بلاگ

  • سودهای آنچنانی آقای بیل گیتز از کار دهقانان

    سودهای آنچنانی آقای بیل گیتز از کار دهقانان

    بیل گیتز بزرگ‌ترین ملاک زمین‌های کشاورزی در کل ایالات متحده آمریکا است. فقط در آمریکا نیست که قیمت زمین به سرعت در حال بالارفتن است. بنیان‌گزار مایکروسافت می‌داند که در اراضی مزروعی‌اش چه خبر است، اما این میلیاردر معروف دستش را کثیف نمی‌کند: او از «هیچ کاری نکردن» پول درمی‌آورد

    سودهای آنچنانی آقای بیل گیتز از کار دهقانان

    .

    .

    بیل گیتز بزرگ ترین ملاک زمین های کشاورزی در کل ایالات متحده آمریکا است

    .

    «بیل گیتز» یعنی خیلی چیزها: بنیان‌گزار مایکروسافت، نیکوکار، کارشناس تغییرات آب و هوایی، متخصص گرسنگی و سوءتغذیه، صاحب‌نظر ویروس‌شناسی – و البته در کنار همه‌ی این‌ها او بزرگ‌ترین مالک خصوصی زمین‌های کشاورزی در ایالات متحده هم هست. بنا به یک گزارش خبرگزاری ان.بی.سی. در ماه ژوئن، این مرد 65 ساله مالک چیزی در حدود 110,000 (یکصد و ده هزار) هکتار زمین مزروعی در 18 ایالت مختلف آمریکا است. این مقدار زمین بزرگ‌تر از مساحت شهر نیویورک است و روی آن همه چیز می‌روید: هویج، پیاز، دانه سویا، برنج و سیب‌زمینی، که این آخری بعداً به شکل سیب‌زمینی سرخ‌کرده به مک‌دونالدز فروخته می‌شود.

    اما این چهارمین ثروتمندترین آدم روی زمین خودش زمین خودش را بیل نمی‌زند. او «اجاره‌دار» است: او زمین‌های کشاورزی را می‌خرد و سپس آن‌ها را به کشاورزان اجاره می‌دهد.

    .

    زندگی در مزارع کوچک خصوصی در ایالات متحده آمریکا معمولا دشوار است

    .

    «دیرک مایر» از مدیران شرکت آلمانی اگراربُودن در پادکستی به نام «باز هم یک چیزی یاد گرفتم» می‌گوید که “این موضوع به هیچ وجه غیرعادی نیست”. این کارگزار (دلاّل) بخش کشاورزی در کل آلمان و همچنین در خارج از این کشور مشغول عرضه و فروش اموال غیرمنقول در اقتصاد کشاورزی و جنگل‌داری و تاسیسات فرآوری مرتبط با آن است.

    .

    امپراتوری جوان

    مایر می‌گوید که در آلمان با یک “بازار زمین به دو بخش تقسیم شده” روبرو هستیم. در ایالت‌های جدید، ایالت‌هایی که پس از اتحاد دو آلمان به آلمان غربی سابق ملحق شدند، پیش از همه موسسات کشت و صنعت عظیم معمول هستند، که در حال حاضر عمدتاً اراضی خود را به اجاره می‌دهند. بر خلاف این، در ایالت‌های قدیمی، یعنی خود آلمان غربی سابق، همچنان موسسات کشاورزی خانوادگی به شکل سنّتی و کلاسیک آن حضور دارند که خودشان مالک و کشت‌کار زمین‌های خود هستند. “اما هر قدر این موسسات بیش‌تر رشد می‌کنند، سهم این رشد بابت زمین‌های اجاره شده بیش‌تر می‌شود، چرا که «سرمایه‌بَری» یک زمین اجاره‌ای بسیار کم‌تر از زمین مالکیتی است.”

    اقتصاد کشاورزی عرصه‌ای در حال تحوّل است. برای «حفاظت از حشرات» ، مجلس نمایندگان آلمان همین چندی پیش الزامات سخت‌گیرانه‌ای را به تصویب رساند، که چه نوع آفت‌کش‌هایی را کشاورزان اجازه دارند بر روی زمین‌های زراعی و مراتع مورد استفاده قرار دهند. سوپرمارکت‌های زنجیره‌ای مانند «لیدل» قیمت خرید محصولات کشاورزی را دیکته و مقدار درآمد کشاورزان را تعیین می‌کنند. بسیارند حامیان محیط زیست که از دست کشاورزان عصبانی هستند، چرا که آن‌ها با کار خود طبیعت را به نابودی می‌کشانند.

    اما بحثی هم در این واقعیت نیست که: روی زمین خاکی ما هر روز آدمیان بیش‌تری زندگی می‌کنند و همه‌ی آن‌ها مایل هستند چیزی برای خوردن داشته باشند. زمین کشاورزی، اما، رشد نمی‌کند، زیاد نمی‌شود و مقدار آن ثابت است. بنابراین، زمین‌های کشاورزی روز به روز ارزش‌مندتر می‌شوند. به نظر می‌رسد که بیل گیتز هم، یا شاید بهتر باشد بگوییم شرکت سرمایه‌گزاری او یعنی شرکت «سرمایه‌گزاری بهمنی» (Cascade Investment) هم متوجه این موضوع شده باشد. زیرا این شرکت به دستور آقای میلیاردر و ملیندا که هنوز همسر او بود، در سال 2013 دست به کار خریدن زمین و بنا کردن یک امپراتوری زمین شدند.

    .

    چهار برابر شدن قیمت زمین

    از آن زمان ارزش املاک آنان به وضوح رشد کرده است. مایر می‌گوید روندی که شامل دو برابر شدن قیمت زمین در طول 10 سال باشد، از لحاظ آماری هیچ رویداد نادر یا عجیبی نیست. خرید زمین کشاورزی یک سرمایه‌گذاری بسیار مطمئن با حفاظت بالا در برابر تورم است که قابلیت خوبی در تنوع کاربرد هم دارد. یک سرمایه‌گزاری جایگزین برای دورانی که در آن بهره‌ها سال‌های سال است که در جا می‌زنند، اگر نگوییم که حتی منفی شده‌اند. اعداد و ارقام دقیقی در دسترس نیستند، اما همین الان هم ایالت به ایالت و منطقه به منطقه 20 تا 35 درصد از زمین‌های زراعی آلمان دیگر در اختیار دهقانان سنتی قرار ندارد.

    این گرایش و روند آمریکا را به آن سو برده که ارزش زمین کشاورزی، پس از لحاظ کردن نرخ تورم، از 1500 دلار بر آکر در سال 1993 به حدود 3000 دلار در آکر در سال 2020 برسد و دو برابر شود. در آلمان قیمت‌های زمین کشاورزی در فاصله‌ی سال‌های 2007 تا 2016 به صورت میانگین به میزان 142 درصد رشد داشته است. در ایالت شرقی «مکلن‌بورگ-فورپومرن» قیمت زمین زراعی در همین بازه‌ی زمانی حتی چهار برابر شده است.

    .

    کشاورزان باید برای اجاره زمین دست به جیب شوند

    مالکان غیرکشاورز نه تنها از افزایش قیمت زمین خوشحال هستند، بلکه از اجاره نیز درآمد کسب می‌کنند. در ایالات متحده آمریکا نیمی از کل زمین‌های کشاورزی در حال حاضر توسط کشاورزانی استفاده می‌شود که فقط آن را کشت می‌کنند اما مالک آن نیستند. هیچ ارقام مشخصی در مورد این موضوع در آلمان وجود ندارد. اما بر اساس قیمت زمین، نرخ اجاره نیز در سالیان اخیر رشد چشمگیری برابر با 57 درصد داشته است. کشاورزان هنوز می‌توانند در مناطقی مانند «براندنبورگ»، که فقط باید 145 یورو برای هر هکتار بپردازند، با مالکان معامله کنند. از طرف دیگر، در مناطق برتر مانند «نیدرزاکسن» یا «نوردراین-وستفالن»، متوسط ​​قیمت اجاره 5 سال پیش حدود 450 یورو بود! یک نرخ تنزیل حیرت‌آور در وضعیت اقتصادی این روزهای جهان.

    کارگزار زمین، آقای مایر، توصیه می کند: “اما اگر آن را به دقت نگاه کنید، متوجه می شویم که نباید خیلی کوچک شروع کرد. کمینه پنج هکتار – این مساحتی است که یک کشاورز با رغبت و اقتصادی آن را کشت می‌کند و در نتیجه می‌توان آن را بدون مشکل اجاره داد. با این حال، این بدان معناست که حتی در مناطق مساعد مانند براندنبورگ، راینلند-فالت، زارلند، زاکسن یا تورینگن نیز به حداقل 60 تا 100 هزار یورو سرمایه اولیه نیاز دارید تا بتوانید روی زمین کشاورزی سرمایه‌گذاری کنید.

    .

    «این بازار، بازار شفافی نیست»

    قیمت‌هایی که در بالا گفته شد، نقطه‌ی شروع هستند و ارزش زمین می‌تواند بسیار گران‌تر هم باشد. مثلاً، در «بایرن علیا»، در حوالی مونیخ، برای پنج هکتار زمین راحت یک میلیون یورو می‌پردازید. زیرا در چنین محدوده‌های صنعتی، زمین به ویژه کمیاب است و بنابراین از ارزش ویژه‌ای برخوردار است. دیرک مایر می‌گوید، شما باید قبل از آن به دقت به آنچه می‌خواهید فکر کنید. ثبات قیمت؟ قصد دارید از دارایی‌های خود محافظت کنید؟ آیا میل دارید چیزی برای خانواده به یادگار بگذارید؟ و مهم‌تر از همه، شما باید فروشنده‌ای پیدا کنید که دقیقاً همان چیزی را که شما به دنبال آن هستید ارایه دهد.

    این کارگزار هشدار می‌دهد: “این یک بازار شفاف نیست. من نمی‌توانم پشت رایانه شخصی خود بنشینم و مانند خرید سهام در بورس، یک قواره زمین بخرم. برای دسترسی به آن مجبور هستم از خدمات «مطلعان» و به قول معروف از «اینسایدر»ها استفاده کنم تا اصولاً به زمینی که می‌خرم دسترسی داشته باشم. زمین‌های زراعی عملاً مربع کامل نیستند، که اگر بودند، خیلی خوب می‌شد، بلکه همیشه محدودیت هایی در مورد شکل و راه دسترسی و غیره برای این زمین‌ها وجود دارد. به عنوان یک فرد «ناوارد»، فردی بدون دانش تخصصی، من به شخصی احتیاج دارم که با داشتن دانش فنی این عرصه در کنار من باشد.”

    این یک کاستی و نقطه ضعف در امر سرمایه‌گذاری در زمین است. معامله‌ی یک زمین پنج هکتاری معامله‌ی نسبتاً گرانی است و هیچ کارگزار برخط یا برنامه و «اپ» آنلاین وجود ندارد که از طریق آن بتوان در عرض چند ثانیه قیمت‌ها را مقایسه کرد و زمین خرید یا فروخت. البته برای میلیاردرهایی مانند بیل گیتس این‌ها مشکلی نیستند. آن‌ها روند جدیدی را در کشاورزی تجسم می‌بخشند: آن‌ها شرکای تجاری جدید کشاورزانی هستند که هنوز زمین‌های قابل کشت خود را کشت می‌کنند اما آرام‌آرام از این مالکان سلب مالکیت می‌شود و رفته‌رفته کمتر و کمتر صاحب زمین می‌مانند.

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    شرکت کارگزاری زمین‌های کشاورزی «اگراربودن»

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-07-14 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • یک مولد نویز سفید دیگر

    یک مولد نویز سفید دیگر

    در گذشته مداری برای تولید نویز سفید عرضه کرده بودیم. حالا، یک بار دیگر مدار ساده‌ای از این دستگاه کمکی برای تنظیم و اندازه‌گیری ارایه می‌شود

    یک مدار مولد نویز سفید

    .

    .

    «نویز» یک سیگنال اغتشاشی است. چیزی مانند آن صدای «فش» که در باند اف.ام.، جایی که فرستنده‌ای وجود ندارد، از بلندگوی رادیوی اف.ام. شنیده می‌شود. مثال تصویری از نویز، «برفک» روی پرده‌ی تصویر تلویزیون در یک کانال خالی است.
    نویزها هیچ سیگنال خاصی نیستند، بلکه مخلوطی تصادفی از فرکانس‌های بسیار مختلف با دامنه‌ها و تواترهای متفاوت هستند. بسته به مدل آماری ترکیب اجزای تشکیل‌دهنده‌ی یک نویز، آن را «نویز سفید»، «نویز صورتی» یا «نویز سرخ» نام‌گذاری کرده‌اند.
    نویز سفید مدل آماری اجزای تشکیل‌دهنده‌ی یک نویز است و این مدل به گونه‌ای است که از توزیع توان الکترومغناطیسی به طور یک‌نواخت در همه‌ی فرکانس‌های تشکیل‌دهنده‌ی آن حکایت می‌کند. به عبارت دیگر این نویز «در سرتاسر طیف فرکانسی خود دارای تراکم یا چگالی یکنواختی» است.
    نویز سفید به این علت «سفید» نامیده می‌شود که مانند نور سفید که آمیزه‌ای از همه‌ی طول موج‌های مرئی نور است، دربردارنده‌ی طیف وسیعی از فرکانس‌های مختلف است.
    مولدهای نویز سفید بسته به نوع خود قادر به تولید نویز تا مرزهای فرکانسی معینی هستند و هیچ مولد نویزی قادر به تامین نویز در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی نیست. به کمک فیلترها می‌توان فرکانس‌های مورد نظر را از طیف نویز سفید جدا کرد و بیرون کشید و مورد استفاده قرار داد.
    پیش از این هم مداری برای تولید «نویز سفید» عرضه کرده بودیم و در آن‌ها در مورد نویز سفید و چگونگی و سودمندی آن نگاشته بودیم. حالا، یک بار دیگر مدار ساده‌ای از این دستگاه کمکی برای تنظیم و اندازه‌گیری ارایه می‌شود.

    خیلی وقت پیش، یک موقعی لازم شد که فرکانس مرکزی و پهنای باند یک فیلتر 8 مگاهرتزی در یک مدار رادیویی را تنظیم کنم و چون نه تنها یک «اسپکتروم آنالایزر» نداشتم، بلکه حتی قیمت هفت رقمی آن به شکل واضح و مبرهنی خرید یک چنین دستگاهی را برای یک دوستدار الکترونیک ناممکن هم می‌نمود، تصمیم گرفتم راه‌حل جایگزینی پیدا کنم.

    یک راه‌حل جایگزین ارزان‌تر، و البته نه به دقت یک اسپکتروم آنالایزر، این است که خروجی یک «مولّد نویز» را به ورودی فیلتر بدهیم و آن را برای دریافت بیشینه‌ی خروجی، تنظیم کنیم. یک مولد «نویز سفید» وسیله‌ی سودمندی در میان دستگاه‌های آزمایشگاهی ارزان‌قیمت است که من تصمیم گرفتم آن را بهتر بشناسم.

    با مطالعه‌ی ادبیات الکترونیک دریافتم که دیودهای زینر منبع خوبی برای نویز هستند. آزمایش روی چند تایی زینر که در کشوی میز داشتم رضایت‌بخش نبود و به من نشان داد که دامنه‌ی نویز تولیدشده، حتی پس از تقویت، کم‌تر از آن است که عملاً قابل استفاده باشد.

    یک جایگزین سودمند برای زینر، به‌کارگیری یک ترانزیستور به صورت «وارونه» است. همان طور که در شماتیک زیر دیده می‌شود، منبع نویز یک ترانزیستور BC549 است که دو ترانزیستور 2N3904 به عنوان تقویت‌کننده‌ی نویز به دنبال خود دارد.

    ویژگی جالب این مدار در آن است که ترانزیستور 1 به صورت غلط بسته شده است. معمولاً پایه‌ی کلکتور یک ترانزیستور تیپ منفی (NPN) باید نسبت به امیتر آن مثبت یا مثبت‌تر باشد. اما زمانی کشف شد که بر اثر مونتاژ آن به این شکل، مقدار قابل‌توجهی «نویز سفید» پدیدار می‌شود. در حالی که اگر ترانزیستور در حالت طبیعی خود به کار گرفته شود، بروز چنین رفتاری از آن بسیار نامطلوب می‌بود، اما در آزمایش من مونتاژ نادرست ترانزیستور مرا به نتیجه‌ی مطلوب رساند و خیلی خوب توفانی از نویز تولید کرد!

    .

    شماتیک مدار مولد نویز سفید

    .

    وجود پتانسیومتر 1 برای تنظیم و به‌دست‌آوردن خروجیِ بیشینه، که روی کلکتور ترانزیستور 3 اندازه‌گیری می‌شود، لازم است. این اندازه‌گیری را می‌توان به این صورت ساده هم انجام داد که یک تکه سیم را به آنتن یک رادیو وصل کرد و نوک آن را در چند سانتی‌متری مدار مولد نویز قرار داد. اگر رادیو روی هر فرکانسی زیر 30 مگاهرتز تنظیم باشد، صدای نویز از بلندگوی آن پخش خواهد شد.

    دامنه‌ی خروجی می‌تواند توسط پتانسیومتر 2 کم و زیاد شود. اندازه‌گیری‌های من نشان داد که دامنه‌ی نویز خروجی تا 30 مگاهرتز در حدود 5 ولت قله‌به‌قله قرار دارد، که این رقم نشان‌دهنده‌ی آن است که از این مدار تا محدوه‌ی وی‌اچ‌اف، یعنی تا 300 مگاهرتز، می‌توان استفاده کرد. البته، دامنه خروجی زیاد مدار ما این برتری را هم دارد که از عهده‌ی تغذیه‌ی مدارهای غیرفعال (پسیو) مانند «پل‌های فرکانس بالا» که در تعیین مشخصات آنتن‌ها و سنجش امپدانس مدارها به کار برده می‌شوند، به خوبی برمی‌آید.

    استفاده از ترانزیستور BC549 الزامی نیست و انواع دیگر نیز به همان خوبی و چه بسا بهتر از این نوع در مدار بالا کار خواهند کرد. بهترین انتخاب را با امتحان ترانزیستورهای مختلف، با سعی و خطا، به دست خواهید آورد. ترانزیستورهای طبقات تقویت‌کننده نیز با هر نوع مشابهی قابل تعویض هستند. ولتاژ کار همه‌ی خازن‌ها 16 ولت به بالا است. پتانسیومتر 1 را می‌توانید، پس از این که مقدار اهمی مطلوب را به دست آوردید، با یک مقاومت ثابت با همان مقدار اهمی جایگزین کنید.

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    یک مدار آنالوگ «مولد نویز سفید» با پهنای باند وسیع تا 300 مگاهرتز

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-07-11 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان

    تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان

    افرادی که دایم در معرض امواج الکترومغناطیسی قرار دارند با چه مخاطراتی روبرو هستند؟ تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان

    .

    .

    این نوشتار توسط «اداره کل بنادر و دریانوردی استان خوزستان» تهیه شده و در آن به مخاطرات قرار گرفتن کارکنان به مدت طولانی در معرض امواج الکترومغناطیسی که از تجهیزات مخابراتی و ناوبری بی‌سیم در بندرگاه منتشر می‌شود، اشاره کرده است. این نوشتار جامع با اندکی حک و اصلاح در این‌جا تقدیم خوانندگان می‌شود.

    .

    چکیده:

    امواج الکترومغناطیس علیرغم کارآیی مفید و دست‌آوردهای آن چنان‌چه کنترل و مدیریت نگردند برای آدمی بسیار خطرناک بوده و اثرات غیرقابل جبرانی را در پی خواهند داشت که حتی پس از گذشت هزاران سال باقی خواهد ماند.

    سامانه‌های مخابراتی از قبیل تلفن‌های همراه، بی‌سیم‌های دستی، بی‌سیم‌های VHF، SSB … و رادار

    امواج الکترومغناطیسی از خود منتشر می‌کنند که در برخورد با بافت‌های زنده موجب تغییراتی در آن‌ها می‌گردند. تغییراتی که حیات را به مخاطره می‌اندازند.

    امواج الکترومغناطیس از هر جسمی عبور کرده و پس از خروج از آن پس‌ماندهایی را ایجاد می‌نمایند که بسیار مضر هستند.

    .

