خازن‌های حالت جامد(Solid Capacitor) و مادربردهایی با طول عمر بیشتر

خازن‌های حالت جامد(Solid Capacitor) و مادربردهایی با طول عمر بیشتر  اشاره : خازن‌ها یکی از عناصر اصلی در هر مدار الکترونیکی می‌باشند.این قطعات با تنوع بسیار زیاد در نوع، شکل و اندازه،دارای وظایف گوناگونی در قطعات الکترونیکی مختلف هستند. خازن‌های الکترولیت یکی از انواع مهم خازن‌ها است که از آن برای انجام وظایفی چون ذخیره موقت الکتریسیته ،فیلترینگ و... استفاده می‌شود. ساختمان این خازن‌ها بسیار ساده است.این خازن‌ها از دو ورقه آلومینیومی‌که به دور هم پیچیده شده‌اند و یک لایه عایق الکترولیت که میان آنها قرار گرفته ، تشکیل شده است.این خازن‌ها علاوه بر مزایای مهم ، دارای معایبی نیز هستند.خازن‌های الکترولیت معمولا نمی‌توانند شدت جریان بالایی را تحمل کنند. این خازن‌ها دارای مقاومت ظاهری بالایی هستند که همین امر سبب می‌شود هنگام استفاده از آنها در جریان‌های بالا حرارت زیادی تولید شود.حرارت بالا می‌تواند سبب بروز تغییرات در ماده الکترولیت شده و علاوه بر ایجاد تغییر در مشخصات الکتریکی خازن باعث نشت و یا باد کردگی خازن شود و ثبات عملکرد آن را از بین ببرد. بعلاوه مقاومت ظاهری این خازن‌ها هنگام کار در فرکانس‌های بالا افزایش یافته و همین امر باعث افزایش هرچه بیشتر تلفات توان و در نتیجه افزایش حرارت در آنها می‌گردد. به دلیل افزایش فرکانس و مصرف توان قطعاتی چون پردازنده‌ها، حافظه و کارت‌های توسعه، مشکلات ایجاد شده توسط خازن‌های الکترولیت در کامپیوتر‌ها روز به روز بیشتر می‌شوند. از همین رو طراحان و تولید کنندگان شروع به استفاده از خازن‌های حالت جامد (Solid Capacitor ) در قطعات مختلف کامپیوتر نموده‌اند. شکل 1: نمونه‌ای از خازن‌های الکترولیتخازن‌های حالت جامد در حقیقت نوع جدیدی از خازن‌های الکترولیت هستند که با ارایه تمهیداتی مشکلات موجود در خازن‌های الکترولیت معمولی را برطرف کرده‌اند. ساختمان این دو نوع خازن تا حد زیادی شبیه به هم است. مهمترین تفاوت میان خازن‌های حالت جامد و خازن‌های الکترولیت معمولی ، در ماده الکترولیت به کار رفته در آنها است.ورقه جدا کننده در خازن‌های معمولی از یک صفحه کاغذی که به ماده الکترولیت آغشته شده است تشکیل شده در حالی که در خازن‌های حالت جامد ورقه جدا کننده از ترکیب ماده الکترولیت  با یک پلیمر رسانا تشکیل می‌شود. خازن‌های حالت جامد تقریبا تمامی ‌مشکلات موجود در خازن‌های الکترولیتی معمولی را برطرف کرده‌اند. این خازن‌ها دارای مقاومت ظاهری کمی‌ در فرکانس‌های بالا بوده و به همین دلیل حرارت کمتری را تولید می‌کنند.ظرفیت خازن‌های حالت جامد با تغییر درجه حرارت تغییر نمی‌کند به همین دلیل می‌توان از آنها در محدوده حرارتی وسیع‌تری استفاده نمود.این خازن‌ها توانایی کار در جریان‌های بالا را داشته و دارای طول عمر بیشتری نیز می‌باشند. طول عمر متوسط این خازن‌ها بین 60 تا 300 درصد بیش از خازن‌های الکترولیت معمولی است. در این نوع خازن‌ها، مشکلاتی چون بروز نشتی و یا باد کردگی به طور کلی از میان رفته است.خازن‌های حالت جامد دارای ایمنی بالایی می‌باشند و هنگام استفاده از آن‌ها ثبات سیستم به نحو چشمگیری افزایش می‌یابد. علاوه بر این، این خازن‌ها فاقد مواد آلاینده بوده و زیانی را به محیط زیست وارد نمی‌آورند.به علت توانایی کار در فرکانس‌های بالا، این خازن‌ها برای استفاده در منابع تغذیه سوییچینگ، مانند مدارهای تغذیه پردازنده بر روی مادربردها، ایده آل هستند.مشخصات منحصر به فرد و طول عمر بالای خازن‌های حالت جامد آنها را برای استفاده در سیستم‌هایی که به طور پیوسته و در مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرند مناسب می‌سازد. شکل 2 : نمونه‌ای از خازن‌های Solid Capacitorبه خاطر مزایای غیر قابل انکار خازن‌های حالت جامد، سازندگان قطعات مختلف الکترونیکی و کامپیوتری، شروع به استفاده گسترده از آنها در محصولات خود نموده‌اند.در این میان شرکت GIGABYE به عنوان یکی از بزرگترین تولید کنندگان مادربرد و دیگر سخت افزارهای کامپیوتری در جهان اقدام به ارایه مادربردهایی نموده است که به طور کامل از خازن‌های حالت جامد استفاده می‌نمایند. در حال حاضر سری مادربردهای DS و DQ این شرکت که بر پایه چیپ ست‌های سری P965 و G965 تولید می‌شوند تماما از این خازن‌ها استفاده می‌کنند.این مادربردها برای کار به صورت مداوم و برای مدت طولانی ایده‌آل هستند.کافی نت‌ها، گیم نت‌ها و مکان‌هایی که مدت زمان زیادی از کامپیوترهای خود به صورت مداوم استفاده می‌کنند می‌توانند از مزایای این مادربرد‌ها بهره ببرند.علاوه بر این به خاطر توانایی این خازن‌ها برای کار در فرکانس‌های بالا، مادربرد‌هایی که از این خازن‌ها استفاده می‌کنند دارای توانایی‌های بالایی در زمینه Overclocking هستند که همین مساله آنها را برای مشتاقان بازی‌ها و کاربرانی که می‌خواهند از حداکثر توانایی‌های سیستم خود استفاده کننده مناسب می‌سازد.

مرجع دستورات بیسیک avr (قسمت1)

