التصنيف: تعلم معنا

تعلم معنا

التصنيفات
تعلم معنا

كيــف تعمــل أجهــزة الليــزك lasik


بسم الله الرحمن الرحيم
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
إنَّ الحمد لله، نحمدهُ ونستعينهُ ونستغفرهُ ونستهديهِ، ونعوذُ باللهِ من شرور أنفسنا
وسيئات أعمالنا
من يهدهِ اللهُ فلا مضلَّ له، ومن يضلل فلا هادي له.
وأشهد أن لا إله إلا الله وحده لا شريك له، وأشهد أنَّ محمداً عبده ورسوله.
من يطع الله ورسوله فقد رشد،
ومن يعصهما فإنَّه لا يضر إلا نفسه ولا يضر الله شيئاً.
أمـــا بعد :-
نبدا بالمـوضوع وان شاء الله الكل يستفيد ..!!
تعليم_الجزائر
كيف تعمل تقنية الليزك


تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

جهاز انتاج اكسيمر ليزر المستخدم في عمليات الليزك

تسمى عملية تصحيح النظر بالليزر باسم الليزك LASIK وهي اختصار للجملة العلمية Laser-assisted in-situ keratomileusis والتي تعني استخدام الليزر في عملية جراحية لتصحيح انكسار الضوء في العين.

في هذه المقالة من كيف تعمل الاشياء سوف نتحدث استخدام الليزر في العمليةالجراحية وكيف يعمل على تصحيح النظر وكيف تختلف عملية الليزك عن غيرها من العمليات الجراحية الأخرى المستخدمة في علاج عيوب النظر.

كيف تعمل العين؟


تعليم_الجزائر

يمكننا ان نشبه فكرة عمل العين بالكاميرا التي نستخدمها في التصوير الفوتوغرافي، تلك العملية التي تقوم فيها الكاميرا بتجميع الضوء المنعكس عن الجسم بواسطة عدسة الكاميرا على الفيلم وبعدها تتم العملية الكيميائية لتحويل الصورة المختزنة في الفيلم إلى صورة يمكن طباعتها على الورق لنحصل على صورة بين ايدينا لمشهد معين تم تصويره، والعين تقوم أيضا بتجميع الضوء المنعكس عن الجسم او المشهد الذي ننظر اليه وتركزه في داخل العين. ولتوضيح كيف تتم عملية الرؤية دعنا ننظر إلى تركيب العين.

تعليم_الجزائر

الأجزاء الرئيسية في العين


تعليم_الجزائر

تقوم الشبكية بدور رئيسي في عملية الرؤية حيث تتفاعل الشبكية مع الضوء الساقط عليها وتحوله الى معلومات ترسل إلى الدماغ. ويعمل الدماغ على ترجمة هذه المعلومات وتحويلها الى صورة. تحتوى الشبكية على خلايا عصبية تسمى مجسات الابصار وهي نوعان هما المخاريط cones والعصي rods وتكون وظيفة هذه المجسات هو تحويل فوتونات الضوء إلى اشارات كهربية ترسل عبر الالياف العصبية البصربة المتصلة بها لترسل بعدها إلى مركز الابصار في الدماغ لتتم الترجمة والرؤية.

التفاصيل السابقة لتركيب العين مختصرة ويمكن ان نخصص لها موضوع منفصل لشرح كيف تعمل العين بالتفصيل في مقالات اخرى ان شاء الله.

تعتمد دقة الرؤية ووضوحها على المرحلة الاولي للجزء الامامي للعين والتي يتم فيها تركيز الضوء بواسطة القرنية وعدسة العين على الشبكية، وبالتالي فإن شكل كلاً من القرنية والعدسة بالاضافة إلى مرونة حركتهما ومرونة العضلات التي تتحكم بحركة العين ككل كلها تلعب دوراً متكاملاً في تركيز الضوء على شبكية العين.

فعندما ننظر إلى جسم ما فإن ثلاثة اشياء تحدث فوراً وتلقائياً وهي:

1. تصغير حجم الصورة لتناسب حجم شبكية العين.

2. تجميع الضزء المتشتت عن الجسم وتركزه focus على الشبكية

3. الصورة المتكونة على الشبكية يجب ان تكون منحنية لتناسب شكل الشبكية تماماً.

وكما هو موضح في الشكل التالي فإن الضوء المار خلال القرنية وحدقة العين ينحني وفيزيائيا نقول انه ينكسر refractive بواسطة العدسة ليصل إلى نقطة على الشبكية نقول عنها نقطة التركيز او التبئير focus حيث تتشكل الصورة (تماماً كما نقوم بذلك في الكاميرا فاهم خطوة للحصول على صورة واضحة ان نضبط التركيز focusing والذي يتم اوتوماتيكياً في معظم الكاميرات العادية).
تعليم_الجزائر

الضوء يدخل للعين والصورة تتركز على الشبكية

ولعمل كل ذلك فإن العين تمتلك عدسة تقع في مركز العين بين الشبكية والحدقة وتغطي العدسة طبقة شفافة تسمى القرنية تعمل كنافذة لحماية العدسة. كلا من العدس والقرنية تعملان مع بعضهما البعض لتركيز الصورة على الشبكية.

عيوب البصر

العين الطبيعية الخالية من العيوب تتميز بوجود تناسب بين قوة القرنية والعدسة وموقع الشبكية التي تقع على مسافة 24 مليمتراً خلف القرنية. وهذا التناسب يجعل الضوء الساقط على العين يتركز على الشبكية تماماً، وأي اختلال فيه يؤدي إلى حدوث عيوب البصر والتي تسمى في الكثير من الأحيان بالعيوب الانكسارية دلالة على الخاصية الفيزيائية لعدسة والقرنية في عملية انكسار الضوء وان كل هذه العيوب منشؤها خلل في القوة الانكسارية التي تتمثل في:

1. قصر النظر (mypopia)

2. طول النظر (Hyperopia)

3. انحراف البصر (Astigmatism)

4. مد البصر أو قصو البصر (Presbyopia)

وفيما يلي لمحة موجزة عن كلٍّ من هذه العيوب:

قصر النظر mypopia وهو أشهر أنواع العيوب الانكسارية وأكثرها شيوعاً، والسبب الرئيسي له تجمع الأشعة الضوئية قبل وصولها إلى شبكية العين. مما يسبب زيغ في الصورة المتكونة، وتحدث هذه الحالة بسبب زيادة قوة تركيز عدسة العين ولذلك نرى هؤلاء الاشخاص يتمتعون بقدرة على القراءة والنظر بوضوح للاجسام القريبة.


تعليم_الجزائر

في قصر النظر تتكون صورة الاجسام البعدة امام الشبكية

طول النظر (Hyperopia) على عكس قصر النظر تماماً، يحدث أن تتجمع الأشعة الضوئية بعد شبكة العين فتسبب فيما يسمى بطول النظر، وفي هذه الحالة يعاني طويل النظر من عدم الرؤية بوضوح عن قرب، وقد يستطيع ذلك ولكنه يصاب بإجهاد شديد من شدة التركيز والضغط على العين لزيادة قوة العدسة. ولكن الاجسام البعيدة فهو يراها بوضوح.


تعليم_الجزائر

في طول النظر تتكون صورة الاجسام خلف الشبكية

انحراف البصر (Astigmatism) تحدث مشكلة انحراف البصر عندما يحدث تشوه في عدسة العين أو القرنية مما ينتج عنه تكون نقطتين للبؤرة مما ينتج عنه قوة انكسارية غير متساوية في جميع الاتجاهات فينتج انحراف البصر أو الاستجماتيزم.


تعليم_الجزائر

قصو البصر (Presbyopia) تستطيع عدسة العين الطبيعية بقدرة الله عز وجل أن تغير قوتها التكبيرية خلال لحظة من الزمن، الأمر الذي يجعلنا قادرين على تحويل نظرنا من البعيد جداً إلى القريب جداً، وفي لمح البصر نرى كل شيء بوضوح وعلى مختلف المسافات. وحين تفقد عدسة العين مرونتها وقدرتها على تغيير قوتها التكبيرية يصبح الإنسان غير قادر على رؤية الأشياء القريبة بوضوح خاصة القراءة.

ويتم معالجة كل هذه المشاكل باستخدام انواع مختلفة من العدسات الطبية والتي تحسب قوتها ودرجتها ونوعها حسب تشخيص دقيق يخضع له الشخص المصاب.

عملية الليزك مفيدة جداً في حالات قصر النظر وفي الكثير من الحالات تتمكن من تصحيح العيب والتخلص من النظارة وتعطي عملية الليزك نتائج جيدة في حلات طول النظر وانحراف النظر ولكن حالة قصو النظر تحتاج إلى عملية جراحية بالليزر laser eye surgery.

سوف نقوم بشرح فكرة عملية الليزك من خلال تصحيح مشكلة قصر النظر.