    فصل اول: کلیات پژوهش

    تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان

    1– تشریح و بیان موضوع (طرح مساله):

    بررسی طیف امواج الکترومغناطیس وکاربرد آن‌ها در زندگی روزمره، بیان انواع پرتوهای موجود در منطقه از جمله امواج یونیزان و غیریونیزان و بررسی میزان و دامنه انتشار آن‌ها، بررسی تاثیر امواج بر بافت‌های مختلف بدن انسان، بررسی تاثیرات امواج ساطع شده از جمله موبایل و اجاق مایکروویو بر سلامتی انسان و به‌خصوص کارکنان بندر امام خمینی (ره)، یافتن راه‌های کاهش و مقابله با امواج الکترومغناطیسی در منطقه

    2– اهداف اساسی پژوهش:

    1. شناسایی طیف های مختلف فرکانسی وکاربرد آن‌ها

    2. بررسی انواع امواج الکترومغناطیس

    3. منابع تولید امواج الکترومغناطیسی در منطقه

    4. بررسی میزان و دامنه انتشار امواج در بندر امام خمینی (ره)

    5. بررسی نحوه تاثیر امواج الکترومغناطیس بر بدن انسان

    6. بررسی اثرات نامطلوب تجهزات رادیویی مورد استفاده بشر و روش‌های کاهش این اثرات

    3– سوالات محوری (فرضیه):

    1. آیا نگرانی‌ها در خصوص تاثیر امواج الکترومغناطیس بر سلامتی انسان صحت دارد؟

    2. نحوه استفاده صحیح از تجهیزات رادیویی چیست؟

    4– نتایج مورد انتظار:

    1. شناسایی انواع پرتوهای الکترومغناطیسی موجود در زندگی انسان

    2. شناسایی و بررسی انواع مختلف تاثیر امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان

    3. ارتقای سطح ایمنی در بکارگیری تجهیزات رادیویی

    .

    فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق

    اثرات مخرب امواج الکترومغناطیس بر بدن آدمی

    سربازان دفاعی بدن که گلبول‌های سفید هستند، در مغز قرمز استخوان تولید شده و در حقیقت مغز قرمز استخوان کارخانه گلبول‌سازی است.

    در هرثانیه میلیون‌ها گلبول سفید تولید می‌شوند و میلیون‌ها گلبول سفید از بین می‌روند. تابش پرتوهای الکترومغناطیس این کارخانه طبیعی را با مشکل مواجه کرده و باعث می‌گردد تا گلبول سفید در این کارخانه تولید نشود. این پدیده بر اثر واکنش‌های یونی تابش پرتو بوجود می‌آید.

    بدن آدمی بدون گلبول سفید: به عبارت دیگر مانند دژی است که فاقد سرباز دفاعی باشد. چنان‌چه کمبود گلبول سفید در بدن رخ دهد، میکروب‌ها و ویروس‌ها که عموماً در بدن آدمی وجود دارند، بهتر و آسان‌تر عمل نموده و انسان را هلاک می‌کنند.

    فساد تدریجی: تابش‌ها باعث فساد تدریجی در بدن می‌گردند و معمولاً با سرطان‌های مختلف ظاهر می‌شوند.

    تغییرات ژنتیکی (توارثی): بسته به نوع و میزان تابش، تغییرات ژنتیکی در بدن آدمی رخ داده و این تغییرات حتی به صدها نسل آینده منتقل می‌گردد. تغییراتی از قبیل رشد بیش ازحد، رشد کم، عقب ماندگی جسمی و عقلی و…

    .

    میزان تابش و مقاومت آدمی

    اما براستی چه میزان تابش مضر بوده و اثرات آن چگونه است؟ در پاسخ باید گفت: امواج الکترومغناطیس بطور کلی و در هر میزانی خطرناک می‌باشند.

    مقدار تابش بر بدن معمولاً با واحد «وات بر سانتی‌مترمربع» تعریف می‌شود.

    تابش /010 وات بر سانتی‌مترمربع برای آدمی بسیار خطرناک بوده و می‌تواند اثرات سویی را در برداشته باشد. این مقدار تابش را آدمی می‌تواند از یک فرستنده-گیرنده VHF دریایی با توان بیست وات در فاصله‌ی یک متری در مدت یک ساعت دریافت نماید و اثرات آن چنین است:

    • سرگیجه و تهوع
    • عدم کنترل ادرار
    • حرکات غیرمتعارف
    • ضعف عمومی

    .

    سوختگی الکترونیکی (سوزش پرتو)

    امواج رادیویی می‌توانند اجسام را بسوزانند. سوختگی رادیویی بر عکس سوختگی فیزیکی اجسام از لایه‌های درونی شروع شده و به لایه‌های سطحی بیرونی سرایت می‌کند.

    سوختن چوب و کاغذ معمولاً از سطح بیرونی شروع شده و به لایه‌های درونی نفوذ می‌کند. در سوزش رادیویی، اما، ابتدا قسمت‌های داخلی سوخته و سپس به سطح می‌رسد. این مورد را در اجاق‌های مایکروویو می‌توان دید.

    در مورد انسان نیز این موضوع صدق می‌کند و آدمی از داخل سوخته و برشته می‌شود و هنگامی‌که سوزش به سطح پوست رسید، متوجه شده و درد عارض می‌گردد که بسیار دیر شده است.

    .

    کاشف الکترومغناطیس

    چنان‌چه مجبور باشید در محیط‌های آلوده به امواج الکترومغناطیس فعالیت داشته باشید، بایستی مجهز به «کاشف فیلم» باشید. این کاشف (Detector) در حدود پنج گرم وزن داشته و روی لباس سنجاق می‌شود.

    کاشف بایستی هر هفته توسط دستگاه قرائت‌کننده خوانده شود و چنانچه دُز جذبی بیش از حد باشد، بایستی سریعاً محیط را ترک کرد و به «پزشک پرتو معالج» مراجعه نمود.

    .

    وسایل خطرناک خانگی

    در محیط خانه وسایل الکترونیکی خطرناکی وجود دارند که آدمی گاهاً با آن‌ها سر و کار دارد مانند:

    • کنترل تلویزیون
    • چراغ‌قوه‌های لیزری
    • اجاق مایکروویو
    • گوشی تلفن همراه
    • لامپ‌های تصویر تلویزیون و مانیتور

    .

    استانداردهای جهانی تلفن همراه

    سطح قدرت خروجی تلفن‌های همراه نبایستی بیشتراز صد میلی‌وات باشد و چنان‌چه کمتر هم باشد بهتر است.

    در فنلاند گوشی‌های همراه با توان تشعشعی صد میلی‌وات استاندارد نبوده و اجازه فعالیت به آن‌ها داده نمی‌شود.

    توان خروجی گوشی همراه بهتراست پنجاه میلی‌وات باشد.

    .

    دوران کمون و نهفتگی

    زمان ابتلا تا بروز بیماری را دوران کمون یا نهفتگی می‌خوانند.

    اگر شما همین لحظه دچار سرما‌خوردگی بشوید 24 ساعت یا 48 ساعت بعد عوارض آن پدیدار می‌شود. دوران نهفتگی برای سرماخوردگی 48 ساعت است.

    اما دوران نهفتگی برای ضایعات ناشی از قرار گرفتن در معرض پرتو ممکن است از یک ثانیه تا هزار سال باشد. پرتوهای بسیار قوی در حدود 100 کیلووات می‌تواند آدمی را در عرض یک ثانیه و کمتر از پای درآورد.

    پرتوهای کم‌توان‌تر، مثلاً 100 وات، می‌تواند انسان را بعد از گذشت شش ماه دچار ناخوشی‌های متعددی سازد.

    .

    دُز جذبی

    آدمی بسته به مقدار دُز جذبی (وعده‌ی جذب Absorbation dose) متاٌثر می‌گردد.

    چنان‌چه شخصی تا مقدار 4/8 رنتگن (رنتگن واحد دُز جذبی است) تشعشع جذب نماید، بیمار سرپایی محسوب می‌شود و می‌توان با تجویز دارو شخص را شفا داد. بیش‌تر از 4/8 رنتگن بایستی شخص را بستری کرد. چنان‌چه شخصی 100 رنتگن پرتو جذب کرده باشد، دوماه بعد دچار خون‌ریزی، ریزش مو و ضعف عمومی خواهد شد.

    چنان‌چه شخص 200 رنتگن جذب نماید، خون‌ریزی، ضعف عمومی، شکستگی استخوان و ناتوانی جسمی عارض خواهد شد.

    چنان‌چه 500 رنتگن جذب شود راه شفایی برای انسان نیست.

    چنان‌چه 1000 رنتگن جذب شود آدمی بعد از 48 ساعت می‌میرد.

    چنانچه ده هزار رنتگن جذب شود، مرگ لحظه‌ای خواهد بود.

    بیش‌ترین آلودگی تشعشعی در آمریکا وجود داشته و ژاپن در این زمینه رتبه دوم را دارد و کشور روسیه در رتبه سوم است.

    .

    فصل سوم: یافته‌های تحقیق

    1. امواج الکترومغناطیس

    موج به زبان ساده عبارت است از لایه‌های انرژی که در مسیر مستقیم حرکت می‌کند. در این لایه‌ها میزان انرژی به تدریج از کمینه (اصطلاحاً دره موج)  به بیشینه (اصطلاحاً قله موج) می‌رسد و دوباره به تدریج به مقدار کمینه برمی‌گردد و این چرخه دایم تکرار می‌شود. به فاصله‌ی بین دو قله‌ی موج، «طول‌موج» گفته می‌شود. تفاوت رنگ‌های مختلفی که به چشم دیده می‌شوند، در طول‌موج آنهاست. امروزه انسان در محاصره‌ی ده‌ها وسیله‌ی مولد امواج مغناطیسی قرار دارد، طوری که دانشمندان تخمین می‌زنند که انسان امروزی 200 میلیون بار بیش‌تر از دوران پیش از صنعتی شدن تشعشعات الکترومغناطیسی را تجربه می‌کند. مایکروویو، بلوتوث، حتی گیرنده‌های VHF، تمام وسایل ارتباطی بی‌سیم اعم از تلفن همراه، تلفن بی‌سیم رادیویی و تلویزیونی و نیز اسباب‌بازی‌های کنترلی کودکان و… برای ایجاد ارتباط با آنتن مرکزی خود امواج الکترومغناطیسی تولید می‌کنند بنابراین، علاوه بر امواج ساطع شده از تلفن‌های همراه و بی‌سیم‌های گوناگون مورد استفاده، باید به ایستگاه‌ها و آنتن‌های مرکزی آن‌ها نیز به عنوان مراکز پرقدرت تشعشع امواج توجه داشت. اغلب اندازه‌گیری‌هایی که از فواصل متفاوت آنتن‌های زمینی انجام شده است نشان می‌دهد که قدرت موج و شدت فرکانس ارتباط مستقیم با سلامت افراد و محیط زیست دارند و بنا به این‌که چه قدرت و چه فرکانسی و طی چه مدت و در چه زمانی به بدن برخورد می‌کند، آثار متفاوتی می‌تواند در بر داشته باشد. طیف امواج الکترومغناطیسی در شکل 1 نشان داده شده است.

    بسیاری از وسایل منزل مانند موخشک‌کن و ماشین رخت‌شویی امواج الکترومغناطیسی مضری از خود ساطع می‌کنند که شدت آن می‌تواند حتی از شدت امواج الکترومغناطیسی منتشر شده در زیر دکل‌های برق فشار قوی بیش‌تر باشد. متاسفانه در ایران هم، مانند بسیاری از کشورهای دیگر، فرهنگ حفاظت فردی و اجتماعی در برابر پرتوها و اشعه‌ها نهادینه نشده و گسترش پیدا نکرده است.

    .

    معرفی طیف امواج الکترومغناطیسی و نام گذاری ها و محل های استفاده از بخش های آن

    شکل 1 – طیف امواج الکترومغناطیسی

    .

    1.1. تابش‌های الکترومغناطیسی

    حتی سیمی که از زیر گچ دیوار عبور کرده، دارای تابش‌های الکترومغناطیسی است؛ بنابراین زمانی که به دیوار تکیه می‌دهید در میدان تابش آن قرار می‌گیرید. زمانی که یک وسیله برقی خاموش ولی دو شاخه آن به پریز برق است، دارای میدان الکتریکی می‌باشد ولی به محض روشن شدن، میدان مغناطیسی نیز در اطراف آن ایجاد می‌شود. هرچه ولتاژ یک وسیله بیشتر باشد، میدان مغناطیسی آن شدیدتر است. شاید بسیاری از ما در مورد امواج خطرناک منتشر شده از دکل‌های برق فشار قوی مطالبی شنیده باشیم، اما آیا می‌دانستید که طبق نتایج تحقیقات علمی، میدان مغناطیسی یک دستگاه موخشک‌کن روشن چندین برابر میدان مغناطیسی ایجاد شده در زیر یک دکل برق است؛ میدان مغناطیسی ناشی از ماشین رخت‌شویی نیز به همین گونه است. بنابراین، توصیه می‌شود هرگز کودک خود را در نزدیکی ماشین رخت‌شویی روشن نخوابانید. میدان مغناطیسی باعث گرم شدن بافت‌های بدن می‌شود، هر چه بافت دارای رگ و جریان خون کمتری باشد، میزان افزایش دمای آن بیشتر است. به عنوان مثال چشم دارای رگ‌های خونی بسیار کمی است و به همین دلیل گاه دیده شده که قرار گرفتن در معرض پرتوهای الکترومغناطیسی شدید، مایع درون چشم را به جوش آورده است. بنابراین باید با دقت کافی از این وسایل استفاده کرد.

    امواج الکترومغناطیس برای انتشار خود به محیط مادی نیاز ندارند و در خلاء نیز منتشر می‌شوند. امواج رادیو و تلویزیون، امواج فرابنفش، امواج فروسرخ، امواج مایکروویو و ریزموج‌ها، اشعه‌های گاما، ایکس و نور از جمله امواج الکترومغناطیسی هستند. تشعشعات فرکانس رادیویی و مایکروویو از آن جهت غیر یونیزه است که میزان انرژی وابسته آن به حد کافی بالا نیست تا اتم‌ها و مولکول‌ها را یونیزه کند.

    .

    2. پرتوهای یونیزان و غیر یونیزان

    پرتوهایی که انسان را به طور مستقیم یا غیرمستقیم تحت تاثیر خود قرار می‌دهند و می‌توانند عوارض و تاثیرات نامطلوبی بر بدن به جای بگذارند، از نظر میزان انرژی به دو دسته یونیزان و غیریونیزان تقسیم می‌شوند؛ پرتوهای یونیزان پرتوهای دارای انرژی زیاد است که در برخورد با بدن انسان باعث شکستن پیوندهای شیمیایی بافت‌ها می‌شوند و گاه می‌توانند عوارض بسیار شدیدی در پی داشته باشد. این پرتوها عبارت است از پرتوهایی که از تجهیزات پزشکی مانند دستگاه‌های رادیوگرافی، رادیولوژی، ماموگرافی سی‌تی‌اسکن، و MRI انتشار می‌یابند و همچنین پرتوهایی که از منابع طبیعی تشعشع پیدا می‌کند مثل پرتوهای X، گاما، ماوراء بنفش و مادون قرمز که از کیهان به زمین می‌رسند. وی می‌افزاید: تمام پرتوهای یونیزان دارای منبع یا چشمه‌ی ساطع کننده اشعه می‌باشد.

    این اشعه‌ها همچنین به صورت غیرمستقیم هم سلامت انسان را تحت تاثیر قرار می‌دهند زیرا وقتی در هوا منتشر می‌شوند، می‌توانند باعث یونیزاسیون ملکول‌های هوا شوند که این ملکول‌های یونیزه بر بدن انسان تاثیر نامطلوبی می‌گذارند.

    پرتوهای غیریونیزان دربردارنده‌ی پرتوهای ناشی از تجهیزات مخابراتی، تلفن‌های همراه، BTS‌ها، سیستم‌های ضدعفونی کننده با اشعه‌ی فرابنفش، منابع مولد لیزر، مایکروویوهای مخابراتی، اجاق‌های مایکروویو، پرتوهای فروسرخ و همچنین پرتوهای ناشی از وسایل برقی خانگی مانند سشوار، جاروبرقی و ماشین رخت‌شویی می‌باشد. باید توجه داشت تمام وسایل برقی خاموش تا زمانی که دو شاخه آن‌ها به پریز متصل است، از خود امواج الکتریکی ساطع می‌کنند ولی وقتی روشن می‌شوند، علاوه بر امواج الکتریکی، امواج الکترومغناطیسی نیز منتشر می‌کند.

    چنانچه این وسایل دارای الکتروموتور باشند، امواج الکترومغناطیسی آن‌ها بسیار زیاد خواهد بود. وی در ادامه تاکید می‌کند: امروزه استفاده از پرتوها چه مستقیم و چه غیرمستقیم به صورت یک ضرورت درآمده است، بنابراین باید از مسایل ایمنی و حفاظتی در برابر تاثیرات نامطلوب آن‌ها آگاهی داشته باشیم.

    .

    1.2. منابع تولید پرتوها

    بیش‌ترین انرژی که به بدن می‌رسد یا بدن را تحت تاثیر قرار می‌دهد، ناشی از پرتوهای یونیزان است که از منابع طبیعی یا مصنوعی منتشر می‌شوند. 82 درصد این انرژی از طبیعت و فقط 15 درصد آن ناشی از تجهیزات پزشکی است. به عنوان مثال، گاز رادون 226 از منابع زیرزمینی منتشر می‌شود و بیش‌ترین انتشار این رادیوایزوتوپ زمانی است که عملیات حفاری انجام می‌شود. در واقع حفاری‌ها باعث آزاد شدن رادون، انتشار آن و در نتیجه آلودگی هوا می‌شود. سازمان بهداشت جهانی پروژه‌ای تحت عنوان رادون تعریف کرده است که بر اساس آن 32 کشور دارای سطح بالای تشعشعات رادون، باید دستورالعمل صادر شده‌ی سازمان بهداشت جهانی را اجرا کنند. این پروژه به دلیل آمار بالای مرگ و میرهای ناشی از رادون تعریف شده است. براساس این آمارها، میزان مرگ و میر ناشی از رادون فقط در آمریکا سالانه 21 هزار نفر است که حتی از میزان مرگ و میر ناشی از تصادفات رانندگی و آتش‌سوزی‌ها نیز بالاتر است. طبق نظر سازمان بهداشت جهانی، ایران نیز جزو کشورهایی است که ملزم به رعایت دستورالعمل درج شده در این زمینه است، چون کشور ما دارای منطقه ویژه‌ای در رامسر است که میزان رادون تشعشعی آن بسیار بالاست. این منطقه رامسر بعد از برزیل در جهان بیشترین تشعشعات رادون را دارد. این میزان رادون از گِل‌های سفید حاشیه 9 چشمه‌ی آب‌گرم در رامسر در هوا منتشر می‌شود که علاوه بر آلودگی هوا می‌تواند تاثیرات نامطلوبی بر بدن به جای بگذارد.

    میزان جذب پرتوهای مضر در افراد سیگاری بسیار بیشتر است. براساس آمارها، هر انسان سالم به طور متوسط سالانه 361 میلیون رونت (واحد سنجش میزان اشعه جذب شده توسط بدن)  پرتوگیری دارد؛ در حالی که میزان پرتوگیری یک فرد سیگاری دست کم 281 میلیون رونت بیشتر است.

    .

    2.2. پرتوهای فرا بنفش (UV)

    فرآیند پرتوگیری از اشعه فرابنفش ناشی از نور خورشید در دنیا عمومیت دارد و در کشورهای گرمسیری مثل کشور ما این مساله شدت بیش‌تری دارد، چون ما در چهار فصل سال و تقریباً 300 روز در سال در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار داریم و ضرورت دارد که در این زمینه در سطح جامعه فرهنگ‌سازی شود. این در حالی است که در اتحادیه اروپا یک برنامه منسجم برای حفاظت در برابر پرتوهای فرابنفش تدوین شده است. سه نوع پرتو UV تحت عنوان A ،B و  وجود دارد که نوع C دارای بیش‌ترین میزان انرژی است. خوشبختانه اتمسفر مانند یک فیلتر عمل کرده و پرتوهای پرانرژی را حذف می‌کند به عنوان مثال پرتو C به طور کامل حذف می‌شوند، دامنه انتشار پرتو نوع B تا نزدیکی سطح زمین مانند کوه‌های مرتفع یا هواپیماهای در حال پرواز است، اما پرتو A به سطح زمین می‌رسد.

