پروژه لیزر در اسپکتروسکوپی
فهرست مطالب
مقدمه 5
نگاه اجمالی 6
دیدکلی 6
ریشه لغوی Laser
تاریخچه 7
سیر تحول و رشد 8
سازوکار لیزر 9
گونههای لیزر 9
ساختار لیزر 9
نمونه هایی از بسترهای مختلف تشدید کننده شامل موارد زیر هستند 10
نمونه هایی از بسترهای لیزری جامد شامل 10
اسکن میکروسکوپی لیزری هم کانون 11
تشکیل تصویر 12
ارتقاء کیفیت با بکارگیری اصول هم کانونی 13
در روشscm 13
LASEK در مقابل LASIK
ایمنی در لیزر 15
دسته بندی 15
رهنمودها 16
RGB
ایمنی الکتریکی 19
ساختار لیزر 19
لیزر مخفف عبارت 19
فصل 2 تقسیم بندی لیزرها
تقسیم بندی لیزرها 21
طبقه بندی لیزر در حالت کلی 21
لیزر پیوسته کار 21
لیزر پالسی 21
همدوسی زمانی لیزر 21
همدوسی مکانی لیزر 22
تکفامی 23
تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی 23
پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از 23
انواع لیزر 24
لیزر حالت جامد 24
لیزر گازی 24
لیزر مایع 25
لیزر نیم رسانا 25
لیزر شیمیایی 25
لیزر کیلیتی 25
کاربردهای لیزر 26
فصل3 لیزر در اسپکتروسکوپی
1 ـ تعریض طبیعی خط 28
2 ـ تعریض برخوردی 28
3 ـ تعریض دوپلری 28
4 ـ تعریض زمان پرواز 29
تبدیل فرکانس 30
الف ـ تبدیل با لیزر رنگینه ای 30
ب ـاپتیک غیر خطی 30
جابجایی رامان 31
طیف بینی جذبی 32
1-طیف بینی برانگیختی 34
2 ـ طیف بینی یونشی 35
3ـ طیف بینی عدسی شدن گرمایی 36
4 ـ طیف بینی فوتوآکوستیکی 38
5 ـ طیف بینی اپتوگالوانی 40
فصل4 الکترونیک طول یاب ها
الکترونیک طول یاب ها 43
یاد آوری برخی اصول اولیه 43
اختلاف فاز یاب الکترومکانیکی (ممیز فاز) 46
شکل (5-1) 46
نیمه هادیها –دیودها 47
شکل (5-2) 48
شکل (5-3) 49
شکل (5-4) 50
شکل (5-5) 51
نوسانسازها (اسیلا تورها) 52
منبع اشعه لیزر 54
شکل (5-6) 55
شکل (5-7) 56
آنتن ها 57
(شکل 5-8) 58
فصل5 استفاده از لیزر در فاصلهیابی
استفاده از لیزر در فاصلهیابی 59
لیزر و کاربرد آن در نقشه برداری 59
فاصله یا بهای لیزری 61
بررسی سنجنده های فعال و غیرفعال 62
انواع سنجنده های فعال 62
انواع سنجنده های LIDARوکاربرد های ان 62
طبقه بندی اطلاعات Geo Spatial 63
انواع سنجنده ها 63
سنسورهای فعال غیر تصویری 64
سنجنده های رادار التیمتری 64
روند پیدایش سنسور ها 65
مزایای تصاویر انالوگ هوایی 65
معایب تصاویر انالوگ هوایی 66
معایب تکنولوژی CCD 66
کارایی ماکرویو اسکنرهای غیرفعال 67
معایب سیستم های ماکرویو اسکنرهای غیر فعال 67
سنجنده های فعال 68
معایب سنجنده های فعال 68
مزایای سیستم SLAR and SAR 68
معایب سیستم SLAR and SAR 69
مزایای سنجنده های لیزری و LIDAR
مزایای رادار آلتیمتری 70
محدودیتهای رادار آلتیمتری 70
سیستمهای لیدار 71
طراحی یک سیستم لیدار برای بررسی پارامترهای مشخصه ابر 71
فصل6 کاربردهای لیزر 73
کاربرد لیزر در دندانپزشکی 73
اصول کلی درمان لیزرهای کم توان 74
پارامترهای درمانی عبارتند از 75
روش های درمانی عبارتند از 76
نور لیزر برای روشنایی 78
استفاده از لیزر در فاصلهیابی 78
استفاده از لیزر در هوانوردی و دریانوردی 79
کاربرد لیزری در نوسازی صنعت 79
سلاحهای لیزری و نحوه مقابله با سلاحهای لیزری 80
جوشکاری فلزی توسط لیزر 81
لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند 2-10kw
منابع 83
مقدمه
لیزر این نور شگفت از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر ، آنرا از نورهای ایجاد شده از سایر منابع متمایز میسازد. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر ، به خواص مشخصه آن پی برده شد. و ما بصورتی گزینشی به این خواص از ماهیت فرآیند لیزر میپردازیم که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده ، در علوم مختلف بخصوص صنعت و پزشکی و ... ایجاد کرده است. به جرأت میتوان گفت پیشرفت علوم بدون تکنولوژی لیزر امکان پذیر نیست.
شاید مهترین بخش فیزیک اتمی بحث مربوط به فیزیک لیزر باشد
می دانید که با دادن انرژی به الکترونهای یک اتم می توان آنها را به مدارهای بالاتری برد. (حتماً با این تصویر کلاسیک که الکترون ها مدارهایی با انرژی مشخصی به دور هسته وجود دارند، آشنایید.) اما این خانه جدید برای الکترونها خیلی وضعیت پایداری ندارد و الکترونها ترجیح می دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خودشان برگردند. این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص آزاد می شود. یعنی یک واحد انرژی ... اما می دانید که نور از همین فوتونها ساخته می شود. پس اگر با تعداد زیادی از اتمها به طور هم زمان این کار را انجام دهیم، می توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم. علاوه بر اینکه با روشهایی و دقت هایی می توان پرتوهای هم فاز تولید کرد. زیاد نمی خواهیم راجع به لیزر و ویژگیهای آن توضیح دهیم اما همین مهم است که بدانیم که این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است. کلمه لیزر که انگلیسی آن "LASER" است مخفف عبارت شدت بخشی نور با استفاده از انتشار تحریک شده تابش است.