مراحل تطور الليزك

تقنية الليزك اكتشفت بواسطة العالم Jose Barraquer في العام 1960 عندما طور الة التشريط microkeratome لقطع جزء من القرنية وتعديل شكلها بواسطة تقنية تسمى keratomileusis، وفي العام 1981 وبعد اكتشاف الاكسيمر ليزر الذي يعمل في مجال الاشعة فوق البنفسجية وقدرته على انتزاع طبقات من الأغشية الرقيقة بدون اي اثار حرارية للمناطق المحيطة تمكن العالم Srinivasan من استخدام الاكسيمر ليزر قطع جزء من القرنية وبدون اثار جانبية بالمقارنة باشعة ليزر اخرى تعمل في مجال الضوء المرئي. وبعد العديد من التجارب تم تطوير تقنية الليزك في العام 1991 بواسطة العالم الايطالي Lucio Buratto والعالم اليوناني Ioannis Pallikaris لتصبح اكثر دقة لتحل محل الطريقة القديمة keratomileusis.


تعليم_الجزائر

ماهي تقنية الليزك؟


تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

وخلال إجراء العملية بالليزر هناك من يرصد العملية ويرقبها، وذلك من خلال جهاز كمبيوتر موجود ضمن جهاز الإكسيمر ليزر مهمته تحديد المقدار المراد إزالته من أنسجة القرنية بالضبط.

تعليم_الجزائر

1. قياس ضغط العين

2. التصوير الطبوغرافي للعين

3. قياس سماكة القرنية

4. قياس الانحراف الانكساري مع توسيع الحدق

5. فحص الجزء الأمامي من العي

6. فحص قاع العين

7. قياس رؤية الألوان

8. فحص الحول

9. قياس تحدب القرنية

10. قياس قطر الحدقة

11. قياس الانحرافات الانكسارية الدقيقة

ولكل فحص من هذه الفوحوصات الاجهزة الخاصة به وتبين نتائج الفحص اذا ما كان من المناسب ان يخضع المصاب للعملية أم ان هناك عامل مهم لم يتحقق مثل ان تكون القرنية رقيقة السمك أو ان تكون ذات شكل مخروطي.

كيف تتم عملية الليزك

1
تبدأ عملية الليزك بوضع المشرط الإلكتروني على العين وتثبيته بدقة.


تعليم_الجزائر

2
بتحريك المشرط الإلكتروني في اتجاه السهم يتم ازالة الغشاء الرقيق الذي يغطي القرنية.


تعليم_الجزائر

3
يقوم الطبيب بازالة الغشاء بواسطة ملقط معقم ووضعه جانباً لتكون القرنية معرضة لاشعة الليزر للمرحلة التالية.


تعليم_الجزائر

4
يتم تسليط أشعة الإكزيمر ليزر داخل أنسجة القرنية والتي تكون محسوبة بعدد محدد لازالة السمك المطلوب من سطح القرنية.


تعليم_الجزائر

5
تتم العملية بإعادة الغشاء الرقيق مكانه كما كان قبل العملية.


تعليم_الجزائر

جهاز القطع الإلكتروني من انتاج شركة visx


تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

في هذه الموقع عرض فيديو لعملية ليزك تتضمن مرحلة ازالة الغشاء وتسليط الليزر واعادة الغشاء.


تعليم_الجزائر

[عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل للمشاهدة الرابطللتسجيل اضغط هنا]

مشاكل ممكن ان تحدث


تعليم_الجزائر

الخلاصة

فكرة الليزك قديمة وتطورت مع تطور اشعة الاكسيمر ليزر وقد تعرضنا إلى الجانب التقنني والتكنولوجي في عملية استخدام الليزر في تصحيح النظر بحيث اصبح من الممكن التخلص من النظارة الطبية والعودة إلى الحالة الطبيعية، والكثير منا لا بد وانه قد قام باجراء هذه العملية والكثير ايضا لازال متردد ولكن اقرأ اكثر واطلع على المواقع التالية لتعرف المزيد عن التفاصيل الطبية لتقنية الليزك.

التصنيفات
تعلم معنا

كيف يعمل جهاز السي دي cd ؟

كيف يعمل جهاز السي دي?

تعليم_الجزائر

انتشر استخدام السي دي CD ليحل محل اشرطة الكاسيت المغناطيسية لما تمتاز به هذه التكنولوجيا من ميزات اهمها سعتها التخزينية الكبيرة وجودة المادة المخزنة عليها وعمرها الأفتراضي الطويل، الـ CD متعددة الاستخدامات حيث يمكن استخدامها لتخزين مواد سمعية أو معلومات، ولأهمية هذا الموضوع سنقوم بتوضيح فكرة عمل اقراص السي دي وجهاز قراءة وكتابة هذه الاقراص.

جاءت تسميتها بهذا الاسم (سي دي) من أول أحرف للاسم الإنجليزي
Compact Disk
سي دي CD

السعة التخزينية لأقراص السي دي

يمكن تخزين ما يقارب 74 دقيقة من المعلومات الصوتية على القرص الواحد، وهذا يعادل 740 ميجابيت من المعلومات على القرص الذي يبلغ قطره 12 سم، مما يعني أن المساحة المخصصة لكل بايت على القرص يجب أن تكون متناهية الصغر وبدراسة تركيب قرص لسي دي يمكن فهم كيف يمكن تخزين هذا الكم الهائل من المعلومات على المساحة الصغيرة نسبياً.

مكونات قرص السي دي

يتكون السي دي من البلاستيك بسمك قدره 1.2 مم تعرف باسم polycarbonate وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألومنيوم اللامع بسمك 1.25 نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة الاكريلاك acrylic كما في الشكل.

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

السي دي يحتوي على مسار متصل من البيانات في شكل لولبي يبدأ من الداخل إلى الخارج، وهذا يعني أنه بالامكان تقليل قطر السي دي عن 12 سم إذا رغبنا في ذلك. وفي الحقيقة يوجد بطاقات بحجم بطاقة business cards يمكن وضعها في جهاز قارئ السي دي وتحتوي على بيانات بسعة تخزينية قدرها 2 ميجابيت

تعليم_الجزائر

وبالنظر تحت المجهر على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على البيانات نجدها تظهر كما في الشكل المقابل على صورة مرتفعات Bits عرضها لايتجاوز 0.5 ميكرون وارتفاعها 125 نانومتر ويفصل بين المسار والذي يليه مسافة تبلغ 1.6 ميكرون. وهذه مساحات متناهية في الصغر وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم سنحصل على شريط عرضه 0.5ميكرون وطوله يتجاوز الـ 5 كيلومتر!! ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ CD ROM Drive.

تعليم_الجزائر

مشغل اقراص الـ CD

يقوم جهاز مشغل أقراص السي دي بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة Bits على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية. ويمكن تقسيم مشغل اقراص السي دي إلى ثلاثة اقسام رئيسية هي:

الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من 200-500 دورة في الدقيقة.

الليزر: وهو الاداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص.

الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة للبيانات بدقة فائقة.

تعليم_الجزائر

كما تجدر الاشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونية تقوم بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية Digital إلى اشارة تناظرية Analogue كما هو الحال في استخدامه لسماع الموسيقى أو لنقل البيانات إلى الكمبيوتر.

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

إن الوظيفة الاساسية لمشغل افقراص السي دي هي تركيز أشعة الليزر على المسارات التي تحتوي البيانات، حيث تنفز أشعة الليزر من الطبقة البلاستيكية لتسقط على طبقة الألومنيوم العاكس، وحيث أن المسارات تحتوي على البيانات على شكل Bits متقطعة مما يسبب في اختلاف انعكاس شعاع الليزر على هذه المناطق والمناطق التي لاتحتوي على البيانات وبالتالي يكون الشعاع المنعكس عبارة عن نبضات متقطعة هي بمثابة 0 , 1 هذه النبضات المتقطعة يقرأها فوتوديود يحول النبضات الضوئية إلى تيار كهربي. تقوم اجهزة الكترونية في مشغل اقراص السي دي بتفسير هذه التيارات الكهربية الناتجة من الـ Bits المخزنة على القرص وتحويلها إلى معلومات.
من المهم التحكم في موقع شعاع الليزر على المسار اللولبي خلال دوران القرص المرن وهذا يتم من خلال موتور خاص مبرمج لتحريك الليزر بسرعات تتناسب مع سرعة دوران البيانات على القرص حيث أن سرعة تدفق البيانات تساوي حاصل ضرب السرعة الزاوية للقرص في نصف قطر المسار. ولهذا يجب على الموتور المتحكم في تحريك الليزر أن يتباطأ كلما اتجهنا من المسار الداخلي إلى المسار الخارجي. لنحافظ على معدل تدفق ثابت للبيانات.
شكل البيانات المخزنة على السي دي
يستطيع كل شخص ان يخزن البيانات التي يريدها على قرص السي دي إذا امتلك جهاز قراءة وكتابة وكل ما عليه هو تحديد نوع البيانات اذا كانت بيانات كمبيوتر CD-ROM أو موسيقى CD-DA فيقوم البرنامج بعملية الكتابة دون تدخل منا ولكن هذه العملية البسيطة تخفي تعقيدات بحاجة إلى متخصص لفهم ألية تخزين البيانات على السي دي وهذا ما يعرف بألية التشفير data encoding methodology. والتي يجب أن تراعى النقاط التالية:
توجيه الليزر بين مناطق البيانات المخزنة مثل بداية المقطوعة الموسقية ونهايتها والمقطوعة التي تليها.
أن يتضمن التشفير كاشف للخطأ الناجم عن الخطأ في تفسير بعض الـ Bits وهذا مايعرف بـ error-correcting codes.
الخدوش التي قد تحدث عن الاستخدام الخاطئ لقرص السي دي مما ينتج عنه انقطاع في تدفق البيانات.

