sufinews1سنسور-خازن-الكترونيك-مقاومت-مدارات-برق-ميكروكنترولر-ربات-قطعات الكتروني صبحدم-sobhdam-مدارات الكتريكي-اطلاع رساني-تالار گفتمان

خداحافظ الكترونیك، سلام اسپینترونیك

گوردن مور(Gordon Moore)، در مقاله ی مشهور خود در آوریل 1965، در ژورنال Electronics، نوشت: "مدارهای مجتمع منجر به شگفتی هائی بزرگ همچون رایانه های خانگی - یا حداقل ترمینال های متصل به یك رایانه ی مركزی - كنترل های خودكار برای اتومبیل ها، و تجهیزات ارتباطی قابل حمل شخصی خواهند شد."

او با بررسی آینده ی صنعت چنین پیش بینی كرد كه، "قیمت های كاهش یافته ی یكی از جذابیت های الكترونیك مجتمع می باشد و این روند همچنان ادامه پیدا خواهد كرد تا آنجا كه تكنولوژی به سوی تولید توابع مداری بزرگ تر و بزرگ تر بر روی تنها یك لایه ی نیمه هادی حركت خواهد كرد. برای مدارات ساده، قیمت هر قطعه تقریبا نسبت عكس با تعداد قطعات خواهد داشت." این بیان به قانون مور شهرت یافت. با گذشت 42 سال از آن تاریخ، این قانون همچنان معتبر است. اما آیا 10 سال بعد از این نیز همین طور خواهد بود؟ جاستین رتنر (Justin Rattner)، مدیر تكنولوژی اینتل، در این مصاحبه به این سوال پاسخ خواهد داد.

سوال: قانون مور هم اكنون 42 ساله می باشد و همچنان معتبر است. اما آیا در حال نزدیك شدن به مزهای پایانی خود نمی باشد؟

رتنر: زمانی كه كسی می گوید كه قانون مور به مرزهای خود نزدیك می شود، من نگاهی به گذشته ی تاریخ صنعت می اندازم. بنده بیش از 30 سال در حال فعالیت در این صنعت بوده ام. برای مدت زیادی با قانون مور زندگی كرده ام. شما می دانید كه ما هیچ گاه نمی توانیم بگوئیم چه اتفاقی تا 10 سال بعد در تكنولوژی خواهد افتاد. و علت اینكه نمی توانیم از بیشتر از 10 سال جلو برویم این است كه مطمئن هستیم درست پس از پایان آن مدت زمانی، 10 سال دیگر را در پیش روی خواهیم داشت. اگر شما به فناوری 45 نانومتری ما نظری بیندازید، خواهید دید... تعداد مشكلاتی را كه ما در مورد قانون مور به عنوان یك قانون هدایتگر با آنها سروكار داشتیم خواهید دید.

چهار یا پنج سال پیش مردم می گفتند كه قانون مور را به سبب مشكل نشتی به نقطه ی پایان خواهند رساند. گذر به دی الكتریك با گیت High-K و ترانزیستورهای با گیت فلزی از ترانزیستورهای با گیت سیلیكونی منجر به كاهش چشمگیری در نشتی گشت. این تنها یك مثال برای این است كه نشان دهد چگونه ابتكاران فنی، چیزی را كه تصور می شد یك محدودیت اساسی است، تحت تاثیر قرار داد. و ابتكارات بسیاری از این دست وجود دارند كه من می توانم بیان كنم، هرچند هنوز آنها را به مرحله تولید نرسانده ایم.

بنابراین، آنچه می خواهم بگویم این است كه در 10 سال بعد، ترانزیستورهائی كه ما می خواهیم بسازیم شاید كوچكترین شباهتی به ترانزیستورهای امروزی نداشته باشند. این البته به معنای پایان قانون مور نیست.

سوال: اعلام چیپ 80 هسته ای نسل آینده، مثالی از آن تغییرات در طراحی ترانزیستورها می باشد؟

رتنر: دقیقا! شش یا هفت سال قبل، اینتل شروع به صحبت در مورد اینكه ما چگونه و با چه روش هائی با محدودیت های توان مقابله می كردیم، كرد؛ كه این روش ها افزایش كارائی را بسیار سخت می كرد چرا كه میزان توان و انرژی كه توسط این پروسسورها به صورت گرما تلف می شود، بیش از آن چیزی است كه ما بتوانیم به روشی قابل قبول از نظر هزینه آنها را خنك كنیم. بنابرای در سال 2001 در مورد این دیوار انرژی صحبت كردیم، و تصمیم گرفتیم تا روش جدیدی را در طراحی پروسور دنبال كنیم، كه شامل استفاده از پروسسورهای با بازده انرژی بالاتر و سپس ... یك پروسسور چند هسته ای می شد. در نتیجه ما هم اكنون پروسسورهای دو هسته ای و چهار هسته ای را داریم. و همچنین نوع هشت هسته ای و بیشتر از آن را خواهیم داشت.

سوال: و 16 و 32 تایی و غیره ؟

رتنر: در واقع، بنده تصور می كنم آنچه ما در آینده خواهیم دید سیر تكاملی در تعداد مختلف افزایشی در پروسسورها در خطوط مختلف تولید باشد. فكر می كنم رایانه های قابل حمل و رومیزی بطور نسبی تعداد هسته ی پائینی داشته باشند و به سمت 8، 12، و شاید 16 هسته ای حركت كنند. اما در مورد دسته ی بالاتر فكر كنم افزایش چشمگیری را شاهد باشیم، و این در واقع محرك و انگیزه ی اصلی برای طراحی پروسسور 80 هسته ای می باشد كه دارای قابلیت محاسباتی بسیار بالائی است.

سوال: آیا فكر می كنید آینده ای برای انجام محاسبات بدون سیلیكون وجود دارد؟

رتنر: خوب، این یك سوال بسیار هیجان انگیز است. می دانید كه در حال حاضر تصور اینكه سیلیكون به عنوان یك قطعه ی اساسی از ادامه ی راه خود باز خواهد ماند، بسیار سخت است. سیلیكون همانند یك ماده ی متنوع و پركاربرد است كه ما همچنان به دنیال كشف راه های جدیدی برای مهار كردن قابلیت های آن هستیم. برای مثال ما در حال ساخت دستگاه های نوری متنوعی از سیلیكون هستیم. در واقع، ما همین ماه پیش خیر از یك مادولاتور نوری سیلیكونی با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه دادیم. بنابراین هم اكنون ما یك سیگنال نوری را گرفته و آن را مادوله می كنیم، و داده ها را با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه در آن قرار می دهیم كه تقریبا بالاترین سرعتی است كه در بین تكنولوژی های مختلف وجود دارد. سیلیكون یك ماده ی بسیار قدرتمند است و فكر می كنم كه به عنوان یك عنصر اساسی در نیمه هادی ها باقی خواهند ماند. و همچنان كه به سوی طراحی های جدید ترانزیستور یا همان چیزی كه ما می گوئیم معماری ترانزیستور، گام برمی داریم ممكن است موادی را معرفی كنیم كه غیر سیلیكونی می باشند.

بنابراین، بنده در مورد ترانزیستورهای سطحی صحبت می كنم. ممكن است ما مواد دیگری را روی سطح ته نشین بكنیم و ترانزیستورهایی از مواد دیگر بسازیم یا ممكن است ابزارهائی بسازیم كه كه متكی به ویژگی های كوانتومی متفاوتی نسبت به بار الكترونیكی باشند. هر آنچه ما امروزه انجام می دهیم همچنان مدیون بار الكترونیكی می باشد، اما در واقع ما در حال جستجوی چیزهائی بر اساس برخی تاثیرات كوانتومی می باشیم. عموم مردم آن را اسپینترونیك می نامند (به خاطر "الكترونیك مبتنی بر اسپین"، اسپینترونیك مبتنی بر اسپین یك الكترون برای انتقال اطلاعات دیجیتال - 0 ها و 1 ها- می باشد). ممكن است كه اسپینترونیك یك طراحی برای نسل آینده ارائه دهد اگر ما بتوانیم به این موضوع دست یابیم كه چگونه می توان اثر اسپین را در مدارات كاربردی و دستگاه ها كنترل كرد.

سوال: آیا شما اسپینترونیك را به عنوان یك معادل برای محاسبات كوانتومی به كار می برید؟

رتنر: نه، نه، آنها دو چیز متفاوت می باشند. خوشحالم كه این سوال را پرسیدید. محاسبات كوانتومی در واقع نوع متفاوتی از محاسبات می باشد كه امروزه ما می دانیم بر اساس رفتار آماری یافت شده در فیزیك كوانتوم است. این نوع محاسبات برای برخی چیزها مفید و كاربردی خواهد بود اما برای خیلی از چیزهائی كه ما امروزه انجام می دهیم چندان مفید نخواهد بود.

