" به صورت سيمي انجام ميشود؛ در اين اتصالات سيمي، نقش عمده بر عهدة خطوط DSL و مودمهاي کابلي است. در آمريکاي شمالي اکثر کاربران "باند وسيع" از مودمهاي کابلي و در مقياس جهاني، بيشتر آنها از خطوط DSL استفاده ميکنند. در حال حاضر، از لحاظ تعداد کاربران اتصالات "باند وسيع"، کشور کره با ضريب نفوذ 93 درصد در ردة اول قرار دارد. در ساير کشورها نيز موج استفاده از سرويسهاي "باند وسيع" در حال وقوع است. بر اساس گزارشها، رشد اين روند در کشور چين بيش از ساير کشورها مشاهده ميشود.
1- زوجسيم مسي
زوجسيم مسي قديميترين تکنولوژي انتقال اطلاعات است. در مقايسه با ساير تکنولوژيهاي انتقال اطلاعات سيمي، اين تکنولوژي داراي کمترين پهناي باند است. براي استفادة بهينه از پهناي باند زوجسيم مسي، روشهاي جديد کدينگ مطرح شده است؛ اين روشها با نام کلي DSL شناخته ميشوند. البته، در استفاده از اين خطوط، فقط 40 درصد مشترکان متصل به يک مرکز سوئيچ قابل تجهيز به اين نوع تکنولوژي هستند.
علاوه بر آن، در حال حاضر، انواع مختلفي از خطوط DSL مورد استفاده قرار ميگيرند که هرکدام تواناييها و محدوديتهاي خاص خود را دارند. براي کاربرهاي خانگي، نوع خاصي از DSL با نام " DSL نامتقارن " ارائه ميشود که يک سرويس بهينهشده براي اين کاربران است. " DSL نامتقارن " توانايي ارائة پهناي باند 8 مگابيتبرثانيه را از شبکه به مشترک و پهناي باند 1 مگابيتبرثانيه را از مشترک به شبکه دارد. براي شرکتهاي کوچک و متوسط، " DSL متقارن " بهکار ميرود که پهناي باندي در حدود 2 مگابيتبرثانيه را براي هر دو جهت مشترک به شبکه و بالعکس ارائه ميکند.
2- کابل هممحور
اولين کاربرد گستردة کابلهاي هممحور ( coaxial )، در ارائة سرويسهاي تلويزيون کابلي بوده است. به دليل اينکه اين تکنولوژي اساساً و از ابتدا براي ارائة سرويسهاي تلويزيون آنالوگ به کار ميرفته است، قابليت انتقال دوطرفة اطلاعات را ندارد.
در مقايسه با تکنولوژي فيبرهاي نوري، کابل هممحور هيچگونه مزيتي ندارد؛ ولي چون براي تحقق شبکة تلويزيون کابلي، سرمايهگذاري زيادي انجام شده است و کابلکشي مجدد هم سرمايه و وقت زيادي را ميطلبد، ارائهدهندگان خدمات مخابراتي ترجيح ميدهند که از همان شبکة کابلي استفاده کنند؛ به اين منظور، بايد تغييراتي در سيستمهاي انتهايي داد تا براي انتقال دوطرفة اطلاعات قابل استفاده باشند. اين روند به طور جدي در کشور ايالات متحده در حال پيگيري است. البته در کشور ما استفادة قابل توجهي از کابل هممحور صورت نگرفته است و طبعاً چنين مشکلاتي هم وجود ندارد.
3- فيبر نوري
در ميان کلية تکنولوژيهاي انتقال اطلاعات، فيبر نوري داراي بيشترين پهناي باند است. با پيشرفت تکنولوژيهاي فيبر نوري، روي هر طول موج فيبر نوري ميتوان دادهها را با سرعت حدود 80 گيگابيتبرثانيه ارسال کرد. ارسال چندين طول موج روي فيبر با استفاده از تکنولوژي DWDM نيز دسترسي به پهناي باند در حد چند ترابيتبرثانيه را ممکن کرده است. به يقين ميتوان گفت تا مدتها براي انتقال اطلاعات پرسرعت، جايگزيني براي فيبر نوري يافت نخواهد شد.
با توجه به پهناي باند نامحدود فيبر نوري، عامل اصلي در محدود شدن سرعت انتقال در سيستمهاي مخابراتي امروزي، محدوديت پهناي باند سيستمهاي سوئيچينگ الکترونيکي انتهايي و نيز محدوديت سرعت پردازش پروسسورها است. به همين دليل، انجام پردازش و سوئيچينگ در حوزة نوري، به عنوان مسألة مرزي در اين زمينه مطرح است.
4- نسل سوم شبکههاي مخابرات سيار سلولي
نسل کنوني شبکههاي مخابرات سيار سلولي (نسل 2) قابليت ارسال اطلاعات "باند وسيع" را ندارد. با ظهور شبکههاي سيار سلولي نسل 2،5 ( GPRS )، پهناي باند تا حدودي افزايش يافته است. نسل سوم شبکههاي مخابرات سيار سلولي ، با استفادة بهينه از باند فرکانسي، پهناي باند مورد نياز براي بسياري از سرويسهاي "باند وسيع" امروزي را فراهم ميکند. با استفاده از اين تکنولوژي روياي دسترسي به سرويسهاي "باند وسيع" در همه جا و در هر زماني محقق ميشود.
5- شبکههاي LMDS
شبکة LMDS يک سيستم مخابراتي "باند وسيع" يک نقطه به چند نقطه است که در محدودة فرکانسي بيش از 20 گيگاهرتز عمل ميکند. به دليل ويژگيهاي خاص انتشار امواج در اين محدودة فرکانسي، محدوة فضايي که ميتواند پوشش دهد، حداکثر تا 10 کيلومتر است. در مسير ارسال سيگنال به سمت مشترک، سيگنال به صورت نقطه به چند نقطه و در مسير دريافت سيگنال از مشترک، سيگنال به صورت نقطه به نقطه ارسال ميشود. از اين تکنولوژي ميتوان به طور مثال در ارتباط دوطرفة ميان شعب يک سازمان استفاده کرد.
6- حلقههاي محلي بدونسيم يا WLL
حلقههاي محلي بدونسيم يا WLL ، به عنوان جايگزين بخشي از خطوط سيمي شبکة تلفن ثابت يا تمام آن، مشترکين انتهايي شبکة تلفن ثابت را به شبکة سوئيچ متصل ميکند. تکنولوژيهاي متنوعي براي پيادهسازي حلقههاي محلي بدونسيم مورد استفاده قرار ميگيرند؛ بنابراين مشخص کردن يک استاندارد واحد براي اين سيستمها بسيار مشکل به نظر ميرسد. در واقع، به دليل تنوع کاربران (مسکوني يا تجاري)، تنوع پراکندگي جمعيت (مناطق شهري يا روستايي)، بايد در انتخاب تکنولوژي تا حدي دست اپراتورها و ارائهکنندگان را باز گذاشت. بر اين اساس، حلقههاي محلي بدونسيم بر اساس چند تکنولوژي سيستم مخابرات سيار سلولي آنالوگ (مثل AMPS ، NMT و TACS )، سيستم مخابرات سيار سلولي ديجيتال (مثل GSM ، IS-95 و UMTS )، شبکهها و سرويسهاي مخابرات شخصي ( PCN/PCS ) و تلفنهاي cordless و DECT قابل پيادهسازي هستند.
تحقيقات انجام شده در کشورهاي پيشرو در زمينة ارائة ارتباطات "باند وسيع" نشان ميد هد که رشد مناسب ارتباطات "باند وسيع"، نيازمند دخالتهاي دولت است. در واقع، واگذاري توسعة اين بخش مخابرات به فرآيند بازار، مناسب تشخيص داده نشده است. از سوي ديگر، دولت با وضع قوانين مناسب ميتواند محيط رقابتي سالمي را براي اپراتورها به وجود آورده و فرآيند عرضه و تقاضا را براي رشد بهينة اين بخش کنترل کند. اين قوانين بايد سطح رقابت را در محيط رقابتي به وجودآمده نيز کنترل کنند. تحقيقات نشان ميدهد که حجم عمدة بازار ارتباطات "باند وسيع" در اکثر کشورهاي عضو سازمان توسعة همکاريهاي اقتصادي ( OECD )، همچنان در اختيار اپراتور اول (دولتي) بوده است. حجم محدود بازار، نبود پايداري اقتصادي و نيز کاهش اعتماد سرمايهگذاري از جمله دلايل اين پديده ذکر ميشود.
کشور ما در زمينة تلفنهمراه بدون برنامه و استراتژي مشخص گام نهاد. نتيجه آن ش د که با وجود گذشت حدود 15 سال از ظهور تکنولوژيهاي تلفن همراه، تنها يک شرکت سازندة تجهيزات تلفنهمراه در کشور وجود دارد و در ساير زمينههاي مرتبط با اين تکنولوژي، همچون اپراتوري و تحقيقات توسعهاي، فاصلة زيادي با ساير کشورها داريم. در ضمن در زمينة حضور در بازارهاي خارجي همچون بازار کشورهاي منطقه هيچ توفيقي به دست نياوردهايم.
سرويسهاي "باند وسيع" در حال ايجاد موج جديدي در تمامي زمينههاي مخابرات هستند. اين خود بيانگر فرصتها و تهديدهايي براي مخابرات کشور ماست ؛ در بازار جهاني در حال ظهور اين تکنولوژيها ميتوان با انجام سرمايهگذاري و انتخاب استراتژيهاي مناسب، داراي مزيتهاي نسبي شد و بخشي از بازار را به دست گرفت. به جاي سرمايهگذاري در زمينة تکنولوژيهاي تلفن همراه، که به انتهاي عمر توسعة خود نزديک ميشود و با توجه به وجود رقباي قدرتمند بينالمللي امکان حضور چشمگير ما اندک به نظر ميرسد، بهتر آن است که سرمايههاي خود را به سمت تکنولوژيهاي "باند وسيع" سوق دهيم. در صورت عدم اتخاذ استراتژي مناسب، در زمينة تکنولوژيهاي "باند وسيع" که بر اساس پيشبينيها، بازار متنوعتري از تکنولوژي تلفن همراه ايجاد خواهند کرد، در آينده به وضعيتي مشابه وضعيت فعلي تلفنهمراه دچار ميشويم.
علاوهبر اين، بايد به مقولة سرويسدهي نيز توجه کرد؛ تا بهحال مشکل عمدة پهناي باند، در ترافيکهاي بين شهري مطرح ميشد. ولي اگر قرار باشد پهناي باند قابل توجهي را تا درب منازل و يا حتي تا ميز شخصي افراد رساند، مسأله حالت متفاوتتري به خود ميگيرد. اين مسأله به دليل ظهور سرويسهاي متنوع جديد است. از جملة اين سرويسها، ميتوان به تلويزيونهاي ديجيتال، پيامهاي بازرگاني هدفمند، پزشکي از راه دور، اتوماسيون منزل، کنفرانس ويديويي و رسانههاي متعامل اشاره کرد. بعضي از اين سرويسها هماکنون به صورت خاص مورد استفاده قرار ميگيرند؛ ولي وقتي اين سرويسها حالت عمومي پيدا کند، مسألة پهناي باند از اهميت بالايي برخوردار ميشود. بهترين راهحل براي رفع اين مشکل، استفاده از يک ساختار تمامفيبر است.
چنين راه حلي براي کشور ما، ممکن است در کوتاهمدت و يا حتي ميانمدت قابل تحقق نباشد. حتي در بسياري از کشورهاي توسعهيافته همچون ايالات متحده و کشورهاي تازهتوسعهيافته همچون کرة جنوبي چنين ساختاري به طور کامل محقق نشده است. روش بهينه براي رسيدن به ساختار تمامفيبري که در بلندمدت محقق خواهد شد، کار کردن با ترکيبي از تکنولوژيهايي است که در بالا به آن اشاره شد. قاعدتاً، در انتخاب يک نوع تکنولوژي خاص براي يک مقصد خاص، بايد آيندهنگريهاي لازم براي به حداقل رساندن هزينهها صورت گيرد. در کشور ما نيز همچون بسياري کشورها، سرمايهگذاريهاي قابل توجهي در بخش سيمي سيستمهاي انتقال صورت پذيرفته است. بنابراين، بهترين گزينه براي تحقق شبکة "باند وسيع"، استفاده از تکنولوژي DSL است. اين سيستم، در محدودة ارتباطات درونشهري قابل پيادهسازي است. براي ارتباطات بينشهري، تنها راه حل مناسب استفاده از شبکة فيبر نوري است. شبکة فيبر نوري کشور ما، عليرغم انجام کابلکشي کامل در محدوة بينشهري به دليل عدم نصب تجهيزات انتهايي، هنوز به طور کامل زير بار نرفته است. به همين دليل است که رشد ارتباطات DSL نيز با کندي صورت ميگيرد. در واقع، چون زيرساخت بينشهري شبکة مخابرات کشور قادر به ارائة پهناي باند کافي براي سرويسهاي "باند وسيع" نيست، اين سرويسها، عليرغم ابراز تمايل ارائهکنندگان خصوصي براي راهاندازي شبکة DSL ، هنوز به مرحلة عام و فراگير نرسيده است.
چرا ميدان مغناطيسي زمين عوض مي شود؟
ميدان مغناطيسي يا آهنربايي كره زمين در حال ضعيف شدن است. اگر اين كاهش در شدت ميدان با همين اهنگ به پيش رود ظرف 1200 سال آينده قطب نماهاي سراسر دنيا از كار خواهند افتاد تا مدتي به طرف همه جا ولي در واقع هيچ جا منحرف خواهند شد. سپس به آهستگي پس از گذشت دهها يا صدها سال بار ديگر همراستا خواهند شد اما اين بار به سمت جنوب.
نتيجه اين مي شود كه ميدان مغناطيسي زمين وارونه خواهد شد اين اتفاق پسشتر نيز بارها روي داده است. زمين شناسان در سنگ هاي مغناطيسي چندين ميليون ساله قرايني يافته اند كه اين را تاييد مي كند. روشن است كه اين پديده بيانگر مطلب بسيار مهمي درباره هسته دروني زمين است.اما پرسش اينجاست كه اين مطلب مهم چيست؟ هسته زمين از آهن و نيكل تشكيل شده كه بخش عمده اي از انها به حالت گداخته وجود دارد اين مايع فلزي پيوسته در جنبش است و اين جنبش به نحوي جريانهاي الكتريكي به وجود مي اورند كه ميدان مغناطيسي زمين را ايجاد مي كنند. جزئيات اين فعاليت فلزي گداخته و تغييراتي كه در ميدان مغناطيسي زمين بوجود مي اورد هنوز روشن نشده است برخي از سرنخ هايي كه درباره رويدادهاي درون زمين در اختيار داريم از بررسي ساختار بيروني اين ميدان بسيار گسترده بدست آمده اند اين ميدان زمين را در محاصره خود دارد و تا صدها هزار كيلومتر در فضا ادامه دارد. ميدان مغناطيسي را مي توان به صورت مجموعه اي از خط هاي فرضي تصور كرد كه در فضا از قطب جنوب در جنوبگان تا قطب شمال در كانادا قوس مي زند و سپس در درون هسته زمين ادامه مي يابد تا بار ديگر از قطب جنوب سر در آورد. ميدان مغناطيسي زمين همواره نابسامان است. قطب هاي مغناطيسي زمين 11 درجه با قطب هاي جغرافيايي زمين فاصله دارند در اين ميدان پيچش ها و خميدگي هايي وجود دارد كه در آن نواحي ممكن است جهت عقربه قطب نما حتي تا 20 درجه از شمال حقيقي فاصله داشته باشد. دريانوردان اين نواحي را از قرن يازدهم هجري تا كنون نقشه برداري كرده اندتا مبادا قطب نماهايشان آنان را از مسير واقعي منحرف كند. از روي نوشته هاي آنان در ميابيم كه شدت ميدان مغناطيسي زمين افت و خيز بسيار زيادي دارد.و سالانه در حدود 20 كيلومتر به طرف غرب جابجا مي شود در نظر دانشمندان امروزي اين بدان معناست كه مايع گداخته هسته زمين با سرعتي در حدود نيم ميليمتر در ثانيه در حركت است. يعني در روز تقريبا مسافتي برابر نصف طول زمين فوتبال را مي پيمايد. زمين فيزيكدانان در مقياس گسترده تر با بررسي مغناطيس هايي كه در گدازه هاي منجمد باستاني محبوس شده اند ردپاي ميدان مغناطيسي زمين را 30 تا 50 ميليون سال گذشته دنيبال كرده اند همچنانكه سنگ ها گداخته مي شوند اتم هاي آهن موجود در آنها تمايل مي يابند با راستاي ميدان مغناطيسي ان دوره همراستا شوند. اين مدارك نشان مي دهد كه در گذشته ميدان مغناطيسي زمين در فاصله هاي زماني نامعين از 30 هزار سال گذشته تا 1 ميليون سال وارونه شده است. ميدان از اين رو به آن رو مي شود. يعني در مدت نزديك به 100 هزار سال ضعيف مي شود و سپس در جهت ديگر افزايش مي يابد.
بسياري از زمين شناسان كه درباره علت وارون شدن ها بررسي مي كنند اكنون معنقدند كه ميدان مغناطيسي ضعيفي كه بر سطح زمين مي سنجيم ( آن قدر ضعيف كه آهنرباي نعلي شكل اسباب بازي هم 100 برابر از آن نيرومند است) تنها مشتي از خروار است. بخش عمده از فعاليت مغناطيسي زمين در هسته آهني و نيكلي آن صورت مي گيرد برابر مقبول ترين توضيحي كه براي اين مساله ارائه شده و به نظريه دينامو معروف است بخشي از ميدان كه در هسته زمين امتداد دارد در مايع باردار و گداخته آن محبوس شده و با چرخش زمين كشيده مي شود. درنتيجه به طور مستقيم از هسته نمي گذرد بلكه بارها دور هسته پيچيده مي شود تا مانند دسته اي از كش هاي محكم تشكيل خطوط شار نيرومندي را بدهد. بنابر اين نظريه جريان همرفتي فلز گداخته كه از اعماق هسته بالا مي آيد حلقه هاي كوچكي از اين ماده مغناطيسي دور هم پيچيده را به سطح مي راند كه از اينجا به فضا امتداد مي يابند و تشكيل ميدان آشنايي را مي دهد كه مي سنجيم. سپس يك بار ديگر به درون هسته شيرجه مي روند و سخت دور هسته پيچيده مي شوند بدين ترتيب ميدان خود را نگه مي دارند. در اين فرضيه درباره اينكه چه چيزي ممكن است باعث وارونه شدن ميدان شود چنين استدلال مي شود كه طبيعت غير قابل پيش بيني جريان همرفتي كه نقش دارد. اگر در يك نقطه چند حلقه بيشتر از نقطه ديگر جمع شود ذره هاي ميدان كه به سطح مي رانند در جهت مخالف حلقه مي زنند. احتمال ديگر آن است كه اين وارونه شدن ها به هيچ وجه كاتوره اي و تصادفي نيست. و اگر اطلاعات كافي داشتيم مي توانستيم آن ها را پيش گويي كنيم و شايد بر همكنش هاي الكترومغناطيسي مايع جوشان درون زمين چندان پيچيده اند كه وارونگي تصادفي به نظر مي رسد اگر چنين باشد شايد روزي دانشمندان بتوانند به ما بگويند كه وارونگي بعدي چه هنگام رخ مي دهد اما اكنون تنها كاري كه مي توانيم بكنيم اين است كه قطب نماهايمان را تماشا كنيم و حدس بزنيم در دل گداخته زمين چه مي گذرد
منبع : مجله دانشمند
ايده خلاقانه يك محقق جوان ايراني براي توليد انرژي برق از صوت
شروين تقوي، دانشجوي دكتري مهندسي برق دانشگاه Caltech با طراحي سيستم توليد انرژي برق از امواج صوتي براي تحقق ايده خلاقانه استفاده از صوت به عنوان منبعي پاك و ارزان براي توليد انرژي تلاش ميكند.
به گزارش خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، در طرح پيشنهادي وي، يك آنتن بشقابي صداهاي بلند فرودگاهها يا بزرگراهها را از طريق ميكروفن به جريان الكتريكي تبديل ميكند كه اين جريان پس از يكسو سازي در يك خازن بزرگ ذخيره شده و به عنوان يك منبع تغذيه الكتريكي مورد استفاده قرار ميگيرد.
