تحقیق درباره راه اندازي پمپ ( Commissioning )

پمپ هاي گريز از مركز خيلي پيچيده نمي باشند و با يك نگاه آگاهانه مي توان آنها را بصورت صحيح نصب نمود ولي منظور از نگاه آگاهانه چيست؟ نگاه آگاهانه مطالعه دقيق مستندات تهيه شده توسط سازنده پمپ مي باشد كه در اينصورت مستندات زيادي وجود دارد، مانند دستورالعمل نصب، طريقه حمل و نقل، منحني هاي پمپ و يا مستندات مربوط به ارتباط پمپ و موتور. اما بعضي از اين اطلاعات براي بهره برداري از پمپ بي فايده اند مثل طريقه حمل و نقل، در عوض بعضي اطلاعات در بكارگيري پمپ حائز اهميت بيشتري مي باشند، مانند جهت چرخش پمپ هاي كوپل شد به موتورهاي سه فاز (نه تك فاز) كه با جابجائي دو سيم جهت چرخش معكوس مي شود و در پمپ هاي عمودي بعلت شل شدن پروانه پمپ ممكن است به سيستم آسيب برساند و يا حداقل پمپ، مطابق طرح كار نكند. بهتر اين است كه قبل از راه اندازي موتور پمپ كاملا" از آب پرشود تا از آسيب رسيدن به آب بندها در اثر كاركرد خشك پمپ جلوگيري بعمل آيد.

اطمينان از صحت نصب بسط هاي لوله ها جهت جلوگيري از اعمال بار استاتيكي روي نازل پمپ، استفاده از يك فشار سنج جهت اندازه گيري فشار ورود و خروج، بازرسي ياتاقان هاي پمپ از نظر روغن كاري و مواردي نظير اينها از ديگر اطلاعات ضروري جهت راه اندازي پمپ بشمار مي آيند.

بازرسي يك سيستم

در يك سيستم بسته بايد اطمينان حاصل كرد كه سيستم كاملا" از آب پرشده باشد و بطور مناسبي تخليه و آب گيري شود. يك شير كاهش فشار يا شير پركن سيستم كه به سيستم شهري متصل است بايد نيازهاي يك تاسيسات را برآورده كند و در غير اينصورت يك سيستم كمكي بايد بالاي شير نصب شود، شبيه مخازن تحت فشار pre-charge . براي اينكار بايد ارتفاع نصب سيستم در بالاي شير، متوسط دماي آب و فشار باقيمانده در بالاي سيستم محاسبه شوند. اين فشار اضافي معمولا" كم بوده و حدود 4Psi مي باشد. سيستم بالاي شير بايد قادر به جبران آب از دست رفته در كل سيستم باشد و مانع از جوش آمدن آب شده و آنرا بموقع تخليه كند. يك سيستم بسته كه بخوبي هواگيري نشده باشد مانند يك سيستم باز بوده و بخشي از انرژي در پمپ هدر مي رود. محلي كه در آن هوا از سيستم جدا مي شود نقطه ايست كه در آن تغيير فشار نداريم و در نتيجه محل نصب پمپ از اين نقطه بايد فاصله داشته باشد تا فشار اين نقطه به فشار پمپ افزوده شود. كل سيستم پيش از راه اندازي بايد كاملا" تميز شود تا به نشتي گيرهاي پمپ در اثر وجود ذرات آلوده آسيبي وارد نيايد.

بازرسي عملكرد پمپ

اندازهپروانه پمپ را از كتابچه پمپ بدست آوريد. سپس پمپ را در حالتي كه شير سه راهي بستهاست روشن كنيد و اختلاف فشار فشارسنج را به اختلاف هد(head) پمپتبديل كنيد. در اينصورت هد ماكزيمم (در دبي صفر) (shut off head) پمپ راخواهيد داشت. اين نقطه را در منحني پمپ مشخص كنيد. سپس مطمئن شويد كه كليه شيرهايدوراهي در سيستم باز هستند مقادير فشار سنج پائين تر از فشار هد ماكزيمم  خواهد بود. هد كاركرد پمپ را در نمودار منحنيپروانه رسم كنيد و دبي را در آن نقطه مشخص نمائيد. اگر منحني پمپ يك خط صاف باشد باتغيير كوچك در قرائت فشارسنج تغييرات زياد دبي خواهيم داشت. براي حل اين مشكل ميتوان از يك دبي سنج دقيق استفاده كرد يا اگر در سيستم شير سه راهي  (triple–duty)وجوددارد مناسبتر است كه اختلاف فشار دو سر آن اندازه گيري شود و در غير وجود اين دوحالت مي توان از قرائت توان الكتريكي پمپ و رسم آن در منحني پمپ براي حل مشكلاستفاده كرد چرا كه منحني توان الكتريكي منحني پمپ را با زاويه خطBHPو يا brake horse power قطع ميكند و در اين نقطه دبي را مي توان اندازه گيري كرد. شكل 1

شكل (1) : منحني عملكرد يك پمپ نمونه

چنانچه پس ازكنترل وتأييد قطر پروانه، دبي پمپ خيلي بيشتر از دبي طراحي شده بود چند حالت ممكن است اتفاق افتاده باشد.

       ·          يك Bypass در لوله ها داريم كه بصورت غير صحيح نصب شده و يا كنترل مي شود.

       ·          عدم توازن خوب در سيستم

       ·          يك پمپ بزرگتر از پمپ مورد نياز در سيستم نصب شده است.

اگر دبي لازم در سيستم كمتر از دبي موجود باشد بايد بدنبال فلنج هاي خالي يا شيرهاي بسته و يا لوله هاي گرفته شده گشت.پس از بالانس كردن سيستم و تنظيم قطر پروانه پمپ، استفاده از يك شير سه راهي    triple-daty valve   آهنگ كار پمپ را بخوبي تنظيم مي كند. اين شيرها بدون آسيب رساندن بخوبي دبي جريان را كم و زياد مي كنند. كليه نتايج بدست آمده را بدقت بدون گرد كردن اعداد آنها ثبت كنيد. نتايجي مانند، هد از كار افتادن پمپ، قطر پروانه پمپ، BHP در نقطه طراحي، تنظيم شير سه راهي و غيره. اين اطلاعات براي روشن كردن تغييرات عملكرد پمپ يا سيستم بسيار مفيد مي باشند

تحقیق درباره راهداری الکترونیکی

سرعت روز‌افزون قطار سریع‌السیر فناوری اطلاعات و ارتباطات در دنیا، در مواجهه با نظام دولتی بانک‌های خموده ایران دچار مشکلات متعددی است. هنوز مسیرهای زیادی ریل‌گذاری نشده است و چشم امید مردم همچنان به لوکوموتیورانان و سوزن‌بانان پیر و فرتوتی است که واگن‌های از کارافتاده سیستم بانکی کشور را هدایت می‌کنند. نظام بانکی کشور به تازگی نگاهی به حرکت سریع ابزار الکترونیکی انداخته و در پی اجرای آیین‌نامه‌ها و مصوباتی است که سال‌ها در انتظار اجرا هستند. استفاده ناقص و ناهمگون بانک‌های دولتی و خصوصی از ابزار و فناوری‌های مدرن ارتباطات، گرچه مشکلاتی را برای کاربران به‌وجود می‌آورد اما همگان هنوز امید دارند تا نظام بانکی تکانی به‌خود بدهد و خدمات الکترونیکی خود را بهبود بخشد.

در این میان هنوز خدمات پیشرفته بانکی در دنیا هستند که در ایران به آن‌ها توجهی نشده است. بهبود خدمات ارایه شده فعلی و ارایه خدمات نوین الکترونیکی و اینترنتی گزینه‌ای است که باعث تحول عظیمی در رونق گرفتن سیستم بانکی و حرکت سریع‌تر آن در رسیدن به ایستگاه بانکداری الکترونیکی خواهد شد.

روند اتوماسیون سیستم بانکی

در اواخر دهه 1360 بانک‌های کشور به اتوماسیون عملیات بانکی و رایانه‌ای کردن ارتباطات خود توجه ویژه‌ای نشان دادند. طرح جامع اتوماسیون بانکی نیز به‌عنوان یک الگو مورد بررسی قرار گرفت. حرکت به‌سوی بانکداری الکترونیکی در اوایل دهه 70 آغاز شد و پس از آن کارت‌های اعتباری، خودپردازها، سیستم‌های گویا، استفاده از تلفن، SMS و ایمیل وارد خدمات نوین بانکی شد. سیستم شتاب یا شبکه تبادل اطلاعات بین ‌بانکی در سال 1381 ایجاد شد و مرحوم نوربخش رییس وقت بانک مرکزی نیز مجموعه مقررات حاکم برآن را به تصویب رساند.

شتاب با ایجاد ارتباط بین دستگاه‌های خودپرداز سه بانک صادرات، کشاورزی و توسعه صادرات آغاز به‌کار کرد و پس از آن دیگر بانک‌های دولتی و خصوصی نیز به این شبکه پیوستند. طرح سیبا، سپهر، مهر، جام و یا بانکداری 24 ساعته یکی پس از دیگری با پیوستن به شبکه پرداخت یکپارچه، یک نظام هماهنگ برای پرداخت‌های خرد به‌وجود آوردند، گرچه هنوز هم مشکلات زیادی گریبانگیر دستگاه‌های مختلف خودپرداز و نحوه ارایه خدمات آن‌هاست.

کارت‌های اعتباری صادر شده و دستگاه‌های خودپرداز (ATM)

16 بانک دولتی و خصوصی در ایران در مجموع بیش از 6117 دستگاه خودپرداز در سطح کشور نصب و راه‌اندازی کرده‌اند. از این تعداد 1898 دستگاه در تهران و 4129 دستگاه در شهرستان‌ها نصب شده است. در این رده‌بندی بانک صادرات، رتبه اول نصب و راه‌اندازی دستگاه‌های خودپرداز را با رقمی در حدود 1131 دستگاه از آن خود کرده است. پس از آن بانک‌های ملت، سپه و ملی قرار دارند. بانک ملت 1122 شعبه خود را مجهز به خودپرداز کرده است و بانک سپه از 865 و بانک ملی از 837 دستگاه خودپرداز برای ارایه خدمات به مشتریان خود بهره می‌برند.

در میان بانک‌های خصوصی هم بانک سامان با نصب 84 خودپرداز بر دیگران پیشی گرفته و به این نوع خدمت‌رسانی توجه بیشتری نشان داده است. نکته مهم دیگر تعداد کارت‌های اعتباری صادر شده توسط بانک‌ها برای استفاده از این تعداد خودپرداز در سرتاسر کشور است. تازه‌ترین آمارهای منتشر شده از سوی بانک مرکزی نشان می‌دهد که تا پایان شهریورماه سال جاری تعداد 17 میلیون و 122 هزار و 828 کارت اعتباری توسط سیستم بانکی ایران صادر شده است. بانک ملی ایران که از نظر نصب دستگاه‌های خودپرداز در رتبه چهارم قرار دارد، رتبه نخست صدور کارت اعتباری را به‌خود اختصاص داده است. این بانک بیش از چهار میلیون و 100 هزار و 585 کارت اعتباری برای مشتریان خود صادر کرده است.

دلیل تشکیل صف پشت دستگاه‌های خودپرداز بانک ملی نیز با یک حساب سرانگشتی روشن می‌شود. بانک ملی برای هر دستگاه خودپرداز خود چهار هزار و 899 کارت اعتباری صادر کرده است. بانک صادرات با صدور سه میلیون و 156 هزار و602 کارت در رتبه دوم صدور کارت قرار دارد. نسبت صدور کارت اعتباری به یک دستگاه خودپرداز در این بانک نشان می‌دهد که بیش از دو هزار و 790 نفر از مشتریان این بانک باید از یک دستگاه خودپرداز استفاده کنند.