التصنيفات
تعلم معنا

توفير قبولات حول العالم

نوفر قبولات في أمريكا – بريطانيا –كندا واستراليا (لغـــة + بكالوريوس+ماجستير+دكتوراة) مشروط ,وغير مشروط, + قبول لإكمال درجة البكالريوس , ماجستير , دكتوارة في إحدى الجامعات الأمريكية المعترف بها من قبل وزارة التعليم العالي لاتتردد بالاتصال بنا علي الارقام الاتية .
0542010178
920004204
info@myfuture.com.sa
نعتني بالراغبين بالدراسه بالخارج عن طريق توفيرقبولات جامعيه في وامريكا بريطانيا كندا واستراليا – كما نوفر دورات لغه انجليزيه في كل انحاء العالم……

التصنيفات
تعلم معنا

كيف تعمل شاشة البلازما ؟

كيف تعمل شاشة البلازما

إن اختراع تقنيات DVD و SDTV و HDTV والأوساط المرئية الجديدة استدعت الحاجة الى وجود شاشات عرض أكبر و أكثر دقة , فكانت شاشة البلازما التي أعطت ميزات هندسية متأصلة بالمقارنة مع الشاشة الاعتيادية CRT والكريستالية LCD .
ما هي تقنية البلازما ؟
تعليم_الجزائر
عما قريب سيصبح المصطلحان ” PDP ” وشاشة البلازما Plasma Display كمصطلحي التلفزيون ” TV ” وأنبوب الأشعة المهبطية ” CTR ” الشائعين اليوم , لكن تقنية البلازما حديثة جداً بحيث أن القليل من الناس يعرفون حتى المبادئ الأساسية لهذه التقنية , لذلك سنقدم هنا شرحاً مبسطاً لها .
البلازما : وهي حالة المادة التي تؤين ذراتها بتطبيق الطاقة عليها . وفيما يخص تقنية شاشات البلازما , تستخدم الكهرباء لإنارة الغاز المحتوى في خلايا لوحة العرض بشكل مشابه جداً للطريقة التي يعمل بها مصباح الفلورينست أو النيون
وحدة شاشة البلازما : هي عبارة عن لوحة تتكون من عدة خلايا صغيرة جداً ممتلئة بغاز زينون النيون . عند تطبيق الجهد على القطبين الموجودين داخل الخلية تقوم الإشعاعات الفوق بنفسجية بتهييج طبقة الفوسفور المبطنة للخلية ويتم إصدار الضوء منها . وبالتالي نحصل بالنتيجة على صورة ساطعة ونقية .
بنية الخلية الأساسية : داخل لوحة البلازما الاعتيادية يتم تجميع مجموعة من الخلايا الحمراء والخضراء والزرقاء ضمن مصفوفة دقيقة , يتم التأثير على هذه الخلايا بشكل منفصل بخلاف الشاشات المهبطية CRT والكريستالية LCD . هذا يعني أنها تصدر الضوء بشكل مستقل مولدة نقطة دقيقة في منطقة الرؤيا

مقارنة يبين شاشة البلازما وشاشة الأنبوب المهبطي CRT :
تعليم_الجزائر
نتائج البلازما :
– لا يوجد تشويه هندسي : تمكن بنية شاشة البلازما الدقيقة من إعطاء صورة ممتازة هندسياً .
– خرج ضوئي متساو : المستوى الضوئي لجميع الخلايا متساوي , فلا يوجد نقاط معتمة أو شديدة الإضاءة .
– وضوح ( تركيز بؤري ) ممتاز : تملك الشاشة وضوحاً ممتازاً على كامل مساحتها .
– لا تتأثر بالحقول المغناطيسية : لا تملك الحقول المغناطيسية أي تأثير على شاشة البلازما

نتائج شاشة CRT :
– تشويه هندسي للصورة : تملك الصورة في الشاشة المهبطية دائماً كمية محددة من التشويه الهندسي .
– خرج ضوئي غير متساو : تملك صورة الشاشة المهبطية مناطق أكثر إضاءة ومناطق أقل إضاءة من غيرها .
– استحالة وضوح جميع مناطق الشاشة : حيث لا يمكن تركيز البؤرة في جميع مناطق الشاشة بشكل متساو
– تشوه الصورة بسبب المجالات المغناطيسية : يمكن لشعاع الالكترونات أن يتأثر بالمجالات المغناطيسية والتي ينتج عنها صورة مشوهة .

مشكور اخي على المعلومات القيمة

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

التصنيفات
تعلم معنا

كيف يعمل الرادر؟؟

الرادر
تعليم_الجزائر

أساسيات عمل الرادار:يرسل نبضة طاقة (االخضراء) على الجسم فتنتشر الإرتدادات (أزرق) ويعود جزء بسيط منها إلى مصدره الرادار

تعليم_الجزائر

هوائي رادار وضع في ميامي عام 1956

الرادار هو نظام نستخدم موجات كهرومغناطيسية للتعرف على بعد وارتفاع واتجاه وسرعة الأجسام الثابتة والمتحركة كالطائرات, والسفن, والعربات, وتشكيل الطقس, والتضاريس. جهاز الإرسال يبعث اشعة راديو مما تنعكس بواسطة الهدف فيتعرف عليها جهاز الإستقبال. و تكون الموجات المرتدة إلى المستقبل ضعيفة, فيعمل جهاز الإستقبال بتضخيم تلك الموجات مما يسهل على جهاز الرادار أن يميز الموجات المرسلة عن طريقه من الموجات الأخرى كالموجات الصوتية وموجات الضوء. يستخدم الرادار في مجالات عديدة كالأرصاد لمعرفة هطول الأمطار, ومراقبة الملاحة الجوية, الشرطة لكشف السرعة الزائدة, وأخيرا والأهم استخدامه بالمجال العسكري. سمي الرادار بهذا الإسم اختصارا لجملة (RAdio Detection And Ranging)
تعليم_الجزائر
قصة نشأة الرادار
أول من استعمل الموجات الراديوية للكشف عن وجود أجسام معدنية عن بعد كان العالم كرستيان هولسميرالذي أظهر عملية كشف لوجود سفينة من خلال الضباب ولكن من غير وجود كشف للمسافة وكان ذلك عام 1904.
نيكولا تيسلا رائد علم الكهرباء, أنشأ الأسس المرتبطة بين الموجات و مستوى الطاقة قبل الحرب العالمية الثانية وكان الرادار البدائي. ظهر رادار احادي النبض في عام 1934 بأمريكا ثم المانيا وفرنسا بواسطة ايميلي جيراردو واظهر أول رادار فرنسي حسب تصورات تيسلا الأساسية, ثم ظهر الرادار الكامل في بريطانيا كدفاع عن اي هجوم للطائرات في عام 1935. الأبحاث ازدادت خلال الحرب لإظهار أفضل الرادارات كإسلوب للدفاع حتى ظهرت رادارات متحركة بمواصفات افضل. وبالسنوات التي تلت الحرب استخدم الرادار بقوة في المجال المدني كمراقبة الملاحة الجوية والأرصاد وحتى بعلم قياسات الفضاء في الفلك.
تعليم_الجزائر
أساسيات علم الرادار
تعليم_الجزائر

طريقة عمل الزوايا العاكسة
الإنعكاس Reflection
الموجات الكهرومغناطيسية تنعكس (أحيانا تتبدد) عند أي اختلاف كبير في ثوابت العزل الكهربائي أو التعاكس المغناطيسي (الديامغناطيسية), وهذا يعني أن المواد الصلبة الموجودة بالهواء أو الفراغ او اي تغيير ملموس بالكثافة الذرية بين الجسم والبيئة المحيطة به سوف يبدد إشعاع أو موجات راديوية. وتنطبق على الموصلات الكهربية كالمعادن والألياف الكربونية والتي تساعد الرادار على سهولة الكشف على الطائرات والسفن. المواد التي تمتص الرادار تحتوي على مقاومة ومواد مغناطيسية وتستخدم بالعربات العسكرية لخفض إنعكاس الرادار, وأيضا الأصباغ الداكنة تعمل نفس العمل.
تتفرق موجات الرادار بعدة أشكال معتمدا على طول الموجة وشكل الهدف. فإذا كان طول الموجة أقصر من حجم الهدف فإن الموجة سترتد باتجاهات متغايرة كالضوء على المرآة, وإذا كانت الموجة أطول من حجم الهدف فإن الهدف سيكون متقاطب(الشحنات الموجبة والسالبة منفصلة) مثل الأريال ثنائي الأقطاب. الرادارات المبكرة استخدمت موجات ذات أطوال عالية أطول من الهدف مما تستقبل اشارات مبهمة, لكن الحديثة منها تستخدم اطوال قصيرة جدا بحيث يمكنها التقاط اهداف كحجم الخبز. موجات الراديو القصيرة تنعكس من الزوايا والمنحنيات بطريقة مشابهة للمعان قطعة زجاج مدورة. الأهداف الأكثر انعكاسا للموجات القصيرة لها زوايا 90 درجة بين الأسطح المنعكسة, الجسم الذي يحتوي على 3 أسطح وتلتقي بزاوية واحدة كزاوية علبة تعكس الموجات الداخلة إليها مباشرة إلى المصدر وتسمى بالزوايا العاكسة وهذه الطريقة تستعمل لتسهيل الكشف الراداري وتوجد بالقوارب لتسهيل حالات الإنقاذ وتقليل الإصطدامات كما بالصورة.