اين پژوهشگر جوان ايراني كه طرح ابتكاري خود را سالها پيش در نمايشگاه اختراعات سوئيس ارائه كرده است، علاوه بر اين طرح، اختراعات متعددي در زمينه سيستمهاي ليزري و اپتيك دارد كه از سوي مؤسسه تكنولوژي كاليفرنيا (دانشگاه Caltech) ثبت شده و چشمانداز بسيار روشني براي اين ابداعات در جايگزيني سيستمهاي موجود اپتيكي ترسيم شده است.
شروين تقوي لاريجاني كه داراي ديپلم دانشگاه Orsay پاريس و فوق ليسانس مهندسي الكترونيك از دانشگاه كلتك آمريكا است، در سن 20 سالگي در نمايشگاه بينالمللي اختراعات در ژنو به دليل اختراع سيستم استفاده از نويزهاي صوتي در توليد برق به دريافت مدال نقره نايل شد.
تقوي در گفتوگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا) درباره ايده خلاقانه خود مبني بر استفاده از صوت به عنوان منبع انرژي گفت: من 16 سال داشتم و در دبيرستان بودم كه موقعي كه معلم فيزيك درس ميداد به فكرم رسيد كه چرا به صوت و انرژيهاي اكوستيك به عنوان يك منبع انرژي فكر نكنيم.
انسان همواره به صوت با دو ديد نگاه كرده است، يكي به عنوان يك علامت (سيگنال) كه بهتر است اين سيگنال هر چه تميزتر باشد و دوم به عنوان يك عامل مزاحم و آلاينده كه بايد از آن اجتناب كرد.
من همان موقع به فكرم رسيد كه اين عامل مزاحمت برعكس ميتواند بسيار مفيد واقع شود به اين صورت كه از آن به عنوان يك منبع توليد انرژي كه در زندگي انسان امروزي نقشي حياتي دارد استفاده كرد.
وي خاطرنشان كرد: از همان موقع نيروي خود را به كار بردم كه چه طور ميتوان اين ايده را عملي كرد و سرانجام موفق به ارائه سيستم سادهاي در اين زمينه شده و آن را به اداره ثبت اختراعات فرانسه ارائه كردم. پس از اين اين كه تحقيقات كامل توسط اداره ثبت انجام شد و معلوم شد كه اين عقيده جديد است مورد توجه دولت و ارتش فرانسه واقع شد كه كل هزينه ثبت را دولت پرداخت.
جديد بودن ابتكار من اين بود كه صوت (صداها و تمامي امواج اكوستيك) نه علامت (سيگنال) است و نه يك مزاحمت بلكه صوت ميتواند يك منبع انرژي باشد.
تقوي تصريح كردم: سيستم سادهاي كه من طراحي كردم اين توانايي را داشت كه امواج اكوسيتك را به برق تبديل كند بدون اينكه به هيچ انرژي ديگري نياز باشد بدين ترتيب انسان ميتواند به صورت رايگان از صوت انرژي بگيرد به علاوه در طبيعت منبعهاي صوتي خيلي زيادي است كه يكي از آنها همين شهر تهران است.
وي در گفتوگو با ايسنا خاطرنشان كرد: علاوه بر اين نبايد از ياد ببريم كه انسان فقط يك رنج محدود انرژي اكوستيك را ميشود. در طبيعت رنجهاي ديگري از صوت وجود دارد كه به دليل فركانس آن توسط ما قابل شنيدن نيست مثل طيفهايي از صوت كه برخي حيوانات در مواردي مثلا قبل از زلزله ميشنوند و ميتواند بسيار پرانرژي نيز باشد، بنابراين حتي اگر سيستم ابداعي امروز نتواند انرژي زيادي توليد كند، قطعا در آيندهاي نه چندان دور با تكميل آن و دستيابي به منابع صوتي ديگر ميتوان به توليد مقدار قابل توجهي انرژي با اين سيستم اميدوار بود.
تقوي درباره مزاياي استفاده از اين سيستم گفت: جالب بودن انرژي صوتي اين است كه يك انرژي تميز است و مواد زايدي بر جاي نميگذارد. در حال حاضر يكي از جديترين مشكلاتي كه در استفاده از منابع نوين انرژي از جمله انرژي هستهيي وجود دارد مساله زبالههاي برجاي مانده از آن است براي همين است كه مركز آزمايشهاي اتمي ITER سعي دارد كه از واكنش Fusion انرژي بگيرد كه ماندگاري راديواكتيويته آن بسيار كمتر از سيستمهاي رايج هستهيي است. با اين حال چه در سيستم جديد و چه در راكتورهاي موجود همچنان با تكنيكهايي بسيار پيچيده و خطرناك سروكار داريم.
اين دانشجوي ايراني موسسه فنآوري كاليفرنيا درباره بازتاب ارائه اين طرح و برخورد دانشمندان با اين ايده بنيادي در توليد انرژي گفت: پس از ثبت اختراع با هزينه دولت فرانسه به نمايشگاه اختراعات سوييس كه بزرگترين و مهمترين نمايشگاه مخترعين دنياست دعوت شدم. در اين نمايشگاه بيش از هزار مخترع از تمام كشورهاي معتبر دنيا حضور داشتند كه من با بيست سال سن جوانترين شركتكننده نمايشگاه بودم. اين طرح بسيار مورد توجه بازديد كنندگان و رسانههاي گروهي بينالمللي قرار گرفت به طوري كه وقتي صدر اعظم سوئيس به همراه وزير نيروي آن كشور و شهردار ژنو براي بازديد نمايشگاه آمدند و شنيدند كه جوانترين مخترع در نمايشگاه چنين عقيده نويني ارائه كرده به ملاقات من آمدند و بخش اعظم ديدار آنها به صحبت درباره اين طرح گذشت كه گزارش آن در شبكههاي راديو تلويزيوني و مطبوعات نيز پخش شد. با وجودي كه من به عنوان يك فرانسوي به نمايشگاه دعوت شده بودم خودم را به تمامي شخصيتها و رسانهها يك ايراني معرفي كردم.
وي خاطرنشان كرد: پس از اين كه من براي اولين بار اين ايده را كه ميتوان از صوت به عنوان منبع انرژي توجه كرد نشان دادم و مطبوعات آن را منتشر كردند، كشورهاي پيشرفته به اين مساله پي برده و اين ايده را دنبال كردند و تحقيقات زيادي را در اين زمينه آغاز كردند و در اين ارتباط تماسهاي زيادي با گروههاي تحقيقاتي در كشورهاي مختلف دارم.
تقوي اضافه كرد: هر اختراع به مرور زمان تكميل ميشود و نبايد انتظار داشت كه اولين اختراع تكميل باشد. يك مثال اختراع چرخ است كه به نظر من مهمترين اختراع انسان است. اين اختراع را بشر اوليه هزاران سال پيش و قبل از ايجاد هرگونه تمدن انجام داد ولي هنوز چرخهاي مختلف و كاملتري ارائه ميشود.
وي در ادامه گفتوگو با ايسنا يكي ديگر از مزاياي سيستم تبديل صوت به انرژي برق را قابليت ذخيرهسازي انرژي در آن عنوان و خاطرنشان كرد: در اين سيستم تبديل صوت به انرژي برق به كمك transducteur صورت ميگيرد و آن را به كمك يك Circuit electric در يك باتري كه ميتواند يك خازن باشد ذخيره ميشود.
transducteur دستگاهي است كه انرژي صوت(اكوستيك) راكه امواجي مكانيكي است به انرژي برق تبديل ميكند.
تقوي تصريح كرد: ميكروفنها به يك نوع از اين دستگاه ميكروفن است كه البته با سيستم ما بسيار تفاوت دارد.
هدف ميكروفن اين است كه تميزترين علامت(سيگنال) ممكن را بدهد نه بيشترين انرژي را ، براي همين هم هست كه ساخت بعضي از اين ميكروفنها سخت و گران است و بعضي ميكروفنها از منابع برقي ديگر كمك ميگيرند. در كاربردي كه من پيشنهاد كردم هدف اين است كه بالاترين انرژي برقي را از اين سيستم بگيريم و كاري به كيفيت سيگنالي كه ميكروفن ميدهد نداريم.
وي در ادامه درباره منابع احتمالي انرژي صوتي كه ميتوان براي توليد انرژي فراوان گفت: من چند سال پيش اين فرضيه را مطرح كردم كه اگر انسان به نظريه «بيگ بنگ» و سياهچاله اعتقاد دارد پس بايد منبعهاي صوتي كه نتيجه آنها است در فضا وجود داشته باشد.
بعد از آن خيلي كشورهاي پيشرفته به اين فكر افتادند كه شايد در فضا صدا وجود داشته باشد و خيلي جالب است كه چند وقت پيش يك گروه در ناسا به آن پي برد.
اين دانشجوي مبتكر ايراني در پايان درباره ساير اختراعات و ابداعات خود به ايسنا گفت: من بعد از اتمام تحصيلات مهندسي در فرانسه به Caltech (مؤسسه فناوري كاليفرنيا) آمدم و تحصيلات و تحقيقات خود را در زمينه اپتيك ادامه دادم. تحقيقات من بر ليزرهاي نيمه هادي قابل تنظيم جهت استفاده در ارتباطات و سنجش از دور متمركز شده و در اين راستا با استفاده از يك رزوناتور ( ارتعاش دهنده) جديد كه پيش از اين اختراع كرده بودم موفق به ابداع دهها نوع جديد از اين ليزرها شدم كه تمامي آنها به عنوان اختراع توسط دانشگاه Caltech به ثبت رسيدهاند.
به علاوه اين اختراعات، طرحها و اختراعات ديگري را نيز در زمينه سنجش از دور و ارتباطات ماهوارهيي دنبال ميكنم.
گفتوگوي ايسنا با مهندس تقوي، دانشجوي دانشگاه Caltech و مبدع طرح توليد انرژي برق از صوت
قانون لنز
قانون لنز كه در مورد جريانهاي القايي بكار ميرود چنين بيان ميشود كه جريان القايي در مدارهاي بسته در جهتي است كه با عامل بوجود آورنده خود مخالفت ميكند. اين قانون علامت منفي موجود در قانون فاراده را توجيه ميكند.
مقدمه
طبق قوانين القاي الكترومغناطيسي اگر شارمغناطيسي گذرا از مدار تغيير كند، نيرو محركه الكتريكي در مدار جاري مي شود. با برقراري نيرو محركه القايي در مدار، جريان الكتريكي القايي در آن جاري مي شود. طبق قانون لنز جهت جريان القايي در مدار در جهتي است كه ميدان مغناطيسي حاصل از آن با تغييرات شار مغناطيسي گذرا از مدار مخالفت مي كند. اگر چكشي را از بالاي نردباني رها كنيم، هيچ نيازي به قاعدهاي كه بگويد چكش به طرف مركز زمين يا در جهت مخالف آن حركت ميكند، نداريم. اگر در اين موقع كسي از ما بپرسد كه از كجا ميدانيد كه چكش سقوط خواهد كرد، بهترين پاسخي كه ميتوانيم بدهيم اين است كه بگوييم، هميشه به اين صورت بوده است و اگر بخواهيم جوابمان علميتر باشد، ميتوانيم بگوييم كه زماني كه چكش سقوط ميكند، انرژي پتانسيل گرانشي آن كاهش مييابد و برعكس انرژي جنبشي آن افزايش پيدا ميكند.
اما اگر چكش به جاي سقوط ، به طرف بالا برود، در اين صورت انرژي جنبشي و انرژي پتانسيل آن هر دو افزايش پيدا ميكنند و اين موضوع پايستگي يا بقاي انرژي را نقض ميكند. استدلال مشابه را ميتوان در مورد تعيين جهت نيروي محركه الكتريكي كه با تغيير شار مغناطيسي در يك مدار القا ميشود، بكار برد، يعني در اين مورد اخير نيروي محركه القايي بايد در جهتي باشد كه با اصل پايستگي سازگار باشد و اين با استفاده از قانون لنز توضيح داده ميشود.
تاريخچه
در سال 1834 ، يعني سه سال بعد از اين كه فاراده قانون القا خود را ارائه داد (قانون القا فاراده)، هاينريش فريدريش لنز (Heinrich Friedrich Lenz) قاعده معروف خود را كه به قانون لنز معروف است، براي تعيين جهت جريان القايي در يك حلقه رساناي بسته ارائه داد. اين قانون به صورت يك علامت منفي در قانون القاي فاراده ظاهر ميگردد. به اين معني كه در رابطه نيروي محركه القايي يك علامت منفي قرار داده و اعلام كنند كه اين علامت بيانگر قانون لنز است.
تشريح قانون لنز
حلقه رسانايي را در نظر بگيريد كه به يك گالوانومتر حساس متصل است. حال آهنربايي را در دست گرفته و به آرامي به اين حلقه ، نزديك كنيد. ملاحظه ميگردد كه با نزديك شدن آهنربا به حلقه عقربه گالوانومتر منحرف شده و وجود جرياني را در مدار نشان ميدهد. اين جريان را جريان القايي ميگويند. حلقه جريان ، مانند آهنرباي ميلهاي ، داراي قطبهاي شمال و جنوب است.
حال اگر آهنربا را از حلقه دور كنيم، باز هم گالوانومتر منحرف ميشود، اما اين بار انحراف در جهت مخالف است و اين امر نشان دهنده اين مطلب است كه جريان در جهت مخالف در حلقه جاري شده است. اگر ميله آهنربا را سر و ته كنيم و آزمايش را تكرار كنيم، باز همان نتايج حاصل خواهد شد، جز اين كه جهت انحرافهاي عقربه گالوانومتر عوض خواهند شد. براي تشريح اين آزمايش با استفاده از قانون لنز به صورت زير عمل ميكنيم:
زماني كه آهنربا را به آرامي به حلقه نزديك ميكنيم، تعداد خطوط شار مغناطيسي كه از حلقه ميگذرد، تغيير ميكند و همين امر سبب ايجاد يا القا جريان در حلقه ميشود و چون در ابتدا هيچ جرياني وجود نداشت، اين جريان بايد در جهتي باشد كه با هل دادن آهنربا به سمت حلقه مخالفت كند. برعكس ، اگر بخواهيم آهنربا را از حلقه دور كنيم، باز جهت جريان در حلقه عوض شده و از دور كردن آن جلوگيري ميكند. يعني در حالت اول اگر قطب N آهنرباي ميلهاي در طرف حلقه باشد، جريان القايي در حلقه به گونهاي خواهد بود كه در برابر آن يك قطب N ايجاد كند تا مانع نزديك شدن آهنربا شود.
حال زماني كه آهنربا را از حلقه دور ميكنيم، حلقه جهت جريان خود را عوض نموده و با ايجاد قطب S ، آهنربا را جذب كرده و مانع از دور كردن آن ميشود.
قانون لنز و پايستگي انرژي
اگر توضيحات فوق بر اساس قانون لنز نبوده و عكس آن چيزي كه گفته شد، اتفاق بيفتد، يعني اگر جريان القايي به تغييري كه باعث بوجود آمدن آن شده است، كمك كند، قانون بقاي انرژي نقض ميشود، يعني اگر هنگام نزديك كردن قطب آهنربا به حلقه در برابر آن قطب مخالف S ايجاد شده و آهنربا را جذب كند، در اين صورت آهنربا بايد به طرف حلقه شتاب پيدا كند و رفته رفته انرژي جنبشي آن افزايش پيدا كند و در همين هنگام انرژي گرمايي نيز ظاهر ميشود. يعني در واقع از هيچ ، انرژي بوجود ميآيد. بديهي است كه چنين عملي هرگز نميتواند درست باشد.
بنابراين ميتوان گفت كه قانون لنز چيزي جز بيان اصل بقاي انرژي نيست كه بطور مناسب در مورد مدارهاي حامل جريان القايي بكار ميرود.
ويژگي قانون لنز
قانون لنز مربوط به جريانهاي القايي است و در مورد نيروي محركه القايي صادق نيست، يعني اين قانون فقط در مورد حلقههاي رسانا بكار ميرود. اگر مدار باز باشد، معمولا ميتوان تصور كرد كه اگر بسته بود چه اتفاقي ميافتاد و بدين وسيله جهت نيروي محركه القايي را معين نمود. مثلا اگر شار مغناطيسي گذرا از مدار به صورت درون سو باشد و كاهش پيدا كند، جريان الكتريكي در مدار القا مي شود، كه جهت اين جريان القايي به صورت ساعتگرد خواهد بود تا ميدان مغناطيسي حاصل از آن باعث تقويت ميدان مغناطيسي شار گذرا از مدار باشد.
و اگر اين شار افزايش يابد، جهت جريان القايي در جهتي خواهد بود كه ميدان مغناطيسي حاصل از آن بر خلاف جهت ميدان شار باشد. پس جهت جريان پاد ساعتگرد است. بنابراين براي تشخيص جهت جريان القايي كافيست، با توجه به ميدان شار گذرا از مدار، جريان را در جهتي اختيار كنيم كه ميدان مغناطيسي حاصل از آن با برخلاف تغييرات ميدان مغناطيسي شار باشد.منبع : دانشنامه رشد
عنوان خبر:
ابداع لامپ بدون برق نسل جديد لامپ روشنايي با سيستم التهابي غير الكتريكي در كشور ابداع شد
منبع خبر :
خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران
شرح خبر :
مهندس عليرضا معلم زاده، دانشجوي كارشناسي ارشد مكانيك دانشگاه آزاد اسلامي و مخترع اين لامپ جديد در گفتوگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) با اشاره به ثبت اختراع اين طرح اظهار داشت: در اين نوع لامپ كه براي اولين بار ارائه شده از فرايند التهاب جديدي كه مبتني بر انرژي حرارتي است استفاده ميشود و براي روشن كردن آن نياز به انرژي برق نيست .
وي خاطرنشان كرد: اين لامپ بر مبناي بهرهگيري بهينه از انرژي شيميايي نهفته در گاز شهري طراحي شده و با استفاده از انرژي حرارتي حاصل از فرايند احتراق، عمل التهاب و پرتو افشاني در اثر افزايش برخوردهاي بين اتمهاي گاز نور افشان ناشي از افزايش انرژي جنبشي براساس شرايط مورد نياز ، ايجاد شده و در جهت توليد تشعشعات با طول موجهاي مرئي هدايت ميشود.
اين پژوهشگر در پايان با اشاره به اين كه لامپ ابداعي از لحاظ شكل ظاهري مشابه لامپهاي متداول الكتريكي است، عدم نياز به برق و رفع محدوديتهاي ناشي از آن، عدم آلايندگي و بهرهگيري بهينه از انرژي حرارتي را از ويژگيهاي سيستم روشنايي ابداعي عنوان كرد.
ADSL
ADSL کابل تلفن موجودرا برای دستگاه های تلفن استاندارد (مانند تلفن یا فاکس) ،قابل استفاده می کند و مانند یک اتصال پرسرعت داده به ISP عمل می نمايد.
این کار با تبدیل داده از کامپیوتر كاربر و یا شبکه محلی LAN به سیگنالهای صوتی با فرکانس بالا انجام می گردد، كه این سیگنالهای با فرکانس بالا می توانند در طول کابل تلفن كاربر ،در همان بازه زماني که سیگنالها از تلفن یا فاکس عبور می کند، منتقل شوند.
فیلتر از پارازیت حاصل از فرکانس بالا که از انتقال بوسیله تلفن یا فاکس ایجاد می شود جلوگیری كرده و سیگنال دیجیتال با فرکانس بالا که بوسیله دستگاه تلفن کشف می شود را متوقف می کند.
ADSL تکنولوژی جدیدی است که توسط Bellcore Labs of Morristown در New Jerseyگسترش یافت.ADSL مخففAsymmetric Digital Subscriber Line (خطوط مشترک دیجیتالی نا متقارن) می باشد. ADSL دومین تکنولوژی بزرگ در ارتباطات با پهنای باند بالا خواهد شد.ADSL توانایی عبور 7MB داده را از میان سیمهای تلفن مسی ، که در حال حاضر در اکثر منازل نصب شده است و در دسترس می باشد را دارا مي باشد.
به طور کلی ، ADSL تکنولوژی انتقال با سرعت بالا است. ADSL در واقع نوعی از DSL ها می باشد که ارتباط آن نامتقارن می باشد;يعنی سرعت ارسال داده در ثانيه کمتر از دريافت آن است. به هرحال ، خروجی (مسیر کندتر)، هنوز به طور قابل توجهی سریع تر از اتصال با مودم آنالوگ عمل ميكند. ADSL پهنای باند خطوط مسی را به کانال ها يی تقسيم می کند و آخرين کانال را جهت ارسال صدا و فاکس معمولی تخصيص می دهد و بقيه را برای انتقال دو طرفه اطلاعات استفاده می کند.