بانک سپه که بیشتر طرف قرارداد نهادهای نظامی و انتظامی است، در مجموع دو میلیون و 930 هزار و 606 فقره کارت اعتباری صادر کرده است. بانک سپه که در هر دو رتبه‌بندی در مقام سوم قرار گرفته است، برای هر سه هزار و 387 نفر از مشتریان دارنده عابربانک سپه یک دستگاه خودپرداز نصب کرده است. البته این آمار برای قدیمی‌ترین بانک کشور چندان رضایت‌بخش به‌نظر نمی‌رسد. آمار مربوط به بانک‌های خصوصی هم نشان‌دهنده نسبت‌های ناجور و غیراستاندارد است. بانک پارسیان به‌عنوان موفق‌ترین بانک خصوصی کشور در رتبه‌بندی صدور کارت اعتباری در جایگاه چهارم قرار گرفته است. این بانک از بسیاری از بانک‌های دولتی مثل تجارت، رفاه کارگران، ملت و... در مورد صدور کارت پیشی گرفته است.

فقط 59 عدد دستگاه خودپرداز در شعب خود نصب کرده است. مشتریان این بانک خصوصی در یک تقسیم‌بندی ساده برای هر دستگاه خودپرداز یک گروه 34 هزار و 604 نفری را تشکیل می‌دهند. با توجه به سیستم نظام پرداخت هماهنگ در بین خودپردازها و امکان استفاده یک فرد با هر نوع کارت اعتباری از دستگاه‌های مختلف بانک‌ها در سرتاسر کشور، این آمار در عمل در بین کل دستگاه‌های خودپرداز تقسیم می‌شوند، اما نمی‌توان از آمار 17 میلیون و 122 هزار و 828 کارت صادر شده در مقابل یکصد هزار و 816 دستگاه خودپرداز یعنی 8/169 نفر برای هر دستگاه به‌راحتی گذشت.

نصب پایانه فروش و سبقت بانک‌های خصوصی

پایانه‌های فروش به دستگاه‌هایی گفته می‌شود که امکان استفاده از کارت اعتباری به‌عنوان ابزار پرداخت، بدون نیاز به تبدیل موجودی به پول نقد را فراهم می‌کنند. این پایانه‌های فروش در فروشگاه‌ها و مراکز خرید و فروش برای سهولت در پرداخت نصب شده‌اند. طبق جداول آماری بانک مرکزی بانک‌های کشوری در مجموع بیش از 100 هزار و 816 پایانه فروش در مراکز دادوستد کالا نصب کرده‌اند که بانک پارسیان با در اختیار داشتن 49 هزار و 274 پایانه بیشترین سهم را در این امر داشته است. یک بانک خصوصی دیگر یعنی بانک سامان با نصب 23 هزار و 236 پایانه فروش در رتبه دوم قرار گرفته است. پس از آن نوبت یک بانک دولتی یعنی بانک صادرات با راه‌اندازی 23 هزار و 236 پایانه فروش است.

دو بانک خصوصی پارسیان و سامان با ارقام قابل توجه تعداد پایانه‌‌های فروش به تنهایی 72 درصذ این دستگاه‌های نصب شده در فروشگاه‌های سرتاسر کشور را به‌خود اختصاص داده‌اند. طبق آمار برای هر 992 نفر ایرانی، یک پایانه فروش نصب شده است. آمار جهانی نشان می‌دهد که استاندارد این ابزار بانکی یک پایانه فروش برای هر صد نفر است.

پرداخت قبوض تلفنی و اینترنتی و خدمات SMS

سیستم بانکی کشور در راستای خدمت‌رسانی سریع و متنوع، خدمات دیگری نیز از طریق اینترنت، تلفن ثابت و همراه ارایه می‌دهد. تمام بانک‌های دولتی و خصوصی کشور به سیستم تلفن‌بانک مجهز شده‌اند اما فقط بانک صادرات است که این امکان را برای تمامی مشتریان خود برقرار کرده است. امکان پرداخت قبوض از طریق تلفن و یا اینترنت در برخی بانک‌‌ها فراهم شده و برخی دیگر که سرشناس‌ترین آن‌ها بانک ملی است، هنوز در این رابطه اقدامی عملی انجام نداده‌اند. بانک کارآفرین، صنعت و معدن، رفاه کارگران و توسعه صادرات هم هنوز چنین سیستمی را برقرار نکرده‌اند.

پست‌بانک، بانک کشاورزی و صنعت و معدن این طرح را به‌صورت آزمایشی در دست اجرا قرار داده‌اند. با فراگیر شدن سیستم SMS در کشور بانک‌ها نیز آمادگی خود را برای ارایه اطلاعات از این طریق به کاربران و مشتریان اعلام کرده‌اند. با این همه بانک ملی، سامان، کارآفرین و صنعت و معدن هنوز چنین سرویسی را برای مشتریان خود فراهم نکرده‌اند. دیگر بانک‌ها نیز برای تعداد محدودی از مشتریان خود چنین خدماتی ارایه می‌دهند. در این بین بانک پارسیان با ارسال SMS برای 40 هزار و 59 نفر، بیشترین میزان مشترک را داراست. بانک ملت نیز به 33 هزار و 681 نفر از طریق SMS اطلاعات می‌دهد. بانک رفاه کارگران ارایه خدمات از طریق SMS یا پیام کوتاه تلفن‌همراه را در برنامه‌های اجرایی خود قرار داده است.

ایمیل‌های بانکی در BOX مشتریان

به‌تازگی مشتریان بانک‌های کشور می‌توانند صورتحساب و اطلاعات بانکی خود را از طریق ای‌میل هم دریافت کنند. بانک صادرات، ملت و پارسیان گوی سبقت را در این نوع سرویس اینترنتی از دیگر بانک‌ها ربوده‌اند. در این میان قدیمی‌ترین بانک کشور یعنی بانک سپه و بانک ملی، از بزرگ‌ترین بانک‌های کشور، متاسفانه هنوز اقدام خاصی را انجام نداده‌اند. بانک کارآفرین نیز جزء 26 شعبه بر خط هیچ نوع دیگری از خدمات اینترنتی را ارایه نمی‌دهد. بانک ملت برای نشان دادن توجه ویژه خود به خدمات اینترنتی، 1868 شعبه آنلاین برپا کرده است.

بانک ملی برای جبران کردن کاستی‌هایش در خدمات‌رسانی اینترنتی، 1376 شعبه خود را به‌صورت آنلاین (برخط) به اینترنت متصل و امکان ارایه خدمات بانکداری الکترونیکی را از این طریق برای مشتریان فراهم کرده است. بانک رفاه کارگران نیز از این حیث با اتصال دایم 1327 شعبه خود به اینترنت در رتبه سوم قرار گرفته است. بانک صادرات که در ارایه خدمات بانکداری الکترونیکی همیشه جزء پیشگامان بود، هنوز هیچ‌یک از شعب خود را به‌صورت برخط آماده ارایه خدمات نکرده است. بانک پارسیان، صنعت و معدن و تجارت نیز از ارایه این نوع سرویس تاکنون خودداری کرده‌اند.

اقدامات انجام گرفته بالا نظیر توسعه ابزارهای پرداخت الکترونیکی، توسعه تجهیزات پرداخت الکترونیکی، ایجاد شبکه یکپارچه و فراگیر پرداخت الکترونیکی، گسترش کاربری ابزارهای پرداخت الکترونیکی و فراهم آوردن زمینه مشارکت‌ بخش خصوصی در توسعه پرداخت‌های الکترونیکی در جهت پرداخت‌های خرد صورت گرفته است. با توجه به حساسیت پرداخت‌های خرد به‌عنوان نقطه اتصال عموم مردم با شبکه بانکی کشور و بانک مرکزی در جهت بهبود و ارتقای ابزارهای فعلی و ایجاد ارتباطات جدید و نوین است. در حال حاضر سوئیچ مرکز"شتاب" به سوئیچ " بنفیت" کشور بحرین اتصال یافته و عنوان اولین اتصال بین‌المللی شبکه پرداخت کارتی کشور را بر خود دارد. مذاکرات مقدماتی اتصال به سیستم‌های سوئیچ کشورهای آسیای شرقی و جنوب شرقی از طریق اتصال با سوئیچ کارت جمهوری خلق چین نیز صورت گرفته است. برای روزهای تعطیل نیز کشیک‌هایی جهت انجام به‌موقع امور تسویه و رفع اشکالات پدید آمده است. در نهایت مجوز انجام تراکنش‌های بین بانکی مجازی در شبکه شتاب نیز صادر شده است.

نظام تسویه ناخالص آنی

بر مبنای قراردادی که در سال 1384 منعقد شده است، نظام تسویه ناخالص آنی (نتنا) به‌عنوان اصلی‌ترین زیرساخت پرداخت و تسویه پولی در کشور از پایان سال 1385 به‌صورت برخط عملیاتی شود. در این صورت کلیه مبادلات عمده بین بانکی فقط از طریق سیستم مزبور صورت خواهد پذیرفت.

نظارت بر نظام پرداخت

درجهت ارتقای کیفی خدمات بانکداری الکترونیکی دو گونه نظارت حضوری و غیرحضوری صورت می‌گیرد.

نظارت غیرحضوری مشتمل بر مانیتورینگ خودپردازها، بررسی آمار تراکنش‌های شبکه پی‌گیری طرح توسعه شبکه بانکداری الکترونیکی و تهیه گزارش در مورد نحوه عملکرد بانک‌هاست. نظارت حضوری نیز از طریق بررسی و پی‌گیری شکایات افراد و پذیرندگان کارت از برخی بانک‌ها و حضور مستقیم و بازدید از امکانات و خدمات بانکی ارایه می‌شود.

با وجود کندی قابل مشاهده در روند اتوماسیون سیستم بانکی و نقایص عدیده در ارایه خدمات، رویکرد نوین بانک‌های دولتی و خصوصی به‌سمت استفاده از ابزار الکترونیکی در جهت ارایه خدمات می‌تواند نویددهنده آینده‌ای روشن در این زمینه باشد. فاصله آمار و ارقام با استانداردهای جهانی هنوز قابل توجه است که با در نظر گرفتن پیشرفت برق‌آسای ابزارهای مدرن جهانی این فاصله بیشتر نیز خواهد شد. با این همه اگر دولت نهم در روند آزادسازی در نظام بانکی و عملکرد بانک‌های خصوصی دخالت و مانع‌تراشی نکند، می‌توان به بهبود سطح کیفی خدمات بانک‌های خصوصی و البته بانک‌های دولتی امیدوار بود. بانک‌های عظیم دولتی که سهم عظیمی در گردش جاری پول در کشور دارند، باید بیش از پیش به سمت‌وسوی بانکداری الکترونیکی گام بردارند تا بانک‌های خصوصی نیز جهت بقا در میدان رقابت رو به گسترش شعب و ارایه خدمات نوین الکترونیکی و اینترنتی بروند.

مصائب نه‌چندان شیرین

عملکرد نظام بانکی کشور را از منظر مشکلات موجود نیز می‌توان مورد کاوش قرار داد. تمامی اقدامات انجام شده و یا در دست بررسی نواقص متعدد مربوط به‌خود را دارند. دستگاه‌های خودپرداز و کارت‌های اعتباری که به‌عنوان اولین گام سیستم بانکی کشور ما در زمینه بانکداری الکترونیکی قلمداد می‌شوند، گره‌های زیادی از کار مردم نگشوده‌اند. دستگاه‌های ATM مطابق نیازهای امروزه طراحی نشده‌اند و در عمل جز پرداخت پول نقد به مردم کار دیگری انجام نمی‌دهند. البته این دستگاه‌ها در هر شبانه‌روز خارج از سرویس هستند.

