میکروکنترلر چیست ؟

میکروکنترلر چیست ؟ 1- معرفی میکروکنترلرها: بهآی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبل تعیین شدهمیکروکنترلرگویند میکرو کنترل ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش میباشد . 2- بخشهای مختلف میکروکنترلر : میکروکنترلر ها از بخشهای زیر تشکیل شده اند: Cpu واحد پردازشAlu واحد محاسباتI /O ورودی ها و خروجی هاRam حافظه اصلی میکروRom حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره می گرددTimer برای کنترل زمان ها و . . . 3- خانواده های میکروکنترلر خانواده : Pic - AVR - 8051 4- یک میکروکنترلر چگونه برنامه ریزی میشود . میکروکنترلر ها دارای کامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic,c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی بهنام programmer که در این دستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل بهیکی از در گاه های کامپیوتر وصل می شود برنامه نوشته شده روی آی سی انتقالپیدا میکند و در Rom ذخیره می شود . 5- با میکرو کنترلر چه کارهایی می توان انجام داد . اینآی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند بیشتر اینآی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چون طبق الگوریتم برنامهی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفاده در کارخانهصنعتی کار برد دارد . 6- امکانات میکرو کنترلرها : امکانات میکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت های مختلف عرضه می شود . 7- شروع کار با میکرو کنترلر: برایشروع کار با میکرو کنترلر بهتر است که یک زبان برنامه نویسی مثل c یاbasic را بیاموزید سپس یک برد programmer تهیه کرده و برنامه خود را رویمیکرو ارسال کنید سپس مدار خود را روی برد برد بسته و نتیجه را مشاهدهکنید. چنان چه در مدارهای الکترو نیکی تجربه ندارید بهتر است از برنامه های آ موزش استفاده کنید. 8- مقایسه خانواده های مختلف میکرو وکنترلرها: خانواده 8051 :اینخانواده از میکرو کنترولر ها جزو اولین نوع میکرو کنترولر ها یی بود کهرایج شده و جزو پیشکسوتان مطرح میشود . معروف ترین کامپایلر برای این نوعمیکرو keil یا franklin می باشد میکرو های این خانواده به نوسان ساز نیازمند هستند و درمقابل خانواده pic یا AVR از امکانات کمتری برخور دار میباشد معروف ترین آی سی ها این خانواده 89S51 یا 89C51 می باشد . خانواده AVR : اینخانواده از میکرو کنترلرها تمامی امکانات 8051 را دارا می باشد و امکاناتیچون ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) – نوسان ساز داخلی و قدرت و سرعت بیشتر– EEPROM (حافظه) از جمله مزایای این خانواده می باشد مهم ترین آی سی اینخانواده Tiny و Mega است.خانواده PIC :این خانواده از نظر امکانات مانند AVR میباشد و در کل صنعتی تر است . 9- مزایای میکرو کنترلر نسبت به مدار های منطقی : یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندین گیت منطقی را انجام دهد.تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود به حداقل میرسد .به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تا هزاران بار میتوان روی میکرو برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد .به راحتی میتوان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی درصورتی که از میکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچعنوان نمی توان از آن کپی گرفت .

مرجع دستورات بیسیک avr (قسمت2)

ولتاژ های VSS و VDD تغذیه LCD را فراهم می کند. ولتاژ VO ولتاژ کنتراست است که تنظیم میزان روشنایی کاراکتر ها را روی LCD به کمک ولتاژ های VSS و VDD و یک مقاومت متغیر 10 کیلو انجام می دهد. در داخل LCD دو ثبات وجود دارد که توسط پایه RS انتخاب می شود. اگر RS=0 باشد ثبات دستور IR انتخاب تا اطلاعات ورودی به عنوان فرمان مشخص شوند. LCD این اطلاعات را دریافت می کند و فرمان تعریف شده را اجرا می کند.لیستی از این دستورات در جدول زیر موجود است. در صورتیکه RS=1 باشد ثبات داده DR انتخاب می شود تا کاربر بتواند اطلاعاتی را روی LCD بنویسد یا بخواند. اطلاعات مربوط به کاراکتر ها باید به صورت کد اسکی باشد. جدول دستورات:   عملکرد فرمان کد هگزادسیمال فرمان صفحه نمایش پاک می شود مکان نما به محل اولیه بر می گردد مکان نما پس از نوشتن هر حرف یا عدد به چپ شیفت پیدا می کند مکان نما پس از نوشتن هر حرف یا عدد به راست شیفت پیدا می کند کاراکترها به راست شیفت پیدا می کنند کاراکترها به چپ شیفت پیدا می کنند کاراکترها و مکان نما خاموش می شوند کاراکترها خاموش و مکان نمای زیر خط ثابت روشن می شود کاراکترها روشن و مکان نما خاموش می شود مکان نمای چشمک زن فعال می شود مکان نما به چپ شیفت پیدا می کند مکان نما به راست شیفت پیدا می کند کل به چپ شیفت پیدا می کند کل به راست شیفت پیدا می کند آدرس اولین کاراکتر سطر اول آدرس اولین کاراکتر سطر دوم LCD به صورت دو سطری می شود 1 2 4 6 5 7 8 0A 0C 0D 10 14 18 1C 80 C0 38 پایه پنجم پایه خواندن یا نوشتن است. برای نوشتن روی LCD ،باید R/W=0 باشد و برای خواندن اطلاعات از LCD باید R/W=1 باشد. پایه 6 پایه فعال کردن (E) است.اگر در پایه (E) پالسی از یک به صفر قرار داده شود،در اینصورت اطلاعاتی که در پایه های 7 تا 14 قرار دارند در ثبات های LCD ذخیره می شوند . به عبارت دیگر در لبه منفی پالس ورودی به پایه E اطلاعات به LCD منتقل می شوند. پایه های 7 تا 14، هشت بیت اطلاعات ارسالی به LCD و یا دریافتی از آن می باشند. کد باینری دستورات و کد اسکی کاراکتر ها روی این پایه ها قرار می گیرند. پایه های 15 و 16 برای لامپ پشت LCD می باشند.  پیکره بندی LCD اتصال پایه های LCD به میکروکنترلر پیکره بندی زیر برای انتخاب پایه های میکرو متصل به LCD به کار می رود. CONFIG LCDPIN=PIN,DB4=PN,DB5=PN,DB6=PN,DB7=PN,E=PN,RS=PN و PN پایه ای دلخواه از میکرو است که به پایه LCD اتصال می یابد.مثال:  _=Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.0 , Db5 = Portb.1 , Db6 = Portb.2 , Db7 Portb.3 , E = Portb.4 , Rs = Portb.5 که به طور مثال portb.0 یعنی پایه 0 از portb .دقت کنید که به طور مثال میکرو atmega32 دارای چهار port است به نام های A,B,C,D که هرکدام از این پورت ها دارای هشت پین یا پایه است و ترتیب شمارش این پایه ها در BASCOM از صفر تا هفت است پس پایه صفر همان پایه یک حقیقی میکرو مورد نظر ماست. تعیین نوع LCD CONFIG LCD = LCD TYPE LCD TYPE مشخص کننده تعداد ستون و سطر LCD می باشد که می تواند یکی از موارد زیر باشد: 16x2 یا 16x1 یا 16x1a یا 16x4 یا 20x2 یا 20x4 یا 40x4 وغیره....مثال: Config Lcd = 16 * 2"Lcd "helloEnd دستورات مربوط به LCD دستور LCD این دستور یک عبارت ثابت یا متغیر را روی LCD نمایش می دهد. "LCD X ; LCD "STRING در این دستور X متغیر و STRING ثابتی است که نمایش داده می شود.همچنین همانطور که عبارت بالا مشاهده می شود برای نمایش چند عبارت پشت سر هم بین آن ها علامت{;} استفاده می شود. دستور CLS این دستور باعث پاک شدن کل صفحه می شود. "LCD"HELLO CLS دستور CURSOR این دستور مکان نمای LCD را تنظیم می کند. CURSOR ON/OFF BLINK/NOBLINK که در این دستور ON روشن بودن مکان نما راتنظیم می کند و در حالت روشن چشمک زدن آن را نیز توسط BLINK می توان فعال کرد و OFF خاموش بودن مکان نما یا با حالت OFF NOBLINK خاموش بودن حالت چشمک زدن آن را تنظیم کرد. دستور HOME این دستور مکان نما را به ترتیب در اولین ستون سطر اول،سطر دوم،سطر سوم یا سطر چهارم قرار می دهد. HOME U / L / T / F دستور HOME به تنهایی باعث انتقال مکان نما به سطر و ستون اول می شود. دستور DISPLAY این دستور صفحه نمایش LCD را خاموش (OFF) یا روشن (ON) می کند. DISPLAY ON / OFF دستور SHIFT CURSOR این دستور مکان نما LCD را یک واحد به چپ یا راست منتقل می کند. SHIFTCURSOR LEFT / RIGHT دستور SHIFTLCD این دستور کل صفحه نمایش LCD را یک واحد به چپ یا راست منتقل می کند. SHIFTLCD LEFT / RIGHT دستور LOCATE این دستور مکان نمای LCD را به مکانی به سطر(X) و ستون (Y)منتقل می کند. LOCATE X , Y دستور LOWERLINE این دستور مکان نما را به خط پایین تر می برد. دستور UPPERLINE این دستور مکان نما را به خط بالاتر می برد. دستور RIGHT با این دستور از سمت راست رشته VAR1 ،به تعداد n کاراکتر جدا می شود و در متغیر VAR قرار میگیرد. (VAR=RIGHT(var1,n به مثال زیر توجه کنید: Dim A As String * 10 , B As String * 10"A = "1234567(B = Right(a , 4Lcd B                                                       'lcd 4567End دستور LEFT با این دستور از سمت چپ رشته VAR1 ،به تعداد n کاراکتر جدا می شود و در متغیر VAR قرار می گیرد. (VAR=LEFT(var1,n به مثال زیر توجه کنید: Dim A As String * 10 , B As String * 10"A = "ABCDEFGH(B = Left(a , 3Lcd B                                                       'lcd ABCEnd دستور ROTATE با این دستور می توان تمام بیت ها را به سمت چپ یا راست انتقال داد که LEFT/RIGHT جهت چرخش بیت ها و گزینه اختیاری BITS تعداد چرخش بیت ها را مشخص می کند و در صورتی که برای این گزینه مقداری تعریف نشود مقدار پیش فرض یک برای آن در نظر گرفته می شود. [ROTATE var ,LEFT/RIGHT [,BITS به مثال زیر دقت کنید: Dim A As Byte A = 128Rotate A , Right Lcd A                                                       'lcd 64End لازم می دونم که کمی بیشتر در مورد مثال بالا توضیح بدم که برای این کار ابتدا باید با مبناهای ریاضی آشنا بشید.اصولاً در ریاضی اعداد را در مبناهای مختلف از جمله BINARY (در مبنای دو)، OCTAL (در مبنای 8)، HEXADECIMAL (در مبنای 16) و DECIMAL (در مبنای ده) به کار می برند که ما در برنامه نویسی از سه مبنای BINARY ، HEXADECIMAL ، DECIMAL استفاده می کنیم به طوری که وقتی عدد باینری را در متغیری قرار می دهیم آن را با نماد B& شروع می کنیم زمانی که عدد هگزادسیمال را در متغیری قرار می دهیم آن را با نماد H& شروع می کنیم و برای قرار دادن عدد در مبنای دسیمال از نماد خاصی استفاده نمی کنیم و آن را بدون علامت در متغیر قرار می دهیم. اکنون به چگونگی تبدیل عدد از مبنای دسیمال به باینری می پردازیم: برای تبدیل عدد از مبنای دسیمال به باینری عدد مورد نظر را به طور متوالی به عدد دو تقسیم می کنیم تا خارج قسمت از مقسوم الیه کوچکتر شود سپس از خارج قسمت به سمت اولین باقیمانده عدد ها را می نویسیم که عدد بدست آمده معادل باینری عدد ما خواهد بود.به مثال زیر توجه کنید: باقیمانده                       0                2/ 128   0                   2/64   0                   2/32   0                   2/16   0                    2/ 8   0                    2/ 4   0                     2/2                   1  2(10000000)=128  همانطور که در مثال بالا دیدید معادل عدد 128 در مبنای باینری مساوی عدد (10000000) شد. که با توجه به این عدد متوجه می شویم که تعداد این اعداد هشت تا است و ما در مثال مربوط به دستور ROTATE این مقدار را (البته مقدار دسیمال آن را یعنی 128) در متغیر A قرار داده ایم که در واقع این هشت عدد معادل هشت پایه پورت دلخواه ماست که در این مثال فقط پایه هشتم پورت دلخواه ما یک است و بقیه پایه ها در وضعیت صفر(منطقی) به سر می برند که ما با دستور ROTATE این مقدار یک را در پورت مربوطه به سمت راست می چرخانیم که کاربرد آن می تواند در روشنایی ترتیبی LED باشد البته با هر بار استفاده از این دستور بیت مورد نظر فقط یک بار می چرخد که ما برای استفاده از این دستور برای روشنایی ترتیبی LED باید آن را داخل یک حلقه تکرار(در پست های آینده به طور مفصل راجع به این موضوع صحبت خواهیم کرد) قرار دهیم.جدول LOOKUP با استفاده از این دستور می توان مقدار دلخواهی را از جدول مربوطه خواند که LABLE نام جدول مربوطه و VALUE شماره داده دلخواه در جدول است که شماره اولین داده جدول صفر است یعنی شماره ها در جدول از صفر شروع می شود و داده خوانده شده از جدول در متغیر VAR قرار می گیرد. (VAR=LOOKUP(value , lable به مثال زیر توجه کنید: Dim A As Byte (A = Lookup(4 , FshLcd A                                                       'lcd eEnd:Fsh Data A , B , C , D , E , F , G , H , I , J , K