ولأسباب مشابهة هناك أهداف تحاول تجنب الكشف الراداري وذلك بعمل الزوايا لأجسامها بطريقة لمنع الكشف وتكون حوافها عمودية لإتجاه الكشف ممايقود لإتجاه العكس كما بطائرة الشبح, ومع ذلك فإن التخفي لايكون كاملا بسبب عامل الإنحراف للموجات وخاصة للموجات الطويلة.

معادلة الرادار
كمية الطاقة للإشارة المرتدة إلى الرادار المرسل تعطى بالمعادلة التالية:
تعليم_الجزائر
حيث أن
Pt = الطاقة المرسلة
Gt = زيادة ارسال الهوائي
Ar = مساحة الهوائي المرسل
σ = المقطع العرضي للرادار
F = عامل الإنتشار
R = المسافة أو المدى بين المرسل والهدف
من المعادلة نرى أن كمية طاقة الإشارة المرتدة تضعف إلى مستوى أقل من ربع طاقة المدى مما يعني أن قوة الإشارة المستلمة تكون ضعيفة جدا.
العامل الإنتشار=1 في حالة الفراغ و يعني إنه لا وجود لأي تشويش, وهذا العامل ينسب إلى تأثير الإنتشار والتضليل وطبيعة البيئة المحيطة وحتى الفقدان خلال الطريق تؤخذ بالحسبان. بعض المعادلات الرياضية التي تطور الإشارة الرادار تضيف تصنيف زمن التردد (المويجة) ويستخدم للأهداف المتحركة.
تعليم_الجزائر
الإستقطاب Polarization
إشارات الرادار المرسلة يكون مجالها الكهربائي متعامد مع اتجاه الموجة واتجاه هذا المجال يكون هو استقطاب الموجة, فنرى قطبية الرادار إما أفقية أو عمودي أو على شكل خط مستقيم أو دائري حتى يمكنه الكشف على عدة أنواع من الإنعكاسات, فمثلا الإستقطاب الأفقي يستخدم لتقليل التشويش الآتي من المطر. الإستقطاب المعاد على خط مستقيم يستخدم للتعريف على الأجسام المعدنية, الإستقطاب العشوائي المعاد يدل على الأسطح الصغيرة والكسرات كالصخور والتربة وهذا النوع من الرادار تستخدم بمراقبة الملاحة الجوية
تعليم_الجزائر
التداخل Interference
نظام الرادار يجب عليه تخطي بعض الإشارات الغير مرغوبة الناشئة من (مصادر داخلية أو خارجية سواءا سلبي أو ايجابية) حتى تظهر الأهداف الحقيقية. وتعرف تلك المقدرة على تخطي موجات التشويش بنسبة الإشارةإلى الضجيج. (signal to noise ratio SNR) كلما كانت النسبة عالية كلما كانت كلما كانت نقاوة الموجة المستقبلة أفضل
تعليم_الجزائر
الضوضاء Noise
إشارة الضوضاء هي مصدر داخلي من الإختلافات المتعددة للإشارة, وتشكلت إلى حد ما من قبل القطع الإلكترونية الداخلية. وهو مضاف بشكل عشوائي على الموجة المرتدة بالرادار المستقبل, كلما ضعفت الإشارة المستقبلة كلما زادت صعوبة تطهيرها من الضجيج, وأفضل مثال على ذلك هو السماع لهمس بجانب طريق مزدحم. لذلك من الأهمية تقليل تلك الضوضاء بتقليل عواملها, ويقاس تلك الضوضاء المنتجة داخل الجهاز المستقبل مقارنة مع الجهاز المثالي وكلما قلت الكمية المقروئة كلما كان الإستقبال أفضل.
هناك ضوضاء ذات مصدر خارجي ويكون عادة من الحرارة الطبيعية المحيطة بالهدف. أنظمة الرادار الحديثة تكون اجهزة الإستقبال ذات كفاءة بحيث أن الضوضاء الداخلية تكون بسيطة وأقل نسبة من الضوضاء الخارجية. وأيضا توجد الضوضاء المتقطعة, تظهر خلال مرور الإلكترونات وتكون ذات علاقة عكسية مع الموجة بمعنى كلما زادت قوة الموجة كلما قلت تلك الضوضاء بشكل كبير, الرادار النبضي يستخدم النظام التمازجي بمعنى اقتران ترددين.
تعليم_الجزائر
الموجة المزعجة Clutter
تعليم_الجزائر

صورة لمرشد الموجة ويكون موضعه مابين الأريال وجهاز المرسل المستقبل

تعليم_الجزائر

موجات مزعجة كما بالصورة تظهر وتختفي

تعليم_الجزائر

أهداف غير حقيقية اشباح او خيال

الموجة المزعجة أو الفوضوية يرجع مصدرها إلى موجة الراديو الحقيقية, وهي صدى لموجة تعود من الهدف ولكنها غير مرغوب بها من العامل بجهاز الرادار.
أنواع الأهداف التي تحتوي على الموجة الفوضوية:
اجسام طبيعية كالأرض والبحر والمنتشرة كالمطر والثلج والأعاصير الرملية والجوية والحيوانات والتأثير الغلاف الجوي والنيازك الصغيرة وحتى منتوجات البشر كالبنايات أو مضاد الرادار كالشذرات والخدع الرادارية.

هناك إزعاج يكون بسبب طول كيبل مرشد الموجة waveguide مابين جهاز المرسل المستقبل transceiver وبين الهوائي, بشاشات الرادار ذات مبين الموقع الإسقاطي(plan position indicator (PPI)) عليها و رادارها الدوار, يكون هناك نقط أشبه بالومضات بمنتصف الشاشة تكون عادة بسبب صدى الغبار الذي يسبب تغيير بالإشارة الراديوية, معظم تلك الومضات تكون بسبب انعكاس الموجات المرسلة قبل خروجها من الهوائي. حتى نقلل من تلك الومضات نعيّر التوقيت مابين لحظة الإرسال واللحظة التي يبدأ الإستقبال بالعمل.
بعض الموجات المزعجة تكون غير معرفة لبعض الرادارات, مثال على ذلك” غيوم الأعاصير” لايتعرف عليها رادار الدفاع الجوي ولكنها معرفة برادارات الأرصاد الجوية, بتلك الحالة تعتبر هذه الموجة سلبية بسبب عدم الحاجة لها. توجد عدة طرق لكشف وتحييد تلك الموجات التي تعتبر بتلك الحالة مزعجة, وتعتمد تلك الطرق على أن الموجة المزعجة تظهر ثابتة خلال الكشف الراداري لذلك عند مقارنة تسلسل صدى الكشف نرى الموجات المرغوبة تتحرك بينما جميع الصدى الثابت ستزال من الشاشة.
موجات البحر الفوضوية تقلل بواسطة الإستقطاب الأفقي والمطر يقلل بواسطة الإستقطاب الدائري, يجب الملاحظة أنه بحالة رادار الأرصاد الجوية تلك الأشياء تكون مطلوبة لذلك يستعمل إستقطاب الخط المستقيم لكشف المطر والبحر وغيرهما. هناك طريقة تسمى Constant False-Alarm Rate ثابت معدل الإنذارات الكاذبة شكل من ضبط الزيادة الأوتوماتكية Automatic Gain Control وهي تعتمد على حقيقة أن صدى الموجات الفوضوية الراجعة أكثر بكثير من صدى الأهداف المرغوبة, لذلك زيادة الجهاز المستقبل سيعدل اتوماتيكيا للمحافظة على المعدل الثابت للموجات للفوضوية المرئية, وقد لايمكنه العمل بكفاءة في حالة استقبال هدف يكون مغلف بموجة فوضوية قوية ولكنه له المقدرة على تمييز مصدر الموجات القوية. بالسابق ضبط الزيادة الأتوماتيكي كان يتحكم الكترونيا ويؤثر على الزيادة على اجمالي المستقبل, لكن حاليا ضبط الزيادة الأتوماتيكي اصبع مبرمج ويسيطر على الزيادة مع قابلية اكثر للتعديل للكشف عن خلايا محددة بالرادار.
هناك موجة فوضوية قد تنشأ من صدى ذو مسارات متعددة من هدف حقيقي وذلك بسبب انعكاسات ارضية والغلاف الجوي أو إنعكاس الغلاف الأيوني, هذا النوع من الموجات الفوضوية مزعجة للبعض بسبب انها تتحرك وتتصرف كهدف حقيقي, مما ينتج مايسمى الأشباح أو الخيال.
وستتصرف كالتالي: صدى الطائرة إلى الرادار هو انعكاس من عدة اتجاهات من الأرض و من فوق الهدف يظهر بجهاز الإستقبال كهدف حقيقي تحت الهدف الأصلي قد يحاول الرادار أن يوحد الأهداف معطيا للهدف ارتفاع غير حقيقي أو قد يمنعها بالمرة وهو الأسوء بسبب اختلاف المعطيات للهدف أو تطبيقات غير ممكنة. تلك المشاكل ممكن التغلب عليها بواسطة دمج الخريطة بالرادار ومنع جميع أنواع الصدى التي تظهرتحت الأرض أو فوق ارتفاع معين. الأنواع الحديثة من أجهزة الرادارات الأرضية للمطارات تستخدم الخوارزميات للتعرف على الأهداف المزيفة بواسطة مقارنة النبضات الآتية حديثا مع المجاورة معها, مثل حساب الراجع الغير محتمل مثل حساب الإرتفاع والمسافة والتوقيت مابين الإرسال والإستقبال.
تعليم_الجزائر
التشويش jamming
تشويش الرادار مصدره موجات الراديوية ناشئة من خارج نظام الرادار, ترسل على موجة الرادار فيخفي الأهداف المرغوبة. التشويش قد يكون متعمدا كسلاح مضاد للرادار في تكتيكات الحروب الألكترونية, وقد يكون غير متعمد مثل النيران الصديقة أجهزتها تعمل على نفس الموجة الرادارية. ينظر إلى التشويش بأنه قوة تداخل فعالة لأنها تنشئ من عناصر خارج النظام وغير مرتبطة بإشارات الرادار.
التشويش مشكلة معقدة لأن الموجة المشوشة تحتاج إلى ذهاب إلى الرادار المعني دون الحاجة للرجوع, بينما موجة الرادار يرحل ذهاب وإياب الرادار-الهدف-الرادار فتقل قوته بشكل ملموس مع عودته للمستقبِل. أجهزة التشويش تحتاج إلى طاقة أقل من أجهزة الرادار ولكنها تبقى ذات فعالية قوية لإخفاء الأهداف خلال خط البصر line of sight من المشوش إلى الرادار(فص التشويش الرئيسي) Mainlobe Jamming. المشوش يكون معه تأثير مضاف إلى تأثير الرادار على طول خط البصر خلال استقبال الرادار ويسمى (فص التشويش الجانبي) Sidelobe Jamming. فص التشويش الرئيسي ممكن تقليله بتضييق الزاوية المجسمة له, ولكن لايمكن ازالتها خاصة عندما تواجه مباشرة المشوِش الذي يستخدم نفس الموجات ونفس الإستقطاب الذي يستخدمه الرادار. الفصوص الجانبية للتشويش ممكن التغلب عليها بواسطة تصميم هوائي يقلل استقبال الفصوص الجانبية واستخدام هوائي لجميع الإتجاهات omnidirectional antenna لكشف واهمال إشارات الفصوص الجانبية. التقنيات الأخرى المضادة للتشويش مثل الإستقطاب وقفزات التردد frequency hopping (وهي تغيير التردد بتسلسل عشوائي يعرفه المرسل والمستقبل فقط). التداخل حاليا أصبح مشكلة للنطاق C-band الذي تستخدمه الأرصاد الجوية على موجة 5.4 جيجا هرتز بتقنية الواي فاي.
تعليم_الجزائر
تجهيز إشارة الراديو
قياس المسافة
وقت العبور Transit time
تعليم_الجزائر