(Light Amplification by the stimulated Emission of Rodiation)
اما سوال مهم این است که برای داشتن لیزر با ویژگیهای خاص از اتمهای چه موادی، در چه شرایطی (غلظت، دما، فشار، ......) می توان استفاده کرد.
پاسخ بیشتر این سوالات در آزمایشگاه به دست می آیند، پس فیزیک لیزر جزو مباحث تجربی فیزیک جای می گیرد.در ایران نیز مراکزی چون مرکز تحقیقات لیزر، سازمان انرژی اتمی و ... مهمترین مراکزی هستند که پذیرای فیزیکدانان اتمی و لیزر هستند.
آنچه که سبب می شود پرتو لیزر از نورهای دیگر متمایز شود در حقیقت ویژگیهای منحصر بفرد آن است که در هیچ منبع نوری دیگر یافت نمی شود. چهار ویژگی عمده لیزر عبارتند از
1همدوسی 2- تک رنگی 3- واگرایی کم 4- موازی بودن پرتو
نگاه اجمالی
لیزر کشفی علمی میباشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه برداری و چاپ مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید میکند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است
دیدکلی
از هنگام بوجود آمدن لیزر به علت دارا بودن محسنات خلوص فرکانسی ، پهنای باند و سیع ، راستاوری خوب و غیره ، بررسی موارد کاربرد آن به عنوان حامل در مخابرات و در نتیجه بکار گیری محاسن فوق تا کنون ادامه داشته است. در ابتدا گفته میشد به علت اینکه فرکانسها صدها هزار برابر میشود (حدود 105 برابر) ، تعداد کانالها افزایش مییابد که با ارزیابی خوشبینانه تری توام گشته است. استفاده از نور در مخابرات با پیدایش انسان شروع شد و بعد از اختراع لیزر ، دانشمندان توجه خاصی به استفاده از نور جهت انتقال اطللاعات مبذول داشتند. استفاده از لیزر نیم رسانا و تار نوری با تلفات کم از پیشرفتهای مهم در این خصوص بوده است
ریشه لغوی Laser
کلمه لیزراز حروف ابتدای عبارت "تقویت نور بوسیله گسیل القایی تابش"
(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
در لاتین ساخته شده است که معمولاً در طول موجهای مادون قرمز نزدیک ، مرئی و ماورای بنفش طیف الکترومغناطیس میباشد. به گسیلهای لیزر گونه طول موجهای بلندتر ناحیه میکروویو "میزر"گفته میشود. لیزر اصولاً به منبع نور همدوس و تکرنگ گفته میشود
تاریخچه
میمن برای نخستین بار لیزر یاقوت را در سال 1959 ساخت.پس از دو سال آقای ایمان اخوان، دانشمند ایرانی برای نخستین بار لیزر گازی هلیوم- نئون را ساخت.
از حدود سال 1966 لیزر نیم رسانا در مخابرات نوری در ژاپن و آمریکا مورد توجه قرار گرفت و نسبت به امکان مد گردانی مستقیم آن تا فرکانسهای فوقالعاده زیاد شناخت حاصل شده است.
پیشنهاد استفاده از گسیل القایی از یک سیستم با جمعیت معکوس برای تقویت امواج میکروویو بطور مستقل بوسیله وبر ،جوردون،زیگر،باسو،تانز و پروخورو داده شد. اولین استفاده عملی از چنین تقویت کنندههایی توسط گروه جوردون ، زیگر و تاونز در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد.این گروه نام میزر را که از ابتدای حروف تشکیل شده بود برای آن برگزیدند
"Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation"
اولین میزر با استفاده از گذار میکروویو در مولکولهای آمونیاک ساخته شد. در سال 1958 اولین بار پیشنهاد فعالیت میزر در فرکانسهای نوری در مقالهای توسط اسکاولو و تاونز داده شد.
در سال 1960 یعنی کمتر از دو سال دیگر ، میلمن موفق به ساخت لیزر پالسی یاقوت شد. این لیزر کارکه لیزر گازی هلیوم نئون بود، در سال 1961 توسط علی جوان ایرانی ساخته شد. در سال 1962 نیز پیشنهاد لیزرهای نیمه هادی مطرح گردید.
سیر تحول و رشد
با پیشرفت روزافزون مکانیک کوانتومی و جنبههای ذرهای نور و تولید آینههایی با توان بالا دانشمندان لیزرهایی را با توان خروجی بهتر(لیزرهای توان بالا) و همدوسی بالاتر ساخته شدند.
اختراع لیزر به سال 1958 با نشر مقالات علمی در رابطه با میزر اشعه مادون قرمز و نوری بر میگردد. نشر مقالات مذکور سبب افزایش تحقیقات علمی توسط دانشمندان در سر تا سر جهان گردید. در بخش ارتباطات نیز کارشناسان توانایی لیزر را که جایگزین ارسال یا مخابره الکتریکی شود، تأیید نمودند. اما اینکه چگونه پالسها را مخابره نمایند، مشکلات زیادی را بوجود آورد. در سال 1960 دانشمندان پالس نور را مخابره نمودند، سپس از لیزر استفاده کردند. لیزر ، نور خیلی زیادی را تولید نمود که بیش از میلیونها بار روشنتر از نور خورشید بود. متأسفانه پرتو لیزر میتواند خیلی تحت تأثیر شرایط جوی مثل بارندگی ، مه ، ابرهای کم ارتفاع ، چیزهای موجود در آزمایشهای مربوط به هوا از قبیل پرندگان قرار گیرد.