در این روش، ADSL می تواند انتقال داده ، تصویر و فاکس را با سرعت بالا هم زمان فراهم کند ، که تمام اینها بدون قطع اتصال سرویس تلفن همیشگی (عادی) روی همان خط انجام می شود. یک محدوده فرکانس اختصاص داده شده برای POTS (سرویس مخابرات معمولی) وجود دارد، بنابراین همچنان می توانید تماس تلفنی خود را در خلال انتقال داده با سرعت بالا داشته باشید .
مزایا :
مزایای بسیاری در استفاده از ADSL است.ADSL سرعت انتقال داده جاری را بالا می برد. در حال حاضر ، ADSL قادر به تحویل با سرعت downstream تا حد 2MB و سرعت upstream تا حد 256K است.كه البته توانایی افزایش این سرعت ها را نيز دارد. در آینده می توان سرعت downstream را تا حد 32MB و سرعت upstream را تا حد 2MB افزایش داد.
بدون نياز به برقراري ارتباط ADSL , Dialupپهنای باند زیادی برای خط تلفن موجود درست می کند و با نصب مودم ADSL ارتباط هميشه برقرار است كه اين امر نياز به شماره گیری برای برقراری ارتباط به اینترنت یا شبکه محلی(LAN) را رفع می کند.
حداکثر استفاده از منابع عادی سرویس های تلفن در حدود 1% ظرفیت واقعی خطوط تلفن می باشد.ADSL , نودونه درصد (۹۹٪) قسمت هدررفته را برای انتقال داده با سرعت بالا مورد استفاده قرار می دهد.این کار با مستقر کردن کانال های فرکانس متفاوت برای کاربرد های مختلف به انجام می رسد، بنابراین هنگامیکه بقیه سیم برای انتقال اطلاعات با فرکانس بالا استفاده می شود هنوز ارتباط صدا با آخرین حد طیف فرکانسی برقرار است.
قابليت چندوظيفگي هم در آن به این دلیل که کانال های فرکانسی مختلفی روی یک سیم استفاده می شود،باعث شده كه ADSL قادر به استفاده هم زمان از صدا و داده باشد .بطوريكه ميتوان از تلفن و فاکس استفاده كرد وهم زمان به شبکه NET و یا شبکه محلیLAN دسترسی داشت و تمام اینها روی همان خط تلفن می باشد.
فيوز چيست ؟
منبع : دانشنامه رشد
كاربردهاي ليزر :
در نظر اول فهم اين نكته مشكل است كه چرا با نور ليزر ميتوان يك تيغه را سوراخ كرد ولي با نور معمولي ، مثلاً نور يك لامپ الكتريكي ـ هر قدر هم قوي باشد اين كار ميسر نيست . اين سئوال سه جواب دارد :
اولاً نور لامپ ناهمدوس است يعني فوتونهاي لامپ همفاز نيستند و با مختصري اختلاف زماني به هدف ميرسند ، در حالي كه فوتونهاي تابه ليزري ، همه دقيقاً با هم حركت ميكنند و درست در يك نقطه به هدف ميرسند . دليل دوم اين كه نور از چشمههاي ديگر كوبندهتر است ، اين است كه تابه نور معمولي فقط از يك طول موج معين تشكيل شده است بلكه شامل طيف نسبتاً وسيعي از طول موجهاست . اين مطلب ، دليل سوم را نيز در بر ميگيرد : نور معمولي بر خلاف نور ليزر به شكل تابهاي باريك و موازي توليد نميشود ، بلكه راستاهاي مختلف را اختيار ميكند .
نور ليزر براي روشنايي :
ليزرهاي حالت جامد و ليزرهاي تزريقي درخشهاي كوتاه بسيار روشني توليد ميكند كه براي عكسبرداري بسيار سريع ، ايدهآل است . ما در عصري هستيم كه سالانه ميليونها پوند صرف ساختن هوانوردهاي سريع ـ اعم از موشكهاي بالستيكي ، قارهپيما يا هواپيما ميشود . بايد دانست كه سرعتهاي زياد چه بر سر اجسام متحرك ميآيد و يكي از بهترين راههاي اين كار عكسبرداري از جسم در حال حركت است . سرعت بعضي از پرتابهها بقدري زياد است كه اغلب چندين كيلومتر در ثانيه كه حتي عكسي كه به كمك سريعترين فلاشهاي متداول از آنها گرفته ميشود ، چيزي جز تصويري محو نيست . از آنجايي كه حتي سريعترين پرتابهها هم در اين مدت فاصله بسيار كمي را خواهند پيمود ، عكسي كه با درخشش ليزري از اجسام تيز پرواز گرفته ميشود ، واضح و دقيق خواهد بود . ارتش آمريكا سرگرم آزمايش با تلويزيون ليزري براي استفاده در گشتهاي شبانه مخفي با هواپيماست و طراحان نظامي درصدد ساختن كلاهك بمبهايي هستند كه هدف را با استفاده از پرتو ليزري نامرئي مادون قرمز پيدا كنند .
استفاده از ليزر در فاصلهيابي :
يافتن فاصله هدف مورد نظر از مشكلات دائمي توپچيها و ضدهواييها بوده است . فاصلهياب ليزري ، اساساً از يك ليزر ، يك منبع توان ، يك سلول فتوالكتريك و يك كامپيوتر رقمي كوچك تشكيل ميشود . پرتويي كه ليزر ميفرستد ، پس از برخورد به هدف بازتابيده ميشود و وارد سلول فتوالكتريك ميگردد . از روي زمان رفتوبرگشت فاصله هدف ، توسط كامپيوتر محاسبه و بر حسب هر واحدي كه بخواهد ثبت ميشود .
نوعي فاصلهياب ليزري كه براي ناتو ساخته شده ، به اندازه يك تفنگ نسبتاً بزرگي است كه منبع توان و كامپيوتر آن را ميتوان در بستهاي روي پشت حمل كرد . فاصلهيابهاي ليزري تا مسافت 11 km را با دقتي حدود 5/4 متر تعيين كردهاند .
استفاده از ليزر در هوانوردي و دريانوردي :
يكي از بديعيترين وسايل ليزري ، ژيروسكوپ ليزري است . ژيروسكوپ معمولي اساساً چرخ دواري است كه بسرعت ميچرخد . به دليل اين چرخش ، محور چرخ همواره در يك صفحه باقي ميماند . محور ژيروسكوپ چرخنده هميشه در يك راستا باقي ميماند و تغيير مسير كشتي تأثيري بر آن ندارد . اين محور ، كار يك ((خط مبنا)) را انجام ميدهد كه تغييرات جهت كشتي را از روي آن ميتوان تشخيص داد . سفينههاي فضايي كه غالباً بيسرنشينند تنها به كمك ژيروسكوپ مسير خود را حفظ ميكنند . اين ژيروسكوپ متشكل است از يك ليزر گازي مثلاً ليزر هليوم ، نئون كه از هر دو انتهايش نور همدوس خارج ميشود . با نصب اين ژيروسكوپ به سفينه فضايي ، انحراف سفينه از مسير ، قابل تشخيص است .
استفاده از ليزر در پزشكي :
ليزر بعنوان يك منبع قوي انرژي ، در پزشكي نيز بكار گرفته شده است بخصوصدر امريكا كه زادگاه ليزر بود و هنوز هم موطن آن است . به عقيده برخي جراحان ، ليزر براي بريدن اعضايي كه رگهاي خوني بسيار پيچيده دارد ـ مانند مغز ـ فوقالعاده مناسب است. تابه ليزر در حين قطعكردن رگهاي خوني ، با سوزاندن، دهانه آنها را ميبندند . برخي از چشمپزشكان ليزر را براي جوشدادن جداشدگي شبكيه چشم ، مفيد يافتهاند .
کاربرد ليزر در بيماريهای پوستی و زيبائی
انواع مختلف ليزر در درمان بيماريهای پوستی و زيبائی کاربرد دارد که بطور اختصار شامل:
۱- درمان ضايعات و خالهای عروقی که رنگ اينها معمولاْ قرمز می باشد که شامل: رگ های واريسی، رگهای قرمز زير پوستی که معمولاْ روی صورت و در اثر آفتاب سوختگی مکرر و يا به هر دليلی که پوست نازک شده باشد بوجود می آيند، ماه گرفتگی، آنژيوم عنکبوتی، گرانولوم پيوژنيکوم و غيره ... در اين بيماريها نقطه هدف پرتو ليزر هموگلوبين می باشد که در گلبولهای قرمز وجود دارد.
۲- درمان انواع ضايعات رنگی و رنگدانه ای پوست که شامل: خال و خالکوبی. در اينجا نقطه هدف پرتو ليزر ملانين و رنگ های خالکوبی می باشد.
۳- درمان و کاهش موهای زائد و نا خواسته. در اينجا نيز نقطه هدف ملانين است که در ساقه و ريشه مو وجود دارد. پس موهای رنگ روسن و سفيد که فاقد ملانين هستند با ليزر از بين نمی رود و نياز به درمان های ديگر مثل الکتروليز دارند.
۴- کاهش چين و چروک، فرورفتگی ها و جای زخم و جوش
۵- درمان بعضی بيماريهای پوستی مانند: زگيل، کلوئيد يا گوشت اضافه، ترک های پوستی ناشی از حاملگی و چاقی و ترميم زخم، داءصدف، پيسی و غيره ...
۶- گاهی از ليزر برای برش بافت و يا برش در مواقع جراحی مشابه تيغ جراحی استفاده ميکنند. در روش ليزر خونريزی کمتر است.
بايد توجه داشت که روش های ديگری نيز بجز ليزر برای درمان بيماری های پوستی و زيبائی وجود دارد که کم هزينه تر هستند. بنابراين در صورت عدم موفقيت ساير روش ها؛ می توان نتايج ليزر را هم امتحان کرد.
استفاده نادرست از ليزر خطر آفرين است
استفاده نادرست از ليزر داخل چشمي ، در کمتر از يک صدم ثانيه شبکه چشم را از بين مي برد.
دکتر "عباس مجد آبادي " عضو هيئت علمي سازمان انرژي اتمي ايران ، در گفتگو با ايسنا ، واحد علوم پزشکي ايران ضمن بيان اين مطلب گفت : متاسفانه جايگزيني براي بافتهاي موجود در بدن که از راه ليزر برداشته مي شود ، وجود ندارد حتي ليزر باعث آسيب رساني به بافتهاي سالم بدن نيز مي شود.
وي افزود : سرطانهايي که از راه ليزر ايجاد مي شوند بيشتر از نوع کنسرهاي پوست است که با دارو و درمان کنترل ورفع مي شود ؛ ولي بطور کلي سرطان زا بودن ليزر بسيار نادر است .
وي در باره تاثيرات مثبت ليزر اظهار داشت : " عمل جراحي ليزري " در صورتي که جايگاه مشخصي داشته باشد و بوسيله پزشک متخصص صورت بگيرد مفيد است ولي در غير اين صورت مي تواند خطرات جدي را برجاي بگذارد .
دکتر " مجدآبادي " گفت : جراحي با ليزر بدليل اينکه سرعت و دقت عمل را افزايش داده ، بدون درد و ايجاد ناراحتي براي بيماران است توصيه مي شود؛ ولي هيچ زماني جايگزين تکنيک ها و رو شهاي جراحي نيست. براي مثال ؛ ليزر درباز کردن حفره اشکي کارايي زيادي داشته ، عمل جراحي را سرعت مي بخشد.
وي خاطر نشان کرد : آموزش قبل از کاربرد با ليزر مي تواند ضايعات را بطور جدي کاهش دهد.
اين عضو سازمان انرژي اتمي ايران افزود : کشور ما خصوصا" جهاد دانشگاهي در زمينه هاي کاربرد ليزر " کم توان " و " پوست " بسيار فعال عمل مي کند و حتي مقالات ايراني که سال گذشته در همايش ليزر تراپي در ايتاليا ارائه شد ، بعنوان مقالات برتر شناخته شد.
وي در خاتمه گفت : کليه پزشکان بايد قبل از کاربرد با ليزر ، با گذراندن دوره هاي آموزشي اصول ايمني آن را فرا بگيرند
كاربرد ليزري در نوسازي صنعت :
گسترش تكنولوژي ليزر در دهه گذشته در تمامي شاخههاي زندگي رشد فزايندهاي داشته است به گونهاي كه امروزه ليزر جزء لاينفك زندگي انسان محسوب ميشود يكي از شاخههائي كه ليزر از ابتداي اختراع آن بيش از ديگر زمينههاي كاربردي مورد توجه محققين و متخصصين قرار گرفت ، كاربرد صنعتي ليزر بوده است .
برشكاري توسط ليزر از همان روزهاي آغازين تولد ليزر مورد توجه بسياري از علاقهمندان و صنعتگران كه به آينده درخشان كار خود اميد داشتند قرار داشت . پرتو ليزر با توجه به ويژگيهاي منحصر خود كه شامل تكرنگي ، همدوسي ، شدت بالا و واگرائي كم است نشان داد كه با بكارگيري آن ميتوان نه تنها به گسترش حوزه صنعت بلكه به تحول كيفي محصولات آن اميد فراواني پيدا نمود . بدنبال ساخت اولين ليزر گازكربنيك در سال 1964 اين امكان فراهمشد كه بتوان با حداقل امكانات ليزرهاي پرقدرتي در ناحيه حرارتي مادون قرمز ، همان منطقهاي كه موردنياز صنعت است تهيه و به بازار عرضه نمود . اينك وسيلهاي پا به عرصه وجود گذاشته بود كه امكان فراهمنمودن يك منبع حرارتي قابل كنترل و در عين حال بسيار باريك به راحتي در دسترس كاربران قرار ميگرفت . با يك نگاه گذرا اما عميق به نقش ليزر در صنعت ميتوان به اين نكته واقف شد كه ليزر تحولي بيسابقه در اين عرصه ايجاد كرده است كه دامنه رشد آن هر روزه گسترش مييابد . امروزه اگر شاهد محصولاتي باشيم كه به جهت كيفي و مرغوبيت در كمترين زمان به بازار عرضه ميشوند ، متوجه نقش و اهميت ليزر در صنعت خواهيم بود .
اثربخشي ليزر در تمامي زيرشاخههاي صنعت امري محسوس و غيرقابل انكار است . براي مثال برشكاري، سختكاري ، سوراخكاري ، علامتزني ، بيشترين كاربردها را در خانواده صنعت عهدادار بوده است . آمارها نشان ميدهد بيش از 85% فعاليتهاي صنعتي در همين موارد خلاصه ميشود .
امروزه بكارگيري ليزر در شاخههاي مورد اشاره بالا امري طبيعي ، روتين و با يك سابقه 20 ساله مملو از تحقيقات و تجربيات فراوان است .
در خصوص برشكاري اين امكان فراهم ميشود كه پرتوي ليزر توسط يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده بطوريكه در زماني نزريك به يكهزارم ثانيه درجه حرارتي بيش از 4000 درجه سانتيگراد بر روي قطعهكار (فلز) ايجاد ميكند .
نتيجه اين عمل ذوبشدن لحظهاي فلز در يك باريكهاي به قطر 1/0 ميليمتر است . اينك با حركتدادن 2 آينه كه نقش هدايت پرتو ليزر بر روي عدسي موردنظر را دارد اين امكان فرهم ميشود كه پرتو ليزر در جهت x و yحركت نموده و براحتي هر شكلي را كه مايل باشيم بر روي قطعه كار ايجاد نماييم . از ديگر مزاياي بكارگيري ليزر در برشكاري ميتوان به : افزايش سرعت كار ، دقت بالا ، كمترين خسارت حرارتي به قطعهكار اشاره كرد . در زمينه جوشكاري نيز بكارگيري ليزر مزاياي قابلملاحظهاي را در صنعت بدنبال داشته است .
در نگاه اول جوشكاري با ليزر بنظر ميرسد كه قادر است براحتي و در كمترين زمان ممكن نه تنها فلزات را در ابعاد و اندازههاي مختلف به يكديگر جوش دهد بلكه با اين تكنيك اين امكان فراهم شده است كه فلزات غيرهمنام نيز به يكديگر جوش داده شوند . ليزر در كنار يك CNC يك سيستم كامل ليزر جوش را ايجاد ميكند كه با كمك آن صنعت گران قادرند با سرعت زياد ، دقت بالا و حداقل هزينه مصرفي از قابليتهاي آن استفاده نمايند . يكي از شاخههاي صنعت كه در دو دهه اخير مورد توجه و بسط فراوان قرار گرفته است پديده بهينهسازي و بكارگيري مواد با آلياژهاي مختلف با طولعمر بالاست . هر قطعه مكانيكي بعد از يك دوره مشخص بر اثر صدمات مختلف از رده خارج شده و بايد قطعههاي نو جايگزين آن شود . قطعاتي مانند متهها ، توربينها ، تيغه ارهها و سيلندرها دچار بيشترين ساييدگي و پوسيدگي هستند لذا بيش از عناصر تشكيلدهنده مورد توجه قرار گرفتهاند . امروزه با كمك ليزر ميتوان عمل سختكاري بر روي لايههاي سطحي فلزات انجام داد . به گونهاي كه طولعمر آنها به ميزان قابلتوجهاي افزايش پيدا كند . اين عمل نه تنها صرفهجويي فراواني را بههمراه دارد بلكه در حداقل زمان ممكن صورت ميپذيرد . امروزه عمل سختكاري با ديگر روشها نيز صورت ميپذيرد اما عملاً هيچيك از آنها نتوانسته جايگزين خوبي براي ليزر باشد .علامتزني بر روي قطعات مختلف با مواد مختلف از نكات حائز اهميت حوزه صنعت بشمار ميرود بسياري از توليدكنندگان مايلند جهت جلوگيري از سوءاستفاده محصولات تقلبي به گونهاي محصولات اصلي را از نمونه تقلبي متمايز نمايند . حككردن علامت و يا يك آرم مشخص با دقت بالا يك راه حل خوبي بهنظر ميرسد كه ساليان سال مورد استفاده قرار گرفته است . به همين خاطر با متمركز كردن پرتو ليزر در ابعادي حدود 50 ميكرون با كمك 2 اسكنر مكانيكي ميتوان هر شكل دلخواهي را در اندازههاي مختلف بر روي محصولات حك نمود .
سرعت حكاكي به قدري بالاست كه اين فرايند ظرف چند ثانيه به اتمام خواهد رسيد . امروزه حكنمودن 300 حرف در يك ثانيه توسط ليزر امري عادي بنظر ميرسد . از آنجا كه تمامي كنترل و هدايت اين فرايند توسط كامپيوتر صورت ميگيرد ، كاربران با حداقل مهارت قادر به انجام آن خواهند بود . حكاكي با ليزر هيچگونه محدوديتي جدي به جهت نوع جنس فراهم نخواهد كرد . دستگاههاي حكاكي ليزري با قيمتهاي نازلي قابل تهيه از سازندگان آن ميباشند . يكي از كاربردهاي پرطرفدار ليزر در صنعت در امر سوراخكاري ميباشد . ايجاد نمودن سوراخهاي بزرگ و ريز بر روي موادي مانند چوب ، فلز امري عادي بنظر ميرسد . اما همين كه مايل باشيم اين عمل را در ابعاد چند ميكرون و بر روي موادي مانند سراميكها ، شيشه و پلاستيك انجام دهيم خود پي ميبريم كه اگر نگوييم غيرممكن ، بسيار مشكل خواهد بود . اما امروزه به كمك ليزر اين عمل در كمتر از ثانيه و با آهنگ بالا قابل اجرا و تكرارپذير است . و اين همان چيزي است كه صنعتگران ساليان سال بدنبال آن بودهاند . اميد است در آيندهاي نهچندان دور شاهد بكارگيري اين فناوري جديد در عرصه صنعت بوده و با اين كار بر دامنه فعاليتهاي ليزر ، اين نور شگفتانگيز بيافزاييم .
سلاحهاي ليزري و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري :
غير قابل اجتناب است كه ميدان جنگ ليزري به طور محسوسي سالهاي آينده جنگ را تهديد نكند . اين نتيجه نه تنها توسعه و استفاده از سلاحهاي ليزري مفيد است بلكه نتيجه شمار فزايندهاي از وسائل ليزري از قبيل مسافتياب و هدفياب ميباشد . بنابراين در نيروهاي مسلح لازم است كه از حساسهها و توسط اقدامات عامل و غير عامل الكترومغناطيسي حفاظت شود . تهديد اوليه ليزري از خود سلاحهاي ليزري بوجود ميآيد . نگهداري و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري مسائل مشكلي است كه تاكنون حل نشده باقي ماندهاند .