سوال: من فكر می كنم برای محاسبات سنگین مفید می باشد نه برای محاسبات لپ تاپ ها و رایانه های رومیزی امروزی، درسته؟

رتنر: بله، درست است. آن روش پتانسیل بالائی برای برای مطالبت عظیم و سنگین موازی ارائه می دهد كه بسیار پر بازده است. اما تنها برخی مسائل می توانند توسط این نوع از محاسبات كه رایانه های كوانتومی انجام خواهند داد، حل شوند. آنچه من در مورد آن سخن می گویم، به بیان ساده استفاده از یكی از ویژگی های كوانتومی می باشد، مثل 1 بودن بار و 0 بودن رنگ. اسپین خصوصا جالب خواهد بود اگر ما بتوانیم این اثرات اسپینی را در دستگاه های جدید با انواع متفاوت كنترل كنیم، و اینتل در حال تحقیق بر روی آن می باشد. اگر به قانون مور برگردیم، ممكن است ما به نقطه ی پایانی برای الكترونیك مبتنی بر بار الكتریكی تا 10 یا 15 یا 20 سال آینده برسیم، هر چقدر هم كه طول بكشد بالاخره اتفاق خواهد افتاد. اما ما الكترونیك مبتنی بر بار را با یك سیستم مبتنی بر اسپین جایگزین می نمائیم. اگر شما بگوئید كه این پایان قانون مور خواهد بود، بنده نمی دانم. اما تا زمانی كه ما بتوانیم در مسیر بهبود كارائی و بازده انرژی و چگالی قدم برداریم شاید بتوانیم آن مرحله ی گذر را ایجاد كنیم.

سوال: حالا تمایل دارم به موضوع انتقال 40 گیگابیتی برگردم، كه با نام فوتونیك سیلیكونی شناخته می شود. ممكن است توضیح دهید فوتونیك سیلیكونی چیست؟

رتنر: حتما، افزایش سرعت انتقال داده از طریق سیم مسی دیجیتالی همینطور سخت و سخت تر می گردد. همانطور كه می دانید، روی یك بورد مداری سیم وجود دارد؛ آنها ممكن است در فاصله های زیادی از هم درون یك مركز داده یا حتی فراتر از آن قرار داشته باشند. همانطور كه هر كسی به خوبی آگاه است، مس ضرورتا از سیستم ارتباطات خارج شده است. هم اكنون فیبرهای نوری هستند كه كره زمین را به یكدیگر مرتبط كرده اند. در واقع، جایی كه من زندگی می كنیم شركت تلفن فیبرهای نوری را به درب منزل من آورده است. بنابراین ارتباطات راه دور از طریق آن میسر می شود. و همینطور نزدیك و نزدیك تر می شود، اما هزینه آن نیز نسبتا بالا است.

بنابراین دوباره، 4 تا 5 سال پیش ما شروع به بررسی امكان ساخت این ابزارهای اپتیكی پر بازده بر روی سیلیكون كردیم. و فوتودیتكتور (آشكارساز نور) های سیلیكون-ژرمانیم با كارائی بالا را ساختیم. ما مادولاتورها را با سرعت اولیه ی 10 گیگابیت بر ثانیه ساختیم و هم اكنون به سرعت 40 دست یافته ایم؛ ما همچنین مالتی پلكسرها دمالتی پلكسرها را ساختیم و سال پیش تكنولوژی به نام لیزر سیلیكونی هیبریدی را ایجاد كردیم - ما به واقع یك لیزر نوری الكتریكی را ساختیم. ما اكنون در نقطه ای قرار داریم كه دارای منابع نور، مادولاتورها، مالتی پلكسرها، دمالتی پلكسرها و آشكارسازها می باشیم. ما هم اكنون توانائی كامل دریافت و ارسال نوری به هم پیوسته را داریم، اما باید همه این ابزارها را با هم داخل یك چیپ قرار دهیم و آن چیزی است كه هم اكنون روی آن كار می كنیم. چیزی كه ما برای یك سال بعد یا بعد از آن برنامه ریزی كرده ایم ارائه ی یك ترانسیور (سیستم ارسال و دریافت) نوری كامل روی سیلیكون می باشد.

سوال: این تكنولوژی جدید چه زمانی در بازار در دسترس خواهد بود؟

رتنر: خوب، ممكن است كه تا اواخر این دهه ما محصولات فوتونیك سیلیكونی را در بازار داشته باشیم. اگر 2010 نشد، شاید 2011، اما فكر می كنم كه نزدیك هستیم.

سوال: مردم می خواهند بدانند ابزارهای محاسباتی آینده چه كاهائی انجام خواهند داد و چه زمانی طول می كشد تا انها را داشته باشند. برای هر چه رویائی تر كردن كاربردهای دهه ی بعدی بر روی چه الگوهائی كار می كنید؟

رتنر: ما به تمامی كابردها نظر داشته ایم، كه نیازمند حجم بالادی از قدرت محاسباتی برای كاربردی شدن و توسعه یافتگی می باشند. این با چیزی كه پیش از این در مورد آن صحبت می كردیم سازگار است، ساخت ماشین های چند هسته ای بسیار بالا مانند پروسسور 80 هسته ای... ما به دامنه ی گسترده ای از موارد نظر داریم مثل ردیابی كاربردی حركت، توانائی دوربین های ویدئوئی برای مشاهده ی آن چیزی كه شما انجام می دهید و تبدیل حركات شما به حركت یك انسان در یك رایانه. بنابراین همینطور كه شما دستان خود را حركت می دهید، فیگور موجود در رایانه نیز دستان خود را حركت می دهد، و اگر شما چشمك بزنید، فیگور رایانه ای نیز با چشمان خود چشمك خواهد زد. ما در نظر داریم تا تمام حالات چهره و تمام حركات بدن را بدست آوریم. احتمالا این كار می تواند پایه و اساس برای نسل آینده ی بازی ها بوده یا راهی برای آموزش رقص به دیگران می باشد. شریك مجازی شما یك رایانه خواهد بود.

كاربرد جالب توجه دیگر این است كه جایی كه ما یك ویدئوی زنده از یك مسابقه ی ورزشی مثل فوتبال را تنظیم می كنیم ، رایانه همه ی بازیكن ها را ردیابی و بازی را مشاهده می كند و بصورت خودكار تصویری مشخص نمایش می دهد. بنابراین شما می توانید بگوئید كه من فقط می خواهم شوت به دروازه ها را یا فقط ضربات پنالتی را تماشا كنم یا فقط می خواهم این بازیكن خاص را تماشا كنم و به من همه ی تصاویری را كه این بازیكن توپ را در اختیار دارد نشان ده. رایانه می تواند تمام این چیزها را بصورت خودكا انجام دهد. این كار البته نیازمند حجم انبوهی از محاسبات است: ردیابی تمامی بازیكنان، آنالیز حركات، و همه ی چیزهائی كه اتفاق می افتد. بنابراین، تا 5 سال آینده شاید یافتن این ویژگی در تلویزیون ها چندان غیرعادی نباشد. اینها چندین مورد از كاربردهای آن در آینده می باشد كه ما بر روی آنها كار می كنیم.

هم اكنون، ما همچنین در حال كار بر روی ابزارهای كمكی هستیم. ما آزمایشاتی بر روی تعدادی از تكنولوژی ها انجام داده ایم كه شما می توانید با خود حمل كرده و یا آنها زیر لباستان نگاه دارید. آنها ضربان قلب، تنفس، فعالیت فیزیكی شما و تمام موارد شما را كنترل می كنند. آنها اطلاعاتی در اختیار شما قار می دهند كه شیوه ی زندگی شما ا بهبود بخشیده و منجر به سلامتی بهتر خواهد شد یا در مورد یك وضعیت پزشكی به شما هشدار می دهد تا به یك پزشك مراجعه نمائید.

سوال: امروزه، ما برخی روبات های هیجان انگیز واقعی می بینیم كه مجهز به تشخیص تصویر و صحبت می باشند. برخی از آنها، به خصوص آنهائی كه برای سازمان دفاع طراحی شده اند، می توانند مانند یك موجود زنده راه بوند. آیا فكر می كنید عصر ترمیناتور نزدیك است یا عصر ماشین های هوشمند در حال آمدن است؟

رتنر: عصر ماشین های هوشمند، چیزی است كه شما گفتید؟ خوب، من فكر می كنم كه از چند جنبه جواب باید مثبت باشد. پلتفورم كمكی كه من داشتم در موردش صحبت می كردم ابعاد متنوعی دارد. همین حالا شما می توانید آن را در جیب خود قرار دهید یا روی كمربندتان ببندید یا چیزی شبیه به آن. آن تمام این داده ها را جمع آوری می نماید و نتیجه گیری می نماید. آن می تواند بگوید كه شما نشسته اید یا سر پا هستید، یا داخل خانه اید یا خارج از خانه، اینكه در حال بالا رفتن از پله ها یا پائین رفتن هستید، و سپس بر اساس آن می تواند تصمیمات بسیار دیگری در مورد اینكه شما در حال انجام چه كاری هستید بگیرد. منظور من این است كه، وقتی الگوهای فتاری شما را یاد بگیرد، می تواند بگوید شما در خانه هستید یا در سر كار، یا در حال رانندگی ماشین هستید یا ب روی كاناپه نشسته اید.

فكر می كنم این مجموعه ی كامل از محاسبات ادراكی می تواند منشا پیشرفت های سریعی باشد. تصور می كنم كه در طول دهه ی آینده یا بعد از آن دستگاه هائی وجود خواهد داشت، حال روبات باشند یا نه، كه دارای ادراكات محاسباتی بوده و یك فتار مشابه به انسان از خود به نمایش خواهند گذاشت. فكر می كنم این امر بطور قطع اتفاق خواهد افتاد.