همه چیز درباره تلویزیون های ماهواره ای

همه چیز درباره تلویزیون های ماهواره ای   هنگامی که برای اولین بار تلویزیون های ماهواره ای با رویکرد تجاری و بازرگانی وارد عرصه ارائه خدمات شدند، هنوز آنتن های بشقابی خانگی بسیار کم تعداد، بزرگ و گران قیمت بودند. اما امروزه یافتن پشت بام ساختمان هایی که فاقد این بشقاب ها باشند، کار دشواری به نظر می رسد. به علاوه دیگر این آنتن ها به بزرگی قدیم نیستند و بسیار کوچکتر شده اند. شرکت های تلویزیون ماهواره ای بزرگ، این روزها اوقات فراغت بسیاری از مردم جهان را با برنامه هایی همچون، فیلم، موسیقی، ورزش، اخبار و حوادث، پر می کنند. پخش برنامه های تلویزیونی ماهواره ای تقرباً مشابه پخش همگانی تلویزیونی است. پخش همگانی تلویزیونی، سرویسی است که به صورت مستقیم و بدون نیاز به سیم و کابل، برنامه های تلویزیونی را به دستگاه گیرنده بیننده می رساند.  در هر دو روش پخش همگانی و پخش ماهواره ای، ایستگاه های فرستنده برای ارسال برنامه ها از  سیگنال های رادیویی استفاده می کنند. ایستگاه های پخش همگانی از آنتن های قدرتمند و پر توان برای ارسال امواج رادیویی به نواحی تحت پوشش استفاده می کنند و در طرف دیگر بیننده گان قادرند تا بوسیله یک آنتن کوچک امواج و برنامه ها را دریافت کنند. اصلی ترین محدودیت در پخش همگانی تلویزیونی را می توان محدودیت در برد یا فضای تحت پوشش ایستگاه عنوان کرد، چراکه امواج منتشر شده از آنتن در یک خط تقرباً مستقیم ارسال می گردند و گیرنده گان برای دریافت امواج می بایست مستقیم در معرض انتشار این امواج قرار گیرند. البته در این میان موانع کوچکی همچون درختان یا ساختمان های مجاور مشکلی ایجاد نخواهند کرد، اما مانع بزرگی همچون انحناء کره زمین قادر است تا امواج رادیویی را در معرض انعکاس و انحراف قرار دهد. بدین سان، اگر تمام سطح کره زمین را صاف و مسطح در نظر بگیریم، در این حالت امواج تلویزیونی تا هزاران کیلومتر دورتر از منبع انتشار (ایستگاه) نیز قابل دریافت خواهند بود. اما کره زمین دارای سطحی کروی و انحناء می باشد که موجب ایجاد شکست در مسیر خط مستقیم انتقال سیگنال ها می گردد.از مشکلات دیگر پخش همگانی تلویزیونی کیفیت پایین و اختلال در دریافت تصاویر است که برای حل این مشکل، گیرنده باید فاصله کمتری (تا حد ممکن) با ایستگاه فرستنده تلویزیونی داشته باشد و همچنین میان این فاصله موانع کمتری نیز وجود داشته باشد.   راه حل های تلویزیون ماهواره ای:    تلویزیون های ماهواره ای مشکلات ناشی از محدودیت در برد و تحریف امواج را به واسطه انتشار امواج از طریق ماهواره های قرار گرفته در مدار زمین، تا حدود زیادی کاهش می دهند. سیستم های ماهواره ای و به خصوص ماهواره های تلویزیونی، جهت ارسال و دریافت سیگنال های رادیویی از آنتن های مخصوص که بشقابهای ماهواره (DISH) نامیده می شوند استفاده می کنند. ماهواره های تلویزیونی همگی در محدوده مدار زمین قرار گرفته اند، این ماهواره ها با سرعتی برابر 11 هزار کیلومتر در ساعت به سمت فضا پرتاب شده و در فاصله تقریبی 37.500 کیلومتری از زمین قرار خواهند گرفت. در چنین سرعت و ارتفاعی ماهواره ها می توانند هر 24 ساعت یا شبانه روز، یک بار به دور کره زمین بگردند.نسل های قدیمی سیستم های پخش تلویزیونی ماهواره ای، بر روی باند (C) که شامل گستره فرکانس رادیویی از 3.4 گیگا هرتز تا 7 گیگا هرتز بود، برنامه پخش می کردند. همچنین در انتشار دیجیتال ماهواره ای، برنامه ها هم اکنون بر روی باندی به نام (KU) با گستره 12 الی 14 گیگا هرتز پخش می شوند. اجزاء مختلف سیستم پخش ماهواره ای در روش پخش ماهواره ای موسوم به "مستقیم به خانه" (DTH)، سیستم دارای 5 جزء مهم و اصلی می باشد که عبارتند ازمنابع تامین برنامه، مرکز انتشار و پخش زمینی، ماهواره ها، آنتن های بشقابی و گیرنده گان. منابع تامین برنامه:به زبان ساده شامل برنامه هایی است که هر کانال تلویزیونی جهت پخش تهیه می کند مرکز انتشار زمینی:که یکی از اجزاء کلیدی سیستم است، محلی است که سیگنال ها و برنامه های مختلف را از کانال های تلویزیونی دریافت نموده و از آنجا به سمت ماهواره های فضایی ارسال می نماید ماهواره ها:ماهواره ها سیگنال هایی را که از طرف ایستگاه انتشار زمینی ارسال می شود دریافت نموده و آنها را دوباره به سمت زمین (با پوششی بسیار وسع)، باز می گردانند و منعکس می کنند آنتن های بشقابی:این آنتن ها، سیگنال های ارسال شده از طرف ماهواره ها را دریافت نموده و به سمت دستگاه گیرنده بیننده خانگی، هدایت می کنند. دستگاه های گیرنده:گیرنده ها، پس از دریافت سیگناهای آنتن، آنها را مرزگشایی نموده و با طی مراحل آشکار سازی تصویر، سیگنال ها را برای پخش به دستگاه تلویزیون منتقل می کنند.  اغلب ایستگاه های تلویزیونی محلی، خودشان مستقیماً برنامه ها را برای ماهواره ارسال نمی کنند بلکه از روش دیگری بهره می گیرند، بطوریکه برنامه های تولید شده مختلف را بوسیله تجهیزات ارتباطی گوناگون ابتدا برای مرکز انتشار اصلی ارسال می نمایند. این تجهیزات می توانند از قبیل فیبر های نوری ویا آنتن های ارسال و دریافت رادیویی(بدون سیم) باشند. مرکز انتشار نیز پس از دریافت برنامه ها، کیفیت آنها را با لا برده، تبدیل به سیگنال های دیجیتالی می نماید که در این مرحله حجم اطلاعات ارسالی برای هر کانال به میزانی در حدود 270 مگابایت در ثانیه می رسد. اما این حجم از اطلاعات برای ارسال و دریافت از طریق ماهواره ها زیاد به نظر می رسد، در مرحله بعد آنها به کمک روشهایی فشرده سازی شده و کم حجم خواهند شد.   فرآیند فشرده سازی تصاویر: یکی از اصلی ترین روشهای فشرده سازی حجم اطلاعات تصویری، (MPEG-2) است. این روش همان روشی است که جهت ظبط فیلم بر روی دی وی دی ها نیز به کار می رود. به کمک این استاندارد می توان حجم 270 مگابایت اولیه را تا حدود 5 الی 10 مگابایت بر ثانیه کاهش داد. مرحله فشرده سازی دیجیتال اطلاعات، یکی از کلیدی ترین و حیاتی ترین مراحل پخش تصاویر تلویزیونی ماهواره ای است. برای مثال اگر بخواهیم بدون انجام مرحله فشرده سازی، تصاویر را از طریقماهواره پخش کنیم، ممکن است نتوانیم بیش از 30 کانال را هم زمان بر روی یک ماهواره منتشر کنیم، اما به کمک فشرده سازی قادریم تا هم زمان چیزی در حدود 200 کانال را بر روی همان ماهواره منتشر و پخش کنیم. اما سیگنال های فشرده شده (MPEG-2) براحتی قابل نمایش نخواهند بود و در واقع در مرحله فشرده سازی به نوعی دارای کدبندی و رمزگذاری شده اند. از این رو وظیفه گیرنده ماهواره ای، این است که سیگنال های دریافتی را رمزگشایی نموده و قابل پخش کند.   رمز گشایی تصاویر: معمولاً گیرنده ها برای انجام این کار هر فریم از تصاویر را جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و آن را رمزگشایی می کنند. هر فریم از سه روش ممکن است رمزگشایی شود که به شرح زیر است: 1- intraframeاین روش که حداقل فشردگی را دارا می باشد، شامل تمامی اطلاعات مربوط به یک تصویر در یک فریم است. 2- predicated-frameاین روش برای گیرنده تعیین میکند تا چگونه اطلاعات جدید و تصاویر قبلی را ترکیب و تعیین نموده و فریم های بعدی را به کمک ترکیب جدید نمایش دهد. در حقیقت در این روش تنها اطلاعاتی شامل تغییرات در وضعیت تصاویر قبلی، منتقل می شوند نه تمامی اطلاعات تصویر. بنابر این، دستگاه گیرنده با اعمال اطلاعات مربوط به تغییرات تصویر بر روی تصاویر گذشته، تصاویر جدید را تولید و پخش می نماید. 3- bidirectional-frameاین روش نیز ترکیبی از دو روش پیش گفته را شامل می شود. لازم به ذکر است که نرخ یا میزان فشرده سازی اطلاعات بستگی به نوع برنامه ها دارد. مثلاً در هنگام پخش اخبار(وقتی تصویر گوینده را در حال خواندن خبر نشان میدهد) حجم اطلاعات فشرده شده کم تر از مواقع دیگر است، چراکه در این حالت، تصویر حداقل تغییرات را خواهد داشت و دارای بیشترین پایداری می باشد. در مقابل در برنامه های دیگری مانند یک فیلم اکشن یا کلیپ موسیقی، هر فریم یا تصویر نسبت به فریم قبلی تغییرات زیادی خواهد داشت، بنابر این نیاز به روشMPEG-2 برای رمزگشایی خواهد بود.   آنتن بشقابی: یک بشقاب ماهواره ای نوعی بخصوص از آنتن است که برای متمرکز نمودن سیگنال های دریافتی از طرف ماهواره طراحی شده است. یک آنتن بشقابی استاندارد متشکل از یک قطعه فلزی سهمی شکل و چند پایه نگهدارنده است. ذکر این نکته مهم است که یک آنتن بشقابی دریافت کننده، قادر به ارسال اطلاعات نمی باشد و تنها آنها را می گیرد. هنگامیکه بک بشقاب ماهواره ای روبروی جهت ارسال سیگنال ها از طرف ماهواره واقع می شود، سیگنال ها را پس از برخورد با سطح منحنی شکل خود به سمت مرکز یا کانون سهمی متمرکز نموده و منعکس می کند، درست همانند یک آینه مقعر که نور را به سمت نقطه معینی، متمرکز می کند.در حالت آرمانی که هیچ مانعی میان مسیر ماهواره تا آنتن گیرنده وجود ندارد، آنتن های بشقابی سیگنال ها را با بهترین و بیشترین وضوح دریافت می کنند. در حالتی که نیاز به دریافت سیگنال های دو یا چند ماهواره بوسیله یک بشقاب داریم، می بایست آن ماهواره ها در فضا نسبت به یکدیگر نزدیک باشند. در نقطه کانونی یا محل تمرکز سیگنال های منعکس شده از آنتن، همواره به یک قطعه مبدل کاهنده نویز نیاز می باشد که به آن (ال ان بی)Low Noise Blockdown converter نیز گفته می شود. این وسیله، سیگنال های اصلی را تقویت کرده و سیگنال های رادیویی اضافی را که حامل اطلاعات و تصاویر نمی باشند (امواج رادیویی متفرقه و مزاحم) ر ا از آن جدا می نماید، سپس آنها را به سمت گیرنده ماهواره ای هدایت می کند. گیرنده ها receiver  آخرین بخش از سیتم پخش تلویزیون ماهواره ای، گیرنده می باشد. این بخش انجام 4 وظیفه اساسی را بر عهده دارد1 - رمزگشایی و آشکارسازی سیگنال های دریافتی2- دریافت سیگنال ها با فرمت (MPEG-2) و تبدیل آنها به فرمت آنالوگ برای استفاده و پخش در تلویزیون های معمولی3- تشخیص و استخراج سیگنال های مربوط به یک کانال خاص، از میان گستره وسیع سیگنال های دریافتی کانال های مختلف، بطوریکه در هر لحظه که شما کانال را تعویض می کنید، سیگنال های مربوطه نیز به سرعت تعویض می شوند. بر این اساس شما قادر خواهید بود تا در هر لحظه فقط یک کانال رادیویی یا تلویزیونی را بشنوید یا ببینید نه بیشتر.4- دریافت اطلاعات کمکی مختلف از قبیل ساعات پخش برنامه ها، لیست برنامه های روزانه و هفتگی، و یا تله تکست ماهواره ای گیرنده ها علاوه بر موارد یاد شده، بر حسب تولید کننده، امکانات مختلفی را در اختیار کاربران قرار می دهند، از جمله امکان ظبط برنامه ها بر روی حافظه سخت خود و امکان پخش مجدد یا انتقال آنها بر روی رایانه. همچنین امکان فعال نمودن قفل های مختلف دسترسی و یا فیلتر کردن برخی از کانال ها بر حسب محدودیت های سنی و انتخاب سطوح دسترسی متفاوت