خرابی دستگاه‌های خودپرداز گاهی اوقات باعث می‌شود یک فرد برای دریافت مقداری پول نقد به بیش از چند دستگاه خودپرداز مراجعه کند. در آن صورت هم احتمالا باید در صف طویلی که پشت دستگاه ایجاد شده منتظر نوبت بایستد. پرداخت حقوق ماهانه برخی کارمندان و بازنشستگان از طریق دستگاه‌های خودپرداز برای آن‌ها بیشتر ایجاد مشکل کرده است.

استفاده از کارت‌های اعتباری در پایانه‌های فروش بسیار محدود است و اکثر افراد بعد از برداشت پول نقد از دستگاه خودپرداز به خرید می‌روند. عدم گسترش استفاده از دستگاه‌های کارت‌خوان در فروشگاه‌ها عملا فلسفه صدور کارت‌های اعبتاری را بی‌اعتبار کرده است. در این بین استفاده از خدمات اینترنتی به‌علت سرعت کم و قطع‌های مکرر فقط ظاهری و سطحی مانده است. مشکلات موجود در این راه باعث وجود بی‌اعتمادی در بین مردم شده است.

اکثر مردم ترجیح می‌دهند برای انجام عملیات بانکی مستقیم و حضوری به بانک مراجعه کنند چون به خدمات اینترنتی و تلفنی اطمینان ندارند. حتی پرداخت قبوض نیز با وجود تبلیغات گسترده خدمات تلفنی بیشتر از طریق حضوری انجام می‌شود. نقل و انتقالات پولی و یا دریافت وجوه سنگین هنوز از طریق دستگاه‌های خودپرداز امکان‌پذیر نیست. این دستگاه‌ها در طول شبانه‌روز بیش از دویست هزار تومان پول نقد به مردم ارایه نمی‌دهند. طبق آمار هنوز60 درصد مراجعات مردم به بانک‌ها جهت دریافت پول نقد است.

در این میان مفاهیمی چون پول الکترونیکی که در بانکداری الکترونیکی نقش اصلی ایفا می‌کند، به‌طور کامل مهجور و ناشناخته باقی مانده است. در حالی‌ که کشورهای توسعه‌یافته مفهوم جدیدی از کیف پول (Pocket Money) را بر اساس پول الکترونیکی تعریف کرده‌اند و انقلابی در گردش ارزش و پول از طریق خطوط تلفن و امواج به‌وجود آورده‌اند.

مظهر اساسی پول ‌الکترونیکی در کشور ما همان کارت‌های اعتباری است که مشکلات استفاده و بی‌اعتمادی نسبت به آن مورد بحث قرار گرفت. ایجاد زیرساخت‌های مناسب و بسترسازی فرهنگی به‌ همراه اعتماد و اطمینان از طریق برقرار کردن خطوط اینترنت پرسرعت و دایمی، حذف کردن پول نقد از معاملات رایج، افزایش دستگاه‌های کارت‌خوان و پایانه‌های فروش می‌تواند باعث تسریع روند حرکت به‌سوی بانکداری الکترونیکی شود.

 تحقیق درباره روش نور مرئی و فلورسانس

    جذب و بازتابش متعاقب نور توسط نمونه های ارگانیک و غیر ارگانیک اساسا ناشی از پدیده های فیزیکی همچون فلورسانس و فسفرسانس است. گسیل نور طی فرایند فلورسانس به جهت تاخیر نسبتا کوتاه مدت بین جذب و گسیل فوتون که معمولا کمتر از یک میکروثانیه است، تقریبا همزمان با جذب نور تحریک صورت می گیرد.

شرح

جذب و بازتابشمتعاقب نور توسط نمونه های ارگانیک و غیر ارگانیک اساسا ناشی از پدیده های فیزیکیهمچون فلورسانس و فسفرسانس است. گسیل نور طی فرایند فلورسانس به جهت تاخیر نسبتاکوتاه مدت بین جذب و گسیل فوتون که معمولا کمتر از یک میکروثانیه است، تقریباهمزمان با جذب نور تحریک صورت می گیرد.

دانشمند انگلیسی سر جورج جی. استاکسبرای نخستین بار در سال 1852 با مشاهده گسیل نور قرمز از فلوریت بر اثر تحریک توسطنور ماوراء بنفش این واژه را تعریف کرد. استاکس چنین بیان کرد که گسیل فلورسانسهمواره در طول موج بلندتری نسبت به نور برانگیختگی اتفاق می افتد. تحقیقات وبررسیهای اولیه در قرن نوزدهم نشان دادند که بسیاری از نمونه ها( شامل کانیها،کریستالها، رزینها، روغن، کلروفیل، ویتامینها و ترکیبات غیر آلی) زمانی نورفلورسانس از خود گسیل می کنند که در معرض تابش نور ماوراء بنفش قرار بگیرد. هرچند،از دهه 1930 به بعد بود که کاربرد فلوروکرومها در تحقییقات بیولوژیکی به منظور نشاندار کردن بافتها، باکتری و سایر پاتوژنها رواج یافت. برخی از انواع این نشانهابسیار خاص بوده و همزمان با پیشرفت میکروسکوپ فلورسانس گسترش یافتند.

تکنیکمیکروسکوپ فلورسانس از مهمترین ابزارهای کاربردی در علوم بیولوژیکی و بیوپزشکی ونیز علوم مواد به شمار می آید چراکه این میکروسکوپها مزایایی را دارند که در سایرشیوه های کنتراست با استفاده از میکروسکوپهای سنتی نوری دیده نمی شود. کاربرد یکآرایه از فلورسانسها امکان شناسایی سلولها و بافتهای سلولی فوق العاده کوچک را باویژگیهای بسیار خاص در میان ترکیبات غیر فلورسانسی میسر می سازد. در واقع،میکروسکوپ فلورسانس قابلیت آشکارسازی تک مولکولها را دارد. البته با استفاده ازبرچسب فلورسانس چندگانه ، ردیابهای مختلف قادر اند به طور همزمان چندین مولکول هدفرا شناسایی کنند. هرچندمیکروسکوپ فلورسانس نمی تواند تفکیک پذیری فضایی را در کمتراز حد پراش نمونه ها فراهم کند ، با این وجود آشکارسازی مولکولهای فلورسانس درپایینتر از چنین حدی به سهولت امکان پذیر است.

پدیده خود فلورسانس در بسیاری ازنمونه های متنوع، زمانی که در معرض تابش قرار می گیرند ،دیده می شود. پدیده ای کهبه طور گسترده در زمینه های مختلفی همچون گیاه شناسی، سنگ شناسی و صنایع مربوط بهنیمه رساناهابه کاربرده می شود. در مقابل، مطالعه بافتهای حیوانی و پاتوژنها غالبابا نور های فوق العاده کم و روشن و نیز خود فلورسانس نامعین بسیار دشوار است.هرچنددر مطالعات اخیر از فلورو کرومها ( که به آن فلوروفور نیز گفته می شود) نیز استفادهمی شود که توسط طول موجهای خاصی از نور تابشی تحریک شده و نور های با شدت معین ساتعمی کنند. فلوروکرومها که به طیفهای مرئی و مادون مرئی متصل می شود ، غالبا بازدهکوانتومی بالایی دارند( نسبت جذب فوتون به گسیل) . کاربرد میکروسکوپ فلورسانس همگامبا پیشرفتهای بیولوژیکی ،به دلیل ایجاد فلوروفورهای ترکیبی جدید با شدتهایبرانگیختگی و گسیل مشخص که به حالت طبیعی بوجود می آیند، رشد گسترده ای پیدا کردهاست.

اصول برانگیختگی و گسیل

از عملکردهای اصلی یک میکروسکوپ فلورسانس،روشن سازی نمونه ها با باند طول موجی خاص و مطلوب ودر مرحله بعد جداسازی فلورسانسگسیلیده بسیار ضعیف از نور تحریک است. در یک میکروسکوپ با ساختار مناسب ، تنها نورگسیلی است که می بایست به چشم و یا آشکارساز برسد. در ضمن معمولا تاریکی پس زمینهحدود آشکار سازی را کنترل می کند، و نور تحریک عموما چند صد هزار تا یک میلیون باراز نور فلورسانس گسیلیده روشنتر است.
در شکل 1 نمای نیم رخی از یک سیستم اپیفلورسانس مدرن در میکروسکوپ فلورسانس عبوری و انعکاسی نشان داده شده است. در یکانتهای سیستم روشنایی عمودی در قسمت مرکزی دستگاه ،منبع نوری و در انتهای دیگربرجکمکعبی فیلتر قرار گرفته است. این دستگاه از یک میکروسکوپ نوری انعکاسی پایه تشکیلشده که در ان طول موج نور بازتابی طولانی تر از نور تحریک است. ایجاد سیستمهایروشنایی فلورسانس درمیکروسکوپ فلورسانس نور بازتابی به نام Johan S. Ploemثبت شدهاست. در سیستم روشنایی عمودی فلورسانس ، نور با طول موج خاص ( ویا باند طول موجیمشخص) غالبا در طیف ماوراء بنفش و یا ناحیه آبی یا سبز طیف مرئی ، با عبور نور چندطیفی از لامپ و یا سایر منابع از یک فیلتر تحریک با طول موج انتخابی ایجاد می گردد. طول موجهایی که از فیلتر تحریک عبور می کنند ، از سطح یک آینه دو رنگ نما (کهدیکروییک نیز نامیده می شود) و یا شکافنده پرتو منعکس می شونند. چنانچه نمونه هافلوئورسان باشند و از خو نور ساتع کنند، این نور توسط عدسی جمع شده و با بازتابش ازسطح آینه دو رنگ نما به سطح فیلتر مانع( گسیل) برخورد کرده و فیلتر می شود. اینفیلتر در واقع مانع از عبور طول موجهای تحریک ناخواسته می گردد. لازم به ذکر است کهفلورسانس تنها شیوه در میکروسکوپ نوری است که طی آن نمونه ها، پس از تحریک ، از خودنور ساتع می کنند. نور ساتع شده مجددا در تمامی جهات بدون توجه به جهت منبع نورتحریک تابیده می شود.

میکروسکوپ اپی-فلورسانس از جمله پر قدرتترین تکنیکهایمیکرسکوپی نوین به شمار می آید. دراین میکروسکوپ سیستم روشنایی عمودی انعکاسی بینتیوبهای دید و محفظه رو دماغی (nosepiece)عدسی شیئی قرار گرفته است. نور تحریکابتدا از عدسی شیئی میکروسکوپ گذشته ( که در اینجا به عنوان یک کندانسور(عدسی محدب) عمل می کند) و به نمونه می تابد، در نهایت نور فلورسانس گسیل شده با استفاده ازهمان عدسی دریافت می شود. این نوع سیستم روشنایی دارای مزایای بسیاری است از جملهآنکه عدسی شیئی میکروسکوپ در ابتدا به عنوان یک کندانسور(عدسی محدب) و در مرحله بعدبه عنوان یک جمع کننده نور ایجاد کننده تصویر عمل می کند. از سوی دیگر، به عنوان یکسیستم واحد، عدسی شیئی/کندانسور همواره انطباق کاملی دارند. قسمت اعظم نور تحریکیکه به نمونه می رسد بدون رخداد هیچ گونه بر همکنشی از نمونه ها گذشته و از عدسی دورمی شود ، و سپس ناحیه روشن شده توسط عدسی چشمی دیده می شود( دراغلب موارد) . درنهایت، این روش امکان ترکیب و یا تناوب سازی بین مشاهده نور فلورانس انعکاسی ونیزدریافت تصاویر دیجیتالی را میسر می سازد.