دانشمندان نیز طرحهای جدیدی را جهت حمایت نور از برخورد با موانع را پیشنهاد نمودند. قبل از اینکه لیزر بتواند سیگنالهای تلفن را ارسال دارد. اختراع مهم دیگر موجبر فیبر نوری بود که شرکتهای مخابراتی برای ارسال صدا ، اطلاعات و تصویر از آن استفاده میکنند. امروزه ارتباطات الکترونیکی بر پایه فوتونها استوار میباشد. تکنولوژی تسهیم طول موج یا رنگهای مختلف نوری برای ارسال تریلیون بیت فیبر نوری استفاده میکند.
بعد از اینکه لیزر دی اکسید کربن در سال 1964 اختراع شد کاربرد لیزر در زمینههای پزشکی خیلی توسعه یافت و برای جراحان این امکان را فراهم نمود تا بجای استفاده از چاقوهای جراحی از فوتون استفاده نمایند. امروزه لیزر میتواند وارد بدن گردد، اعمال جراحی را انجام دهد، در صنایع و در کارهای ساختمانی ، در وسایل نظامی و غیره کاربردهای فراوان آنرا میتوان مشاهده نمود.
سازوکار لیزر
نخست لازم است تا به محیط فعال لیزری به نحوی انرژی داده شود. به این عمل پمپاژ لیزر میگویند. عمل پمپاژ به روشهای گوناگونی صورت میگیرد که میتوان به پمپاژ نوری، پمپاژ الکتریکی، پمپاژ توسط لیزرهای دیگر (پمپاژ لیزری)و جز اینها نام برد.
گونههای لیزر
لیزرها را براساس مواد لیزرزا به چند گروه زیر بخش بندی میکنند لیزرهای جامد، لیزرهای گازی، لیزرهای مایع یا رزینه، لیزرهای الکترون آزاد و لیزرهای نیمه رسانا لیزرها را بر پایه خروجی آنها به دو دسته لیزرهای تپی و لیزرهای پیوسته کار تقسیم بندی میکنند. غالبا لیزرهای توان بالا را از نوع تپی (پالسی) میسازند.
ساختار لیزر
یک سیستم لیزری عموما از سه بخش عمده تشکیل شده است
منبع انرژی ( که معمولا یک پمپ و یا یک منبع مشابه است)بستر تشدید کننده یا بستر لیزر
آینه و یا مجموعهای از آینه ها که یک افزایش دهندهٔ نوری را تشکیل میدهند.
یک منبع پمپی قسمتی است که انرژی لازم را برای سیستم لیزری فرآهم میکند. نمونه هایی از منابع پمپی شامل تخلیه کنندههای الکتریکی، لامپهای درخشنده، لامپهای جرقه ای، نور لیزرهای دیگر، واکنشهای شیمیایی و حتی وسایل انفجاری میباشند. نوع منبع پمپ مورد استفاده اصولا بستگی به بستر تشدید کننده دارد و این بستر است که عموما تعیین میکند چه میزان انرژی بایستی به بستر منتقل شود. یک لیزر هلیوم- نئونی در مخلوط گاز هلیوم - نئون از تخلیهٔ الکتریکی استفاده میکند و لیزر یاقوتی از نوری که از لامپ درخشندهٔ زنونی ساطع شده متمرکز میشود و در آخر لیزرهای اگزایمر از یک واکنش شیمیایی استفاده میکنند.
بستر تشدید کننده عامل اصلی تعیین کنندهٔ طول موج در هنگام استفاده و خصوصیات دیگر لیزر میباشد. اگر نگوییم هزاران بستر مختلف، قطعا صدها بستر تشدید ساز مختلف وجود دارد که در آن کارایی مورد نظر بدست میآید. بستر تشدید کننده توسط یک منبع پمپ انرژی تحریک شده تا فراوانی معکوسی تولید کند و در ادامه بستر تشدید کننده بتواند انتشار خود به خود و تحریک شدهای از فوتونها را ایجاد کند که نهایتا باعث عمل تشدید نوری و یا ارتقاء نوری میشود.