قاتل بیصدا Silent Killer

بنابر نوشته ی مجله انجمن پزشکی آمریکا Journal of American Medical Association، مسمومیت ناشی از منواکسید کربن علت عمده مرگ های ناشی از مسمومیت های تصادفی در ایالات متحده است. گاز منواکسیدکربن به میزان خیلی کم در هوا وجود دارد. مونواکسد کربن یا CO گازی بی بو، بی رنگ و بدون طعم است. هر مولکول CO از ترکیب یک اتم کربن و یک اتم اکسیژن بوجود میآید. این گاز در نتیجه احتراق ناقص سوختهای فسیلی مانند چوب، نفت چراغ، گازولین، زغال چوب، پروپان، گاز طبیعی و نفت ایجاد میشود.  در محیط منزل، این گاز با سوخت ناقص هر وسیله شعله دار (نه الکتریکی) مانند اجاق گاز، منقل، لباس خشک کن، بخاری، آبگرمکن، اتومبیل و موتورسیکلت و... ایجاد میشود. در این بین وسایل با شعله رو باز نظیر بخاری و فر خوراک پزی و اتوموبیل و موتور سیکلت عمده ترین علت مسمویت ناشی از گاز مونواکسید کربن هستند. بخاری و آبگرمکن نیز از جمله منابع این گازند، ولی با کمک لوله ی مناسب میتوان گاز ناشی از احتراق را به خارج از منزل هدایت کرد. هنگامی که مونو اکسید کربن استنشاق میشود با عبور از شش ها وارد مولکولهای هموگلوبین سلولهای قرمز خون شده ، پیوند بسیار محکمی با اتمهای آهن خون ایجاد میکند. قدرت جذب بین CO و هموگلوبین 200 بار قویتر از هموگلوبین و اکسیژن است. گاز با محدود کردن رسیدن اکسیژن به هموگلوبین آنرا محصور و "کربوکسی هموگلوبین" را تشکیل میدهد. کربوکسی هموگلوبین از انتقال اکسیژن در خون جلوگیری و توانایی سلولهای قرمز خون را تغییر می دهد. در نتیجه بدن دچار کمبود اکسیژن و ضایعه بافتی و در نهایت مرگ میشود. مسمومیت با مقدار اندک این گاز علائمی شبیه سرماخوردگی دارد: تنگی نفس، سردرد، و دل آشوبی. مقدار بیشتر این گاز سبب سرگیجه، گم گشتگی ذهنی، سردرد شدید، تهوع و ضعف قوای جسمی میشود. افزایش بیشتر استنشاق گاز موجب بیهوشی، ضایعات مغزی دائمی، و نهایتاً مرگ میشود. نوزادان، کودکان، زنان آبستن، افراد با بیماریهای مزمن خونی و تنفسی و سالخوردگان آسیب پذیرترین افراد در برابر این گاز هستند. بر اساس استانداردهای ارائه شده توسط موسسه اجرایی سلامت و بهداشت HSE (Health and Safety Executive) میزان مجاز  CO در محیط باید کمتر از 50ppm باشد. مقدار 200ppm از این گاز ظرف 2 تا 3 ساعت باعث سردرد میشود. میزان 400ppm از گاز CO ظرف 1 تا 2 ساعت باعث سردرد در پیشانی و سپس گسترش آن در تمام نواحی سر در 3 ساعت میشود. مقدار 800ppm از این گاز طی 45 دقیقه باعث گیجی، تهوع و تشنج و بعد از 2 ساعت باعث بی حسی و بیهوشی میشود. اکنون در بسیاری از بخشهای منازل مجتمع های مسکونی دتکتورهای CO نصب شده اند تا میزان CO ی موجود در هوا را تعیین و در صورت رسیدن به مقدار تعیین شده – معمولاً 300 تا 350ppm – آلارم دهند. این آشکارسازها بکلی با دتکتورهای دود Smoke Detectors متفاوتند و نمی توان آنها را بجای یکدیگر بکاربرد. نوع تجاری دتکتور دود و CO نیز اکنون در یک بسته بندی در بازار عرضه میشود.  شکل یک - آشکارساز CO قیمت آشکار ساز CO در حدود 20 تا 50 دلار است و با برق و باطری کار می کند. بسته به اینکه باطری دستگاه قابل شارژ باشد و اینکه باطری بک آپ داشته باشد یا خیر، قیمت دستگاه تغییر می کند. این وسیله را با توجه به کاتالوگ سازنده هم میتوان نزدیک سقف و هم نزدیک به کف اتاق یا هر محل مناسب دیگری نصب کرد. حتماً توجه داشته باشید که این وسیله را باید خارج از اتاق خواب نصب کنید. در بعضی از ایالات آمریکای شمالی مثل ایلی نویز، ماساچوست، مینه سوتا، نیوجرسی و ورمونت و در کانادا در اونتاریو نصب این وسیله در منازل اجباری است.   در آشکارسازهای گاز CO از یکی از سه نوع سنسور بایومیمتیک Biomimetic الکتروشیمیایی Electrochemical و نیمه هادی Semiconductor استفاده می شود و تفاوت آنها در قیمت، دقت و زمان پاسخ سنسورهای بکار رفته می باشد. از آنجاییکه بطور معمول سطح گاز CO کم کم افزایش می یابد و فاصله زیادی بین میزان ایمن و غیر ایمن غلظت گاز وجود دارد، هر سه نوع این سنسورها دارای ویژگی تقریباً یکسانی بعنوان آشکارساز گاز CO هستند. سنسورهای گاز CO هر سه تا پنج سال یکبار باید تعویض و با سنسور نو جایگزین شوند. بعلاوه آشکارساز CO باید بطور معمول هر هفته – و یا حداکثر هر ماه – یکبار تست شوند (بدین منظور دکمه تستی روی دستگاه تعبیه شده است). سنسورهای CO از نوع بایومیمتیک این سنسورها بر مبنای تاثیر گاز CO بر هموگلوبین خون از الیاف مصنوعی و شفافی با خواصی نظیر آن ساخته شده اند. در حضور گاز CO این الیاف تیره میشوند و با خروج گاز مجدداً به حالت اولیه باز میگردند. در جعبه آشکارساز محتوی این سنسورها سپس از یک سنسور نوری معمولی یا لیزر سنسور میتوان جهت تشخیص وجود و میزان گاز استفاده نمود. آَشکار سازهای CO از نوع الکتروشیمیایی این دسته از سنسورهای گاز CO در بین سایر تکنولوژیها در زمره دقیقترین نوع سنسورهای گاز CO محسوب میشوند که دارای خروجی کاملاً خطی نسبت به غلظت گاز CO بوده و توان مصرفی بسیار ناچیزی دارند. بعلاوه طول عمر این سنسورها بیش از 5 سال است. مشکل عمده تنها در قیمت این سنسورهاست که با کمک تکنولوژیهای مدرن و به روز شده تا اندازه ای کمتر شده است.   شکل دو - نمونه سنسور الکتروشیمیایی CO و منحنی پاسخ خروجی این سنسورها بصورت یک باطری تر عمل می کنند که بجای تولید برق، جریانی را تولید می کند که متناسب با غلظت گاز هدف – در این جا گاز CO – است. این سنسورها شامل محفظه ای مرکب از 2 الکترود، سیمهای اتصال و الکترولیت – معمولاً اسید سولفوریک – هستند. گاز CO در یک الکترود اکسیده شده و بصورت CO2 در میآید و در همین حین اکسیژن در الکترود دوم مصرف میشود. در نتیجه جریان الکترونی بین دو الکترود از درون الکترولیت تولید می شود که متناسب – و کاملاً خطی – با غلظت گاز CO است. سنسور نیمه هادی گاز CO   این نوع سنسورها بیشتر بر اساس دی اکسید قلع و در حضور موادی برای دوپینگ و فیلتر کردن نظیر پالادیوم و نقره بر روی بستری از جنس سرامیک یا آلومینا ساخته میشوند. کوچکی ابعاد و قیمت بسیار پایین آنها در مقایسه با دو نوع سنسور قبلی از مزایای این نوع سنسورهاست. بعلاوه ساخت این سنسورها در قالب ماسفت های حساس به گاز باعث میشود تا بتوان تعداد بسیار زیادی از این سنسورها را روی یک بستر ایجاد و همزمان روی همان بستر مدار جانبی و سیگنال کاندیشنیگ را ساخت. اکنون بینی های الکترونیکی یا E-Nose ها بر مبنای تکنولوژی MGS (MOS-Gas Sensors) برای آشکارسازی انواع گازهای تاکسیک نظیر CO رو به گسترش اند.                         شکل سه- مدار مجتمع حسگر CO  سنسورهای نیمه هادی (اکسید فلز) گاز CO – Metal Oxide CO Gas Sensor   سنسورهای گاز نیمه هادی بر اساس پدیده تغییر سطحی کار می کنند. بدین معنی که گاز هدف با اتمهای لایه ی سطحی واکنش داده سبب تغییر سطح باند انرژی از نیمه هادی به هدایت یا عایقی می شود. یکی از انواع سنسورهای بسیار مهم در تشخیص گازهای خطرناک، سنسور گاز CO است.   در این دسته از سنسورها المان حسگر لایه ی نازکی از اکسید قلع است که روی الکترودهای سنسور را پوشانده است. در حالت عادی و در محیط خلا، الکترودها هیچ نوع ارتباطی با یکدیگر نداشته و سیستم کاملاً مدار باز است. در محیط آزاد، سطح اکسید قلع باعث جذب اکسیژن و مونو اکسید کربن می شود. اکسیژن باعث محدودیت جریان الکترونها و در نتیجه افزایش مقاومت بین دو الکترود میشود. از طرف دیگر مونو اکسید کربن باعث افزایش حرکت الکترونهای سطحی در اکسید قلع شده و هدایت الکتریکی را افزایش میدهد (کاهش مقاومت الکتریکی).   شکل 1- چگونگی اثر سطحی در سنسور گاز CO   برای داشتن حداکثر حساسیت معمولاً اکسید قلع را با کلرید پالادیوم PdCl2 و اکسید منگنز MgO به نسبت 99 به 1 ترکیب می کنند. سپس به نسبت 95 به 5 به ترکیب حاصل اکسید توریوم ThO2 می افزایند. اکنون با افزودن ترکیب هایدروفیلیک سلیکا Hydrophilic Silica با نسبت 2.5 به 97.5 به آن پودری را در اختیار دارید که می توانید با افزودن Binder از آن برای چاپ فیلم ضخیم استفاده کنید.   یکی از روشهای معمول برای ساختن Binder یا اصطلاحاً چسب در این نوع سنسورها استفاده از ترکیبات ارگانیک نظیر ترکیب بتا-ترپینوئل Beta-Terpeneol، بوتیل کاربیتول استیت Butyl Carbitol Acetate و اتیل سلولز است.   پس از چاپ فیلم روی الکترودهای مربوطه و انجام پروسه Thermal Treatment در دماهای متفاوت شما سنسوری را خواهید داشت که علاوه بر CO به گاز قابل اشتعال H2 نیز حساس است. دمای کار قطعه در بهترین حالت در رطوبت 45 درصد در حدود 250 درجه سانتیگراد است. با انتخاب کاتالیست مناسب نظیر ترکیبات نقره و پالادیوم می توانید با بالاتر بردن حساسیت دمای کار را تا حدود 150 درجه کاهش دهید.   شکل 2 - پاسخ سنسور به گاز CO و CH4