همانطور که در شکل 1نشان داده شده است، سیستم روشنایی عمودی نور انعکاسی از یک محفظه لامپ arc-discharge در قسمت عقب ( که معمولا جیوه ای و یا زنونی است) تشکیل شده است. نورتحریک باگسیلش در راستای سیستم روشنایی عمود بر محور نوری میکروسکوپ از لنزهای جمعکننده و یک دریچه دیافراگم با قابلیت تنظیم و در نهایت یک دیافراگم زمینه (به شکل 1رجوع کنید) عبور می کند. این نور سپس به فیلتر تحریک رسیده و در آنجا باند طول موجیمطلوب انتخاب و از عبور طول موجهای ناخواسته جلوگیری میشود. طول موجهای انتخاب شده،پس از عبور از فیلتر تحریک، به آینه شکافنده اشعه دورنگ نما رسیده که به عنوان یکصافی تداخل ،طول موجهای کوتاه را بازتاب و طول موجهای بلند را عبور می دهد. اینآینه شکافنده اشعه دو رنگ نما نسبت به نور تحریک ورودی با زاویه 45 درجه قرار گرفتهو نور را بازاویه 90 درجه مستقیما به سمت عدسی شیئی و درنهایت نمونه منعکس می سازد. گسیل نور فلورسانس که توسط نمونه در معرض نور قرار گرفته ایجاد می شود ،بوسیله عدسیشیئی جمع شده و در نهایت توسط عدسی چشمی تصویر ایجاد شده دیده می شود. از آنجا کهنور گسیل شده در مقایسه با نور تحریک طول موج بلندتری دارد ،این نور قادر است تا ازآینه دورنگ نما و تیوبهای مشاهده و یا آشکارساز الکترونیکی عبور نماید.

اکثرنور تحریک متفرق شده که به آینه دو رنگ نما می رسد، به عقب به سمت منبع نوربازتابیده می شود، هرچند که مقدار ناچیزی ازآن غالبا عبورو توسط پوشش داخلی آینهجذب می گردد. پیش از انکه نور فلورسانس عبوری به عدسی شیئی و یا آشکار ساز برسد،ابتدا می بایست از فیلتر مانع عبور نماید. این فیلتر از عبور نور تحریک باقی ماندهجلوگیری کرده و نورهای گسیلی با طول موج بلندتر را عبور می دهد. در اغلب سسیستمهاینور انعکاسی، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است،فیلتر تحریک ،آینه دورنگ نما ونیز فیلتر مانع روی هم یک بلوک نوری را تشکیل می دهد( که غالبا مکعبی شکل است)میکروسکوپهای نوری نوین قادربه جا سازی 4 تا 6 مکعب فلورسانس (معمولا بر روی یکرولور گردان و از طریق یک مکانیسم لغزنده؛ شکل 1) اند و این ویژگی امکان جایگذاریسریع فیلترهای تحریک و مانع و نیز آینه های دورنگ نما را فراهم می سازد.

طراحیسیستم روشنایی عمودی می بایست به گونه ای باشد که امکان تنظیم میکروسکوپ برایروشنایی کهلر را میسر ساخته ویک دریچه روشنایی رادر میدان دید ایجاد نماید. از سویدیگر، لنزهای چگالنده اصلاح شده در سیستم نوری می بایست به گونه ای باشد که مشخصکند تصویر دریچه دیافراگم با روزنه عقب عدسی شیئی فوکوس توام است. در منابعنورمربوط به میکروسکوپهای نوین ، تصویر دریچه زمینه از پیش تنظیم شده با نمونهفوکوس شده ونیز سطح دیافراگم عدسی چشمی ثابت توام است.

محفظه لامپ منبع نورمعمولا ازیک فیلتر مانع نور مادون قرمز تشکیل شده است. محفظه لامپ می بایست به گونهای باشد که طول موجهای ماوراءبنفش را که بسیار مضر هستند از خود ساتع نکند و مجهزبه سوییچی باشد که اگر محفظه طی عملیات به طوراشتباه باز شد ، لامپ به طور اتوماتیکخاموش شود. استحکام این محفظه ها می بایست در حدی باشد که مقاومت کافی را در برابرانفجارهای احتمالی ( لامپ arc-discharge) داشته باشد. در محفظه های لامپ جدید ،سوکت لامپ مجهز به دکمه های قابل تنظیمی است که امکان تمرکز تصویر لامپ قوسی را درروزنه عقبی عدسی شیئی ( در سیستم روشنایی کوهلر، این صفحات توام هستند) فراهم میسازد. در نقاطی از مسیر نور، معمولا نزدیک به محفظه لامپ و در قسمت جلویی فیلترتحریک ، برای ممانعت کامل از عبور نور تحریک زمانی که نمونه توسط آشکارساز دیده نمیشود و تصویری از ان نیز به دست نمی آید ،وجود یک شاتر می تواند مفید وکمک کنندهباشد. علاوه براین برای انکه کاربر بتواند شدت نور تحریک را کاهش دهد ، می بایستتدارکاتی برای فیلترهای چگالی خنثی ( بر روی یک چرخ،رولور و یا لغزنده) در نظرگرفته شود.

جابجایی استوک

انرژی ارتعاشی زمانی تلف می شود که الکترنها ازحالت برانگیخته به حالت عادی باز می گردد. در نتیجه اتلاف انرژی ، طیف گسیلی یکفلوروفور برانگیخته معمولا در مقایسه با طیف جذب یا تحریک به طول موجهای بلندترتغییر می یابد (توجه داشته باشید که طول موج به طور معکوس به انرژی تابشی تغییر مییابد) که این پدیده قانون استوک یا جابجایی استوک نامیده می شود. با افزایش مقدارجابجایی استوک ، با استفاده از ترکیبات فیلتر فلورسانس ، جداسازی نور تحریک از نورگسیلی تسهیل می گردد.

پیک شدت نور گسیلی (یا جذب ) فلوروفور معمولا کمتر از طولموج و بزرگی پیک تحریک است و منحنی طیفی نور گسیلی غالبا تصویر اینه ای(یا نزدیک بهآن) است ازمنحنی تحریک، با این تفاوت که طول موجهای آن بلندتراست. همانطور که درشکل 3 برای Alexa Fluor 555 آمده است، این سیستم یک ردیاب مفید است که نور را درناحیه زرد-سبز جذب نموده و نورهای گسیلی به رنگ زرد-نارنجی را ایجاد می کند. برایافزایش شدت نور فلورسانس به حداکثر میزان، یک فلوفور( که معمولا رنگ نامیده میشود)معمولا در طول موجهایی نزدیک به پیک منحنی تحریک برانگیخته و وسیعترین محدودهممکن از طول موجهای گسیلی را که شامل پیک گسیل می گردد ،ایجاد می کند. انتخاب طولموجهای تحریک و گسیلی معمولا براساس فیلترهای تداخل صورت می گیرد(شکل 2).گذشتهازاین، واکنش طیفی یک سیستم نوری میکروسکوپی معمولا به فاکتورهایی همچون بازدهیانتقالی شیشه ای( به دلیل وجود پوششهای ضد انعکاس) ، تعداد لنزها و اجزای آینه ای ونیز سرعت عکس العمل سیستم اشکارساز بستگی دارد.

جداسازی و آشکارسازی موثر طولموجهای تحریک و گسیلی در میکروسکوپهای فلورسانس با انتخاب مناسب فیلترهایی که برایعبور و یا ممانعت از عبورباندهای طول موجی خاص در طیف ماوراء بنفش،مرئی،و زیر قرمزنزدیک مورد استفاده قرار می گیرد، انجام می شود. منابع نور عمودی فلورسانس با هدفکنترل نور تحریک با جوف گذاری فیلترهای با قابلیت تعویض آسان ( متعادل کننده هایچگالی خنثی و نیز تحریک تداخل ) در مسیر نور به سمت نمونه و مجددا در مسیر بیننمونه و تیوبهای مشاهده و یا سیستمهای آشکارساز دوربینی طراحی شده است. شایدمهمترین فاکتور در نورهای گسیلی فلورسانس با شدت نسبتا پایین ان است که منبع نوریکه برای تحریک مورد استفاده قرار می گیرد،از روشنایی کافی برخوردار باشد تا بدینترتیب شدت نور گسیلی به حد ماکزیمم رسیده و فلوروکرومها از خواص جذبی و بازده ایکوانتومی گسیلی کافی برخوردار باشد.

راندمان جذب یک فوتون توسط یک فلوروفور خاصبه مقطع عرضی مولکولی بستگی دارد و میزان احتمال جذب آن ضریب جذب نامیده می شود. هرقدرکه ضریبهای جذب بیشتر باشد، احتمال جذب یک فوتون (کوانتوم)در ناحیه طول موجیمشخص بیشتر خواهد بود. بازدهی کوانتومی در واقع نسبت تعداد کوانتومهای گسیل شده رابه کوانتومهای جذب شده ( معمولا بین 0.1 تا 1.0) نشان می دهد. بازدهی کوانتومی کمتراز 1 ناشی از اتلاف انرژی در مسیرهای غیر تابشی نظیر واکنشهای فوتوشیمیایی و یاحرارتی است. ضریب جذب و بازدهی کوانتومی که در واقع نشان دهنده شدت روشنایی منبعنور استو نیز دوام فلورسانس همگی از فاکتورهای مهمی هستند که بر شدت و استفاده ازگسیل نور فلورسانس تاثیر می گذارد.

محوسازی، فرونشانی و سفید سازیتصویر

شرایط طیفی گسترده ای بر گسیل فلورسانس بازتابش تاثیر می گذارد واز شدت آنمی کاهد. محوسازی واژه ایست که برای کاهش شدت گسیل فلورسانس مورد استفاده قرار میگیرد. سفیدسازی تصویر در واقع تجزیه غیر قابل تغییر مولکولهای فلورسانت در حالتبرانگیختگی آنهم به جهت برهمکنش با اکسیژن مولکولی پیش از گسیل می باشد. بازیافتفلورسانس پس از سفیدکاری تصویر (FRAP) ،از مکانیسمهای بسیار مفید برای بررسی تفرق وحرکت ماکرومولکولهای بیولوژیکی به شمار می اید. در این شیوه ،ناحیه مشخصی از نمونهدر معرض نور لیزری قرارمی گیرد. تکنیک کنترل اتلاف فلورسانس در سفید سازیتصویر(FLIP)برای تعیین میزان کاهش نور فلورسانس در یک ناحیه مشخص نزدیک به ناحیهسفید سازی شده به کاربرده می شود. مشابه با FRAP، تکنیک دوم نیز برای تعیین میزانتحرک و پویایی مولکولی در سلولهای زنده مورد استفاده قرار می گیرد.