منبع نامعلوم

+ نوشته شده در پنجشنبه سوم مرداد 1387ساعت 10:4 توسط |

معرفی میكروكنترلری قوی و 32 بیتی از PIC

میكروكنترلر های سری PIC32 -شاهكار جدید میكروچیپ

مشخصات هسته میكروكنترلر های سری PIC32 :

فركانس كاری تا 72 MHZ

دارای سرعت 1.5DMIPS / MHZ

دارای هسته M4K

دارای ساختار داخلی پنج مرحله ای

دارای معماری هاروارد , برای كاهش 40 ٪ كدهای تولیدی

دارای 32*32 ریجیستر كاربردی

دارای سیستیم پاسخدهی سریع به وقفه ها

اكثر دستورات فقط در یك سیكل اجرا میشوند

مشخصات حافظه , برنامه و كش میكروكنترلر های سری PIC32 :

دارای 512 KB حافظه برنامه - از نوع FLASH

دارای 12 KB حافظه بوت - از نوع FLASH

دارای 32 KB حافظه داده SRAM

دارای 4 كانال , كنترل سخت افزاری DMA

دارای 256 بایت حافظه كش , برای دستیابی سریعتر به حافظه FLASH

كنترلر قابل برنامه ریزی بردار وقفه

مشخصات جانبی میكروكنترلر های سری PIC32 :

دارای 2 ماژول UART داخلی

دارای 2 ماژول SERIAL PERIPHERAL INTERFACE) , SPI ) داخلی

دارای 2 ماژول I2C داخلی, به صورت MASTER و SLAVE

دارای 5 تایمر 16 بیتی داخلی , با قابلیت درست كردن تایمر 32 بیتی با دو تایمر 16 بیتی

دارای 5 ورودی CAPTURE داخلی

دارای 5 كانال PWM داخلی همراه با مقایسه كننده

دارای RTC داخلی (محاسبه زمان و تاریخ و تنظیم آلارم)

دارای پورت پارالل 16 بیتی داخلی , با قابلیت اتصال به QVGA و حافظه خارجی

دارای پورت JTAG برای برنامه ریزی برنامه FLASH و FUSE BITS و LOCK BITS

دارای دیباگر دو سیمه

مشخصات آنالوگ میكروكنترلر های سری PIC32 :

دارای 16 كانال آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی داخلی , دقیق و سریع

دارای نرخ تبدیل 400 K در هر ثانیه , حتی در زمان SLEEP هم می تواند عملیات تبدیل را انجام دهد.

دارای 2 مقایسه گر آنالوگ داخلی

دارای ولتاژ رگلاتور داخلی

دارای 2 مد اسیلاتور داخلی , 8 مگاهرتز و 32 كیلو هرتز

دارای مقاومتهای PULL-UP داخلی

مد مدیریت توان در میكروكنترلر های سری PIC32 :

دارای سه مد IDLE و DREAM و SLEEP برای كاهش جریان

دارای ولتاژ كاری بین 2.5 تا 3.6 ولت , ولتاژ كاری پایه های I/O هم می تواند 5 ولت باشد

دارای 2 مد ریست POR و BOR

نوع بسته بندی در میكروكنترلر های سری PIC32 :

این میكروكنترلر ها در بسته های TQFP و به دو صورت 64 پایه و 100 پایه عرضه می شوند

http://www.signals.ir/

+ نوشته شده در دوشنبه سوم تیر 1387ساعت 10:4 توسط |

تكنیك پالس : نوسان ساز های سینوسی

نوسان ساز های سینوسی کاربرد گسترده ای در الکترونیک دارند.این نوسان سلز ها منبع حامل فرستنده ها را تامین می کنندوبخشی از مبدل فرکانس را در گیرنده های سوپر هیترودین تشکیل می دهند.نوسان ساز ها در پاک کردن وتولید مغناطیسی در ضبط مغناطیسی و زمانبندی پالسهای ساعت در کار های دیجیتال به کار می روند.بسیاری از وسایل اندازه گیری الکترونیکی مثل ظرفیت سنج ها نوسان ساز دارند.

نوسان ساز های سینوسی انواع مختلفی دارند اما همه آنها از دو بخش اساسی تشکیل می شوند:

بخش تعیین کننده فرکانس که ممکن است یک مدار تشدید یا یک شبکه خازن مقاومتی باشد.مدار تشدید بسته به فرکانس لازم می تواند ترکیبی از سلف و خازن فشرده طولی ازخط انتقال یا تشدید کننده حفره ای باشد.البته شبکه های خازن مقاومتی فرکانس طبیعی ندارندولی می توان از جابه جایی فاز آنها برای تعیین فرکانس نوسان استفاده کرد.

نوسان ساز های سینوسی انواع مختلفی دارند اما همه آنها از دو بخش اساسی تشکیل می شوند:

دوم بخش نگهدارنده که انرژی رابه مدار تشدید تغذیه می کند تا آن را در حالت نوسان نگه دارد.بخش نگه دارنده به یک تغذیه نیاز دارد. در بسیاری از نوسان ساز ها این قسمت قطعه ای فعال مثل یک ترانزیستور است که پالسهای منظمی را به مدار تشدید تغذیه می کند.

شکل دیگری از بخش نگهدارنده تشدید نوسان ساز یک منبع با مقاومت منفی یعنی قطعه یا مداری الکترونیکی است که افزایش ولتاز اعمال شده به آن سبب کاهش جریان آن می شود. قطعات نیمه رسانا یا مدار های متعددی وجود دارند که دارای چنین مشخصه ای هستند.

سه دسته مشخص از نوسان ساز ها را می توان دسته بندی کرد که در ادامه این مقاله توضیح خواهم داد:

نوسان ساز های فید بک مثبت

ابتدا بهتر می دانم تا کمی در باره فید بک توضیح بدهم

به طور کلی هر سیستم دارای ورودی و خروجی می باشد حا لا اگر بنا به هر علتی مقداری از خرو جی را با ورودی ها ترکیب کرده و وارد یک سیستم کنیم به این کار فید بک گفته می شود که کار برد های فراوانی در دنیای تکنولوژی دارد برای نمونه از فید بک برای کنترول فرایند یک سیستم استفاده می شود مثلاَ در هنگام راه رفتن شما یک سیستم(خیلی مدرن) هستید که اطلاعات را با چشم خود گرفته و به مغز می فرستید ودر آنجا پردازش شده تصمیم می گیرید که چه کار کنید اما در مورد فید بک مثبت با ید بگویم که دو نوع فید بک را می توان در نظر گرفت منفی و مثبت. در فید بک مثبت که یک مثال جالب از آن را در بالا برایتان بیان کردم هدف اغلب کنترول یک فرایند است یک مثال دیگر فرض کنید یک ظرف از مایعی که در حال جوشیدن است در تماس با یک منبع گرما مثل شعله گاز قرار دارد با گرم شدن بیش از حد مایع از ظرف بیرون می ریزد وآتش را کم می کند و دمای مایع را کاهش می دهد وبا کاهش دمای ما یع آتش دوباره احیا می شود ومایع دو باره گرم شده وسر ریز می کند و دوباره ... اما در فید بک مثبت خرو جی به ورودی اضافه می شود واز فید بک مثبت به همین دلیل برای تشدید استفاده می شود همان مثال قبل را در نظر بگیرید با یک مایع آتشزا این بار با گرم شدن مایع و سر ریز آن آتش شدشدتر می شود وهمین طور تا آخر.

نکته مهم این است که در دنیای مادی همه چیز روبه میرایی و مردن میرود (ای روزگار نا مراد)وچیز هایی مثل اصطکاک همیشه(بعضی موقع های بیشتر)مزاحم هستند در باره نوسان هم میرایی باعث کاهش دامنه نوسان و از بین رفتن آن می شود بنا براین از فید بک مثبت برای جبران این میرایی استفاده می کنیم.

انواع مختلفی از نوسان ساز ها که از فید بک مثبت استفاده می کنند وجود دارد.

نوسان ساز هارتلی

این نوسان ساز نمونه ای از نوسان ساز های فرکانس پایین است که با استفاده از مدار فرکانس را تعیین می کند ویک ترانزیستور نیز تامین کننده پالس های نگه دارنده است.مدار شکل زیر یک تقویت کننده امیتر مشترک را نشان می دهد که مدار بین کلکتور و بیس آن متصل شده است سر وسط سلف به طور موثر به امیتر متصل شده است (مقاومت منبع تغذیه برابر صفر فرض می شود). تقویت کننده امیتر مشترک سیگنال ورودی خود را معکوس می کند و سیگنال خروجی آن با سر وسط زمین شده سلف قبل از اعمال به بیس معکوس می شود.در نتیجه در این مدار ورودی را خود تقویت کننده تا مین می کند. یعنی فید بک مثبت قابل تو جهی که وجود دارد باعث ایجاد نوسان می شود و دامنه سیگنال (در فر کانس تشدید ) به سرعت افزایش می یابد.پالسهای ناشی از جریان بیس را پر می کنند در نتیجه جهت ولتاژ تو لید شده بیس را به طور منفی بایاس می کند با افزایش دامنه سیگنال ولتاز دو سر نیز زیاد می شود تا به حالت تعادل بر سد. حالت تعادل زمانی روی می دهد که اتلاف مدار ناشی از بار شدن خروجی مقاومت اهمی و جریان بیس با انرژی وارد شده از کلکتور به این خازن برابرشود.در این شرایط نهایی ترانزیستور می تواند به خوبی در بیشتر قسمتهای سیکل قطع باشد ودر هر قله مثبت بیس پالس ناگهانی به جریان بیس (وجریان کلکتو)اعمال شود.در فاصله زمانی بین دو فله متوالی از طریق شروع به تخلیه می کند. اما اگر یک ثابت زمانی در مقایسه با زمان تناوب نوسان بزرگ باشد مقدار کمی از ولتاژ دو سر در این فاصله زمانی از بین می رود و می توان را به عنوان یک منبع ثابت بایاس منفی در نظر گرفت . در بسیاری از نوسان ساز ها از این روش بایاس کردن استفاده می شود. این روش دارای مزیت جبران سازی برای هر گونه افت دامنه نوسان در اثر افزایش بار خروجی یا افت ولتاژ منبع تغذیه است.کاهش دامنه نوسان باعث کاهش بایاس می شود به طوری که ترانزیستور پالس های جریان بزرگتری برای ثابت نگه داشتن دامنه می گیرد.