میکرو ها چه جوری به وجود اومدند!  خب ببینید در ابتدا تراشه های اولیه به صورت ROMبودند که مخفف Read Only Memoryاست یعنی تو کارخونه یه سری اطلاعات روی اونا می ریختن و اونا فقط با استفاده از اون اطلاعات پردازش می کردند یعنی سطح پردازش محدودی داشتند.اطلاعات روی اونا هم قابل پاک شدن یا تعویض نبود و فقط خواندنی بودند. یعنی مثلا طوری برنامه ریزی شده بودند که  اگه یک پایه ی اونا 1 شد پایه ی دیگر 0 شود ولی مثلا اگه می خواستین این عمل برعکس اجرا شود باید از یه رله استفاده می کردین . به تدریج ملت اومدن دیدن این حافظه های ROM خیلی ضایعه ! لذا اومدن حافظه های ERom رو ساختند یعنی Eraseable ROM حافظه های که قابل برنامه ریزی بودند و می توانستید به تعداد محدودی برنامه روی آنها بنویسید ولی اینکار به وسیله ی اشعه ی فرابنفش انجام می شد به طوریکه به هنگام نوشتن یه تعداد سلول داخل تراشه را می سوزاند و به هنگام پاک کردن اونا رو باز آوری می کرد. یواش یواش ملت دیدن که به دلیل سرطان زا بودن فرابنفش و خاصیت پرتوزایی تراشه بعد از هر بار نوشتن یا پاک کردن دهنشون داره آسفالت می شه ! لذا حافظه های EEROMرو اختراع کردند که مخفف Electricaly Erasaeble ROM یعنی حافظه با قابلیت برنامه ریزی الکترونیکی که میکرو کنترلر ها جزء این دسته می باشند . البته حافظه های مدرن تری به نام Flashهم اختراع شد که الان برای ذخیره و حمل اطلاعات ازشون استفاده می کنیم ولی یه نوع EEROM هستند. معرفی میکرو  برای شروع یک برنامه در این محیط در ابتدا باید میکرو مورد نظر خود را معرفی کنید که این کار با دستور زیر انجام می شود. regfile=var$ var نام میکرو مورد نظر است که می تواند یکی از موارد زیر باشد: مدل avr یا مدل atmega یا مدل atiny مثال:   معرفی کریستال برای مشخص کردن فرکانس کریستال مورد استفاده از دستو زیر استفاده می کنیم. crystal=x$ x فرکانس کریستال بر حسب هرتز است. crystal=8000000$ اسمبلی(اختیاری) برای نوشتن به زبان اسمبلی در میان بیسیک می توان از این دستور استفاده کرد. ASM$ assembly programme ENDASM$ با این دستور می توان در بین برنامه بیسیک به نوشتن برنامه اسمبلی پرداخت و پس از اتمام برنامه با دستور endasm$ برنامه اسمبلی تمام شده و به نوشتن به زبان بیسیک پرداخت. یادداشت(اختیاری) گاهی نیاز دارید در برنامه خود یادداشت هایی را اضافه کنید در اینصورت از( ' ) یا Rem در برنامه خود استفاده می کنید به این صورت که ابتدا این علامت ( ' )را گذاشته سپس توضیح خود را بعد از آن ذکر می کنیم. توضیحات بعد از این علامت در برنامه بی اثر بوده و کامپایل نمی شوند و به رنگ سبز در می آیند.مثال: config lcd=2*16 ' we use lcd with 16 and 2 chracter شاید برای شما این سوال پیش بیاید که کلمه (کامپایل) که در بالا به آن اشاره شد چیست؟ تمامی میکروکنترلر ها و عموماً کامپیوتر ها از سیستم مبنای دو اعداد یا همان باینری استفاده می کنند که این ماشین ها به جز 0 و 1 چیز دیگری نمی فهمند بنابراین در هر محیط برنامه نویسی بعد از نوشتن برنامه باید آن را به زبان ماشین یا همان 0 و 1 تبدیل کرد که به این عملیات کامپایل کردن می گویند. پایان برنامه END این دستور در انتهای تمامی برنامه های شما قرار می گیرد که با این دستوربرنامه به پایان رسیده و خاتمه می یابد. تعریف متغیر با این دستور می توان متغیر های به کار برده شده در برنامه را تعریف کرد. DIM var AS [xram/sram/eram] data type[at location]0 به عنوان توضیح باید بگم که در کل در دستورات هر عبارتی که داخل آکولاد [] باشد اختیاری است و لزومی به نوشتن آن نیست. var نام متغیر به کار برده شده در برنامه است.گزینه اختیاری xram را برای استفده از حافظه جانبی استفاده کنید و استفاده از گزینه اختیاری sram متغیر را در حافظه sram قرار می دهد و استفاده از گزینه اختیاری eram متغیر مورد نظر را در EEPROM داخلی جای می دهد. data type نوع متغیر است که می تواند طبق جدول زیر bit,byte,integer,long,word,string, یا single باشد. در صورتی که متغیر خود را از نوع داده string تعریف کردید باید بیشترین طول آن را نیز ذکر کنید. value range stores as data type 0 1OR A BIT BIT 0TO 255 UNSIGNED 8-BITS BYTE 32767TO32767- SIGNED 16-BITS INTEGER 0TO 65535 UNSIGNED 16-BIT WORD 2147483648TO 214783647 - SIGNED 32-BITS LONG   SIGNED 32-BITS SINGLE - 0-254 BYTES STRING متغیر STRING به طول 15 کاراکتر DIM F AS STRING*15 گزینه اختیاری AT LOCATION به منظورذخیره کردن متغیر در آدرس دلخواه حافظه به کار می رود. مثال: DIM B1 AS BYTE AT 120 دستور ALIAS از این دستور برای تغییر اسم متغیر استفاده می شود.مثال: Ld ALIAS PORTA.4 SET Ld '=SET PORTA.4 دستور INCR این دستور یک واحد به متغیر VAR می افزاید. INCR VAR مثال: A=0 INCR A:PRINT A 'A=1 www.Cmos.irدستور DECR این دستور از متغیر VAR یک واحد می کاهد. DECR VAR مثال: DIM D AS BYTE D=6 DECR D: PRINT D 'D=5 دستور LCASE این دستور تمام حروف رشته تعیین شده را تبدیل به حروف کوچک می کند. (Target=Lcase(source که source رشته مورد نظر است که به حروف کوچک تبدیل و در رشته Target قرار می گیرد.مثال: Dim P As String * 12 , H As String * 12"P = "FARZAN SHOJAEE(H = Lcase(p "Lcd H                                                       'lcd"farzan shojaeeEnd دستور UCASE این دستور تمام حروف رشته تعیین شده را تبدیل به حروف بزرگ می کند. (Target=Ucase(source که source رشته مورد نظر است که به حروف بزرگ تبدیل و در رشته Target قرار می گیرد.مثال: Dim P As String * 12 , H As String * 12"P = "in the name of god(H = Ucase(p "Lcd H                                                       'lcd"IN THE NAME OF GODEnd دستور LEN این دستور تعداد کارکترهای یک رشته را حساب کرده و در متغیر VAR قرار می دهد که تعداد کارکترهای آن همان طول رشته است. (var=LEN(string طول رشته string در متغیر var قرار می گیرد.رشته string می تواند حداکثر 255 بایت طول داشته باشد به این نکته نیز باید توجه داشت که فضای خالی خود یک کاراکتر محسوب می شود.مثال: Dim A As String * 12 , B As Byte"A = "god (B = Len(aLcd B                                                       'lcd 3  "A = "lo v e   (B = Len(aLcd B                                                       'lcd 6End همانطور که دیدید کلمه love چهار کاراکتر طول دارد که با دو فاصله بین حروف آن 6 کاراکتر می شود. دستور swap این دستور محتوای دو متغیر var1 و var2 را با هم عوض می کند.یعنی محتوای متغیر var1 را در متغیر var2 ومحتوای متغیر var2 را در متغیر var1 می ریزد. نکته: دو متغیر باید از یک نوع داده تغریف شوند.مثال: Dim A As Byte , B As ByteA = 20 : B = 35 Swap A , BLcd A                                                       'lcd 35Lcd B                                                       'lcd 20End دستور space از این دستور برای ایجاد فضای خالی استفاده می شود که x تعداد فضای خالی است که به عنوان رشته در متغیر var قرار می گیرد. (var=space(x مثال: Dim A As String * 10A = Space(4)Lcd "{" ; S ; "}"                                           '{    }4 spaceEnd دستور LTRIM این دستور فضای خالی یک رشته را از سمت چپ حذف می کند که STRING رشته ای است که فضای خالی آن برداشته می شود و رشته بدون فضای خالی در متغیر VAR قرار می گیرد.مثال: Dim A As String * 10 , B As String * 10"A = "     AB(B = Ltrim(a"Lcd B                                                       'LCD"ABEnd دو نوع LCD وجود دارد: LCD های کاراکتر و اعداد(متن) و LCD های گرافیکی. LCD 2x16 به طور مثال یک LCD متنی است و دارای دوسطر است که هر سطر دارای 16 مکان برای نمایش کاراکتر می باشد.www.Cmos.ir LCD2x16دارای 16 پایه می باشد. توضیحات سمبول شماره پایه زمین منبع تغذیه ولتاژ+5 ولت منبع تغذیه ولتاژ کنترل کنتراست VSS VDD V0 1 2 3 اگر RS=0 باشد ثبات دستور انتخاب می شود و اگر RS=1 باشد ثبات داده انتخاب می شود. RS 4 R/W=0 برای نوشتن در LCD R/W=1 برای خواندن از LCD R/W 5 فعال ساز E 6 بیت های 0 تا 7 دیتا D0 – D7 14-7 آنود لامپ LED پشت LCD کاتود لامپ LED پشت LCD - - 15 16