در شکل 4 مثال مشخصی از سفید سازی تصویر اورده شده (محوسازی) است ،با ارائه تصاویردیجیتالی که در زمانهای مختلف از سلولهای فیبروبلاست اپیدرمیس آهوی Indian Muntjac تهیه شده است. هسته ها توسط bis-benzimidazole (Hoechst 33258؛ فلورسانس آبی رنگ  میتوکندریها و آکتین کیتواسکلتون توسط یک MitoTracker Red CMXRos فلورسانس قرمز) وفالوئیدین توسط Alexa Fluor 488 فلورسانس سبز به ترتیب بی رنگ می شوند. در اینروش،وقفه های زمانی دو دقیقه ای با استفاده از یک فیلتر فلورسانس با پهناهای باندمتفاوت به گونه ای در نظر گرفته شده اند که سه فلوروفور به طور همزمان تحریک وسیگنالهای گسیلی را ثبت شونند. توجه داشته باشید که سه فلوروفور در شکل (a)4، شدتنسبتا بالایی دارند، اما شدت فلوروفور Hoechstآبی ظرف مدت دو دقیقه به شدت کاهشیافته به گونه ای که ظرف 6 تا 8 دقیقه به طور کامل از بین می رود. میتوکندری واکتینها در برابر سفیدسازی تصویر بسیار مقاوم اند،اما شدت آن به میزان زیادیدرتوالیهای دوره ای کاهش می یابد(10 دقیقه ای). فرونشانی حالت برانگیختگی منجربه کاهش شدت نور فلورسانس طی مکانیسمهای مختلفی همچون اتلاف انرژی غیر رادیواکتیومی گردد و غالبا بر اثر فاکتورهای اکسیداسیون مختلف و در حضور نمکها ،فلزات سنگین ویا ترکیبات هالوژنی رخ می دهد. در برخی موارد ، این فرونشانی ناشی از انتقال انرژیبه سایر مولکولهایی( که پذیرنده نامیده می شود) است که از نظر موقعیتی به فلوروفوربرانگیخته( دهنده) نزدیک هستند . این پدیده به عنوان انتقال انرژی رزونانس فلورسانس (FRET)نامیده می شود که عنوان مبنای تکنیکهای مختلفی به شمار می آید که به مطالعهبرهمکنشهای مولکولی با تفکیک پذیری افقی بسیار پایین می پردازد.

منابع نورفلورسانس

یکی از پیامدهای منفی سطوح گسیل پایین ،تعداد بسیار کم فوتونهایی استکه به چشم و یا آشکارساز دوربین می رسد. در اغلب موارد ، بازدهی تمرکزمیکروسکوپهاینوری کمتر از 30 درصد و تمرکز بسیاری از فلوروفورها در مسیر نوری در حد میکرومولارو نانومولار است. به منظور ایجاد شدت نور تحریک کافی با گسیلش قابل شناسایی،منابعنور کوچک و در عین حال قوی مانند لامپهای پرانرژی arc-discharge مورد نیاز است. متداولترین نوع این لامپهاعبارت اند از:لامپهای جیوه ای با ولتاژبین 50 تا 200 واتو لامپهای زنونی بین 75 تا 150 وات ( شکل 5). این منابع نور معمولا توسط یک منبعجریان مستقیم بیرونی تغذیه می شود که قدرت کافی را برای روشن سازی در حینیونیزاسیون بخار و نیز تداوم بدون کمترین میزان لرزش را دارا هستند.

منبعتغذیه بیرونی لامپ arc-discharge میکروسکوپ معمولامجهز به تایمری است که تعدادساعات کار کرده را نشان می دهد. بازدهی این لامپها ،در صورتی که بیش از طول عمرارزیابی شده (200 تا 300 ساعت) مورد استفاده قرار گیرند، کاهش یافته و حتی احتمالترکیدن آنها نیز می رود. شدت لامپهای جیوه ای در رینج طیفی بین ماوراء بنفش تامادون قرمزناچیز است و بیشترین میزان شدت ان مربوط به طیف نزدیک به ماوراء بنفش استبه گونه ای که حداکثر پیکهای شدت در حدودهای 313،334،365، 406، 435، 546 و 578نانومتردیده می شود. در طول موجهای دیگرمربوط به ناحیه نور مرئی، میزان شدت نورثابت اما چندان روشن نیست( اما در موارد بسیاری کاربرد دارد). در بازدهی روشنایی،تنها توان لامپ به عنوان یک فاکتور تعیین کننده به شمار نمی آید، بلکه روشناییمتوسط به عنوان یکی از اصلیترین پارامترها در کنار پارامترهای دیگری همچون روشناییمنبع و نیز سرعت زاویه ای گسیل محسوب می گردد.

طی دو سال گذشته، استفاده ازمنابع نور لیزری خصوصا لیزرهای آرگون-یون و آرگون-کریپتون(یون) در میکروسکوپی نوریکاربرد چشمگیر و گسترده ای پیدا کرده است. از جمله ویژگیهای این لیزرها می توان بهمنابع نور کوچک، میزان واگرایی کم، تقریبا تک کرومیوم و نیز روشنایی متوسط بالا رانام برد. کاربرد این منابع نوری خصوصا اهمیت بسیاری در میکروسکوپی همکانون پویشیپیدا کرده و به عنوان یک ابزار قدرتمند در پرداخت تصاویر فلورسانس با وضوح بالامطرح شده و این امربا رد نور غیر فوکوس که ازصفحه کانونی نمونه دور می شود ،انجاممی گیرد. میکروسکوپهای همکانون این کار را با پویش نقطه ای ویا خطی همزمان باتصویربرداری و از طریق یک دریچه مزدوج انجام می دهد. بخشهای نوری نمونه ها را میتوان در یک کامپیوتر میزبان ذخیره وبه این ترتیب تصویر نهایی را از نو ایجاد و درنهایت بر روی مانیتور نشان داد.
اصطلاحات فنی متداولی که دررابطه بافیلترهای میکروسکوپ فلورسانس به کاربرده می شود به دلیل دارابودن کدهها و حروفابتدایی متفاوتی که در مورد هر اصطلاح توسط تولید کنندگان مختلف به کاربرده می شود،بسیار گیج کننده هستند. اساسا فیلترها به سه دسته تقسیم می شونند: تحریک( غالبا بهعنوان تحریک کننده ها مطرح می شونند)، مانع(گسیل) و فیلترهای شکافنده اشعه دو رنگنما( آینه های دو رنگ نما). فیلترهای فلورسانس پیشتر از گاز رنگ شده ویا ژلاتینی کهبین دو صفحه شیشه ای قرار می گرفت، ساخته می شد. اما در حال حاضر تمایل سازندگانبیشتر به سمت تولید فیلترهای با تفکیک بالا به همراه اپتیکهای تداخلی فیلترهایتحریک بیشتر شده است که این فیلترها موجب عبور و یا انعکاس نور با طول موجهای خاصمیشوند،البته زمانی که در مسیر نور با زاویه 45 درجه قرار گیرد (مراجعه به شکل 1 و 2). فیلترهای مانع از شیشه رنگی و یا روکشهای تداخل (یا ترکیبی از هردو ) ساخته شدهاست.

اختصاراتی که توسط تولیدکنندگان برای شناسایی خواص فیلترهای تحریک بهکاربرده می شود عبارت اند از: UG (شیشه ماوراء بنفش) و BG (شیشه آبی). فیلترهای Shortpass غالبا به صورت KP ( K مخفف کلمه kurz،به معنای "کوتاه" در زمان آلمانیاست) و یا به سهولت به صورت SP مشخص می شود. برخی تولیدکنندگان، فیلترهای تداخل رابا علامت اختصاری IF نشان می دهند. البته استفاده فیلترهای تداخل تحریک باند کوتاه،خصوصا چنانچه جابجایی استوک کم باشد ،بسیار مفید و کارامد خواهند بود.

سرنامهایا اختصاراتی که در فیلترهای مانع مورد استفاده قرار می گیرد عبارت اند از: LP یا L در فیلترهای با باند بلند ، Y یا GG درشیشه های زرد یا gelb(آلمان) ، Rیا RG درشیشه قرمز،OG یا O در شیشه نارنجی، K (نوعی واژه المانی مخفف کلمه kante )درفیلترلبه ای و BA در مورد فیلترهای مانع به کار برده می شود.

اصطلاحات فنیمتداولی که دررابطه با فیلترهای میکروسکوپ فلورسانس به کاربرده می شود به دلیلدارابودن کدهها و حروف ابتدایی متفاوتی که در مورد هر اصطلاح توسط تولید کنندگانمختلف به کاربرده می شود ،بسیار گیج کننده هستند. اساسا فیلترها به سه دسته تقسیممی شونند: تحریک( غالبا به عنوان تحریک کننده ها مطرح می شونند)، مانع(گسیل) وفیلترهای شکافنده اشعه دو رنگ نما( آینه های دو رنگ نما). فیلترهای فلورسانس پیشتراز گاز رنگ شده ویا ژلاتینی که بین دو صفحه شیشه ای قرار می گرفت، ساخته می شد. امادر حال حاضر تمایل سازندگان بیشتر به سمت تولید فیلترهای با تفکیک بالا به همراهاپتیکهای تداخلی فیلترهای تحریک بیشتر شده است که این فیلترها موجب عبور و یاانعکاس نور با طول موجهای خاصمی شوند،البته زمانی که در مسیر نور با زاویه 45 درجهقرار گیرد (مراجعه به شکل 1 و 2). فیلترهای مانع از شیشه رنگی و یا روکشهای تداخل (یا ترکیبی از هردو ) ساخته شده است.

اختصاراتی که توسط تولیدکنندگان برایشناسایی خواص فیلترهای تحریک به کاربرده می شود عبارت اند از: UG (شیشه ماوراءبنفش) و BG (شیشه آبی). فیلترهای Shortpass غالبا به صورت KP ( K مخفف کلمه kurz،بهمعنای "کوتاه" در زمان آلمانی است) و یا به سهولت به صورت SP مشخص می شود. برخیتولیدکنندگان، فیلترهای تداخل را با علامت اختصاری IF نشان می دهند. البته استفادهفیلترهای تداخل تحریک باند کوتاه ،خصوصا چنانچه جابجایی استوک کم باشد ،بسیار مفیدو کارامد خواهند بود.

سرنامها یا اختصاراتی که در فیلترهای مانع مورد استفادهقرار می گیرد عبارت اند از: LP یا L در فیلترهای با باند بلند ، Y یا GG درشیشه هایزرد یا gelb(آلمان) ، Rیا RG در شیشه قرمز،OG یا O در شیشه نارنجی، K (نوعی واژهالمانی مخفف کلمه kante )در فیلترلبه ای و BA در مورد فیلترهای مانع .

فیلترهای شکافنده اشعه دورنگ نما نیز با مخففهای مختلفی نشان داده می شوندنظیر CBSبرای یک شکافنده اشعه دورنگ نما ، DM برای آینه دورنگ نما، TK برای "teiler kante"، واژه آلمانی که به معنای صافی چاکدا ر است، FT برای "farb teiler" (واژهآلمانی که به معنای شکافنده رنگ است)و RKP برای باند کوتاه انعکاس. تمامی این واژهها می بایست قابل تغییر باشد ، در حال حاضر شکافنده های اشعه دورنگ نمای جدید باپوششهای تداخل بر روی شیشه نوری ساخته می شود( در مقابل رنگهای متالیک یا ارگانیک). البته فیلمهای کوچک تداخل برای ایجاد بازتاب پذیری بالا در طول موجهای کوتاه ونیزانتقال با سرعت بالا در طول موجهای بلندتر طراحی شده اند. شکافنده های طول موجدورنگ( نما) با وضعیت قرار گیری در حالت زاویه 45 درجه در مسیر نور تحریک ، مانعهاینوری را مسیر نور فلورسانس بازتاب شده ایجاد می کند که عملکرد اصلی آنها تغییر جهتطول موجهای (کوتاه تر) تحریک انتخاب شده به سمت عدسی شیئی و در نهایت نمونه است. ازدیگر ویژگیهای این فیلترها می توان عبورنور فلورسانس با طول موج بلندتر و بازتابنورهای تحریک تفرق یافته به عقب و به سمت محفظه لامپ را نام برد .