رحلة الموجة ذهاب وإياب

طريقة واحدة لقياس بعد الهدف وهي إرسال نبضة قصيرة من موجة الراديو (إشعاع كهرومغناطيسي) ثم حساب الوقت حتى عودتها من الهدف وسرعة الموجة هي سرعة الضوء(186.000 ميل باالثانية) والمسافة تكون نصف الرحلة كلها (ذهاب واياب), لحساب ذلك بدقة يتطلب أجهزة دقيقة.
كما أسلفنا فإن المستقبِل لايعمل في لحظة إرسال الموجة والسبب هو جهاز duplexer أو المبدل التناوبي, وهو يعمل على تناوب الرادار مابين ارسال واستقبال بمعدل زمني محدد سلفا, لمعرفة مسافة الهدف يقاس طول الموجة ضرب السرعة ونقسم على اثنين, وللكشف على اهداف اقرب يتطلب موجات أقصر.
هناك عامل يفرض إستعمال المدى الأقصى, هو عند عودة النبضة من الهدف بلحظة إرسال نبضة أخرى يجعل المستقبِل لايستطيع التمييز, إذا يجب علينا إطالة المدى باستخدام وقت اطول بين النبضات أو مايسمى توقيت تكرار النبضات pulse repetition time, المشكلة أن هذان العاملان يميلان أن يكونا متضادين, إذ ليس سهلا لدمج موجتان أحداهما قصيرة المدى والأخرى طويلة برادار واحد, والسبب أن النبضات القصيرة المطلوبة عند الحد الأدنى للبث الجيد لديها طاقة ضعيفة, ومما يقلل الموجات الراجعة وتكون الأهداف صعبة الكشف, ولتجنب ذلك نزيد النبضات ولكن ذلك مرة أخرى يقلل الحد الأعلى للمسافة, لهذا كل رادار يستخدم نوع خاص من الإشارة. فالرادارات ذات المدى البعيد تستخدم نبضات طويلة ولها توقيت انتشار أطول, والرادارات ذات المدى القصير تستخدم نبضات قصيرة مع توقيت انتشار أقل. هذا لتشكيل من النبضات والتوقيت يسمى تردد النبضات المتكرر pulse repetition frequency, وهو أحد الصفات المهمة للرادار. بما أن الإلكترونيات طورت بأنظمة الرادار بحيث يمكنها تغيير تردد النبضات المتكرر ومن ثم يتغير المدى, فالرادارات المتطورة أو الحديثة تطلق نبضتين بالضربة الواحدة, إحداهما للمسافات القصيرة -حوالي 6 أميال- والأخرى حوالي 60ميل للمسافات الطويلة. تحليل المسافة ومميزات الإشارة المستقبلة (مقارنة مع الإزعاج الآتي معها) تعتمد بقوة على شكل النبضة. النبضة عادة تكون معدلة للحصول على كفاءة أفضل بتقنية تسمى انضغاط النبضات pulse compression
تعليم_الجزائر
تعديل التردد Frequency modulation
شكل آخر لقياس المسافة بالرادار تستند على تعديل التردد Frequency modulationFM , مقارنة التردد مابين إشارتين أكثر دقة الى حد بعيد (حتى بالأنظمة الرادارية القديمة) من توقيت الموجة. بتغيير تردد الإشارات الراجعة ومقارنتها مع الأصلي ثم يحسب الفرق بينهما. هذه التقنية تستخدم برادار الموجة المتصلة ويستخدم بالطائرات ويسمى راديو مقياس الإرتفاع radio altimeters. بتلك الأنظمة يكون اشارة الرادار الحاملة معدلة التردد, التغيير فوق وتحت مع موجة الجيب sine wave أو شكل سن المنشار لترددات الصوت, وهذه الإشارة ترسل بهوائي ويستقبلها هوائي آخر (وتلك الهوائيات تكون بالجانب السفلي من الطائرة) والمقارنة بين الإشارات تتم بشكل متواصل. بما أن تردد الإشارة يتغير فالإشارة العائدة تكون مزاحة عن ترددها الأصلي, فمعدل الإزاحة يزداد كلما ازدادت الفترة لعودة الأشارة بمعنى كلما ازداد الفرق بالتردد كلما كانت المسافة أطول. نظام معالجة الموجة هنا مشابه لنظام رادار دوبلر
تعليم_الجزائر
قياس السرعة
السرعة هي فرق المسافة مع الزمن, لذلك فإن النظام الموجود لقياس المسافة يقترن مع سعة الذاكرة ليعرف أين كان الهدف فيسهل عليه قياس السرعة. بالسابق كانت الذاكرة بالقلم والمسطرة على الشاشة لإستخراج السرعة أما الآن فالرادار االحديث يستخلص السرعة بكفاءة أفضل بواسطة الكمبيوتر. وإذا كانت معطيات المرسل متماسكة أي متطابقة المراحل, سيكون هناك تأثير آخر لجعل قياسات السرعة تكون فورية ولاحاجة للذاكرة, وهو مايسمي بتأثير دوبلر, هذه الأساسيات تستخدم بالأنظمة الحديثة للرادار وتسمى رادار دوبلر النبضي pulse-doppler radar. الإشارات العائدة من الهدف تكون منحرفة من التردد الأصلي خلال تأثير دوبلرمما يمكن حساب سرعة الجسم بالنسبة إلى الرادار. تأثير دوبلر يكون قادرا لتحديد السرعة النسبية للهدف خلال خط الرؤية من الرادار للهدف فقط. فأي عنصر من سرعة المستهدف يكون عمودي على خط الرؤية لايمكن تحديده بطريقة تأثير دوبلر وحده, ولكن يمكن تحديده بمتابعة اتجاه السمت للهدف. النظام الآخر للرادار غير النظام النبضي ويسمى رادار الموجة المتصلة (كما شرحت سابقا)
تعليم_الجزائر
تقليل تأثيرات التداخل
معالج الإشارة يستخدم بالرادار لتقليل آثار التداخل, ويستخدم بالأنظمة التالية: بيان الأهداف المتحركة moving target indication , رادار دوبلر, معالجات كشف الأهداف المتحركة moving target detection (MTD) processors, ومرتبط بأهداف رادار المراقبة الثانوي secondary surveillance radar SSR, معالجة تكيف الزمن الفضائي space-time adaptive processing STAP. ثابت معدل الإنذارات الكاذبةConstant False-Alarm Rate ومعالج التضاريس الرقمي digital terrain model (DTM تستخدم في بيئات الموجات المزعجة.
تعليم_الجزائر
هندسة الرادار
نظام الرادار يحتوي على العناصر التالية:
المرسل وهو الذي يولد إشارة الراديو مع المذبذب مثل الماجنترون ( وهو صمام الكتروني مغناطيسي) و الكليسترون ويتحكم بعمل الدورة بواسطة مغير الموجة modulator.
مرشد الموجة waveguide وهو متصل بالمرسل والمستقبل
المبدل التناوبي duplexer وهو -كما أسلفنا- يعمل على تناوب الهوائي مابين إرسال وإستقبال
المستقبل يعرف شكل الإشارة المستلمة أو(النبضة), المستقبلات المثالية يكون لديها فلتر ملائم matched filter
الجزء الإلكتروني الذي يهيمن على المنظومة والهوائي لأداء المسح الراداري الذي يطلبه البرمجيات
وصلة المستخدم.
تعليم_الجزائر
تصميم الهوائي
إشارة الموجة الراديوية التي تبث من الهوائي تنتشر بجميع الجهات, وبالمثل الهوائي الذي يستقبل الإشارات سيكون ايضا من جميع الجهات, تلك الطريقة ستوقع الرادار بمشكلة قرار تحديد موقع جسم الهدف.الأنظمة القديمة كانت تستخدم هوائي متعدد الإتجاهات omnidirectional antenna للبث مع هوائيات استقبال محددة الإتجاه, مثال على ذلك نظام Chain Home يستخدم هوائيان متعامدان للإستقبال كل هوائي بشاشة مختلفة, الإستقبال القصوى سيخرجه الهوائي الذي يكون متعامد على جسم الهدف, والإستقبال الأدنى سيكون من الهوائي الذي اتجاهه مباشرة عليه, بتلك الحالة عامل التشغيل سيعرف مكان الهدف بتحريك الهوائي فيكون شاشة تظهر جسم الهدف بوضوح بينما الأخرى تظهر أقل مايمكن من الإشارات المستقبلة. أحد أوجه القصور المهمة مع هذا النوع من الحلول هو أن البث سيكون بجميع الإتجاهات, لذلك سيكون كمية الطاقة المفحوصة من المكان المطلوب قليلة وبالتالي للحصول على كمية معقولة من الطاقة الآتية من الهدف يفضل أن يكون هوائي الإرسال موجهة.
تعليم_الجزائر
عاكس مكافئ المقطع Parabolic reflector
تعليم_الجزائر