رادار تصویری

رادار تصویری  رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .چکیده :رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد. ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها و ایجاد تصاویر با کیفیت بالا از آنها هدف عمده ساخت رادار تصویری می باشد .مقدمه :گاه امکان بررسی اجسام از نزدیک وجود ندارد . برای مثال جهت بررسی سطح اقیانوس ها نقشه برداری از عراضی جغرافیایی لزوم ساخت وسایلی که بتوانند از راه دور این کاررا انجام دهند به چشم می خورد . با دستیابی به تکنولو؟ی سنجش از راه دور بسیاری از این مشکلات برطرف گشت . در واقع در این روش امکان بررسی اجسام وسطوحی که نیاز به بررسی از راه دور دارند را فراهم می آورد . سنجش از راه دور رامی توان به دو بخش فعال وغیر فعال تقسیم کرد . گستره طول موج امواج مایکرویو نسبت به طیف مادون قرمز ومرئی سبب گردیده تا از سنجش از راه دور به وسیله امواج از این طیف استفاده گردد .عملکردسیستم های سنجش غیرفعال همانند سیستم های سنجش دما عمل می کنند .در اینگونه سیستم ها با اندازه گیری انر؟ی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساتع می کند نتایج لازم کسب می گردد .هواشناسی واقیانوس نگاری از کاربردهای این نوع سنجش می باشد .در سیستم های سنجش فعال از طیف موج مایکرویو برای روشن کردن هدف استفاده می شود . این سنسورها را می توان به دو بخش تقسیم کرد : سنسورهای تصویری وغیرتصویری (فاقد قابلیت تصویربرداری) .از انواع سنسور های غیر تصویری می توان به ارتفاع سنج واسکترومتر ها(پراکنش سنج ) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنج ها در عکس برداری جغرافیایی وتعیین ارتفاع ازسطح دریا می باشد .اسکترومتر که اغلب بر روی زمین نصب میگردند میزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گیری می کنند . این وسیله در مواردی همچون اندازه گیری سرعت باد در سطح دریا و کالیبراسیون تصویر رادار کابرد دارد .معمول ترین سنسور فعال که عمل تصویربرداری را انجام می دهد رادار می باشد . رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد . سنسورها سیگنال های مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنال های بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می کند . قدرت (میزان انر؟ی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد . با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنال ها می توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد . از مزایای شاخص رادار می توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد . امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران می باشند . از آنجاییکه عملکرد رادار با طرز کار سنسورهایی که با طیف های مرئی ومادون قرمز کار می کنند متفاوت است لذا می توان با تلفیق اطلاعات بدست آمده تصاویر دقیقی را بدست آورد .

مقاومتهای تابع نور یا LDR

LDRبه مقاومتهایی گفته میشود که در برابر شدت تابش نور حساس بوده و مقدار مقاومتشان تابع نور است به صورتی که با افزایش نور مقدار مقاومتشان کاهش یافته و با کاهش میزان نور تابشی مقدار مقاومتشان افزایش میابد.معمولا مقاومتهایی که در بازار موجود هستند در شدت نور عادی(محیط در روز)مقدار مقاومتشان در حدود 1 کیلو اهم و در تاریکی مطلق مقدار مقاومتشان بین یک تا دو مگا اهم است. از جمله کاربردهای این مقاومت میتوان به تشخیص شب و روز جهت قطع و وصل کردن اتوماتیک لامپها،روش و خاموش کردن یک منبع تغذیه و هر جایی که مسئله حس کردن شدت نور در میان باشد اشاره کرد.به طور نمونه نمونه هایی از کاربرد این المان را در کنترل یک رله بر مبنای روشنایی یا تاریکی محیط مشاهده میکنید.در شکل اول با روشن شدن محیط رله وصل خواهد شد و در شکل دوم با خاموش شدن محیط رله تحریک خواهد شد.