درنمودار شکل 6 ،منحنیهای انتقال در یک فیلتر فلورسانس خاص در سیستمهای میکروسکوپی جدید نشان دادهشده است. طیف امواج فیلترتحریک (منحنی قرمز) سطح انتقال بالایی را (تقریبا 75 درصد) در حدود بین 450 تا 490 نانومتر با طول موج مرکزی(CWL) 470 نانومترایجاد می کند. اینه دورنگ (منحنی زرد) طول موجهای ناحیه طیف تحریک را منعکس می سازد ،حال انکه طولموجهای بلندتر و کوتاهتر با راندمان نسبتا بالاتری منعکس می گردد. توجه داشته باشیدکه انتقال صفر درصدی درمنحنی اینه دورنگ نما مطابق با انعکاس 100 درصدی است. شیبقابل توجه در منحنی انتقال بین حدود 450 تا 500 ، که نشانگریک پیک انعکاسی است،برای انعکاس طول موج باندهایی که از فیلتر تحریک با زاویه 90 درجه عبور وبه نمونهمی رسد،به کاربرده می شود. قسمت انتهایی این سیستمها فیلتر مانع یا گسیلی ( منحنیسفید) است که موجب انتقال طول موجها در ناحیه نور مرئی سبز درحدود بین 520 تا 560نانومتر می گردد.
محدوده های بین باندهای طول موجی انتقالی و انعکاس به گونه ایاست که شیب ان برای جداسازی تقریبا کامل طول موجهای بازتابی و انتقالی کافی است. الگوی تابیدگی بالا و پایین اسپایکها که در طیف امواج اینه دورنگ(نما) دیده می شوداز مهمترین تاثیرات این فرایند به شمار می آید. عملکرد این ترکیب فیلتری چشمگیر ونوعی دمونستراسیون اشکارآن ازجمله پیشرفتهای است که در تکنولوژی فیلتر تداخل بااستفاده از فیلمهای نازک صورت گرفته است.
فهرست واژه ها و اصطلاحات فیلتر کهتوسط نیکون به کاربرده شد، ازمجموعه واژگانی مشتق شده که کاربرد آن به اوایل دهه 1990 بازمی گردد. دران زمان، تمامی ترکیبات فیلتری متممی نیکون با کمک تکنیک اسپاتربا پوششهایی از جنس سخت ایجاد شدند ، اما دربسیاری از فیلترهای در دسترس متداول ازشیوه های پوششی نرمتراستفاده می شود. از جمله ویژگیهای پوششهای نرم آن است که نسبتبه کاهشهای دمایی و رطوبتی حساستر اند ولذا می بایست با در مقایسه با فیلترهای باپوشش سخت با دقت بیشتری از آنها استفاده کرد.اگاهی از فهرست واژه ها و لغات کدفیلتر نیکون مکانیسمی را برای تعیین سریع اینکه آیا مجموعه به قدر کافی برای یکفلورورخاص کاربرد دارد یا خیر،کمک می کند.
نخستین حرف در کد نامگذاری حرفی -عددی اختصاصی در فیلترها ناحیه طیفی تحریک طول موجی( برای مثال UV, V, B و G که بهترتیب اختصارات ساده ای برای طول موج ماوراء بنفش، بنفش، آبی و سبز می باشد)را نشانمی دهد. از سوی دیگر، رقمی که پس از کد تحریک قرار می گیرد ،به پهنای نوار گذرفیلترتحریک بستگی دارد: 1 برای تحریک باند کوتاه، 2 برای تحریک باند عرض و متوسط و 3برای تحریک باند بسیار عریض. در نهایت، یک یا دو حرفی که پس از رقم مربوط به اندازهنوار گذر تحریک قرار می گیرد ،ویژگیهای فیلترمانع را مشخص می سازد. کد A نشان دهندهیک فیلتر مانع با نوار گذر استاندارد با کمترین طول موج است، حال آنکه کدB طول موجبالاتری را برای یک فیلتر گسیل با نوار گذر طولانی تر نشان می دهد. فیلترهای گسیلنوار گذر با حرف E (به معنای "افزایش یافته") مشخص می شونند . فیلترهای E/C ،واحدهای تداخل با پوشش نرم است که برای بهبود کارایی در ردیابهایی همچون DAPI, FITC, TRITC و Texas Red.طراحی شده اند.

میکروسکوپ نوری از آنجا که ازنورهای مرئی برای شناسایی اجسام کوچک استفاده می کند ، از جمله متداولترین وپرکاربردترین ابزارهای تحقیقاتی در مطالعات بیولوژیکی به شمار می آید. هرچند هنوزهم بسیاری از دانش آموزان و معلمان از مزایای میکروسکوپهای نوری به طور کامل اگاهنیستند. از آنجا که بسته به کیفیت و نیز چند کاربری بودن میکروسکوپ ،قیمت اینمیکروسکوپها نیزافزایش می یابد، لذا کاربران برنامه های آکادمیک نمی توانند از آنهااستفاده کنند. انواع گرانقیمت این میکروسکوپهای نوری تصاویر جالبی را در اختیاردانش اموزان قرار داده و تجارب آنها را نیز افزایش می دهد.
بزرگترین چالشهایی کهیک تازه کاردرحین مشاهده اجسام ریز توسط میکروسکوپها با بزرگنمایی مناسب برخورد میکند عبارت اند از:

•دستیابی به کنتراست مطلوب

•یافتن صفحه کانونی

•دستیابیبه تفکیک پذیری ایده ال

•تشخیص نمونه زمانی که توسط میکروسکوپ مورد مطالعه قرارمی گیرد.

از این میکروسکوپها برای مشاهده اجسام بسیار ریز همچون باکتریهابا بزرگنمایی 100x استفاده می شود. البته این اجسام توسط میکروسکوپهای زمینه روشنقابل مشاهده نیستند. در ادامه به شرح انواع اپتیکهایی که برای دستیابی به کنتراستمطلوب مورد استفاده قرار می گیرد،همین طورارائه روشهایی برای یافتن و نیز فوکوس برروی نمونه وارائه روشهایی برای استفاده ازابزارهای اندازه گیری توسط میکروسکوپ نوریپرداخته می شود

تحقیق درباره ریخته گری

 ریخته گری یکی از مهمترین فرآیندهای تولید است. به طوری که مثلا در ایالات متحده آمریکا که یک کشور توسعه یافته صنعتی است. ریخته گری از نظر حجم در مقام ششم صنایع اساسی قرار دارد . یک موتور 8 سیلندر اتومبیل ممکن است تا حدود 130 قطعه ریخته گری داشته باشد. قطعات ریخته گری (ریختگری) از نظر اندازه از حدود 1 میلیمتر با وزن کمتر از 1 گرم مانند دندانه یک زیپ لباس شروع و ممکن است تا حدود 10 متر با وزن چندین تن ٬ مانند قطعات کشتی های بزرگ اقیانوس پیما برسد.

درفرآیند ریخته گری اگر قطعه حاصل از تولید به شکل نهایی آن را قطعه ریخته گری (Casting)  واگر شکل واسطه باشد که بعدا به شکلها ومقاطع مختلف تبدیل شود آنرا شمش (Ingot) می نامند.

ریخته گری اساسا به فرایندی گفته میشود که طی آن ماده مذاب ( معمولا یک فلز مذاب) در فضای خالی قالبی که قبلا تهیه شده ریخته می شود٬ تا پس از انجماد شکل نهایی قالب را به خود بگیرد.امتياز مهم ريخته گري در امكان تهيه اشكال پيچيده ،قطعات با سطوح منحني نامنظم ، قطعات خيلي بزرگ و قطعاتي كه امكان ماشينكاري آنها دشوار است، مي باشد. امروزه تقريبا تمام فلزات را مي توان ريخته گري كرد.اما اين نكته هميشه بايد مد نظر باشد كه از هر فرايند شكل دهي زماني استفاده مي كنيم كه در مقايسه با روشهاي ديگر مقرون به صرفه بوده و دسترسي به تجهيزات و لوازم آن آسان باشد.البته هرفرايند شكل دهي مواد از عواملي نظير تعداد،اندازه ،كاربرد قطعه و توجيه فني و اقتصادي تاثير پذير خواهد بود.

فلزاتي كه غالبا در ريخته گري مورد استفاده قرار مي گيرندعبارتند از : آهن،فولاد ،الومينيوم ،برنج،برنز، منگنزو بعضي از آلياژهاي روي. در ميان اين فلزات آهن از نظر خواص مطلوب ريخته گري از قبيل سياليت درحالت مذاب،انقباض ناچيز بعد از سرد شدن،استحكام كافي و موارد كاربرد،بيش از ساير فلزات به روش ريخته گري شكل داده مي شود. در حاليكه فلزات ديگري از قبيل الومينيوم به علت وزن كمترو مشخصات مخصوص دربعضي از صنايع از قبيل صنعت خودروسازي ،به تدريج جاي آهن رامي گيرد.

عموما مراحل ريخته گري فلزات به شرح زير است:

1- طراحي قطعه مورد نظر و تهيه نقشه ريخته گري از آن.

2- تهيه مدل مناسب قطعه از روي نقشه ريخته گري.

3- تهيه مذاب از فلز موردنظر با آناليز مطلوب.

4- تهيه قالب مناسب يا فضاي خالي كه به شكل قطعه است.

5- تهيه ماهيچه براي مناطق توخالي قطعه ريختگي و نصب آن در داخل قالب.

6- ريختن فلز مذاب به داخل قالب با دما وسرعت مناسب به طوريكه گازهاي متصاعد شده بتونند ازداخل قالب خارج شوندوفضاي قالب به طور كامل از فلز مذاب پر شود.

7- كنترل سرد شدن فلز مذاب در داخل قالب به طوري كه بر اثر انقباض ،فضاي خالي يا حفره درداخل قطعه ايجاد نشود.

8- بعد از انجماد قطعه ريخته گري به راحتي بايد بتواند از درون قالب بيرون بيايد.

9- قسمت هاي اضافي كه به قطعه چسبيده اند بايد به آساني از قطعه جدا شوند.

تهيه قالب

تهيه قالب يكي از مهم ترين مراحل ريخته گري فلزات مي باشد. توجيه پذيري اقتصادي ، تعداد قطعه اندازه قطعه ، كيفيت سطح قطعه پيچيدگي شكل قطعه از عوامل مهمي هستند كه در قالب يا تهيه قالب قطعات ريختگي بايد مد نظر قرار بگيرند . امروزه مهمترين روشهاي قالب گيري فلزات به شرح زير مي باشند .

1.        ريخته گري در قالب ماسه اي

2.        ريخته گري در قالب دائمي بدون فشار

3.        ريخته گري در قالب دائمي تحت فشار(دايكاست)

4.        ريخته گري گريز از مركز كه عمدتا در داخل قالبهاي فلزي صورت مي گيرد . گرچه ممكن است د رداخل قالب هاي ماسه اي نيزانجام شود.

5.        ريخته گري با مدل هاي ذوب شدني lost foam casting، lost wax casting كه ريخته گري دقيقي براي قطعات بسيار بزرگ تكي مي باشد .

6.        ريخته گري پوسته اي shell molding

7.        ريخته گري در قالب گچي plaster molding كه معمولا براي قطعات دقيق و زينتي به كار مي رود كه از آلياژهايي كه نقطه ذوب پاييني ( كمتر از 1000 درجه سانتيگراد) دارند ، ساخته مي شوند

تهيه مدل

مدل دقيق مشابه قطعه ريختگي مي باشد كه تغييراتي بر حسب نياز بر روي ان انجام مي شود . مدل هاي دائمي بر حسب تعداد قطعات ريختگي از چوب ، پلاستيكهاي فشرده يا الومينيوم ساخته مي شوند .