    در کارهای گندزدایی از پرتوهای UV استفاده زیادی می‌شود. البته باید توجه داشت که دستگاه‌های مولد این پرتو باید فقط UVC تولید کند. در بعضی مهدهای کودک نیز از UV برای گندزدایی استفاده می‌شود ولی باید توجه داشت که مسوولان حق ندارند از اشعه‌های پرخطر مانند نوع B استفاده کنند.  یکی از مشکلات حاد در ارتباط با UV دستگاه‌های برنزه کننده است. در این دستگاه‌ها 95 درصد اشعه فرابنفش باید از نوع A و حداکثر 5 درصد از نوع B باشد؛ چون UVB بسیار پرانرژی و پرخطر است. اما به این دلیل که UVB بیش‌تر در پوست نفوذ و در نتیجه سریع‌تر آن را برنزه می‌کند، در نتیجه تولیدکنندگان این دستگاه‌ها به منظور سودجویی سعی می‌کنند دستگاه را به گونه‌ای طراحی کنند که UVB بیش‌تری تابش کند. بنابراین، هر چند به ظاهر در این دستگاه‌ها پوست سریع‌تر برنزه می‌شود، ولی بدون تردید احتمال بروز خطراتی از جمله ابتلا به سرطان بیش‌تر می‌شود.

    در واقع پرتوهای UV به هیچ عنوان نباید در عرصه‌های پزشکی به کار گرفته شوند و فقط در زمینه‌های بهداشتی می‌توان از آن‌ها استفاده کرد و طبق اعلام سازمان بهداشت جهانی، باید از هرگونه کاربرد پزشکی این اشعه جلوگیری کرد. وزارت بهداشت ایران نیز طی ابلاغیه‌ای به گمرک، ورود این نوع دستگاه‌ها را به کشور ممنوع کرده است ولی متاسفانه همچنان به طور گسترده وارد می‌شوند.

    نکته‌ی مهم دیگر در عرصه حفاظت در برابر پرتوهای مضر آن است که مردم باید یاد بگیرند تا حد امکان در ساعات 10 صبح تا چهار بعد از ظهر در معرض آفتاب قرار نگیرند یا حداقل در سایه باشند؛ هر چند در سایه هم بدن به میزان 50 درصد پرتوگیری دارد. حضور در فضاهای پوشیده نیز چون بدن فقط 10 درصد پرتوگیری دارد، مناسب است. اما به عنوان مثال در ساحل دریا پرتوگیری 25 درصد از حالت عادی بیش‌تر است؛ به همین دلیل سوختگی پوست در این مناطق در صورتی که حفاظت نشود، بسیار سریع اتفاق می‌افتد. UV حتی تا 40 سانتی‌متری سطح آب نیز نفوذ می‌کند. استفاده از لباس‌های پوشیده، کلاه و عینک از جمله راهکارهای حفاظتی در این زمینه است. حتی در اروپا استفاده از عینک یک الزام قانونی است. بر اساس جدیدترین یافته‌های علمی، اگر پوست انسانی فقط 5 بار در طول عمرش بر اثر آفتاب بسوزد، در زمره افراد دارای ریسک بالای ابتلا به بیماری‌های شدید پوستی قرار خواهد گرفت.

    در اروپا سازمان‌های هواشناسی شاخص UV را به اطلاع مردم می‌رسانند یعنی چه مناطقی اشعه بیش‌تری دریافت می‌کنند و لازم است که سازمان هواشناسی ما نیز چنین اطلاعاتی را در اختیار عموم قرار دهد.

    .

    3. منابع تولید امواج الکترومغناطیسی در منطقه

    یکی از مراکزی که حجم بالای استفاده از تجهیزات بی‌سیم از قبیل VHF ،HF، موبایل،  تلفن بی‌سیم و… را در کشور دارد، بندر امام خمینی است که در این‌جا به تجزیه و تحلیل مراکز بی‌سیم این بندر می‌پردازیم.

    قدرت تشعشع آنتن‌های ایستگاه‌های فرستنده مختلف از قبیل آتش‌نشانی، گارد، حراست و… فرستنده‌های این مراکز 25 تا 50 وات می‌باشند که آنتن‌های آن‌ها همگی بالای دکل با ارتفاع کمینه بیست متری قرار دارند. بنابراین، فاصله‌ی آن‌ها از سطح زمین که محل تردد افراد است حداقل بیست متر می‌باشد که با توجه به توان ارسالی تجهیزات این مراکز، اگر افراد به طور دایم در محل نباشند، ضرری به سلامتی افراد نمی‌رساند.

    .

    مرکز فرستنده HF: با توجه به توان انتشاریِ بالای این دستگاه که در حدود یک کیلو وات می‌باشد، قرار گرفتن آن در یک محیط محصور یک هکتاری باعث می شود تا ضرر آن به محیط و افراد به حداقل برسد. دکل HF از همان سطح زمین آنتن می‌باشد و ایستادن در کنار آن مخاطره‌انگیز است.

    مرکز رادیویی بندر که آنتن‌های تجهیزات فرستنده آن روی دکل پنجاه متری در فواصل مختلف نصب می‌باشد، با توجه به اصول قرار گرفتن آنتن‌های بی‌سیم با توان بالا در قسمت بالاتر دکل، ضرر آن به سلامت افراد مشغول به کار در آن محل به حداقل می‌رسد.

    .

    برج کنترل: با توجه به ساختمان بلند این مرکز و نصب دکل پانزده متری بر روی ساختمان، تشعشعات آنتن و تجهیزات نصب شده در این مرکز بر روی دکل کم‌ترین ضرر را برای سلامتی افراد در بر خواهد داشت.

    .

    مراکز فرستنده های موبایل: در بندر امام دو مرکز فرستنده موبایل داخلی و سه مرکز فرستنده موبایل شهری موجود می‌باشد که آنتن‌های آن‌ها همگی بر روی دکل‌های پنجاه متری در بالاترین ارتفاع نصب گردیده است تا ضرری برای سلامتی افراد نداشته باشد. آموزش افراد بهره‌بردار مراکز مخابراتی بندر به چگونگی استفاده از دستگاه‌ها و تجهیزات با نسبت‌های ارسال و دریافت و نیز استفاده از جملات کوتاه و… ضروری به نظر می‌رسد.

    .

    رادارها: عبارتند از رادار پالسی باند ایکس (9 تا 25 گیگاهرتز)  با توان 25 کیلووات، مستقر در برج کنترل، سایت‌های سه‌گانه VTS و شناورها.

    .

    از طرف دیگر در استفاده از واکی‌تاکی‌های موجود در سطح بندر، بروشور ایمنی تهیه شده توسط گروه کارشناسی مورد توجه دقیق قرار گیرد. به عنوان مثال برخی از آن‌ها در اینجا اشاره می‌شود:

    • زمان ارسال پیام از طریق دستگاه، رادیو را به صورت عمودی در 2/5 تا 5 سانتی‌متری از دهان و آنتن را  حداقل در فاصله 2/5 سانتی‌متری از سر خود نگه دارید. اگر دستگاه را با استفاده از کیف به روی بدن خود متصل نموده‌اید، آنتن آن می‌بایست کمینه 2/5 سانتی متر از بدن‌تان فاصله داشته باشد.
    • در نزدیکی دستگاه‌های اندازه‌گیری حساس بیمارستانی دستگاه بی‌سیم خود را خاموش کنید.
    • در مناطق دارای هوای بالقوه انفجاری دستگاه خود را خاموش کنید: زیرا ممکن است در اثر استفاده از دستگاه باعث انفجار شوید (مانند سوله‌ها، مخازن… ، انبارهای کشتی و…)
    • در مناطق دارای هوای بالقوه انفجاری از تعویض باتری خودداری نمایید.
    • از آسیب رساندن به آنتن دستگاه خودداری نمایید زیرا در صورت خرابی ممکن است باعث سوختگی پوست و یا آسیب به بدن‌تان شود.
    • باتری‌ها می‌توانند باعث آسیب‌دیدگی و بروز آتش‌سوزی باشند. می‌بایست مراقب اتصال دو قطب باتری از طریق برخورد با ساعت مچی‌، دستبند فلزی، حلقه و یا کلید باشید.
    • جهت تمیز نمودن کاور دستگاه از استفاده از مواد شیمیایی مانند مواد شوینده،  الکل،  مواد نفتی… خودداری کنید زیرا ممکن است به کاور دستگاه آسیب برساند.
    • در حمل و نقل دستگاه رادیو دقت نمایید، مثلاً از آنتن جهت بلند کردن و حمل و نقل استفاده ننمایید.
    • جهت تمیز نمودن کاور دستگاه از پارچه نمدار با آب استفاده نمایید.
    • زمانی که از تجهیزات جانبی بی‌سیم استفاده نمی‌کنید می‌بایست روکش اتصال تجهیزات جانبی به بی‌سیم را بسته باشید.
    • در صورت عدم ضرورت، همیشه پیام خود را با کم‌ترین توان دستگاه بی‌سیم ارسال نمایید.

    .

    4. بررسی میزان و دامنه‌ی انتشار امواج در بندر امام خمینی

    بررسی میزان و دامنه انتشار امواج در بندر امام خمینی نیازمند بررسی میدانی و اندازه‌گیری توان تشعشعی در سطح بندر در طیف‌های فرکانسی مورد استفاده در بندر است. با توجه به این‌که منابع تولید امواج الکترومغناطیسی در بندر امام خمینی طیف وسیعی از باندهای فرکانسی را شامل می‌شود (باندهای HF ، VHF، فرستنده‌های موبایل، تلفن بی‌سیم و…)؛ این اندازه‌گیری باید توسط یک تیم متخصص از مهندسان،  با تجهیزات ویژه انجام گیرد. لیست تجهیزات مورد نیاز این آزمایش در جدول شماره 1 آمده است.

    .

    شرح نوع تجهیز

    شماره ردیف

    Broadband Field Strength Meter (VHF, HF,and RF up to 25GHz)

    1

    Broadband Isotropic Probe

    2

    جدول 1. لیست تجهیزات مورد نیاز برای اندازه‌گیری دامنه امواج

    .

    پس از انجام اندازه‌گیری‌های بالا، نتایج بر اساس نمودارهای ارایه شده در بخش بعد تحلیل می‌شوند و میزان زیان‌بار بودن و تمهیدات ایمنی لازم برای کارکنان را می‌توان مشخص نمود.

    .

    5. تأثیر امواج الکترومغناطیسی بر بدن انسان

    برخی اثر امواج در بدن را به دو دسته تقسیم کرده‌اند:

    اول، اثر برگشت‌پذیر (Reversible)، مانند گرمایی که روی آهن اثر می‌گذارد و دمای آن را افزایش می‌دهد، ولی بعد از سرد شدن آهن، ماهیت آن همچنان محفوظ است. اثر امواج روی بیضه در صورتی که به از بین رفتن آن منتهی نشود، از این دسته است.

    دوم، اثر برگشت‌ناپذیر (Irreversible)، مانند گرمایی که روی تخم‌مرغ اثر می‌گذارد که هم دما را افزایش می‌دهد و هم ماهیت آن را تغییر می‌دهد و پس از سرد شدن به وضع اول برنمی‌گردد.

    کسانی که ساعات زیادی از روز را در معرض امواج الکترومغناطیسی هستند، بیشتر دچار آسیب‌های آن می‌شوند. از دیدگاهی دیگر این آسیب‌ها دو نوع‌اند: حرارتی و غیرحرارتی.

    آسیب حرارتی یعنی افزایش دمای سلول‌ها و بافت‌ها بدون این‌که گیرنده‌های حساس به دما در سطح پوست تحریک شوند. در اثر افزایش دمای بافت‌های بدن، تغییرات شیمیایی‌ای در سلول‌ها رخ می‌دهد که ممکن است باعث بروز اختلالات و بیماری‌های گوناگونی شود. به عنوان مثال، در اثر افزایش دمای بافت‌های بدن، تغییر فرآیندهای آنزیمی، اختلال در تبادل کلسیم و تغییر رشد و تکثیر سلول‌ها رخ می‌دهد.

    به منظور سهولت مطالعه‌ی آسیب‌های حرارتی از «نرخ جذب ویژه الکترومغناطیسی» استفاده می‌شود. نسبت درصد توان الکترومغناطیسی جذب شده از موج برخورد کرده که به گرما تبدیل می‌شود به جرم هر جزء بدن را نرخ جذب ویژه الکترومغناطیس و یا «سار» می‌نامند.

    تا چند سال اخیر فقط آسیب‌های حرارتی مد نظر بوده و از آسیب‌های غیرحرارتی این امواج بی‌اطلاع بودند.

    آسیب‌های غیرحرارتی باعث تغییرات ماندگاری در ساختار سلول می‌شود که تا سال‌ها ممکن است باقی بماند و حتی به نسل‌های بعدی نیز به ارث برسد. چون در آسیب‌های غیرحرارتی ایجاد گرما و شدت موج تاثیری ندارد، ممکن است در اثر ضعیف‌ترین امواج نیز این آسیب‌ها ایجاد شوند. برخی از این آسیب‌ها عبارتند از:

    تغییر شیمی خون (کاهش گلبول‌های قرمز)، تأثیر بر سیستم تولید مثل، ایجاد سرطان، اختلالات عصبی، افزایش تحریک‌پذیری، سردرد، سرگیجه، تهوع، آب‌دار شدن چشم‌ها، احساس وجود جسم خارجی در چشم و…

    در ادامه برخی از موارد بالا را بیش‌تر بررسی می‌کنیم.

    .

    1.5. اثرات گرمایی

    به طور متوسط انرژی الکترومغناطیسی جذب شده‌ی هفت وات برای هر کیلوگرم بدن انسان باعث افزایش دمای سه درجه سانتی‌گراد در مدت کوتاهی می‌گردد. آستانۀ انرژی جذب متوسط در مدت زمان شش دقیقه (یک‌دهم ساعت) در انسان که باعث تب محسوس می‌گردد چهار وات بر کیلوگرم است. از این روی، مؤسسۀ استانداردهای ملی امریکا (American National Standard Institute, ANSI) در سپتامبر 1982 (شهریور1361) یک دهم این مقدار را (0/4 وات بر کیلوگرم) به عنوان حد مجاز SAR تعیین کرده است. با رعایت این نکته دیگر افزایش دما یا تب در انسان به چشم نمی‌خورد ولی اثرهای تدریجی در بردارد که باید آن‌ها را در نظر گرفت.

    دانشمندان تعدادی موش نر را در معرض امواج میکروویو، پایین‌تر از حد استاندارد، در فرکانس‌های 9/4، 2/45 و 0/915 گیگاهرتز قرار داد و مشاهده نمودند که در سلول‌های تولید مثل این جانوران (Sperm precursor) ناراحتی ایجاد شده است (چهار تا دوازده درصد این سلول‌ها معیوب می‌گردند). در حالی که به طور طبیعی تنها پنج تا نُه موش در هر ده هزار واحد به طور عادی به این ناراحتی دچار می‌شوند. در این آزمایش موش‌ها به مدت دو هفته و هر هفته شش روز، روزانه سی دقیقه در معرض قدرت 0/05W/Kg، یعنی 1/8 برابر حد استاندارد، قرار گرفته‌اند. آزمایش مزبور را با فرکانس 27 مگاهرتز هم انجام داده‌اند ولی نتایجی دیده نشده است. سپس آزمایش فوق را با میزان قدرت 1W/Kg یعنی 2/5 برابر حد مجاز انجام دادند، این بار اسپرم موش‌ها آن‌چنان معیوب گردید که دیگر قدرت باروری و تولید مثل را از دست دادند.

    .

    آزمایش بر روی تخم‌مرغ: مدتی قبل، شبکه ی رسانه‌ای بی‌بی‌سی گزارشی از آزمایش یک تخم‌مرغ در کنار یک موبایل را منتشر کرده بود که آن تخم‌مرغ بعد از گذشت زمانی سفت شده بود. در عکس‌هایی که با استفاده از دوربین‌های حرارتی گرفته شده است، دیده می‌شود که یک تخم‌مرغ را در مقابل یک موبایل روشن در حال صحبت کردن گذاشتند و پس از گذشت یک ساعت، تقریباً نیمی از آن سفت شده بود، زیرا عملکرد امواج ریزموج موبایل مانند امواج مایکروویو‌های خانگی است که هم اکنون در آشپزخانه‌ها وجود دارد. با مشاهده این آزمایش می‌توان به مضرات امواج موبایل برای سلامتی انسان پی برد. امواج موبایل تاثیر مشابهی بر روی چشم و سلول‌های مغز می‌گذارد که باعث ایجاد ناراحتی و بیماری‌هایی نظیر آب‌مروارید، سردرد‌های مختلف و… می‌شود.

    .

    2.5. اثرات غیر گرمایی

    دکتر سویکارد در آزمایشی نشان داد که مواد ژنی DNA در فرکانس یازده گیگاهرتز انرژی الکترومغناطیسی را چهارصد بار بیشتر از آب جذب می‌کنند و به دنبال آن به طول‌های کوتاهتری شکسته می‌شوند.

    آسیب رسیدن به دی‌ان‌آ ممکن است باعث بیماری سرطان و کاهش قدرت باروری شده و حتی از طریق وراثت به نسل‌های بعد منتقل شود.

    با توجه به این‌که هر بیماری منشاء ژنتیکی دارد، ممکن است علت بسیاری از بیماری‌های روانی و افسردگی که در سال‌های اخیر بسیار فراگیر شده است در اثر اختلالات ایجاد شده در ژنتیک انسان در اثر امواج الکترومغناطیسی باشند. در این زمینه هنوز مطالعات چندانی صورت نگرفته است.

    .

    نمایش اثر برخورد فوتون پرانرژی ماورای بنفش به ملکول دی ان ای و آسیب دیدن آن

    .

    در مطالعات انجام شده تا حدی فرآیند تاثیر امواج بر ژنتیک یا همان DNA شناخته شده است. در مرحله اول میدان‌های الکترومغناطیسی ضعیف باعث آزاد شدن کلسیم از پوسته‌ی سلول می‌شود. کمبود کلسیم در پوسته‌ی سلول باعث سوراخ شدن پوسته می‌شود. این حفره‌های ایجاد شده در پوسته‌ی سلول به دی‌ان‌آ آسیب می‌رساند.

    .

    3.5. اجاق مایکروویو

    استفاده از انرژی مایکروویو یا ریزموج به عنوان یک روش پخت و پز، موجب بروز نگرانی‌هایی در بسیاری از مصرف‌کنندگان بود. حتی زمان کوتاه پخته‌شدن غذاها در آن نیز دلیل دیگری بود که عده‌ای تصور کنند غذا خوب نپخته است. عده‌ای تصور می‌کنند که مدت کوتاه پخت احتمال باقی ماندن عوامل بیماری‌زا در غذا را افزایش می‌دهد، زیرا باکتری‌ها در این مدت کوتاه از بین نمی‌روند.

    امواج مورد استفاده در یک اجاق مایکروویو، دارای فرکانس 2450 مگاهرتز بوده و در طیف امواج مایکروویو قرار می‌گیرد. این فرکانس دقیقاً برابر با «فرکانس ارتعاش طبیعی مولکول‌های آب» است. به همین دلیل با ایجاد تشدید در مولکول‌های قطبی آب، سبب ارتعاش و گرم شدن مولکول‌های آب می‌شود. در واقع، این دستگاه فقط آب را گرم می‌‌کند و خشک‌ترین غذاها نیز که دارای درصد بالایی آب هستند، با این دستگاه می‌پزند. از آن جا که این دستگاه از پدیده‌ی تشدید (رزونانس) استفاده می‌کند، می‌تواند حتی در یک دقیقه گوشت را بپزد. این امواج مولکول‌های قطبی آب را میلیون‌ها بار در ثانیه به ارتعاش درمی‌آورند و قطبش ملکول‌های آن را تغییر می‌دهند.

    به گیاه سمت راست به مدت یک هفته آبی که در کتری روی اجاق گاز جوشیده و سپس سرد شده داده شده است و به گیاه سمت چپ در همان مدت آبی که در اجاق مایکروویو جوشیده و سپس سرد شده داده شده است.

    .

    مقایسه دو شاخه از یک گیاه پس از یک هفته آب دادن با آب جوشیده روی اجاق معمولی و آب جوشیده در اجاق مایکروویو

    .

    خطر استفاده از مایکروویو به مراتب کمتر از تلفن همراه است. چون این دستگاه فقط مدت زمان کوتاهی که روشن است امواج مایکروویو ساطع می‌کند ولی یک تلفن همراه مادامی که به شبکه وصل است و «آنتن دارد» منبع موج است. با این حال خطر مایکروویو در غذاهای طبخ شده با آن است. این دستگاه با تخریب دیواره سلولی باعث از دست رفتن مواد مغذی می‌شود. هویج و کلم 80% از مواد آنتی‌اکسیدان خود را در اثر این امواج از دست می‌دهند. در حالی که اگر بخارپز شوند تنها 10 % آن را از دست می‌دهند.