امواج الکترومغناطیس و سلامتی ا نسان

امواج الکترومغناطیس و سلامتی ا نسانبا گذشت لحظه ، لحظه های زمان، جهان دیگر همان جهان قبلی نیست، با توجه به تحقیقات وسیع علمی که در اقسی نقاط جهان در حال انجام است، جهان جدید، جهانی بسیار پیشرفته تر از چند لحظه قبل است. با توجه به این شرایط، ابزار آلات و وسایل مورد استفاده بشر نیز مطابق با این وضعیت در حال پیشرفت است. امروزه از آنجایی که همه تلاشهای محققان بر این رابطه استوار است تا مرزها را بشکنند و صرفه جویی در زمان نمایند؛ لذا تحقیقات بر روی وسایل رادیویی و کنترل از راه دور با سرعت بی سابقه ای در حال انجام است، مهمتر از همه، کاربردهای بسیار زیاد این تکنولوژی در عرصه های نظامی باعث آن شده تا دولتها سرمایه گذاری های عظیمی را در این بخش انجام دهند ، شاید دیده نشدن این امواج توسط چشم مصلحتی بوده است از طرف خداوند ، چرا که در غیر اینصورت چشم ها از دیدن اینهمه تجمع امواج پیرامون خویش متحیّر می شدند، همانطوری که واضح است این تشعشعات رادیویی، ساتع شده از دستگاههای الکتریکی و دیجیتالی و کنترلی، خواه ناخواه با موجودات زنده برخورد فیزیکی خواهند داشت و بقول اسلوس(محقق قرن شانزدهم میلادی):"هر ماده ای که قابلیت تاثیر بر فرآیندهای بیولوژیک را داشته باشد هم می تواند مفید باشد و هم مضر" برخی از این امواج بقدری قوی هستند که حتی می توانند از دیواره های بسیار ضخیم بتونی چند متری هم عبور کنند چه رسد به بدن موجودات زنده که از بافتهای نرم ، تشکیل شده اند؛ این تشعشعات اگر بطور مستمر و دائم حتی با نیروی خیلی ضعیف هم باشند به احتمال قوی ممکن است باعث ایجاد اثرات منفی در موجودات شوند. البته امواج الکترومغناطیس چیز تازه ای نیست؛ فقط سرعت استفاده از آن بسیار بالاست. موجودات از دیرباز با این امواج البته بصورت طبیعی سروکار داشته اند، جاذبه زمین ، جاذبه دیگر کرات و میدانهای مغناطیسی کوههای عظیم، در برخی نقاط جهان و مهمتر از همه مثلث برمودا و غیره ؛ از این قبیل بوده اند، اما مسئله ای که اینجا مطرح این است که این امواج طبیعی شاید بعلت برنامه ریزی دقیقشان، آسیب ها و ضررهایشان نیز حساب شده باشد و تاثیرات مهمی در حفظ چرخه عمر موجودات داشته باشند.در قرآن کریم داریم؛ خداوند از خلقت آسمانها و زمین با ستونهای نامرئی خبر داده است ، که مسلما این ستونها همان امواج یا بقولی نیروهای الکترومغناطیس هستند که بصورت فوق العاده منظم طراحی و تنظیم شده اند یا در سوره "یس" آیه 29 در رابطه با توصیف آخروالزمان داریم، که خداوند می فرمایند " ان کانت صیحه واحده فاذا هم خمدون" یعنی " نیست عقوبتشان جز یک صیحه عذاب آسمانی که به ناگاه همه هلاک شوند" ، آنطوری که اکنون برای ما قابل درک است این است که ، این صیحه می تواند نوعی از امواج الکترومغناطیس بصورت رادیویی یا ماکرویوی البته با پالسهای بسیار شدید و تند باشد.کمی بعد از جنگ جهانی دوم آلمان غربی با ابراز تاسف از اینکه مردم منطقه ای در یکی از کوهستانهای دورافتاده فاقد برق و تلویزیون هستند ، بلافاصله برای آنها برق و تلویزیون فراهم کردند، قبل از ورود برق به این منطقه اهالی دارای بیشترین طول عمر در کره زمین بودند، اما 10 سال پس از این ماجرا اهالی از بیماریهای ریوی ، قلبی ، کلیوی ، اعصاب و انواع سرطانها تلف می شدند.بسیاری از محققان در زمینه طول عمر؛ سمت و سوی تحقیقات خود را به این طرف سوق دادند و با جدیت بیشتری این اثرات را مورد کنکاش قرار داده اند.خلاصه اینکه همه موجودات و بخصوص ما انسانها در وضعیتی برگشت ناپذیر قرار گرفته ایم ، چراکه اکنون در جهان میلیونها ایستگاههای فرستنده رادیویی استاندارد و غیراستاندارد ساخته شده است و صدها ماهواره خارج از جو در حال بمباران تشعشعاتی کره زمین و حتی سایر کرات موجود در جهان است، علاوه بر همه اینها با اقدامات نادرست بشر لایه ازن ، آن محافظ خدا دادی موجودات از گزند تشعشعات فضایی بسیار خطرناک در حال نازک شدن و تخریب است، وجود دستگاههای پارازیت انداز بر روی برنامه های رادیویی و تلویزیونی در برخی کشورها ( که سرطان زا بودن شان مورد تایید دانشمندان است) و نیز وجود سیم کشی های فشار قوی غیر استاندارد در محدوده های شهری من جمله اقدامات غیر مسئولانه در این زمینه است، متاسفانه راه چاره ای نیست جز هماهنگ کردن خود با این وضعیت دشوار.استفاده از دستگاههای با اطمینان ، بهره گیری از استانداردهای قابل اعتماد، محدود سازی ایستگاههای فرستنده غیر استناندارد در محدوده های شهری می تواند از جمله اقدامات ما باشد، باید توجه داشته باشیم وارد کردن هر چیز تازه بدلیل نو بودنش و تامین آسایش ظاهری و بدون توجه به جنبه های زیان آور شناخته شده و ناشناخته آن چندان کار افتخار آمیزی نمی تواند باشد، چراکه سلامتی ما مهمترین مورد است. پس از تحقیقات و آزمایشهای مکرر دانشمندان پی به اسرات زیان بار این مورد بردند لذا در سطح بین المللی دست به تدوین یک سری قوانین محدود کننده زدند، ترجمه زیر رابطه بین امواج الکترومغناطیس با سلامتی انسان و نیز قابلیتهای استانداردهای موجود را تحت بررسی قرار می دهد.امواج الکترومغناطیس:حدودا ده سال قبل تنها منبع امواج الکترومغناطیس که بیشتر با آن مواجه می شدیم گرماخانه های میکروویو بودند. اما امروزه همه ما درحالیکه بی سیم های دیجیتالی و موبایل ها در دستمان است و یا اینکه پیجرهای فرستنده و گیرنده اطلاعات را به کمرمان بسته ایم در حال امرار معاش هستیم. از کامپیوترها و سایر وسایل جانبی آن نظیر چاپگرها (PRINTER) ، اسکنرها و اینفررد (INFRARED) ، بلوتوس و خیلی موارد دیگر بصورت مستمر استفاده می کنیم. امروزه با وجود تراکم های مغناطیسی ما هنوز از همان استانداردهای قدیمی و البته ناکافی برای محاسبات تشعشعات رادیویی و ماکروویوی استفاده می کنیم. این استانداردها و قراردادها از نتایج تجارب بدست آمده در دهه بعد از جنگ جهانی دوم بدست آمده است. بعضی از آن قرار دادها برای مطالعه هایی در سطح پایین و اثرات بیولوژیکی متمرکز و محدود طراحی شده بودند و هیچ پیوندی با گرما نداشتند. اما تئوری الکترومغناطیس و ده ها تجربه دیگر بطور آشکار نشان داد که میادین مغناطیسی و رادیویی و ماکروویوی می توانند سلولها را بصورت مکانیکی و بدون ایجاد گرمای قابل توجه تحت تاثیر قرار دهند.این قرار دادها در اواخر سال 1980 میلادی بوسیله انیستیتوی آمریکایی بنام IEEE طراحی شد. سایر قرارداد ها و استانداردها بر این اساس هستند که اگر تشعشعات رادیویی سلولهای زنده و بافتها را تحت تاثیر قرار دهند در اینصورت این فرآیند از طریق گرمایش بافت ها انجام می گیرد. بعضی از استانداردها و قراردادها به نامهای IEEE/ANS1 وجود دارند که پرتوافکنی خود را به جای اینکه در بعضی از قسمتهای بدن مثل سر یا لب انجام دهند، بر روی کل بدن اعمال کرده اند. این استانداردها که کل بدن را در بر گرفته اند و بر اساس گرما می باشند برای پرتوافکنی حداکثر مجاز به روی افرادی که در اطراف امواج رادیویی کار می کنند نظیر سربازان یا فروشندگانی که در اطراف رادار کار می کنند یا تکنسینهایی که در مراکز اصلی موبایل کار می کنند استفاده می شوند. از این استانداردها برای طراحی آنتهای ارتفاعات که جریانات بی حفاظ را محدود می کنند نیز استفاده می شود. پیوند ممکن بینرادیو و ماکروویو که شکلی از تابش تشعشع رادیویی هستند و سلامتی بشر، باعث ایجاد موضوعات پیچیده و بحث انگیز در علم فیزیک و زیست شده است.من نمی توانستم تمام این موضوعات پیچیده را در یک مقاله کوچک گرد آوری نموده و ذکر نمایم. بهرحال شواهد علمی زیادی موجود است مبنی بر اینکه استفاده بلند مدت از پرتوهای تابشی مثل انواع امواج رادیویی ، حداقل باعث ایجاد تغییرات ناچیزی در حرکت و کارکرد و نیز تغییراتی در ساختار مولکولها و سلولهایی در بافتهای زنده می شود. این شواهد امکان تحت تاثیر قرار گرفتن سلامتی افراد را در مقابل پرتو افشانی افزایش می دهد. فیزیک مربوط به این موضوع با این حقیقت که همه چیزها زنده امواج الکترومغناطیسی را جذب و پخش می کنند، شروع به فعالیت کرد. در طی این روند آنها در سطح مولکولی، میدانهای الکترومغناطیسی را به نیروی مکانیکی تبدیل کردند. بدن ما پر از یونهای پایان ناپذیر در هسته سلولهای موجود در ماهیچه ها است. به علاوخ بیشتر مولکولهای معمولی بدن که شمال آب می باشند دارای توزیع و پخش بی رویه ی سوخت هستند.بنابراین آنها بوسیله میادین الکتریکی و یا میادین مغناطیسی که ناشی از حرکت یونها و مولکولها می باشند، تحت تاثیر قرار می گیرند. پس میادین الکترومغناطیسی می توانند بطور فیزیکی حرکت کنند یا تطبیق یابند و یا حتی توزیع و پخش مولکولها و یونها را در بدن تغییر دهند. همچنین آنها می توانند میزانی از واکنشهای شیمیایی و توانایی مولکولها برای عبور از غشای پوستی را تحت تاثیر قرار دهند. به علاوه اگر شتاب بار الکتریکی که نتیجه پیشرفت سریع پالسهای رادار می باشد رخ دهد باعث می شود که خود بافتهای بدن ، انرژی داخل بدن را بازتاب و پخش کنند که این یکی از اثرات پیچیده و شدید امواج رادیوی می باشد.پیوند ممکن میان مولکول یا تاثیرات سلولی و سلامتی بشر موضوعی بحث انگیز می باشد. اما تعدادی از کارشناسان در مورد انسداد سلولهای خونی مغز مشغول انجام مطالعات می باشند. این مجموعه ی فیزیولوژیکی که شامل خطوط دفاعی ابتدایی و اولیه و همچنین حالت مویینگی در مغز می باشد ، مغز و سیستم های عصبی مرکزی را از عناصر خارجی و زیان بار حفظ می کند. موانع موجود بنظر می رسد که تراکم یونها را در بافتهای مغزی کنترل می کنند. تشعشعاتی که باعث حرکت و یا تغییراتی در یونها و مولکولها هستند می توانند قوی و نیرومند شوند، زمانیکه از طریق پالسهای الکترومغناطیسی که خیلی تیز و شدید اند ایجاد شوند. یکی وضعیت که باید به آن اشاره کنیم، رادار اخطار دهنده زود هنگام که با نیروی هوا کار می کند بنام سیستم "PAVE PAWS" شناخته می شود.در سال 1994 "ریچارد آلبنز" محقق در مورد اساس سیستم های نیروی هوایی ، گزارش داد که پالسهای الکترومغناطیسی با موج کوتاه ، از نوع ساتع شونده بوسیله "PAVE PAWS" و رادارهای هم فاز مشابه ممکن است باعث ایجاد آسیبهای مکانیکی از طریق آنچه که پیش ماده و لازمه تشعشع نامیده می شود ، شود.در طی یک دوره معین این چنین نتیجه گیری شده است که انفجارهای ثانویه رادیویی در داخل بافتهای زنده زمانیکه بوسیله پالسهای رادار ضربه می خورند ، اتفاق می افتد.پیش ماده تشعشع یکی دیگر از منابه بالقوه و ثانویه هست، که باعث آسی باذفت می شود، که در استانداردهای پرتودهی نادیده گرفته شده است. "ریچارد آلبینز" در نشریه اش در سال 1994 میلادی نوشت : « نویسنده تابش مجازی را برای چنین پیش ماده ها و پالسهایی توصیه می کند.»مطالعه دیگری که در مدت زمان بسیار کمی عنوان جهانی بخود گرفت و در 20 ژوئن ماه قبل منتشر گردید ، یک موضوع دیگری را بیان کرد. یک سیستم واقع در سازمان هسته ای و رادیویی ایمنی در فنلاند گزارش داد که « تشعشعات موبایل بر روی صد گونه از پروتئینهایی که در سلولهای رشد یافته در آزمایشگاه که از خون شناور انسان گرفته شده است اثر می گذارد. » رهبر این تیم بنام "دارویز لیزین" نتیجه این گزارش را در رابطه با سلامتی انسان 100% تایید نکرد ، اما این فرضیه را مبنی بر اینکه یکی از مولکولهای تحت تاثیر که پروتئین " hsp27 " نامیده می شود، ممکن است همانند کلیدی باشد که شکافها را در انسداد خونی مغز باز کند و یا اینکه اجازه دخولهای چیزهای خارجی و زیان آور را به درون ممنوعه مغز بدهد.نتایج مهم دیگری از طرف "هنری" که در دانشگاه "واشنگتون" در قسمت مهندسی کار می کند بدست امده است. "هنری" مدرکی بدست آورده است مبنی بر اینکه تاثیرات بیولوژیکی به وسیله جذب تشعشعات بافتهای ساتع کننده در سطح پایینی به اندازه 0/001 و با تراکم بسیار زیاد در حدود یک سانتی متر گالروواتا. این مقادیر بطور قابل توجهی از استانداردهای مجاز هم کمترند ، اثرات شامل آسیبهایی به DNA موجود در سلولها، افزایش انتشار کلسیم به داخل سلولها و کاهش تقسیمات سلولی بعد از تابش تشعشعات می باشند.ما شواهد تجربی محکمی برای انتقاد و سوال در مورد اعتبار و درستی استانداردهای تنظیم شده داریم که فقط تاثیرات گرمایی را به حساب می آورند. ادامه استفاده از استانداردهایی که بر اساس میانگین تابش امواج رادیویی و تشعشعات برروی همه قسمتهای بدن حیوانات می باشد، یکی بی مسولیتی به مار می اید. و مهمتر از اینها که قسمت اعظمی از آسیبهای بافتی انجام شده بود قبل از اینکه یک حیوان آزمایشگاهی تغییرات رفتاری از خود نشان دهد یا اینکه در اثر تغییرات گرمایی بمیرد.بعد چه؟ ما باید استانداردهای ایمنی خود را اصلاح نماییم و از استانداردهای محافظه کارانه جدید که از همه نتایج در دسترس استفاده می کند بهره گیریم و نه از قرارداده هایی که فقط از اطلاعات و داده های ابتدایی استفاده می کند. صنعت ارتباطات که در حال تکذیب می باشد با این واقعیات روبرو می شود. گروههای متخصص نظیر استانداردهای IEEE باید با U.S کار کنند. دولت ها و آزانسهای بین المللی هم اطمینان خاط داده اند که مطالعات دراز مدت و سطح پایین با تاثیرات غیر گرمایی در حال انجام است.کنگره U.S باید فعالیت و ضروریت این مطالعات را تشخیص دهد و آنها را به زمانی که قانونی قانونی در صنعت ارتباطات ایجاد می شود و یا اصلاح می وشد به تعویق نیندازد.برای بسیاری از ما موبایل بخش اجتناب ناپذیر زندگیمان شده است و ارتباطات ما را پراکنده کرده است و حال هیچ راه برگشتی نداریم ولی این حق را داریم که انتظار داشته باشیم که قراردادهای موجود لااقل سلامت زندگیمان را حفظ کنند.