طبق نوع عاكس مكافئ القطع
الأنظمة الحديثة تستخدم طبق ذا توجيه مكافئ المقطع لإنتاج حزمة بث قوية وكذلك المستقبل له طبق مماثل, مثل تلك الأنظمة تدمج ترددين بالهوائي المفرد للحصول على توجيه اوتوماتيكي او مايسمى غلق الرادار.
تعليم_الجزائر
أنواع المسح
مسح أولي: تقنية المسح يقوم بحيث الهوائي الرئيسي يقوم بإنتاج حزمة المسح, مثال:المسح الدائري ومسح نطاقي والخ.
مسح ثانوي: تقنية مسح بحيث تغذية الهوائي تقوم بإنتاج حزمة المسح, مثال:المسح المخروطي, مسح مقطع احادي الإتجاه.
مسح متقاطع أو نخيلي: تقنية المسح تنتج حزمة المسح من تحريك الهوائي مع عناصر تغذيته وهذا المسح عبارة عن دمج المسحين الأولي والثانوي.
تعليم_الجزائر
مرشد الموجة المخروم Slotted waveguide
تعليم_الجزائر
هوائي مرشد الموجة المخروم
استخدامه مثل استخدام العاكس مكافئ القطع, فهوائي مرشد الموجة المخروم ميكانيكي النقل وملائم لأنظمة مسح الأسطح الغير متابعة non-tracking surface scan systems حيث النمط العمودي يبقى ثابتا يستخدم بالسفن والمطارات ورادارات مراقبة الموانئ بسبب قلة الكلفة وأقل عرضة للرياح يفضل على الهوائي العاكس المكافئ.
تعليم_الجزائر
المنظومة التدريجية Phased array
تعليم_الجزائر
رادار المنظومة التدريجية
شكل آخر للرادارات تسمى منظومة الرادارية التدريجية, وتستخدم مجموعة من الهوائيات المتشابهة ومماثلة التباعد, حالة الإشارة لكل هوائي منفردة لذلك تكون لإشارة قوية بالإتجاه المطلوب وملغية بالإتجاهات الأخرى, فإذا كانت تلك الهوائيات المنفردة على مستوى واحد والإشارة تغذي الهوائيات كل على حدة في كل مرحلة, فإن الإشارة ستكون قوية بالإتجاه العمودي للسطح المستوي. وبتغيير الشكل النسبي للإشارة المغذاة لكل هوائي فإن اتجاه الحزمة سيتحرك لأن اتجاه التداخل البناء سيتحرك, ولأن رادار المنظومة التدريجية لايتطلب حركة للمسح فالحزمة يمكنها مسح آلاف الدرجات بالثانية الواحدة وبسرعة كافية للإشعاع وتتبع أهداف كثيرة, وتدير مدى واسع من البحث بكل مرحلة. ببساطة يمكن تشغيل بعض الهوائيات واطفائها والحزمة يمكنها الإنتشار للبحث والتضييق لمتابعة الهدف, أو حتى تنشطر إلى رادارين حقيقين أو أكثر, ولكن الشعاع لايمكن توجيهه بشكل فعال على زوايا صغيرة بأسطح المصفوفات, ولأجل تغطية شاملة فالمصفوفات المتعددة مطلوبة كلها. التوزيع المثالي لها هو على أوجه مثلث هرمي (كما بالصورة).

رادارات المنظومة التدريجية كانت تستخدم منذ بدايات المراحل الآولى للرادار أيام الحرب العالمية الثانية ولكن محدودية الأنظمة الإلكترونية أدت إلى خلل بالدقة. وهي حاليا تستخدم بالصواريخ الدفاعية وهو نظام الدرع الوقائي الموجود بالسفن وأنظمة صوارخ الباتريوت. وحاليا استخدام ذلك النظام بازدياد بسبب قلة القطع المتحركة مما يجعلها أكثر منطقية, وأحيانا أخرى يسمح بوجود هوائيات أضخم, وهو مفيد لإستخدامات الطائرات المفاتلة حيث تعطي مساحة ضيقة للنقل الميكانيكي.
بما أن أسعار البرمجيات والإلكترونات هبطت فإن ذلك النظام أصبح أكثر شمولية, فتقريبا جميع أنظمة الرادار العسكرية الحديثة تعتمد على المنظومة الرادارية التدريجية, ومع ذلك لايزال الهوائيات المتحركة التقليدية منتشرة على نطاق واسع والسبب هو رخص السعر وهو موجود بمراقبة الملاحة الجوية ورادار الطائرات المدنية وغيرها.
هذا النظام له قيمة واهمية بسبب أنه يمكنه تتبع أكثر من هدف, أول طائرة استعملت هذا النظام هي بي-بي1 لانسر. وأول مقاتلة تستخدم تلك المنظومة الرادارية زاسلون SBI-16 Zaslon هي طائرات ميغ 31, وتعتبر واحدة من أفضل أنظمة الرادار المحمولة جوا.

التصنيفات
تعلم معنا

كيف تعمل الثلاجة المنزلية Refrigerator


كيف تعمل الثلاجة المنزلية Refrigerator

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الغرض من الثلاجة

تعليم_الجزائر

إذا يتضح لنا أن الهدف من الثلاجة هو منع البكتيريا من ممارسة نشاطها في موادنا الغذائية فنتمتع بها إلى اكبر فترة ممكنة بالاضافة الى مذاق بعض الاطعمة التي لا يمكن تناولاها الا وهي باردة مثل المشروبات.