پاکسازی ديوار نوشته ها به کمک ليزر
آيا پاکسازي نوشته های بي معني روی ديوارها آنهم بکمک اشعه ليزر پر توان عاقلانه است؟. "ديويد ماتيو" اولين کسی است که به فکر استفاده از ليزر برای پاکسازی ديوارها افتاد.او که در خليج "هاف مون" که در حدود نيمساعت با سن فرانسيسکو فاصله دارد زندگی می کند؛ اول بار از يک ليزر آزمايشگاهي برای آزمودن اين ايده استقاده کرد و از نتيجه حاصله شگفت زده شد!.هنوز پيشرفتهای حاصل از محصولات جانبی اين کاربرد در نيمه راه است.اين پيشرفت مديون گروه متخصصان برنامه های ليزری به سرپرستی"لويد هاکل" می باشد. با پيشرفتهای آتی در اين زمينه جدا سازی لايه های سطحی حساس از سطوح غـير حساس امکان پذير خواهد بود.
ايده استفاده از ليزرجهت پاک کردن حروف چاپی ازروی کاغـذ سالها پيش به مرحله عـمل درآمده بود. مشکل عمده ای که با آن مواجه ايم هزينه های تلف شده ماليات دهنده گان و آثارمخرب محيطی است که پاکسازی رنگها مانند ديوار نوشته ها و رنگهای سربي از روی سطح ساختمانها به جا ميگذارند. بندر سن فرانسيسکو هر ساله حدود 10 ميليون دلارهزينه و نيو يورک پنج بار بيش از آن صرف مبارزه با ديوار نوشته ها ميکنند که در نهايت هر دو بازنده اند!.
تمام روشهايی که در حال حاضربرای زدودن ديوار نوشته ها بکار ميرود نواقصی دارند. حتي کارگرانی که با رنگ آميزی سطوح سر وکار دارند نيزدراين خرابکاريها دست دارند!. رنگهای"سند بلاست"مقدار زيادی ذرات ماسه و رنگ را از طريق هوا منتقل ميکنند.روشهای شيميايی همچون پاشيدن سودا(بيکربنات سديم) مقدارزيادی ضايعات مايع از خود به جا ميگذارد که مستلزم صرف زمان زيادی برای پاکسازی آنها ميباشد. وجود سطوح خشن زيرين رنگ و همچنين بکار بردن روشهايی که با ملايمت با اين مساله برخورد می کنند؛هر دو به شکست منجر می شوند، چرا که مستلزم مراقبتهای مضاعـف ميباشند.
اصل اساسی استفاده از سيستم ليزر زدايی رنگها کندن رنگ بوسيله فشار امواج "فوتو اکوستيک" است.هنگامي که اشعه ليزر از نظر قدرت و پالس تنظيم گشته و به سطح رنگي مي تابد انرژی حاصله بصورت گرما و امواج صوتي تغيير شکل می دهد.امواج صوتی از ميان لايه رنگ عبور کرده و به سطح محکم زيرين برخورد مي نمايد و بر مي گردد.امواج بازگشتي با امواج ورودی برخورد نموده تداخل مخربي را در لايه رنگ ايجاد مي نمايند که در نهايت منجر به انفجار لايه رنگ و تبديل آن به پودر مي شود.
لیزر
بدون شك ليزر يكي از برجستهترين ابزار علمي و فني قرن بيستم بشمار ميآيد .
پيشرفت سريع تكنولوژي ليزر از سال 1960 ميلادي ، هنگامي كه اولين ليزر با موفقيت تهيه شد ، شروع گرديد . ليزر امروزه در زمينههاي گوناگون از قبيل بيولوژي ، پزشكي ، مدارهاي كامپيوتر ، ارتباطات ، سيستمهاي اداري ، صنعت ، اندازهگيري در زمينههاي مختلف و … بكار برده ميشود . ليزر يك منبع نور خاص است و بطور كلي با نور لامپهاي معمولي ، چراغ برق ، نور فلورسانت و غيره تفاوت فاحش دارد و در مقايسه با ساير منابع نور : در ردهاي با مشخصات فوقالعاده نوري قرار دارد . اين مطلب با عنوان اينكه نور ليزر از همدوستي (coherence) فوقالعاده برخوردار است ، بيان ميشود .
ليزر را ميتوان در مقايسه با ساير مولدهاي نوري كه فقط نور را منتشر ميكنند ، يك فرستنده نوري پنداشت . تا قبل از ظهور ليزر محدوده فركانس امواج راديوئي و محدوده نوري از نقطه نظر همدوستي با يكديگر اختلاف داشتند . در فيزيك راديوئي بطور گستردهاي امواج همدوس مورد استفاده قرار ميگيرند و اين در حالي است كه امواج نوري (اپتيكي) غير همدوس نيز در اختيار است . در گذشته كتب درسي تنها مكاني بود كه امواج ليزري مورد بحث قرار ميگرفت . اين امواج هنگامي واقعيت پيدا كردند كه ليزر اختراع گرديد .
دانش مربوط به ليزر در حقيقت علم تابش نور همدوس (coherence radiation) است گرچه اين رشته از دانش فيزيك در حدود 20سال است ظهور نمود و در حال تكامل است . معذالك نمودهاي نوظهور آن در معرض كاربردهاي جالب قرار گرفتهاند .
آنچه در اين تحقيق مورد بحث قرار ميگيرد كاربردهاي ليزر و ليزر به عنوان سلاح مخرب و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري و قوانين بينالملل در مورد اين تكنولوژي برتر ميباشد .
بسوي ليزر
Light amptificationaly stimnlatcd emission of radiation
فكر ساختن وسيلهاي كه نور همدوس توليد كند ، مدتها دانشمندان قرن حاضر را به خود مشغول داشته بود . در سال 1985 فيزيكدان مشهور آمريكايي چالز تاونز راه اين كار را پيدا كرد . دو سال بعد دانشمند ديگر آمريكايي ، تئودور مايمن به نظريه تاونز جامه عمل پوشاند و اولين ليزر را با بلوري از ياقوت مصنوعي ساخت اين دو بعداً به دريافت جايزه نوبل نايل آمدند . يك ليزر ياقوتي ساده از سه بخش تشكيل ميشود : استوانهاي از ياقوت مصنوعي ، يك چشمه نور ـ مثلاً يك لامپ گزنون كه مانند لامپ نئون كار ميكند . ( گزنون و زنون هر دو از گازهاي بياثرند يعني اتمهايشان با اتمهاي ديگر مولكول نميسازد . ) ـ و يك بازتابنده كه نور را از لامپ گزنون به ياقوت هدايت ميكند
استوانه ياقوتي ، بخش اصلي دستگاه است . قطر آن در حدود 7 ميليمتر و طولش 3.5 تا 5 cm است . دو قاعده استوانه صيقل خورده و نقره اندود شده است تا آينه كاملي باشد . قاعده ديگر نيز نقره اندود است ولي نه كاملاً به طوري كه ميتواند قسمتي از نور را از خود عبور دهد .
ياقوت بلور اكسيد آلومينيوم است كه در آن تعداد نسبتاً كمي اتم كروم معلق است . اتمهاي كروم از طريق گسيل القايي ، كوانتوم نور توليد ميكنند ، اتمهاي اكسيژن و آلومينيم كه بقيه بلور را تشكيل ميدهند فقط اتمهاي كروم را در جايشان نگه ميدارند. اتمهاي كروم نسبتاً بزرگ است و تعداد زيادي الكترون در مدارهايشان دارد . در اين جا فقط الكتروني مورد توجه ماست كه بيش از ديگران برانگيخته ميشود .
لازم به ذكر است واژه ليزر از حروف اول (( تقويت نور بوسيله گسيل برانگيخته تابش )) در زبان انگليسي گرفته شده كه آن را ميتوان توسعه “maser” تقويت ميكروويو بوسيله گسيل برانگيخته تابش در محدوده فوتوني طيف امواج الكترومغناطيسي دانست .
در سال 1917 اينشتين براي اولين بار وجود دو فرايند براي گسيل تابش را بصورت زير پيشگويي كرد .
1 . گسيل خودبخود spantaneous
2 . گسيل برانگيخته stimulated
دانشمنداني همانند townes و schawlow در امريكا و basov و prochror از روسيه قديم امكان استفاده از روش دوم (گسيل برانگيخته) را براي يك طراحي نور همدوس كشف كردند . در سال 1958 ميلادي ميمن ( muiman ) اولين ليزر ياقوت سرخ ruby را به نمايش گذاشت . در سال 1960 ميلادي علي ج.ان در امريكا اولين ليزر گازي He_Ne را ساخت و از آن به بعد ليزرهاي گوناگون بمانند گازي ، مايعات ، مواد شيميايي ، جامدات و تهيه رساناها با قابليتهاي متفاوت و ويژگيهاي گوناگون براي كاربردهاي مختلف ساخته و بكار گرفته شد .
اجزاي اصلي در يك ليزر :
محيط فعال (active medium) : محيط فعال مجموعهاي از اتمها و مولكولها ، با يونها در حالت جامد ، مايع يا گازي است كه همانند تقويتكننده عمل ميكند .
منبع تحريك :وسيلهاي براي ايجاد شرايط لازم جهت گسيل ليزري كه اين شرايط اساسي را وارونگي جمعيت (inrerted population) مينامند و ممكن است منبع تحريك نوراني و يا الكتريكي و … باشد . مثلاً در ياقوت قرمز اين منبع از يك لامپ فلاش و در ليزر He - Ne پتانسيل الكتريكي در حدود چند هزار ولت است . اگر در محيط فعال چگونگي تقويت يا تضعيف را بررسي كنيم خواهيم ديد كه شدت تحريك I با وارونگي جمعيت وابستگي كمي دارند .
خازن
خازن ها انرژي الكتريكي را نگهداري مي كنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تايمينگ استفاده مي شوند . همچنين از خازن ها براي صاف كردن سطح تغييرات ولتاژ مستقيم استفاده مي شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فيلتر هم استفاده مي شود . زيرا خازن ها به راحتي سيگنالهاي غير مستقيم AC را عبور مي دهند ولي مانع عبور سيگنالهاي مستقيم DC مي شوند .
ظرفيت :
ظرفيت معياري براي اندازه گيري توانائي نگهداري انرژي الكتريكي است . ظرفيت زياد بدين معني است كه خازن قادر به نگهداري انرژي الكتريكي بيشتري است . واحد اندازه گيري ظرفيت فاراد است . 1 فاراد واحد بزرگي است و مشخص كننده ظرفيت بالا مي باشد . بنابراين استفاده از واحدهاي كوچكتر نيز در خازنها مرسوم است . ميكروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پيكوفاراد pF واحدهاي كوچكتر فاراد هستند .
µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F
n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF
p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF
انواع مختلفي از خازن ها وجود دارند كه ميتوان از دو نوع اصلي آنها ، با پلاريته ( قطب دار ) و بدون پلاريته ( بدون قطب ) نام برد .
خازنهاي قطب دار :
الف - خازن هاي الكتروليت
در خازنهاي الكتروليت قطب مثبت و منفي بر روي بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار مي گيرند . دو نوع طراحي براي شكل اين خازن ها وجود دارد . يكي شكل اَكسيل كه در اين نوع پايه هاي يكي در طرف راست و ديگري در طرف چپ قرار دارد و ديگري راديال كه در اين نوع هر دو پايه خازن در يك طرف آن قرار دارد . در شكل نمونه اي از خازن اكسيل و راديال نشان داده شده است .
|
|
|
در خازن هاي الكتروليت ظرفيت آنها بصورت يك عدد بر روي بدنه شان نوشته شده است . همچنين ولتاژ تحمل خازن ها نيز بر روي بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب يك خازن بايد اين ولتاژ مد نظر قرار گيرد . اين خازن ها آسيبي نمي بينند مگر اينكه با هويه داغ شوند .
ب - خازن هاي تانتاليوم
خازن هاي تانتاليم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهاي الكتروليت معمولاً ولتاژ كمي دارند . اين خازن ها معمولاً در سايز هاي كوچك و البته گران تهيه مي شوند و بنابراين يك ظرفيت بالا را در سايزي كوچك را ارائه مي دهند .
در خازنهاي تانتاليوم جديد ، ولتاژ و ظرفيت بر روي بدنه آنها نوشته شده ولي در انواع قديمي از يك نوار رنگي استفاده مي شود كه مثلا دو خط دارد ( براي دو رقم ) و يك نقطه رنگي براي تعداد صفرها وجود دارد كه ظرفيت بر حست ميكروفاراد را مشخص مي كنند . براي دو رقم اول كدهاي استاندارد رنگي استفاده مي شود ولي براي تعداد صفرها و محل رنگي ، رنگ خاكستري به معني × 0.01 و رنگ سفيد به معني × 0.1 است . نوار رنگي سوم نزديك به انتها ، ولتاژ را مشخص مي كند بطوري كه اگر اين خط زرد باشد 3/6 ولت ، مشكي 10 ولت ، سبز 16 ولت ، آبي 20 ولت ، خاكستري 25 ولت و سفيد 30 ولت را نشان مي دهد . 
براي مثال رنگهاي آبي - خاكستري و نقطه سياه به معني 68 ميكروفاراد است .
آبي - خاكستري و نقطه سفيد به معني 8/6 ميكروفاراد است .
خازنهاي بدون قطب :
خازن هاي بدون قطب معمولا خازنهاي با ظرفيت كم هستند و ميتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . اين خازنها در برابر گرما تحمل بيشتري دارند و در ولتاژهاي بالاتر مثلا 50 ولت ، 250 ولت و ... عرضه مي شوند .
|
|
|
پيدا كردن ظرفيت اين خازنها كمي مشكل است چون انواع زيادي از اين نوع خازنها وجود دارد و سيستم هاي كد گذاري مختلفي براي آنها وجود دارد . در بسياري از خازن ها با ظرفيت كم ، ظرفيت بر روي خازن نوشته شده ولي هيچ واحد يا مضربي براي آن چاپ نشده و براي دانستن واحد بايد به دانش خودتان رجوع كنيد . براي مثال بر 1/0 به معني 0.1µF يا 100 نانوفاراد است . گاهي اوقات بر روي اين خازنها چنين نوشته مي شود ( 4n7 ) به معني 7/4 نانوفاراد . در خازن هاي كوچك چنانچه نوشتن بر روي آنها مشكل باشد از شماره هاي كد دار بر روي خازن ها استفاده مي شود . در اين موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهيد تا ظرفيت بر حسب پيكوفاراد بدست ايد . بطور مثال اگر بر روي خازني عدد 102 چاپ شده باشد ، ظرفيت برابر خواهد بود با 1000 پيكوفاراد يا 1 نانوفاراد .
كد رنگي خازن ها :
|
در خازن هاي پليستر براي سالهاي زيادي از كدهاي رنگي بر روي بدنه آنها استفاده مي شد . در اين كد ها سه رنگ اول ظرفيت را نشان مي دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان مي دهد . براي مثال قهوه اي - مشكي - نارنجي به معني 10000 پيكوفاراد يا 10 نانوفاراد است . خازن هاي پليستر امروزه به وفور در مدارات الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرند . اين خازنها در برابر حرارت زياد معيوب مي شوند و بنابراين هنگام لحيمكاري بايد به اين نكته توجه داشت .
|
|
| ||||||||||||||||||||||||
خازن ها با هر ظرفيتي وجود ندارند . بطور مثال خازن هاي 22 ميكروفاراد يا 47 ميكروفاراد وجود دارند ولي خازن هاي 25 ميكروفاراد يا 117 ميكروفاراد وجود ندارند .
دليل اينكار چنين است :
فرض كنيم بخواهيم خازن ها را با اختلاف ظرفيت ده تا ده تا بسازيم . مثلاً 10 و 20 و 30 و . . . به همين ترتيب . در ابتدا خوب بنظر مي رسد ولي وقتي كه به ظرفيت مثلاً 1000 برسيم چه رخ مي دهد ؟
مثلاً 1000 و 1010 و 1020 و . . . كه در اينصورت اختلاف بين خازن 1000 ميكروفاراد با 1010 ميكروفاراد بسيار كم است و فرقي با هم ندارند پس اين مسئله معقول بنظر نمي رسد .
براي ساختن يك رنج محسوس از ارزش خازن ها ، ميتوان براي اندازه ظرفيت از مضارب استاندارد 10 استفاده نمود . مثلاً 7/4 - 47 - 470 و . . . و يا 2/2 - 220 - 2200 و . . .
خازن هاي متغير :
|
در مدارات تيونينگ راديوئي از اين خازن ها استفاده مي شود و به همين دليل به اين خازنها گاهي خازن تيونينگ هم اطلاق مي شود . ظرفيت اين خازن ها خيلي كم و در حدود 100 تا 500 پيكوفاراد است و بدليل ظرفيت پائين در مدارات تايمينگ مورد استفاده قرار نمي گيرند . در مدارات تايمينگ از خازن هاي ثابت استفاده مي شود و اگر نياز باشد دوره تناوب را تغيير دهيم ، اين عمل بكمك مقاومت انجام مي شود . |
|
|
|
خازن هاي تريمر :
|
خازن هاي تريمر خازن هاي متغيير كوچك و با ظرفيت بسيار پائين هستند . ظرفيت اين خازن ها از حدود 1 تا 100 پيكوفاراد ماست و بيشتر در تيونرهاي مدارات با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند . |
|
|
|
ابر رساناهای دمای پایین امروزه در ساخت آهنرباهای ویژه طیف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته ، رزونانس مغناطیسی برای مقاصد تشخیص طبی ، شتاب دهنده ذره ها ، ترنهای سریع مغناطیسی و انواع ابزارهای رسانایی الکترونیکی بکار میرود از دیگر کاربردهای آنها می توان به دستگاه های عکسبرداری تشدید مغناطیسی هسته و قطارهای جدیدی که توسط نیروهای مغناطیسی در هوا معلق هستند و با سرعت 400 کیلومتر بر ساعت حرکت می کنند، اشاره کرد. . اما برای اینکه ابررساناهای دمای بالا در کاربردهای میدان مغناطیسی در دمای بالا رقابت کنند ، هنوز زمان لازم دارد ، این بعلت دشواری در تولید انبوه و با کیفیت بالاست . اگر چه در حال حاضر ، بازار ابررساناهای دمای بالا رونق کمی دارد ، گمان میرود که در خلال دو دهه آینده کاربرد آن فراگیر و پررونق شود .
منبع : رشد
گرچه ديجيتالى شدن داده ها و اطلاعات يكى از بزرگترين موهبت هاى عصر ما است به طورى كه نقل و انتقال و ويرايش اين داده ها به شكل شگفت آورى متحول شده است، از جمله اينكه حجم بسيار زيادى از اطلاعات در حجم بسيار كوچكى قابل ذخيره شده و جابه جايى آن از طريق انواعى از ابزارهاى الكترونيكى از سى دى گرفته تا حافظه هاى قابل حمل كه در ميان مردم به كول ديسك يا فلش ممورى معروف شده يا منشى هاى ديجيتالى شخصى _ معروف به PDA- يا كامپيوترهاى همراه بسيار آسان شده است اما هر موهبتى در اين دنيا محدوديت هاى خاص خود را دارد.
كمتر كسى هست كه با اين گونه ابزارها سر و كار داشته باشد و به نوعى بعضى از داده ها يا اطلاعات ذخيره شده اش از دست نرفته باشند. قصد نداريم در اين گزارش به اهميت تهيه نسخه پشتيبان بپردازيم چون توصيه به تهيه يك نسخه پشتيبان شباهت زيادى به توصيه براى مسواك زدن دارد. به هرحال بسيارى از مردم يا پشت گوش مى اندازند يا به هرحال به هر دليلى كار از كار گذشته و مجبور به مراجعه به دندانپزشك مى شوند.
گاهى براى ما كه با داده هاى الكترونيكى (ديجيتالى) سر و كار داريم هم شرايطى پيش مى آيد كه مجبور مى شويم به متخصصان بازيافت اطلاعات مراجعه كنيم. اگر عكاس باشيد و با دوربين ديجيتالى عكاسى كنيد ممكن است با اين پديده مواجه شده باشيد كه كارت حافظه تان به اصطلاح باز نمى شود و تمام عكس هايتان كه در آن كارت حافظه قرار داشته غيرقابل استفاده مى شود يا آنكه يك روز كامپيوترتان را روشن مى كنيد و مى بينيد كه به اصطلاح بالا نمى آيد اگر در كامپيوتر خود متن، عكس، صوت يا تصوير بى نهايت باارزشى داشته باشيد چه حالى مى شويد؟ چه كار مى كنيد؟ مقاله اى كه EricA.Taub در ۱۴ ژوئيه (۲۳ تير) ۲۰۰۵ در نيويورك تايمز به چاپ رسانده قصد دارد به اين پرسش پاسخ دهد. ترجمه خلاصه با كمى تغيير از اين قرار است:
«رايان رسيدال» هم از اهميت تهيه نسخه پشتيبان به خوبى اطلاع دارد اما اين كارمند ۳۵ ساله با چهار فرزند و يك همسر بيمار به قدرى مشغله دارد كه وقتى براى تهيه نسخه پشتيبان باقى نمى ماند. ماه اوت همسرش در اثر بيمارى فوت مى كند. وقتى به كامپيوترش مراجعه مى كند تا چند عكس از همسرش براى مراسم تشييع جنازه بردارد كامپيوترش كه هيچ بويى از احساس همدردى نبرده با او همكارى نمى كند. تعميرگاه كامپيوتر محلشان نيز او را جواب مى كند و مى گويد: از عهده ما برنمى آيد. آنها مى گويند با سخت افزارها و نرم افزارهايى كه ما در اختيار داريم بازيافت آن عكس ها غيرممكن است.