مونیتورینگ حرکت لبه روتور در ژنراتورهای آبی

مونیتورینگ حرکت لبه روتور در ژنراتورهای آبی شرکت خدمات برق رسانی عمومی Chelan County (واقع در واشنگتن) در بخشی از سیاست بهسازی و نوسازی اقدام به نصب اسکنرهایی بر روی روتور یازده واحد ژنراتوری نیروگاه کرده است. این اسکنرها از شرکت Benty Nevada`s Hydro Scan خریداری شده اند. این اسکنرها با استفاده از سنسورهای حرارتی، فاصله هوایی، تخلیه جزیی،‌ میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی، امکان نظارت و کنترل ژنراتورهای در حال بهره برداری را ایجاد می کنند. اخیرا چندین نمونه سنسور مکانیکی به انواع تجهیزات اندازه گیری موجود هیدوراسکن اضافه شده اند. از جمله این سنسورها می‌توان از کرنش سنج متصل به روتور، ترموکوپل و سنسور جابجایی سنج نام برد. سنسور جابجایی سنج لبه روتور RDS - Rim Displacement Sensor ، یکی از سنسورهای مورد استفاده می باشد. در سال 1970 هفت دستگاه ژنراتور وستینگهاوس واقع در نیروگاه Rocky Reach نصب شد که مشخصه‌های نامی این ژنراتورها به شرح زیر است: IDC = 1150A و VDC = 375V و 4120A و 15KV و PF= 0. 95 و 107MVA‌ با گذشت چند سال از بهره برداری این ژنراتورها مشاهده شد که لبه روتور این ژنراتورها به تدریج جمع (Shrink) می شود علائم آن هم شامل گردگرفتگی و ساییدگی اطراف کلیدهای فنری بود. یکی از حوادثی که اخیرا رخ داده بود و اهمیت این مشکل را نشان می‌دهد این بود که ماده ائی از محرک مربوط به کلید فنری از محل خود خارج شده و سیم پیچی روتور و استاتور را به هم اتصال داده است. شکل (1) قسمت عنکبوتی (Spider) و لبه روتور را نشان می‌دهد. به منظور تعیین و سنجش میزان کوچک شدن (چروکیدگی) لبه روتور، پرسنل Chelan County تقاضا کردند که عملکرد سنسورهای به کار رفته جهت کنترل و نظارت حرکت لبه روتور واحد در حال کار را بررسی کنند. مشخص شد که سنسورهای جابجایی سنج با رنج 0 تا 1/0 اینچ و دقت 001/0 اینچ می‌توانند برای اندازه گیری حرکت نسبی بین عنکبوتی روتور(Spider) و لبه روتور بکار روند لبه میانی روتور سنسورهای جابجایی سنج طوری نصب شده بودند که حرکت نسبی بین لبه روتور و بازوی عنکبوتی روتور (Spider) را اندازه گیری کنند. به کار بردن سیستم RDS بوسیله استفاده از سیستم هیدروسکن، باتوجه به قابلیت آن در انتقال داده در زمان واقعی از روتور واحد در حال بهره برداری برای بدست آوردن داده ها و تجهیزات مفسر، ممکن شد. چهارده سنسور جابجایی سنج (در هر بازوی عنکبوتی یک عدد) بر روی هر کدام از ژنراتورهای وستینگهاوس واقع در نیروگاه Reach Rocky  نصب شده است. در طول راه‌اندازی اخیر واحد C6 نیروگاه مذکور پس از نصب سیستم RDS ، تجزیه دقیق اطلاعات مربوط به سرعت و دمای متفاوت و بار کامل نشان می دهد که از میان این موارد، جابجائی اصلی هنگامی رخ می دهد که واحد در بار کامل کار می‌کند. جدول (1) اعداد بدست آمده در طول راه اندازی واحد C6 را نشان می‌دهد. جابجائی طراحی شده برای روتورهای وستینگهاوس در نیروگاه Rocky Reach برابر 035/0 اینچ بود. همانطور که در جدول (1) مشاهده می‌شود انحراف لبه روتور در بار کامل و دمای کار به بیشترین مقدار خود می‌رسد. یک قسمت جالب دیگر از داده های مربوط به حرکت لبه روتور در واحد C3 ، Rocky Reach نمایان شد. شکل (2) داده های 14 سنسور جابجایی سنج را به همراه نمایی از استاتور که بوسیله سنسور فاصله هوایی نصب شده روی روتور رسم شده است، نشان می‌دهد (منحنی بالایی). این منحنی مقادیر اندازه گیری شده به هنگام چرخش روتور را نشان می‌دهد. منحنی مربوط به فاصله هوایی، فاصله هوایی کوچکتری را در وسط منحنی نشان می‌دهد. 14 سنسور جابجایی سنج رفتار مشابهی را در قبال کاهش فاصله هوایی داشتند. نیروی ناشی از میدان مغناطیسی در فاصله هوایی کوچکتر افزایش پیدا می کند، لذا جایی که فاصله هوایی کوچکتر است، لبه روتور به سمت خارج منحرف می‌شود. جاییکه کمترین فاصله هوایی وجود دارد لبه روتور این ژنراتور به سمت بیرون انحنا پیدا کرده که باعث کمتر شدن فاصله هوایی می‌شود. پرسنل Chelan Conty PUD از اطلاعات سنسورهای RDS‌ نصب شده روتور، برای تعیین وضعیت چروکیدگی تمام ژنراتورهای وستینگهاوس نیروگاه Rocky Reachاستفاده خواهند کرد. با استفاده از این اطلاعات، پرسنل نیروگاه می توانند به هنگام برنامه ریزی استراتژی تعمیراتی، به عملکرد مناسب ژنراتورهای وستینگهاوس نظارت داشته باشند. آدرس : http://www.bently.com اتوماسیون کنترل بانکهای خازنی در شبکه های توزیع شرکت برق آیداهو واقع در ایالت آیداهوی آمریکا، درسال 1996 برنامه ای را برای تصحیح ناکارایی جبران سازی توان راکتیو که منجر به کاهش ولتاژ در سیستم توزیع شده بود، شروع کرد. ضمن اینکه در پیک مصرف، مشکل نگهداری حاشیه مطمئن توان راکتیو سیستم نیز وجود داشت. اگرچه جبران سازی بار راکتیو را به شیوه های مختلفی مثلا"در محل تولید انرژی، با استفاده ازکندانسورهای سنکرون و یا در محل پستها و در شبکه توزیع ( با استفاده از بانکهای خازنی ) میتوان انجام داد، اما بهترین شیوه برای جبران سازی بار راکتیو، استفاده ازبانکهای خازنی در محل بار است. هنگام استفاده از بانک های خازنی توزیع، دراکثراین موارد، عمل کنترل با استفاده ازکلیدهایی صورت میگیرد که بصورت دستی و با لحاظ کردن شرایط فصلی، خازنها را وارد یا از مدارخارج میکنند. چنین کنترلی، مؤثر وکارا نمی باشد زیرا در شرایط پیک بار، سیستم توزیع دچار کمبود توان راکتیو و در شرایط بارکم، دچار اضافه توان راکتیو میگردد. اگرچه بانک های خازنی توزیع، تک تک و کوچک هستند اما اثر مجموع آنها بر سیستم قابل ملاحظه است. هدف از برنامه ای که از سوی اداره طراحی توزیع ارائه شده بود، ابداع سیستمی در دل سیستم مدیریت انرژی موجود بود که در آن بانکهای خازنی در فیدرهای توزیع با توجه به میزان توان راکتیو مورد نیاز درپست ها انتخاب شوند. ایده اصلی شرکت Stellar Dynamics Inc برای کنترل خازن های توزیع، اندازه گیری مقادیرتوان راکتیو و اکتیو در سطح پست های توزیع و سپس ارسال دستورات مناسب به تجهیزات کنترلی مخصوص نصب شده روی هر بانک خازنی توزیع می باشد. تجهیزات لازم برای ارتباط کنترل کننده پست با سیستم دیسپاچینگ یعنی الگوریتم کنترل دینامیک بانک های خازنی توزیع DCC (Distribution Capacitor Control) ، امکان استفاده بهینه سیستم های انتقال وتوزیع را فراهم می آورد. DCC یک دستگاه کنترل است که با حذف یا کاهش جزء راکتیو و بهبود ضریب قدرت، ظرفیت شبکه را بالا می برد.با بهبود ضریب قدرت، جریان سیستم کم شده و سیستم امکان می یابد تا بار بیشتری را تغذیه نماید. این مزیت به ویژه در مورد تجهیزاتی که ممکن است تحت تأثیر اضافه بارحرارتی قرار گیرند، اهمیت پیدا میکند. همچنین، بهبود ضریب قدرت به ژنراتور امکان میدهد تا توان اکتیو بیشتری را تولید نماید. به علاوه در صورت پیش آمدن شرایط غیرعادی درمحل خازنها، دستگاهDCC هشدارهای لازم راصادر می کند. ترانسفورماتور توزیع، نقطه کنترل طراحی شده در این الگوریتم است. در سال 1996، نخستین DCC در یک پست 7/12 کیلوولت سه فیدره در غرب بویس (Boise) در آیداهو که مشکل توان راکتیو و افت ولتاژ داشت نصب گردید. به عنوان بخشی از اتوماسیون خازنی، تعداد14 بانک خازنی تحت کنترل قرار گرفتند. بخشی از این بانک ها از قبل وجود داشته وتعدادی دیگر تازه نصب شده بودند تا توان راکتیو اضافی تولید نمایند. بعد از نوسانات اولیه، سیستم آنچه را از آن انتظار می رفت، عملی ساخت. جبران سازی کامل در پست توزیع دریک محدوده وسیع بار انجام گرفت. اتوماسیون خازن در سال 1997 در 16پست و در سال 1998 در 14 پست دیگر نیز اجرا گردید. پست هایی که در سال 1997، تحت اتوماسیون قرارگرفتند، از مدول ارتباطی Harris D-10 برای ارتباط با RTU استفاده می کردند. این مدول بصورت یک کنترل کننده خازن عمل میکند. درسال 1998 در آیداهو، شرکت برق این ایالت، تصمیم گرفت سیستم مدول ارتباطی Harris D-20 را طوری تغییر دهد که این ترمینالها را قادر سازد تا توسط سیستم مدیریت انرژی برای کارهایی غیر ازکنترل خازن نیز مورد استفاده قرارگیرند. این کار باعث شد تا کنترل خازن با اضافه کردن یک نرم افزار ساده در پست هایی که دارای مدول D-20 برای کنترل، نظارت و اخذ داده هستند، انجام پذیرد. شکل (1) نتیجه عملکرد یک DCC  برای کنترل توان راکتیو را در پستی در ناحیه بویس نشان می دهد. سیستمهای توزیع مجله PEI ـ مارس 2003 ایمنی کلید فناوری کلیدخانه (Switch gear) است. کمپانی ABB اخیرا ساخت AX1 یک محصول کلیدخانه ولتاژ متوسط جدید عرضه کرده است. این فناوری خصیصه ساختمانی منحصر به فردی را داشته و چندین مفهوم در طراحی آن به کار گرفته شده است.AX1کلیدخانه جدید عایقبندی در برابر هوا و ولتاژ متوسط ABB بر مبنای فلسفه ایمنی ساخته شده که بر مبنای آن فضای کامل ولتاژ قوی برای چندین ورودی و تغذیه کننده مکعبی و یک حصار فلزی پیش بینی شده که امکان برخورد انسانی در شرایط سرویس را پیش نمیآورد. در جهت ارتقای ایمنی و مقابله با خطرات رودرروی انسانی و کاهش زمان برپاسازی دوباره در شرایط خرابی دستگاهی به نام ”حذفکننده آرک – Arc Eliminator “ ساخته ، امتحان و به کار برده شده است. مشخصه های نوآورانه دیگر نظیر مشاهده گری کامل و اتصالات سیم پیچها با کنتاکت جهشی نیز ایمنی AX1 را بالاتر برده است.محصولAX1 در لودویکا ساخته شده که بزرگترین مرکز سازنده دستگاههای فشارقوی در دنیاست و آن را به مطلوبترین مکان برای توسعه بعدی AX1 بدل گردانده است. کارخانه AX1 شکل یکپارچه دارد و بخشهای تولید و اداری در کنار هم قرار دارند. این امر سبب می شود مبادله اطلاعات قابل اتکای بین بخشهای اداری و تولیدی به سرعت میسر شود. فضای کوچک،ایمنی بالا به خاطر اندازه کوچک و ایمنی بالای این دستگاه نصب پانلهای AX1 برای فضاهای کوچکی که نیازمند ایمنی بالا هستند ، بسیار مطلوب است. به دلیل پویا بودن آرک حفاظتی AX1 ،افزایش خطرناک فشار هیچگاه امکان شکلگیری پیدا نمیکند و اگر باز شدن درونی آرک کلیدخانه رخ دهد گازهای مضّر امکان انتشار ندارند. بنابراین به فضایی برای زدایش کمپرس گاز و آتش نیاز نیست زیرا حذف کننده های سریع آرک (قوس) در AX1به سرعت بسیار بالایی از هر گسست احتمالی ناشی از صدمات جلوگیری می کند. مشخصه دیگری که فضای موردنیاز AX1 را کوچکتر می کند درهای کشویی آن است که هیچ فضایی را در راهروی عملیاتی اشغال نمی کند.تگنر Tegner در شهر واستراس ـ سوئد نمونه خوبی از تعبیه AX1در فضایی بسیار کوچک است. در زیرزمین یک ساختمان چندین کارخانه AX1 نصب شده است . یکی از آنها شامل یک AX1 با 1+6 پانل است که در یک سوراخی به اندازه شش مترمربع جاسازی شده است. در نبود فضا ، پانل حایل روی دیوار مقابل پانلهای AX1 تعبیه شده است. این نمونه نشان میدهد که AX1در فضاهای کوچک چه برتریهایی دارد و ساختمان جمع و جور آن و عدم نیاز به فضای مربوط به زدایش کمپرس از آن جمله است.یک نمونه دیگر از خصوصیات منحصر به فرد AX1 در شهر مالمبرگت در شمال سوئد دیده میشود دستگاه در جایی 1000 متر زیر سطح محیط موردنیاز برای کارگران معدن و تجهیزات مکانیکی و برقی معادن نصب شده است. در یک معدن به دستگاه حفاری پیوسته نیاز وجود دارد که سنگها را بشکافد. بزودی کابل مربوطه بسیار طولانی شده و کلیدخانه باید جابهجا شود. این کار معمولا پر دردسر و پرهزینه است. بنابراین به راهحلی جابهجاپذیر نیاز وجود دارد که بتوان آن را به سرعت، راحت و هماهنگ با فرایند معدن کاری جابهجا کرد. در این جاست که دستگاههای جمع و جور خاصیت خود را نشان میدهند. از آنجا که در مکعبی AX1 هنگام باز شدن به طور عمودی فشار داده میشود به فضای اضافی در جلوی پانلها نیازی نیست و جا برای مانور موردنیاز وجود دارد. یک مشخصه حیاتی دیگر AX1حذف قوس ( Arc) آن است که وجود یک سیستم رهاسازی فشار را غیرلازم میکند و این امری مهم در ایمنی کارگرانی است که در معادن کار میکنند. کاربردهای دیگر طراحی جمع و جور AX1 آن را برای سکوهای نفتی و گازی مطلوب میسازد . پانلهای AX1 از آلومینیوم ساخته شده و آن را سبک میکند. تجهیزات مخصوص دستگاههای دریایی با تنشهایی روبرو میشوند که در شرایط عادی و در روی زمین با آن مواجه نمیشوند. حرکت مقتدرانه امواج، ارتعاش و خوردگی به دلیل فضای آلوده به نمک از آن جمله است. برای اطمینان تأثیرپذیری AX1 در سختترین شرایط AX1به شکلی شدید برای سازگاری با نیازهای IEC و UL مورد آزمایش قرار گرفته است.در کاناری وارف دوکلندز لندن نیز دستگاهای AX1 نصب شده است. در یک ساختمان بانکی برای HSBC سه کلیدخانه AX1 نصب شده است . دو دستگاه در پایین ساختمان که هر کدام 21 پانل AX1 دارند. سومی با هشت پانل در طبقه هفتم تعبیه شده است و این مسالهای ایجاد نمیکند زیرا حذفکنندههای قوس الکتریکی به معنای عدم نیاز به هرگونه سیستم تخلیه فشار برای فشارهای بیش از حد و گاز است. طراحی AX1به دلیل شکل لولهای، ابعاد به شکلی اساسی کوچک شده است. اخیرا در مقایسه با دستگاههای مشابه در بازار AX1 به عنوان کوچکترین آنها شناخته شده است. این اندازه کوچک به معنای آن است که AX1میتواند به راحتی در یک کانتینر استاندارد 3/7 متر قرار گیرد. گذشته از صرفهجویی در فضا، کار نصب نیز آسانتر میشود،زیرا این دستگاه به طور یکپارچه و مونتاژ شده در کانتینر قرار میگیرد و در مکان نصب، تنها کار، اتصال کابلها است. این دستگاه با شکل خود تصمین کننده طراحی بهینه و قوی پانلهاست.میدانهای همنواختی – الکتریکی دور میله جریان وجود دارد که آن را برای سازگارسازی و به کارگیری مرحله به مرحله کوتاه ایمن میسازد. بین فازها همواره پتانسیل زمینی وجود دارد که ریسک گریپاژ جریان را به حداقل میرساند. به عایقهای سدکننده بین فازها نیازی نیست (یا بین فاز و زمین)و میلة جریان اصولا نیازی به عایقکاری ندارد. همچنین میله جریان به اتصالات فنری سیم پیچهای منحصر به فرد خود، کار الحاق پانلها به یکدیگر را سادهتر میکند.این شکل AX1 است که استفاده از آن را به عنوان یک تکنیک اتصال به فنرهای Helicon بدون چفت میسر کرده است. اتصالات فنری سیمپیچ در تمام نقاط ارتباط مدار اصلی به کار گرفته میشود که در سیستم میله جریان بین پانلها قابل پیادهسازی ـ و یا در اتصالات بالاتر یا پایینتر و دستگاههای کابلهای ارتباطی ـ است . این تکنیک اتصالات فنری سیمپیچ در نقاط قابل جابجایی انتقال جریان داخل دستگاههای سوئیچ مورد استفاده قرار میگیرد. اگرچه این تکنیک منحصر به AX1 نیست اما صناعت و تکنیکی است که امتیاز آن را ABB دارد و برای مدارشکنهای فشارقوی و کلیدخانههای GIS در 20 سال اخیر به کار گرفته شده است.تکنیکهای جدید اندازهگیری که در AX1 به کار گرفته شده به مفهوم آن است که جریان با سیمپیچ روگوسکی Rogowski اندازهگیری میشود. این سیمپیچ از گونهای حلقوی است که روی بدنهای از مواد غیرمغناطیسی پیچیده شده است و درجه حرارتش ثابت است. این دستگاه قادر به اندازهگیری جریان چند آمپر تا جریان مدار ـ کوتاه است و اندازهگیری دقیق اُفت فشار قوی را به عنوان وسیلهای ساده برای وارسی پوشش کنتاکت مدارشکن نیز انجام میدهد. هر سنسور مورد آزمایش قرار میگیرد و خطاها به شکل فاکتور اصلاحی برای رایانه پانل تصحیح می شود بنابراین دقت اندازهگیری آن بالاست.پایداریدر حالی که ارزشگذاری برای ایمنی یک کلیدخانه به زبان اقتصادی دشوار است، پایداری آن از جهتی دیگر اهمیت اقتصادی دارد زیرایک گسست برنامهریزی نشده میتواند باعث ضرری هنگفت یا از دست رفتن درآمد شود.معمولا به دلیل سرهمبندی کردن نادرست، بیشتر اشتباهات در اتصال کابلها رخ میدهد. در AX1 اتصالات پیش ساخته کابلها در بیرون و به شکل مخروط یا در داخل به شکل پریز مورد استفاده قرار گرفته است. منبع اشتباه بخشهای مکانیکی، دستگاههای عملیاتی هستند به این دلیل که در AX1مدارشکن و کارکرد عدم اتصال وارثینگ (earthing) به هم بستهاند و همواره در چارچوب مدار اصلی نصب میشوند. گذشته از آن میتوان دستگاههای عملیاتی را بدون خارج کردن هر یک از پانلها از سرویس جابهجا کرد. یک اشتباه دیگر (اگرچه اندکتر) گرمایش بیش از حد در ارتباط با میله جریان است. از آنجا که AX1 یک سیستم لولهای میله جریان با تکنیک اتصال بدون پیچ دارد (کنتاکت فنری سیمپیچ) خطای گرمایش بیش از حد به دلیل محکم نبودن ناکافی لنگر وجود ندارد. کنتاکت فنری سیمپیچ با حلقههایی به شکل ]حرف[ O و پوشش لاستیکی به خوبی محافظت میشود تا از نفوذ عوامل محیطی و بیرونی جلوگیری کند.جدیترین اشتباه در کلیدخانه ناشی از قوس الکتریکی داخلی است. دستگاه بسیار سریع حذف کننده قوس الکتریکی در AX1 به معنای جلوگیری از چنین اتفاقی است که پس از بازرسی، برگرداندن دوباره کلیدخانه به سرویس را به سرعت میسر میکند. در حالی که در کلیدخانههای دیگر به دنبال خطای ناشی از قوس الکتریکی به کار انداختن مجدد آن هفتهها طول میکشد.از آنجا که تلفات عملیات به حداقل میرسد در صرفهجویی انرژی و عمر مفید دستگاه مؤثر است که همچنین باعث کاهش تأثیرات ]مخرب[ زیستمحیطی میشود. در جریان طراحی از مواد قابل بازیافت نیز استفاده شده است. حذفکننده قوس الکتریکی حذفکننده قوس الکتریکی را بخش سیستم بازرسی و محافظت قوس الکتریکی اپتیک ABB پخش کرده است. اتصالات سه فازه هم زمان در مدتی کمتر از 5 میلیثانیه بسته میشود . در نبود این سیستم فشار به حدود 50 درصد حداکثر پیشین خود میرسید.اگر یک قوس الکتریکی باز در کلیدخانه رخ دهد هر سه فاز به سرعت ”ارث“ میشوند و فشاری خطرناک مجال شکل گیری پیدا نمیکند، و گازهای داغ و زهرآلود نیز زمان برای تشکیل شدن پیدا نمیکنند. کلیدخانه همواره در معرض خسارات اندکی قرار دارد و اگر کسی جلوی آن ایستاده باشد، مجروح نخواهد شد. پس از معلوم شدن علت و انجام اقدامهای ضروری، عملیات کلیدخانه به سرعت و بدون نیاز به تعمیر برقرار میشود.اخیرا در تایلند یک مورد خطا دیده شد که در آنجا حذفکننده قوس الکتریکی، کلیدخانه را نجات داد. این حذفکننده به مانند سیستم کیسه هوا در خودرو عمل کرد و کلیدخانه را از خسارات عمده رهانید . بعدا پس از وارسی و یافتن محل خطا، دستگاه کاملا تمیز و سالم شد. خودنگهداری AX1 دستگاهی است که به عنوان ”کلیدخانه هوشمند“ شناخته شده است. هوش آن را هم در رایانههای پانلها و هم درچند سیستم اداره گزارشگر خطاها میتوان دید که در هر پانل AX1 تعبیه شده و هر کدام شامل تعدادی سنسور است که میزان زیادی از اطلاعات مفید را گرد میآورند. AX1به بازرسیهای ادواری معمول نیازی ندارد زیرا کاملا با پانلهای کامپیوتر (رایانه) خود اداره میشود . آنها چشمی بینا بر روی کلیدخانه داشته و در موارد بسیاری در صورت نیاز به بازرسی و سرویس هشدار میدهند.