    مطالعه‌ای که توسط دکتر هانس انجام شد، نشان داد که غذای پخته شده با مایکروویو، شیمی خون را تغییر می‌دهد. هموگلوبین و تعداد گلبول‌های سفید و میزان کلسترول خوب خون را کاهش داده و کلسترول بد را افزایش می‌دهد.

    می‌بینید که تنها تغییر در نحوه گرم کردن غذا آن را از ماده‌ای مفید به ماده‌ای مضر برای بدن تبدیل می‌کند.

    در مایکروویو به جای استفاده از امواج مادون قرمز که همان گرماست از مایکروویو استفاده می‌شود و در نتیجه غذا به ماده جدید و مضری تبدیل می‌شود.

    این اجاق‌ها طوری طراحی شده‌اند که حرارت حاصل از انرژی ریزموج‌ها تنها در صورتی ایجاد می‌شود که درب اجاق بسته و دکمه آن روی روشن قرار گرفته باشد. به محض این که دستگاه خاموش شود، دیگر هیچ انرژی مایکروویو در غذا وجود نخواهد داشت و اجاق امواج را منتقل نخواهد کرد. به این ترتیب احتمال آسیب مستقیم توسط یک اجاق روشن، وجود ندارد. با این حال اگر دستگاه خراب یا کثیف باشد، احتمال نشت انرژی به بیرون وجود دارد.

    بعضی مواد موجود در پلاستیک‌های معمولی می‌توانند به داخل غذا نفوذ کنند، اما درباره پلاستیک‌های مخصوص مایکروویو لازم به ذکر است که مواد موجود در این ظروف توسط آزمایشگاه‌های معتبر آزموده شده و میزان مواد نافذ آن در حدی ناچیز است.

    هنگامی که شما اجاق مایکروویو و ظروف پلاستیکی مربوط به آن را مطابق دستور سازنده به کار برید، هیچ خطری تهدیدتان نمی‌کند. با این حال نکات ایمنی محدودی در رابطه با این وسایل وجود دارند که دانستن و رعایت آن‌ها می‌تواند خطرات احتمالی استفاده از آن‌ها را به حداقل برساند:

    • درب اجاق را چک کرده و از بسته شدن کامل آن اطمینان حاصل کنید.
    • درزهای درب را وارسی کنید، آن‌ها را تمیز نگهداشته و مراقب باشید که قفل دستگاه به خوبی عمل کند.
    • اگر دستگاه مایکروویو اشکالی، حتی جزیی، پیدا کرده است، آن را برای تعمیر به متخصص بسپارید و قبل از آن به هیچ وجه از اجاق استفاده نکنید.
    • درب اجاق را چک کرده و از بسته شدن کامل آن اطمینان حاصل کنید.
    • درزهای درب را وارسی کنید، آن‌ها را تمیز نگهداشته و مراقب باشید که قفل دستگاه به خوبی عمل کند.  اگر دستگاه مایکروویو اشکالی حتی جزیی، پیدا کرده است، آنرا برای تعمیر به متخصص بسپارید و قبل از آن به هیچ وجه از اجاق استفاده نکنید.
    • اگر در مورد مناسب بودن یک ظرف پلاستیکی مطمئن نیستید، از ظرف دیگری استفاده کنید.
    • برای گرم کردن غذا از ظروف یک بار مصرف، ظروف ماست و مانند آن استفاده نکنید.
    • برای پختن و یا گرم کردن موادی که دارای پوست هستند، مثل گوجه فرنگی و سیب زمینی و غیره، روی پوست آن‌ها چند سوراخ ایجاد نمایید.
    • هرگز قوطی کنسرو و یا قوطی و شیشه‌های درب بسته را در اجاق قرار ندهید.
    • هرگز موادی چون کیسه فریزر، کیسه نایلون، روزنامه یا فویل آلومینیوم را داخل مایکروویو قرار ندهید.
    • از پخته شدن هر نوع گوشت خام، اعم از قرمز یا سفید اطمینان حاصل کنید، پس از پایان پخت، بگذارید غذا چند دقیقه داخل دستگاه بماند تا حرارت خود را به طور یکنواخت از دست بدهد.
    • تا زمانی که مایکروفر روشن است ظروف داخل آن را تکان ندهید. از طرف دیگر حتما منفذی برای خروج گرما از مواد غذایی ایجاد کنید به عنوان مثال سیب زمینی، گوجه فرنگی یا بادمجان را سوراخ کنید و در فر بگذارید.
    • تا حد امکان زمانی که مایکروفر روشن است، نگذارید کودکان در جلوی آن بایستند و خودتان هم حداقل 50  سانتی متر فاصله با دستگاه را رعایت کنید.
    • غذای پخته شده درون مایکروفر را 30 ثانیه پس از خروج، مصرف کنید. همچنین، پیش از خوردن حتما غذا را هم بزنید.
    • اطراف و داخل فر را همیشه تمیز نگه دارید، چون هر نوع کثیفی می‌تواند باعث نشت امواج مایکروویو شود.
    • ظروف فلزی درون دستگاه نگذارید و سنجاق‌های فلزی را نیز از روی غذا یا هر ماده پختنی بردارید، زیرا هنگام روشن شدن مایکروفر، این سنجاق‌ها مانند آنتن عمل می‌کند و اشعه را می‌تاباند و حتی می‌تواند تولید جرقه کند.

    .

    4.5. تشعشعات موبایل

    در این اثرات نامطلوب تشعشعات موبایل را به طور خلاصه بررسی می‌کنیم.

    ایجاد انواع بیماری‌های چشمی: اثر امواج الکترو مغناطیسی روی بسیاری از قسمت‌های بدن از جمله چشم مانند سفیده تخم‌مرغ در مقابل گرماست که سفت می‌شود و ناراحتی آب‌مروارید را به دنبال دارد.

    اختلال در متابولیسم بدن: اختلال در متابولیسم (سوخت و ساز) سلول‌های بدن موجب عدم دفع کامل سموم داخلی سلول‌ها می‌شود. به خاطر این‌که تاثیر زیاد امواج بر روی غشای سلول‌های وابسته به دستگاه گردش خون و سیستم عصبی آسیب می‌رساند و این سلول‌ها نمی‌توانند فعالیت طبیعی خود را انجام دهند. به طوری که در طولانی‌مدت این امواج می‌توانند باعث از کار افتادن کامل عضو مربوط شوند.

    • آسیب رساندن به دستگاه تولید مثل،
    • ضعیف شدن سیستم دفاعی بدن،
    • ایجاد تومورهای مغزی،
    • افزایش فشار خون و اختلال در کارکرد غده تیرویید و افزایش دمای بدن.

    به منظور کاهش اثرات نامطلوب تشعشعات موبایل عمل به توصیه‌های زیر می‌تواند مفید باشد.

    • زمانی که سیگنال دریافتی ضعیف است، حتی‌المقدور از تلفن همراه استفاده نشود، زیرا تلفن همراه در این مواقع با افزایش نسبی انرژی پاسخ می‌دهد.
    • استفاده محدود از تلفن همراه و به مدت کوتاه
    • استفاده از هندزفری
    • ایستگاه‌های مرکزی نباید نزدیک به ساختمان‌های اداری باشد یا پرتو تشعشع‌یافته‌ی آن‌ها به سمت ساختمان باشد.

    .

    5.5. سوختگی رادیویی

    سوختگی‌های رادیویی از درونی‌ترین لایه شروع شده و به سطح جسم می‌رسد؛ دقیقاً بر عکس سوختگی‌های فیزیکی که از بیرون به داخل است. سلول‌های حس‌گر در جانوران و آدمی فقط در سطح پوست وجود داشته و در بافت‌های زیرین پوست وجود ندارد. لذا در هنگام سوختن رادیویی، انسان به هیچ عنوان متوجه سوزش درونی نمی‌گردد. سوختن درونی که اکثراً با مرگ آدمی همراه است، در اثر امواج رادیویی قوی ایجاد می‌شود؛ مثل تشعشعات حاصل از انفجار بمب اتمی. هفتادهزار نفر در هیروشیما و ناکازاکی ژاپن بر اثر تابش شدید امواج الکترومغناطیس ناشی از انفجار بمب‌های اتمی کشته شدند. یک سوم این افراد که در معرض شدید پرتو قرار گرفتند، دو ماه بعد بر اثر خونریزی و ضعف عمومی و عمدتاً سرطان‌های بدخیم مردند. دو سوم این افراد که در معرض تابش کمتری قرار داشتند، بعد از دو سال فوت کردند؛ اما آن  ها همواره تا آخر عمر مریض بودند و پزشکان از تشخیص بیماری آن‌ها عا جز بودند. اثرات ژنتیکی آلودگی‌های تشعشعی در ژاپن همچنان وجود داشته و کودکانی متولد می‌شوند که ناقص‌الخلقه هستند.

    سوختن درونی ناشی از تشعشع ضعیف منجر به یونیزاسیون و فساد داخلی اجزاء بیولوژیکی می‌شود که گاهی با بروز بیماری‌های شدید مانند: سرطان، خونریزی‌های داخلی، حرکات غیرمتعارف، سرگیجه، ضعف عمومی، ضعف قوای جنسی و ضعف بینایی همراه است.

    .

    6. تاثیرات ناشی از انتشار امواج الکترومغناطیسی بر کارکنان بندر امام خمینی

    برای بررسی اثرات ناشی از تداخل رادیویی می‌بایستی محاسبات مربوطه بر اساس فرکانس کار کانال‌های رادیویی، الگوهای تشعشعی آنتن‌ها، قدرت فرستنده‌ها و حساسیت گیرنده انجام پذیرد.

    از نظر ایمنی تشعشعات رادیویی ایستگاه‌های فرستنده، با توجه به شکل شماره 2، به سه منطقه به شرح زیر قابل تفکیک و تعریف می‌باشد:

    • منطقه خطرناک با نماد H
    • منطقه تحت کنترل با نماد C
    • منطقه ایمن با نماد S

    به طور کلی شعاع هر یک از مناطق متاثر از عوامل زیر می‌باشد:

    • فرکانس رادیویی
    • توان فرستنده
    • بهره آنتن
    • نمودار تشعشعی آنتن
    • زوایای ارتفاع و افقی آنتن
    • ارتفاع دکل و آنتن از سطح زمین مجاور
    • معیار قدرت تشعشعی قابل قبول
    • پستی و بلندی‌های اطراف آنتن
    • ارتفاع نقطه مورد نظر

    .

    از نظر ایمنی تشعشعات رادیویی ایستگاه های فرستنده به سه منطقه قابل تفکیک و تعریف می باشد

    شکل 2. نمودار تشعشعی اطراف آنتن فرستنده به لحاظ ایمنی

    .

    با توجه به آن‌چه که بیان شد، برای محاسبه مناطق ایمن، تحت کنترل و خطرناک در مسیر تشعشع امواج رادیویی، لازم است معیارهای لازم در این خصوص مشخص گردد. این مطلب در خصوص سامانه‌های رادیویی با توان موثر ارسال ERP (Equivalent Radiated Power, ERP) زیاد از جمله فرستنده‌های HF  و نیز سیستم‌های رادار حایز اهمیت می‌باشد. از جمله استانداردهای مورد استناد در این باره می‌توان به نسخه سال 1999 میلادی استاندارد IEEE, C95.1 اشاره نمود.

    در این استاندارد بیشینه‌ی تابش مجاز MPE (Maximum Permissible Exposure, MPE) و شرایط آن مشخص گردیده است. بنا به تعریف پیک و یا  مقدار موثر r.m.s چگالی توان تابشی مربوط به امواج رادیویی، همراه با ضریب ایمنی مناسب، که زیانی به سلامتی انسان‌ها وارد نمی‌نماید را بیشینه تابش مجاز می‌نامند. با توجه به رابطه‌ی شدت میدان الکتریکی (E) و شدت میدان مغناطیسی (H) با چگالی توان لذا این تعریف را می‌توان به شدت میدان‌های الکتریکی و یا مغناطیسی نیز گسترش داد.

    در این قسمت جداول و نمودارهای مربوط به معیار ایمنی با استفاده از استاندارد یاد شده ارایه می‌گردد که برای جزییات بیشتر می‌توان به آن مراجعه نمود.

    .

    1.6. معیار ایمنی مناطق کنترل شده

    بیشینه مقدار مجاز تابش امواج الکترومغناطیس با چگالی توان S، شدت میدان الکتریکی E و شدت میدان مغناطیسی H در محدوده‌ی 3 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز که انسان‌ها نبایستی بیش از مدت زمان معینی در معرض آن باشد در جدول شماره 2 ارایه شده است.

    درصورتیکه ارسال امواج بطور پیوسته باشد مقدار پیک چگالی توان برابر MPE حاصل از جدول است، یعنی:

    (1)                                    Speak = MPE, CW

    .

    جدول 2- بیشینه تابش مجاز در منطقه کنترل شده

      جدول 2. بیشینه تابش مجاز در منطقه کنترل شده (MPE)

    .

    ولی برای امواج ارسالی پالسی، مقدار پیک چگالی توان برابر است با: 

    (2)                                    Tavg / 5 . Td  Speak = (MPE)

    در رابطه اخیر هر یک از مولفه ها و واحد آن‌ها عبارتند از:

    MPE : حداکثر مقدار مجاز چگالی توان طبق جدول شماره 1 برحسب mW/Cm2

    Tavg : مدت زمان میانگین برحسب ثانیه (طبق ستون 5 جدول)

    Td : مدت زمان هر پالس برحسب ثانیه

    با توجه به این که در سامانه‌های رادار پالسی، بین زمان موثر ارسال امواج (Duty Cycle)  با زمان‌های یاد شده‌ی T رابطه‌ی زیر برقرار می‌باشد:

    (3)                                    dc = Td / Tavg

     لذا رابطه (2) در خصوص رادارهای پالسی به صورت زیر در می‌آید:

    (4)                                    Speak = MPE / (5 . dc )

    نمودار مربوط به بیشینه‌ی تابش مجاز برای مناطق کنترل شده در شکل شماره 3 ارایه شده است.

    .

    نمودار حداکثر تابش مجاز در مناطق کنترل شده

    شکل 3. نمودار بیشینه‌ی تابش مجاز در مناطق کنترل شده

    .

    .62. معیار ایمنی مناطق کنترل نشده

    بیشینه‌ی مقدار مجاز تابش امواج الکترومغناطیسی با چگالی توان، شدت میدان الکتریکی و شدت میدان مغناطیسی در محدوده‌ی 3 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز که برای انسان‌ها حضور پیوسته در آن زیان‌آور نبوده و ایمن محسوب می‌گردد، در جدول شماره 3 ارایه شده است.

    در این حالت نیز روابط (1) تا (4) صادق بوده و به ویژه پیک چگالی توان را می‌توان در خصوص رادارهای پالسی از رابطه‌ی شماره (4) محاسبه نمود. نمودار مربوط به بیشینه‌ی تابش مجاز برای مناطق ایمن در شکل شماره 4 ارایه شده است.

    .

    جدول 3- بیشینه تابش مجاز ایمن

    جدول 3. بیشینه‌ی تابش مجاز ایمن

    .

    نمودار حداکثر تابش مجاز در مناطق ایمن

    شکل 4. نمودار بیشینه تابش مجاز در مناطق ایمن

    .

    فصل چهارم: نتیجه گیری، پیشنهاد‌ها و محدودیت‌ها

    7. راه‌های کاهش و یا مقابله با امواج الکترومغناطیسی – نکات ایمنی کلی و نتیجه‌گیری

    با توجه به نتایج پژوهش‌های ارایه شده در این گزارش، ضرورت و اهمیت رعایت ملاحظات ایمنی در برابر تشعشعات امواج الکترومغناطیسی و رادیویی کاملاً احساس می‌شود. بنابراین، این پژوهش را با ذکر نکات ایمنی کلی که در محیط کار و زندگی باید رعایت شود به پایان می‌رسانیم. در این‌جا بیشتر نکات الزامی در مورد فرستنده‌های رادیویی، تلویزیونی و رادار و سایت‌های فرستنده ماهواره‌ای مورد نظر است. در ارتباطات نقطه به نقطه، تنها رعایت حد حفاظت برای پرسنل سایت فرستنده کافی است.

    .

    1.7. محیط مسکونی

    با توجه به نمودار تشعشعی آنتن، قدرت فرستنده، حد استاندارد، منطقه خطر را در دو بعد افقی (Azimuth) و  عمودی (elevation) به دست آورده و محیط خطر با علامت لازم مشخص شود.

    در منطقۀ خطر موج، مناطق مسکونی ایجاد نگردد. یا هنگام نصب توجه شود که محیط مسکونی در معرض خطر موج قرار نگیرد.

    .

    2.7. محیط کار

    میدان داخل اتاق کنترل پرسنل فرستنده، با شیلد کردن پایین‌تر از حد استاندارد نگهداشته شود.

    چنانچه حد استاندارد ANSI استفاده می‌شود، در صورتی که چند فرستنده همزمان کار می‌کنند، همۀ ارقام چگالی توان را در ضریب اطمینان 4/0 ضرب کنید.

    از لباس‌های دی‌الکتریک یا جاذب موج که مخصوص ایزوله نگهداشتن بدن در مقابل موج است، استفاده شود. در لباس‌های دی‌الکتریک هر چه که ‘rε و ‘‘rε بالاتر و ضخیم‌تر باشد بهتر است. پیشنهاد می‌شود که 03/0 < ‘‘rε باشد.

    در صورتی که در محیط کار حتی نیم درجه سانتی‌گراد تب بی‌مورد داشتید، چگالی توان محیط را اندازه‌گیری کنید و چنانچه بیشتر از حد استاندارد باشد، برای رفع اشکال ایجاد شده بکوشید. در صورتی که میدان اتاق کنترل پایین‌تر از حد استاندارد است و با لباس دی‌الکتریک چنین مساله‌ای به طور تکراری وجود دارد، محل کار باید عوض شود.

    محیط کار افرادی که در فرستنده‌ها کار می‌کنند، باید به طور تناوبی عوض شود. این تناوب هنوز حالت استانداردی ندارد ولی پیشنهاد می‌شود به ازای هر پنج سال کار در فرستنده‌ها، یک سال کار در محیط خالی از میدان باشد.

    در استفاده از واکی‌تاکی‌های موجود در سطح بندر، بروشور ایمنی تهیه شده توسط گروه کارشناسی مورد توجه دقیق قرار گیرد. به عنوان مثال به برخی از آن‌ها در این‌جا اشاره می‌شود:

    • زمان ارسال پیام از طریق دستگاه، رادیو را به صورت عمودی در فاصله 2/5 تا 5 سانتی‌متری از دهان و آنتن را کمینه در فاصله 5/2 سانتی‌متری از سر خود نگه دارید. اگر دستگاه را با استفاده از کیف به روی بدن خود متصل نموده‌اید آنتن آن می‌بایست حداقل 2 سانتی‌متر از بدن‌تان فاصله داشته باشد.
    • در نزدیکی دستگاه‌های اندازه‌گیری حساس بیمارستانی دستگاه بی‌سیم خود را خاموش کنید.
    • در مناطق دارای هوای بالقوه انفجاری دستگاه خود را خاموش کنید: زیرا ممکن است در اثر استفاده از دستگاه موجب انفجار شوید (مانند سوله ها، مخازن… ، انبارهای کشتی و… )
    • در مناطق دارای هوای بالقوه انفجاری از تعویض باتری خودداری نمایید.
    • از آسیب رساندن به آنتن دستگاه خودداری نمایید زیرا در صورت خرابی ممکن است باعث سوختگی پوست و یا آسیب به بدن کاربر شود.
    • باتری‌ها می‌توانند باعث آسیب‌دیدگی و بروز آتش‌سوزی باشند. می‌بایست مراقب اتصال دو قطب باتری از طریق ساعت،  حلقه و انگشتری و یا کلید باشید.
    • استفاده از مواد شیمیایی مانند مواد شوینده، الکل، مواد نفتی… جهت تمیز نمودن کاور دستگاه خودداری کنید زیرا ممکن است به بدنه‌ی دستگاه آسیب برساند. جهت تمیز کردن دستگاه از پارچه نم‌دار با آب استفاده نمایید.
    • در حمل و نقل دستگاه رادیو دقت نمایید مثلاً از آنتن جهت بلند کردن و حمل و نقل آن استفاده ننمایید.
    • زمانی که از تجهیزات جانبی بیسیم استفاده نمی‌کنید می‌بایست روکش اتصال تجهیزات جانبی به بی‌سیم را بسته باشید.
    • در صورت عدم نیاز به توان انتشاری زیاد، همیشه با کمینه‌ی توان دستگاهِ بی‌سیم پیام خود را ارسال نمایید.

    .