جالب اين است كه رسيدال خود يك سوپروايزر در بخش تعميرات و نگهدارى در كمپانى «گراس ولى» در كاليفرنيا است. او مى گويد: «شش سال بود كه عكس هاى ديجيتالى را در كامپيوتر ذخيره مى كردم و به تدريج از تهيه پشتيبان غافل شدم.»
كارشناسان حوزه بازيافت اطلاعات و داده ها اعتقاد دارند اكثر كاربران كامپيوتر فكر مى كنند كه به سرنوشت رسيدال دچار نمى شوند اما سخت در اشتباه هستند «تاد جانسون» قائم مقام شركت «بازيافت داده هاى روى قطاع» (به آدرس اينترنتى ontrack.com) كه تخصصش بيرون كشيدن فايل هاى ديجيتالى از روى هارد كامپيوتر است، مى گويد: «بدون ترديد هارد درايوها در كامپيوتر خراب مى شوند. حتى در بعضى موارد عمر آنها به بيشتر از چند ماه قد نمى دهد.»
رسيدال كه آن عكس ها برايش اهميت ويژه اى پيدا كرده بود به پرس و جو پرداخت تا آنكه به او كمپانى «درايو سيورز» (drivesavers.com) را معرفى كردند كه در بازيافت فايل ها و اطلاعات از روى هارد درايو، فلش ممورى، ديسكت و ساير رسانه هاى نورى تخصص داشت. خوشبختانه اين كمپانى از عهده بازيافت همه عكس هاى خانواده رسيدال برآمد.
اگر همه مردم عادت مى كردند مثل مسواك زدن از اطلاعات و داده هاى خود پشتيبان تهيه كنند شركت هايى مثل درايو سيورز هم به وجود نمى آمدند اما هرچه كامپيوترهاى جديدتر به بازار مى آيند گنجايش هارد درايو آنها نيز افزايش مى يابد و در نتيجه خرابى آنها هم روزافزون تر شده است. اكنون كامپيوترها به قدرى گنجايش پيدا كرده اند كه مردم علاوه بر متن، عكس و صوت به حفظ فيلم هاى سينمايى، شوهاى تلويزيونى و ساير داده هاى پرحجم و سنگين مى پردازند. اكنون سرعت ديسك گردان ها ۱۰ هزار دور در دقيقه شده است (۳۰۰ برابر ديسك گردان هاى ويديويى با سرعت LP) يعنى همه اين ديسك گردان ها با سرعت ۱۰۰ كيلومتر در ساعت به عقب و جلو مى رود. كافى است كه اين هد در اثر ضربه يا هر عامل ديگرى روى پلاتر بيفتد يا آنكه گردوغبار روى آن بنشيند ديگر داده هاى روى هارد درايو قابل خواندن نخواهد بود. به همين دليل است كه با قاطعيت و تاكيد مى گوييم انتظار نداشته باشيد كه كمپانى هاى بازيافت اطلاعات بتوانند همه هارد درايوها را تعمير كرده و اطلاعات شما را سالم و صحيح به شما برگردانند.
«اسكات گايدانو» يكى از بنيانگذاران كمپانى درايوسيورز مى گويد: اطلاعات همه هارد درايوها قابل بازگشت نيستند. اما به هر حال آمارهاى برگرداندن اطلاعات از دست رفته رو به بهبود است. هشت سال پيش فقط ۵۰ درصد موارد قابل بازگشت بود. اما امروزه ۹۰ درصد داده ها را مى توان از ۸۵ درصد درايوها بازگرداند.» اما بازگرداندن اين اطلاعات از دست رفته ارزان نيست، هر چه صاحب آن عجله بيشترى داشته باشد هزينه آن بالاتر است. كمپانى درايو سيورز «كلى چسن» را به عنوان پاسخگوى مشتريان انتخاب كرده چون تحصيلات او در روانشناسى است و سابقه اش مشاوره در زمينه پيشگيرى يا جلوگيرى از خودكشى است. اين كمپانى از اين جهت وى را انتخاب كرده كه مى داند مراجعه كنندگان و مشتريان آنها معمولاً افرادى مضطرب هستند كه چيز باارزشى را از دست داده اند و ممكن است هرگز امكان به دست آوردن آن را ديگر نداشته باشند. چسن مى گويد: «اغلب اين مراجعه كنندگان عصبى، خشمگين يا مضطربند. بعضى گريه مى كنند. بعضى از آنها مى ترسند كه شغل خود را از دست بدهند.»
معمولاً كسانى به شركت هايى مثل درايو سيورز مراجعه مى كنند كه از همه تعمير كاران نزديك يا شناخته شده خود نااميد شده اند. وقتى وارد اين شركت مى شويد يك اتاق هست كه مخصوص كار هاى اجرايى است و يك اتاق را به عنوان نمايشگاه اختصاص داده اند و موفقيت هاى شگفت انگيز خود را به نمايش گذاشته اند. درميان هارد درايو هاى به نمايش درآمده آنچه توجه بيننده را جلب مى كند اطلاعات بازگردانده شده از هارد درايو هايى است كه يا آتش گرفته يا در آب نمك غوطه ور شده يا آن كه زير كاميون رفته است.
هزينه بازگرداندن اطلاعات از اينگونه حافظه ها يا هارد درايو ها بستگى به پيچيدگى كار و عجله صاحب آن دارد. در ساده ترين حالت و طولانى ترين مهلت يعنى ۷ يا ۸ روز هزينه بازيافت ۵۰۰ دلار است. اگر صاحب آن اطلاعات بى نهايت عجله داشته باشد متخصصان اين كمپانى از لحظه رسيدن كار را آغاز مى كنند و تا اطلاعات را بازنگردانند دست از كار نمى كشند و ظرف كمتر از ۲۴ ساعت اطلاعات را بيرون مى كشند در آن صورت دستمزد آنان ۸۹۰۰ دلار است. در آن صورت صاحب آن اطلاعات بايد سبك و سنگين كند كه آيا اطلاعاتش اين قدر ارزش دارند كه تا اين حد برايش هزينه صرف شود. براى كسانى كه عجله ندارند و مى توانند يك هفته صبر كنند حداكثر هزينه ۲۷۰۰ دلار تا گنجايش ۶۰۰ گيگابايت است. اگر حتى هيچ يك از فايل ها يا داده هاى از دست رفته بازگردانده نشوند ۲۰۰ دلار هزينه بايد پرداخت شود. به هر حال متخصصان اين كمپانى وقت صرف مى كنند تا اطلاعات را كه ديگر از دست رفته دوباره بازگردانند اما گاهى آسيب آنقدر جدى است كه از دست آنان كارى برنمى آيد.
كمپانى درايو سيورز عكس هاى همسر رسيدال را رايگان به او بازگردانده و حتى براى كودكان وى هديه كريسمس هم خريد. اما گاهى بازگرداندن اطلاعات براى بعضى آنقدر حياتى است كه حاضرند پول هاى هنگفت بپردازند. «جان دوريس» مدير كل يك كمپانى فروشنده كالا هاى ورزشى در اوبورن نيويورك مى گويد: «من درس مهمى آموختم و بابت آن هزينه گزافى پرداختم.» در كامپيوتر همراه او اطلاعات بسيار مهم مربوط به سه سال گذشته از جمله متن ۶۰۰ قرارداد، عكس هاى خانوادگى و نامه هاى الكترونيكى تجارى و بسيارى حائز اهميت او ذخيره شده بود. «دوريس» مى گويد: «واقعاً وحشت زده شده بودم، احساس كردم پاك از دست رفته ام، همه اطلاعات مهم من در آن كامپيوتر ذخيره شده بود.» او مى دانست كه بايد از مطالب يا اطلاعات مهمش چند نسخه پشتيبان داشته باشد ولى از سر سهل انگارى پشت گوش انداخته بود. حالا با پرداخت ۲۷۰۰ دلار متنبه شده و از اين به بعد مانند مارگزيده از ريسمان سياه و سفيد مى ترسد.
بزرگترين دشمن هارد درايو ها و حافظه هاى مختلف در ابزار هاى الكترونيكى گردوغبار و رطوبت است. براى همين هم وقتى وارد كمپانى هاى مخصوص بازيافت اطلاعات مى شويد با اتاق هاى بسيار تميز و پاكيزه مواجه مى شويد. معمولاً اين كمپانى ها انواعى از سخت افزار ها و نرم افزار هاى مخصوص دارند و سخت افزار هايشان حتى به چند دهه گذشته مربوط مى شود. چون بيشتر اوقات كسانى به آنان مراجعه مى كنند كه كامپيوتر هاى قديمى تر دارند و اكنون در اثر رطوبت يا گرد و غبار مختل شده و ديگر قادر نيست اطلاعات ذخيره شده را به نمايش درآورد. اين كمپانى ها ابتدا اطلاعات را روى شبكه و در سرور هاى خود ضبط مى كنند و تا يك ماه بعد از تحويل آن اطلاعات به صاحبانش روى كامپيوتر هاى خود نگه مى دارند و بعد آن را پاك مى كنند.
آنها به حريم خصوصى مردم احترام گذاشته و اطلاعات خصوصى آنان را در اختيار هيچ كس قرار نمى دهند مگر در يك مورد و آن تصاوير مستهجن سوءاستفاده از كودكان است. يعنى آنها با نيرو هاى انتظامى همكارى مى كنند و در يك مورد به هيچ وجه نه حريم خصوصى مى شناسند و نه حاضرند اطلاعات را محرمانه و سرى حفظ كنند و آن سوءاستفاده از كودكان است.
با اين همه اين سئوال پيش مى آيد كه آيا ارزشش را دارد كه فرد چند هزار دلار براى بازگرداندن اطلاعات از دست رفته اش صرف كند؟ ويليام استوركسون كه خودش از مارگزيده ها است مى گويد: «اگر قرار باشد همان اطلاعاتى را كه در كامپيوترم ذخيره كرده ام دوباره جمع آورى و ذخيره كنم بايد دو ماه يعنى هشت هفته و هفته اى ۴۰ ساعت وقت صرف كنم. ترجيح دادم ۲۳۰۰ دلار بدهم و اين همه وقت صرف نكنم ضمن آنكه اگر اطلاعات بازيافت نمى شد حداكثر ۲۰۰ دلار ضرر كرده بودم.» وقتى صحبت از تهيه نسخه پشتيبان مى شود اكثر مردم نسبت به آن بى تفاوت مى مانند و تا اطلاعات باارزشى را از دست ندهند آن را جدى نمى گيرند. حتى گايدانو كه خود به چشم ديده مردم چه مصيبت هايى مى كشند و چه پول هايى مى پردازند با وجود اين زحمت تهيه نسخه پشتيبان را به خود نمى دهد و مى گويد: «شايد هيچ كس به اندازه من داده يا اطلاعات از دست نداده باشد چون من اهل تهيه نسخه پشتيبان نيستم. شايد وقتى پشتيبان تهيه كنم كه مجبور باشم كمپانى ام را تعطيل كنم.»
بسته به مقدار جریان اثرهای آن به میزان متفاوت بروز می کنند. بنابر این برای اندازه گیری جریان می توان از هر یک از اثرهای شیمیای ، گرمایی یا مغناطیسی آن استفاده کرد وسایلی که برای اندازه گیری جریان به کار می روند، گالوانومتر نامیده می شود.
ساده ترین نوع گالوانومتر با استفاده از اثر گرمایی جریان ساخته شده است. این گالوانومتر دارای دو سیم نازک است که یکی از سیم ها در دو انتهایش ثابتند. و جریان گذرنده از آن اندازه گیری می شود. سیم نازک و محکم دوم دور محور عقربه پیچیده شده است. وسط سیم کشیده اول را به فنر کشیده ای وصل می کنند که سر دیگرش به بدنه گالوانومتر متصل است.
بر اثر جریان ، سیم اول گرم و دراز می شود. رشته سیم که توسط فنر کشیده می شود عقربه گالوانومتر را به اندازه زاویه معینی می چرخاند که بستگی به دراز شدن سیم یعنی شدت جریان الکتریکی دارد. صفحه گالوانومتر برای جریان بر حسب آمپر ، میلی آمپر مدرج می شود. در این صورت گالوانومتر آمپرسنج یا میلی آمپر سنج نامیده می شود.
برای اندازه گیری جریان گالوانومتر یا آمپرسنج باید طوری اتصال داده شود که جریان کل مدار بتواند از آن عبور کند. برای این منظور باید در نقطه ای مدار را قطع و دو انتهایش را به قطب آمپر سنج وصل کرد. به عبارت دیگر آمپرسنج را باید به طوری متوالی در مدار قرار داد. چون جریان حالت ثابت را اندازه می گیریم. اینکه وسیله را به کدام قسمت از مدار وصل کنیم اهمیتی ندارد در صورتیکه در جریانهای متغییر چنین نیست.
با استفاده از گالوانومتر نه فقط جریان بلکه ولتاژ را نیز می توان اندازه گرفت. زیرا بنابر قانون اهم این کمیت ها متناسبند. اگر دو کمیت با یکدیگر متناسب باشند با وسیله ای که به طور مناسب مندرج شده باشد می توان هر دو کمیت را اندازه گرفت. مثلاً تاکسی متر که فاصله طی شده را اندازه می گیرد، می توان برحسب کیلومتر مدرج کرد. ولی چون کرایه با فاصله متناسب است، درجات شمارنده را بطور مستقیم به پول پرداختی مدرج می کنند. به طوری که مستقیماً کرایه را نشان می دهد.
به همین ترتیب صفحه گالوانومتر را می توان طوری مدرج کرد که بتواند بطور مستقیم هم جریان برحسب آمپر عبور کرده از وسیله و هم ولتاژ دو سر آن را برحسب ولت اندازه بگیرد. بنابر این گالوانومتری که برای جریان مدرج می شود آمپرسنج ، در حالی که وسیله ای که برای ولتاژ مدرج می شود و لت سنج نام دارد.
در حالت کلی اگر جریان I از گالوانومتر عبور کند، باید بین قطب های ورودی و خروجی آن ولتاژ معین U وجود داشته باشد. فرض کنید که مقاومت داخلی گالوانومتر یعنی مقاومت قسمت هایی از آن که جریان از آنها عبور می کند، R باشد (برای گالوانومتر ها با مغناطیس دائمی R مجموع تاب و سیم های رابط است، در حالی که برای گالوانومترهای با سیم افروزشی R مجموع مقاومت سیم گرم شده و رابط هاست).
بنابر قانون اهم U=IR می باشد. پس برای یک گالوانومتر معین ، هر مقدار از جریان با مقدار معینی از ولتاژ در دو سر قطب های آن متناظر است. بنابر این جای قرار گرفتن عقربه می تواند هم جریان و هم ولتاژ را نشان دهد. یعنی دستگاه را می توان هم به عنوان آمپرسنج و هم به عنوان ولت سنج مدرج کرد.
با استفاده از یک ولت سنج مدرج می توان اختلاف پتاسیل الکتریکی بین هر دو نقطه از مدار را اندازه گرفت. مثلا اگر اختلاف پتاسیل دو سر یک لامپ رشته ای را که از چشمه جریانی تغذیه می کند بخواهید اندازه گیری کنید. باید دو سر ولت سنج را به دو سر لامپ ببندید. به عبارتی ولت سنج جهت سنجش اختلاف پتاسیل (ولتاژ) دو نقطه از مدار یا یک عنصری از مدار بصورت موازی در مداز گذاشته می شود.
به عبارتی ولتاژ گذرنده از ولت سنج همان ولتاژ تمامی قسمت هایی از مدار است که آرایش موازی با ولت سنج دارد. در صورتیکه در مورد آمپر سنج قرارگیری در مدار بصورت متوالی است. و با اندازه گیری جریان گذرنده از یک تکه از مدار جریان کل مدار را می دهد، که باید با جریان المان مداری اندازه گیری شده ، برابر باشد.
ولت سنج را به جزئی از مدار که ولتاژ دو سر آن باید اندازه گیری شود به طور موازی می بندند. و از این رو جریان معینی ازمدار اصلی از آن می گذرد. پس ازاینکه ولت سنج وصل شد، جریان و ولتاژ درمدار اصلی قدری تغییر می کند. به طوری که حالا مداری متفاوت از رساناها داریم، که شامل رساناهای قبلی و ولت سنج است. مثلا با اتصال ولت سنج با مقاومت Rv به طوری موازی با لامپی که مقاومتش Rb است مقاومت کل مدار بصورت
(R= Rb/(1+Rb/Rv خواهد بود. هر چه مقاومت ولت سنج در مقایسه با مقاومت لامپ بزرگتر باشد، اختلاف بین مقاومت ولت سنج باید تا حد امکان بزرگ اختیار شود. برای این منظور یک مقاومت اضافی را که ممکن است مقاومتش به چند هزار اهم برسد، گاهی به طور متوالی به قسمت اندازه گیر ولت سنج می بندند.
برخلاف ولت سنج، آمپرسنج همیشه در مدار به طور متوالی بسته می شود اگر مقاومت آمپرسنج Ra و مقاومت مدار Rc باشد، مقاومت کل مدار با آمپرسنج برابر می شود با :
(R=Rc(1+Ra/Rc
بنابر این در صورتیکه مقاومت وسیله در مقایسه با مقاومت مدار کوچک باشد بر طبق رابطه اخیر وسیله مقاومت کل مدار را زیاد تغییر نمی دهند. بنابر این مقاومت آمپرسنج ها را خیلی کوچک انتخاب می کنند (چنددهم یاچندصدم اهم).
عنوان : مادونقرمز
تاريخ : 1383/01/12
منابع : طیف
خلاصه : مادونقرمز به بخشي از طيف انرژي امواج الکترومغناطيسي اطلاق ميشود که ....
شرح
مادونقرمز به بخشي از طيف انرژي امواج الکترومغناطيسي اطلاق ميشود که طول موج آنها بيشتر از طول موج نورمرئي و کمتر از طول موج امواج راديويي ميباشد. بنابراين فرکانس آنها بيشتر از فرکانسهاي مايکووويو و کمتر از فرکانسهاي نورمرئي ميباشد.
امواج مادونقرمز به سه دسته تقسيم ميشوند. باند مادونقرمز نزديک که طيف انرژي آنها در محدودة طول موجهاي نزديک به نورمرئي، تقريباً از 75/0 ميکرومتر تا 3/1 ميکرومتر، قرار دارند. باند مادونقرمز متوسط که طول موج آنها بين 3/1 تا 3 ميکرومتر قرار دارند و باند مادونقرمز دور که طول موج آنها محدوده 3 تا 14 ميکرومتر گسترش يافته است. مادونقرمز در مخابرات بدون سيم، مانيتورينگ و کنترل مورد استفاده قرار ميگيرد. از کاربردهاي آن ميتوان به وسايل خانگي، دستگاه کنترل از راه دور، شبکههاي محلي بدون سيم، ارتباط بين کامپيوترهاي نوتبوک و کامپيوترهاي اصلي، مودمهاي Cordless ، ردياب حرکت و سنسورهاي آتش اشاره کرد.
پس از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی، ایده بکارگیری فيبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولين فيبر نوری در سال 1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفی برابر با ؟ اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اينکه در سال 1976 با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فيبر نوری توليدی شدیدآ کاهش داده شد و به مقداری رسيد که قابل ملاحظه با سيمهای کوکسيکال بكاررفته در شبکه مخابرات بود.
در ایران در اوايل دهه 60، فعاليتهای پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع توليد فيبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و عملا در سال 1373 توليد فيبر نوری با ظرفيت 50.000 کيلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابلهای نوری در ديگر شهرهای بزرگ ايران آغاز شد تا در آينده نزدیک از طريق يک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند.