مبانی فیبر نوری

مبانی فیبر نوریفیبر نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. یک فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است:۱- هسته (Core) . هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که سیگنا ل های نوری در آن حرکت می نمایند.۲- روکش (Cladding) . بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد.۳- بافر رویه (Buffer Coating) . روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است.صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر یک از کلاف های فیبر نوری توسط یک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند. فیبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:فیبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال یک سیگنال در هر فیبر استفاده می شود( نظیر : تلفن )فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظور ارسال چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری)فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک ( تقریبا" ۹ میکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور لیزری مادون قرمز ( طول موج از ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر) می باشند. فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقریبا" ۵ / ۶۲ میکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طریق LED می باشند. ارسال نور در فیبر نوریفرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ و مستقیم را روشن نمائیم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیر مسفقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و یا پیچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتیکه راهروی فوق دارای خم و یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد؟ در این حالت می توان از یک آیینه در محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد.در صورتیکه راهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد ، چه کار بایست کرد؟ در چنین حالتی در تمام طول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد. بدین ترتیب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با یک زاویه خاص) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد). عملیات فوق مشابه آنچیزی است که در فیبر نوری انجام می گیرد.نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته (نظیر راهروی مثال ارائه شده ) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارائه شده ) حرکت می کند.( مجموع انعکاس داخلی ) . با توجه به اینکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سیگنا ل های نوری بدلیل عدم خلوص شیشه موجود ، ممکن است دچار نوعی تضعیف در طول هسته گردند. میزان تضعیف سیگنال نوری به درجه خلوص شیشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا" موج با طول ۸۵۰ نانومتر بین ۶۰ تا ۷۵ درصد در هر کیلومتر ، موج با طول ۱۳۰۰ نانومتر بین ۵۰ تا ۶۰ درصد در هر کیلومتر ، موج با طول ۱۵۵۰ نانومتر بیش از ۵۰ درصد در هر کیلومتر) سیستم رله فیبر نوریبمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمائی و یا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است . در فیلم فوق دو ناوگان دریائی که بر روی سطح دریا در حال حرکت می باشند ، نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا" بحرانی و توفانی را دارند. یکی از ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد.کاپیتان ناو فوق پیامی برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر می نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید. در ادامه ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا" انگلیسی ) تبدیل و آنها را برای کاپیتان ناو ارسال می دارد. فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد ( هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیتستم مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری استفاده گردد. سیستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شده است:▪ فرستنده . مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است.▪ فیبر نوری مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد.▪ بازیاب نوری . بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.▪ دریافت کننده نوری . سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشائی می نماید.▪ در ادامه به بررسی هر یک از عناصر فوق خواهیم پرداخت. فرستندهوظیفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، ۸۵۰ نانومتر ، ۱۳۰۰ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر است . بازیاب ( تقویت کننده ) نوریهمانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافت ارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبر نوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی و بمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویت کننده نوری " استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یک روکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث می گردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده در ادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیف شده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری) دریافت کننده نوریوظیفه دریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است. دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنا ل های الکتریکی را برای سایر استفادهکنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند. مزایای فیبر نوری▪ فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارای مزایای زیر است:▪ ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است.▪ نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است.▪ ظرفیت بالا. پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر از سیم مسی است.▪ تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیم مسی است .▪ سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت.▪ مصرف برق پایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد.▪ سیگنال های دیجیتال . فیبر نور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است.▪ غیر اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت.▪ سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است.▪انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر ▪ دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد.با توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوری استفاده می نمایند.