    .

    منبع این نوشتار (با اندکی حک و اصلاح):

    اداره کل بنادر و دریانوردی استان خوزستان – بندر امام خمینی (ره) – واحد فنی و نگهداری

    مدیر پژوهش: بهروزآقایی

    مجریان: الهام پناهی، بهروزآقایی

    .

    .

    منابع این پزوهش:

    [1] Electromagnetics hazards, IEEE Spectrum Marvh 1984

    [2] Biological effects of electromagnetic fields, IEEE Spectram, May 1984.

    [3] A.W. Guy, C. Chung Chou & B. Neuhaus, “Average SAR and SAR Distributions in Man at 450MHz”, IEEE, Microwave theory & techniques. August 1984, Special issue on electromagnetic wave interactions with biological systems.

    [4] A. Goldsworthy, “The Biological Effects of Weak Electromagnetic Fields,” 2007.

    [5] www.wikipedia.org

    [6] www.bbc.co.uk/news

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-07-09 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • زنگ‌زدایی الکترولیتی از آهن و فولاد با سودا

    زنگ‌زدایی الکترولیتی از آهن و فولاد با سودا

    خیلی ساده و ارزان ابزار و وسایل زنگ‌زده‌ی خود را زنگ‌زدایی کنید و جوانی دوباره را به آن‌ها برگردانید زنگ زدایی با روش الکترولیز

    .

    .

    پیش از آن که وارد موضوع این نوشتار شویم، به چند نکته‌ی ایمنی اشاره می‌شود که خواندن و رعایت آن‌ها در هر آزمایش و کار با مواد شیمیایی ضرورت درجه اول دارد.

    توجه داشته باشید که مواد شیمیایی می‌توانند به سلامت انسان لطمه بزنند، سبب کوری و خفگی و مرگ شوند و علاوه بر این باعث خرابی اشیا به شکل‌های مختلف مانند خورده‌شدن، لک‌شدن، تغییر رنگ دادن، حل‌شدن، سوختن ووو شوند.

    .

    نکات ایمنی در کار با مواد شیمیایی

    مواد شیمیایی بر روی اجسام، گیاهان، بدن انسان و دیگر جانداران تاثیر دارند. این تاثیر معمولاً منفی است، اما بسیارند موادی که بر اثر عدم رعایت نکات ایمنی در کار با آن‌ها، می‌توانند پرخسارت، خطرناک، ویران‌گر، معلول‌کننده، و حتی نابودکننده و کُشنده باشند. رعایت چند نکته‌ی ساده می‌تواند خطرات کار با مواد شیمیایی را کم کند:

    پیش از کار با مواد شیمیایی با جستجو در اینترنت یا مطالعه‌ی منابع کاغذی، در مورد مخاطرات آن‌ها برای انسان و محیط زیست و همچنین الزامات ایمنی و انبارش و بازیافت آن اطلاعات لازم را به دست آورید.

    به عنوان اصول اولیه‌ی کار با مواد شیمیایی می‌توان از جمله به نکات زیر اشاره کرد. نکاتی که رعایت آن‌ها ضروری است:

    –      هنگام کار با مواد شیمیایی از دستکش مناسب (کمینه، دستکش ظرفشویی)، ماسک بینی و دهان، و عینک ایمنی استفاده شود،

    –       در صورتی که کار با ماده‌ی شیمیایی باعث تولید گاز می‌شود، کار باید در محیط باز یا در جایی با تهویه‌ی کافی صورت گیرد،

    .

    هنگام کار با مواد شیمیایی نباید استفاده از حداقل های ایمنی فراموش شوند

    .

    –       کار با مواد شیمیایی را در محلی انجام دهید که ریخت و پاش آن‌ها موجب وارد شدن خسارت به اشیای منزل و محل کار (مبل و میز و فرش و مانند این‌ها) نشود،

    –       حضور کودکان و افراد متفرقه در حین کار با مواد شیمیایی در نزدیکی آن مجاز نیست،

    –       لازم است که پیش از شروع به کار، به اطرافیان اعم از کوچک و بزرگ، توضیح دهید که قصد انجام چه کاری را دارید و این کار چه خطراتی در بر دارد،

    –       مواد شیمیایی را باید دور از دسترس کودکان و در ظروفی که نام محتویات روی آن‌ها کاملاً درشت و خوانا نوشته شده باشد، نگه داری کنید. فراموش نکنید که روی ظرف بنویسید محتوی آن خوراکی نیست، برای سلامتی مضرّ است و نباید درب آن باز شود.

    .

    کربنات سدیم چیست؟

    کربنات سدیم با فرمول شیمیایی Na2CO3، نمک «دی سدیم اسید کربنیک» است. یک ماده‌ی معدنی (غیر آلی) است که به عنوان «باز» با قدرت متوسط استفاده می‌شود. کربنات سدیم، یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی صنعتی است که به طور وسیعی در تولید دیگر محصولات قلیایی، نمک‌های سدیم و … به کار می‌رود.

    .

    برای زنگ زدایی الکترولیتی از نمک قلیایی سدیم کربنات استفاده می شود

    .
    این نمک دارای چندین نام مترادف است که از جمله عبارتند از: سدیم کربنات، سودا اَش، کربنات دو سود، سودا، سودا مونو‌هیدرات، مونو‌هیدرات، پنتا‌هیدرات، کریستال سودا، soda crystals، Sodium Carbonate، Soda Ash .

    این ماده‌ی شیمیایی، جامد، بلورین، پودری، بى‌بو و جاذب رطوبت است. کربنات‌سدیم به عنوان ترکیب غیر آلى سدیم، نمک سدیم، ترکیب غیرآلى کربن، نمک غیرآلى اسیدکربن و کربنات غیرآلى شناخته می‌شود.

    .

    فرمول ملکولی: Na2CO3

    ویژگی

    مقدار

    شرایط

    جرم ملکولی

    106 گرم بر مول

     

    دمای ذوب

    851 درجه سانتی‌گراد

     

    چگالی

    2/532 گرم بر سانتی‌متر مکعب

     

    انحلال‌پذیری در آب

    70 گرم در لیتر

    216 گرم در لیتر

    450 گرم در لیتر

    در صفر درجه سانتی‌گراد

    در 20 درجه سانتی‌گراد

    در 100 درجه سانتی‌گراد

    بو

    ندارد

     

    .

    مخاطرات زیست محیطی و ایمنی سدیم کربنات

    اصلی‌ترین اثر نامطلوب سدیم کربنات بر محیط زیست، تأثیر آن بر pH محیط است. بنابراین تاثیر سوء سدیم کربنات بر ارگانیزم‌های موجود در محیط تا حد زیادی تابع ظرفیت بافری محیطی است که این ماده در آن رها می‌شود. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این ماده در غلظت‌های کمتر از 100 میلی‌گرم بر لیتر بی‌خطر است.  در صورتی که این محصول قبل از تخلیه به محیط زیست رقیق گردد، حتی به صورت موضعی نیز موجب کاهش pH  نخواهد شد. در خصوص تدابیر ایمنی این محصول می‌توان گفت که بلعیدن این ماده بدون ضرر است مگر این که به مقدار خیلی زیاد باشد.  بوکردنِ آن ممکن است سبب سوزش بینی یا گلو شود. در اثر تماس با پوست‌های حساس ممکن است باعث خارش یا سوزش پوست شود.  در اثر تماس با چشم ممکن است سبب ایجاد سوزش و سرخی در چشم شود.

    سوء‌اثرات ایمنی این محصول اغلب به دلیل ذرات ریز آن است که ممکن است وارد بینی، چشم یا گلو شوند.

    .

    زنگ‌زداییِ الکترولیتیِ چیزهای آهنی و پولادی

    اجزا و قطعات دوچرخه، موتوسیکلت، خودرو، ابزار کار، پیچ و مهره، وسایل قدیمی و آنتیک آهنی… نمونه‌هایی از وسایل دور و بر ما هستند که به مرور زمان دچار زنگ‌زدگی می شوند و لکه‌های زشتی روی آنها شکل می‌گیرد. در این‌جا یاد می‌گیریم که چطور خیلی آسان و ارزان این خوردگی‌ها و لکه‌ها را با روش الکترولیز از روی این چیزها بزداییم.

    .

    زنگ زدایی با روش الکترولیز

    .

    در هر عمل الکترولیز از محلولی به نام «الکترولیت» استفاده می‌شود. این ماده از نظر «پ‌هاش» خنثی نیست و بسته به هدف الکترولیز یا اسیدی و یا بازی (قلیایی) است. ما در وان الکترولیز زنگ‌بَری خود، که یک ظرف پلاستیکی گود است، از محلول نمک ارزان‌قیمتی به نام «سدیم کربنات» به عنوان الکترولیت، و از یک گلوله سیم ظرفشویی فاقد زنگ‌زدگی به عنوان «الکترود مثبت» استفاده می‌کنیم. الکترود دیگر که به قطب منفی منبع تغذیه وصل خواهد شد، وسیله‌ی زنگ‌زده است. این دو الکترود با دو قطعه کابل کوتاه با سطح مقطع مس بزرگ، سری با یک لامپ 20 وات خودرو (لامپ چراغ عقب یا چراغ راهنما) به یک منبع تغذیه 12 ولت 2 آمپر وصل می‌شود. پس از گذشت چند ساعت از آغاز عمل الکترولیز و تمیز‌شدن کار، سطح آن به کمک «برس سیمی یا فرچه سر دریلی» پرداخت می‌شود.

    .

    پس از الکترولیز شیی تمیز شده را با برس سیمی سر دریلی پرداخت می کنیم

    .
    محلول الکترولیت دوباره قابل استفاده است و می‌توان آن را در یک دبّه‌ی پلاستیکی برای استفاده‌ی مجدد نگه‌داری کرد.

    .

    ساز و کار وان الکترولیز

    شاید لازم به گفتن نباشد که وان الکترولیز نباید رسانش الکتریکی داشته باشد. بنابراین آن را از جنس پلاستیک یا فایبرگلاس انتخاب می‌کنیم. داخل وان به اندازه‌ای که چند سانتی‌متر روی قطعه‌ی کار را بگیرد از محلول الکترولیت می‌ریزیم. محلول می‌تواند از حل کردن 2 تا 3 قاشق سوپ‌خوری سدیم کربنات در هر لیتر آب آماده شود.

    گلوله‌های سیم ظرفشویی را خوب است از نوعی انتخاب کنیم که از جنس فولاد زنگ‌نزن (استنلس استیل) ساخته شده‌اند. ارتباط الکتریکی این الکترودها با منبع تغذیه را با سیم‌های ضخیم (سطح مقطع مس 1/5 میلی‌مترمربع به بالا) انتخاب می‌کنیم تا افت توان روی سیم‌های ارتباطی زیاد نشود، انرژی به هدر نرود و سطح کار زودتر تمیز شود. قطعه‌ی کار همیشه به قطب منفی وصل می‌شود.

    .

    دو گلوله سیم ظرفشویی در طرفین قطعه کار جریان الکتریکی را یکنواخت در وان الکترولیز تقسیم می کنند

    .

    گلوله سیم ظرفشویی الکترود مثبت است. در مواردی که سطح قطعه‌ی کار خیلی بزرگ باشد، خوب است از دو یا سه گلوله سیم ظرفشویی در اطراف قطعه‌ی کار استفاده شود. این گلوله‌ها باید با سیم دارای سطح مقطع مس بالا به یکدیگر وصل شوند. در تصویر بالا این کار با متصل کردن دو رشته سیم با گیره‌های کروکودیلی انجام شده است.

    هنگام عمل تمیزکاری الکترولیتی محلول الکترولیت گرم می‌شود و حباب‌های گاز تشکیل شده و از آن متصاعد می‌شوند. بنابراین، با وجود کم بودن حباب‌ها، لازم است که این آزمایش در محیط باز یا در مکانی که خوب تهویه می‌شود، انجام گیرد.

    در این فعل و انفعالات شیمیایی نمک کربنات مصرف نمی‌شود و مقدار آن کم نمی‌شود. در نتیجه، می‌توان محلول را برای سال‌ها در یک دبّه‌ی پلاستیکی نگه‌داری کرد و بارها مورد استفاده قرار داد.

    ‌یک منبع تغذیه‌ی 12 ولتی که قادر به تامین حدود 2 آمپر باشد، انرژی لازم برای وان الکترولیز را تامین می‌کند. ‌ارتباط میان وان الکترولیز و منبع تغذیه مستقیم نیست. برای:

    1-     کنترل و محدودکردن جریان الکترولیز و

    2-     جلوگیری از گرم شدن بیش از حد محلول الکترولیت،

    از یک مقاومت محدودکننده‌ی جریان استفاده به عمل می‌آید. یکی از بهترین انتخاب‌ها به‌کارگیری یک لامپ رشته‌ای است. لامپ‌های رشته‌ای عملکردی غیرخطی در برابر عبور جریان دارند و هر چه جریان عبوری از آن بالاتر رود، مقاومت رشته‌ی فیلامان آن بیش‌تر می‌شود.

    .

    منبع تغذیه وان الکترولیز از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان که در ابنجا یک لامپ خودرویی است به ااکترودهای وان وصل می شود

    .

    عمل دیگر این لامپ که از اهمیت زیادی برخوردار است، جلوگیری از آسیب رسیدن به منبع تغذیه بر اثر بروز اتصال کوتاه بین الکترودهای مثبت و منفی در داخل وان است.

    پس از چند ساعت الکترولیز، لکه‌های ناشی از خوردگی و زنگ‌زدگی از بین می روند، اما در محل‌هایی که خوردگی و زنگ‌زدگی شدیدتر و عمیق‌تر باشد، پرداخت با برس سیمی معمولی یا برس سیمی سر دریلی ضرورت دارد. این گازانبر ابتدا کاملاً سیاه و زنگ‌زده بود که پس از الکترولیز و پرداخت با برس سیمی به شکل زیر درآمد.

    .

    این گازانبر قدیمی پیش از تمیزکاری در وان الکترولیز سیاه و زنگ زده بود و پس از پرداخت توسط برس سر دریلی لکه های خوردگی به سادگی از روی آن زدوده شدند

    .

    نتیجه‌ی نهایی شیی تقریباً خالی از زنگ‌زدگی است و مانند روز اول برق می‌زند. در تصویر زیر گیره ی رومیزی را که کامل دمونتاژ کرده بودم، پس از روغن‌کاری به نرمی باز و بسته می‌شد. تنها چیزی که نمی‌دانم، سال ساخت آن است، اما حدس می‌زنم که بیش از 100 سال در خدمت بشر عمر کرده باشد. در زیر چند تصویر از این گیره آورده‌ام. علامت‌های قلم‌زنی شده روی آن را تا امروز هیچ ندیده بودم!

    .

    گیره رومیزی صد ساله مثل روز اول برق می زند

    .

    .

    مطالب مرتبط:

     

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-29 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • آبراهه‌ای که تولد یک سامانه‌ی فضایی را کلید زد

    آبراهه‌ای که تولد یک سامانه‌ی فضایی را کلید زد

    چینی ها از دهه‌ی 1980 در فکر راه اندازی یک سامانه‌ی جهانی ناوبری بودند، اما این در واقع بروز سومین بحران آبراهه‌ی تایوان در سال 1996 بود که چین را با مخاطرات قطع سامانه‌ی ناوبری جی.پی.اس. روبرو نمود و چینیان را مصمم به ساخت سامانه‌ی ناوبری ملی خود کرد لوگوی سامانه ی چینی ناوبری ماهواه ای به نام بایدو

    .

    .

    همه ما هر روز از جی‌پی‌اس استفاده می‌کنیم. اما اگر جی‌پی‌اس مدرن دارای دقت 5 تا 10 متر است، دقت فناوری‌های جدید – در بازه‌ی چند سانتی‌متر یا حتی میلی‌متر قرار دارند. این‌ها فرصت‌های جدیدی به دست می‌دهند – از هشداردهی ریزش کوه گرفته تا هدایت خودرو‌های خودران که می‌توانند با خیال راحت در خیابان‌ها حرکت کنند.

    فرصت‌های جدیدی در این مسیر توسط «سامانه‌ی ناوبری جهانی چینی بایدو» BeiDou))  که در ژوئن سال 2020 تکمیل شده است، باز می‌شود. دقت موقعیت‌یابی را از 1/5 تا دو متر برای هر کاربر فراهم می‌کند و  به لطف سیستم اصلاح دیفرانسیل زمین می‌تواند دقت را تا یک میلی‌متر افزایش دهد. سیستم جی‌پی‌اس که از اوایل دهه 1990 وجود دارد نیز طبق برنامه قرار بود با چهار ماهواره‌ی جدید برای GPS III در ماه نوامبر به روز شود.

    .

    لوگو و مشخصات عمومی سامانه ی چینی ناوبری ماهواره ای به نام بایدو

    .

    درباره‌ی نام «بایدو»

    واژه‌ی «بایدو» در زبان چینی به معنای «هفت اورنگ مهین» است و در ادبیات این کشور به «خرس شمالی» معروف است. این نام توسط ستاره‌شناسان چین باستان به هفتمین ستاره‌ی پرنور  بایدو در «صورت فلکی خرس بزرگ» (دب اکبر) اطلاق شده است. از لحاظ تاریخی این هفت ستاره در جهت‌یابی برای تعیین موقعیت ستاره‌ی قطبی به کار می‌رفته است. به این ترتیب، نام بایدو استعاره و اشاره‌ای به کاربرد این سامانه‌ی ناوبری ماهواره‌ای دارد.

    .

    پیکربندی سامانه‌ی بایدو

    سامانه‌ی ناوبری ماهواره‌ای چینی بایدو دربردارنده‌ی دو پیکربندی جداگانه است. نخستین سامانه‌ی بایدو، که به طور رسمی بدان «سامانه‌ی آزمایشی ناوبری ماهواره‌ای» گفته می‌شد و همچنین به نام «بایدو-1» نیز شناخته شده بود، شامل سه ماهواره بود که از سال 2000 میلادی خدمات ناوبری و پوشش محدودی، اغلب برای کاربرانی در چین و مناطق مجاور ارایه می‌کرد. بایدو-1 در سال 2012 از خدمت خارج شد.

    در 23 ژوئن 2020 آخرین ماهواره‌ی بایدو با موفقیت به مدار زمین پرتاب شد. این ماهواره 55-مین ماهواره از این خانواده بود. وعده داده شده که نسخه‌ی سوم سامانه ناوبری ماهواره‌ای بایدو  پوششی جهانی برای ناوبری و زمان‌سنجی ارایه دهد که هم‌سنگ و جای‌گزین «گلوناس» روسی، «سامانه‌ی موقعیت‌یابی گالیلئو» اروپایی، و جی‌پی‌اس آمریکایی باشد.

    نسل دوم این سامانه، که رسماً «سامانه‌ی ناوبری ماهواره‌ای بایدو» (BDS) خوانده شده و همچنین به نام‌های «کامپس» یا «بایدو-2» نیز شناخته می‌شود، در دسامبر 2011 با یک پیکربندیِ خُرد متشکل از 10 ماهواره در مدار قرار گرفت و در چین عملیاتی شد. این سامانه از دسامبر 2012 خدمات خود را در منطقه‌ی آسیا-اقیانوس آرام (آسیا-پاسیفیک) به مشتریان ارایه می‌دهد.

    .

    پیکربندی سامانه ی چینی ناوبری ماهواره ای به نام بایدو

    .

    چین در سال 2015 نسل سوم سامانه‌ی بایدو (بایدو-3) برای پوشش جهانی را در مدار قرار داد. اولین ماهواره‌ی بایدو-3 در 30 مارس 2015 پرتاب شد. در 27 دسامبر 2018 سامانه‌ی ناوبری ماهواره‌ای بایدو تامین خدمات جهانی خود را آغاز کرد. 35-مین و آخرین ماهواره‌ی این سامانه در 23 ژوئن 2020 در مدار قرار گرفت. در سال 2016 گفته شد که بایدو-3 به دقت در بازه‌ی میلی‌متر نایل شده است (با پس‌پردازش داده‌ها).

    بنا به گزارش روزنامه‌ی «چاینا دیلی»، در سال 2015، پانزده سال پس از قرارگیری این سامانه‌ی ماهواره‌ای در مدار، درآمدی بالغ بر 31/5 میلیارد دلار در سال برای شرکت‌های معظمی مانند «شرکت علوم و صنایع هوافضای چین»، هلدینگ «اتوناوی» با مسئولیت محدود،  و «شرکت گروه صنایع شمال چین» به ارمغان آورده است.