فيبرنوری يک موجبر استوانه ای از جنس شيشه يا پلاستيک است که دو ناحيه مغزی و غلاف با ضريب شکست متفاوت و دو لايه پوششی اوليه و ثانويه پلاستيکی تشکيل شده است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فيبر نوری شرط : میبايست برقرار باشد که به ترتيب ضريب شکستهای مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تاثير عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعيف میشود. اين عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رايلی، خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند. منحنی تغييرات تضعيف بر حسب طول موج در شکل زير نشان داده شده است.
طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای كمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتآ پیچیدهتری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.
برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشهای موسوم به پیشسازه از جنس سیلیکا ایجاد می گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر میشود. از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پیشسازهها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوبدهی لایههای شیشهای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.
روشهای فرآیند فاز بخار برای ساخت پيشسازه فیبر نوری را میتوان به سه دسته تقسیم کرد:
ذرات شیشهای حاصل از واکنشهای فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب میکنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال میشود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف میگردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت میشوند. بدین ترتیب لایههای شیشهای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد میگردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل میدهند.
| اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیدههای مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار میرود. |
کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای
علیرغم پیشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته ای در طول نیم قرن گذشته، هنوز این تکنولوژی در اذهان عمومی ناشناخته مانده است. وقتی صحبت از انرژی اتمی به میان می آید، اغلب مردم ابر قارچ مانند حاصل از انفجارات اتمی و یا راکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می کنند و کمتر کسی را می توان یافت که بداند چگونه جنبه های دیگری از علوم هسته ای در طول نیم قرن گذشته زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است. اما حقیقت در این است که در طول این مدت در نتیجه تلاش پیگیر پژوهشگران و مهندسین هسته ای، این تکنولوژی نقش مهمی را در ارتقاء سطح زندگی مردم، رشد صنعت و کشاورزی و ارائه خدمات پزشکی ایفاء نموده است. موارد زیر از مهمترین استفاده های صلح آمیز از علوم و تکنولوژی هسته ای می باشند:
1- استفاده از انرژی حاصل از فرآیند شکافت هسته اورانیوم یا پلوتونیوم در راکتورهای اتمی جهت تولید برق و یا شیرین کردن آب دریاها.
2-استفاده از رادیوایزوتوپها در پزشکی، صنعت و کشاورزی
3- استفاده از پرتوهای ناشی از فرآیندهای هسته ای در پزشکی، صنعت و کشاورزی
برق هسته ای
از مهمترین منابع استفاده صلح آمیز از انرژی اتمی، ساخت راکتورهای هسته ای جهت تولید برق می باشد. راکتورهسته ای وسیله ای است که در آن فرایند شکافت هسته ای بصورت کنترل شده انجام می گیرد. در طی این فرایند انرژی زیاد آزاد می گردد به نحوی که مثلا در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیوم انرژی معادل بیش از 1500 تن زغال سنگ بدست می آید. هم اکنون در سراسر جهان، راکتورهای متعددی در حال کار وجود دارند که بسیاری از آنها برای تولید قدرت و به منظور تبدیل آن به انرژی الکتریکی، پاره ای برای راندن کشتیها و زیردریائیها، برخی برای تولید رادیو ایزوتوپوپها و تحقیقات علمی و گونه هایی نیز برای مقاصد آزمایشی و آموزشی مورد استفاده قرار می گیرند. در راکتورهای هسته ای که برای نیروگاههای اتمی طراحی شده اند (راکتورهای قدرت)، اتمهای اورانیوم و پلوتونیم توسط نوترونها شکافته می شوند و انرژی آزاد شده گرمای لازم را برای تولید بخار ایجاد کرده و بخار حاصله برای چرخاندن توربینهای مولد برق بکار گرفته می شوند.
راکتورهای اتمی را معمولا برحسب خنک کننده، کند کننده، نوع و درجه غنای سوخت در آن طبقه بندی می کنند. معروفترین راکتورهای اتمی، راکتورهایی هستند که از آب سبک به عنوان خنک کننده و کند کننده و اورانیوم غنی شده(2 تا 4 درصد اورانیوم 235) به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها عموما تحت عنوان راکتورهای آب سبک(LWR ) شناخته می شوند. راکتورهای WWER,BWR,PWR از این دسته اند. نوع دیگر، راکتورهایی هستند که از گاز به عنوان خنک کننده، گرافیت به عنوان کند کننده و اورانیوم طبیعی یا کم غنی شده به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها به گاز- گرافیت معروفند. راکتورهای HTGR,AGR,GCR از این نوع می باشند. راکتور PHWR راکتوری است که از آب سنگین به عنوان کندکننده و خنک کننده و از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کند. نوع کانادایی این راکتور به CANDU موسوم بوده و از کارایی خوبی برخوردار می باشد. مابقی راکتورها مثل FBR (راکتوری که از مخلوط اورانیوم و پلوتونیوم به عنوان سوخت و سدیم مایع به عنوان خنک کننده استفاده کرده و فاقد کند کننده می باشد) LWGR(راکتوری که از آب سبک به عنوان خنک کننده و از گرافیت به عنوان کند کننده استفاده می کند) از فراوانی کمتری برخوردار می باشند. در حال حاضر، راکتورهای PWR و پس از آن به ترتیب PHWR,WWER,BWR فراوانترین راکتورهای قدرت در حال کار جهان می باشند.
به لحاظ تاریخی اولین راکتور اتمی در آمریکا بوسیله شرکت "وستینگهاوس" و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راکتور پایه اصلی و استخوان بندی تکنولوژی فعلی نیروگاههای اتمیPWR را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده، توسط شوروی و در ژوئن 1954در "آبنینسک" نزدیک مسکو احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت، تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال 1956 در انگلستان آغاز گردید. تا سال 1965 روند ساخت نیروگاههای اتمی از رشد محدودی برخوردار بود اما طی دو دهه 1966 تا 1985 جهش زیادی در ساخت نیروگاههای اتمی بوجود آمده است. این جهش طی سالهای 1972 تا 1976 که بطور متوسط هر سال 30 نیروگاه شروع به ساخت می کردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یک دلیل آن شوک نفتی اوایل دهه 1970 می باشد که کشورهای مختلف را برآن داشت تا جهت تأمین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هسته ای روی آورند. پس از دوره جهش فوق یعنی از سال 1986 تاکنون روند ساخت نیروگاهها به شدت کاهش یافته بطوریکه بطور متوسط سالیانه 4 راکتور اتمی شروع به ساخت می شوند.
کشورهای مختلف در تولید برق هسته ای روند گوناگونی داشته اند. به عنوان مثال کشور انگلستان که تا سال 1965 پیشرو در ساخت نیروگاه اتمی بود، پس از آن تاریخ، ساخت نیروگاه اتمی در این کشور کاهش یافت، اما برعکس در آمریکا به اوج خود رسید. کشور آمریکا که تا اواخر دهه 1960 تنها 17 نیروگاه اتمی داشت در طول دهه های 1970و 1980 بیش از 90 نیروگاه اتمی دیگر ساخت. این مسئله نشان دهنده افزایش شدید تقاضای انرژی در آمریکاست. هزینه تولید برق هسته ای در مقایسه با تولید برق از منابع دیگر انرژی در امریکا کاملا قابل رقابت می باشد. هم اکنون فرانسه با داشتن سهم 75 درصدی برق هسته ای از کل تولید برق خود درصدر کشورهای جهان قرار دارد. پس از آن به ترتیب لیتوانی(73درصد)، بلژیک(57درصد)، بلغارستان و اسلواکی(47درصد) و سوئد (8/46درصد) می باشند. آمریکا نیز حدود 20 درصد از تولید برق خود را به برق هسته ای اختصاص داده است.
گرچه ساخت نیروگاههای هسته ای و تولید برق هسته ای در جهان از رشد انفجاری اواخر دهه 1960 تا اواسط 1980 برخوردار نیست اما کشورهای مختلف همچنان درصدد تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی هسته ای می باشند. طبق پیش بینی های به عمل آمده روند استفاده از برق هسته ای تا دهه های آینده همچنان روند صعودی خواهد داشت. در این زمینه، منطقه آسیا و اروپای شرقی به ترتیب مناطق اصلی جهان در ساخت نیروگاه هسته ای خواهند بود. در این راستا، ژاپن با ساخت نیروگاههای اتمی با ظرفیت بیش از 25000 مگا وات درصدر کشورها قرار دارد. پس از آن چین، کره جنوبی، قزاقستان، رومانی، هند و روسیه جای دارند. استفاده از انرژی هسته ای در کشورهای کاندا، آرژانتین، فرانسه، آلمان، آفریقای جنوبی، سوئیس و آمریکا تقریبا روند ثابتی را طی دو دهه آینده طی خواهد کرد.
دیدگاههای اقتصادی و زیست محیطی برق هسته ای
جمهوری اسلامی ایران در فرایند توسعه پایدار خود به تکنولوژی هسته ای چه از لحاظ تأمین نیرو و ایجاد جایگزینی مناسب در عرصه انرژی و چه از نظر دیگر بهره برداریهای صلح آمیز آن در زمینه های صنعت، کشاورزی، پزشکی و خدمات نیاز مبرم دارد که تحقق این رسالت مهم به عهده سازمان انرژی اتمی ایران می باشد، بدیهی است در زمینه کاربرد انرژی هسته ای به منظور تأمین قسمتی از برق مورد نیاز کشور قیود و فاکتورهای بسیار مهمی از جمله مسایل اقتصادی و زیست محیطی مطرح می گردند.
دیدگاه اقتصادی استفاده از برق هسته ای
امروزه کشورهای بسیاری بویژه کشورهای اروپایی سهم قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را از انرژی هسته ای تأمین می نمایند. بطوریکه آمار نشان می دهد از مجموع نیروگاههای هسته ای نصب شده جهت تأمین برق در جهان به ترتیب 35 درصد به اروپای غربی، 33 درصد به آمریکای شمالی، 5/16 درصد به خاور دور، 13 درصد به اروپای شرقی و نهایتا فقط 74/0 درصد به آسیای میانه اختصاص دارد. بدون شک در توجیه ضرورت ایجاد تنوع در سیستم عرضه انرژی کشورهای مذکور، انرژی هسته ای به عنوان یک گزینه مطمئن اقتصادی مطرح است. بنابراین ابعاد اقتصادی جایگزینی نیروگاههای هسته ای با توجه به تحلیل هزینه تولید(قیمت تمام شده) برق در سیستمهای مختلف نیرو قابل تأمل و بررسی است. از اینرو در اغلب کشورها، نیروگاههای هسته ای با عملکرد مناسب اقتصادی خود از هر لحاظ با نیروگاههای سوخت فسیلی قابل رقابت می باشند.
بهرحال طی چند دهه گذشته کاهش قیمت سوختهای فسیلی در بازارهای جهانی، سبب افزایش هزینه های ساخت نیروگاههای هسته ای به دلیل تشدید مقررات و ضوابط ایمنی، طولانی تر شدن مدت ساخت و بالاخره باعث ایجاد مشکلات تأمین مالی لازم و بالا رفتن قیمت تمام شده هر واحد الکتریسیته در این نیروگاهها شده است. از یک طرف مشاهده میشود که طی این مدت حدود 40 درصد از هزینه های چرخه سوخت هسته ای کاهش یافته است و از سویی دیگر با توجه به پیشرفتهای فنی و تکنولوژی حاصل از طرحهای استاندارد و برنامه ریزیهای دقیق بمنظور تأمین سرمایه اولیه مورد نیاز مطمئن و به هنگام احداث چند واحد در یک سایت برای صرفه جوئیهای ناشی از مقیاس مربوط به تأسیسات و تسهیلات مشترک مورد نیاز در هر نیروگاه، همچنان مزیت نیروگاههای اتمی از دیدگاه اقتصادی نسبت به نیروگاههای با سوخت فسیلی در اغلب کشورها حفظ شده است.
سایر دیدگاههای اقتصادی در مورد آینده انرژی هسته ای حاکی از آن است که براساس تحلیل سطح تقاضا و منابع عرضه انرژی در جهان، توجه به توسعه تکنولوژیهای موجود و حقایقی نظیر روند تهی شدن منابع فسیلی در دهه های آینده، مزیتهای زیست محیطی انرژی اتمی و همچنین استناد به آمار و عملکرد اقتصادی و ضریب بالای ایمنی نیروگاههای هسته ای، مضرات کمتر چرخه سوخت هسته ای نسبت به سایر گزینه های سوخت و پیشرفتهای حاصله در زمینه نیروگاههای زاینده و مهار انرژی گداخت هسته ای در طول نیم قرن آینده، بدون تردید انرژی هسته ای یکی از حاملهای قابل دسترس و مطمئن انرژی جهان در هزاره سوم میلادی به شمار می رود. در این راستا شورای جهانی انرژی تا سال 2020 میلادی میزان افزایش عرضه انرژی هسته ای را نسبت به سطح فعلی حدود 2 برابر پیش بینی می نماید. با توجه به شرایط موجود چنانچه از لحاظ اقتصادی هزینه های فرصتی فروش نفت و گاز را با قیمتهای متعارف بین المللی در محاسبات هزینه تولید(قیمت تمام شده) برای هر کیلووات برق تولیدی منظور نمائیم و همچنین تورم و افزایش احتمالی قیمتهای این حاملها(بویژه طی مدت اخیر) را براساس روند تدریجی به اتمام رسیدن منابع ذخایر نفت و گاز جهانی مدنظر قرار دهیم، یقینا در بین گزینه های انرژی موجود در جمهوری اسلامی ایران، استفاده از حامل انرژی هسته ای نزدیکترین فاصله ممکن را با قیمت تمام شده برق در نیروگاههای فسیلی خواهد داشت.
دیدگاه زیست محیطی استفاده از برق هسته ای
افزایش روند روزافزون مصرف سوختهای فسیلی طی دو دهه اخیر و ایجاد انواع آلاینده های خطرناک و سمی و انتشار آن در محیط زیست انسان، نگرانیهای جدی و مهمی برای بشر در حال و آینده به دنبال دارد. بدیهی است که این روند به دلیل اثرات مخرب و مرگبار آن در آینده تداوم چندانی نخواهد داشت. از اینرو به جهت افزایش خطرات و نگرانیها تدریجی در مورد اثرات مخرب انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از کاربرد فرایند انرژیهای فسیلی، واضح است که از کاربرد انرژی هسته ای بعنوان یکی از رهیافتهای زیست محیطی برای مقابله با افزایش دمای کره زمین و کاهش آلودگی محیط زیست یاد می شود. همچنانکه آمار نشان می دهد، در حال حاضر نیروگاههای هسته ای جهان با ظرفیت نصب شده فعلی توانسته اند سالانه از انتشار 8 درصد از گازهای دی اکسید کربن در فضا جلوگیری کنند که در این راستا تقریبا مشابه نقش نیروگاههای آبی عمل کرده اند.
چنانچه ظرفیتهای در دست بهره برداری فعلی تولید برق نیروگاههای هسته ای، از طریق نیروگاههای با خوراک ذغال سنگ تأمین می شد، سالانه بالغ بر 1800 میلیون تن دی اکسید کربن، چندین میلیون تن گازهای خطرناک دی اکسید گوگرد و نیتروژن، حدود 70 میلیون تن خاکستر و معادل 90 هزار تن فلزات سنگین در فضا و محیط زیست انسان منتشر می شد که مضرات آن غیرقابل انکار است. لذا در صورت رفع موانع و مسایل سیاسی مربوط به گسترش انرژی هسته ای در جهان بویژه در کشورهای در حال توسعه و جهان سوم، این انرژی در دهه های آینده نقش مهمی در کاهش آلودگی و انتشار گازهای گلخانه ای ایفا خواهد نمود.
درحالیکه آلودگیهای ناشی از نیروگاههای فسیلی سبب وقوع حوادث و مشکلات بسیار زیاد بر محیط زیست و انسانها می شود، سوخت هسته ای گازهای سمی و مضر تولید نمی کند و مشکل زباله های اتمی نیز تا حد قابل قبولی رفع شده است، چرا که در مورد مسایل پسمانداری با توجه به کم بودن حجم زباله های هسته ای و پیشرفتهای علوم هسته ای بدست آمده در این زمینه در دفن نهایی این زباله ها در صخره های عمیق زیرزمینی با توجه به حفاظت و استتار ایمنی کامل، مشکلات موجود تا حدود زیادی از نظر فنی حل شده است و طبیعتا در مورد کشور ما نیز تا زمان لازم برای دفع نهایی پسمانهای هسته ای، مسائل اجتماعی باقیمانده از نظر تکنولوژیکی کاملا مرتفع خواهد شد.
از سوی دیگر بنظر می رسد که بیشترین اعتراضات و مخالفتها در زمینه استفاده از انرژی اتمی بخاطر وقوع حوادث و انفجارات در برخی از نیروگاههای هسته ای نظیر حادثه اخیر در نیروگاه چرنوبیل می باشد، این در حالی است که براساس مطالعات بعمل آمده احتمال وقوع حوادثی که منجر به مرگ عده ای زیاد بشود نظیر تصادف هوایی، شکسته شدن سدها، انفجارات زلزله، طوفان، سقوط سنگهای آسمانی و غیره، بسیار بیشتر از وقایعی است که نیروگاههای اتمی می توانند باعث گردند.
به هر حال در مورد مزایای نیروگاههای هسته ای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی صرفنظر از مسایل اقتصادی علاوه بر اندک بودن زباله های آن می توان به تمیزتر بودن نیروگاههای هسته ای و عدم آلایندگی محیط زیست به آلاینده های خطرناکی نظیر SO2,NO2,CO,CO2 ، پیشرفت تکنولوژی و استفاده هرچه بیشتر از این علم جدید، افزایش کارایی و کاربرد تکنولوژی هسته ای در سایر زمینه های صلح آمیز در کنار نیروگاههای هسته ای اشاره نمود.
در مجموع ارزیابیهای اقتصادی و مطالعات بعمل آمده در مورد مقایسه هزینه تولید(قیمت تمام شده) برق در نیروگاههای رایج فسیلی کشور و نیروگاه اتمی نشان می دهد که قیمت این دو نوع منبع انرژی صرفنظر از هزینه های اجتماعی، تقریبا نزدیک به هم و قابل رقابت با یکدیگر هستند. چنانچه قیمت مصرف انرژیهای فسیلی برای نیروگاههای کشور برمبنای قیمتهای متعارف بین المللی منظور شوند و همچنین در شرایطی که نرخ تسعیر هر دلار در کشور 8000 ریال تعیین گردد، هزینه تولید(قیمت تمام شده) هر کیلووات ساعت برق در نیروگاههای فسیلی و اتمی بشرح زیر می باشد.
مقایسه هزینه های اجتماعی تولید برق در نیروگاههای فسیلی و اتمی
بر اساس مطالعات به عمل آمده توسط وزارت نیرو در سال 1378 در خصوص تعیین هزینه های اجتماعی آلاینده های زیست محیطی مصرف سوختهای فسیلی در چند نیروگاه فسیلی مورد نظر در کشور، نتایج به دست آمده به شرح ذیل می باشد:
همچنین در تازه ترین مطالعه ای که برای تعیین هزینه های اجتماعی نیروگاههای هسته ای در 5 کشور اروپایی بلژیک، آلمان، فرانسه، هلند و انگلستان صورت گرفته است، میزان هزینه های اجتماعی ناشی از نیروگاههای هسته ای در مقایسه با نیروگاههای فسیلی بسیار پائین است. در این مطالعه هزینه های خارجی هر کیلووات ساعت برق تولیدی در نیروگاههای هسته ای در حدود
39/0 سنت( معادل 2/31 ریال) برآورده شده است. بنابراین در صورتیکه هزینه های اجتماعی تولید برق را در ارزیابیهای اقتصادی نیروگاههای فسیلی و هسته ای منظور نمائیم قطعا قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق در نیروگاه هسته ای نسبت به فسیلی بطور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد یافت.
به هر حال نیروگاههای فسیلی و هسته ای هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند و ایجاد هر یک متناسب با مقتضیات زمانی و مکانی هر کشور خواهد بود و انتخاب نهایی و تصمیم گیری در این زمینه می بایست با توجه به فاکتورهایی از قبیل عوامل تکنولوژیکی، ارزشی، سیاسی، اقتصادی و زیست محیطی توأما اتخاذ گردد. قدر مسلم ایجاد تنوع در سیستم عرضه و تأمین انرژی از استراتژیهای بسیار مهم در زمینه توسعه سیستم پایدار انرژی در هر کشور محسوب می شود. در این راستا با توجه به بررسیهای صورت گرفته، شورای انرژی اتمی کشور مصمم به ایجاد نیروگاههای اتمی به ظرفیت کل 6000 مگاوات در سیستم عرضه انرژی کشور تا سال 1400 هجری شمسی می باشد.