نمونه هایی از بسترهای مختلف تشدید کننده شامل موارد زیر هستند
مایعات مثل لیزرهای رنگی. این مایعات عموما حلالهای شیمیایی آلی هستند. مواردی همچون متانول، اتانول، یا اتیل گلیکول که رنگهایی شیمیایی همچون کومارین یا رودامین و فلوئورسین به آنها افزوده میگردد. ساختار شیمیایی واقعی ملکولهای رنگ تعیین کنندهٔ طول موج بدست آمده از لیزرهای نوریست. گازها مثل دی اکسید کربن، آرگون، کریپتون و مخلوطی از هلیوم و نئون. این لیزرها اغلب از تخلیهٔ الکتریکی برای پمپ کردن استفاده میکنند. جامدات مثل کریستال ها یا شیشه ها. مواد جامد بکار گرفته شده معمولا با یک ناخالصی خاص مثل کروم، نئودیمیوم، اربیوم، یا یونها تیتانیوم ترکیب میگردند. مواد جامد بکار گرفته شده
عموما یاقوت و یا یاقوت کبود و شیشههای سیلیکونی هستند
--
در مورد ماشین تورینگ
فهرست مطالب
تعریف ماشین تورینگ و مقایسه آن با ماشینهای واقعی 2
مقدمه 2
1. مقایسه با ماشینهای واقعی 3
روشهای مختلفی برای پاسخ به آن وجود دارد 3
2.یک تعریف از ماشین تورینگ 6
1-2. معنی رسمی 7
آزمون تورینگ 8
بررسی آزمون تورینگ در فلسفه ذهن 10
نگاهی به ریاضیات ماشین تورینگ 11
هوش مصنوعی 12
آزمون تورینگ 13
انتقادات از کارکردگرایی 13
رهیافت نو 15
آلن تورینگ 16
کودکی و جوانی 16
دانشگاه و کار وی در شمارش پذیری 18
تجزیه وتحلیل رمز 19
بامب تورینگ-ولچمن 20
هات ۸ وانیگمای نیروی دریایی 21
کامپیوترهای اولیه و آزمایش تورینگ 23
فرم الگو و زیست شناسی ریاضیاتی 24
مرگ 24
قدردانی پس از مرگ 25
تعریف ماشین تورینگ ومقایسه آن با ماشینهای واقعی
مقدمه
هر ماشین تورینگ یک تابع ثابت قابل محاسبه معین را از روی رشته ورودی الفبایش محاسبه می کند. از این جهت مانند یک کامپیوتر با یک برنامه ثابت رفتار می کند. بهر حال ما قادریم که جدول عملیات هر ماشین تورینگی را در یک رشته کدگذاری کنیم. بنابراین می توانیم یک ماشین تورینگ را که درانتظار یک رشته شرح دهنده ی جدول عملیات و بدنبالش یک رشته شرح دهنده نوار ورودی است را ایجاد کنیم , تا نواری که ماشین تورینگ کدشده محاسبه می کند را محاسبه نماید بعبارت دیگر جدول عملیات یک ماشین تورینگ را به صورت یک رشته ورودی به یک ماشین تورینگ دیگر داده ایم تا محاسباتی که ماشین اول می بایست انجام می داد را ماشین مقصد انجام دهد. آقای تورینگ چنین ساختاری را با جزئیات بیشتر در مقاله ای در سال 1936 شرح داد.
در 1937اولین بارماشین تورینگ توسط آلن تورینگ توصیف شد.ماشین تورینگ ابزارمحاسبه ای ساده ای است که قصددارند به توسعه ومحدود کردن چیزهای که محا سبه می شوند رسیدگی کند.
وی چنین اظهار نمود
می توان نشان داد که یک ماشین خاص منفرد از این نوع را می توان ساخت که بتواند کار همه ماشینها را انجام دهد.در حقیقت می توان چنین ماشینی ساخت تا به صورت یک مدل برای هر ماشین دیگری کار کند.
این گفته ,شاید , اولین نظریه مقدماتی برای سیستم عامل باشد؛ یک برنامه برای اجرای کنترل شده برنامه های دیگر. او همچنین نشان داد که چنین ماشینی وجود دارد و اینرا که می توان بصورت عملی چنین مدلی داشت را برای اذهان قابل قبول کرد.
با کدکردن جداول عملیاتی به صورت رشته های ورودی , بعنوان یک اصل برای ماشینهای تورینگ ممکن شد که به سوالاتی درباره رفتار ماشینهای تورینگ دیگر پاسخ دهند. بسیاری از این پرسشها تصمیم ناپذیرند, بدین معنی که تابع مورد سوال به صورت مکانیکی قابل محاسبه نیست. بعنوان مثال , مسئله اینکه " آیا یک ماشین تورینگ مشخص برای یک ورودی خاص , یا برای همه ورودیها توقف خواهد نمود؟" _که با عنوان" مسئله توقف مشهور است _ در مقاله اصلی تورینگ نشان داده شده که بطور کلی این مسئله تصمیم ناپذیر است . قضیه Rice نشان می دهد که هر سوال غیر بدیهی در باره رفتار یا خروجی یک ماشین تورینگ، تصمیم ناپذیر است .
1. مقایسه با ماشینهای واقعی
اغلب گفته می شود که ماشینهای تورینگ برخلاف دیگر آتاماتاهای ساده تر توان و قدرت ماشینهای واقعی را داراست , وقادر است که هر عملیاتی که یک ماشین واقعی می تواند اجرا کند را اجرا نماید.چیزی که در این جمله به آن توجه نشده آن است که تقریبا هر برنامه خاصی که بر روی یک ماشین خاص در حال اجراست در واقع هیچ چیزی نیست مگر یک خودکارسازی محدود قطعی چراکه ماشینی که آنرا اجرا می کند فقط می تواند بصورت محدود در پیکربندی های زیادی قرار بگیرد . ماشینهای تورینگ درواقع با ماشینی که دارای مقدار فضای ذخیره سازی نا محدودی است معادلند .ممکن است بپرسیم که چرا ماشینهای تورینگ مدلهای مفیدی برای کامپیوتر های واقعی هستند؟
روشهای مختلفی برای پاسخ به آن وجود دارد
1- هر چیزی که یک کامپیوتر واقعی قادر به محاسبه آن است , ماشین تورینگ نیز قادر به آن است , بنابراین هر جمله ای درباره محدودیتهای ماشین تورینگ بر کامپیوتر های واقعی نیز اعمال خواهد شد.