نصب و راه اندازی ISA Server

نصب و راه اندازی ISA Server اشاره : ISA Server از پیچیدگی‌های بسیاری برخوردار بوده و استفاده از آن تنها در صورتی امکانپذیر است که بر روی یک سرور نصب شده و قابلیت‌های آن در یک شبکه آزمایش شود بنابراین هدف ما در این مقاله تنها نزدیک کردن مفهوم به واقعیت است چرا که درپی آشنائی مختصر در قسمت پیشین بهتر دیدیم نحوه پیاده سازی سناریوهای مختلف را از طریق این نرم افزار نشان دهیم تا یک قدم هر چند کوچک به سمت عملی شدن آنچه به صورت تئوری بیان کرده‌ایم, برداشته باشیم. لذا کسب اطلاعات جزئی‌تر را با معرفی منابع اطلاعاتی بر عهده خوانندگان عزیز قرار می‌دهیم. • برای نصب به چه امکاناتی نیازمندیم؟برای نصب ISA Server و استفاده از تمامی‌قابلیت‌ها بایستی آن را بر روی ویندوز سرور نصب کنید, یکی از نسخه‌های قابل اطمینان موجود ISA، نسخه 2004 آن است که بایستی بر روی Windows server نصب شود که می‌تواند ویندوز سرور 2003 یا 2000 باشد.نکاتی که بایستی در نصب بر روی ویندوز سرور 2000 به خاطر بسپارید اینست که ویندوز بایستی سرویس‌پک نسخه 4 به بالا باشد یعنی Windows Server 2000 SP4 و شایان ذکر است که می‌توانید ISA را بر روی ویندوز XP نیز نصب کنید اما به عنوان Firewall نمی‌توانید از آن بهره ببرید و در حقیقت تنها یک نوع ابزار در اختیار شما قرار می‌دهد که کنسول مدیریتی محسوب می‌شود. که برخی از مدیران سیستم برای استفاده راه دور و یا زمانی که به سرور اصلی دسترسی ندارند از آن استفاده می‌کنند. • نکات امنیتی در ISA Serverاز مهم‌ترین مسائلی که در نصب و استفاده از  ISA باید مورد توجه قرار گیرد:1. مستحکم سازی سیستم عامل : به لحاظ حساسیت سروری که برنامه ISA را نیز به یدک می‌کشد به روز بودن سیستم عامل بسیار مهم  است. بدین معنا که استفاده از وصله‌های امنیتی مایکروسافت روی سرور، یکی از ضروری ترین مسائل می‌باشد. 2. مدیریت Update‌ها : برای امنیت و کارائی بهتر بایستی تمامی آپدیت‌ها برای ویندوز, ISA Server و اجزائی که توسط آن استفاده می‌شوند مانند:  (OWC ( Office WEB Component،  (MSDE 2000 (Microsoft SQL Server 2000 Desktop  قبل از نصب و بعد از آن دائماً دریافت و نصب شوند. 3. موقعیت فیزیکی سرور :‌به لحاظ اهمیتی که ISA Server ایفا می‌کند از فایروال گرفته تا Cache کردن اطلاعات, کامپیوترمورد نظر بایستی در محل امنی قرار بگیرد.4. حفاظت اطلاعات : زمانی که آرایه‌ای از  ISA Serverها وجود دارد هر عضو آرایه دارای اطلاعات مهم رمزشده‌ای درباره دیگر اعضای آرایه و کلید رمزگشائی این اطلاعات می‌باشد پس حفاظت اطلاعات بسیار مهم بوده و در صورت دسترسی غیرمجاز افراد دیگر به یکی از سرورها سعی کنید تمام اطلاعات حیاتی مانند رمز عبورها را تغییر دهید.5. مشخص کردن عضویت در Domain :مشخص کنید ISA Server شما قرار است عضو Domain باشد یا درWorkgroup  قرار گیرد یا به عنوان عضوی خارجی از شبکه, حفاظت کل شبکه LAN را برعهده دارد. اگر ISA Server شما در ایجاد Policyهای کاربری در یک دامین استفاده شود بهتر است عضوی از همان Domain باشد , اگر وجود آن در شبکه برای حفاظت کلی از شبکه است بایستی آن را در آرایه‌ای خارج از شبکه نصب کنید تا از بیرون به حفاظت شبکه بپردازد, اگر بنا بر هر دلیلی ترجیح می‌دهید که از دامین و Active directory استفاده نکنید می‌توانید ISA خود را عضوی از Workgroup تنظیم نمائید.6. از فعال بودن سرویس‌هایی که برای اجرای صحیح ISA Server  مورد نیاز است اطمینان حاصل کنید.یک سری از سرویس‌های ویندوز بایستی در کنار ISA Server در وضعیت خاصی مانند Automatic یا Manual فعال باشند, از ذکر نام و جزئیات این بخش به علت تعدد سرویس‌ها می‌پرهیزیم اما شما می‌توانید با مراجعه به آدرس زیر اطلاعات تکمیلی در این مورد را بیابید.http://www.microsoft.com/technet/isa/2004/plan/ • نصب ISA Serverنصب ISA Server مانند بسیاری از نرم‌افزارهای دیگر در مراحل اولیه بسیار ساده به نظر می‌رسد, اما دانستن جزئیات شبکه‌ای که بایستی مورد حمایت ISA Server قرار گیرد الزامی ‌است بنابراین از پیچیدگی‌های خاص خود برخوردار است, پس از اجرای فایل اجرائی نصب برنامه صفحه‌ای مانند شکل 1 ظاهر می‌شود.                                                   شکل 1در این صفحه به شما پیشنهاد می‌شود که به مطالعه راهنماها و متون همراه نرم‌افزار بپردازید و یا نصب جدیدی را آغاز کنید, جهت نصب گزینه ISA Server Install  در اختیار شماست که مطابق معمول شما را به صفحاتی مانند توافقنامه نرم‌افزار, وارد کردن نام و اطلاعات سازمانی و شماره سریال نرم‌افزار هدایت می‌کند, سپس بایستی از بین سه حالت نصب Typical , Complete, Custom یکی را انتخاب کنید, توجه به این نکته ضروری است که برنامه نصب, ویندوز و سرویس‌ها را بررسی می‌کند و در صورتیکه ISA Server را نتوان بر روی آن نصب کرد اعلام می‌کند؛ به طور مثال, پیامی‌که در شکل 2 می‌بینید پس از اجرای برنامه نصب بر روی Windows XP مشاهده شده است که بیان می‌دارد ویژگی فایروال را نمی‌توان بر روی این ویندوز نصب نمود.                                                   شکل 2در هر حال زمانی‌که ویندوز مورد نظرServer 2003 است به طور پیش فرض امکانات firewall services , ISA Server Management , Advanced Logging نصب می‌شود و ویژگی Message Screener نیز را می‌توان به دلخواه نصب کرد این قابلیت برای فیلترکردن اسپم‌ها و ضمایم نامه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود که قبل از نصب آن بایستی سرویس SMTP از IIS  نصب شده باشد.پس از طی مراحل اولیه نوبت به تعیین و معرفی شبکة داخلی می‌رسدبرای ISA Server ضروری است که محدوده IP های موجود در شبکه را برای آن مشخص کنیم و دقت در انجام این عمل از ضروری‌ترین مسائلی است که باید  در تنظیمات ISA Server به آن توجه کرد مطابق شکل 3 بایستی محدوده‌‌های IP مورد نظر را به لیست پائین صفحه اضافه کرد برای انجام این کار دکمه Add را انتخاب و در پنجره جدید آدرس ابتدائی و انتهائی شبکه را وارد کرده سپس آن را به لیست سمت راست Add می‌کنیــم و یا با انتخــــاب Select Network Adapter به وســیله جدول مســیریـــابی (Routing Table) این کار را  انجام می‌دهیم.( به شکل 4 دقت نمایید.) .                                                    شکل 3                                                  شکل 4پس از اینکه شبکه داخلی معین شد در مرحله بعد باید تعیین کنید که آیا Client هائی که از نسخه‌های قدیمی‌تر فایروال ( مانندProxy Server 2.0 , Winsock Proxy و ISA 2000 ) استفاده می‌کنند می‌توانند به ISA Server متصل شوند یا نه, البته همیشه پیشنهاد می‌شود که برای کارائی بهتر, تمامی‌کامپیوترها به Client های ISA Server تبدیل شوند اما ممکن است در زمان نصب بنا به ضرورت نیاز باشد که وضعیت قبلی حفظ شود. یکی از بزرگترین مزایای امنیتی کلاینت فایروال   ISA Server2004 این است که ارتباط بین ISA Server و کلاینت زمانیکه کلاینت در حال آپدیت شدن به نرم‌افزار جدید است؛ به صورت رمزنگاری شده انجام می‌پذیرد. جالب است بدانیم قبل از اینکه نصب واقعاً شروع شود سرویس‌های SNMP و IIS Admin متوقف می‌شوند و ICS ، ICF و سرویس RRAS NAT غیر فعال می‌گردند. ICF , ICS, RRAS NAT, نمی‌توانند با ISA Server کار کنند و با آن در تعارض خواهند بود.پس از اینکه این مراحل طی شد نصب کامل شده است و صفحه‌ای مانند شکل 5 را خواهیم دید.                                                   شکل 5 • تنظیمات پیش فرضپس از اینکه ISA Server نصب شد دارای یک سری تنظیمات پیش ‌فرض می‌باشد که تا زمانی که آنها را تغییر ندهید فعال باقی خواهند ماند؛ این تنظیمات عباتند از:• تنها یک قانون دسترسی ( Access Rule ) پیش فرض وجود دارد که از نوع قوانین جلوگیری‌ (Deny) است و به هیچ گونه ترافیکی از هیچ شبکه‌ای اجازه عبور به شبکه دیگر را نمی‌دهد این Rule برای تأمین امنیت بالا است اما در صورتی که آن را تغییر ندهید ممکن است ISA Server برای شما بسیار آزار دهنده به نظر برسد چرا که در این صورت هیچ کامپیوتری نمی‌تواند به اینترنت متصل شود.                                                  شکل 6• SystemPolicy های پیش‌فرض که به ترافیک‌های انتخاب شده اجازه عبور می‌دهند در ابتدا تنها به سرویس‌های مورد نیاز اجازه فعالیت می‌دهند.• یک ارتباط مسیریابی شده بین شبکه‌های  VPN و VPN-Q و شبکه داخلی وجود دارد.• یک مجموعه ارتباطات NAT بین شبکه داخلی و شبکه خارجی پیش فرض وجود دارد.• Cache کردن غیرفعال است.                                                   شکل 7توجه داشته باشید که تنها مدیر سیستم به صورت Locally می‌تواند در تنظیمات ISA Server تغییر ایجاد کند. • منوهای برنامه ISA Server همانطور که شکل‌های 6 یا 9 مشاهده می‌نمایید ISA Server از منوهای زیر تشکیل شده است:ـ Monitoringـ Firewall Policyـ Virtual Private Networks ) VPN )ـ Configuration که خود شامل موارد زیر می‌باشد:• Networks• Cache• Add-ins •Generalهمانطور که می‌دانید توضیح تمامی ‌منوهای فوق قابل توضیح دراین مقاله نمی‌باشد و نیز با توجه به اینکه در شماره آینده قصد داریم یک پروژه عملی را حضورتان تقدیم نماییم در ادامه این قسمت به توضیحی مختصر بعضی از موارد مهم اکتفا شده است و از توضیح برخی ار منوهایی که کاربرد کمتری دارد صرفنظر شده است.Monitoring :در این قسمت گزارشات کاملی از نرم‌افزار ISA و همچنین عملکرد برنامه‌هایی که در هنگام اجرای ISA در پس زمینه فعال هستند نمایش داده می‌شود که خود دارای بخش‌های زیر است:ـ Dashboard : این صفحه خلاصه‌ای از قسمت های دیگر و نگاهی گذرا به آنها دارد. ( به شکل 8 دقت نمایید. )                                                  شکل8ـ Alerts : اتفاقاتی که در برنامه می‌افتد در این قسمت نمایش داده می‌شود.ـ Sessions : با کمک امکان نمایش همزمان (Real-Time) برنامه ISA Server در این قسمت تمام کانکشن های فعال بصورت اتوماتیک و همزمان نمایش داده می‌شود.ـ Services : با نصب برنامه ISA سرویس های زیر نیز نصب می‌شود:   Microsoft Firewall service    Microsoft ISA Server Control service    Microsoft ISA Server Job Scheduler service    Microsoft Data Engine          می‌توانید سرویس های فوق را در این بخش Stop یا Start نمایید.ـ Reports : این قسمت یکی از مهمترین قسمت های برنامه است چراکه به شما کمک می‌کند با ایجاد گزارشات، فعالیت‌های کاربران را از چندین روش که در شماره بعدی توضیح داده خواهد شد، مانیتور و کنترل نمایید. همانطور که در شکل 9 ملاحظه می‌نمایید می توانید با انتخاب گزینه Create a New Report گزارش دلخواه خود را ساخته و پس از ساختن آن با کمک گزینه‌های واقع در پانل سمت راست , آن را Refresh یا Configure نمایید.                                                    شکل 9ـ Logs : با نصب ISA Server عمل ثبت وقایع (Logging) برای اکثر کامپوننت ها فعال می‌گردد که می‌توان هرکدام از آنها را مانند Web Proxy ، Microsoft Firewall service و ... به دلخواه غیرفعال نمود. برنامه ISA Server از این Log ها برای قسمت Report استفاده می‌کند. همچنین مدیر شبکه در هنگام رفع ایرادات احتمالی ( Troubleshoot) از آن استفاده خواهد نمود. نکته قابل توجه اینکه خواندن Logهای برنامه کار ساده‌ای نمی‌باشد و گزارشاتی که از این Logها بدست می‌آید در بعضی مواقع خواسته مدیر شبکه را برآورده نمی‌نماید برای این منظور می‌توانید از برنامه‌هایی جانبی مانند Internet Access Monitor که از Logهای برنامه ISA Server استفاده نموده و گزارشات جامع و کاملی را تهیه کنید.بازدن دکمه Start Query از پانل سمت راست می‌توانید Logging را فعال نمایید. و اتفاقاتی که در برنامه می‌افتد را ثبت نمایید.ـ Connectivity : با امکان Connectivity که در برنامه ISA Server قرار دارد می‌توانید ارتباط سیستم با دیگر کامپیوترها در شبکه را امتحان نمایید.برای مثال با زدن دکمه Create New Connectivity Verifier که در پانل سمت راست قرار داد، پنجره ای باز می‌شود که لازم است در این پنجره یک نام برای این کانکشن در نظر بگیرید، سپس مطابق شکل 10 ،  ابتدا آیپی آدرس مقصد و  گزینه Send a Ping request انتخاب می‌شود. با زدن دکمه Next  در صفحه بعد دکمه Finish و سپس دکمه Apply را می‌زنیم. حال با زدن دکمه refresh سیستم آدرس 192.168.0.1  را Ping کرده و پاسخ را زیر فیلد Result نمایش می‌دهد.                                                  شکل 10همانطور که در شکل 10 نیز می‌بینید می‌توان به سه روش ارتباط را چک نمایید:TCP Connect PingHTTP Request Firewall Policyاز مهمترین قسمت های ISA Server است. با توجه به خواسته و نیاز خود از راه اندازی برنامه ISA Server در این بخش می‌توانید سیاست های امنیتی که شامل سیاست های انتشار وب یا ایمیل (Web Publishing , Mail Publishing) یا قواعد دسترسی به منابع داخلی یا خارجی باشد را تعریف کرد. همانطور که در شکل 11 ملاحظه می‌کنید Firewall Policy خود از قسمت‌های گوناگونی تشکیل شده است که توضیح هرکدام خود نیاز به تعداد زیادی صفحه دارد. اما در شماره آینده طریقه ساختن یک Access Rule که معمول ترین استفاده از ISA Server در شرکت هاست را حضورتان تقدیم می‌نماییم.                                                    شکل 11 Virtual Private Networkingدر این قسمت از برنامه ISA می‌توانید یک ارتباط امن و مجازی بین دو سیستمی که در شبکه‌های داخلی وجود دارد برقرار نمایید. بعد از Enable کردن VPN Client access لازم است سیاست (Policy) مناسبی برای VPN Clientها ایجاد و پیکربندی گردد. همانطور که در شکل 12 ملاحظه می‌نمایید ایجاد و پیکربندی VPN، تنظیمات کاربران راه دور (RADIUS Server) و ... از دیگر امکانات این قسمت است.                                                    شکل 12 Cofiguration برای پیکربندی ISA Server ابتدا باید Network Ruleها را ساخته ، Network Topolgy را انتخاب نمایید و چگونگی ترافیک بین نت‌ورک‌ها را تعیین نمود بنابراین این قسمت وظیفه پیکربندی برنامه را  دارد و همچنین راه‌اندازی و تنظیم Cache را می‌توان از این قسمت انجام داد.همانطور که از وظایف این بخش مشخص است زیر مجموعه این قسمت از بخش‌های Networks, Cache, Add-ins, General تشکیل شده است. سخن پایانیدر شماره گذشته و این شماره تا حدودی با ISA Server آشنا شدیم, همانطوریکه گفته شد به هیچ وجه نمی‌توان در طی یک یا چند مقاله به یادگیری و بررسی آن پرداخت اما هدف ما تنها ایجاد بستری برای انتقال بهتر مفاهیم تئوری بوده است. در شماره آینده نیز مطالبی در مورد ISA Server خواهیم داشت بدین ترتیب که چند نوع از تنظیمات مهم ISA Server را به صورت پروژه‌های عملی کوچک بررسی خواهیم کرد, پس چنانچه منتظر آموختن نکات بیشتری درباره ISA هستید در شماره آتی نیز با ما باشید.