منبع : http://aeesiau.com/main/modules.php?name=News&file=article&sid=17
اول بگذارید در مورد دزد گیرهایی که روی در و پنجره نصب می شوند و با بازکردن آنها شروع به جیغ کشیدن می کنند را یک توضیحی بدهم. روی درب و پنجره سنسورهایی هستند که به باز و بسته شدن در حساسند. این سنسورها دو تکه دارند که یکی روی چهارچوب و دیگری روی قسمت متحرک در و پنجره و درست روبه روی هم نصب می شوند. تکه ثابت حاوی یک کلید خیلی ساده فنر دار و تکه متحرک دارای یک آهن رباست. وقتی در بسته است و این دو تکه روی هم قرار دارند. نیروی آهنربا بر کشش فنر غلبه می کند و کلید را بسته نگاه می دارد اما به محض باز شدن در و کنار رفتن آهنربا فنر قطعه متحرک کلید را بالا می کشد و اتصال را قطع می کند. جعبه کنترل که کلید به آن متصل است این تغییر وضعیت را احساس کرده و آژیر دزد گیر را به کار می اندازد.
اما با مزه ترین بخش ماجرا همان چراغ های قرمز یا چشم های الکترونیکی است که به حرکت اجسام حساسند و انواع ساده ترشان را احتمالا روی درب فروشگاه ها دیده اید. این سیستم ها در واقع یک رادار ساده است که از یک فرستنده و گیرنده امواج مایکروویو ( یا فراصوت) تشکیل شده اند. فرستنده بطور پیوسته تپ هایی از این امواج را تولید و در فضا منتشر می کند. این امواج به اجسام و موانع موجود در محیط برخورد می کند و قسمتی از بازتاب هایشان به طرف گیرنده باز می گردد و یک الگوی بازتاب ایجاد می کند که شکل آن به نوع و چیدمان اشیاء موجود بستگی دارد. حلا وقتی که شما در را باز می کنید و در معرض تابش امواج قرار می گیرید بدن شما با انعکاس بخش جدیدی از امواج به طرف گیرنده الگوی بازتاب را تغییر می دهد. گیرنده این تغییر را حس کرده و سیگنالی به جعبه کنترل می فرستد که آپیر را به صدا در می آورد. البته انواع جدید این حسگرها بجای تابش پیوسته امواج(روش فعال) از روش منفعل بهره می برند. حتما می دانید که اجسام گرم و از جمله بدن انسان به طور پیوسته از خود امواج مادون قرمز تابش می کنند. بنابراین می توان صرفا با یگ گیرنده IR الگوی امواج مادون قرمز محیط را ثبت و تغییرات آن را کنترل کرد. در این وضعیت افزایش ناگهانی و شدید امواج رسیده از یک نقطه می تواند به معنی ورود یک موجود زنده به محدوده امواج باشد. البته این سیستم کاستی هایی دارد از جمله اینکه با یک پوشش مناسب می توان امواج مادون قرمز را تا حد زیادی را فیلتر کرد و سنسور را فریب داد یا اینکه از یک دزد خونسرد استفاده کرد! به نظر من سیستم چاه و کاه مطمئن تر است!
با استفاده از هواي اطرافتان تلفن همراه خود را شارژ كنيد
دانشجويان بخش طراحي صنعتي در موسسه فناوري هند در دهلي موفق شدند توربيني را به تلفن همراه وصل كنند. اين توربين به شارژ كردن تلفن همراه حتي زمانيكه فرد در مسافرت است كمك مي كند.
وي در ادامه افزود:«اين توربين جريان الكتريسيته اي با فركانس 3 تا 4 وات توليد مي كند كه اين ميزان براي شارژ يك تلفن همراه كافي است.»
توربين طراحي شده ويژه كه ارزش آن 200 روپيه است داخل آزمايشگاه توسعه داده شده است و آنقدر كوچك است كه مي توان براحتي آن را در جيب نگهداري كرد. هدف اصلي اين دستگاه توسعه قابليت اتصال تلفن همراه در جايي است كه هيچ جريان الكتريسيته اي وجود ندارد . اين دستگاه قادر به ذخيره انرژي نيز هست اما مقدار آن بسيار كم است.
اين دستگاه براي مناطق ساحلي كه در آن هوا بدون وقفه جريان دارد بسيار مناسب است . اين تكنيك هنوز تجاري نشده است اما اين دانشگاه براي كمك به توليد انبوه اين وسيله توسط سازندگان طرحي را به وزارت علوم و فناوري پيشنهاد داده است .
آقاي كومار در پايان سخنان خود افزود:« اين وسيله به كاربران تلفن همراه كمك مي كند در حاليكه در اتوبوس، اتومبيل يا قطار هستند تلفن هاي خود را شارژ كنند. تنها كاري كه آنها بايد انجام دهند اين است كه توربين را در مقابل جريان باد قراردهند. اين دستگاه از انرژي باد براي حركت دادن توربين و در نتيجه توليد انرژي استفاده مي كند.»
دانشمندان نيز اعلام كردند كه دانشجويان همچنين از يك فنر در اين وسيله استفاده كرده اند كه از طريق يك دسته مي تواند انرژي را ذخيره كند. با اين شيوه مي توان هنگام قطعي برق تلفن را شارژ كرد .
وقتی مدار روشن میشود ابتدا حافظه RAM مدار چک میشود و وقتی همه چيز آماده بود LED قرمز روشن میشود به معنی اينکه مدار آماده دريافت فرمان است. برای آموزش مدار ابتدا شماره کلمه را از طريق صفحه کليد وارد کنيد (در اين لحظه LED قرمز خاموش خواهد شد) سپس کليد ≠ را فشار دهيد، حال مدار آماده دريافت صوت است لذا کلمه مورد نظر را از طريق ميکروفن برای مدار تکرار کنيد. مثلاً فرض کنيد کلمه شماره ۱ میخواهيم کلمه ”ايران“ باشد. پس کليد ۱ را فشار داده و سپس کلمه ايران را تلفظ ميکنيم. مدار تلفظ کلمه ايران را در مکان ۱ حافظه ذخيره میکند. کلمات ديگر را نيز به همين ترتيب میتوانيد به مدار آموزش دهيد.
تست مدار:
مدار تشخيص صدا بطور دائم به اصوات اطراف گوش میدهد و هرگاه کلمات موجود در حافظهاش را در بين صداهای شنيده شده بيابد شماره آن کلمه را روی نمايشگر نشان میدهد. از کاربردهای بسيار جالب اين مدار میتواند فرمانهای صوتی باشد. مثلاً بگوئيم ”کولر روشن“ و کولر روشن شود و ...
کدهای خطای مدار:
خطاهايی که برای مدار رخ میدهد بصورت کدهايی روی نمايشگر ظاهر میشود.
۵۵: يعنی کلمه شنيده شده خيلی طولانی است.
۶۶: يعنی کلمه شنيده شده خيلی کوتاه است.
۷۷: يعنی کلمه شنيده شده با کلمات موجود در حافظه Match نيست
يک محقق ايراني در دانشگاه پنسيلوانيا به کمک يکي از همکارانش نشان داده است که ميتوان با استفاده از پرتوهاي پلاسمايي اجسام را نامرئي کرد.
به گزارش آژانس خبرنگاران تكنولوژي ايران _ ايتكا ايده نامرئي کردن اجسام تا چندي پيش تنها در سطح داستانهاي تخيلي علمي نظير مرد نامرئي، اچ جي ولز، مطرح بود اما نادر انقطاع و آندرا آلو از دانشگاه پنسيلوانيا شيوهاي را پيشنهاد کردهاند که با استفاده از آن ميتوان با فناوريهاي موجود اجسام را تا حد زيادي غيرقابل رويت ساخت. به اعتقاد فيزيکدانان اين روش کاربردهاي متعددي در فناوريهاي نظامي مربوط به مخفي کردن و استتار اجسام خواهد داشت. در گذشته گروههايي از فيزيکدانان کوشيده بودند با روش موسوم به روش آفتاب پرست به استتار اشيا و ااجسام دست يابند. آفتاب پرست در زماني که بر روي يک شاخه قرار ميگيرد، براي پنهان کردن خود از چشم دشمنان بدنش را به رنگ شاخهاي که بر آن قرار دارد در ميآورد. به عنوان مثال ري آلدن از دانشگاه کاروليناي شمالي سيستمي از آشکارسازها و تابش کنندههاي نور را پيشنهاد کرد که براي پنهان کردن يک جسم نظير آپارات سينما صحنهاي را در پشت سر جسم تصوير ميکند و جسم يا شيء مورد نظر را در شلوغي آن صحنه از پيش چشم بيننده محو ميسازد. محققان دانشگاه توکيو نيز بر روي نوعي پارچه تحقيق ميکنند که بر همين مبنا عمل استتار را انجام ميدهد. در داخل اين پارچه دانههايي نظير رشته تسبيح کار گذارده شده که ميتواند صحنهاي را که بر روي آن تابنده ميشود منعکس سازد و جسمي را که اين پارچه بر آن پوشانده شده نظير بدن آفتابپرست به رنگ محيط درآورده و به اين ترتيب آن را نامرئي سازد. اما انقطاع و همکارش از روش موثرتري بهره گرفتهاند. در شيوه پيشنهادي آنها نوري که از جسم بازتابيده ميشود به حداقل کاهش مييابد و از آنجا که رويت اجسام تنها در هنگامي ميسر است که نور بازتابيده از آنها به چشم برسد در غياب اين بازتابش شيء يا جسم عملا نامرئي ميشود. جنبه اصلي در مدل پيشنهادي اين دو محقق استفاده از نوعي صفحه يا پرده از جنس پرتوهاي پلاسمايي است که با امواج بازتابيده شده از سطح جسم تداخل ميکنند و آنها را از بين ميبرند. پرتوهاي پلاسمايي از جنس امواج الکترونيکي چگال هستند که زماني به وجود ميآيند که الکترونهاي روي يک سطح فلزي با ضرباهنگ خاصي به حرکت درآيند. به گفته اين دو محقق لايهاي از اين ماده پلاسمايي ميتواند نور بازتابيده شده از سطح جسم را از بين ببرد البته به اين شرط که تواتر نور بازتابيده شده به تواتر تشديد پرتوهاي الکترونيکي نزديک باشد. به گفته انقطاع براي همه نورهايي که در طول موج مريي قرار دارند خود طبيعت بهترين سپر پلاسمايي را فراهم آورده. اين دو سپر عبارتند از پردهها يا سطوحي که از طلا يا نقره ساخته ميشوند. در مورد ديگر انواع طول موجها نظير مادون قرمز يا مايکروويو مي توان از ساختارهايي که به صورت مصنوعي و با ترکيب رديفهايي از سيمپيچها درست ميشوند براي ساختن سپر محافظ استفاده کرد. اين قبيل سپرها داراي خواص غيرمتعارف الکترومغناطيسي خواهند بود. محقق ايراني و همکارش با انجام محاسباتي نشان دادهاند اجسام کروي يا استوانهاي که با اين قبيل سپرها پوشيده شوند عملا نور بسيار کمي از خود باز ميتابند. در عمل زماني که اين اجسام در معرض نور مريي قرار داده ميشوند نوري که از آنها به چشم ميرسد آنقدر اندک است عملا ديده نميشوند. يک محدوديت اين فناوري آن است که هر سپر مخصوص تنها براي يک طول موج خاص کار ميکند و به عنوان مثال جسمي که در زير نور قرمز غيرقابل رويت شده اگر تحت پرتوهاي به رنگ سبز يا آبي قرار گيرد قابل مشاهده خواهد بود. نکته ديگر آنکه سپر نامرئي کننده زماني عمل ميکند که طول موج با تابيده شده نزديک ابعاد خود جسم باشد. به اين ترتيب در مورد نور مرئي از اين سپر تنها براي مخفي کردن اجسام ميکروسکوپي ميتوان استفاده به عمل آورد. اجسام بزرگتر تنها هنگامي از ديد پنهان ميشوند که پرتوهاي با طول موج بلندتر به آنها تابيده شود. بنابراين با اين فناوري نميتوان افراد يا خودروها را نامرئي کرد. اما انقطاع معتقد است که از اين فناوري ميتوان در زمينههاي ديگر نظير توليد موادي که از برق زدن و درخشش اجسام جلوگيري ميکنند استفاده به عمل آورد. اين سپرها همچنين ميتوانند مانع از تاثير نامطلوب نوري شوند که از اجسام ريز پراکنده ميشود و به اين ترتيب ميتوانند بازده ميکروسکوپها را افزايش دهند. يک کاربرد ديگر اين روش نامرئي کردن ماهوارهها در فضا است.
لینک پروژه استتار نوری یا همان نامرئی شدن (دانشگاه توکیو) در زیر معرفی شده است که در آن می توانید اطلاعات خوبی در این زمینه کسب کنید و چند کلیپ ویدئویی جالب از نامرئی کردن در آن هست. برای دیدن این مطلب سری بزنید به : Optical Camouflage
۱. زندگینامه : دکتر مصطفی چمران در سال ۱۳۱۱ در تهران متولد شد. تحصیلات ابتدایی را در مدرسه انتصاریه و دوران متوسطه را در دبیرستان های دارالفنون و البرز پشت سر گذاشت. سپس تحصیلات خود را در دانشکده فنی تهران ادامه داد و در سال ۱۳۳۶ به عنوان شاگرد ممتاز در رشته مهندسی برق الکترونیک فارغ التحصیل شد و یک سال نیز به تدریس در این دانشکده پرداخت. وی در نوجوانی در محافل اسلامی نظیر درس تفسیر مرحوم طالقانی در مسجد هدایت حضور داشت و از اولین اعضای انجمن اسلامی دانشگاه تهران بود. چمران در سال ۱۳۳۷ با استفاده از بورس تحصیلی شاگردان ممتاز عازم آمریکا شد و مدرک فوق لیسانس خود را از دانشگاه تگزاس دریافت کرد. سپس به دانشگاه کالیفرنیا در برکلی رفت و پس از انجام تحقیقات گسترده علمی در جمع معروفترین دانشمندان جهان مدرک دکترای خود را در رشته الکترونیک و فیزیک پلاسما -گرایش مهندسی گداخت هسته ای- با درجه ممتاز علمی دریافت کرد. موضوع رساله دکتر چمران بحث فیزیک پلاسما و مگنترونها بود که در آن زمان جدیدترین دانش روز در غرب شناخته می شد که پس از جنگ جهانی دوم مدت ها راکد مانده بود. تحقیقات چمران که در قالب رساله دکترای وی با عنوان باریکه الکترون در مگنترون با کاتد سرد ارائه شد جهس مهمی در این رشته پدید آورد و او را در زمره پیشتازترین دانشمندان روز دنیا قرار داد. دکتر پس از اتمام تحصیلات دانشگاهی در یکی از مراکز تحقیقاتی مرتبط با "ناسا" به نام آزمایشگاه بل که در زمینه قمرهای مصنوعی و موشک های هدایت شونده و رادارهای سه بعدی فعالیت داشت مشغول به کار شد و با وجود اینکه چندین دانشگاه از او برای تدریس حتی با درجه کامل استادی دعوت کرده بودند فعالیت های پزوهشی و تحقیقاتی را بر آنها ترجیح داد. در حالی که مورد غبطه بسیاری از دانشمندان آمریکایی بود در یک انتخاب سرنوشت ساز عازم مصر شد و در سال ۱۳۴۲ و در زمان جمال عبدالناصر به مدت ۲ سال آموزش های جنگ های چریکی را طی کرد سپس در سال ۱۳۴۵ به لبنان رفت و به کمک امام موسی صدر و شیعیان لبنان شتافت و "جنبش محرومان" و سازمان"امل" را پایه گذاری کرد. در تجدید حیات مدرسه صنعتی"جبل عامل" در لبنان نقش بسزایی داشت. دکتر پس از ۱۰ روز پس از پیروزی انقلاب اسلامی و بعد از ۲۱ سال هجرت به ایران بازگشت. تلاش خود را صرف تربیت نخستین گروه های پاسداران انقلاب در سعد آباد کرد و به عنوان معاون نخست وزیر در امور انقلاب به کردستان رفت و حماسه فراموش نشدنی مقاومت پاوه را خلق کرد. پس از این امام او را به وزارت دفاع منصوب کرد. در نخستین دوره مجلس شورای اسلامی از سوی مردم تهران به نمایندگی برگزیده شد و با شروع جنگ مجلس را ترک کرد و به عنوان نماینده امام در شورای عالی دفاع رهسپار جبهه های جنگ شد. در جنگ ابتکارات فراوانی انجام داد نظیر پنج شاخه های موسوم به خورشیدی که مانع عبور تانک می شد - کانال های دفاعی یا پمپ های آبی که آب را زیر پای دشمن می ریخت - خودروی شنیدار - موشک زیر آبی ۶ متری - زیر دریایی هجومی کوچک - پل سریع النصب چریکی و طرح ساخت خمپاره ۶۰ و ... وی با راه اندازی مرکز تحقیقات نظامی و واحد های مهندسی رزمی که با همکاری جمعی از استادان و دانشجویان دانشگاه انجام شد پایه گذار تحقیقات علمی صنعتی در وزارت دفاع بود. ... سرانجام در ۳۱ خرداد ۱۳۶۰ در منطقه دهلاویه هدف خمپاره دشمن قرار گرفت و فصل دیگری از حیات آگاهی بخش و انسان ساز خود را در تاریخ پر افتخار ایران آغاز کرد. درود ...
اي پاهاي من سريع و توانا باشيد، اي دست هاي من قوي و دقيق باشيد، اي چشم هاي من تيز بين و هشيار باشيد، اي قلب من اين لحظات آخر را تحمل كن. چند لحظه بيشتر با دقت و اراده صبور و توانا باش به شما قول مي دهم كه همه شما در استراحتي عميق و ابدي آرامش خود را براي هميشه بيابيد و تلافي اين عمر خسته كننده و اين لحظات سخت و سنگين را دريافت كنيد. چند لحظه ديگر به آرامش خواهيد رسيد. آرامشي ابدي. اما اين لحظات حساس؟ اين لحظات وداع با زندگي و عالم، لحظات لقاي پروردگار، لحظات رقص من در بربر مرگ بايد زيبا باشد. - دكتر چمران
همراه مرغ مهاجر پيغامي از گرمسير است
الذين امنوا وهاجروا و جاهدوا في سبيل الله باموالهم و انفسهم ...(توبه 20
آدم بعضي وقت ها كه قرآن مي خواند،چيزهايي مي بيند كه مدت ها فكر را مشغول مي كند.سؤالهاي مختلف است كه از همه گوشه و كنار ذهن به ميان مي دوند.خيلي وقت ها نمي تواني اهميت مطلبي را بفهمي نه كه نفهمي، ولي حداقل برايت غريب مي نمايد.حتما براي خودت هم بعد ها پيش مي آيد.
مدت ها "هجرت" يكي از همين سؤال هاي گنگ ذهنم بود.مي داني هيچ وقت نمي فهميدم چرا هر جا در قرآن حرف جهاد زده مي شود،هجرت هم پا به پايش و كنارش وجود دارد؟ پيش خودم فكر مي كردم چرا اينقدر به هجرت تاكيد مي شود؟ يعني بايد چكار بكنيم؟ و اين سؤالي بود كه تا وقتي دكتر را نشناختم ، جوابي برايش پيدا نكردم. دكتر و زندگي دكتر بود كه نشانم داد هجرت در اين روز و روزگار يعني چه. هجرتي دائمي ، از آن حياط كلي و حوض گرد كوچك ميانش به آن طرف عالم و بزرگترين دانشگاه ها ، تا هجرت به ميان خون و آتش و از آنجا به جايي كه آخرين مفرش انتظارش را مي كشيد
"هنگام وداع فرا رسيده است، شمعي بود از دنياي خود جدا شد و بر پهنه هستي عالم، قدم گذاشت.به دام عشق پروانه افتاد، اسير شد، سوخت و گرفتار شد.اما از خواب بيدار شد و هركس به سوي كار خويش رفت.همه رفتند و او را تنها گذاشتند.شمعي دورافتاده" - دكتر چمران
من نمي فهمم چرا هر وقت حرف لبنان رفتن دكتر مي شود، همه مي گويند دكتر فلان دانشگاه و چنين و چنان موقعيت شغلي در آمريكا را رها كرد؟ چرا هيچ كس نمي فهمد اينها در برابر چيزي كه دكتر از آن گذشت، هيچ است. آنهايي هم كه مي دانند خيلي هايشان فكر مي نند دكتر حق نداشت زن و فرزند را رها كند.نمي دانم چرا نمي فهمند دكتر براي فداكاري و ... به لبنان نرفت. نمي فهمند آتشي درون سينه اش روشن شده بود كه مي سوزاندش. نمي فهمند كه چيزي او را به رفتن و نماندن مي خواند. ما اسراي حال و لحظه برايمان عجيب مي نمايد كه كسي ماندن را تحمل نكند، به قول محمد كاظم كاظمي كه عنوان نوشته را هم از او وام گرفته ام، كسي از آن طرف كوه تو را مي خواند
قل ان كان ابائكم و ابنائكم و اخوانكم و ازواجكم و عشيرتكم و اموال اقترفتموها و تجاره تخشون كسادها و مساكن ترضونها احب اليكم من الله و رسوله و جهاد في سبيله فتربصوا.(24 توبه
چشم هاي خسته و نگران مرد روي صورت هاي كوچك بچه ها مي چرخد. چشم هايي كه تنها چشم هاي بيدار پناهگاه مدرسه صنعتي جبل عامل است.كودكاني كه گرد تا گرد مرد روي زمين خفته اند و مرد پدر همه آنهاست. چه اين كه بيشترشان ديگر در اين عالم كسي جز دكتر برايشان باقي نمانده
و دكتر به ميان خون و آتش رفت.امن .آسايش را رها كرد و دل به تشويش و اضطراب سپرد و تو فكر مي كني مي شود ادعاي دلدادگي كرد و در راحت زيست.اگر پاي به راه گذاشتي، بلا و مصيبت است كه از هر طرف راه بر تو مي بندد و غم است كه انيس و همراه روز و شبت مي شود و مرگ آرزويت.گر مرد رهي ميان خون بايد رفت ...