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    سایت سامانه بایدو (انگلیسی)

    برای خواندن بیش‌تر و عمیق‌تر (به انگلیسی)

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-23 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • مداری برای کنترل توان متناسب با دما

    مداری برای کنترل توان متناسب با دما

    مدار مجتمع تاریخی 723 را همگی به عنوان یک تراشه‌ی ویژه برای ساخت منبع تغذیه‌های آزمایشگاهی می‌شناسیم. اما در بسیاری جاهای دیگر هم کاربرد دارد کاربرد یک آی سی مشهور 723 برای کنترل دقیق دما

    .

    .

    به جرات می‌توان گفت که  مدار مجتمع 723 قدیمی‌ترین تراشه‌ای است که همچنان در بازار و صنعت الکترونیک به کار گرفته می‌شود. این تراشه را به عنوان یک آی.سی. ویژه برای ساخت منبع تغذیه‌های آزمایشگاهی می‌شناسیم، اما کاربردهای متنوعی در بسیاری جاهای دیگر هم دارد. از جمله در ساخت ترموستات نسبتاً دقیقی که در این نوشتار شرح داده می‌شود.

    .

    ترموستات با 723

    با استفاده از یک تراشه‌ی 723 به عنوان پل وتستون با سنسور گرمایی می‌توان یک مدار ارزان‌قیمت تنظیم‌کننده‌ی دمای آب درست کرد. پیوند بیس-امیتر یک ترانزیستور BC183B دمای آب را حس می‌کند و ولتاژ این پیوند به ازای هر درجه تغییردما در بازه‌ی صفر تا 100 درجه سانتی‌گراد، 2 میلی‌ولت تغییر می‌کند. این تغییر ولتاژ در مدار کلکتور‌مشترک تقویت شده و به ورودی ناوارونگر مدار مقایسه‌کننده‌ای که درون 723 قرار دارد، داده می‌شود. ورودی وارونگرِ این مقایسه‌کننده‌ی ولتاژ توسط مقاومت متغیّر 2 روی ولتاژ از پیش تعیین‌شده‌ای (ولتاژ مطلوب) قرار داده می‌شود. این ولتاژ دمایی را که سنسور باید روی آن مقایسه‌کننده فعال شده و خروجی خود را مثبت کند، تعیین می کند. برای تغذیه‌ی این قسمت مدار ولتاژ پایداری توسط پایه Vref تراشه که «ولتاژ مرجع» ثابتی است، تامین می‌گردد.

    .

    مدار یک ترموستات الکترونیکی برای کنترل توان بر حسب تغییر دما

    .

    ولتاژ متناوب منبع تغذیه در ثانویه‌ی ترانسفورماتور تغذیه از طریق شبکه‌ی تاخیردهنده‌ی R4-C به ورودی CL تراشه داده شده است. این شبکه مقاومت-خازن اجازه‌ی عبور به پالس‌های مثبت از مقایسه‌کننده به پایه‌ی خروجی VO را درست پس از رسیدن نقطه‌ی عبور از صفر ولتاژ متناوب می‌دهد. این پالس‌ها ترایاک را از طریق یک ترانسفورماتور کوچک که اولیه‌ی آن با 200 دور و ثانویه‌ی آن با 100 دور سیم لاکی به قطر 0/20 میلی‌متر روی یک فریت میله‌ای به طول تقریبی 2/5 و قطر 1 سانتی متر پیچیده شده، فعال می‌کنند.

    ترایاک می‌تواند از هر نوعی که توانایی کار در 400 ولت به بالا و 6 آمپر یا بالاتر را داشته باشد، انتخاب گردد.

    بازخور (فیدبک) مثبت برای مقایسه‌کننده از راه دیود جداکننده‌ی VZ که یک دیود زینر است، برقرار می‌شود و تضمین می‌کند که بازخور فقط هنگامی موثر باشد که یک پالس روی خروجی (پایه 10 تراشه) ظاهر شده باشد. در تراشه 2 یک موج مثلثی با فرکانس نیم هرتز ایجاد شده و به ورودی مقایسه‌کننده داده می‌شود تا در آن‌جا «مدولاسیون پهنای پالس» متناسبی با آن تولید شود. دامنه‌ی این شکل‌موج تعیین‌کننده‌ی تناسب پهنای باند کنترل‌کننده‌ی دما است که در این مدار با مقادیر داده شده برابر با نیم درجه‌ی سانتی‌گراد است.

    بار یا مصرف‌کننده‌ی این مدار ترموستات می‌تواند یک بار مقاومتی مانند المنت حرارتی یا هر مصرف‌کننده‌ی دیگری باشد. با آنودهای ترایاک یک مقاومت و خازن (خازن 250 ولتی به بالا) به صورت «اسنابر» موازی بسته شده تا عملکرد کلیدگری ترایاک بهینه و از آن حفاظت شود.

    .

    کارکرد مدار

    عملاً معلوم شد که به کمک این مدار و با افزاره‌هایی با مقادیر داده شده روی شماتیک، تثبیت دمای 10 لیتر آبی که خوب هم زده شود، روی دمای 40 درجه‌ی سانتی‌گراد با دقتی بهتر از 0/50± درجه‌ی سانتی‌گراد امکان‌پذیر است.

    در صورت نیاز به کنترل حرارت در بازه‌ی گرمایی وسیع‌تر، می‌توان ترانزیستور را با یک ترمیستور جایگزین کرد که در عین حال حساسیت کم‌تری به دمای محیط هم دارد. در این حالت مدار بیس ترانزیستور بیکار خواهد ماند و دو مقاومت بایاس (2/2 کیلو و 330 اهمی) حذف می‌شوند.

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    بررسی مدار یک منبع تغذیه با آی.سی. 723

    طراحی اسنابر برای حفاظت از مدارهای الکترونیک قدرت

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-20 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • یکسوساز الکترولیتی: بخش سوم – ساخت، آزمایش و سنجش

    یکسوساز الکترولیتی: بخش سوم – ساخت، آزمایش و سنجش

    یک الکترود آلومینیومی در داخل یک محلول الکترولیت تنها هنگامی رسانش دارد که بار منفی بگیرد مدل عملی یکسوساز الکترولیتی که توسط نگارنده برای آزمایش و اندازه گیری های الکتریکی روی آن ها ساخته شد

    .

    .

    یکسوساز الکترولیتی بر این اساس کار می‌کند که یک الکترود آلومینیومی در داخل یک محلول الکترولیت تنها هنگامی رسانش دارد که بار منفی داشته باشد. اگر آلومینیوم بار مثبت بگیرد، سطح آن به سرعت با لایه‌ای از اکسید آلومینیوم پوشیده می‌شود که عایق الکتریسیته است و از ادامه‌ی عبور جریان الکتریکی جلوگیری می‌کند. با گرفتن بار منفی، روی سطح الکترود آلومینیومی حباب‌های گاز هیدروژن پدیدار می‌شوند که لایه‌ی اکسید را به اندازه‌ی کافی تخریب می‌کنند که جریان الکتریکی دوباره امکان برقراری پیدا کند.

    من اولین بار با این نوع یکسوسازها در مقاله‌ی نایل استاینر مواجه شدم، اما ضمن مطالعه‌ی آن متوجه شدم که راهکارهایی برای بهبود بخشیدن و توسعه دادن آن وجود دارد. به طور مشخص، من فکر کردم که چه بسا بتوانم دو یکسوساز را درون یک ظرف جای داد و به این ترتیب یک یکسوساز تمام‌موج ساخت، و همچنین به نظرم رسید که بتوانم با کاستن از مساحت سطح الکترودها، مقدار ظرفیت‌های پراکنده و پارازیتی یکسوساز خود را کاهش دهم.

    .

    مدل عملی یکسوساز الکترولیتی که توسط نگارنده برای آزمایش و اندازه گیری های الکتریکی روی آن ها بازسازی شد

    .

    کار را با ساختن الکترودها آغاز کردم. همان طور که در تصویر دیده می‌شود، دو الکترود بیرونی از جنس آلومینیوم و الکترود مرکزی از جنس فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) ساخته شدند. هر سه این الکترودها استوانه‌هایی با تقریباً 6 میلی‌متر قطر و در حدود 65 میلی‌متر طول بودند. روی یکی از قاعده‌های آن‌ها را برای بستن پیچی به قطر 5/4 میلی‌متر به آن‌ها سوراخ و سپس با قلاویز رزوه زدم. زیر این پیچ‌ها کفشک‌های کابل قرار می‌گیرند. برای ظرف شیشه‌ای درپوشی از جنس تخته چوبی ضخیم بریدم، روی آن سه سوراخ خیلی تَنگ برای نصب میله‌های الکترود ایجاد کردم که الکترودها را محکم در جای خود نگه دارد. یک سوراخ ریز به قطر حدود 3 میلی‌متر روی درپوش چوبی وظیفه‌ی تهویه و خارج کردن گاز از داخل ظرف به بیرون را بر عهده دارد و از افزایش فشار در داخل ظرف هنگام کار پیش‌گیری می‌کند. قطر پیرامون درپوش را، در نیمه‌ی زیرینِ آن (در عکس‌ها دیده نمی‌شود) . با سوهان‌زدن آن قدر کوچک کردم که نیمی از ضخامت درپوش داخل دهانه‌ی ظرف قرار گیرد. به این ترتیب درپوش دیگر از جای خود نخواهد لغزید و مانند یک درب چوب‌پنبه‌ای در جای خود ثابت خواهد ماند. خود ظرف مورد استفاده، یک ظرف مرّبا با قطر 5 سانتی‌متر و ارتفاع 5 سانتی‌متر بود. پس از مونتاژ کامل آن، ظرف را تا سه‌چهارم با آب جوش پر کردم و به اندازه‌ی یک‌چهارم قاشق چایخوری بکینگ پودر به آن اضافه کردم. پس از حل‌شدن بکینگ پودر، آزمایش‌های خود را با یکسوساز الکترولیتی در مدار زیر آغاز کردم.

    .

    آزمایش ها با یکسوساز الکترولیتی در این مدار انجام گرفته است

    .

    من پیش از پرداختن به اسیلوسکوپ، این یکسوساز را از نظر کیفی مورد آزمایش قرار دادم، به این صورت که یک الکتروموتور کوچک جریان مستقیم را به عنوان بار (مصرف‌کننده) در مدار قرار دادم. موتور فوری شروع به چرخیدن کرد و در زمان طولانی هیچ تغییری در سرعت چرخش و دور موتور مشاهده نشد. سپس الکتروموتور را با یک مقاومت 5 واتی 100 اهم پل کردم و در حالی که ولتاژ ورودی به مدار را توسط رئوستا تغییر می‌دادم، رفتار یکسوساز را روی پرده‌ی اسیلوسکوپ زیر نظر گرفتم. سیگنال جریان متناوب به کانال 1 اسکوپ، و سیگنال جریان مستقیم «ریپِل‌دار»، یعنی ولتاژ روی مصرف‌کننده (بار)، به کانال 2 آن داده شد. در اسیلوگرام‌های زیر، ولتاژ بار برای درک بهتر، معکوس شده است. در همه‌ی تصویرهای زیر، مقیاس محور عمودی 10 ولت بر خانه است.

    .

    اسیلوگرام های یکسوساز در حال کار با بارهای متفاوت

    .

    سپس یک مقاومت 330 اهمی را به جای بار وصل کردم و نتایج مشابهی گرفتم. به نظر می‌رسد که این یکسوساز در حدود 5 تا 10 ولت افت ولتاژ (ولتاژ پیشرو یا فوروارد) داشته باشد، و با آزمایش اتصال کوتاه دریافتم که «مقاومت داخلی» آن باید در حدود 10 تا 20 اهم باشد. من «جریان نشت» میان الکترودهای آلومینیومی را هم تست کردم که روی ولتاژ 30 ولت مقداری کمتر از 1 میلی‌آمپر بود. علاوه بر این‌ها، آزمایش ظرفیت خازنی یکسوساز نشان داد که این ظرفیت در بازه‌ی 100 تا 200 نانوفاراد قرار دارد.

    به طور کلی، می‌توان گفت که کیفیت این یکسوساز رضایت‌بخش است و پس از دو ساعت آزمایش هیچگونه خوردگی در سطح الکترودهای آلومینیومی یا کاهش در سطح الکترولیت مشاهده نشد. البته در جریان کار یکسوساز، حباب‌زایی روی سطح الکترودها مشاهده شد، اما این منجر به کاهش محسوس سطح الکترولیت نسبت به سطح اولیه‌ی آن نشده بود. احتمالاً مقاومت داخلی و افت ولتاژ یکسوساز با افزودن بر غلظت جوش‌شیرین در الکترولیت و یا با استقرار نزدیک‌تر الکترودها نسبت به هم، و چه بسا با قرار دادن الکترودهای آلومینیومی در داخل یک الکترود لوله‌ای از جنس استنلس استیل بهبود پیدا کند.

    قابل ذکر است که من در طول آزمایش‌ها هرگز درخشش و تابشی را که آقای استاینر گزارش کرده است، ندیدم. حتی با وصل کردن ولتاژی برابر 120 ولت به دو الکترود آلومینیومی چنین درخششی دیده نشد. احتمال دارد که این درخشش فقط هنگامی بروز می‌کند که مقدار ظرفیت خازنی یکسوساز بسیار بزرگ باشد.

    بخش پیشین

    .

    .

    مطالب مرتبط:

     

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-17 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • یکسوساز الکترولیتی: بخش دوم – یکسوساز شبچراغ!

    یکسوساز الکترولیتی: بخش دوم – یکسوساز شبچراغ!

    این مقاله در سال 2003 توسط «نایل استاینر» نوشته شد و در آن مشاهدات خود از تابش نور از یک یکسوساز با الکترولیت جوش‌شیرین یا بوراکس را گزارش کرده است تابش نور فلوئورسانس از الکترودهای یکسوساز الکترولیتی ثبت شده در سال 2003 توسط رادیوآماتوری به نام نایل استاینر

    .

    .

    در این مقاله که در سال 2003 توسط رادیوآماتوری به نام «نایل استاینر» با شناسه‌ی آماتوری K7NS نوشته شده،  مشاهدات نویسنده از تابش نور از یک یکسوساز شامل دو نوار آلومینیومی در الکترولیت جوش‌شیرین یا بوراکس تشریح شده است. این سازه مانند دو دیود است که به صورت پشت به پشت به یکدیگر وصل شده باشند که جریان بسیار کوچکی در آن برقرار می‌گردد. تابش نور در سیکل زمانی بایاس معکوس در هر یک از دیودها پدید می‌آید. مدار زیر مستقیم به شبکه برق شهری (در آمریکا 120 ولت) وصل شده است. رعایت دستورات و الزامات ایمنی در کار با ولتاژهای بالا در تکرار این تجربه ضرورت دارد. توصیه می‌کنیم به هیچ وجه این آزمایش‌ها را تکرار نکنید.

    .

    تابش نور فلوئورسانس از الکترودهای یکسوساز الکترولیتی ثبت شده در سال 2003 توسط رادیوآماتوری به نام نایل استاینر فرآیند آماده سازی الکترود آلومینیومی کاتود پس از دادن مقداری جریان الکتریکی متناوب از طریق یکسوساز به آن

    .

    خلاصه‌ای از مقاله‌ی نایل استاینر

    در روزهای آغازین رادیوآماتوری، منبع تغذیه‌ی ولتاژ مستقیم آنود لامپ فرستنده‌ها، اغلب توسط یکسوسازهای دست‌ساز خانگی تامین می‌شد. بنا به خوانده‌های من، این یکسوسازها به طور معمول شامل یک الکترود آلومینیومی و یک الکترود سربی درون یک ظرف شیشه‌ای گلدان‌مانند بودند که با محلول بوراکس پر می‌شدند. بوراکس نام تجارتی «سدیم تترابورات» است که در شستشوی رخت و لباس در رختشوی‌خانه‌ها از آن استفاده می‌شود. آلومینیوم پس از یک فرآیند آماده‌سازی با دادن مقداری جریان الکتریکی متناوب به آن از طریق یکسوساز، حکم قطب کاتود را پیدا می‌کرده است. در بیش‌تر اوقات تعداد زیادی گلدان مورد استفاده قرار می‌گرفته تا این مجموعه ولتاژ زیاد را تحمل کند. بسیاری از منابع گزارش کرده‌اند که این یکسوسازها در حین کار اصلی خود تابش ضعیفی نیز داشته‌اند.

    در حین آزمایش با این دیودها دریافتم که آن‌ها عمل یکسوسازی را به خوبی انجام می‌دهند و در عین حال درخشش روی الکترودها را نیز مشاهده کردم. یکسوسازی تمام‌موج هم به سادگی با به کار گیری بیش از یک دیود اضافی در قالب مدار سنتی یکسوساز تمام موج امکان‌پذیر است.

    ساخت این نوع دیود آسان است و می‌توان آن را با حل کردن بوراکس یا جوش‌شیرین در یک ظرف شیشه‌ای که تا دو‌سوم با آب پر شده باشد و سپس قرار دادن یک نوار آلومینیومی و باریکه‌ی دیگری از یک فلز دیگر، هر چه که باشد، درست کرد. پس از یک فرآیند آماده‌سازی توسط برقراری جریان متناوب بین این دو الکترود، الکترود آلومینیومی به قطب کاتود و الکترود دیگر به قطب آنود تبدیل می‌شود.

    به نظر می‌رسد که استفاده از آلومینیوم برای کار به عنوان کاتود ضروری باشد، در حالی که آنود می‌تواند از هر ماده‌ی دیگری انتخاب شود که قابلیت رسانش الکتریکی داشته باشد. پهنای الکترود آلومینیومی کاتود می‌تواند در حدود یک سانتی‌متر باشد و از یک ظرف آلومینیومی یک‌بار مصرف بریده شود. آنود می‌تواند از جنس سرب، کربن گرافیت (ذغال وسط باتری‌های خشک، قوّه)، آهن و یا از جنس فولاد ضدزنگ باشد. استفاده از مس تمایل یکسوساز را به تشکیل یک جِرم ته‌نشین (لجن) نشان می‌دهد و گزینه‌ی مطلوبی نیست. من در آزمایش‌های خود دریافتم که اغلب ماده‌های سازنده‌ی آنود در یکسوساز الکترولیت رفتارهای مشابهی دارند، اما احتمال دارد که آثار درازمدتی وجود داشته باشند که سنجش یا پیش‌بینی آن‌ها در چارچوب مطالعه‌ی محدود من امکان‌پذیر نبود.

    در همه‌ی آزمایش‌ها، دریافتم که نتیجه‌ی کار با الکترولیت محلول جوش‌شیرین کاملاً شبیه الکترولیت محلول بوراکس است. محلول الکترولیت را می‌توان یا با حل کردن یک قاشق سوپ‌خوری جوش‌شیرین در نیم لیتر آب، یا با مخلوط کردن آن مقدار از بوراکس در نیم لیتر آب که اشباع شود و دیگر بوراکس اضافه در آن حل نشود، تهیه نمود. این اولین دوره‌ی آزمایش‌هایم با محلولی با رسانش الکتریکی بود که انجام دادم و در آن الکترولیت تغییر رنگ نداد و کِدِر نشد. محلول به طور کامل صاف و شفاف باقی ماند.

    همان طور که پیش از این اشاره کردم، یک درخشش ضعیف با یکسوساز بوراکس (و جوش‌شیرین) پیدا شد که با تاریک کردن اتاق دیده می‌شد. به نظر می‌رسد که برای ایجاد این تابش به ولتاژ نسبتاً زیادی نیاز باشد. این درخشش روی نوار آلومینیومی، در زمان حضور نیم سیکل مثبت برق (بایاس معکوس) و عبور کمینه‌ی جریان، ظاهر می‌شود. برای اطلاع کسانی که از خطرات کار با ولتاژ بالا آگاهی کامل دارند و در کار با برق متخصص و با تجربه هستند می‌گویم: با وصل کردن یک لامپ رشته‌ای 75 واتی به صورت سری با یکسوساز و اتصال این مجموعه به برق 120 ولتی متناوب، تابش گفته شده قابل مشاهده خواهد بود. در ابتدای اتصال این مجموعه به برق 120 ولت، لامپ با شدت تمام روشن می‌شود. پس از گذشت چند دقیقه، یکسوساز آماده‌ی عمل می‌شود و شدت نور چراغ رو به کاهش می‌گذارد و به نصف مقدار اولیه‌ی خود می‌رسد. در این حال، چراغ با ولتاژ مستقیم، ولتاژی که به صورت «نیم‌موج» یکسو شده است، تغذیه می شود. در این حالت است که اگر اتاق به اندازه‌ی کافی تاریک باشد، تابش گفته شده بر روی نوار آلومینیومی قابل دیدن خواهد بود.