تولید اشعه X با نوار چسب

تولید اشعه X با نوار چسب کریسمس امسال که هدایای خود را باز می کنید مراقب باشید کندن نوار چسبها باعث ایجاد اشعه X میشود... تولید اشعه X با نوار چسبمترجم : امین روستاپورباز کردن سریع نوار چسب تولید نور می کند. آنهم از نوع اشعه ... کریسمس امسال که هدایای خود را باز می کنید مراقب باشید.کندن نوار چسبها باعث ایجاد اشعه X میشود.پژوهشگران در دانشگاه کالیفرنیا-لس آنجلس نشان دادهاند که کندن نوار چسبهای معمولی در خلاء اشعه X تولید می کند.میزان تولید آن به اندازه کافی بوده است که از آن برای عکسبرداری از استخوان انگشت یکی از دانشمندان شرکت کننده در این آزمایش استفاده شود."از برخی جهات ما کمی ترسیده بودیم" این نقل قولی است از Juan Escobar یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی. اما او و همکارانش بزودی دریافتند که اشعه X تنها وقتی ساطع می شود که این آزمایش در شرایط خلاء انجام گیرد.لذا دلیلی برای ترس مردم در استفاده روزمره از نوار چسبها وجود ندارد.این نوع آزادسازی انرژی triboluminescence نام داشته و به صورت تابش نور مشاهده می شود.این پدیده زمانی روی می دهد که یک جامد(غالبا یک کریستال-بلور) شکسته شده یا مالیده شده یا خراشیده شود. این یک پدیده رازآلود است که از زمانهای قدیم مکرر مشاهده شده است.فرانسیس بیکنFrancis Bacon در سال 1605 میلادی آن را مشاهده کرده بود.او گزارش کرده است که خراشیدن یک تکه بلور شکر باعث ساطع شدن نور از آن شده است.توضیح این پدیده بدین صورت است که وقتی یک تکه کریستال خرد می شود این عمل باعث می شود تا بارهای الکتریکی مخالف و غیر همنام از یکدیگر جدا شده و فاصله بگیرند.سپس تخلیه الکتریکی ایجاد شده و این آزادسازی انرژی بصورت بارقه ای از نور نمایان می شود.Escobar اضافه میکند:از مدتها قبل حدود سال ۱۹۵۳ میلادی گروهی از دانشمندان روسی اظهار کرده بودند که کندن نوار چسب می تواند اشعه X تولید کند.ولی ما در باره نتایج آزمایشهای قدیمی آنها بسیار بد بین بودیم.تیم ما تصمیم گرفت تا این آزمایشات را با دقت بیشتری نجام دهد. و با کمال تعجب مشاهده نمودیم که در این آزمایش اشعه X به شکل پالسهای پر انرژی آزاد می شود.وقتی این پژوهشگران یک دریچه پلاستیکی را بروی مخزن ایجاد خلاء خود تعبیه کردند موفق شدند با استفاده از یک آشکارساز معمولی اشعه X دندانپزشکی از استخوان انگشت عکسبرداری کنند.نتایج آزمایش آنها در آخرین شماره مجله علمی Nature به چاپ رسیده است.Escobar اضافه میکند:از میان تخلیه های الکتریکی که انجام می شود فقط یک در ده هزار آنها تولید اشعه X میکند.انرژی هر تک پالس اشعه X در مدت زمانی معادل چند نانو ثانیه حدود ۱۵ کیلو الکترون ولت است.تصویر گرفته شده از استخوان انگشت با استفاده از نوار چسبانرژی اشعه Xمسقیما به مقدار بار الکتریکی بستگی دارد که در لحظه کندن نوار چسب در سطح آنتولید می شود.دانشمندان محاسبه نمودهاند که مقدار این بار الکتریکی ده ها بار بزرگتر از آن چیزی است که در آزمایشهای معمولی دیده می شود.Escobar می گوید:"ما دقیقا نمی دانیم چرا نوار چسب تا این حد بسیار زیاد باردار است."ماشین اشعه X نوارچسبی سایر دانشمندان را نیز گیج کرده است.Ken Suslick متخصص در mechanoluminescence از دانشگاه الینویز در Urbana-Champaign می گوید:" ما اصلا فکر نمیکردیم که اکثر انرژی مکانیکی قابلیت این را داشته باشد که به صورت اشعه X آزاد شود.چسب استفاده شده در نوار چسبها یک مایع غیر متبلور است نه یک کریستال.دقیقا چه چیزی باعث انقال بار الکتریکی شده است؟گروه های دهنده و گیرنده بار الکتریکی در این آزمایش کدامند؟"این مسئله هنوز دقیقا واضح نیست.پژوهشگران حدس می زنند که چگالی بالای بار الکتریکی تولید شده در این آزمایش به میزان کافی زیاد باشد که یک واکنش همجوشی هسته ای را استارت بزند.البته Michael Loughlin دانشمند علوم هستهای آزمایشگاه بین المللی همجوشی هسته ای ITERدر Cadarache فرانسه به این مسئله به دیده تردید می نگرد.ولی با وجود این اضافه می کند که اگر او اشتباه کرده باشد و این مورد امکان پذیر باشد.چنین سیستمی که قادر به استارت سریع یک همجوشی هسته ای باشد بسیار مفید فایده خواهد بود.در حال حاضر Ken Suslick تمایل دارد که سیستمهای mechanoluminescence را که در آزمایشگاه خود به روی آنها کار کرده است را مجددا مورد برسی قرار دهد.در این حینEscobar و همکارانش قصد دارند تا آزمایش خود را با سایر انواع چسبها انجام دهند و اثرات مشابه احتمالی را بررسی کنند.ولی مهمترین چالش پیش روی آنها این است که در یابند.این پدیده حقیقتا به چه دلیلی روی می دهد؟Escobar می گوید : "که این مسئله در راس اولویتهای آنها قرار دارد."

اساس کار زیردریایی

اساس علمی کار زیردریایی بسیار ساده است.بیشتر زیردریایی های امروزی دارای دو بدنه می باشند: ـ بدنه ی داخلی - بدنه‌ ی خارجی آن گاه، در میان این دو بدنه مخزن هایی به صورت « صدف » جای دارند که در آن ها آب یا هوا، برای سنگین یا سبک کردن وزن زیردریایی، پر می شود. وقتی که زیردریایی، می خواهد در آب فرو رود؛ شیرهای بزرگ آن را باز می کنند، شیرهایی که به نام « کینگـستن » معروفند و در زیر مخزن ها قرار گرفته اند. بدین وسیله، آب وارد مخزن ها شده. در ضمن، هوای موجود در آن ها را از راه هواکش ها تخلیه می کند. این هوا کـش ها در بالای مخـزن ها قرارگرفته اند. هنگامی که آب بدین گونه وارد مخزن ها شود،‌ زیردریایی هم سنگین می شود و به اعماق آب فرو می رود. سپس وقتی که بخواهد از ته دریا بالا بیاید نخست هواکش ها را می بندند و با دستگاهی هوا را چنان با فشار وارد مخزن ها می کنند که آب درون آن ها از شیرهای « کینگـستن » دوباره بیـرون رانـده می شود. در این هنگام زیر دریایی سبک می شود و می تواند که به راحتی سر از زیر آب بیرون بیاورد. برای فرو بردن زیر دریایی به زیر آب یا برعکس، از چند سکان که افقی بر بدنه اش چسبیده اند، استفاده می شود. اما هنگام حرکت به پیش مانند یک کشتی معمولی فقط با یک سکان هدایت می شود.در زیردریایی، اتاقک های متعددی به وسیله ی کشیدن تیغه هایی عمود بر هم، درست کرده اند. برای ورود و یا خروج از آن ها انسان، باید از میان درهای کیپ و زود جفت شونده ای، بگذرد. این درها بسـیار سریع بسته می شوند و طوری ساخته شده اند که هرگز آب نمی تواند از آن ها به داخل نفوذ کند. افزون بر این ها، زیردریایی به چند دریچه‌ ی نجات و ریه های اطمینان مجهز است تا به هنگام بروز خطر، بتوان از آن ها استفاده کرد.