در ساخت مدل پارامترهايي بايد مد نظر قرار بگيرند كه عبارتند از :

1.        اعمال ضريب انقباض فلز

2.        شيب مدل

3.        گوشت اضافي براي ماشين كاري

اعمال ضريب انقباض فلز

معمولا اكثر فلزات به هنگام انجماد انقباض حجمي از خود نشان مي دهند و قطعه پس از انجماد به طور پيوسته تا رسيدن به دماي محيط منقبض مي شود . اين انقباض ممكن است تا 6 درصد نيز برسد . بنابراين در ساختن مدل حتما بايد انقباض حجمي فلز منظور شود . نسبت كاستي به حجم قطعه موجود به بيش از 2 درصد يا 25% اينچ در فوت مي رسد . ضريب انقباض براي چند فلز معمول مهندسي به شرح زير است .

چدن   0.8 % الي 1%

فولاد 1.5 % الي 2%

الومينيم 1% الي 1.3%

منيزيم 1% الي 1.3%

برنج و برنز 1.5%

معمولا اين ضرايب بر روي خط كش هاي مخصوص اعمال مي شوند كه مدل ساز براي ساخت مدل از خط كش مخصوص استفاده مي كند . اگر قرار باشد مدل فلزي از روي مدل چوبي ريخته گري شود ، در مدل چوبي علاوه بر ضرايب انقباض قطعه ، ضرايب انقباض مدل فلزي نيز منظور مي شود . البته استفاه از خط كش هاي انقباض بايد با دقت كافي انجام گيرد ، زيرا انقباض حرارتي تنها عامل موثر بر تغيير ابعاد هنگام انجام نيست . تبديل هاي فازي ( شامل واكنشهاي يوتكتوپدي ، مارتنزيتي و گرافيتي شدن ) نيز مي توانند موجب انقباض ها يا انبساط هاي قابل توجهي شوند.

شيب مدل

در ريخته گري مدل هاي دائمي حتما بايد مدل بتواند به راحتي از داخل قالب بيرون بيايد . بنابراين قالب معمولا دو تكه است . رعايت دقت محل جدايش يا سطح جفت شونده دو قسمت قالب بسيار مهم است . همچنين براي سطوحي از مدل كه به موازات جهت خروجي از قالب هستند .بايد شيب مناسبي منظور نمود . اگر سطوح مدل دقيقا به موازات جهت خروج از قالب باشد بر اثر اصطكاك سطوح مدل با ديواره هاي قالب در موقع در اوردن مدل از قالب سطوح و ديواره هاي قالب كنده مي شود . اين اشكال در گوشه ها و زاويه هاي تيز ديده خواهد شد . براي جلوگيري از اين كار در اين گونه صفحات شيبي منظور مي شود كه با شكل . اندازه و عمل مدل در ماسه متناسب مي باشد .

گوشت اضافي براي ماشين كاري

در اكثر قطعات ريختگري ، قطعات بعد از فرايند ريخته گري ، براي رسيدن به صافي  سطح مطلوب واندازه واقعي به انواع مختلفي از عمليات ماشين كاري نياز خواهند داشت . براي انجام اين ماشين كاري ها ابعاد مدل يا قطعه ريخته گري را تا اندازه اي بزرگتر از قطعه واقعي در نظر گرفته مي شود اين ابعاد اضافي را گوشت اضافي براي ماشين كاري مي نامند .

اماده سازي ماسه قالب گيري

ماسه اي كه براي ساخت قالب هاي ريخته گري به كار مي رود عمدتا اكسيد سيليسم SiO2 است . براي فلزاتي كه نقطه ذوب بالايي دارند ، از قبيل فولادها ،ازاكسيد زيركونيم ZrO2 استفاده مي شود . قالبي كه از ماسه ساخته مي شود بايد استحكام كافي براي ريخته گري سالم قطعه مورد نظر را داشته باشد . علاوه بر ان هر ماسه ريخته گري حتما بايد داراي مشخصات زير باشد :

1-دير گدازي يا قابليت تحمل دماي فلز ريخته گري

2- چسبندگي يا قابليت نگهداشتن شكل مطلوب پس از قالب گيري

3- نفوذ پذيري  يا قابليت عبود دادن گازها از خود

4- قابليت متلاشي شدن پس از انجماد فلز

براي تعيين مشخصات ماسه ازمايشگهاي استانداردي روي ماسه انجام مي گيرد كه عموما پارامترهاي زير را تعيين مي كند .

1-      شكل ماده

2-      اندازه ماده

3-      توزيع دانه بندي

4-      دماي ذوب ماسه

5-      ناخالصي هاي ماسه ( ميزان خاك رس و ساير اكسيدهاي زودگداز)

6-       سختي ، استحكام ، نفوذپذيري بعد از فشرده شدن ( تر و خشك )

7-      تاثير مقادير افزودني روي خواص ماسه

مختصري درباره فرايند انجماد در ريخته گري

انجماد عامل ايجاد بسياري از ويژگيهاي ساختماني است كه كنترل كننده خواص محصول نهايي هستند . بسياري از نواقص ريخته گري از قبيل انقباض و تخلخل گازي از فرايند انجماد حاصل مي شوند ، كه با دقت در فرايند و اشراف به نواقص حاصله تا حدود زيادي مي توان از شدت اين نواقص بكاهيم .هر فرايند انجماد شامل دو مرحله مي باشد كه عبارتند از : جوانه زني و رشد .

جوانه زني

هنگامي كه يك ذره جامد و پايدار در مايع مذاب تشكيل مي شود به اين عمل جوانه زني ( هسته سازي ) مي گوييم . هنگام تبديل فاز جامد انرژي داخلي ماده كاهش مي يابد ، زيرا دردماهاي پايين تر ، فاز جامد پايدارتر از فاز مايع است . در همين هنگام سطوح مشتركي بين نطفه هاي جامد و مايع مذاب اطراف تشكيل مي شود كه اين عمل نيازمند انرژي است . به همين علت جوانه زني در دمايي كه قدري كمتر از نقطه ذوب تعادلي فلز است ، شروع مي شود . به اختلاف بين دماي نقطه ذوب و دماي شروع جوانه زني ، فوق تبريد مي گويند .

در بيشتر كارگاه هاي بزرگ ريختگري قبل از ريختن مذاب به درون قالب مقداري نا خالصي به ان اضافه مي كنند ( به اين عمل تلفيح يا پالايش دانه نيز مي گويند ) دليل اين كار اين است كه در اين حالت انجماد بدون ايجاد يك فصل مشترك كامل گرد هسته صورت مي گيرد . معمولا جداره هاي داخلي قالب و ذرات جامدي كه به عنوان نا خالصي وارد مذاب شده اند ، اين سطوح را تشكيل مي دهند . از انجا كه هر جوانه به بلور يا دانه اي در قطعه ريختگي منجر مي شود و از طرفي ساختار ريز دانه داراي خواص مكانيكي و استحكام بهتري است ، لذا هر عامل كه موجب هسته گذاري مي شود موجب بالارفتن كيفيت محصول نهايي مي شود . در نتيجه ذرات جامد نا خالصي مكانهاي زياد مناسبي براي جوانه زني در سرتاسر قطعه به وجود مي اورند و در نتيجه محصول ريزدانه و يكنواخت به دست مي ايد .

رشد

رشد وقتي صورت مي گيرد (كه گرماي نهان ذوب به طور پيوسته از فاز مايع خارج شود . جهت ، آهنگ و نوع رشد يا با نحوه خارج كردن حرارت از فاز مايع ارتباط دارد . براي جبران نقيصه انقباض ، ماده مذابي كه در طرف مايع وجود دارد ، به طور پيوسته به طرف قالب جريان مي يابد . هر چه آهنگ سرد كردن سريع تر باشد ، ماده حاصله ريز دانه تر و در نتيجه داراي خواص مكانيكي بهتري خواهد بود .)

منبع و ماخذ

www.mohandesah.com

www.blogfa.com

تحقیق درباره سیستم های ذخیره ساز انرژی

مقدمه:

در چند دهه ی اخیر سیستم های ذخیره ساز انرژی با انگیزه های متفاوتی به منظور بهبود عملکرد سیستم قدرت، مورد توجه قرار گرفته اند.بطورمعمول در سیستم قدرت بین قدرتهای الکتریکی تولیدی و مصرفی تعادل لحظه ای برقرار است و هیچگونه ذخیره انرژی در آن صورت نمی گیرد .بنابراین لازم است میزان تولید شبکه، منحنی  مصرف منطقه را تغقیب کند. واضح است بهره برداری از سیستم بدین طریق، با توجه به شکل متعارف منحنی مصرف غیر اقتصادی است.

استفاده از ذخیره ساری های انرژی با ظرفیت بالا به منظور تراز ساری منحنی مصرف و افزایش ضریب بار، از اولین کاربردهای ذخیره انرژی در سیستم قدرت در جهت بهره برداری اقتصادی می باشد.

علاوه بر این،اغتشاشهای مختلف در شبکه ( تغییرات ناگهانی بار، قطع و وصل خطوط انتقال،...) خارج شدن سیستم از نقطه تعادل را به دنبال دارد. در این شرایط ابتدا از محل انرژی جنبشی محور ژنراتورهای سنکرون انرژی برداشت می شود، سپس حلقه های کنترل سیستم فعال شده و تعادل را بر قرار می سازند. این روند، نوسان متغیرهای مختلف مانند فرکانس، توان الکتریکی روی خطوط و...را موجب می شود که مشکلات مختلفی را در بهره برداری از سیستم قدرت به دنبال دارد. هر گاه در سیستم مقداری انرژی ذخیره شده باشد،با مبادله سریع آن با شبکه در مواقع مورد نیاز به حد قابل توجهی می توان مشکلات فوق را کاهش داد.به عبارت دیگر، ذخیره ساز انرژی را می توان  در بهبود عملکرد دینامیکی سیستم نیز بکار برد.

از اوایل دههً هفتاد مفهوم ذخیره سازی انرژی الکتریکی به شکل مغناطیسی مورد توجه قرار گرفت. با ظهور تکنولژی ابر رسانایی، کاربردهای گوناگونی برای این پدیده فیزیکی مطرح شد. از معروف ترین این کاربردها می توان به SMES اشاره  کرد. در SMES انرژی در یک سیم پیج با اندوکتاس بزرگ که از ابر رسانا ساخته شده است، ذخیره می شود. ویژگی ابر رسانا یی سیم پیچ موجب می شود که راندمان رفت و برگشت فرایند ذخیره انرژی بالا و در حدود  95% باشد. ویژگی راندمان بالای SMES آن را از سایر تکنیکهای ذخیره انرژی متمایز می کند. همچنین از آنجایی که در این تکنیک انرژی از صورت الکتریکی به صورت مغناطیسیو یا بر عکس تبدیل می شود، SMES دارای پاسخ دینامیکی سریع می باشد. بناراین می تواند در جهت بهبود عملکرد دینامیکی نیز بکار رود. معمولا واحدهای ابر رسانایی ذخیره سازی انرژی را به دو گونه ظرفیت بالا( MWh 500    ( جهت ترا سازی منحنی مصرف، و ظرفیت پایین (چندین مگا ژول) به منظور افزایش میرایی نوسانات و بهبود پایداری سیستم می سازند.

بطور خلاصه مهم ترین قابلیت  SMESجدا سازی و استقلال تولید از مصرف است که این امر مزایای متعددی از قبیل بهره برداری اقتصادی، بهبود عملکرد دینامیکی و کاهش آلودگی را به دنبال دارد.