نو سان ساز کلپیتس

نکته مهم در شکل بالانیاز به وجود سه اتصال میان مدار تنظیم شده و ترانزیستور برای ایجاد فید بک مثبت است. امیتر به سر وسط سلف متصل می شود ولی می توان آن را به صورت معادل با استفاده از دو خازن برابر به طور سری مانند شکل بعد به شاخه خازنی مدار متصل کرد.در این نوسان ساز از یک فت اتصالی با مقاومت در مدار درین استفاده شده و مدار با خازن به در ین متصل شده است. بنا بر این مدار بر خلاف تغذیه مستقیم شکل اول به طور موازی تغذیه می شود.

خازن های تعیین کننده فرکانس و با خازن های ورودی و خروجی ترانزیستور موازی هستند و در نتیجه این خازنها در تعیین فر کانس نوسان نیز تاثیر دارند. با بزرگتر کردن و تا حد امکان تاثیر این خازنها به حد اقل می رسد.از سوی دیگر اگربه نوسانی با فر کانس بالا نیاز باشد خازنهای تنظیم باید خیلی کوچک باشند. در این موارد می توان از خازنهای ورودی و خروجی ترانزیستور به جایواستفاده کرد. یک خازن متغییر کوچک مانند شکل سوم برای تنظیم به دو سر سلف متصل می شود. در این مدار نیز که با پالسهای جریان گیت شارژ و از طریق تخلیه می شود به طور خود کار بایاس لازم را تامین می کند. برای آنکه امکان زمین شدن سر متغییر خازن (و در نتیجه بیس ترانزیستور) وجود داشته باشد یک چوک با امپدانس زیاد در فر کانس کار به مدار امیتر افزوده می شود.

هر سه نوسان ساز بالا که شرح دادم در کلاس برای دامنه های نوسان بزرگ عمل می کنند. برای به دست آوردن شکل موج سینوسی خروجی را باید از مدار گرفت. مثلا با سیم پیچی که مانند شکل اول و دوم به طور القایی به مدار متصل می شود.اگر خروجی از خود ترانزیستور گرفته شود مثلا از مقاومتی در مدار امیتر یا سورس قطار پالسی با فر کانس تکراری برابر با فرکانس تشدید به دست می آید.

نوسان ساز راینارتز

این نوسان ساز چون زیاد در گیرنده های ترانزیستوری استفاده می شود باید حتما در بارش می نوشتم.در این مدار فید بک مثبت با اتصال مدار کلکتور به مدار امیتر با القای متقابل وتامین می شود. و هر دوبه مدار تعیین کننده فرکانسنیز متصل هستند. این نوسان ساز به روش تقسیم ولتاژ پایدار می شود ولی همانطور که نشان داده شده است اثر بازوی پایینی مقسم ولتاژ باید با خازن کم مقاومتی خنثی شود تا سیگنال تولید شده در دوسرمستقیما بین بیس و امیتر اعمال شود . در نگاه اول به نظر می رسد که بخش تعیین کننده فرکانس در نوسان ساز راینرتز چهار اتصال دارد ولی اتصال مثبت و منفی منبع تغذیه در واقع مشترک هستند زیرا امپدانس منبع در فرکانس نوسان ناچیز است یا بهتر است که چنین باشد.

نوسان ساز کنترل شده کریستالی

و اما از همه مهمتر که حتما باید در باره ا ش بدانید این مورد است چون در بعضی کاربرد ها لازم که نوسان ساز پایداری فرکانسی زیادی داشته باشد یعنی یک فر کانس ثابت را بدون وابستگی به عوامل دیگر تولید کند مثل منبع موج حامل در فرستنده ها اگر کنترل تلویزیون را دیده باشید احتمالا یک قطعه مکعبی زرد رنگ(کریستال) را در آن دیده اید یا مدار تلویزیون یا بعضی رادیو ها واز دیگر جاهایی که این نوسان ساز به کار می رود منابع تولید کننده پالسهای ساعت در کامپیوتر ها و سیستم های دیجیتال است . روش رایج برای به دست آوردن پایداری فرکانسی لازم استفاده از کریستال پیزوالکتریک برای کنترل فرکانس نوسان است .چنینکریستالهایی(بسته به ابعاد و شکلشان)دارای فرکانس تشدید طبیعی هستنددر عمل کریستال بین دو صفحه فلزی نصب می شود که اتصال الکتریکی با کریستال را ایجاد می کند . را ه های متعددی بزای اتصال کریستال به مدار نوسان ساز وجود دارد.که یک نمونه از آن در شکل بعدی آمده است در این شکل کریستال بین کلکتور و بیس ترانزیستور وصل شده تا نوسان ساز کلپیتس را تشکیل دهد . خازنهای داخلی کلکتور بیس و بیس امیتر فید بک مثبت را تامیین می کنند. مدار کلکتور نیازی به تنظیم ندارد سیم پیچ ثانویه ترانسفور ماتور نقطه ی خروجی را ایجاد می کند.

نوسان سازهای مقاومت منفی

همان طور که گفتم اگریک مدار تشدید به منبعی با مقاومت منفی مناسب متصل شود نوسان خواهد کرد. که تفاوت آن با نوسان ساز هایی که قبلا گفتم این است که تنها به دو اتصال به بخش تعیین کننده فرکانس نیاز دارد.منظور از مقاومت منفی قطعه ای است که مشخصه انقالی آن(نمودار ولتاژ _جریان) حد اقل در یک محدوده ی کو چک شیب منفی داشته باشد یعنی با افزایش ولتاژ لا اقل در بعضی از ناحیه های ولتاژی جریان آن کاهش یابدویا با افزایش جریان ولتاژ آن کاهش یابد.این عنصر می تواند یک قطعه خواص یا یک مدار باشد که یکی با کلی فکر طراحی کرده.

برای استفاده از یک مقاومت منفی در یک نوسان ساز از این نوع باید مقدار مقاومت منفی برابر مقدار مقاومت مثبت مدار تشدید متصل به آن باشد.

چون اصولا چیزی که باعث میرایی دامنه نوسان می شود مقاومت مثبت است(ای عنصر مزاحم)و تمام این قصه ها که گفتیم خلا صه اش این بود که چه طور این میرایی را جبران کنیم حا لا یک عنصر مطلوب مثل مقا ومت منفی را داریم که اثر میرایی مقاومت مثبت را از بین می برد.

دیود تونل

یکی ازقطعات نیمه رسانا که مشخصه اش یک مقاومت منفی را نشان می دهد دیود تونل است . این قطعه یک دیود است که غلظت ناخالصی درآن بسیار زیاد وپیوند آن بسیارنازک است. شکست در دیود تونل در مقاذیر بایاس معکوس خیلی پایین اتفاق می افتد و در نتیجه ناحیه ی مقاومت معکوس زیاد وجود ندارد.شیب منفی در بایاس مستقیم کم معمولا بین0.1 تا 0.3 ولت ایجاد می شود.(از این جا به بعد چند خط حرف بیخود...)_این مشخصه جالب و عجیب ومفیدو..به دلیل نفوذ در سد پتانسیل در پیوند با الکترونهایی که انرژی کافی برای عبور از این سد ندارند به وجود می آید. این اثر معروف به اثر تونل در فیزیک کلاسیک غیر قابل توجیه است ولی با مکانیک کوانتومی قابل توضیح است . دیود های تونل را می توان باظرفیت خیلی کمی تولید کرد و نوسان ساز هایی که با آن کار می کنند در فرکانسهای چند مگا هرتزی قابل ساخت هستند برای به دست آوردن بیشترین مقدار خروجی (یا همان به قول دانشجویان متعال برق ماکزیمم سویینگ متقارن) باید نقطه کار در وسط ناحیه مقاومت منفی قرار داده شود واضح است که دامنه خروجی کمتر از یک ولت می باشد.

نوسان ساز پوش_ پول

مشخصه مقاومت منفی را می توان از یک مدار دو ترانزیستوری نیز به دست آورد. نمونه این مدار در شکل زیر نشان داده شده است که اساس آن از یک ملتی ویبراتور استابل تشکیل می شود.اگر ترکیب وجود نداشته باشد شکل موج مربعی خروجی در هر دو کلکتور تولید خواهد کرد و ترانزیستورهابه طور متناوب بین قطع و اشباع تغییر وضعیت خواهند داد. وجود مدار تنظیم شده این عملکرد را اصلاح می کند زیرا سلف در فرکانس های پایین مسیری با امپدانس کم میان کلکتور ها ایجاد می کند در حالی که خازنها این کار را در فرکانس های بالا انجام می دهند که هر دو عملکرد معمولی مولتی ویبراتور را تحت تاثیر قرار خواهد داد عملکرد مدار منطبق بر فرکانس تشدید مدار تنظیم شده است که در آن مدار تنظیم شده بیشترین امپدانس را دارد و در نتیجه خروجی مدار سینوسی است در این فرکانس مقاومت موثر میان کلکتورها تقریبا برابر است که قابلیت هدایت متقابل ترانزیستور هاو تضعیف مدار های تزویج میان ترانزیستور هاست . یکی از این مدار های تزویج است ولی با خازن ورودی موازی است و این امر می تواند در تضعیف مدار تاثیر بگذارد . برای ایجاد نوسان باید مقاومت دینامیکی مدار بیشتر از باشد.

http://www.signals.ir

+ نوشته شده در جمعه سوم خرداد 1387ساعت 10:4 توسط |

اسیلاتور کریستالی

یک اسیلاتور کریستالی مداری الکترونیکی است که از رزونانس مکانیکی یک کریستال در حال لرزش پیزوالکتریکی بهره می برد تا سیگنال الکتریکی با فرکانس بسیار دقیقی بوجود آورد. این فرکانس معمولا برای داشتن حسی از زمان (مانند در ساعت های مچی کوارتز) استفاده می شود تا سیگنال ساعتی پایدار برای مدارت مجتمع دیجیتال فراهم کند و نیز فرکانس ها را در فرستنده های رادیویی پایدار (Stable) کند.