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی راهی است برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری، با دقتی در حد و اندازة مولکولی و مدتها پیش از شکلگیری فناوری نانو، برای شناسایی مواد به کار میرفت. اگر چند مولکول با هم داشته باشیم، کروماتوگرافی تشخیص میدهد غلظت آنها چقدر است. اساس کار کروماتوگرافی جداسازی اجزای مخلوط با استفاده از سرعت متفاوت حرکت مولکولهای مختلف در محیط یکسان و با انرژی اولیة مشابه است. دستگاههای کروماتوگرافی پیشرفته، میلیونها مولکول مختلف را در یک میلیمتر مخلوط بهراحتی شناسایی میکنند و پژوهشگران فناوری نانو میتوانند به کمک این روشها قسمت عمدهای از مشکلات خود را در شناسایی مواد مورد استفاده رفع کنند. کروماتوگرافی به عنوان یکی از روشهای آزمایشیِ کارآمد در نانو فناوری، شامل چند روش است: کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی ژلی و کروماتوگرافی گازی از جمله روشهایی هستند که در اینجا با آنها آشنا میشویم. دقت کنید که زمان، عامل کنترل ما بر انتخاب ذراتی است که با سرعتهای مختلف در محیط کروماتوگرافی توزیع مکانی مییابند. ریشة لغویِ کروماتوگرافی در زبان یونانی chroma به معنی رنگ و grophein به معنی نوشتن است. اطلاعات اولیه کروماتوگرافی پُرکاربردترین شیوة جداسازی تجزیهای است که در تمام شاخههای علوم به کار میرود. کروماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روشهای جداسازی را شامل میشود و امکان میدهد تا اجزای سازندة نزدیک به همِ مخلوطهای کمپلکس را جدا، منزوی و شناسایی کند. بسیاری از این جداسازیها به روشهای دیگر ناممکن است. سیر تحولی رشد اولین روشهای کروماتوگرافی در سال 1903 توسط میخائیل سوئت ابداع و نامگذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد.ریچارد لارنس و جان آرچر در سال 1952 به پاس اکتشافاتشان در زمینة کروماتوگرافی جایزة نوبل گرفتند. توصیف کروماتوگرافی کروماتوگرافی را به علت اینکه دربرگیرندة سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمیتوان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازیها بر مبنای کروماتوگرافی و بر روی مخلوطهایی از مواد بیرنگ از جمله گازها صورت میگیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است. یکی از این فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده میشود و دیگری را فاز متحرک مینامند. اجزای یک مخلوط به وسیلة جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده میشوند و جداسازی بر اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استواراست. مثال اگر به طور ساده بخواهیم عمل کروماتوگرافی را انجام دهیم، یک لیوان حاوی آب را برمیداریم و یک قطره جوهر در آن میچکانیم. سپس تکهکاغذی را برمیداریم و قسمتی از آن را در لیوان آب قرار میدهیم. پس از مدتی مشاهده میشود که جوهر از کاغذ بالا میرود و پخش میشود. برای مشاهده شبیه سازی کروماتوگرافی کلیک کنید روشهای کروماتوگرافی روشهای کروماتوگرافی، بر حسب ماهیت فاز متحرک و سپس بر حسب ماهیت فاز ساکن، ممکن است جامد، مایع و گاز باشند. بدین ترتیب، فرآیند کروماتوگرافی به چهار بخش اصلی تقسیم میشود. باید گفت که اگر فاز ساکن، مایع باشد کروماتوگرافی را تقسیمی مینامند. انواع کروماتوگرافی هر یک از 4 نوع اصلی کروماتوگرافی انواع مختلفی دارد: کروماتوگرافی مایع ـ جامد • کروماتوگرافی جذب سطحی • کروماتوگرافی لایة نازک • کروماتوگرافی تبادل یونی • کروماتوگرافی ژلی کروماتوگرافی گاز ـ جامد کروماتوگرافی مایع ـ مایع • کروماتوگرافی تقسیمی • کروماتوگرافی کاغذی کروماتوگرافی گاز ـ مایع • کروماتوگرافی گاز ـ مایع • کروماتوگرافی ستون موئین مزیت روشهای کروماتوگرافی روشهای کروماتوگرافی میتوانند جداسازیهایی را که به روشهای دیگر خیلی مشکلاند، به انجام برسانند. زیرا اختلاف جزئی موجود در رفتار جزئی اجسام، در جریان عبور آنها از یک سیستمِ کروماتوگرافی چند برابر میشود. هر چه این اختلاف بیشتر شود، قدرت جداسازی بیشتر و برای انجام جداسازی نیاز کمتری به وجود اختلافات دیگر خواهد بود. • مزیت کروماتوگرافی نسبت به ستون تقطیر این است که بهآسانی میتوان به آن دست یافت. با وجود اینکه ممکن است چندین روز طول بکشد تا یک ستون تقطیر به حداکثر بازده خود برسد، ولی یک جداسازی کروماتوگرافی میتواند در عرض چند دقیقه یا چند ساعت انجام گیرد. • یکی از مزایای برجستة روشهای کروماتوگرافی این است که آنها آرام هستند. به این معنی که احتمال تجزیة مواد جداشونده به وسیلة این روشها در مقایسه با سایر روشها کمتر است. • مزیت دیگر روشهای کروماتوگرافی این است که تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است. به این علت، روشهای تجزیهای مربوط به جداسازی کروماتوگرافی میتوانند در مقیاس میکرو و نیمه میکرو انجام گیرند. • روشهای کروماتوگرافی ساده، سریع و وسایل مورد لزوم آنها ارزان هستند. اجزای مخلوطهای پیچیده را به کمک این روشها میتوان از یکدیگر جدا کرد. مواد انواع کروماتوگرافی مواد شیمیایی مشابه کروماتوگرافی تقسیمی مواد شیمیایی غیر مشابه کروماتوگرافی جذب سطحی گازها و اجسام فرّار کروماتوگرافی گازی مواد یونی و معدنی کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون کروماتوگرافی کاغذی یا لایه نازک مواد یونی و غیر یونی الکتروفوز ناحیهای مواد زیستی و ترکیباتی با جرم مولکولی نسبی بالا کروماتوگرافی تبادل یون یا ژلی انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی گازها) عموماً تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی برای پیشبینی بهترین روش برای جداسازی اجسام، مگر در چند مورد ساده وجود ندارد. در ابتدا روشهای سادهتری مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان میشوند. در صورتی که با این روشها مستقیماً قادر به جداسازی باشند، جداسازی را باید به وسیلة آنها صورت داد. در غیر این صورت، از روشهای پیچیدهتر استفاده میشود. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HELC)، وقتی که روشهای ساده فاقد کارایی لازم هستند، میتواند جوابگو باشد.

دستگاه الکتروفورز

الکتروفورز از شناخته شده ترین روش های آزمایشگاهی برای جداسازی بیومولکول ها است. این روش در سال ۱۸۰۷ توسط Reuss کشف شد. او مشاهده کرد که ذرات خاک رس تحت تاثیر میدان الکتریکی در آب پراکنده می شوند. به طور کلی الکتروفورز حرکت ذرات پراکنده در داخل مایعی تحت تاثیر یک میدان الکتریکی یکنواخت است. همین حرکت در فضایی با میدان الکتریکی غیر یکنواخت دی الکتروفورز نامیده می شود. الکتروفورز بدین دلیل اتفاق می افتد که ذرات معلق در مایع معمولا دارای بار الکتریکی سطحی هستند و میدان الکتریکی نیروی کولونی الکترواستاتیک به این ذرات باردار اعمال می کند. اخیرا شبیه سازی های دینامیک مولکولی، نظریه ای بیان داشته اند مبنی بر اینکه برای انجام الکتروفورز حتما نباید ذرات بار سطحی داشته باشند و حتی ذرات خنثی نیز به علت ساختار مولکولی خاصی که آب به عنوان مایع واسط دارد، می توانند الکتروفورز شوند. نیروی کولونی الکترواستاتیک اعمال شده به بار سطحی، با نیروهای مخالف الکترواستاتیک کاهش پیدا می کند. بر طبق تئوری لایه مضاعف، تمام سطوح بار دار در مایعات با لایه ای از بار مخالف پوشانده می شوند که از نظر مقداری کاملا برابر با بار سطحی است اما با علامت مخالف آن. میدان الکتریکی همانند بار سطحی به این لایه نیرو وارد می کند. مجموع این نیروها برابر است با اولین نیروی نامبرده، اما در جهت مخالف آن. در حقیقت این نیرو به یون های موجود در لایه ثانویه اعمال می شود. این یون ها در فاصله ای از سطح ذره قرار می گیرند و بخشی از این نیروی الکترواستاتیک را از طریق تنش برش سیال به سطح ذره منتقل می کنند این بخش از نیرو که به بدنه ذره وارد می شود، نیروی منفی الکتروفورتیک نامیده می شود. یک نیروی الکتریکی دیگر نیز وجود دارد که مرتبط با انحراف لایه ثانویه است و مربوط به تقارن کروی و رسانایی سطح است و به سبب زیادی یون ها در لایه ثانویه به وجود می آید. این نیرو نیروی تخفیف الکتروفورتیک نامیده می شود. تمام این نیروها با اصطکاک هیدرودینامیک، به تعادل می رسند و باعث حرکت ذرات در سیال می شود. سرعت این حرکت v، متناسب با شدت میدان الکتریکی E است (البته در صورتی که این میدان خیلی قوی نباشد.) ضریب این تناسب تحرک پذیری الکتروفورتیک است که رابطه بین شدت میدان الکتریکی و سرعت ذره را مشخص می نماید: ماکرومولکول هایی مانند اسید نوکلئیک، DNA و پروتئین ها نیز باردار هستند و می توان با قرار دادن آن ها در یک میدان الکتریکی، بر مبنای خاصیت الکتروفورز آن ها را تفکیک کرد. سرعت حرکت مولکول ها در این شرایط نه تنها تحت تاثیر بار الکتریکی و شدت میدان الکتریکی است، بلکه عواملی نظیر اندازه، وزن مولکولی و شکل فضایی مولکول نیز در این امر دخیل هستند. همچنین اثرات محیطی نظیر نوع و نحوه استفاده از بافرها و حرارت ایجاد شده در حین کار نیز از عوامل موثر بر جداسازی مولکول های نمونه هستند. معمولا الکتروفورز برای تفکیک مولکول های بزرگی چون پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک به کار برده می شود، اما در مواردی نیز برای جداسازی مولکول های باردار کوچک تر نظیر قندها، اسیدهای آمینه، پپتیدها و حتی یون های ساده مورد استفاده قرار می گیرد. در طی قرن ۲۰ میلادی چندین تئوری برای محاسبه این پارامتر به وجود آمده اند. که مهم ترین آن ها نظریه Smoluchowski در سال ۱۹۰۳ میلادی بود. Arne Tiselius در سال ۱۹۴۸ به خاطر زحماتی که برای الکتروفورز و آنالیز جذبی کشید برنده جایزه نوبل شد و از این رو او را پدر الکتروفورز نامیدند. اولین الکتروفورز نیز الکتروفورز بدون مرز تیسلیوس نام داشت که به وسیله آن محلول های پروتئینی غلیظ را در یک تیوب U شکل بزرگ که به وسیله بافر پوشانده شده بود، مورد آزمایش قرار می دادند. این روش الکتروفورز بسیار مشکل بود، به همین دلیل در سال ۱۹۵۰ تغییراتی در عملکرد آن اعمال شد. ابتدا از فیلترهای کاغذی و استات سلولز استفاده می شد، اما به دلیل ظرفیت محدود و رزولوشن پایین این مواد، جای خود را به ژل دادند. ژل های استفاده شده در آن زمان به علت بزرگ بودن خلل و فرج ها قادر نبودند پروتئین ها را به تفکیک سایز جداسازی کنند، از این رو به تدریج به ژل هایی چون آگاروز دست یافتند. امروزه الکتروفورز ژلی از بخش های جدا ناپذیر هر تحقیق و فعالیت های آزمایشگاهی به منظور جداسازی ماکرومولکول هااست. محدوده وسیعی از فعالیت های آزمایشگاهی تحقیقاتی و کلینیکی مانند تسلسل ژن ها، جداسازی کروموزوم ها، جداسازی و تعیین خصوصیات پروتئین ها توسط این روش انجام می گیرد. علاوه بر این، استفاده از الکتروفورز از مرز آزمایشگاه ها فراتر رفته و به عنوان شاهدی برای وکلا، قضات و هیات منصفه در امور قضایی محسوب می شود. تشخیص هویت DNA به خصوص در موارد تعویض نوزاد در بیمارستان ها و تعیین والدین فرد کاربرد بسیاری در علوم ژنتیک پیدا کرده است. در حال حاضر آگاروز و پلی کریل آمید متداول ترین و پر کاربردترین ماده به عنوان واسط در الکتروفورز ژلی محسوب می شوند. در اغلب دستگاه های الکتروفورز، ژل مابین دو محفظه بافری قرار می گیرد به طوری که ژل تنها واسطه در عبور جریان الکتریسیته بین این دو محفظه باشد. هر دو شبکه خلل و فرج داری تولید می کنند که میکرومولکول هایی بارداری را که در پاسخ به میدان الکتریکی جابه جا می شوند در خود جای می دهند. به عنوان مثال زمانی که جریان اعمال می شود، DNA های با بار منفی به سمت الکترودهای باردار مثبت حرکت می کنند. خلل و فرج های موجود در شبکه ژلی انتقال مولکول های بزرگ را محدود می کنند و این در حالی است که مولکول های کوچک تر با آزادی بیشتری منتقل می شوند و در فاصله دورتری از الکترودها قرار می گیرند. این غربال مولکولی مولکول ها را بر مبنای سایزشان جدا می کند. همچنین می توان مولکول ها را بر مبنای بار اولیه ای که داشتند جداسازی کرد. مولکول هایی که بار بیشتری دارند تحرک الکتروفورزی بیشتری از خود نشان می دهند و سریع تر منتقل می شوند بدین ترتیب درون ژل با اولویت باری که داشتند قرار می گیرند. جداسازی بر مبنای بار به ژلی نیاز دارد که مانند آگاروز دارای خلل و فرج های بزرگ تری باشند. آگاروز برای جداسازی اسید نوکلئیک ها و پروتئین های خیلی بزرگ یا ترکیب ها استفاده می شود. آگاروز یک پلی ساکارید طبیعی است که از نوع خاصی جلبک دریایی قرمز به دست می آید. زمانی که گرما داده شده و سپس سرد می شود به صورت جامد متخلخلی با خلل و فرج های نسبتا بزرگ تبدیل می شود. الکتروفورز ژل آگاروز (AGE) را می توان برای جداسازی مولکول ها بر مبنای بار یا وزن مولکولی شان استفاده کرد. یکی از مهم ترین کاربردهای AGE جداسازی بخش های حاصل از برش DNA با آنزیم های محدودکننده است. در طی انجام الکتروفورز ثابت نگاه داشتن حرارت اهمیت بسیاری دارد چرا که به حفظ تکرار پذیری آزمایش کمک می کند. به عنوان مثال پلیمریزه شدن آکریل آمید یک واکنش گرمازا است و گرمای حاصله به خصوص در مورد ژل های غلیظ تر، ممکن است باعث بروز بی نظمی در اندازه ی منافذ ژل شود. انتقال گرما معمولا مشکلی در ژل هایی با غلظت کمتر از %۱۵ T ایجاد نمی کند. البته ممکن است بالا رفتن دما مشکلات دیگری چون شکستن شیشه های الکتروفورز و آسیب به دستگاه را منجر شود. پروتئین ها به علت خصوصیت آمفوتری خود تحت تاثیر pH محیط بارالکتریکی خاص خود را نشان می دهند. بدین علت در جداسازی توسط الکتروفورز باید pH محلول های مورد استفاده ثابت باقی بماند. از آنجا که الکترولیز آب در آند یون ای "H+" و در کاتود یون های "OH " ایجاد می کند، برای ثابت نگاه داشتن pH محلول های مورد استفاده، باید آن ها را بافر کرد. نوع دیگری از الکتروفورز، الکتروفورز مویین (CE) است. این تکنیک که عمده ترین کاربرد آن در شیمی دارویی و درمانی است، برای جداسازی مولکول های درشت و ریز در مجاری بسیار نازک (با قطر داخلی ۲۰۰ ۲۰میکرومتر) استفاده می شود. در این روش، جداسازی با ولتاژ بالا kV) ۳۰ ۱۰) امکان پذیر می شود. از محاسن CE می توان به سرعت دستیابی به نتیجه در آنالیز یون ها اشاره کرد. به طور کلی CE بیشتر زمانی مطرح می شود که با آنالیت های باردار با پلاریته و قطبیت زیاد سر و کار داریم. این تکنولوژی در علوم بایوتکنولوژی جایگاه ویژه ای پیدا کرده و در آنالیز ماکرومولکول هایی چون پروتئین ها و کربوهیدرات ها جایگزین خوبی برای الکتروفورز سنتی به شمار می رود. همچنین تکنولوژی CE برای سرعت بخشی به رشد علم ژنتیک به خدمت گرفته شده است. استفاده از الکتروفورز موئین در علوم تحلیلی به خصوص در زمینه دارویی و زهر شناسی رشد بسیاری داشته است. الکتروفورز موئین در بر گیرنده چندین تکنیک است که عملکرد و مشخصه های متفاوتی با هم دارند. این تکنیک ها که به مودهای الکتروفورز موئین معروف هستند عبارتند از: الکتروفورز ناحیه ای موئین (CZE) ، تمرکز ایزوالکتریک (IEF)، الکتروفورز موئین ژلی، ایزوتاکوفورز (ITP) و کروماتوگرافی الکتروسینتیک موئین. نوع دیگری از الکتروفورز که قدیمی ترین نوع این تکنیک محسوب می شود، الکتروفورز سطحی نام دارد. در این روش از یک لایه کاغذی متخلخلی با طول ۱۰ ۲۰ سانتیمتر، ترموپلاستیکی متشکل از سلولز و اسید استیک و ژل پلیمر استفاده می شود. تشخیص هویت DNA به وسیله الکتروفورز، اندازه گیری هر رشته و شمارش تعداد بخش ها و برش های تکرار شده در آن است. دانشمندان برای این کار از روش الکتروفورز ژلی استفاده می کنند. بدین ترتیب که با جریان الکتریکی رشته های DNA را از میان ژل عبور می دهند. چون هر بیت از DNA دارای بار منفی است و در معرض نیروی الکتریکی با بار برابر قرار می گیرد و آن را به سمت وجهی از ژل که بار مثبت دارد، پیش می برد. ذرات کوچک تر سریع تر حرکت می کنند. وقتی جریان برداشته می شود، از ژل تصویری گرفته می شود تا مشخص شود هر بیت چه قدر جابه جا شده است. با مقایسه باندهای ایجاد شده با نمونه های استاندارد که سایزهای شناخته شده ای دارند، طول هر بخش از DNA به دقت اندازه گیری می شود.