ابررسانایی

در سال 1908 وقتي كمرلينگ اونز هلندي در دانشگاه ليدن موفق به توليد هليوم مايع گرديد حاصل شد كه با استفاده از آن توانست به درجه حرارت حدود يك درجه كلوين برسد.
يكي از اولين بررسي هايي كه اونز با اين درجه حرارت پايين قابل دسترسي انجام داد مطالعه تغييرات مقاومت الكتريكي فلزات بر حسب درجه حرارت بود. چندين سال قبل از آن معلوم شده بود كه مقاومت فلزات وقتي دماي آنها به پايين تر از دماي اتاق برسد كاهش پيدا مي كند. اما معلوم نبود كه اگر درجه حرارت تا حدود كلوين تنزل يابد  مقاومت تا چه حد كاهش پيدا مي كند.  آقاي اونز كه با پلاتينيم كار مي كرد متوجه شد كه مقاومت نمونه سرد تا يك مقدار كم كاهش پيدا مي كرد كه اين كاهش به خلوص نمونه بستگي داشت. در آن زمان خالص ترين فلز قابل دسترس جيوه بود و در تلاش براي بدست آوردن رفتار فلز خيلي خالص اونز مقاومت جيوه خالص را اندازه گرفت.او متوجه شد كه در درجه حرارت خيلي پايين مقاومت جيوه تا حد غير قابل اندازه گيري كاهش پيدا مي كند كه البته اين موضوع زياد شگفت انگيز نبود اما نحوه از بين رفتن مقاومت غير منتظره مي نمود.موقعي كه درجه حرارت به سمت صفر تنزل داده مي شود به جاي اينكه مقاومت به ارامي كاهش يابد در درجه حرارت 4 كلوين ناگهان افت مي كرد و پايين تر ازاين  درجه حرارت جيوه هيچگونه مقاومتي از خود نشان نمي داد. همچنين اين گذار ناگهاني به حالت بي مقاومتي فقط مربوط به خواص فلزات نمي شد و حتي اگر جيوه ناخالص بود اتفاق مي افتاد.آقاي اونز قبول كرد كه پايين تر از 4 كلوين جيوه به يك حالت ديگري از خواص الكتريكي كه كاملا با حالت شناخته شده قبلي متفاوت بود رفته است و اين حالت تازه (( حالت ابر رسانايي )) نام گرفت.

بعدا كشف شد كه ابررسانايي را مي توان از بين برد ( يعني مقاومت الكتريكي را مي توان مجددا بازگردانيد.)  و در نتيجه معلوم شد كه اگر يك ميدان مغناطيسي قوي به فلز اعمال شود اين فلز در حالت ابررسانايي داراي خواص مغناطيسي بسيار متفاوتي با حالت درجه حرارتهاي معمولي مي باشد.

تاكنون مشخص شده است كه نصف عناصر فلزي و همچنين چندين آلياژ در درجه حرارت هاي پايين ابر رسانا مي شوند. فلزاتي كه ابررسانايي را در درجه حرارت هاي پايين از خود نشان مي دهند ( ابر رسانا ) ناميده مي شوند. سالهاي بسياري تصور مي شد كه تمام ابررسانا ها بر طبق يك اصول فيزيكي مشابه رفتار مي كنند. اما اكنون ثابت شده است كه دو نوع ابررسانا وجود دارد كه به نوع I و II مشهور مي باشد. اغلب عناصري كه ابررسانا هستند ابررسانايي از نوع I را از خود نشان مي دهند.در صورتي كه آلياژها عموما ابررسانايي از نوع II را از خود نشان مي دهند. اين دو نوع چندين خاصيت مشابه دارند. اما رفتار مغناطيسي بسيار متفاوتي از خود بروز مي دهند.

پديده ي ابر رساناييدر تكنولوژي از توانايي گستردهاي بر خوردار است زيرا بر پايه ي اين پديده بارهاي الكتريكي مي توانند بدون تلفات گرمايي از يك رسانا عبور كنند. به طور مثال جريان القا شده در يك حلقه ي ابر رسانا بدون وجود هيچ باطري در مدار به مدت چند سال بدون كاهش باقي مي ماند.براي نمونه در واشنگتن از يك خلقه ابر رساناي بزرگ براي ذخيره كردن انرژي الكتريكي در ت كوما استفاده مي شود. ذخيره ي انرژي در اين حلقه تا 5 مگاوات بالا مي رود و انرژي در مدت مورد نظر آزاد مي شود.

عمده مشكل ايجاد كردن شرايط براي اين پديده دماي بسيار پايين آن مي باشد كه بايد دماهاي بسيار پايين را محيا كرد . اما در سال 1986 مواد سراميكي جديدي كشف شد كه در دماهاي بالاتري توا نايي ابر رسانايي را داشته باشد.( تا اكنون در دماي 138 درجه كلوين اين امر ميسر شده است .)

كاربردهاي ابر رسانايي :

كاربردهاي زيادي را براي ابررساناهادر نظر گرفته است بعنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شدكه مدار ماهواره هاي چرخنده به دور زمين با دقت بسياربالايي كنترل شوند . خاصيت اصلي ابر رساناها به دليل نداشتن مقاومت الكتريكي امكان انتقال جريان الكتريكي – حجم كوچكي از ابررسانا است . بهمين خاطر اگر بجاي سيمهاي مسي از ابر رساناها استفاده شود ،موتورهاي فضاپيماها تا 6 برابر نسبت به موتورهاي فعلي سبكتر خواهند شد و باعث مي شود كه وزن و فضاپيما بسيار كاهش يابد .

از ديگر زمينه هايي كه ابررساناها مي توانند نقش اساسي در آنها بازي مي كنند مي توان كاوشهاي بعدي انسان از فضارا نام برد . ابررساناها بهترين گزينه براي توليد وانتقال بسياركارآمد انرژي الكتريكي هستند و طي شبهاي طولاني ماه كه دما تا 173- درجه سانتي گراد پايين مي آيد و طي ماههاي ژانويه تا مارس دستگاههاي MRI ساخته شده ازسيمهاي ابررسانا ، ابزار تشخيص دقيق وتوانمندي در خدمت سلامت خدمه فضاپيما خواهد بود . و همچنين ساخت ابر كامپيوتر هاي بسيار كوچك و كم مصرف مي باشد.

SMES چیست؟

 Superconducting Mgnetic EnrgyStorage

  ابرسانای ذخیره کننده انرژی مغناطیسی

وسیله ای است برای ذخیره کردن انرژی و بهبود پایداری سیستم و کم کردن نوسانات. این انرژی توسط  میدان مغناطیسی که توسط جریان مستقیم ایجاد می شود ذخیره می شود.

این وسیله می تواند هزاران بارشارژ و دشارژ شود بدون اینکه تغییری در مغناطیس آن ایجاد شود .

 SMES اولین سیستم 

اولین نظرییه ها در مورد این سیستم توسط فرریهFerrier در سال 1969 مطرح شد او سیم پچی بزرگ مارپیچی که توانایی ذخیره انرژی روزانه کل فرانسه داشت پیشنهاد کرد. که به خاطر هزینه ساخت بسیار زیاد آن کسی پیگیری نکرد.

در سال 1971 تحقیقات در آمریکا در دانشگاه ویسکانسین برای فهمیدن بحثهای بنیادی اثر متقابل مابین انرژی ذخیره شده و سیستم های چند فازه منجربه ساخت اولین دستگاه شد.
هیتاچی در سال 1986 یک دستگاه SMES به میزان 5MJ را ساخت وآزمایش کرد.در سال 1998 یک SMES 100KWH توسط ISTEC در ژاپن ساخته شد.

SMES و مدل سازی آن

یک واحد SMES که در سیستمهای قدرت بکار گزفته میشود از یک سیم پیچ بزرگ ابررسانا و یک سیستم سرد کننده هلیم به منظور نگهداری دمای هلیم در زیر دمای بحرانی تشکیل شده است. سیم پیچ ابررسانا از طریق دو مبدل AC/DC شش تریسیتور و یک ترانسفورماتور قدرت سه سیم پیچه کاهنده به سیستم قدزت متصل است.

در شکل اندوکتانس L به عنوان بار در قسمت DC در منطقه کنترل دما قرار می گیرد.و مبدلهای AC/DC در خارج این منطقه قرار می گیرند.

با کنترل زاویه آتش تریسیتورها ولتاژ DC دو سر سیم پیچ ابر رسانا را میتوان به طور پیوسته در بازه ی وسیعی از مقادیر ولتاژهای مثبت ومنفی کنترل کرد. اگز از تلفات جزیی سیستم صرفنظر کنیم بر اساس تئوری مبدل ها داریم:

که در آن Ed ولتاژ دو سرسیم پیچ  Ed ولتاژماکزیمم دو سر سیم پیچ در بی باری ،  Idجریان سیم پیچ ابر رسانا ، xc  راکتانس کموتاسیون همگی بر حسب pu و a زاویه آتش می باشد مشخصه کاری SMES دارای دو حالت یکسوسازی و اینورتری می باشد . معمولاً این پریود در زاویه آتش صفر یعنی حداکثر ولتاژ اجام می شود.در حالت اینورتری انرژی مغناطیسی ذخیره شده در سیم پیچ به شکل الکتریکی وارد شبکه می گردد.

شکل زیر بلوک دیاگرام مدل SMES را نشان می دهد . ولتاژ Ed دو سر سیم سیم پیچ به عنوان عامل کنترل توان مورد استفاه قرار می گیرد. بسته به نوع کاربرد SMES یکی از کمیت های تغییر فرکانس شبکه تغییر سرعت ماشین سنکرون ، تغییرات ولتاژ شبکه و... به عنوان ورودی به SMES انتخاب می شود . خروجی SMES نیز توان دریافتی می باشد.در این شکل Tdc تاخیر زمانی مبدل،Kf بهره حلقه کنترل و L اندوکتانس سیم پیچ می باشد.معمولا پس از تخلیه انرژی SMES زمان زیادی لازم است تا جریان به حالت اولیه بر می گردد،به منظور رفع این مشکل میتوان از یک فیدبک تغییر جریان استفاده کرد.بدین ترتیب SMES را در مطالعات دینامیکی می توان با این مدل غیر خطی مرتبه دوم توصیف کرد.

چگونگی انجام کار

• ابررسانایی

اجسام ابررسانا ظرفیت ذخیزه را افزایش می دهند ،در دماهای پایین اجسام ابررسانا در مقابل عبور جریان از خود مقاومتی نشان نمی دهند .به هر حال کاربرد ابرسانا ها توسط عواملی چون وضعیت کاهش دما ، میدان مغناطیسی بحرانی و چگالی جریان بحرانی محدود میشود.

 انرژی الکتریکی را در میدان مغناطیسی ناشی از جریانDC جاری در سیم پیچ ذخیر می شود. اگر سیم پیچ از موادی مثل مس باشد انرژی مغناطیسی زیادی در سیم به خاطر مقاومت بیهوده تلف می شود ؛ اگر سیم از جنس ابر رسانا باشد انرژی در حالت (( پایا)) وتا زمانی که لازم است ذخیره شود. ابررساناها در مقابل جریان DC مقاومت ندارند و به همین دلیل در دمای پایین تلفات اهمی ا محو میکنند در کابرد AC جریان الکتریکی هنوز تلفات دارد اما این تلفات میتواند با طراحی مناسب کاهش پیدا کند. برای هر دوحالت کاری AC DC انرژی زیادی ذخیره میشود.
بهینه ترین دما برای دستگاهها 77-50 کلوین است