    روشن‌بودن یک چراغ 75 واتی، حتی با نصف روشنایی، تاریک‌کردن اتاق را مشکل می‌کند. من راه ساده‌تری برای مشاهده‌ی درخشش پیدا کردم: برای هر دو الکترود درون ظرف شیشه‌ای از نوار آلومینیومی استفاده کردم. این کار باعث می‌شود که همزمان دو یکسوساز داشته باشیم که پشت به پشت به یکدیگر وصل شده باشند. آنها اجازه‌ی عبور جریان بسیار اندکی را می‌دهند. این جریان بسیار کوچک از لامپ هم عبور می‌کند. اولین بار که این مدار را به برق می‌زنیم، مانند حالت قبل، چراغ ابتدا با شدت تمام روشن می‌شود و پس از گذشت چند دقیقه، با شکل‌گرفتن لایه‌ی یکسوساز روی الکترودها، نور آن به حد صفر افت می‌کند که نشانه‌ی عبور جریان ناچیزی از آن می‌باشد. در این لحظه تابش نور از الکترودها قابل مشاهده است.

    اگر الکترودها سطح شاره‌ی الکترولیت را فقط «لمس» کنند، علاوه بر تابش، بعضی مواقع جرقه‌های ریزی هم در کل سطح الکترودها به چشم خواهند خورد. چنین پدیده‌ای بیش‌تر در الکترولیت با محلول جوش‌شیرین به چشم می‌خورد.

    تمام آزمایش‌هایی که در بالا شرح داده شدند را شما با مسوولیت خودتان انجام می‌دهید. من به هیچ وجه توصیه نمی‌کنم که افراد ناشی و ناوارد و غیرمتخصص دست به چنین آزمایش‌های خطرناکی بزنند که ممکن است به مرگ آنان بر اثر برق‌گرفتگی منجر شود. هر چه در بالا گفته شد، مستقیم به برق شهر کُشنده و خطرناک وصل است! البته اگر از اقدامات احتیاطی اتخاذ و از عقل سلیم استفاده شود، خطر این آزمایش‌ها می‌تواند کمتر از رفتن به فروشگاه مواد پروتئینی یا داورشدن در بازی فوتبال دختران‌تان باشد! برای اجرای عاقلانه‌تر این آزمایش‌ها چند نکته را که البته کامل نیستند، یادآور می‌شوم:

    1. با تمام قسمت‌های مدار به گونه‌ای رفتار کنید که گویی یک المنت حرارتی داغ هستند. فقط درصورت اطمینان کامل از قطع شدن مدار از برق (بیرون کشیدن دوشاخه از پریز برق)  و قطع کامل این ارتباط، آن را لمس کنید.
    2. هرگز این آزمایش‌ها را در حالی که پابرهنه هستید، انجام ندهید.
    3. همه‌ی قسمت‌های این مدار را در فاصله‌ی ایمن از اشیای فلزی قرار دهید، طوری که اجازه‌ی هیچ‌گونه اتصالی و کنتاکت بین آن‌ها وجود نداشته باشد. از میزی از جنس چوب یا فُرمیکا استفاده کنید.
    4. هنگام انجام آزمایش‌ها هرگز به هیچ شیی فلزی و یا فلز زمین‌شده (ارت شده)  مانند شیر آب، سینک ظرف‌شویی، گوشی تلفن دست نزنید.
    5. از انجام این آزمایش‌ها در محیط مرطوب یا نمدار اکیداً خودداری کنید.
    6. هرگز اجزای این آزمایش‌ها را به تجهیزات و دستگاه‌های دیگر وصل نکنید، مگر این که واقعاً بدانید که چکار دارید می‌کنید و اطمینان داشته باشید که همه چیز به خوبی از نظر الکتریکی ایزوله و عایق‌کاری شده است.
    7. هر گاه تنظیم و تغییری در جریان کارکرد مدار ضرورت پیدا کرد، آن عمل را فقط با یک دست انجام دهید و در حین انجام آن به هیچ چیز دیگر دست نزنید. خوب است که پیش از اقدام به کاری، یک دست خود را در جیب شلوار فرو برید و آن را مشت کنید.
    8. هرگز مدار در حال کار را که به شبکه برق شهری وصل است، ترک نکنید و آن را بدون مراقبت نگذارید.
    9. هنگام آزمایش هرگز افراد متفرقه و به ویژه کودکان اجازه‌ی ورود به محل آزمایش را ندارند.
    10. در این نوع آزمایش‌ها خوب است که یک فرد بزرگ‌سال وارد به برق مراقب شما باشد.

    .

    مشخصه‌های فنی یکسوساز

    این یکسوساز تمایل دارد مانند یک خازن عمل کند. تصویرهای زیر از روی پرده‌ی یک «منحنی‌نگار» (Curve Tracer) برداشته شده است. تصویر (الف) منحنی یکسوسازی را نشان می‌دهد که سطح بسیار کوچکی از الکترودهای آن در الکنرولیت فروبرده شده است و ظرفیت خازنی اندکی دارد. دومین تصویر منحنی نگار، تصویر (ب)، یکسوسازی را نشان می‌دهد که سطح بسیار بزرگ‌تری از الکترودهای آن در الکترولیت قرار داده شده است و ظرفیت خازنی موازی بسیار بیش‌تری را نسبت به حالت پیش از خود نشان می‌دهد.

    .

    روی پرده منحنی نگار به روشنی اثر خازنی الکترود آلومینیومی در تناسب با سطخ تماس آن با محلول الکرولیت دیده می شود

    .

    تصویر زیر از روی پرده‌ی اسیوسکوپ برداشته شده و شکل موج یکسوسازی را نشان می‌دهد که یکسوسازی نیم‌موج را انجام داده است. ولتاژ شکست معکوس تمایل دارد تا موقعیت خود را روی نقطه‌ای اندکی پایین‌تر از مقدار قله‌ای ولتاژ اِعمال شده تنظیم کند. این موضوع را می‌توان در سمت چپ هر نیم سیکل مثبت و به شکل یک فرورفتگی کوچک در پایین شکل موج یکسوشده‌ی نیم‌موج مشاهده نمود.

    .

    در سمت چپ هر نیم سیکل مثبت یک فرورفتگی کوچک به سمت پایین موج یکسوشده مشاهده می شود

    .

    لایه‌ی اکسید روی سطح الکترودهای آلومینیومی از خود ظرفیت خازنی بزرگی را موازی با یکسوساز بروز می‌دهد. این ظرفیت به چندین میکروفاراد می‌رسد! بنابراین، مقدار این ظرفیت به شدت به این که الکترود آلومینیومی چقدر در الکترولیت فروبرده شده و چه مدتی یکسوساز در حالت آماده سازی (تشکیل لایه ی اکسید) قرار داشته، بستگی دارد. من در طی آزمایش‌هایم به این نتیجه رسیدم که هر یک از این یکسوسازها می‌تواند عملاً و به سادگی به عنوان یک «خازن متغیّر» با بازه‌ی تغییرات بسیار وسیع استفاده کرد که قادر است برای کنترل فرکانس یک مدار نوسانگر در محدوده‌ای بسیار وسیع به کار گرفت.

    به خاطر وجود این ظرفیت زیاد خازنی، قابل تصوّر است که سطح بهینه‌ای در ارتباط با الکترود آلومینیومی وجود داشته باشد. تصویر (ب) منحنی‌نگار در بالا یک حلقه ی ظرفیت را نشان می‌دهد که حاصل فروبردن کامل الکترود آلومینیومی در محلول است. تصویر (الف) منحنی‌نگار خطوط مستقیمی در جهت معکوس دارد زیرا نوار آلومینیومی فقط اندکی در محلول قرار داشته است.

    این موضوع احتمال بسیار جالب توجه دیگری را در برابر ناظر قرار می‌دهد. یک سلول با دو الکترود آلومینیومی قابل تنظیم (یک خازن متغیّر) می‌تواند به بهترین وجه به عنوان یک افزاره‌ی موثر با راندمان بالا برای دیمر نور به کار گرفته شود – در این‌جا با تغییر ظرفیت خازنی، در حالی که در ولتاژ اِعمالی به لامپ افت ایجاد می‌شود، هیچ توان الکتریکی در سلول تلف نمی‌شود. من تلاش کردم از سلولی با دو الکترود آلومینیومی به عنوان دیمر استفاده کنم. همزمان با بیرون کشیدن هر دو الکترود از داخل الکترولیت، شاهد این بودم که شدت نور چراغ 75 واتی متناسباً و به صورت یکنواخت و پیوسته کم و کم‌تر شد. من توانستم روشنایی نور چراغ را در هر مقدار دلخواهی تنظیم کنم. تنها چالش این بود که با گذر زمان، نوارهای آلومینیومی به اکسیدشدن ادامه می‌دهند و کم‌کم بیشینه‌ی ظرفیت خازنی میان آن‌ها رو به کاهش می‌گذارد و مقدار آن به حدی پایین می‌آید که دیگر قادر به تامین جریان کافی برای تغذیه‌ی چراغ نخواهد بود.

    افت ولتاژ پیشرو (فوروارد) در این یکسوساز در حدود 5 ولت به نظر می‌رسد.

    ولتاژ شکست معکوس این یکسوساز تمایل به تنظیم خود در نقطه‌ای اندکی پایین‌تر از قُلّه‌ی ولتاژ اِعمالی به آن دارد. با بالارفتن ولتاژ متناوب، مقدار ابن ولتاژ شکست هم متناسباً افزایش پیدا می‌کند. در صورت پایین رفتن ولتاژ متناوب، این مقدار شکست به همان نسبت کاهش می‌پذیرد. این را می‌توان در تصویر بالا، در جایی که یک فرورفتگی به سمت پایین در قسمت چپ قوسی‌شکل منحنی در تصویر پرده‌ی منحنی‌نگار و در پایین شکل‌موج یکسوشده‌ی نیم‌موج دید.

    .

    مقاومت منفی

    علاوه بر مطالبی که در بالا توضیح دادم، من همچنین شاهد یک پدیده‌ی بسیار قابل‌توجه «مقاومت منفی» به شکل یک حرف لاتین N هم بودم که تنها وقتی پیش می‌آمد که نوک خیلی تیز یک الکترود آلومینیومی با سطح محلول مماس شود و سطح محلول را لمس کند. منحنی حاصل در تصویر زیر مشاهده می‌شود.

    .

    بروز پدیده مقاومت منفی به شکل یک حرف لاتین ان بر اثر مماس شدن نوک خیلی تیز یک الکترود آلومینیومی با سطح محلول

    شکل‌‌گیری یک مقاومت منفی N-شکل قوی وقتی نوک تیز یک الکترود آلومینیومی

    با سطح محلول مماس شود. همزمان مقدار زیادی نویز فرکانس بالا تولید می‌گردد که

    روی این اسیلوگرام در سمت راست به صورت لکه‌ی روشنی دیده می‌شود

    .

    در نقطه‌ی تماس یک تابش بسیار کوچک به رنگ نارنجی می‌درخشد اما تصور نمی‌کنم که این همان پدیده‌ای باشد که باعث تابش الکترودهای یکسوساز شده بود، زیرا در این حالت، تابش وقتی رخ می‌دهد که آلومینیوم به صورت منفی بایاس شود. در یکسوساز، تابش هنگام بایاس مثبت آلومینیوم تولید می‌شد.

    بر روی منحنی، سطح وسیع سمت راست این مقاومت منفی نمایشگر مقدار بسیار زیادی اختلال و نویز فرکانس بالا است که در سلول تولید می‌شود. بر روی این پدیده آزمایش‌های بسیار کمی انجام دادم و تا به امروز چیزی از یک مولد صوتی (تون ژنراتور) بر اساس این وسیله نشنیده‌ام. اما صدای نویز این سلول را روی رادیویی که کنار آن قرار داشت تا حد فرکانس 30 مگاهرتز شنیدم.

    .

    بخش بعدی

    بخش پیشین

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    به نجوای مرموز آب گوش فرا دهیم!

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-17 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • یکسوساز الکترولیتی: بخش اول – یکسوساز لگنی!

    یکسوساز الکترولیتی: بخش اول – یکسوساز لگنی!

    پیش از اختراع لامپ دیود، استفاده از یکسوسازهای الکترولیتی رواج داشت که به آن‌ها «یکسوساز لگنی» گفته می‌شد حکایت آبریزگاه سیاری که ولتاژ متناوب را یکسو می کرد

    .

    .

    در ربع اول قرن بیستم میلادی، درست یکصد سال پیش، هنگامی که لامپ الکترونی تازه اختراع شده بود، و تنها افزاره‌ی نیمه‌رسانا «آشکارساز گالِنی» بود، برای یکسوسازی برق متناوب با جریان زیاد از روش‌های دیگری استفاده می‌شد. یکی از آن‌ها به کارگیری ویژگی برخی محلول‌های الکترولیت در یکسوسازی جریان متناوب بود. معمولاً از تجمیع تعداد زیادی یکسوساز استفاده به عمل می‌آمد که هر کدام به صورت یک ظرف شیشه‌ای دهان‌گشاد بود که الکترودهای آنود و کاتود آن را نوارهایی از آلومینیوم به همراه فلزات دیگر تشکیل می‌دادند. الکترولیتی که ظرف با آن پر می‌شد، محلول «بوراکس» یا «جوش‌شیرین» بود.

    به این ظرف‌های شیشه‌ای در زبان انگلیسی Slop Jar به معنای «لگن ادرار» گفته می‌شد! اگر سریال دایی جان ناپلئون را دیده باشید، در صحنه‌ای دایی جان، که احتمالاً دچار تکرّر ادرار بود و برخلاف آپارتمان‌های محدود امروزی، طی کردن شبانه‌ی فاصله‌ی میان تخت و «مبال» در خانه‌ی اربابی او دشوار بود و قصد رفتن به رختخواب را داشت، به قاسم امر می‌کند: «قاسم! اون گلدون رو بذار کنار تخت!» کاربرد Slop Jar دقیقاً همین بوده که در بیمارستان‌ها و یا در جاهایی که دسترسی به آبریزگاه آسان نبود، از آن برای قضای‌حاجت استفاده می‌شده. حالا چرا تکنسین‌های آمریکایی در آن زمان از این «آبریزگاه سیّار» برای ساخت یکسوسازهای خود استفاده می‌کردند، بر من پوشیده است. اما می‌توانم حدس بزنم که چون برای یکسوسازی به تعداد زیادی از آن‌ها احتیاج داشته‌اند، احتمالاً ارزان‌ترین و در دسترس‌ترین گزینه بوده است. در هر صورت، به نظر می‌رسد که آن‌ها از نظر اندازه و بزرگی، شبیه ظروف شیشه‌ای ترشی و شور امروزی بوده باشند.

    در اینترنت می‌توان مقاله‌های زیادی در مورد یکسوسازهای الکترولیتی پیدا کرد، اما در این سری نوشتار در مورد ساختمان، استفاده، نگه‌داری و مشخات فنی این دیودهای مرطوب گفته می‌شود.

    .

    ساخت یک یکسوساز الکترولیتی

    این یکسوساز جریان متناوب در ثانویه‌ی 385-0-385 ولتی یک ترانسفورماتور را به یک ولتاژ مستقیم در حدود 400 ولتی تبدیل می‌کند. برای الکترولیت این یکسوساز از آب‌مقطّر و بی‌کربنات سدیم (جوش شیرین یا بکینگ پورد) استفاده شد که بسیار بهتر از بُرات سدیم (بوراکس) عمل می‌کند.

    .

    مدار یکسوساز تمام موج که دارای دو بازوی یکسوسازی هر کدام شامل 8 عدد یکسوساز الکترولیتی است

    .

    در آزمایش خودم ترانس نام‌برده‌شده در بالا را به کار گرفتم و هر یک از بازوهای ولتاژ بالای آن را به مجموعه‌ای از 8 گلدان یکسوساز وصل کردم. سر مشترک پیچش‌های ثانویه‌ی ترانس «خط زمین» است. در این مرحله هیچ فیلتری برای صاف کردن ولتاژ یکسوشده به کار برده نمی‌شود، با وجود این، یک ولتاژ مستقیم 400 ولتی روی ولت‌متر خوانده می‌شود.

    .

    مجموعه ای از 16 ظرف یکسوساز الکترولیتی برای ساخت مدار یکسوساز تمام موج ولتاژ بالا

    .

    با افزودن یک چوک فیلتر و یک خازن روغنی 20 میکروفارادی، یک منبع تغذیه‌ی اوریجینال سالیان 1920 خواهیم داشت. چنین منبع تغذیه‌ای، وقتی خیلی تمیز و باسلیقه ساخته شود، می‌تواند در بازسازی تجهیزات الکترونیکی مربوط به دوران نوجوانیِ الکترونیک، به عنوان یک وسیله‌ی زیبای دکوراتیو و چشمگیر برای دفتر کار یا ویترین مغازه الکترونیک، به کار گرفته شود.

    یکسوسازهای الکترولیتی امروزه هم مورد مصرف قرار دارند. از آن‌ها برای یکسوسازی جریان‌های بسیار بزرگ در برخی صنایع مانند تصفیه پساب، گالوانیزاسیون نیکل، مس و آلومینیوم، پولیش الکتریکی سطوح فلزی استفاده به عمل می‌آید. در صنعت به جای بوراکس یا جوش‌شیرین، محلول «3-آمونیوم اورتو فسفات» به عنوان الکترولیت به کار برده می‌شود.

    .

    بخش بعدی

    .

    .

    مطالب مرتبط:

     

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-17 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .

  • شارژ بی سیم: القای مغناطیسی یا تشدید مغناطیسی؟

    شارژ بی سیم: القای مغناطیسی یا تشدید مغناطیسی؟

    نوآوری‌ها در فن‌آوری شارژ بی‌سیم (انتقال بی‌سیم انرژی) این پرسش را به وجود می‌آورد که کدام فن‌آوری راه‌حل بهینه است؟ هم القای مغناطیسی (MI) و هم تشدید مغناطیسی (MR) برای بازار مصرف مناسب هستند. تفاوت بین فناوری MI و MR  در این نوشتار با جزییات بیشتری توضیح داده شده است

    شارژبی سیم باتری و روش های القای مغناطیسی یا تشدید مغناطیسی

    .

    .

    نوآوری‌ها در فن‌آوری شارژ بی‌سیم (انرژی بی‌سیم) این پرسش را به وجود می‌آورد که کدام فن‌آوری راه‌حل بهینه است؟ تجربه ثابت کرده که هم القای مغناطیسی [1](MI) و هم تشدید مغناطیسی [2](MR) برای بازار مصرف مناسب هستند

    صرف‌نظر از این که بازار مصرف به چه جهتی متمایل باشد، مشخص است که تقاضا برای «شارژ بی‌سیم» در حال افزایش است. در چند سال آینده ، یک «بوم‌سازگان» یا به فرنگی «اکوسیستم» در اطراف بازار تلفن و تجهیزات همراه ایجاد می‌شود که عمدتاً توسط تولید‌کنندگان هدایت خواهد شد. بخش رایانه، با بوم‌سازگان گسترده خود، مرحله بعدی رشد را آغاز می‌کند. از آن به بعد، شارژ بی سیم به زیرساخت‌هایی راه می‌یابد که راه‌حل‌های مرتبط با تلفن همراه و رایانه را با هم پوشش می‌دهد. این تنها آغاز چگونگی استفاده از فناوری‌های شارژ بی‌سیم در پیکربندی‌ها و راه‌حل‌های آینده خواهد بود.

    در حال حاضر مطالعات زیادی در مورد میزان پذیرش و پتانسیل «بازار واقعاً موجود در کلیت آن»[3] (TAM) در خصوص فن‌آوری‌های شارژ بی‌سیم در دسترس است. ارایه اطلاعات دقیق از بازار در این‌جا یک چالش است، زیرا پذیرش و انتخاب فن‌آوری از پارامترهای مهم در این پیش‌بینی‌ها است. در فن‌آوری «القای مغناطیسی» دو استاندارد غالب وجود دارد: «کنسرسیوم برق بی‌سیم»[4] (WPC) و «اتحادیه مسایل نیرو»[5]  (PMA). هر دو آن‌ها استانداردهای کاملاً رشدیافته‌ای هستند و بسیاری از محصولات در بازار مصرف با این استاندارها وجود دارند. «اتحاد برای نیروی بی‌سیم»[6] (A4WP)، نام اولین استاندارد مبتنی بر MR است. لازم به ذکر است که فن‌آوری شارژ بی‌سیم اینتل، که مبتنی بر تشدید مغناطیسی است، برای پوشش‌دادن به بازار «اولترابوک»[7] طراحی شده و دارای بوم‌سازگان ویژه‌ی خود است. فن‌آوری‌های دیگری مانند Power by Proxy  و WiTricity که قبلاً در کاربردهای صنعتی و نظامی مورد استفاده قرار می‌گرفتند نیز راهی بازار مصرف می‌شوند. استانداردها و راه‌حل‌های مختلف این پرسش را به وجود می‌آورند که شارژ بی‌سیم به کدام سمت سو خواهد گرفت و کدام راه‌حل‌ها برای آن مناسب هستند. برای این منظور، در زیر تفاوت بین فن‌آوری MI و MR با جزییات بیش‌تری توضیح داده شده است. بر اساس نیازهای کاربردی/سیستمی، می‌توان راه‌حل مناسب برای هر کاربرد معیّن را به صورت یک مدار مجتمع، آی.سی.، انتخاب کرد.