--
درباره ماشینهای سنکرون
فهرست مطالب
ماشینهای سنکرون
تاریخچه و ساختار 2
تحولات دهه ۱۹۷۰ 5
جمعبندی تحولات دهه ۱۹۷۰ 6
تحولات دهه ۱۹۸۰ 7
جمعبندی تحولات دهه ۱۹۸۰ 7
از ابتدای دهه ۱۹۹۰ تاکنون 8
تحولات دهه ۱۹۹۰ 9
جمع بندی تحولات دهه ۱۹۹۰ 11
تحولات ۲۰۰۰ به بعد 12
جمع بندی تحولات ۲۰۰۰ به بعد 13
نتیجهگیری 14
مزایای موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
معایب موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
روتور قفسه سنجابی (Squirrel Cage Rotor)
مزایای موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
معایب موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
موارد استفاده و کاربرد موتورهای آسنکرون
موتورهای جریان متناوبAC
مزایای موتور سنکرون 18
معایب موتور سنکرون 18
کاربرد موتور سنکرون 19
روتور قفسه سنجابی (Squirrel Cage Rotor)
معایب موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
موارد استفاده و کاربرد موتورهای آسنکرون
ماشینهای سنکرون به دو دسته تقسیم می شود 21
اصول چرخش موتورهای آسنکرون (غیرهمزمان) 23
مدار سنکرون و آسنکرون 23
پیدا کردن سرسیم های موتور آسنکرون Uvw-xyz 25
تعیین آرایش کلافها در شیار
برای یافتن سر سیم ها
اشتباه در سرسیم ها
مبادله سنکرون 27
بالابرهای بدون گیربکس با موتورهای سنکرون و آسنکرون 28
ماشینهای سنکرون
تاریخچه و ساختار
ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.
ژنراتور سنکرون تاریخچهای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونههای اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیمپیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقههای لغزان متصل میشد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین میکردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی میگفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعتبرق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیمپیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیمپیچی استاتور، تکفاز یا سهفاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست میآید. استاتور از سه جفت سیمپیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.
هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی در حدود ۸/۲ کیلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید میکرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیمپیچی شده چهار قطبی بود که میدان تحریک لازم را تامین میکرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار میگرفت.
در سال ۱۸۹۱ برای اولین بار ترکیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی این ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بینالمللی فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل میشد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود. رتور این ژنراتور که برای سرعت ۱۵۰ دور بر دقیقه طراحی شده بود، ۳۲ قطب داشت. قطر آن ۱۷۵۲ میلیمتر و طول موثر آن ۳۸۰ میلیمتر بود. جریان تحریک توسط یک ماشین جریان مستقیم تامین میشد. استاتور آن ۹۶ شیار داشت که در هر شیار یک میله مسی به قطر ۲۹ میلیمتر قرار میگرفت. از آنجا که اثر پوستی تا آن زمان شناخته نشده بود، سیمپیچی استاتور متشکل از یک میله برای هر قطب / فاز بود. بازده این ژنراتور ۵/۹۶% بود که در مقایسه با تکنولوژی آن زمان بسیار عالی مینمود. طراحی و ساخت این ژنراتور را چارلز براون انجام داد.
در آغاز، اکثر ژنراتورهای سنکرون برای اتصال به توربینهای آبی طراحی میشدند، اما بعد از ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز به توربوژنراتورهای سازگار با سرعت بالا احساس شد. در پاسخ به این نیاز اولین توربورتور در یکی از زمینههای مهم در بحث ژنراتورهای سنکرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه مورد استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، کتان، پشم و دیگر الیاف طبیعی بودند. همچنین رزینهای طبیعی بدست آمده از گیاهان و ترکیبات نفت خام برای ساخت مواد عایقی مورد استفاده قرارمیگرفتند. در سال ۱۹۰۸ تحقیقات روی عایقهای مصنوعی توسط دکتر بایکلند آغاز شد. در طول جنگ جهانی اولی رزینهای آسفالتی که بیتومن نامیده میشدند، برای اولین بار همراه با قطعات میکا جهت عایق شیار در سیمپیچهای استاتور توربوژنراتورها مورد استفاده قرار گرفتند. این قطعات در هر دو طرف، با کاغذ سلولز مرغوب احاطه میشدند. در این روش سیمپیچهای استاتور ابتدا با نوارهای سلولز و سپس با دو لایه نوار کتان پوشیده میشدند. سیمپیچها در محفظهای حرارت میدیدند و سپس تحت خلا قرار میگرفتند. بعد از چند ساعت عایق خشک و متخلخل حاصل میشد. سپس تحت خلا، حجم زیادی از قیر داغ روی سیمپیچها ریخته میشد. در ادامه محفظه با گاز نیتروژن خشک با فشار ۵۵۰ کیلو پاسکال پر و پس از چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه و سیمپیچها در دمای محیط خنک و سفت میشدند. این فرآیند وی پیآی نامیده میشد.
در اواخر دهه ۱۹۴۰ کمپانی جنرال الکتریک به منظور بهبود سیستم عایق سیمپیچی استاتور ترکیبات اپوکسی را برگزید. در نتیجه این تحقیقات، یک سیستم به اصطلاح رزین ریچ عرضه شد که در آن رزین در نوارها و یا وارنیش مورد استفاده بین لایهها قرار میگرفت.