خدايا دردمندم.روحم از شدت درد مي سوزد.قلبم مي جوشد.اعماقم شعله مي كسد.بندبند وجودم از شدت درد صيحه مي زند.تو مرا در بستر مرگ آسايش بخش.خسته شده ام.پير شده ام، دل شكسته ام، نااميدم، ديگر آرزويي ندارم. خدايا بسوي تو مي آيم.تو مرا در جوار رحمت خود مسكني ده. - دكتر چمران
والذين جاهدوا فينا لنهدينهم سبللنا و ان الله لمع المحسنين (64 عنكبوت
اين وعده ابدي خداي رحيم است كه هر كه قدمي براي اوبرداشت ياري اش مي كند و دستگيرش مي شود. بارها شده است از خودم پرسيده ام كجاست سوسوي نور هايت تا راه را در اين بيابان پر وحشت نشان بدهد؟ ولي چه كمند مرداني كه آن يك گام را برمي ارند.باور كن اشتباه مي كنيم اگر فكر كنيم برداشتن آن گام كار كساني است از جنس ديگر.شايد فقط بايد يك قدم از خودمان فاصله بگيريم. چه بسيار سال ها كه تلاش مي كنيم اين مستحبات و واجبات را به جا آوريم و آن محرمات را ترك كنيم ولي آن يك گام را بر نمي داريم.براي برداشتن آن گام به چيزي بيش از اعمال احتياج است.چيزي از جنس شور و شوق.از جنس دل كندن و رهسپار شدن و دكتر راهي شد تا راهبري خود را به او نشان بدهد و راهنمايش شود.امام موسي صدر مردي كه آمد و چند گامي بر زمين به خلوص زد و دل هاي مشتاقان را لبريز مرحمت حق كرد
چشمه اي كوچك اما زلال و جاري براي تشنه لبان و چه زود رفت و حسرت ديدنش را در دلهاي خسته گذاشت
وصيت مي كنم ... وصيت مي كنم به كسي كه او را بيش از حد دوست دارم. به معشوقم، به امام موسي صدر، كسي كه او را مظهر علي مي دانم و وارث حسين. كسي كه رمز طايفه شيعه و افتخار آن و نماينده 1400 سال درد، غم، حرمان، مبارزه، حق طلبي و بالاخره شهادت است. آري به امام موسي وصيت مي كنم.- دكتر چمران
دكتر كف دستش را پر ز آب مي كند و سر گنجشك زخمي را نزديك آب مي كند. گنجشك ميان دست دكتر تكاني مي خورد. هنوز از برخورد با شيشه ماشين گيج است و نمي تواند پرواز كند. همه منتظرند دكتر سوار شود و بروند. ولي دكتر آرام آرام تا زير درختي كه نزديك جاده است مي رود. گنجشك را آرام روي شاخه درخت مي گذارد و بر مي گردد؛ انگار نه انگار همه منتظر وزير دفاع اند تا جلسه شوراي عالي دفاع تشكيل شود. نگاهش آرام است و مطمئن
حتما شنيده اي مي گويند آخرين چيزي كه از قلب مؤمن خارج مي شود،جاه است.دكتر وقتي بر مي گردد به مملكت خودش، وزير مي شود و نماينده مجلس و ... ولي براي كسي كه مسافر است و عادت ندارد به ماندن همه اينها جز منزلي در آخر راه نيست. دكتر خيلي آرام است. انگا مي داند كه به آخر سفر نزديك شده است . چه خالي دارد مسافر خسته اي كه سال ها راه رفته و مي شنود به مقصد نزديك شده و من تعجب مي كنم چرا برايمان شگفت انگيز مي نمايد اين كه دكتر مي داند چند صباح ديگر رفتني است. مگر جز اين است كه مرگ پايان آزمايشي است به نام زندگي و پايان راهي دور و دراز و خود تو مگر وقتي بعد از سفري دراز به وطن نزديك مي شوي، بوي خوش ديار خود را از خاك نمي شنوي
اي پاهاي من سريع و توانا باشيد، اي دست هاي من قوي و دقيق باشيد، اي چشم هاي من تيز بين و هشيار باشيد، اي قلب من اين لحظات آخر را تحمل كن. اي نفس مرا ضعيف و ذليل مگذار. چند لحظه بيشتر با دقت و اراده صبور و توانا باش به شما قول مي دهم كه همه شما در استراحتي عميق و ابدي آرامش خود را براي هميشه بيابيد و تلافي اين عمر خسته كننده و اين لحظات سخت و سنگين را دريافت كنيد. چند لحظه ديگر به آرامش خواهيد رسيد. آرامشي ابدي. ديگر شما را زحمت نخواهم داد. ديگر شب و روز استثمارتان نخواهم كرد. ديگر به شما بي خوابي نخواهم داد و شما ديگر از خستگي فرياد نخواهيد كرد. از درد و شكنجه جه نخواهيد زد. از گرسنگي و گرما و سرما شكوه نخواهيد كرد و براي هميشه در بستر نرم خاك آرام و آسوده خواهيد بود؛ اما اين لحظات حساس؟ اين لحظات وداع با زندگي و عالم، لحظات لقاي پروردگار، لحظات رقص من در بربر مرگ بايد زيبا باشد. - دكتر چمران
ارتباط اينترنتي باند پهن از طريق جريان برق با يك تراشه
شركت صنعتي الكتريكي ماتسوشيتا تراشه جديدي ساخته است كه با كمك آن ميتوان از طريق پريز معمولي برق ارتباط اينترنتي باند پهن برقرار كرد.
به گزارش ايرنا به نقل از پايگاه اينترنتي آسوشيتدپرس، با ساخت اين تراشه ديگر نيازي به ارتباط به شبكه بيسيم و كابل Ethernetنخواهد بود.
با آنكه دستگاههايي با اين قابليت پيشتر هم ساخته شده است، اما محصولاتي كه اين تراشه در آنها نصب شده است ميتوانند از طريق پريز برق به شبكه باند پهن اينترنت متصل شوند.
شركت ماتسوشيتا به فناوري دست يافته است كه از سيم كشي برق خانگي نه تنها براي ارسال الكتريسيته بلكه براي ارسال دادهها هم ميتوان استفاده كرد.
اين فناوري در برخي نقاط مانند آمريكا ابداع شده است، اما سامانه ماتسوشيتا از اين نظر كه اطلاعات باند پهن را با سرعت ۱۷۰مگابايت در ۳ ثانيه ارسال ميكند و از Ethernetسريعتر است منحصر بفرد است.
مزيت اين فناوري دسترسي آسان به پريز برق است. درحال حاضر پريز باند پهن همه جا در دسترس نيست حتي در خانههايي كه ارتباطات باند پهن دارند.
در خانههايي كه شركت ماتسوشيتا براي آينده مدنظر دارد مردم ميتوانند در تمام اتاقهاي خانه كه پريز برق داشته باشد به تماشا و دريافت فيلمهايي با كيفيت عالي بپردازند.
تنها كاري كه فرد بايد انجام داد قرار دادن دوشاخه تلويزيون يا ساير دستگاهها در داخل پريز برق براي ارتباط فوري به باند پهن است كه امكان ارسال سريعتر اطلاعات آن لاين در مقايسه با ارتباطات تلفني را فراهم ميآورد.
ماتسوشيتا اميدوار است درنهايت يخچالها، تلويزيونها و محصولاتي مجهز به اين تراشه به بازار عرضه كند.
يخچال متصل به شبكه اينترنت به كاربر امكان ميدهد از طريق لپ تاپ يا تلفن همراه از موجودي مواد غذايي در يخچال اطلاع يابد. همچنين فرد ميتواند زماني كه بيرون از خانه بسر ميبرد از اين تراشه براي خاموش يا روش كردن ماشين لباسشويي يا دستگاه تهويه هوا استفاده كند.
درحال حاضر حتي در خانههايي كه ارتباط فيبر نوري فراهم است در تمام اتاقها پريز باند پهن وجود ندارد.
با ساخت اين تراشه با استفاده از هر پريز برقي ميتوان از اينترنت باندپهن بهرهمند شد.
اين فناوري قرار است در نمايشگاه فناوري الكترونيك (" (CEATECسيتك" كه ماه آينده در ژاپن گشايش مييابد عرضه شود.
پيش بيني ميشود اين فناوري در اروپا و آمريكا بيشتر از ژاپن پذيرفته شود. در ژاپن براي استفاده از خطوط انتقال برق مقررات سختگيرانهاي حاكم است.
ايده خلاقانه يك محقق جوان ايراني براي توليد انرژي برق از صوت
شروين تقوي، دانشجوي دكتري مهندسي برق دانشگاه Caltech با طراحي سيستم توليد انرژي برق از امواج صوتي براي تحقق ايده خلاقانه استفاده از صوت به عنوان منبعي پاك و ارزان براي توليد انرژي تلاش ميكند.
به گزارش خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، در طرح پيشنهادي وي، يك آنتن بشقابي صداهاي بلند فرودگاهها يا بزرگراهها را از طريق ميكروفن به جريان الكتريكي تبديل ميكند كه اين جريان پس از يكسو سازي در يك خازن بزرگ ذخيره شده و به عنوان يك منبع تغذيه الكتريكي مورد استفاده قرار ميگيرد.
اين پژوهشگر جوان ايراني كه طرح ابتكاري خود را سالها پيش در نمايشگاه اختراعات سوئيس ارائه كرده است، علاوه بر اين طرح، اختراعات متعددي در زمينه سيستمهاي ليزري و اپتيك دارد كه از سوي مؤسسه تكنولوژي كاليفرنيا (دانشگاه Caltech) ثبت شده و چشمانداز بسيار روشني براي اين ابداعات در جايگزيني سيستمهاي موجود اپتيكي ترسيم شده است.
شروين تقوي لاريجاني كه داراي ديپلم دانشگاه Orsay پاريس و فوق ليسانس مهندسي الكترونيك از دانشگاه كلتك آمريكا است، در سن 20 سالگي در نمايشگاه بينالمللي اختراعات در ژنو به دليل اختراع سيستم استفاده از نويزهاي صوتي در توليد برق به دريافت مدال نقره نايل شد.
تقوي در گفتوگو با خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا) درباره ايده خلاقانه خود مبني بر استفاده از صوت به عنوان منبع انرژي گفت: من 16 سال داشتم و در دبيرستان بودم كه موقعي كه معلم فيزيك درس ميداد به فكرم رسيد كه چرا به صوت و انرژيهاي اكوستيك به عنوان يك منبع انرژي فكر نكنيم.
انسان همواره به صوت با دو ديد نگاه كرده است، يكي به عنوان يك علامت (سيگنال) كه بهتر است اين سيگنال هر چه تميزتر باشد و دوم به عنوان يك عامل مزاحم و آلاينده كه بايد از آن اجتناب كرد.
من همان موقع به فكرم رسيد كه اين عامل مزاحمت برعكس ميتواند بسيار مفيد واقع شود به اين صورت كه از آن به عنوان يك منبع توليد انرژي كه در زندگي انسان امروزي نقشي حياتي دارد استفاده كرد.
وي خاطرنشان كرد: از همان موقع نيروي خود را به كار بردم كه چه طور ميتوان اين ايده را عملي كرد و سرانجام موفق به ارائه سيستم سادهاي در اين زمينه شده و آن را به اداره ثبت اختراعات فرانسه ارائه كردم. پس از اين اين كه تحقيقات كامل توسط اداره ثبت انجام شد و معلوم شد كه اين عقيده جديد است مورد توجه دولت و ارتش فرانسه واقع شد كه كل هزينه ثبت را دولت پرداخت.
جديد بودن ابتكار من اين بود كه صوت (صداها و تمامي امواج اكوستيك) نه علامت (سيگنال) است و نه يك مزاحمت بلكه صوت ميتواند يك منبع انرژي باشد.
تقوي تصريح كردم: سيستم سادهاي كه من طراحي كردم اين توانايي را داشت كه امواج اكوسيتك را به برق تبديل كند بدون اينكه به هيچ انرژي ديگري نياز باشد بدين ترتيب انسان ميتواند به صورت رايگان از صوت انرژي بگيرد به علاوه در طبيعت منبعهاي صوتي خيلي زيادي است كه يكي از آنها همين شهر تهران است.
وي در گفتوگو با ايسنا خاطرنشان كرد: علاوه بر اين نبايد از ياد ببريم كه انسان فقط يك رنج محدود انرژي اكوستيك را ميشود. در طبيعت رنجهاي ديگري از صوت وجود دارد كه به دليل فركانس آن توسط ما قابل شنيدن نيست مثل طيفهايي از صوت كه برخي حيوانات در مواردي مثلا قبل از زلزله ميشنوند و ميتواند بسيار پرانرژي نيز باشد، بنابراين حتي اگر سيستم ابداعي امروز نتواند انرژي زيادي توليد كند، قطعا در آيندهاي نه چندان دور با تكميل آن و دستيابي به منابع صوتي ديگر ميتوان به توليد مقدار قابل توجهي انرژي با اين سيستم اميدوار بود.
تقوي درباره مزاياي استفاده از اين سيستم گفت: جالب بودن انرژي صوتي اين است كه يك انرژي تميز است و مواد زايدي بر جاي نميگذارد. در حال حاضر يكي از جديترين مشكلاتي كه در استفاده از منابع نوين انرژي از جمله انرژي هستهيي وجود دارد مساله زبالههاي برجاي مانده از آن است براي همين است كه مركز آزمايشهاي اتمي ITER سعي دارد كه از واكنش Fusion انرژي بگيرد كه ماندگاري راديواكتيويته آن بسيار كمتر از سيستمهاي رايج هستهيي است. با اين حال چه در سيستم جديد و چه در راكتورهاي موجود همچنان با تكنيكهايي بسيار پيچيده و خطرناك سروكار داريم.
اين دانشجوي ايراني موسسه فنآوري كاليفرنيا درباره بازتاب ارائه اين طرح و برخورد دانشمندان با اين ايده بنيادي در توليد انرژي گفت: پس از ثبت اختراع با هزينه دولت فرانسه به نمايشگاه اختراعات سوييس كه بزرگترين و مهمترين نمايشگاه مخترعين دنياست دعوت شدم. در اين نمايشگاه بيش از هزار مخترع از تمام كشورهاي معتبر دنيا حضور داشتند كه من با بيست سال سن جوانترين شركتكننده نمايشگاه بودم. اين طرح بسيار مورد توجه بازديد كنندگان و رسانههاي گروهي بينالمللي قرار گرفت به طوري كه وقتي صدر اعظم سوئيس به همراه وزير نيروي آن كشور و شهردار ژنو براي بازديد نمايشگاه آمدند و شنيدند كه جوانترين مخترع در نمايشگاه چنين عقيده نويني ارائه كرده به ملاقات من آمدند و بخش اعظم ديدار آنها به صحبت درباره اين طرح گذشت كه گزارش آن در شبكههاي راديو تلويزيوني و مطبوعات نيز پخش شد. با وجودي كه من به عنوان يك فرانسوي به نمايشگاه دعوت شده بودم خودم را به تمامي شخصيتها و رسانهها يك ايراني معرفي كردم.
وي خاطرنشان كرد: پس از اين كه من براي اولين بار اين ايده را كه ميتوان از صوت به عنوان منبع انرژي توجه كرد نشان دادم و مطبوعات آن را منتشر كردند، كشورهاي پيشرفته به اين مساله پي برده و اين ايده را دنبال كردند و تحقيقات زيادي را در اين زمينه آغاز كردند و در اين ارتباط تماسهاي زيادي با گروههاي تحقيقاتي در كشورهاي مختلف دارم.
تقوي اضافه كرد: هر اختراع به مرور زمان تكميل ميشود و نبايد انتظار داشت كه اولين اختراع تكميل باشد. يك مثال اختراع چرخ است كه به نظر من مهمترين اختراع انسان است. اين اختراع را بشر اوليه هزاران سال پيش و قبل از ايجاد هرگونه تمدن انجام داد ولي هنوز چرخهاي مختلف و كاملتري ارائه ميشود.
وي در ادامه گفتوگو با ايسنا يكي ديگر از مزاياي سيستم تبديل صوت به انرژي برق را قابليت ذخيرهسازي انرژي در آن عنوان و خاطرنشان كرد: در اين سيستم تبديل صوت به انرژي برق به كمك transducteur صورت ميگيرد و آن را به كمك يك Circuit electric در يك باتري كه ميتواند يك خازن باشد ذخيره ميشود.
transducteur دستگاهي است كه انرژي صوت(اكوستيك) راكه امواجي مكانيكي است به انرژي برق تبديل ميكند.
تقوي تصريح كرد: ميكروفنها به يك نوع از اين دستگاه ميكروفن است كه البته با سيستم ما بسيار تفاوت دارد.
هدف ميكروفن اين است كه تميزترين علامت(سيگنال) ممكن را بدهد نه بيشترين انرژي را ، براي همين هم هست كه ساخت بعضي از اين ميكروفنها سخت و گران است و بعضي ميكروفنها از منابع برقي ديگر كمك ميگيرند. در كاربردي كه من پيشنهاد كردم هدف اين است كه بالاترين انرژي برقي را از اين سيستم بگيريم و كاري به كيفيت سيگنالي كه ميكروفن ميدهد نداريم.
وي در ادامه درباره منابع احتمالي انرژي صوتي كه ميتوان براي توليد انرژي فراوان گفت: من چند سال پيش اين فرضيه را مطرح كردم كه اگر انسان به نظريه «بيگ بنگ» و سياهچاله اعتقاد دارد پس بايد منبعهاي صوتي كه نتيجه آنها است در فضا وجود داشته باشد.
بعد از آن خيلي كشورهاي پيشرفته به اين فكر افتادند كه شايد در فضا صدا وجود داشته باشد و خيلي جالب است كه چند وقت پيش يك گروه در ناسا به آن پي برد.
اين دانشجوي مبتكر ايراني در پايان درباره ساير اختراعات و ابداعات خود به ايسنا گفت: من بعد از اتمام تحصيلات مهندسي در فرانسه به Caltech (مؤسسه فناوري كاليفرنيا) آمدم و تحصيلات و تحقيقات خود را در زمينه اپتيك ادامه دادم. تحقيقات من بر ليزرهاي نيمه هادي قابل تنظيم جهت استفاده در ارتباطات و سنجش از دور متمركز شده و در اين راستا با استفاده از يك رزوناتور ( ارتعاش دهنده) جديد كه پيش از اين اختراع كرده بودم موفق به ابداع دهها نوع جديد از اين ليزرها شدم كه تمامي آنها به عنوان اختراع توسط دانشگاه Caltech به ثبت رسيدهاند.
به علاوه اين اختراعات، طرحها و اختراعات ديگري را نيز در زمينه سنجش از دور و ارتباطات ماهوارهيي دنبال ميكنم.
گفتوگوي ايسنا با مهندس تقوي، دانشجوي دانشگاه Caltech و مبدع طرح توليد انرژي برق از صوت
ساختمان ترانسفورماتور
منبع : دانشنامه رشد