استفاده از تقویت کننده و فیدبک فرم دقیقی از یک اسیلاتور الکترونیکی است. به کریستال استفاده شده در آن برخی مواقع "کریستال زمان سنجی (timing crystal)" گفته می شود. در دیاگرام های شماتیکی، گاهی کریستال را با XTAL نمایش می دهند.

فهرست
- کریستال های برای اهداف زمان سنجی
- کریستال ها و فرکانس
- رزونانس سری یا موازی
- فرکانس های ساختگیSpurious frequencies
- یادداشت

کریستال های برای اهداف زمان سنجی

یک کریستال 4MHz کوچک کوارتز که داخل پکیج هم اندازه ی خود (HC-49/US) واقع شده است

یک کریستال جامدی است که در آن اجزای تشکیل دهنده، اتم ها، مولکول ها، یا یون ها در یک ترتیب منظمی بسته بندی شده اند و الگوی تکراری خود را در هر سه بعد فضایی گسترش می دهند.
تقریبا هر چیزی که از مواد الاستیک ساخته شده می تواند مانند کریستال مورد استفاده قرار گیرد، با ترنسدیوسرهای (مبدل ها) متناسب، زیرا تمامی اجسام دارای فرکانس رزونانس طبیعی لرزش هستند. برای مثال، فولاد الستیسیته بالایی دارد و سرعت صوت در آن بالاست. این اغلب در فیلترهای مکانیکی، قبل از کوارتز، استفاده می شد. فرکانس رزونانس به اندازه، شکل، الاستیسیته و سرعت صوت در آن ماده بستگی دارد. کریستال های فرکانس بالا معمولا به شکل صفحه مستطیلی ساده ای بریده می شوند. کریستال های فرکانس پایین، مثل آن هایی که در ساعت های دیجیتالی استفاده می شود، به شکل یک دیاپازون (tuning fork) بریده می شوند. برای کاربردهایی که زمان سنجی بسیار دقیقی نمی خواهند از یک رزونانس کننده سرامیکی ارزان به جای کریستال کوارتز استفاده می شود.

وقتی که یک کریستال کوارتز به طور صحیح بریده و سوار شد، می توانیم با قرار دادن آن در یک میدان الکتریکی (اعمال ولتاژ به الکترودی نزدیک یا روی کریستال) باعث خم شدن آن شویم. این ویژگی به نام پیزوالکتریک بودن (piezoelectricity) معروف است. وقتی میدان برداشته شود، کوارتز با بازگشت به شکل اولیه اش یک میدان الکتریکی تولید می کند که این می تواند یک ولتاژ تولید کند. این رفتار کریستال کوارتز شبیه مداری متشکل از یک سلف، خازن و مقاومت (RLC Circuit) با فرکانس رزونانسی دقیق است.

کوارتز مزیت دیگری نیز دارد و آن کم بودن تغییرات اندازه آن با تغییرات دما است. لذا فرکانس رزونانس صفحه ی مان که به اندازه ی آن وابسته است، تغییر چندانی نمی کند. این یعنی که ساعت کوارتز، فیلتر یا اسیلاتر دقیق خواهد ماند. برای کاربردهای حساس اسیلاتور کوارتز در ظرفی که دمای آن کنترل شده است (به نام اجاق کریستال crystal oven) سوار می شود، و همچنین می تواند روی جذب کننده های ضربه shock absorbers ، که برای جلوگیری از اختلال هایی که ناشی از لرزش های مکانیکی خارجی است، قرار بگیرد.

کریستال های کوارتز زمان سنجی برای فرکانس های از ده ها کیلوهرتز تا ده ها مگاهرتز ساخته می شوند. سالانه بیشتر از دو میلیارد (2×109) کریستال تولید می شود. اکثر آن ها برای استفاده در ساعت های مچی، ساعت ها، و مدارات الکترونیکی هستند. هر چند، کریستال کوارتز داخل ابزارهای تست و اندازه گیری مثل شمارنده ها، سیگنال ژنراتورها و اسیلوسکوپ ها نیز پیدا می شود.

کریستال ها و فرکانس

مدار اسیلاتور کریستالی نوسان را با گرفتن سیگنال ولتاژی از رزونانس کننده ی کوارتز، تقویت آن و فیدبک کردن آن به رزونانس کننده، نگه می دارد. سرعت خم و راست شدن کوارتز فرکانس رزونانس است و توسط برش اندازه کریستال تعیین می شود.

یک کریستال معمول زمان سنجی از دو صفحه ی رسانا با یک برش (slice) یا دیاپازونی از کریستال کوارتز که بین آنها ساندویچ شده تشکیل شده است. هنگام راه اندازی به مدار حول کریستال سیگنال نویز اتفاقی ac اعمال می شود و کاملا بسته شانس کسر اندکی از آن در فرکانس رزونانس کریستال خواهد بود. بنابراین کریستال شروع به نوسان کردن همگام با آن سیگنال می کند. اسیلاتور سیگنال خروجی از کریستال را تقویت می کند و لذا فرکانس کریستال محکم تر می شود و سرانجام خروجی غالب اسیلاتور را شامل می شود. فرکانس طبیعی در مدار و در کریستال کوارتز تمام فرکانس های ناخواسته را فیلتر می کند.

یکی از مهمترین خصوصیات اسیلاتورهای کریستالی کوارتز این است که نویز در فاز بسیار کمی نشان می دهند. به زبانی دیگر سیگنال تولیدی آن ها یک تون خالص (pure tone) است. این آن ها را در مخابرات پر کاربرد می کند، جایی که سیگنال های پایدار مورد نیاز هستند. و همچنین در وسایل علمی که مرجع دقیق زمانی مورد نیاز است.
فرکانس خروجی یک اسیلاتور کوارتز یا فرکانس اصلی رزونانس آن یا یک ضریبی از فرکانس رزونانس آن به نام فرکانس اور تون (overtone) است.

Q (ضریب کیفیت) معمول برای یک اسیلاتور کوارتز بین 10^4 تا 10^6 تغییر می کند. Q ماکزیمم برای یک اسیلاتور کوارتز بسیار پایدار می تواند به اینگونه تقریب زده شود که f فرکانس رزونانس به MHz است: Q = 1.6 × 107/f
تغییرات محیطی دما، رطوبت، فشار و لرزش می تواند فرکانس رزونانس یک کریستال کوارتز را تغییر دهد اما طراحی های گوناگونی وجود دارند که این اثرهای محیطی را کاهش می دهند. این ها شامل TCXO، MCXO و OCXO هستند مه در یادداشت توضیح داده شده اند. این طرح ها (به ویژه OCXO) وسایلی با پایداری کوتاه مدت عالی ایجاد می کنند. محدودیت هایی که در پایداری کوتاه مدت وجود دارد عمدتا به دلیل نویز اجزای الکترونیکی در مدار اسیلاتور است. پایداری بلند مدت با پیری کریستال محدود می شود.

به دلیل پیری و فاکتورهای محیطی چون دما و لرزش، نگه داشتن فرکانس آنها درون یک از 10^-10 فرکانس نامی آن ها، حتی برای بهترین اسیلاتورهای کوارتز، بدون تنظیم مستمر بسیار سخت خواهد بود. به همین علت اسیلاتورهای اتمی (atomic oscillators) برای کاربردهایی که نیاز به پایداری و دقت بهتری دارند استفاده می شوند.
اگر چه کریستال ها می توانند برای هر فرکانس رزونانسی ساخته شوند، به دلیل محدودیت های فنی، در عمل مهندسان مدار اسیلاتور کریستالی در حوالی فرکانس های استاندارد کمی طراحی می کنند مانند 10MHz، 20MHz و 40MHz. استفاده از مدار های مقسم فرکانس، چند برابر کننده ی فرکانس و phase locked loop برای سنتز کردن (ساختن) هر فرکانس دلخواه از فرکانس مرجع امکان پذیر است.

مراقب باشید و تنها از یک اسیلاتور کریستالی در طراحی مدارات خود استفاده کنید تا از وقوع نمونه های ظریفی از خطاهای خودپایداری در الکترونیک (metastability in electronics) جلوگیری کنید. اگر این ممکن نیست تعداد کریستال اسیلاتورهای مجزا (PLLها) و دامنه های ساعتی متحد با آن های بایستی به شدت کم شوند با تکنیک هایی چون نصف کردن کلاک (Clock) موجود به جای استفاده از یک منبع جدید کریستالی. هر منبع مجزای کریستالی باید دقیقا توجیه شود زیرا هر کدام حالت های خطای محتمل غیر قابل رفعی را به علت برهم کنش چند کریستالی در وسیله، ایجاد می کنند

Series or parallel resonance
A quartz crystal provides both series and parallel resonance. The series resonance is a few kHz lower than the parallel one. Crystals below 30 MHz are generally operated at parallel resonance, which means that the crystal impedance appears infinite. Any additional circuit capacitance will thus pull the frequency down. For a parallel resonance crystal to operate at its specified frequency, the electronic circuit has to provide a total parallel capacitance as specified by the crystal manufacturer.
Crystals above 30 MHz (up to >200 MHz) are generally operated at series resonance where the impedance appears at its minimum and equal to the series resistance. For this reason the series resistance is specified (<100 Ω) instead of the parallel capacitance. For the upper frequencies, the crystals are operated at one of its overtones, presented as being a fundamental, 3rd, 5th, or even 7th overtone crystal. The oscillator electronic circuits usually provides additional LC circuits to select the wanted overtone of a crystal.
Spurious frequencies
For crystals operated in series resonance, significant (and temperature-dependent) spurious responses may be experienced. These responses typically appear some tens of kHz above the wanted series resonance. Even if the series resistances at the spurious resonances appear higher than the one at wanted frequency, the oscillator may lock at a spurious frequency (at some temperatures). This is generally avoided by using low impedance oscillator circuits to enhance the series resistance difference.