--
ماشین آلات راه سازی
فهرست مطالب
تعریف ماشینآلات راهسازی
گروهبندی و دستهبندی ماشینهای راهسازی
تقسیمبندی ماشینهای راهسازی از نظر نوع کار
ویژگیهای ماشینهای راهسازی
1. ویژگیهای طراحی6
2. ویژگیهای عملکرد دستگاه:7
قابلیت چرخش و عبور9
عوامل تأثیرگذار بر روی قابلیت عبور9
محاسبه مقدار متوسط فشار وارده بر روی زمین10
پایداری (Stability)13
ضریب پایداری13
قسمتهای اصلی ماشینهای راهسازی14
دستگاه عمل کننده15
انواع اعضاء کارساز15
انواع ماشین آلات راه سازی :16
Dump Truk16
دامپر17
بتونیر17
کج بیل17
ویبراتور18
کمپکتور18
کمپرسور18
تاور کربن19
لودر :19
بار مجاز در حین عملیات20
موارد استعمال لودر21
انتخاب لودر22
نیروی تولید شده در هنگام کار لودر22
نیروی دپو کننده خاک22
ساختمان لودر23
سیستم انتقال قدرت لودر23
اجزاء تشکیل دهنده سیستم انتقال حرکت لودر24
گریدر25
انواع گریدر25
نامگذاری گریدرها26
عملیات با گریدر26
1. پخش کردن مواد خاکی26
2. حمل مواد به کنار جاده27
3. شیببندیهای دقیق28
4. کندن جوی28
لبههای تیغه گریدر28
1. لبههای مستقیم28
2. لبههای منحنی29
3. لبههای دندانهدار29
تخمین میزان کار گریدر29
پین برشی در گریدر29
سیستم ترمز گریدر30
اجزاء تشکیل دهنده سیستم ترمز گریدر30
تشریح عملکرد سیستم ترمز گریدر31
وظیفه شارژینگ و الو (Charging Vlave)32
سیستم فرمان گریدر32
مکانیزم فرمان هیدرواستاتیکی کمر شکن32
مکانیزم فرمان هیدرواستاتیکی چرخهای جلو32
اجزاء تشکیل دهنده سیستم فرمان گریدر33
شاسی گریدر33
Drawbar34
بیل های مکانیکی34
انواع بیلهای مکانیکی:36
الف- بیل مکانیکی با جام معکوس:36
ب- بیل مکانیکی با سیستم کابلی36
ج- بیل کششی (دراگلاین)36
بیل معکوس37
د-جرثقیل37
اسکریپرها :37
فنیشر38
ریپر39
اکسکاواتور39
تراکتورها و بولدوزرها40
کاربرد40
انواع تراکتورها41
الف – تراکتورهای چرخ زنجیری41
ب- تراکتور چرخ لاستیکی42
کامیونها42
الف – کامیونهای معمولی42
ب- کامیون های کمرشکن43
تعریف ماشینآلات راهسازی
ماشینهای راهسازی عموماً وسایلی هستند که جهت آسان کردن کار نیروی انسانی در امر ساختن جاده، اتوبان، ساختمانسازی و سدسازی، و یا کارهایی نظیر تسطیح و تونلکنی و نهر کنی و غیره به کار میروند.
گروهبندی و دستهبندی ماشینهای راهسازی
ماشینهای راهسازی عمدتاً بخاطر نوع کار، ماهیت روش کار، شرایط راهاندازی، نوع سیستم محرکه، ظرفیت خروجی، سیستم انتقال حرکت، عمومیت دستگاه و نوع سیستم کنترل گروهبندی میشوند. که مهمترین گروه این ماشینها عبارتند از:
1.ماشینهای ساختمانی یا ساختمانساز (وسایل حمل ونقل و بالابرها، ماشینهایی جهت بار زدن و تخلیه کردن)
2.ماشینهای خاکبردار
3.ماشینهای گودبردار
4.ماشینهای تسطیح و آمادهسازی
5.ماشینهای مته و جاگذاری لوله
6.آسیابهای سنگ خرد کن یا دانهبندی ماسه
7.ماشینهای شستشو
8.ماشینهای بتن ساز
9.ماشینهای انتقال بتن
10.ماشینهای ساخت بتنهای مسلح
تقسیمبندی ماشینهای راهسازی از نظر نوع کار
این ماشینها از نظر نوع کار به دو گروه تقسیم میشوند.
1.ماینهای عمومی مثل لودر، بیل مکانیکی
2.ماشینهای مخصوص مثل بتنساز، آسفالت پخشکن
وسایل نقلیه با کاربرد عمومی معمولاً از طراحی پیچیدهای برخوردار است. این ماشینها معمولاً دارای یک سیستم محرکه اصلی و ثابت هستند با مقدار زیادی قطعات و متعلقات مختلف کخ با نصب هر کدام از این متعلقات عملکردهای مختلفی را میتوان نتیجه گرفت. مثلاً یک تراکتور اگر با وسایل جنبی خاص بهرهبرداری شود به عنوان زمینکن (شخمزن)، خاکبردار، برفروب، یدککش، بالا برندهی بار و یا غلطککوبی و یا در عملیات کشاورزی برای موارد مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگیهای ماشینهای راهسازی
1. ویژگیهای طراحی
ویژگیهای طراحی هر ماشین بر اساس پارامترهای مهم عملکرد آن انجام میشود. از جمله قدرت و یا ظرفیت عضو کارساز مهمترین عامل تعیین کننده محرکه است. پارامترهای دیگر ماشین از جمله، ابعاد، وزن و فشار مخصوص وارد بر زمین و غیره بعد از طراحی موتور و اعضاء اصلی بدست میآیند.
سیستم کنترل و یا سیستمهای اخباری از موارد ثانویه طراحی است. ولی نیازمندیهای عمومی شامل نیازمندیهای اجتماعی، محدودیتهای مواد، اقتصادی بودن عملکرد و غیره نیز مهم هستند. از نظر اجتماعی خوب کار کردن ماشین و متعلقات آن در رابطه با شرایط کارکرد، شرایط جوی و علیالخصوص لرزش، به طوری که ایمنی کافی برای شخص اپراتور و یا دیگران را فراهم کند. و یا اجزاء مختلف در جای مناسب نصب شود.
حساسیت فرد به شتابهای عمودی بسیار مهم میباشد. مثلاً تحمل شتابهای حدود 0.5g با فرکانس 15HZ برای شخص محسوس است.
عامل دیگری که در طراحی مهم است بخش اقتصادی قضیه است. حداقل هزینهای که برای واحد تولید کار، حداقل هزینه دستگاه و نیز نگهداری و تعمیرات که باید با بازدهی خروجی بالا توأم باشد و همچنین رابطه سودآور بین هزینه اولیه دستگاه، هزینههای اپراتوری و قیمت کار انجام شده وجود دارد که مهمترین عامل موفقیت دستگاه میباشد.