روباتیک

دانش و فناوری وابسته به ابزارهای مکانیکی کنترل شونده به‌وسیله رایانه است. برای نمونه ماشین‌های خودکار روباتیک عموما در خطوط مونتاژ خودروها مشاهده می‌‌گردند. برخلاف تصور افسانه‌ای عمومی از روباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه‌ها بسته شده‌اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می‌‌دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می‌‌باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از روباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده‌ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می‌‌دهند. که سایر سیستم‌های پیچیده تر که بطور هم‌زمان چند کار انجام می‌‌دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از روباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می‌‌توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده‌ترین شکل روباتهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده که هرگاه حسگرهایشان در مسیر، یا فردی را پیدا کنند متوقف می‌‌شوند. روباتهای بسیار پیچیده تر در محیط‌های نامعین تر مانند معادن استفاده می‌شود. روباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند.بسته به نوع برنامه‌ای که شما به آنها می‌‌دهید.کارها و حرکات مختلفی را انجام می‌‌دهند. رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان روباتیک وجود دارد.که به مسایلی از قبیل حسگرها، مدارات، بازخوردها، پردازش اطلاعات و بسط و توسعه روباتها می‌‌پردازد.روباتها انواع مختلفی دارند از قبیل روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط،کشتی گیر، فوتبالیست،و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان ریز-روباتها، روباتهای پرنده و غیره نیز وجود دارند. روباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسان‌ها از انجام آنها عاجز یا انجام آنها برای انسان خطرناک هستند.مثل روباتهای که در نیروگاه‌های هسته‌ای وجود دارند استفاده می‌‌شوند. کاری که روباتها انجام می‌دهند.، توسط ریزپردازشگرها و ریزکنترل‌گرها کنترل می‌شود.با تسلط در برنامه نویسی این دو می‌‌توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید روبات انجام دهد. روباتهایی انسان‌نما نیز ساخته شده اند. آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند. حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند. بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده‌ای دارند.آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط ریزپردازشگرها و ریزکنترل‌گرها کنترل می‌‌شوند. در واقع ریزکنترل‌گر و ریز پردازنده به مانند مغز انسان در روبات کار می‌‌کند.برخی از روباتها مانند انسان‌ها و جانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث و مثایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می‌‌دهند.یک نمونه از این روباتها روبات مامور است. برخی روباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت و دقت بالا انجام می‌‌دهند مثل روبات‌هایی که در کارخانه‌های خودرو سازی استفاده می‌‌شوند.این گونه روبات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می‌‌دهند. ویژگیهای یک روبات یک روبات دارای سه مشخصه زیر است •           دارای حرکت و پویایی است •           قابلیت برنامه ریزی جهت انجام کارهای مختلف را دارد •           بعد از اینکه برنامه ریزی شد. قابلیت انجام وظایفش را به صورت خودکار دارد. ممکن است روزی فرا برسد که روباتها جای انسان‌ها را در انجام کارها بگیرند.حتی بعضی از آنها ممکن است به صورت محافظ شخصی از جان انسان‌هادر مقابل خطرات احتمالی حفاظت کنند. اندام‌شناسی روبات‌های انسان‌نما در سال 1950 دانشمندان تصمیم گرفتند طرح کلی از روباتهای دو پا را درست کنند که از لحاظ فیزیکی شبیه انسان باشند. این گونه روباتها متشکل از دو بازو دو پا هستند که دستها و پاها به صورت متقارن و شبیه بدن انسان در سمت راست و چپ ربات قرار گرفته اند.برای انجام چنین کاری آنها می‌‌بایست در ابتدا آناتومی بدن خود را می‌‌شناختند.آنها معتقد بودن که انسان‌ها طی میلیونها سال تکامل یافته اند تا اینکه امروزه قادرند انواع مختلفی از کارها را انجام دهند. اگر از مردم راجع به روباتهای شبیه انسان سوال کنید آنها در اولین وهله به یاد فیلم پلیس آهنی می‌‌افتند.     حرکت در روبات هنگامیکه شما راجع به مطلبی فکر می‌‌کنید و برای آن دنبال پاسخ می‌‌گردید.می‌توانید جواب خود را در طبیعت بگیرید.به حیواناتی که اطراف ما هستند. و مانند ما می‌‌توانند در چهار جهت حرکت کنند.دقت کنید.به طور مثال به حرکت فیل توجه کنید.مفاصلی که در پاها وجود دارند.سبب حرکت پاها به سمت عقب،جلو، چپ و راست می‌‌شوند هنگامکه این حیوان حرکت می‌‌کند وزن خود را بر روی پا هایش تقسیم می‌کند.بنابراین این امکان را دارد که تعادلش را حفظ کند و بر روی زمین نیافتد.در روباتها نیز همین مسئله وجود دارد اگر یکی از پاهای آن در هوا قرار بگیرد روبات متوقف می‌شود.واین امکان وجود دارد بر روی زمین بیافتد.به حرکت مورجه‌ها دقت کنید.این موجود 6 پا دارد. در هنگام حرکت به سمت جلو سه پایش را به سمت جلو وسه پای دیگرش را در همان موقعیت به سمت عقب فشار می‌دهد .دو پا از یک طرف و یک پا از طرف دیگرهمواره کار مشترکی را انجام می‌‌دهند. واین کار سبب حرکت مورچه به سمت جلو می‌شود. حشرات بدلیل داشتن پاهای بیشتر وفرم پاها راحتر از حیوانات چهار پا می‌‌توانند تعادل خود را در حرکت حفظ کنند.بهمین دلیل رباتهای شبیه حشرات بیشتر از روباتهایی شبیه سگ و گربه ساخته شده اند.