Notation

On electrical schematic diagrams, crystals are designated with the class letter "Y" (Y1, Y2, etc.) Oscillators, whether they are crystal oscillators or other, are designated with the class letter "G" (G1, G2, etc.) (See IEEE Std 315-1975, or ANSI Y32.2-1975) On occasion, one may see a crystal designated on a schematic with "X" or "XTAL", or a crystal oscillator with "XO", but these forms are deprecated

Crystal oscillator types and their abbreviations:
MCXO — microcomputer-compensated crystal oscillator
OCVCXO — oven-controlled voltage-controlled crystal oscillator
OCXO — oven-controlled crystal oscillator
RbXO — rubidium crystal oscillators (RbXO), a crystal oscillator (can be a MCXO) synchronized with a built-in rubidium standard which is run only occassionally to save power
TCVCXO — temperature-compensated voltage-controlled crystal oscillator
TCXO — temperature-compensated crystal oscillator
ATCXO — analogue temperature-compensated crystal oscillator
VCXO — voltage-controlled crystal oscillator
TSXO — temperature-sensing crystal oscillator, an adaptation of the TCXO

http://www.signals.ir/

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت 1387ساعت 10:4 توسط |

بـررسی سـاختـمـان داخـلی و عملکرد ام.ار.آی.

ام.ار.آی.‏ (تصویر برداری تشدید مغناطیسی) روش تولید تصاویر با جزییات کامل از بافت ها و ارگان های بدن بدون استفاده از پرتوهای ایکس و پرتوهای یونیزه شده میباشد که همین مزیت است

که سبب شده آن را از عکس برداری به کمک اشعه ایکس متمایز سازد.در زمان گذشته این گونه تصویر برداری از بافت را NMRI (تصویر برداری تشدید مغناطیسی هسته ای) مینامیدند چراکه در اوایل از پرتوهای یونیزه شده هسته ای جهت عکس برداری استفاده میشد اما بعد از گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی این پرتوهای یونیزه شده حذف شده و دستگاه به ‏ ام.ار.آی.‏ تغییر نام داد.دستگاه ‏ ام.ار.آی.‏ معمولا در غالب یک مکعب غول پیکر در ابعاد 3*2*2 (طول * عرض * ارتفاع) طراحی میشود هر چند با پیشرفت تکنولوژی مدل هایی روانه بازار شده اند که دارای ابعاد کوچکتری هستند.در داخل این دستگاه یک لوله ی افقی وجود دارد که از جلو به عقب درون یک مغناطیس حرکت میکند و به منفذ یا کالیبر مغناطیس موسوم است بیمار در حالی که به پشت بر روی یک میز مخصوص دراز کشیده وارد کالیبر شده و بسته به نوع اسکنی که قرار است بر روی وی انجام شود وی را تا حد مورد نیاز از سمت سر و یا پا وارد کالیبر می کنند تا زمانی که بافت هدف کاملا در مرکز میدان مغناطیسی قرار بگیرد. به کمک امواج رادیویی که در ادامه توضیح داده خواهد شد دستگاه ‏ ام.ار.آی.‏ میتواند یک نقطه کوچک به کوچکی یک مکعب به ضلع 0.5 میلیمتر را جهت اسکن انتخاب کند.سیگنال های فرستاده شده از طرف این نقطه کوچک به مرکز پردازش دستگاه موجب تولید تصاویر دو و یا سه بعدی از بافت هدف میشود .با تغییر پارامترهای آزمایش ‏ ام.ار.آی.‏ می توان تصاویر با ظواهر و کارایی های متنوع تولید کرد که اصلا قابل قیاس با تصویر تولید شده توسط دیگر اسکنرها از قبیل سی تی اسکن نیست.....

در سال 1970 پزشک و فیزیک دان آمریکایی به نام دکتر ریموند نامادین که فردی بسیار فهیم و آینده نگر بود تصمیم گرفت اسکنری را برای تصویربرداری از بدن انسان بسازد. و همین مسئله ، نقطه عطفی را در دنیای تصویربرداری به وجود آورد. او در آزمایشهای خود،‌ سلولهای بدخیم را از طریق جراحی وارد بدن موشها نمود و سپس آنها را مورد آزمون NMR قرار داد. دامادین متوجه شد که بافت توموری موشها به تحریک مغناطیسی پاسخ می دهد و اگر موشها را با یک پالس تشدید کننده بمباران کند هنگامی که گشتاور دو قطبی های مغناطیسی به حالت تعادل و آرامش می رسند هر یک از بافتهای سالم و توموری یک نوع سیگنال خاص خود را منتشر می کنند.

این سیگنالها بر حسب اینکه مربوط به بافتهای سالم یا ناسالم باشند می توانند کنتراست خاصی را بر روی تصویر ایجاد کنند. همین مسئله باعث شد تا فکر ساخت دستگاه تصویربرداری به مغز وی خطور کند. البته سالها قبل از دامادین،‌ فلیکس بلوچ، اصطلاحات T1، 2 T را برای نشان دادن مقدار زمانهای استراحت بکار برده بود.

دکتر دامادین در اوایل دهه 1970 متوجه شد که ساختمان آب در تصویربرداری MRI عنصری بسیار حیاتی است. زیرا هر مولکول آب در واقع یک دو قطبی بسیار قوی است ( قطب شمال و جنوب ) علت آن است که الکترونهای مدار هیدروژن زمان بیشتری را در مدارهای اطراف اتم اکسیژن می گذارنند این وضعیت باعث ایجاد یک منبع قوی برای تولید سیگنالهای MR می شود. دامادین ثابت کرد سیگنالهای فوق را می توان به صورت تصویری مخصوص، آشکار کرد و ثبت نمود.

دامادین به ارزش تشخیصی این اشعه مغناطیسی القا شده پی برد. او و همکارانش جهت تصویربرداری کل بدن انسان ( Whole body ) مدت 7 سال را برای طراحی و ساخت اولین اسکنر MRI صرف کردند. پس از فراز و نشیبهای فراوان بالاخره درروز سوم ژولای 1977 اولین تصویر دانسیته پروتون (Poroton density) از بدن انسان تهیه شد.

تصویربرداری فوق که به صورت اگزیال بود به مدت 4 ساعت و 45 دقیقه طول کشید. در این آزمون بیمار بایستی در هنگام تصویربرداری از لحاظ فیزیکی 106 مرتبه بر روی یک تخت حرکت داده می شد تا تهییج فضایی (Spatital excitation ) صورت می گرفت. طبقه گفته خود دکتر دامادین، چیزی که او را در این مدت 7 سال یاری می داد تنها قدرت و ایمان مذهبی درونیش بود.

دکتر دامادین نام اولین اسکنر خود را سرکش ( Indomitable ) گذاشت که در واقع نشان دهنده عزم، بی باکی و خستگی ناپذیری او در ساخت دستگاه مذکور بود. این دستگاه اکنون در مرکز تکنولوژی اسمیتسون واشنگتن (Smithson institute of technology ) قرار دارد.

دکتر پل لاتربور ( PAUL LAUTERBUR.Ph.D )

کتر لاتربود در حیطه اسپکتروسکپی با لوله های آزمایش دارای موفقیتهای چشمگیری بود. اما نمی توانست مسئله ضروری بودن خلوص ماده را برای بدست آوردن تجزیه اسپکتروسکپی نادیده بگیرد. او می دانست که با استفاده از اصول NMR می توان یک سری راهکارهای عملی جهت تهییج قسمتهایی از نمونه مورد آزمایش ارائه داد، سرانجام او به این نتینجه رسید که اگر بتوان میدان مغناطیسی گرادیان دار ضعیف و کنترل شده ای را بر روی میدان مغناطیسی استاتیک (Static) قویتری همپوشان کرد، آنگاه می توان برشی از نمونه با همان مقدار فرکانس را مجزا نمود، سیگنالهای آنرا آشکار کرد و نهایتاً به صورت یک تصویر درآورد. برای اثبات این اندیشه، او به مدت چند هفته تحقیقات و آزمایشهای طاقت فرسایی را انجام داد و بالاخره متقاعد شد که :

1- بااستفاده از سیگنالهای NMR می توان برش مغناطیسی را به وجود آورد.

2- مقدار این سیگنالها جهت بکارگیری اصول انتقال فوریه (FT) برای تشکیل تصویر کافی است.

3- برای بهبود کیفیت تصاویر، باید میدان مغناطیسی به اندازه کافی یکنواخت باشد.

در سال 1972 دکتر لاتر بور به منظور تصویربرداری از قسمتهای دلخواه حیوانات و گیاهان مختلف، گرادیانهای Gx و Gy و Gz را طراحی و از آنها استفاده نمود و بدین ترتیب قسمتی از وظیفه دشوار امتزاج و تکمیل سه تئوری فوق الذکر را به انجام رساند.