--
در مورد مارکسیسم
فهرست مطالب
فلسفه مارکسیسم 2
احترام به مارکسیسم 4
بیم پست مارکسیسم و دام نئولیبرالیسم 5
اکولوژی سیاسی و آیندهٔ مارکسیسم 11
شباهت خانوادگی مارکسیستی 12
مارکسیسم گسترش یا تجدیدنظر 14
اختلاف بنیادین 15
استراتژی اصلاحطلبی 17
تحلیل اقتصادی بحرانهای اکولوژیکی معاصر 19
”انقلاب کارگری“ (یا حداقل، نقش اصلی کارگر مزدبگیر در تغییر اجتماعی) 20
افق کمونیستی 22
فلسفه مارکسیسم
فلسفه مارکسیسم، فلسفه معروفی در جهان امروز میباشد که تقریباً پرنفوذترین و بحث انگیزترین فلسفههاست و پاسخ همه سوالها را به مردم میدهد و کاملترین توضیح را درباره دنیا و تاریخ و زندگی به طور کلی فراهم میکند و به هر چیز و هر کس مقصودی اختصاص میدهد. مارکسیسم در اساس نظریهای در جامعه شناسی است، نظریهای است درباره تکامل اجتماعی نوع بشر. تعیین کننده یا موجب حقیقت و کذب و حق و ناحق و زیبایی و زشتی، منافع طبقاتی است. مارکسیسمها، سعی در کم اهمیت کردن فلسفه در حد یک علوم اجتماعی میکنند.
مارکسیسم، از جهتی بسیار واضح، دارای کتابهای مقدس و پیامبران و فرقههای مختلف و شقاقها و تکفیرها و تعقیبها و محاکم تفتیش عقاید و شهدا و – از همه مهمتر از حیث اخلاقی – میلیونها مرتد بوده است که به قتل رسیدهاند. مارکسیسم حتی از لحاظ رواج و گسترش هم به ادیان شباهت داشته است. فقط صد سال پیش، مارکس روشنفکر پناهنده نسبتاً گمنامی بود که از راه صدقاتی که از دوستان میگرفت در لندن زندگی میکرد. ولی کمتر از هفتاد سال پس از مرگش، یک سوم مردم دنیا زیر سلطه رژیمهایی زندگی میکردند که نامشان از اسم او گرفته شده بود و به خودشان میگفتند "مارکسیست". چنین پدیدهای براستی شگفت انگیز است و تنها مورد مشابهی که به خاطر میرسد، گسترش مسیحیت و اسلام است.
نحوه برداشت مارکس از دیالکتیک هگل ماتریالیستی است. همانگونه که در جلد اول کاپیتال مینویسد، وی "سیستم هگل، که بر سر خود ایستاده بود را، بر سر پا استوار میکند.
" این موضع ماتریالیستی را مارکس از فوئرباخ تاسی میکند، و فوئرباخ نیز نگرش خود را پس از جدائی از جمع هگلیهای جوان، با اتخاذ موضع احساسگرائی sensationalism برگزیده بود ماتریالیسم دیالکتیک، یعنی فلسفه مارکسیسم، تمام اصول پایهای سیستم هگلی را حفظ میکند، و تنها ایده مطلق Absolute Idea هگل را با ماده جایگزین میکند. ماتریالیسم در واقع، وحدت مونیستی را برای روشنفکرانی ممکن کرد، که دیگر نمیتوانستند به یک وحدت معنوی معتقد باشند. جهان تضادها دوباره به سبک هراکلید به وحدت رسید، اما نه چون هراکلید با ماده معینی نظیر آتش، بلکه با مادهای مطلق و انتزاعی، نظیر فضای اشغال شده بوسیله ماده، یا آنچه پری plenum پارامینیدوس در یونان باستان میخواندند، و اینگونه ماده فلسفی، وحدت و مونیسم با دینامیک جدید، یعنی مابریالیسم دیالکتیک را، در رویاروئی با کشفیات جدید اجزا ماده طرح کرد.
در اصطلاح کنونی، فلسفه مارکس ابزارگرایانه instrumentalist است، یعنی وی فلسفه خود را ابزاری برای تغییر جهان میپندارد. این اندیشه ابزار روشنفکریای بود در دست طبقه کارگر (پرولتاریا) و روشنفکرانی که آوانگاردیسم این طبقه را برای تغییر اجتماعی پذیرفته بودند. به عبارت دیگر، مذهب گونه ادعا میشد، که این فلسفه را تنها معتقدان واقعی مارکسیست میتوانستند به درستی بفهمند، چرا که جدا از جایگاه طبقاتی فرد، درک واقعی این مکتب نمیتوانست کامل باشد. بطور خلاصه ابزاری بود برای آنهائی که به آن ایمان داشتند. این دیدگاه در برخورد به همه عرصههای زندگی در مارکسیسم تکرار میشود.
اساس مارکسیسم پنج اصل پایین است
۱) پرولتارا انقلابیترین طبقه اجتماعی است.
۲) رهبری این طبقه میبایست از طریق پیشتاز وی یعنی حزب کمونیست اعمال شود.
۳) این حزب میبایست قدرت سیاسی را به دست گیرد و دیکتاتوری پرولتاریا را برقرار کند (دولت سوسیالیستی).
۴) این دولت بایستی همه چیز را ملی کند، در نتیجه مالکیت خصوصی را با مالکیت عمومی از طریق مالکیت دولتی نفی کند
۵) سوسیالیسم دوران گذاری است که طی آن دولت محو میشود و عصر کمونیسم متولد میشود.
جالب است که ۳۰۰ سال قبل از مارکس، توماس مور همه جزئیات سوسیالیسم را ذکر کرده، اما نقشهای برای رسیدن به آن ارائه نکرده است، در صورتیکه مارکس مشخصاً مالکیت دولتی را به عنوان راه رسیدن به سوسیالیسم در مانیفست مشخص میکند و این نقطه اشتراک همه سیستمهای سوسیالیستی عصر مدرن است.