رادار تصویری

رادار تصویری  رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .چکیده :رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد. ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها و ایجاد تصاویر با کیفیت بالا از آنها هدف عمده ساخت رادار تصویری می باشد .مقدمه :گاه امکان بررسی اجسام از نزدیک وجود ندارد . برای مثال جهت بررسی سطح اقیانوس ها نقشه برداری از عراضی جغرافیایی لزوم ساخت وسایلی که بتوانند از راه دور این کاررا انجام دهند به چشم می خورد . با دستیابی به تکنولو؟ی سنجش از راه دور بسیاری از این مشکلات برطرف گشت . در واقع در این روش امکان بررسی اجسام وسطوحی که نیاز به بررسی از راه دور دارند را فراهم می آورد . سنجش از راه دور رامی توان به دو بخش فعال وغیر فعال تقسیم کرد . گستره طول موج امواج مایکرویو نسبت به طیف مادون قرمز ومرئی سبب گردیده تا از سنجش از راه دور به وسیله امواج از این طیف استفاده گردد .عملکردسیستم های سنجش غیرفعال همانند سیستم های سنجش دما عمل می کنند .در اینگونه سیستم ها با اندازه گیری انر؟ی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساتع می کند نتایج لازم کسب می گردد .هواشناسی واقیانوس نگاری از کاربردهای این نوع سنجش می باشد .در سیستم های سنجش فعال از طیف موج مایکرویو برای روشن کردن هدف استفاده می شود . این سنسورها را می توان به دو بخش تقسیم کرد : سنسورهای تصویری وغیرتصویری (فاقد قابلیت تصویربرداری) .از انواع سنسور های غیر تصویری می توان به ارتفاع سنج واسکترومتر ها(پراکنش سنج ) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنج ها در عکس برداری جغرافیایی وتعیین ارتفاع ازسطح دریا می باشد .اسکترومتر که اغلب بر روی زمین نصب میگردند میزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گیری می کنند . این وسیله در مواردی همچون اندازه گیری سرعت باد در سطح دریا و کالیبراسیون تصویر رادار کابرد دارد .معمول ترین سنسور فعال که عمل تصویربرداری را انجام می دهد رادار می باشد . رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد . سنسورها سیگنال های مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنال های بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می کند . قدرت (میزان انر؟ی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد . با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنال ها می توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد . از مزایای شاخص رادار می توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد . امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران می باشند . از آنجاییکه عملکرد رادار با طرز کار سنسورهایی که با طیف های مرئی ومادون قرمز کار می کنند متفاوت است لذا می توان با تلفیق اطلاعات بدست آمده تصاویر دقیقی را بدست آورد .

چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می‌رسیم‌؟

چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می‌رسیم‌؟ ( قطعات و سیستم های الکترونیک ) چگونه از شن به سیلیکون و از سیلیکون به پردازنده می‌رسیم‌؟ درحالی‌که شرکت‌های پیشگام در صنعت میکروالکترونیک و تولید پردازنده‌ها، به تکنولوژی‌های بسیار پیشرفته‌ای دست یافته‌اند و ما هر روز با دستگاه‌های مجهز به چنین محصولاتی کار می‌کنیم، مناسب است تا یک‌ بار دیگر نگاهی به فرایند تولید پردازنده‌ها بیندازیم، فرایندی که در آن اساساً از ماده اولیه‌ای مانند شن، مدارات مجتمع فوق‌ظریفی مانند پردازنده P4 به‌دست می‌آید. ماده اولیه امروزه همه می‌دانند که ماده اولیه پردازنده‌ها همچون دیگر مدارات مجتمع الکترونیکی، سیلیکون است. در واقع سیلیکون همان ماده‌ سازنده شیشه است که از شن استخراج می‌شود. البته عناصر بسیار دیگری هم در این فرایند به‌کار برده می‌شوند و لیکن از نظر درصد وزنی، سهم مجموع این عناصر نسبت به سیلیکون به‌کار رفته در محصول نهایی بسیار جزئی است. آلومینیوم یکی از مواد دیگری است که در فرایند تولید پردازنده‌ها اهمیت زیادی دارد. هرچند که در پردازنده‌های مدرن، مس به‌تدریج جایگزین آلومینیوم می‌شود. علاوه بر آنکه فلز مس دارای ضریب هدایت الکتریکی بیشتری نسبت به آلومینیوم است، دلیل مهم‌تری هم برای استفاده از مس در طراحی پردازنده‌های مدرن امروزی وجود دارد. یکی از بزرگ‌ترین مسائلی که در طراحی پردازنده‌های امروزی مطرح است، موضوع نیاز به ساختارهای فیزیکی ظریف‌تر است. به‌یاد دارید که اندازه‌ها در پردازنده‌های امروزی در حد چند ده نانومتر هستند. پس ازآنجایی‌که با استفاده از فلز مس، می‌توان اتصالات ظریف‌تری ایجاد کرد، این فلز جایگزین آلومینیوم شده است. آماده‌سازی فرایند‌های تولید قطعات الکترونیکی از یک جهت با بسیاری از فرایند‌های تولید دیگر متفاوت است. در فرایند‌های تولید قطعات الکترونیک، درجه خلوص مواد اولیه مورد نیاز در حد بسیار بالایی اهمیت بسیار زیادی دارند. اهمیت این موضوع در حدی است که از اصطلاح electronic grade برای اشاره به درجه خلوص بسیار بالای مواد استفاده می‌شود. به همین دلیل مرحله‌ مهمی به‌نام آماده‌سازی در تمامی فرایند‌های تولید قطعات الکترونیک وجود دارد. در این مرحله درجه خلوص موارد اولیه به روش‌های گوناگون و در مراحل متعدد افزایش داده می‌شود تا در نهایت به مقدار خلوص مورد نظر برسد. درجه خلوص مواد اولیه مورد نیاز در این صنعت به اندازه‌ای بالا است که توسط واحد‌هایی مانند ppm به معنی چند اتم ناخالصی در یک میلیون اتم ماده اولیه، بیان می‌شوند. آخرین مرحله خالص‌سازی ماده سیلیکون، به‌این صورت انجام می‌شود که یک بلورِ خالص سیلیکون درون ظرف سیلیکون مذاب خالص شده قرار داده می‌شود، تا بلور بازهم خالص‌تری در این ظرف رشد کند (همان‌طور که بلورهای نبات در درون محلول اشباع شده به‌دور یک ریسمان نازک رشد می‌کنند). در واقع به این ترتیب، ماده سیلیکون مورد نیاز به‌صورت یک شمش تک کریستالی تهیه می‌شود (یعنی تمام یک شمش بیست سانتی‌متری سیلیکون، یک بلور پیوسته و بدون نقص باید باشد!). این روش در صنعت تولید چیپ‌ به روش CZ معروف است. تهیه چنین شمش تک بلوری سیلیکون آن‌قدر اهمیت دارد که یکی از تحقیقات اخیر اینتل و دیگر شرکت‌های تولید‌کننده پردازنده، معطوف تولید شمش‌های سی‌سانتی‌متری سیلیکون تک‌بلوری بوده است. درحالی‌که خط تولید شمش‌های بیست سانتی‌متری سیلیکون هزینه‌ای معادل 5/1 میلیارد دلار در بر دارد، شرکت‌های تولید کننده پردازنده، برای به‌دست آوردن خط تولید شمش‌های تک بلوری سیلیکون سی سانتی‌متری، 5/3 میلیارد دلار هزینه می‌کنند. موضوع جالب توجه در این مورد آن است که تغییر اندازه شمش‌های سیلیکون تک‌بلوری، تا کنون سریع‌تر از یک‌بار در هر ده‌ سال نبوده است.پس از آنکه یک بلور سیلیکونی غول‌آسا به شکل یک استوانه تهیه گشت، گام بعدی ورقه ورقه بریدن این بلور است. هر ورقه نازک از این سیلیکون، یک ویفر نامیده می‌شود که اساس ساختار پردازنده‌ها را تشکیل می‌دهد. در واقع تمام مدارات یا ترانزیستورهای لازم، بر روی این ویفر تولید می‌شوند. هر چه این ورقه‌ها نازک‌تر باشند، عمل برش بدون آسیب دیدن ویفر مشکل‌تر خواهد شد. از طرف دیگر این موضوع به معنی افزایش تعداد چیپ‌هایی است که می‌توان با یک شمش سیلیکونی تهیه کرد. در هر صورت پس از آنکه ویفر‌های سیلیکونی بریده شدند، نوبت به صیقل‌کاری آنها می‌رسد. ویفر‌ها آنقدر صیقل داده می‌شوند که سطوح آنها آیینه‌ای شود. کوچکترین نقصی در این ویفر‌ها موجب عدم کارکرد محصول نهایی خواهد بود. به همین دلیل، یکی دیگر از مراحل بسیار دقیق بازرسی محصول در این مرحله صورت می‌گیرد. در این گام، علاوه بر نقص‌های بلوری که ممکن است در فرایند تولید شمش سیلیکون ایجاد شده باشند، نقص‌های حاصل از فرایند برش کریستال نیز به‌دقت مورد کنکاش قرار می‌گیرند. پس از این مرحله، نوبت به ساخت ترانزیستور‌ها بر روی ویفر سیلیکونی می‌رسد. برای این‌کار لازم است که مقدار بسیار دقیق و مشخصی از ماده دیگری به درون بلور سیلیکون تزریق شود. بدین معنی که بین هر مجموعه اتم سیلیکون در ساختار بلوری، دقیقاً یک اتم از ماده دیگر قرار گیرد. در واقع این مرحله نخستین گام فرایند تولید ماده نیمه‌هادی محسوب می‌شود که اساس ساختمان قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور را تشکیل می‌دهد. ترانزیستورهایی که در پردازنده‌های امروزی به‌کار گرفته می‌شوند، توسط تکنولوژی CMOS تولید می‌شوند. CMOS مخفف عبارت Complementary Metal Oxide Semiconductor است. در اینجا منظور از واژه Complementaryآن است که در این تکنولوژی، از تعامل نیمه‌هادی‌های نوع n و p استفاده می‌شود. بدون آنکه بخواهیم وارد جزئیات فنی چگونگی تولید ترانزیستور بر روی ویفر‌های سیلیکونی بشویم، تنها اشاره می‌کنیم که در این مرحله، بر اثر تزریق مواد گوناگون و همچنین ایجاد پوشش‌های فلزی فوق نازک (در حد ضخامت چند اتم) در مراحل متعدد، یک ساختار چند لایه و ساندویچی بر روی ویفر سیلیکونی اولیه شکل می‌گیرد. در طول این فرایند، ویفر ساندویچی سیلیکونی در کوره‌ای قرار داده می‌شود تا تحت شرایط کنترل‌شده و بسیار دقیق (حتی در اتمسفر مشخص)، پخته می‌شود و لایه‌ای از SiO2 بر روی ویفر ساندویچی تشکیل شود. در جدیدترین فناوری اینتل که به تکنولوژی 90 نانومتری معروف است، ضخامت لایه SiO2 فقط 5 اتم است! این لایه در مراحل بعدی دروازه یا gate هر ترانزیستور واقع در چیپ پردازنده خواهد بود که جریان الکتریکی عبوری را در کنترل خود دارد (ترانزیستورهای تشکیل دهنده تکنولوژی CMOS از نوع ترانزیستورهای اثر میدانی یا Field Effect Transistor :FET نامیده می‌شوند. در این ترانزیستورها، جریان الکتریکی از اتصالی به‌نام Source به اتصال دیگری به‌نام Drain جریان می‌یابد. وظیفه اتصال سوم به‌نام Gate در این ترانزیستور، کنترل و مدیریت بر مقدار و چگونگی عبور جریان الکتریکی از یک اتصال به اتصال دیگر است). آخرین مرحله آماده‌سازی ویفر، قرار دادن پوشش ظریف دیگری بر روی ساندویچ سیلیکونی است که photo-resist نام دارد. ویژگی این لایه آخر، همان‌طور که از نام آن مشخص می شود، مقاومت در برابر نور است. در واقع این لایه از مواد شیمیایی ویژه‌ای ساخته شده است که اگر در معرض تابش نور قرار گرفته شود، می‌توان آن‌را در محلول ویژه‌ای حل کرده و شست و در غیر این صورت (یعنی اگر نور به این پوشش تابانده نشده باشد)، این پوشش در حلال حل نخواهد شد. فلسفه استفاده از چنین ماده‌ای را در بخش بعدی مطالعه خواهید کرد.ماسک کردن این مرحله از تولید پردازنده‌ها، به‌نوعی از مراحل قبلی کار نیز مهم‌تر است. در این مرحله عمل فتولیتوگرافی(Photolithography) بر روی ویفر ساندویچی انجام می‌شود. در واقع آنچه در این مرحله انجام می‌شود آن است که بر روی ویفر سیلیکونی، نقشه و الگوی استنسیل مشخصی با استفاده از فرایند فتولیتوگرافی چاپ می‌شود، تا بتوان در مرحله بعدی با حل‌کردن و شستن ناحیه‌های نور دیده به ساختار مورد نظر رسید (ازآنجایی که قرار است نقشه پیچیده‌ای بر روی مساحت کوچکی چاپ شود، از روش فتولیتوگرافی کمک گرفته می‌شود.در این روش نقشه مورد نظر در مقیاس‌های بزرگتر- یعنی در اندازه‌هایی که بتوان در عمل آنرا تولید کرد، مثلاً در مربعی به مساحت یک متر مربع - تهیه می‌شود. سپس با تاباندن نور به الگو و استفاده از روش‌های اپتیکی، تصویر الگو را بر روی ناحیه بسیار کوچک ویفر می‌تابانند. مثلاً الگویی که در مساحت یک متر مربع تهیه شده بود، به تصویر کوچکی در اندازه‌های چند میلیمتر مربع تبدیل می‌شود!). در این موارد چند نکته جالب توجه وجود دارد. نخست آنکه الگوها و نقشه‌هایی که باید بر روی ویفر چاپ شوند، آنقدر پیچیده هستند که برای توصیف آنها به 10 گیگابایت داده نیاز است. در‌واقع می‌توان این موضوع را به حالتی تشبیه کرد که در آن قرار است نقشه‌ای مانند نقشه یک شهر بزرگ با تمام جزئیات شهری و ساختمانی آن بر روی ویفر سیلیکونی به مساحت چند میلی‌متر مربع، چاپ شود. نکته دیگر آنکه در ساختمان چیپ‌های پردازنده، بیش از بیست لایه مختلف وجود دارد که برای هر یک از آنها لازم است چنین نقشه‌هایی لیتوگرافی شود. موضوع دیگری که بد نیست در اینجا ذکر‌شود، آن است که همانطور که از دروس دبیرستانی ممکن است به‌یاد داشته باشید، نور در لبه‌های اجسام دچار انحراف از مسیر راست می‌شود. پدیده‌ای که به پراش یا Diffraction معروف است. هرچه لبه‌های اجسامی که در مسیر تابش واقع شده‌اند، کوچک‌تر یا ظریف‌تر باشند، پدیده پراش شدید‌تر خواهد بود. در واقع یکی از بزرگ‌ترین موانع تولید پردازنده‌هایی که در آنها از ساختار‌های ظریف‌تری استفاده شده باشد، همین موضوع پراکندگی یا تفریق نور است که باعث مات‌شدن تصویری می‌شود که قرار است بر روی ویفر چاپ شود. برای مقابله با این مسئله، یکی از موثرترین روش‌ها، آن است که از نوری در عمل فتولیتوگرافی استفاده کنیم که دارای طول موج کوچک‌تری است (بر اساس اصول اپتیک، هرچه طول موج نور تابانده شده کوچک‌تر باشد، شدت پدیده پراکندگی نور در لبه‌های اجسام کمتر خواهد بود). برای همین منظور در تولید پردازنده‌ها، از نور UV (ماورای بنفش) استفاده می‌شود. در واقع برای آنکه بتوان تصویر شفاف و ظریفی در اندازه‌ها و مقیاس آنچنانی بر روی ویفر‌ها تولید کرد، تنها طول‌ موج ماورای بنفش جوابگو خواهد بود. اما اگر بخواهیم در نسل بعدی پردازنده‌ها، از الگوهای پیچیده‌تری استفاده کنیم، تکلیف چه خواهد بود؟ در تئوری می‌توان از تابشی با طول موج بازهم کوتاه‌تری استفاده کرد. اما مشکل در اینجا است که تابش با طول موج کوتاه‌تر به معنی استفاده از نوعی اشعه ایکس است. می‌دانید که چنین اشعه‌ای بیشتر از آنکه قادر باشد تصویری از نقشه مورد نظر بر روی ویفر ایجاد کند، به‌علت قابلیت نفوذ زیاد، از تمامی نواحی الگو به‌طور یکسان عبور خواهد کرد! از موارد فوق که بگذریم، پس از آنکه نقشه مورد‌نظر بر روی ویفر چاپ شد، ویفر درون محلول شیمیایی ویژه‌ای قرار داده می‌شود تا جاهایی که در معرض تابش واقع شده‌اند، در آن حل شوند. بدین ترتیب شهر مینیاتوری را بر روی ویفر سیلیکونی تجسم کنید که در این شهر خانه‌ها دارای سقفی از جنس SiO2 هستند (مکان‌هایی که نور ندیده‌اند و در‌نتیجه لایه مقاوم در برابر حلال مانع از حل شدن ( SiO2 بوده است). خیابان‌های این شهر فرضی نواحی که مورد تابش نور واقع شده‌اند و لایه مقاوم آن و همچنین لایه SiO2 در حلال حل شده‌اند) از جنس سیلیکون هستند. تکرارپس از این مرحله، لایه photo-resist باقی مانده از روی ویفر برداشته می‌شود. در این مرحله ویفری در اختیار خواهیم داشت که در آن دیواره‌ای از جنس SiO2 در زمینی از جنس سیلیکون واقع شده‌اند. پس از این گام، یکبار دیگر یک لایه SiO2 به همراه پلی‌سیلیکون (Polysilicon) بر روی ویفر ایجاد شده و بار دیگر لایه photo-resist جدیدی بر روی ویفر پوشانده می‌شود.همانند مرحله قبلی، چندین بار دیگر مراحل تابش نور و در حلال قرار دادن ویفر انجام می‌شوند. بدین ترتیب پس از دست یافتن به ساختار مناسب، ویفر در معرض بمباران یونی مواد مختلف واقع می‌شود تا نیمه‌هادی نوع n و p بر روی نواحی سیلیکونی باقی‌مانده تشکیل شوند. به این وسیله، مواد مشخصی در مقادیر بسیار کم و دقیق به‌درون بلور سیلیکون نفوذ داده می‌شوند تا خواص نیمه‌هادی نوع n و p به‌دست آیند. تا اینجای کار، یک لایه کامل از نقشه الکترونیکی ترانزیستوری دوبعدی بر روی ویفر سیلیکونی تشکیل شده است. با تکرار مراحل فوق، عملاً ساختار لایه‌ای سه بعدی از مدارات الکترونیکی درون پردازنده تشکیل می‌شود. در بین هر چند لایه، از لایه‌ای فلزی استفاده می‌شود که با حک کردن الگو‌های مشخص بر روی آنها به همان روش‌های قبلی، لایه‌های سیم‌بندی بین المان‌ها ساخته شوند. پردازنده‌های امروزی اینتل، مثلاً پردازنده پنتیوم چهار، از هفت لایه فلزی در ساختار خود بهره می‌گیرد. پردازنده AMD Athlon 64 از 9 لایه فلزی استفاده می‌کند. غربال کردن تولید ساندویچ‌های پیچیده تشکیل شده از لایه‌های متعدد سیلیکون، فلز و مواد دیگر، فرایندی است که ممکن است روزها و حتی هفته‌ها به‌طول انجامد. در تمامی این مراحل، آزمایش‌های بسیار دقیقی بر روی ویفر سیلیکونی انجام می‌شود تا مشخص شود که آیا در هر مرحله عملیات مربوطه به‌درستی انجام شده‌اند یا خیر. علاوه بر آن در این آزمایش‌ها کیفیت ساختار بلوری و بی‌نقص ماندن ویفر نیز مرتباً آزمایش می‌شود. پس از این مراحل، چیپ‌هایی که نقص نداشته باشند، از ویفر بریده می‌شوند و برای انجام مراحل بسته‌بندی و نصب پایه‌های پردازنده‌ها به بخش‌های ویژه‌ای هدایت می‌شوند.این مراحل واپسین هم دارای پیچیدگی‌های فنی خاصی است. به عنوان مثال، پردازنده‌های امروزی به علت سرعت بسیار بالایی که دارند، در حین کار گرم می‌شود. با توجه با مساحت کوچک ویفر پردازنده‌ها و ساختمان ظریف آنها، درصورتی‌که تدابیر ویژه‌ای برای دفع حرارتی چیپ‌ها اندیشیده نشود، گرمای حاصل به چیپ‌ها آسیب خواهد رساند. بدین معنی که تمرکز حرارتی چیپ به حدی است که قبل از جریان یافتن شار حرارتی به رادیاتور خارجی پردازنده، چیپ دچار آسیب خواهد شد. برای حل این مشکل، پردازنده‌های امروزی در درون خود دارای لایه‌های توزیع دما هستند تا اولاً تمرکز حرارتی در بخش‌های کوچک چیپ ایجاد نشود و ثانیاً سرعت انتقال حرارت به سطح چیپ و سپس خنک کننده خارجی، افزایش یابد. اما چیپ‌های آزمایش شده باز هم برای تعیین کیفیت و کارایی چندین‌بار آزمایش می‌شوند. واقعیت آن است که کیفیت پردازنده‌های تولید شده حتی در پایان یک خط تولید و در یک زمان، ثابت نیست و پردازنده‌ها در این مرحله درجه‌بندی می‌شوند! (مثل میوه‌ها که در چند درجه از نظر کیفیت طبقه‌بندی می‌شوند). برخی از پردازنده‌ها در پایان خط تولید واجد خصوصیاتی می‌شوند که می‌توانند مثلاً تحت ولتاژ‌ یا فرکانس بالاتری کار کنند. این موضوع یکی از دلایل اصلی تفاوت قیمت پردازنده‌ها است. گروه دیگری از پردازنده‌ها، دچار نقص در بخش‌هایی می‌شوند که همچنان آنها را قابل استفاده نگاه می‌دارد. به عنوان مثال، ممکن است برخی از پردازنده‌ها در ناحیه حافظه نهان (Cache) دچار نقص باشند. در این موارد، می‌توان به‌روش‌هایی بخش‌های آسیب دیده را از مدار داخلی پردازنده خارج ساخت. بدین‌ترتیب پردازنده‌هایی به‌دست می‌آیند که مقدار حافظه نهان کمتری دارند. بدین ترتیب پردازنده‌هایی مانند Celeron در اینتل و Sempron در شرکت AMD، در خط تولید پردازنده‌های Full cache این شرکت‌ها نیز تولید می‌شوندنخستین گروه پردازنده‌های پنتیوم چهار اینتل،‌ در مواردی که کاربران این پردازنده‌ها را در شرایط overclock قرار می‌دادند، به‌نوعی از کار می‌افتادند که بعدها به بیماری مرگ ناگهانی مشهور گشت(در شرایط overClock پردازنده تحت ولتاژ و درنتیجه جریان الکتریکی بالاتری نسبت به مقدار توصیه شده سازنده قرار داده می‌شود.)در حقیقت این پردازنده‌ها که به‌نوعی نخستین خروجی خط تولید پردازنده‌های اینتل بود که از فلز مس در آنها استفاده می‌شد، دچار نقصی بود که پدیده مهاجرت الکترونی در آن نسبتاً به‌راحتی روی می‌داد. نیازی به یادآوری نیست که اینتل این مسئله را به‌سرعت رفع کرد و در پردازنده‌های پنتیوم کنونی به‌هیچ وجه چنین پدیده‌ای دیده نمی‌شود.