در سال 1988 رونالد ریگان ( Ronald Reagan ) رئیس جمهور وقت آمریکا، نشان ملی تکنولوژی (National Medical of Technology ) را به دکتر دامادین و دکتر لاتربور، تقدیم کرد. این جایزه که ارزنده ترین جایزه ملی امریکا محسوب می شود به دلیل سهم قابل توجه آنها در ارتقای تکنولوژی و گسترش رفاه ملی تقدیم ایشان گردید.

دانشمندان و فیزیکدانهای سراسر جهان نیز تحقیقاتی را به طور مداوم انجام می دهند و دانش پیشینیان خود را بهبود می بخشند. دنیای MRI مرهون افراد بیشماری است که از برجسته ترین آنها می توان به افراد زیر اشاره کرد.

دهه 1950 : دکتر اروین هان (Ervin Hahn): به خاطر کشف پالس سکانس اسپیناکوی هان کشف او چنان دگرگون کننده بود که نمی توان آن را با سایر کشفیات مقایسه نمود. او هم اکنون در دانشگاه برکلی (Brekeley) است.
دهه 1960: دکتر ارنست (R.R.Ernst) : او با ابداع محور مختصاف فاز (Phase) و فرکانس (Frequency) بر روی شبکه ماتریکس MR، حساسیت آشکارسازی سیگنالهای MRI را افزایش داده و همینطور از تبدیل فوریه در روند تصویربرداری فضایی (Spatital imaging process) استفاده نمود. علاوه بر آن، حساسیت و تعادل بین زاویه چرخش (Flip angle) را افزایش داد. قابل ذکر است که زاویه چرخش، اساس تصویربرداری سریع را تشکیل می دهد. دکتر ارنست هم اکنون در شهر زوریخ سوئیس زندگی می

دهه 1980: سرپیتر هانسفیلد (Sir peter Mansfield ): هانسفیلد اهل ناتینگهام انگلستان بوده و به دلیل کشف تصویربرداری گرادیان اکو در مقابل تصویربرداری مولتی اکو مشهور است. تصویربرداری گرادیان اکو مقدمه ای ضروری برای تصویربرداری MRI به طریق Real time می باشد. سرپیتر هانسفیلد به دلیل سهم زیادی که در تصویربرداری MRI داشت از طرف ملکه الیزابت دوم مفتخر به دریافت لف شوالیه (Knighte) شد.

وضوح بلافاصله بعد از ابداع سیستم MRI دستگاه های مذکور با سرعتی بی سابقه طراحی و ساخته شدند و بدین ترتیب دامادین و لاتربور توانستند افراد بیشتری را نسبت به این سیستم خوشبین نمایند. امروزه بیش از دو هزار دستگاه MRI در ایالات متحده امریکا و تقریباً‌ همین مقدار در دیگر کشورها وجود دارد. در ابتدا دستگاه های MRI تنها در ایالات متحده ساخته می شدند اما طولی نکشید که این صنعت به سایر نقاط جهان نیز کشیده شد.

هر یک از صادر کنندگان دستگاه های MRI نیز می خواستند که در بازار رقابت،‌ موفقیت بهتری را بدست آورند و بدین ترتیب بازار رقابت بین المللی MRI گرم شد و در نتیجه ان اصطلاحات جدید و واژه های گیج کننده به حوزه تکنیکی آن وارد شد. اپراتورها نیز در ابتدا با مشکلات زیادی توانستند زبان MRI را تثبت کنند. در نهایت، با افزایش تولید دستگاه های MRI و پراکندگی زیاد آن در سراسر کشور ایالات متحده، شکاف بین بخش صنعت و مرکز تصویربرداری MRI زیاد شد. سازندگان دستگاه های MRI برنامه های آموزشی پر سرو صدایی را به مدت یک تا دو هفته برای کارکنان ثابت MRI ترتیب دادند اما برخی از آنها هیچگونه آشنایی بامشاغل بهداشتی نداشتند. مشکلاتی که در رابطه با پروتکل ها و مسائل حفاظتی پیش می آمد معمولاً‌ از طریق تلفن به نزدیک ترین اداره مرکزی کارخانه سازنده اطلاع می دادند و پاسخ می گرفتند. حتی با تجربه ترین اپراتورها نیز نمی توانستند که در هنگام مواجه با بیماران مبتلا به هیجانهای کلاستروفوبیا ( تونل ترسی ) چگونه از کامپیوتر استفاده کنند و یا در چه مواردی باید کنتراست تصویر را برای مشاهده ضایعه ای خاص افزایش دهند.

امروزه قدرت مغناطیسی دستگاه های MRI را در سه سطح ضعیف، متوسط و قوی می سازند که هرکدام دارای مزایا و نقص های خاص خود می باشند اما با ابداع مواد حاجب تزریقی، دستگاه های MRI فوق هادی ( Super conducting ) با قدرت مغناطیسی بالا به عنوان مطلوب ترین روش تصویربرداری برای مشاهده ضایعات عصبی مطرح شدند. این مواد حاجب به منظور افزایش کنتراست تصاویر ساخته شده و در سال 1988 مورد تایید FDA قرار گرفتند.

پیشرفتهایی که در زمینه های الکترونیک و نرم افزارهای کامپیوتری MRA اتفاق افتاده باعث شد تا موارد کاربرد تصویربرداری نیز افزایش پیدا کند. به عنوان مثال امکان تصویربرداری از عروقی که به نام آنژیوگرافی تشدید مغناطیسی یا MRA معروف است فراهم شد. البته با وجود اینکه MRA هنوز در مراحل ابتدایی خود می باشد اما موضوعی است که علاقه و نظر بسیاری از افراد را به خود جلب کرده و در برخی موارد به عنوان راه حل نهایی انتخاب می شود. به طور کلی امروزه سیستم های تصویربرداری به طرف تصویربرداری غیرتهاجمی از شبکه عروقی بدن پیش می روند. این نوع تصویربرداری ها قادرند که آناتومی عروق مغزی را نشان دهند و همینطور میزان جریان خون آنها نیز محاسبه می نمایند. در حال حاضر چند نوع تصویربرداری MRA وجود دارد که از مهمترین آنها می توان به دو تکنیک (TOF) Time of Fight و Phase contrast اشاره نمود. با بکارگیری صحیح گرادیان اکو (gradient echoes ) ،‌ پیش اشباع (Presaturation ) اسکن سریع (fast scan)، پالس spoliter reminder و پالس آماده کننده (Preparatory Pulses) می توان کیفیت تصاویر را افزایش داد.

ایده اصلی:

‏ ام.ار.آی.‏ (تصویر برداری تشدید مغناطیسی) روش تولید تصاویر با جزییات کامل از بافت ها و ارگان های بدن بدون استفاده از پرتوهای ایکس و پرتوهای یونیزه شده میباشد که همین مزیت است که سبب شده آن را از عکس برداری به کمک اشعه ایکس متمایز سازد.در زمان گذشته این گونه تصویر برداری از بافت را NMRI (تصویر برداری تشدید مغناطیسی هسته ای) مینامیدند چراکه در اوایل از پرتوهای یونیزه شده هسته ای جهت عکس برداری استفاده میشد اما بعد از گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی این پرتوهای یونیزه شده حذف شده و دستگاه به ‏ ام.ار.آی.‏ تغییر نام داد.دستگاه ‏ ام.ار.آی.‏ معمولا در غالب یک مکعب غول پیکر در ابعاد 3*2*2 (طول * عرض * ارتفاع) طراحی میشود هر چند با پیشرفت تکنولوژی مدل هایی روانه بازار شده اند که دارای ابعاد کوچکتری هستند.در داخل این دستگاه یک لوله ی افقی وجود دارد که از جلو به عقب درون یک مغناطیس حرکت میکند و به منفذ یا کالیبر مغناطیس موسوم است بیمار در حالی که به پشت بر روی یک میز مخصوص دراز کشیده وارد کالیبر شده و بسته به نوع اسکنی که قرار است بر روی وی انجام شود وی را تا حد مورد نیاز از سمت سر و یا پا وارد کالیبر می کنند تا زمانی که بافت هدف کاملا در مرکز میدان مغناطیسی قرار بگیرد. به کمک امواج رادیویی که در ادامه توضیح داده خواهد شد دستگاه ‏ ام.ار.آی.‏ میتواند یک نقطه کوچک به کوچکی یک مکعب به ضلع 0.5 میلیمتر را جهت اسکن انتخاب کند.سیگنال های فرستاده شده از طرف این نقطه کوچک به مرکز پردازش دستگاه موجب تولید تصاویر دو و یا سه بعدی از بافت هدف میشود .با تغییر پارامترهای آزمایش ‏ ام.ار.آی.‏ می توان تصاویر با ظواهر و کارایی های متنوع تولید کرد که اصلا قابل قیاس با تصویر تولید شده توسط دیگر اسکنرها از قبیل سی تی اسکن نیست. یکی دیگر از کاربرد های ‏ ام.ار.آی.‏ ایجاد تصاویر با جزییات بسیار زیاد از عروق خونی بدون استفاده از مواد حاجب (کانتراست زا) می باشد. هر چند که استفاده از ماده حاجب وضوح تصاویر را بسیار بالا می برد اما تزریق آن بدون درد نیست و نیز ممکن است بدن بیمار به آن واکنش دهد. استفاده از ‏ ام.ار.آی.‏ در این زمینه به خصوص جهت تشخیص بیماری های آئورت ، عروق خونی ، کلیه ها و ریه ها را در اصطلاح MRA می گویند . معمولا پزشک معالج برای بیمارانی که دارای پیشینه آنوریسم شریانی هستند تصویربرداری MRA تجویز می کند

مواد حاجب (کانتراست زا) :

ماده حاجب که گاهی اوقات به ماده رنگی نیز مشهور است ماده ای است که جهت افزایش وضوح تصویر در اسکن آن را به ورید شخص بیمار تزریق می کنند. این امر سبب می گردد که ارگانها و نمای عروق روشن تر شود و در نتیجه پزشک راحت تر بتواند آنها را مشاهده نماید . این ماده بعد از انجام تست با نوشیدن مایعات فراوان از بدن شخص بیمار دفع خواهد شد .