پنج اصل بالا مشخصاً در کتابهای جنگ داخلی در فرانسه و نقد برنامه گوتا باکید شدهاند، زمانیکه از قدرت "سحرآمیز" و مطلقه دولت "خیراندیش" بر علیه اولین رویزیونیستها، یعنی لاسالینها Lassa leans، دفاع شده است. همچنین در "نقد برنامه گوتا" مخالفت مارکس با همه اصول لیبرالی عدالت، دموکراسی، و آزادی به روشنی آشکار است، هرچند میگوید که بیان این اصول از طرف بورژوازی عوام فریبی است، اما آلترناتیو پرولتاریا در مقابل آنچه نفی میشود ارائه نمیشود و گوئی فقط خصلت طبقاتی دولت است که مساله است، و این نیز بشکل مونیستی با ارائه دیکتاتوری پرولتاریا حل میشود. این است که بعدها کشورهای سوسیالیستی با اینکه از نظر حقوق کار پیشرفت داشتند، منشا اصول نوین عدالت قضائی در فراسوی آنچه جان لاک ارائه کرده بود نشده، بلکه از آن هم تنزل کردند. سوسیال دموکراسی اروپا نقد برنامه گوتا را سالها مخفی کرد و از دیکتاتوری پرولتاریا فاصله گرفت، اما آنان نیز اساساً در بینش خود دولت گرائی مارکسیسم را حفظ کردند، و هر چند جامعه پیشرفته اروپا از تبدیل دولت گرائی آنها به دیکتاتوری نظیر شوروی جلوگیری میکرد، ولی بوروکراسی و فساد دولت گرائی را همانقدر داشته و دارند که شوروی و چین. مارکسیسم یکی از پرنفوذترین سیستم های مونیستی (یکتاگرایانه) در عصر مدرن بوده است. هرچند برخی صاحب نظران مارکسیست در متدولوژی خود در عرصههای معینی از اندیشه پلورالیست بودند، اما فلسفه مارکسیستی اساساً سنتی مونیستی بوده است.
احترام به مارکسیسم
حزب کمونیست ونزوئلا در نشریه اینترنتی هفتگی خود «تریبوناپوپولار» دست به انتشار یک سری از مقالات مختلف از جمله مقاله «چهگوارا» «در مورد اهمیت حزب مارکسیستی- لنینیستی»، سخنرانی فیدل کاسترو به مناسبت صدمین سالگرد تولد لنین در ۲۲ آوریل ١٩٧٠ در تاکید اهمیت مارکسیسم- لنینیسم زد. بدین وسیله هیات تحریریه ارگان انتشاراتی حزب در صدد است «سهم خود را در بحث رشد یابنده در مورد اعتبار مارکسیسم- لنینیسم به مثابه تئوری انقلابی» ادا کند.
مسبب آغاز این بحث رییسجمهور ونزوئلا، هوگو چاوز بود که در برنامه تلویزیونی «آلو رییسجمهور!» گفته بود «سوسیالیسم ما باید مسیحی و بولیواری باشد و نه مارکسیستی- لنینیستی.» در عین حال چاوز تکیه کرده بود که وی به مارکسیسم احترام میگذارد و بزرگترین خدمت مارکس را در تکامل سوسیالیسم تخیلی و ارتقای آن به سوسیالیسم علمی میداند. چاوز، با نقل قول از روزا لوکزامبورگ تاکید نمود که برای بقای بشریت لازم است که سرمایهداری از میان برداشته شود و ساختمان سوسیالیسم آغاز گردد. با این وجود، وی خود را مارکسیست نمیداند چون به زعم وی مارکس نتوانست خود را از شیوه برداشت خودمحوربینانه اروپایی رها کند «ما، مستعمرهزدگان برای وی وجود خارجی نداشتیم.» خود مارکس هم تحمیق شده و گول خورده بود. در همین رابطه چاوز برای اولین بار قبول کرد که دلایل خوبی میتواند وجود داشته باشد که (کمونیستها) عضو حزب سوسیالیست متحده جدید نشوند، بلکه به سازمان دیگری بپیوندند «اگر حزب کمونیست میخواهد کماکان از مارکسیسم- لنینیسم پیروی کند، من با آنها جدل نخواهم کرد.» ولی حزب سوسیالیست نباید «پرچم مارکسیسم- لنینیسم را به اهتزار درآورد»، بلکه باید دکترین ویژه خود را تکامل بخشد. با این حال وی از حزب کمونیست و از احزاب «پودموس» و PPT که دارای گرایشات سوسیال دمکراتیک هستند، خواست که به حزب تازه تاسیس سوسیالیست متحده بپیوندند که اولین کنگره خود را در سپتامبر سال جاری ترتیب خواهد داد. چاوز با لحن تندی رسانههای اروپایی را مورد حمله قرار داد که در مورد ونزوئلا دروغپراکنی کرده و یا نیمی از حقیقت را بیان میکنند. وی گفت امروز در اروپا روزنامههایی وجود دارد که خود را چپ قلمداد میکنند اما با این وجود مدعی اند که در ونزوئلا یک دیکتاتوری حاکم است «آنها خود را مترقی مینامند، ولی قادر نیستند خود را از خودمحوربینی اروپایی و همچنین شیوه برداشت نژادپرستانه خود رها سازند.» وی در استودیوی تلویزیون از یک جوان فرانسوی استقبال کرد که به ونزوئلا آمده بود تا با چشم خود تصویری از واقعیات موجود در کشور به دست آورد. این میهمان گفت «برعکس فرانسه در اینجا یک انقلاب سوسیالیستی توسط خلق صورت گرفته است... آنچه را که روزنامهها به خورد ما میدهند درست عکس آن چیزی است که من توانستم در ونزوئلا ببینم.»
--