الفكرة الاساسية
إن الفكرة الأساسية التي تعتمد عليها فكرة عمل الثلاجة هي ببساطة تحويل سائل إلى غاز عن طريق امتصاص حرارة من الوسط فيسبب في برودته، ولتوضيح هذه الفكرة دعنا نذكرك عزيزي القارئ عندما تضع الماء على وجهك في يوم حار تشعر بعد ذلك ببرودة نتيجة لتبخر الماء وتحوله إلى بخار عن طريق امتصاص الحرارة من الجلد فتشعر بالبرودة كما أنك اذا ما قمت بوضع بعض قطرات من الكحول على يدك وانتظر لمدة 20-30 ثانية فستشعر ببرودة في يدك عند المنطقة التي كان عليه الكحول وستكون البرودة اكثر من تلك التي سببها الماء لأن درجة حرارة التبخر الكحول أقل من الماء ، والسبب في ذلك ان الكحول يمتص حرارة من يدك ليتبخر ويتحول الى غاز.
إذا نستنتج من ذلك بأن عملية التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية تحتاج إلى حرارة وهذه الحرارة توفرت من خلال يدك وكانت النتيجة انخفاض في درجة حرارة اليد واذا استمرت عملية التحول من سائل إلى غاز استمر التبريد.
إن السائل أو المبرد refrigerant الذي يستخدم في الثلاجة يتبخر عند درجة حرارة منخفضة مما يسبب التجمد في داخل الثلاجة ولو صدف وان قمت وضع السائل المستخدم في الثلاجة على يدك ستشعر بتجمد الجلد اثناء تبخر هذا السائل.
أجزاء الثلاجة

تعليم_الجزائر

دورة عمل الثلاجة
تقوم الثلاجة بالتبريد بصفة مستمرة لمحتوياتها الداخلية من خلال تكرار عملية تحويل السائل إلى غاز داخل الثلاجة فتأخذ حرارة من داخل الثلاجة وتكون النتيجة تبريد محتوياتها وتحويل الغاز إلى سائل خارج الثلاجة عن طريق ضغطه وتبديد الحرارة إلى خارج الثلاجة وتتكر العميلة باستمرار لسحب الحرارة من داخل الثلاجة حيث درجة الحرارة منخفضة نسبية إلى خارج الثلاجة حيث درجة الحرارة مرتفعة ولكي تؤدي الثلاجة هذه الوظيفة فإن لها دورة تعمل من خلال عدة مراحل هي على النحو التالي:
(1) يقوم الموتور Compressor بضغط غاز الأمونيا مما يرفع درجة حرارته وضغطه كما هو موضح في الشكل أعلاه الجزء ( B ) على الشكل وبالتالي فإن أنابيب التبادل الحراري الخارجية تسمح بتبديد الحرارة الناتج عن الضغط إلى الخارج.
(2) عند تلك المرحلة وخلال فقدان الحرارة للوسط الخارجي من خلال الأنابيب السوداء التي تكون خلف الثلاجة، فإن غاز الامونيا يتكثف في الجزء الباقي من أنابيب التبادل الحراري الخارجية ويتحول إلى سائل ليمر عبر صمام التمدد الموضح في الشكل بالرمز ( C ).
(3) يعمل صمام التمدد على الفصل بين منطقتين مختلفتين في الضغط وعند مرور سائل الأمونيا من خلال صمام التمدد فإنه ينتقل من منطقة ضغط مرتفع إلى منطقة ضغط منخفض فيتمدد ويتبخر سائل الأمونيا ويتحول إلى غاز مرة أخرى عن طريق امتصاص الحرارة من الوسط الداخلي للثلاجة وتنخفض درجة الحرارة بها.
(4) يمرر غاز الأمونيا عبر انابيب التبادل الحراري الداخلية والتي تكون على شكل التفافي لتغطي اكبر مساحة ممكنة وتعطي الفرصة لامتصاص اكبر قدر ممكن من الحرارة من داخل الثلاجة لتبقى باردة إلى أن يصل غاز الأمونيا إلى الموتور الذي يقوم بضغط الغاز مرة أخرى ويحوله إلى سائل عند النقط ( B ) وتتكرر العملية.
تعليم_الجزائر

ثلاجات غاز البروبان

في الحالات التي لا تتوفر فيها مصدراً للتيار الكهربي فإنه يمكنك استخدام ثلاجة غاز البروبان التي لا تعمل بالكهرباء. هذه النوع من الثلاجات لا يوجد به اجزاء متحركة ويستخدم غاز البروبان كمصدر للطاقة الحرارية لتنتج عنه البرودة. هذه الثلاجات تستخدم الامونيا كمادة مبردة وتستخدم ايضا الماء لدورة التبريد، وتتكون أجزاء ثلاجة البروبان من خمسة أجزاء هي

  • المولد Generator لتوليد غاز الأمونيا
  • الفاصل Separator لفصل غاز الأمونيا عن الماء
  • المكثف Condenser لتحويل غاز الامونيا الساخن إلى سائل
  • المبخر Evaporator لتبخير سائل الامونيا وتحويله إلى غاز وينتج عن ذلك برودة
  • الماص Absorber يقوم بامتصاص غاز الامونيا من الماء
وتعمل دورة ثلاجة غاز البروبان على النحو التالي:
(1) يتم احتراق لغاز البروبان فتتولد حرارة داخل المولد Generator .
(2) يوجد داخل المولد خليط مكون من محلول الماء والامونيا فترتفع درجة حرارة المحلول داخل المولد نتيجة لاحتراق البروبان وتصل درجة الحرارة إلى درجة الغليان للأمونيا.
(3) يمر المحلول إلى الفاصل Separator حيث يتم فصل الأمونيا عن الماء.
(4) تتدفق الامونيا بعد فصلها إلى الاعلى حيث المكثف Condenser المكون من الواح رقيقة من المعدن لتفقد الامونيا حرارتها بالتكثيف ويتحول الى سائل.
(5) يصل سائل الأمونيا إلى إلى المبخر Evaporator حيث يختلط مع غاز الهيدروجين ويتبخر مما ينتج عنه انخفاض في درجة الحرارة داخل الثلاجة.
(6) يتدفق في هذه المرحلة كلا من الامونيا والهيدروجين إلى الماص absorber وهنا يختلط الماء مع الامونيا والهيدروجين.
(7) تشكل الامونيا مع الماء محلول ويتحرر الهيدروجين ويعود إلى المبخر بينما يتدفق كلا من الامونيا والماء إلى المولد مرة أخرى لاتعيد الدورة نفسها.

تعليم_الجزائر

التصنيفات
تعلم معنا

صنع من الورق Origami

تعليم_الجزائر

هل تعرف كيف نصنع هذه ؟ تعليم_الجزائر
لا تقلق تعليم_الجزائر
سأخبرك في الحال
اتبع الارقام من 1 إلى15
تحتاج ورقة مربعة الشكل
ليس مستطيلة بل مربعة الشكل
تعليم_الجزائر

هل مازلت تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر ؟
إذن انزع النظارة تعليم_الجزائر

و افتح عينيك جيدا تعليم_الجزائر[ليس فمك ،عينيك]

و تابع الرد القادم

يا أخي افتح عينيك تعليم_الجزائر

[align=center]تابع هذا الفلاش و حظ سعيد[/align]

[web]http://www.en.origami-club.com/traditional/crane/anime-crane/index.html[/web]

صعيبة بزاف

تخلطتلي مفهمت فيها والو

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

هي صعبة فعلا

أنا صنعتها بعد عدد من المحاولات ، لا تيأس

التصنيفات
تعلم معنا

كيف يصنع الصابون

الصابون المنزلــي ""
* تعريف الصابون :
هو المادة الناتجة من إتحاد الزيوت أو الشحومات الدهنية ( نباتية أو حيوانية ) مع الصودا الكاوية أو أي مادة قلوية أخرى أي أن : دهن + قلوي = صابون .كما يمكن أن يضاف إلى خلطة الصابون بعض العطور مثل زيت الورد أو زيت الياسمين لإكساب الصابون رائحة جميلة .
هذا بالإضافة إلى المواد المالئة التي تضاف إلى الصابون أثناء تحضيره لتكبير حجمه وتحسين رغوته ومن هذه المواد الدقيق وأحجار التلك والكاؤلين على أن لا تزيد المواد المالئة عن 25% من تركيب الصابون * وكلما قلت هذه المواد كان الصابون أجود * ومن الممكن أن تشتمل خلطة الصابون على زيت بذرة القطن بجانب زيت الزيتون والصودا الكاوية والماء والمواد المالئة .

* طريقة التحضير :
تضاف الزيوت والنشأ وتوضع على نار هادئة حتى تسيح ثم توضع الصودا الكاوية في الماء الساخن وتضاف إلى المخلوط ثم يقلب جيداً حتى يصير لونه أبيض ثم يوضع في قوالب خاصة ويترك في مكان هاوٍ حتى إذا إقترب من الجفاف يقطع بسكين حادة ويترك للجفاف .

* مميزات الصابون :
1. القدرة التنظيفية الكبيرة نسبياً في الماء العذب الذي لا توجد به أملاح الكالسيوم والماغنيسيوم .
2. عدم تأثيره على البشرة الحساسة وعدم إزالته لكل المواد الدهنية من الأيدي .
3. وفرة الرغوة وثباتها في الماء العذب .
4. مقدرته على التشتيت للمواد الصلبة ليمنع إلتصاقها مرة أخرى بالأقمشة .

* عيوب الصابون :
1. عدم ثباته في المحاليل الحمضية .
2. ترسيبه لأملاح الكالسيوم والماغنيسيوم في المياه العسرة.
3. عدم ثباته في محاليل الأملاح المركزة .

" الطريقة المنزلية لعمل الصابون "

* المقادير :
4 كيلو جرام زيت طعام عادي + 2 كيلو جرام دقيق + 1 كيلو جرام بوتاسا كاوية koh + 2 لتر ماء
+ 5 جرام أسنس مناسب للرائحة .