سنتز نانوذرات اکسید سرب در حضور امواج اولتراسونیک

سنتز نانوذرات اکسید سرب در حضور امواج اولتراسونیکانوذرات اکسید سرب(II)ازواکنش نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک و افزودنی پلی وینیل پیرولیدون (PVP) به عنوان جهت دهنده سنتز شد. با فزایش کربنات سدیم به نیترات سرب، رسوب کربنات سرب تشکیل می شود که پس از جداسازی، در دمای C° 320 برای دو ساعت قرار گرفته تا بعد از دست دادن CO2 تبدیل به PbO شود. اثر عوامل مختلف نظیر غلظت واکنشگرها، دمای سنتز و اثر چند افزودنی مختلف به روش "یک عامل در یک زمان" بررسی شد. سنتز اکسید سرب در شرایط بهینه شده شامل نیترات سرب M 1/0، کربنات سدیم M 2/0، دمای ºC40 وPVP با غلظت g/l 6 منجر به تشکیل نانوذرات اکسید سرب با یک ساختار بسیار متخلخل می شود. مورفولوژی و اندازه ذرات سنتز شده بوسیله دستگاه میکروسکوپ الکترنی (SEM) بررسی شد.کلمات کلیدی: نانوذرات،اکسید سرب، نیترات سرب، PVP، اولتراسونیک1. مقدمهاکسیدهای سرب به دلیل کاربرد متنوع مورد توجه فراوان قرار دارد( بخصوص PbO و PbO2) که در این میان دی اکسید سرب به روش های متفاوتی تولید شده است اما تولید نانو ذرات اکسید سرب PbO) ) به صورت محدود مورد بررسی قرار گرفته است که از آن جمله میتوان به تولید نانو ساختاربه روش اسپری که هدف آن افزایش سطح تماس آن در باتریهای همراه با یون لیتیم ]1[ میباشد را نام برد.2. بخش تجربی2-1- موادبرای تولید نانوذرات اکسید سرب از نیترات سرب وکربنات سرب وPVP که ساخت کمپانی Loba Chemie از کشور هند میباشد، استفاده شد.2-2- دستگاههابرای سنتزاز دستگاه اولتراسونیک با مدل TECNO_GAZ ،TECNA6 از کشور ایتالیا استفاده شد. برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) مدل XL30 ساخت کمپانی فیلیپس ازکشور هلند استفاده شد. روکش دهی نانوذرات با طلا به منظور تهیه عکسهای الکترونی با دستگاه لایه گذاری طلا ساخت شرکت Bal-Tek کشور سوئیس استفاده شد.2-3- روشابتدا نیترات سرب را با غلظت 1/. مولار تهیه کرده مقدارcc100 از آن را داخل بالن cc 500 ریخته ومقدار 10 گرم PVP بدان اضافه کرده وپس از حل شدن داخل اولتراسونیک قرار داده ودر دمای C°40 مقدار cc100 کربنات سدیم 2/. مولار به آن اضافه شد. رسوب کربنات سرب سفید رنگ بسرعت تشکیل شد که بعد از یک ساعت، با آب مقطر و اتانول شستشو داده شده و سپس صاف شد. به مدت یک ساعت در داخل اتانول با امواج اولتراسونیک هم زده شد. آنگاه دوباره صاف شده و به مدت 2 ساعت درداخل کوره C°320 گذاشته شد تا با آزاد شدن CO2 تبدیل به PbO شود. بعد از سنتز هر نمونه، ساختار و اندازه ذرات سنتز شده توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی مشاهده و بررسی شد.3. نتایج وبحثبهینه سازی شرایط سنتز نانو ذرات اکسید سرب به منظور دسترسی به نانو ساختار منظم با بررسی اثر غلظت واکنشگرها، دما ومقدار PVP بررسی شد.3-1- اثر حضور امواج اولتراسونیکبا سنتز یک نمونه در حضور امواج اولتراسونیک و یک نمونه دیگر بدون حضور این امواج مشاهده شد که تابش امواج اولتراسونیک بر محلول سنتز اکسید سرب منجر به تشکیل ساختار منظم و ریزتری می شود.3-2- اثر غلظت واکنشگرها غلظت نیترات سرب از M 01/0 تا M 1 و غلظت کربنات سدیم از M 02/0 تا M 2 تغییر داده شد و اثر این تغییرات با تهیه عکس میکروسکوپ الکترونی از هر نمونه مشاهده شد. به عنوان نمونه تغییرات ساختار در 2 مورد از نمونه ها نشان داده می شود. هنگامی که سنتز در محلول شامل M 1 نیترات سرب و M 2 مولار کربنات سدیم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنی انجام می شود ساختاری مطابق شکل 1 بدست می آید. همان طور که در شکل 1 دیده می شود، ذرات ساختاری ناهماهنگ و اندازه های بزرگتر از 100 نانومتر دارند.شکل 1. تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه سنتز شده درM 1 نیترات سرب و M 2 کربنات سدیم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنیوقتی از محلول سنتز با غلظت 1/. مولار از نیترات سرب و 2/0 مولار کربنات سدیم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنی استفاده می شود، ساختار نمونه به سمت تشکیل نانوذرات سوق داده می شود که تصویر SEM این نمونه در شکل 2 نشان داده شده است. شکل 2. تصویر SEM از نمونه سنتز شده در غلظت M 1/. از نیترات سرب و M 2/. کربنات سدیم در دمای C°40 و بدون حضور افزودنینتایج حاصل از آزمایشات این قسمت نشان داد که اگر اکسید سرب در محلول حاوی M 1/. از نیترات سرب و M 2/. کربنات سدیم سنتز شود، ساختارهای منظم با اندازه ذراتی کمتر از 100 نانومتر حاصل می شود.3-3- اثر دمای سنتزسنتز اکسید سرب در غلظت M 1/. از نیترات سرب و M 2/. کربنات سدیم و بدون حضور افزودنی در چند دمای مختلف در گستره C°0 تا C°70 انجام شد. نتایج نشان داد که در دمای سنتز C°40 ساختار منظم تر با اندازه ریزتر بدست می آید. برای نشان دادن اثر دما، تصاویر SEM دو نمونه از سنتزها در شکل 3 و 4 نشان داده شده است.شکل 3. تصویر SEM نمونه سنتز شده در دمای صفر درجه شکل 4. تصویر SEM نمونه سنتز شده در دمای C°40 3-4- بررسی اثر افزودنی های مختلفپس از بهینه سازی اثر غلظت واکنشگرها و دما، سنتز در حضور افزودنی های سدیم دودسیل سولفات (SDS)، سدیم بنزن سولفونات (SDBS)، ستیل تری متیل آمونیوم برمید (CTAB)، پلی وینیل الکل (PVA) و پلی وینیل پیرولیدون (PVP) ]4[ انجام شد. با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه های حاصل، مشخص شد که بهترین کارآیی مربوط به PVP است به همین دیل این افزودنی به عنوان یک افزودنی جهت دهنده ساختار انتخاب شده و اثر تغییر غلظت آن بر روی مورفولوژی و اندازه ذرات حاصل بررسی شد. غلظت PVP از g/l 5/0 تا g/l 6 تغییر داده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی سه مورد از نمونه های تهیه شده در حضور مقادیر مختلف PVP در شکلهای 5 تا 7 نشان داده شده است. شکل 5 و 6 تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه هایی را نشان می دهند که به ترتیب در غلظت g/l 5/0 (کمتر از مقدار بهینه) و g/l 6 (بیشتر از مقدار بهینه) سنتز شده اند. با مقایسه ین دو تصویر با تصویر نشان داده شده در شکل 7 مشخص می شود که در غلظت g/l 1 از جهت دهنده ساختاری PVP پودر اکسید سرب با یک ساختار بسیار منظم و متخلخل و با اندازه ذرات در کستره 20 تا 40 نانومتر بدست می آید.شکل 5. تصویر SEM نمونه اکسید سرب سنتز شده در حضور g/l 5/0 PVP شکل 6. تصویر SEM نمونه اکسید سرب سنتز شده در حضور g/l 6 PVPشکل 7. تصویر SEM نمونه اکسید سرب سنتز شده در حضور g/l 1 PVPنتیجه گیریبا سنتز اکسید سرب در حضور امواج اولتراسونیک و افزودنی PVP ذرات بسیار متخلخل با ساختار بسیار یکنواخت و اندازه ذرات نانومتری حاصل می شود.