    این، ابتدا دستگاه‌های تلفن همراه بودند که فن‌آوری شارژ بی‌سیم را در بازار مصرف رایج کردند. با LTE ، رسیدن به سرعت ارتباط بالا و پهنای باند وسیع، طی چند سال آینده هیچ محدودیتی نخواهد داشت. راحتی کاربرد، یکی از مهم‌ترین دلایلی است که باعث می‌شود تجهیزات مخابراتی همراه و دیگر دستگاه‌های قابل‌حمل از اولین زمینه‌های استفاده از فن‌آوری شارژ بی‌سیم (برق بی‌سیم) باشند. دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، دستگاه‌های پخش چند-رسانه‌ای و تلویزیون‌های قابل‌حمل… همه و همه به آداپتورهای شارژر مختلف با پروتکل‌های ارتباطی متفاوت نیاز دارند. بنابراین، برای تحقق هدف مشترک، یعنی شارژکردن، به تعداد زیادی واسط آداپتور مختلف نیاز خواهد بود. یک آداپتور یونیورسال بی‌سیم با زیرساخت و بوم‌سازگان قدرت‌مند می‌تواند این مشکل را برطرف کند. اگر چنین راه‌حلی در اتومبیل‌ها، کافه‌ها، رستوران‌ها، قطارها، هواپیماها، دفاتر و … موجود باشد، راحتی کاربر را افزایش می دهد.

    .

    آی.سی.هایی برای گوشی‌های تلفن همراه

    هر چند سال یک‌بار دستگاه‌های همراه با انجام بهبود ظاهری، و همچنین با افزودن بر توانایی‌ها و عملکردشان ارتقا می‌یابند. این موارد متضمن تغییر در مصرف انرژی مورد نیاز، اتصالات و درگاه‌های ارتباطی است. به همین دلیل است که معمولاً آداپتورها و شارژرهای جدید مورد نیاز هستند و آن‌هایی که منسوخ شده‌اند به مراکز بازیافت فرستاده می‌شوند. از میان برداشته‌شدن نیاز به آداپتورها و شارژرها و اتصالات مختلف مرتبط با آن‌ها، در کنار گسترش استفاده از فن‌آوری‌های شارژ بی‌سیم می‌تواند به کاهش ضایعات الکترونیکی کمک کند و دستگاه‌های تلفن همراه را با محیط زیست سازگارتر سازد.

    .

    شارژبی سیم باتری زباله الکترونیکی را به مقدار بسیار زیادی کم می کند

    .

    پیشرفت فن‌آورانه‌ی دستگاه‌های تلفن همراه همچنین شامل کاربرد نمایش‌گرهایی با وضوح 1080 پیکسل و عملکرد سه بُعدی است: این دستگاه‌ها به طور فزاینده‌ای به نمایشگرهای با وضوح بالا مجهز می‌شوند که توسط کنترل‌کننده‌های گرافیکی با کیفیت بالا و با پردازنده‌های چند‌هسته‌ای پشتیبانی می‌شوند تا عملکرد مورد نیاز را ارایه دهند. ادغام عملکردهای GPS سه‌بُعدی، فن‌آوری‌های صوتی و تصویری با تفکیک بالا (HD)، NFC، تلویزیون و بازی‌ها، نمونه‌های دیگری از چگونگی تکامل دستگاه‌های تلفن همراه است. اغلب این عملکردها انرژی بیش‌تری از باتری دستگاه طلب می‌کنند.

    منبع انرژی در دستگاه‌های همراه معمولاً یک باتری لیتیوم پلیمری است که چگالی انرژی آن، در طول سال‌ها تحقیق و توسعه و تکامل، به بیشینه‌ی میزان خود رسیده است. پیشرفت‌های فنی و کاربرد فلزات مختلف در باتری‌های لیتیوم باعث افزایش ظرفیت و طول عمر آن‌ها می‌شود، اما این چگالی انرژی برای تأمین نیازهای بالای انرژی تجهیزات روزآمد کافی نیست. البته، همزمان، باتری‌ها باید کوچک باقی بمانند تا نیازهای عملیاتی دستگاه‌های قابل‌حمل را برآورده کنند. از آن‌جا که ظرفیت باتری در واحد حجم به بیشینه‌ی خود رسیده است، یا به باتری با ظرفیت شارژ بیشتر احتیاج خواهیم داشت، و یا به شارژهای مکرّر بیش‌تری نیاز خواهد بود. اما، باتری‌های بزرگ‌تر باعث افزایش اندازه و هزینه‌های کلی دستگاه‌های کوچک‌تر می‌شوند. علاوه بر این، ظرفیت‌های باتری بزرگ‌تر نیز به فرآیند شارژ سریع‌تر نیاز دارند که برای حفظ عمر مفید باتری، به ترکیبات شیمیایی جدیدی نیاز دارد. در مجموع، به نظر می‌رسد که گزینه‌ی شارژ مکرر، گزینه بهتر است.

    فن‌آوری‌های MI و MR هر دو از «میدان مغناطیسی» برای انتقال انرژی استفاده می‌کنند. در هر دو فن‌آوری «جریانی» در یک «مدار تشدید» ایجاد می‌گردد که روان‌شدن آن باعث ایجاد یک «میدان مغناطیسی» برای انتقال انرژی می‌شود. مشخصات مغناطیسی تأثیر عمده‌ای در نحوه شکل‌گیری میدان الکترومغناطیسی دارد. «شارهای مغناطیسی» را می‌توان با بهره‌گیری از «سپرهای الکترومغناطیسی» (شیلدینگ) ترکیب و یا همسو کرد. طراحی هسته مغناطیسی نیز می‌تواند در نتیجه‌ی کار نقش داشته باشد. چگالی و مهار شار با افزایش «نفوذ‌پذیری» یا «پرمابیلیته»ی سپر الکترومغناطیسی بهبود می‌یابد. هزینه و ضخامت هنگام انتخاب چگونگی سیگنال مورد نظر بسیار مهم است. استقرار هم‌محور سیم‌پیچ‌های گیرنده و فرستنده در میدان مغناطیسی و فاصله بین این دو، میزان کارآمدی انتقال انرژی را تعیین می‌کنند. فاصله بیش‌تر بین سیم‌پیچ‌های فرستنده و گیرنده منجر به انتقال انرژی کمتری می‌شود. فرکانس تشدید، نسبت ابعاد سیم‌پیچ فرستنده به گیرنده، ضریب تزویج[8]، امپدانس سیم پیچ، اثر پوستی[9]، اجزای AC و DC و تلفات پراکنده و پارازیتی سیم‌پیچ از دیگر عواملی است که تأثیر عمده‌ای در چگونگی انتقال کارآمد انرژی دارند.

    .

    انتقال کارآمد انرژی

    اگر محورهای X ،Y و Z و زاویه نسبی بین سیم‌پیچ فرستنده و گیرنده بر هم بخورد، سبب بالارفتن تلفات و در نتیجه، تأثیر منفی بر بازده خواهد بود.

    الزامات WPC نحوه قرارگیری سیم‌پیچ گیرنده بر روی سیم‌پیچ فرستنده را تعیین می‌کند تا انتقال بهینه و کارآمد انرژی انجام شود. بر این اساس، کاربر باید استقرار محل سیم‌پیچ دستگاه قابل‌حمل خود را طوری انجام دهد که «ضریب تزویج» بین دو سیم‌پیچ بیشینه شود. ظاهراً استفاده از فناوری MR ، موقعیت‌یابی آزاد و گزینه استقرار یک یا چند دستگاه در میدان مغناطیسی بسیار کاربرپسندتر هستند. با این حال، اگر فاصله‌ی بین دستگاه‌های کوپل‌شده افزایش یابد، این روی بازده انتقال انرژی تأثیر می‌گذارد. بسته به نیاز، هزینه‌ها و محدودیت اندازه و ابعاد، می‌توان با استفاده از فناوری MI و MR راه‌حلی با یک یا چند سیم‌پیچ در نظر گرفت.

    .

    میدان های مغناطیسی در فن آوری های القای مغناطیسی و تشدید مغناطیسی

    .

    در فن‌آوری‌های MI مبتنی بر WPC و PMA ، انرژی می‌تواند در طیف وسیعی از فرکانس‌ها منتقل شود. فرکانس تشدید که در آن انتقال انرژی انجام می‌شود بر اساس امپدانس بار انتخاب می‌شود. بنابراین، ضریب بهره Q در مقایسه با راه‌حل‌های MR  نسبتاً پایین است. بازده مطلوب تنها در فرکانس‌ها و امپدانس‌های بارِ منتخب حاصل می‌شود.

    .

    کارایی بهینه

    با استفاده از فن‌آوریMR ، انرژی فقط در یک فرکانس تشدید خاص منتقل می‌شود. ضریب بهره Q بیش‌تر است و به همسان‌سازی شبکه‌ی امپدانس بسیار دقیق در گیرنده و فرستنده نیاز دارد. با استفاده از هر دو فن‌آوری MR وMI ، انحراف پارامترهای شبکه سازگاری باید دقیقاً کنترل شود، زیرا این امر تأثیر مستقیمی بر انرژی منتقل شده دارد. منطبق با WPC 1.1  می‌توان فرکانس تشدید را در بازه‌ی وسیعی از 100 تا 205 کیلوهرتز انتخاب کرد که مشابه PMA در بازه‌ی فرکانس از 277 تا 357 کیلوهرتز است. با این حال، بازه‌ی فرکانس اخیراً تغییر کرده و اکنون به ولتاژ منبع ورودی وابسته است.

    .

    نمودار تغییرات ضریب تزویج میان القاگرهای گیرنده و فرستنده بر اثر فاصله و جابجایی محور القاگرها نسبت به هم

    .

    ضریب‌بهره  Qی نامی برای این راه‌حل‌ها در محدوده‌ی 30 تا 50 قرار دارد. در راه‌حل‌های A4WP ، فرکانس تشدید و شبکه‌های امپدانس در گیرنده و فرستنده باید با هم تنظیم باشند، زیرا فرکانس ثابت است. در این‌جا، نسبت به راه‌حل‌های MI ، راه‌حل‌های MR به مقادیر  Qی بالاتر (50 تا 100) نیاز دارند.

    .

    تاثیرگیری انتقال نسبی جریان از ضریب بهره القاگرها به عنوان تابع انحراف از فرکانس تشدید

    .

    پیکربندی مدیریت نیرو[10]

    توسعه‌ی پیکربندی‌های مدیریت نیرو با کارایی بالا تأثیر عمده‌ای در اجرای راه‌حل‌های موفق MI و MR دارد. برای ایجاد جریان القایی در مدار تشدید در سمت فرستنده، باید تبدیل DC به AC انجام شود. با استفاده از فناوری MI ، از «وارونگر پل نیم‌موج»[11] یا پل تمام‌موج استفاده می‌شود. در فن‌آوری MR ، جریان از طریق تقویت‌کننده‌ی نیرو القا می‌شود. نوع و طبقه‌بندی این تقویت‌کننده‌ی نیرو بسته به عواملی چون: فرکانس، جریان بیکاری، بازده، اندازه‌ی فیزیکی، هزینه‌ی تمام‌شده و میزان یکپارچه‌سازیِ مورد نیاز می‌تواند متفاوت باشد. در طول روند تبدیل، باید به این موارد توجه شود: تلفات در «مدارهای فرمان گیت‌ها»[12] در هنگام کلیدگری و در زمان اشباع و هدایت، به کیفیت بایاس، به عملکرد دیودها و بالاخره به تلفات پارازیتی و پراکنده‌ای مانند «مقاومت سری معادل» (ESR) و جزء «خودالقایی سری معادل» (ESL) همه‌ی افزاره‌ها در جهت کاهش دادن‌شان. این‌ها چالش‌های اصلی در زمینه‌ی طراحی و ایجاد راه‌حل‌های یکپارچه با کارایی بالا هستند.

    بسته به ولتاژ ورودی و نوع طراحی، انتخاب فرآیند تأثیر عمده‌ای در بهینه‌سازی راه‌حل‌های یکپارچه دارد. چندین حلقه‌ی کنترل در سامانه وجود دارد که در آن‌ها پایداری کلِ مجموعه‌ی حلقه‌های کنترل تأثیر عمده‌ای بر عملکرد کلیِ راه‌حل منتخب دارد. عملکرد و کارایی مشابهی چه با فناوری MI و چه با MR از طریق «مدیریت توان موثر» قابل دستیابی است.

    برای اینکه انتقال انرژی با موفقیت انجام شود، فرستنده باید بتواند یک گیرنده را که به درستی با آن اتصال برقرار کرده را شناسایی کند و تشخیص دهد. در راه حل های WPC و PMA ، فرستنده به طور منظم برای جستجوی گیرنده «پینگ[13]»هایی صادر می‌کند. اگر این علایم تشخیص داده شوند، انتقال انرژی آغاز می‌شود. این راه‌حل‌ها از «مدولاسیون فرکانس ثابت[14]» برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. روش‌های دیگر دامنه، قدرت، جریان و مدولاسیون پهنای پالس (PWM)  است. اگر شبکه تطبیق بین فرستنده و گیرنده تحمل تغییر فرکانس بزرگ‌تری را داشته باشد، می‌توان از همه‌ی این گزینه‌ها استفاده کرد.

    از آنجا که شبکه‌های همسان‌سازی در راه‌حل‌های مبتنی بر A4WP–MR تطابق خیلی نزدیکی با یکدیگر دارند، در این‌جا نمی‌توان از مدولاسیون فرکانس استفاده کرد. اما، اگر بار ثابت باشد، می‌توان از مدولاسیون دامنه بهره برد. در صورتی که عملکرد گیرنده تحت تأثیر قرار نگیرد، از مدولاسیون جریان و مدولاسیون توان استفاده می‌شود. از آن‌جا که میزان بارگذاری در کاربردهای قابل‌حمل و همراه، بسته به عملکردهای مورد استفاده متفاوت است، تدارک راه‌حلی با روش‌های مدولاسیون فوق‌الذکر دشوار خواهد بود و همچنین از نظر هزینه-فایده و اندازه و ابعاد رضایت‌بخش نیست. A4WP  از بلوتوث یا ZigBee  به عنوان یک استاندارد ارتباطی استفاده می‌کند. این نوع تماس رادیویی از قبل در تلفن همراه وجود دارد. از همین فن‌آوری‌ها برای شناخت گیرنده‌های مختلف، به منظور انتقال انرژی به چندین دستگاه استفاده می‌شود. سایر روش‌های مشابه نیز موجود است.

    همچنین از ارتباط بین گیرنده و فرستنده برای اطلاع از وضعیت انتقال انرژی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، این که آیا هیچ «اشیا خارجی در میدان شارژ» (تشخیص اشیا خارجی FOD)[15] وجود دارند، و وضعیت اتصال و هم‌محور بودن آنتن‌ها نسبت به هم  (اطلاعات راهنمای هماهنگی AGI)[16] چیست. وجود اجسام غریبه مانند اشیای فلزی، بسته به میزان رسانایی، در یک میدان الکترومغناطیسی می‌تواند منجر به افزایش دما شود. این مشکل در هر دو روش MI و MR وجود دارد.

    برای به حداکثر رساندن کارایی فن‌آوری‌های القای مغناطیسی، نظارت دقیق بر ولتاژ و جریان در دو طرف فرستنده و گیرنده ضروری است. عملکردهای دیگر مانند اثرات ناشی از عدم‌انطباق امپدانسی و رفلکس یا بازگشت نیرو از بار، القای جریان و زمان‌سنجی میان مدولاسیون و دمدولاسیون و همچنین تأثیر آنها بر رگولاسیون برای حفظ ثبات سیستم و اطمینان از برقراری ارتباط موفق بسیار مهم است. الزامات اضافی شامل انطباق با الزامات قانونی زیست‌محیطی، و انتشار اختلالی امواج و مقررات رادیویی می‌تواند بر نوع طراحی و در نتیجه، بر کارایی کلی سامانه تأثیر بگذارد. بهترین راه حل برای یک کاربرد معیّن، همیشه بر اساس وظایف مورد نظر و عملکردِ مطلوب است. اگر برای استقرار دستگاه شارژشونده «هر موقعیت دلخواه» مورد نظر باشد و یا بارگیری همزمان چندین دستگاه در جهت‌های X ، Y  و Z مورد نظر باشد، فن‌آوری تشدید مغناطیسی ایده‌آل است. در صورت نیاز به سطح بالایی از کارایی و انطباق با استانداردها، راه‌حل‌های سازگار با WPC گزینه ایده‌آل است. با این وجود تردیدی وجود ندارد که یک راهکار چندحالته که به طور خودکار «کوپلاژ القاییِ مغناطیسی» یا «انتقال انرژی مبتنی بر تشدید» را تشخیص دهد، راه‌حل ایده آل را به دست می‌دهد.

    .

    مدارهای مجتمع

    شرکت IDT مدارهای مجتمعی، هم برای فن‌آوری‌های القای مغناطیسی و هم برای تشدید مغناطیسی، ارایه کرده است. مدارهای مجتمع القای مغناطیسی این شرکت نه تنها به الزامات WPC-(Q1) پاسخ می‌دهد، بلکه حتی فراتر از آن‌ها قرار دارد. این راهکارها برای هر دو روش انتقال نیرو بر فن‌آوری ریزپردازنده‌های پیشرفته استوار هستند و الکترونیک قدرت و هوشمندی را یک‌جا در خود دارند، تا تعامل میان فرستنده و گیرنده را به شکل موثر تنظیم کنند. آی.سی.های IDTP9020، IDTP9030، IDTP9035 و IDTP9036 الزامات WPC را پوشش می‌دهند. این آی.سی.ها تنها به تعداد اندکی افزاره‌های بیرونی نیاز دارند، امری که فهرست قطعات و ابعاد فیبر مدار چاپی را کوچک می‌کند.

    .

    راهکار شرکت آی دی تی برای انتقال هوشمند و بهینه انرژی میان فرستنده و گیرنده

    .

    راهکارهای IDT برای فن‌آوری تشدید مغناطیسی در آینده به آی.سی.های گیرنده و فرستنده بر اساس فن‌آوری «اینتل» برای «اولترابوک-اِکوسیستم» توسعه داده خواهند شد. اینتل و IDT در همکاری با یکدیگر در صدد هستند آی.سی.هایی برای شارژ بی‌سیم طراحی کنند. اینتل شرکت مذکور را انتخاب کرده تا یک «چیپ‌ست» فرستنده/گیرنده برای فن‌آوری شارژ خود بر اساس فن‌آوری تشدید مغناطیسی تدارک ببیند. اینتل و IDT مصمم به ارایه‌ی طراحی‌های شاخصی هستند که اولترابوک‌ها، رایانه‌های شخصی All–in–One (AiO)، گوشی‌های هوشمند و همچنین تجهیزات شارژ مستقل و منفرد را پوشش دهد.

    .

    .

    مطالب مرتبط:

    منبع تغذیه‌ای با کوپلاژ القایی

    ساخت یک نوسانگر پرقدرت فرکانس بالا با مدار پوش-پول

    .

    .

    .

    پانویس‌ها:

    [1] Magnetic Induction

    [2] Resonance Induction

    [3] TAM = Total Available Markt

    [4] WPC = Wireless Power Consortium

    [5] PMA = Power Matters Alliance

    [6] Alliance for Wireless Power (A4WP)

    [7] Ultrabook

    [8] Coupling Coefficient / Coupling Factor

    [9] Skin Effect

    [10] Power Management Architecture

    [11] Half-Wave Bridge Inverter

    [12] Gate Drivers

    [13] Ping

    [14] Fixed Frequence Modultion

    [15] FOD = Foreign Object Detection

    [16] AGI = Allignement Guidance Information

    .

    .

    www.etesalkootah.ir ||   2021-06-04 © 

    2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

    تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح “اتصال کوتاه دات آی آر” بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل “کلیک” به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح “www.etesalkootah.ir” بعنوان منبع مجاز است.

    .