ساختمان اسکنر ‏ ام.ار.آی.‏ :

سیستم های اصلی مورد استفاده در دستگاه ‏ ام.ار.آی.‏ عبارتند از:

1- میدان مغناطیسی استاتیک⁶

2- گرادیان و فرستنده RF

3-گرادیان مغناطیسی قائم قابل کنترل

مگنت ها بزرگترین و گرانبهاترین قسمت اسکنر ‏ ام.ار.آی.‏ هستند و باقی قسمت ها در اطراف این مگنت ها ساخته می شوند . دقت و قدرت این آهنربا به شدت برای تولید تصویر مهم است به طوری که در منفذ ‏ ام.ار.آی.‏ باید خطوط میدان یکنواخت برقرار باشد. به طور کلی انواع مغناطیس های مورد استفاده در ‏ ام.ار.آی.‏ جهت ایجاد میدان یکنواخت در منفذ دستگاه به سه دسته تقسیم می شوند :

مغناطیس های دایمی یا آهنرباهای ثابت⁷ : این مغناطیس ها از مواد فرومغناطیس تشکیل شده اند و می توانند برای ایجاد میدان مغناطیسی استاتیک استفاده شوند : آنها بسیار حجیم هستند به طوری که وزن آنها می تواند حتی به 100 تن نیز برسد. مزیت آهنرباهای ثابت هزینه نگهداری کمتر آنهاست اما پایداری مغناطیسی کم و عدم امکان تعویض آنها در صورت بروز مشکل از معایب آنها به شمار می رود. این آهنرباها دارای شدت میدانی در حدود 0.5 تا 5 تسلا می باشند.

مغناطیس های مقاومتی⁸ : این مغناطیس ها بر اساس "خاصیت القای مغناطیسی در اثر عبور یک جریان الکتریکی از سیم پیچ" ساخته می شوند که توانایی تشکیل میدانی به شدت 5 تسلا را دارا میباشند. در واقع این نوع مغناطیس سیم پیچی از جنس مس است که تشکیل یک آهنربای متناوب را می دهد. از مزایای آن میتوان به قیمت ارزان آن اشاره کرد ولی پایداری کم و توانایی تولید میدان محدود و همچنین مصرف انرژی الکتریکی نسبتا زیاد ، استفاده از این مگنت را پر هزینه کرده است.

مغناطیس های ابررسانا⁹ : زمانی که آلیاژ نیوبیوم¹⁰– تیتانیم توسط هلیم مایع در دمای 4 کلوین سرد می شود ابر رسانا تشکیل شده به طوری که تمام مقاومت خود را در برابر عبور جریان الکتریکی از دست می دهد. با ساختن سیم پیچ های الکترومگنت از سیم های ابر رسانا می توان میدان هایی با قدرت و پایداری خیلی زیاد ایجاد کرد. معمولا میدان های مغناطیسی تولیدی توسط این آهنرباها دارای شدتی بیش از 2 تسلا می باشد از این رو سبب شده که اکثر اسکنر های امروزی از چنین ساختاری در ساختمان اسکنر خود استفاده کنند .

از آنجا که بر اثر افزایش دما خاصیت ابر رسانایی سیم پیچ ها به شدت کاهش می یابد از این رو سیم های ابر رسانا معمولا در داخل محفظه ای به نام کریوستات¹¹ در هلیوم مایع فرو برده می شود. مشکلی که در اینجا وجود دارد این است که با وجود عایق بندی اطراف ظرف ، حرکت برونی هلیوم و همچنین دمای بالای محیط اطراف موجب می شود هلیوم موجود تبخیر شود. اما برای رفع این مشکل نیز چاره جویی هایی انجام شده که به قرار زیر می باشند:

روش معمول تر این است که به کمک کرایوکولر¹² مقداری از هلیوم تبخیر شده را به ظرف بازگردانیم .

روش دوم این است که به جای استفاده از کریوستات مستقیما سیم ها را سرد کنیم و مانع از افزایش دما شویم.

در هر حال از هر یک از مگنت های فوق که استفاده کنیم باید دارای این سه ویژگی مهم باشد :

تولید میدان یکنواخت در منفذ دستگاه

شدت میدان ثابت

نسبت نویز به سیگنال کم

به طور کلی این سه ویژگی موجب تولید تصاویر با رزولوشن مناسب و افزایش سرعت اسکن می شود .

گرادیان ها :

علاوه بر میدان های مغناطیسی یکنواخت در ‏ ام.ار.آی.‏ میدان های متغیر دیگری به نام گرادیان نیز وجود دارند. گرادیان های مغناطیسی توسط سه سیم پیچ قائم در جهات x, y, z اسکنر ایجاد شده اند .این سیم پیچ ها معمولا الکترومگنت های مقاومتی هستند که توسط تقویت کننده هایی با قابلیت تنظیم دقیق و سریع جهت و اندازه میدان ، تغذیه می شوند. این گرادیان ها دارای قدرتی در حدود 20 تا 100 میلی تسلا بر متر هستند . در حقیقت این گرادیان است که صفحه تصویر برداری را تعیین میکنند زیرا گرادیان های قایم به راحتی بر روی هر صفحه ای ایجاد می شوند. سرعت اسکن به عملکرد سیستم گرادیان وابسته است به طوری که گرادیان های قوی تر دارای سرعت تصویر برداری بیشتری هستند .

سیستم فرستنده امواج رادیویی¹⁴ :

سیستم فرستنده امواج رادیویی که می تواند امواجی را به صورت پالس ارسال کند از یک ترکیب کننده، یک تقویت کننده و یک فرستنده تشکیل شده است که معمولا در بدنه ی اسکنر ها جاسازی می شوند. توان فرستنده متغیر است به طوری که بیشینه توان آن در حدود 35 کیلووات است . گیرنده این امواج معمولا از یک سیم پیچ ، تقویت کننده و پردازنده سیگنال تشکیل شده است . در اسکنرها می توان از سیم پیچهای مجتمع¹³ به عنوان فرستنده و گیرنده استفاده نمود اما زمانی که بخواهیم از ناحیه کوچکی اسکن بگیریم بهتر است از سیم پیچ های کوچکی که بر روی عضو هدف متمرکز می شوند استفاده کرد تا تصویری با کیفیت وجزئیات بیشتر به دست آید .

از جدیدترین تکنولوژی های مورد استفاده در سیستم ‏ ام.ار.آی.‏ استفاده از آرایه فازی چند عنصره است که توانایی ایجاد چندین کانال داده به صورت موازی را دارا میباشد . با استفاده از این تکنولوژی سرعت تصویر برداری افزایش یافته ولی ممکن است در بازسازی تصاویر ایجاد آرتیفکت کند.

به طور خلاصه تصویر برداری به روش ‏ ام.ار.آی.‏ طی مراحل زیر انجام می گیرند:

قسمت مورد نظر ازبدن بیمار در یک میدان مغناطیسی ثابت و قوی قرار می گیرد.

یک سری میدانهای مغناطیسی متغیر¹⁵ با شدت کم به بیمار اعمال می شود.

در همان حال یکدسته امواج رادیویی با طول موج معین، به صورت پالس تابیده می شود.

پس از هر پالس امواج رادیویی، از بدن بیمار سیگنالهای الکتریکی دریافت می گردد.

این علایم توسط کامپیوتر پردازش شده و به صورت تصویر در روی صفحه نمایشگر ظاهر می شود .

در ادامه، روند مراحل فوق به طور کامل شرح داده می شود.

فیزیک اسپین ها:

بدن انسان از میلیاردها اتم تشکیل شده که این اتم ها اجزاء اصلی و تشکیل دهنده هر ماده در طبیعت است اتمها از قسمت های اساسی به نام هسته تشکیل شده اند همچنین دارای ذراتی هستند که از نظر الکتریکی دارای بار هستند و توانایی تشکیل میدان های الکتریکی خیلی کوچکی را دارند. الکترون ذره ای است با بار الکتریکی منفی که همواره در حال چرخش به دور محور فرضی خود است این نوع چرخش را اسپین می گویند . اسپین مانند بارالکتریکی یکی از مشخصات طبیعی و ضروری هر ذره است. جالب است بدانید که پروتون ها نیز دارای اسپین هستند و در جای نسبتا ثابت خود در هسته اتم، دارای چرخشی شبیه به آنچه در حرکت وضعی زمین مشاهده می کنیم هستند. هر الکترون و یا پروتون موجود در یک اتم دارای اسپینی برابر با 1/2 یا 1/2-

منبع: انجمن بیوالکتریک ایران

+ نوشته شده در شنبه سوم فروردین 1387ساعت 10:4 توسط |

sufinews1

خداحافظ الكترونیك، سلام اسپینترونیك

معرفی میكروكنترلری قوی و 32 بیتی از PIC

تكنیك پالس : نوسان ساز های سینوسی

اسیلاتور کریستالی

بـررسی سـاختـمـان داخـلی و عملکرد ام.ار.آی.

نوشته هاي پيشين

پيوندها