* طريقة العمل :
1. يقلب الدقيق في الزيت حتى يسمك قوامه .
2. يذاب البوتاسا الكاوية في الماء .
3. يضاف البوتاسا (المحلول الجديد ) على المخلوط السابق ويضاف الأسنس واللون الزيتي .
4. تعبأ الكمية كلها وهي ساخنة في صندوق خشب أو كرتون أو صاج ويوضع في أسفل المخلوط طبقة من البلاستيك .
5. تترك الكمية حتى تجف بعد تقطيعها قبل تمام الجفاف بعد 1 ــ 2 ساعة من العمل .
6 . تفرد قطع الصابون عن بعضها وتترك حتى تمام الجفاف .

" الطريقة المنزلية لعمل الصابون السائل "

* المقادير :
1 كيلو جرام حمض السلفونيك + 200 جرام بوتاسا كاوية + 5 جرام أسنس ليمون أو ورد
+ 8 لتر ماء عادي + شعرة لون أصفر أو أزرق أو أخضر .

* طريقة العمل :

1. يذاب البوتاسا الكاوية في قليل من الماء مع التأكد من تمام الذوبان في وعاء بلاستيك .
2. يذاب حمض السلفونيك في ما تبقى من كمية 8 لتر ماء في طبق بلاستيك كبير .
3 . يضاف عليه بعد ذلك البوتاسا الكاوية السائلة * وكذلك الأسنس واللون المرغوب المضاف .
4. ثم يعبأ بالقمع البلاستيك في زجاجات حسب العبوة المطلوبة .

" الطريقة الثانية لعمل الصابون السائل "

* المقادير :
1 كيلو جرام حمض السلفونيك +250 جرام بوتاسا كاوية + 5 جرام أسنس ليمون أو ورد + 8 لتر ماء عادي + شعرة لون أصفر أو أزرق أو أخضر .

* طريقة العمل :
1. يذاب البوتاسا الكاوية في قليل من الماء مع التأكد من تمام الذوبان في وعاء بلاستيك.
2. يضاف بعد ذلك حمض السلفونيك مع الماء حتى يصير لون الخليط أصفر عسلي في طبق بلاستيك كبير .
3 . يضاف للمخلوط الأسنس واللون ويتم تقليبه جيداً .
4 . يعبأ بالقمع البلاستيك في زجاجات حسب العبوة المطلوبة .
5 . عند الرغبة في عمل طبقة هلامية سميكة لقوام الصابون السائل يضاف ملء ملعقة من ملح الطعام على المخلوط ويذاب ويقلب المخلوط فيعطي القوام المطلوب للصابون السائل .

" الطريقة الثالثة لعمل الصابون السائل "

* المقادير :

1 كيلو جرام حمض السلفونيك + ربع كيلو جرام بوتاسا كاوية + 5 جرام أسنس ليمون + 25 مللتر كلورور + شعرة لون أصفر + 8 لتر ماء عادي .

* طريقة العمل :

1 . يذاب البوتاسا الكاوية في 200 مللتر ماء ويقلب بقطعة خشب .
2. يذاب حمض السلفونيك في ماتبقى من كمية 8 لتر ماء ويقلب بملعقة خشبية حتى تمام الذوبان ولا يصفى .
3 . يوضع فوق الخليط كمية الكلورور ثم الأسنس ويقلب جيداً حتى تمام التجانس معاً .
4. تعبأ في جراكن بلاستيك .

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
شكرا ياسمين على الطرح المتميز

عفوا لكي اختي على مرورك الذي زاد موضوعي روعة و جمالا تعليم_الجزائر

شكرا جزيلا بارك الله فيكي على المعلومات القيمة

شكرا جزيلا على الموضوع الرائع والمفيد

التصنيفات
تعلم معنا

فكرة عمل تقنية الليزر لتصحيح البصر

من الضروري شرح فكرة عملية الليزر لتصحيح النظر وكيف تتم وتوضيح دور الليزر في العملية كأحد التطبيقات العديدة لليزر في حياتنا. وتسمى عملية تصحيح النظر بالليزر باسم الليزك LASIK وهي اختصار للجملة العلميةLaser-assisted in-situ keratomileusis والتي تعني استخدام الليزر في عملية جراحية لتصحيح انكسار الضوء في العين.
في هذه المقالة من كيف تعمل الاشياء سوف نتحدث استخدام الليزر في العمليةالجراحية وكيف يعمل على تصحيح النظر وكيف تختلف عملية الليزك عن غيرها من العمليات الجراحية الأخرى المستخدمة في علاج عيوب النظر.

كيف تعمل العين؟

يمكننا ان نشبه فكرة عمل العين بالكاميرا التي نستخدمها في التصوير الفوتوغرافي، تلك العملية التي تقوم فيها الكاميرا بتجميع الضوء المنعكس عن الجسم بواسطة عدسة الكاميرا على الفيلم وبعدها تتم العملية الكيميائية لتحويل الصورة المختزنة في الفيلم إلى صورة يمكن طباعتها على الورق لنحصل على صورة بين ايدينا لمشهد معين تم تصويره، والعين تقوم أيضا بتجميع الضوء المنعكس عن الجسم او المشهد الذي ننظر اليه وتركزه في داخل العين. ولتوضيح كيف تتم عملية الرؤية دعنا ننظر إلى تركيب العين.

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الأجزاء الرئيسية في العين

تقوم الشبكية بدور رئيسي في عملية الرؤية حيث تتفاعل الشبكية مع الضوء الساقط عليها وتحوله الى معلومات ترسل إلى الدماغ. ويعمل الدماغ على ترجمة هذه المعلومات وتحويلها الى صورة. تحتوى الشبكية على خلايا عصبية تسمى مجسات الابصار وهي نوعان هما المخاريط cones والعصي rods وتكون وظيفة هذه المجسات هو تحويل فوتونات الضوء إلى اشارات كهربية ترسل عبر الالياف العصبية البصربة المتصلة بها لترسل بعدها إلى مركز الابصار في الدماغ لتتم الترجمة والرؤية.

التفاصيل السابقة لتركيب العين مختصرة ويمكن ان نخصص لها موضوع منفصل لشرح كيف تعمل العين بالتفصيل في مقالات اخرى ان شاء الله.
تعتمد دقة الرؤية ووضوحها على المرحلة الاولي للجزء الامامي للعين والتي يتم فيها تركيز الضوء بواسطة القرنية وعدسة العين على الشبكية، وبالتالي فإن شكل كلاً من القرنية والعدسة بالاضافة إلى مرونة حركتهما ومرونة العضلات التي تتحكم بحركة العين ككل كلها تلعب دوراً متكاملاً في تركيز الضوء على شبكية العين.
فعندما ننظر إلى جسم ما فإن ثلاثة اشياء تحدث فوراً وتلقائياً وهي:
1. تصغير حجم الصورة لتناسب حجم شبكية العين.
2. تجميع الضزء المتشتت عن الجسم وتركزه focus على الشبكية
3. الصورة المتكونة على الشبكية يجب ان تكون منحنية لتناسب شكل الشبكية تماماً.
وكما هو موضح في الشكل التالي فإن الضوء المار خلال القرنية وحدقة العين ينحني وفيزيائيا نقول انه ينكسرrefractive بواسطة العدسة ليصل إلى نقطة على الشبكية نقول عنها نقطة التركيز او التبئير focus حيث تتشكل الصورة (تماماً كما نقوم بذلك في الكاميرا فاهم خطوة للحصول على صورة واضحة ان نضبط التركيز focusing والذي يتم اوتوماتيكياً في معظم الكاميرات العادية).

ولعمل كل ذلك فإن العين تمتلك عدسة تقع في مركز العين بين الشبكية والحدقة وتغطي العدسة طبقة شفافة تسمى القرنية تعمل كنافذة لحماية العدسة. كلا من العدس والقرنية تعملان مع بعضهما البعض لتركيز الصورة على الشبكية.

عيوب البصر

العين الطبيعية الخاليةمن العيوب تتميز بوجود تناسب بين قوة القرنيةوالعدسة وموقع الشبكية التي تقع على مسافة 24 مليمتراً خلف القرنية. وهذا التناسب يجعل الضوء الساقط على العين يتركز على الشبكية تماماً، وأياختلال فيه يؤدي إلى حدوث عيوب البصر والتي تسمى في الكثير من الأحيان بالعيوب الانكسارية دلالة على الخاصية الفيزيائية لعدسة والقرنية في عملية انكسار الضوء وان كل هذه العيوب منشؤها خلل في القوة الانكسارية التي تتمثلفي:
1. قصر النظر (mypopia)
2. طول النظر (Hyperopia)
3. انحراف البصر (Astigmatism)
4. مد البصر أو قصو البصر (Presbyopia)
وفيمايلي لمحة موجزة عن كلٍّ من هذه العيوب:
قصر النظر mypopia وهو أشهر أنواعالعيوب الانكسارية وأكثرها شيوعاً، والسبب الرئيسي له تجمع الأشعةالضوئية قبل وصولها إلى شبكية العين. مما يسبب زيغ في الصورة المتكونة، وتحدث هذه الحالة بسبب زيادة قوة تركيز عدسة العين ولذلك نرى هؤلاء الاشخاص يتمتعون بقدرة على القراءة والنظر بوضوح للاجسام القريبة.

تعليم_الجزائر في قصر النظر تتكون صورة الاجسام البعدة امام الشبكية

طول النظر (Hyperopia) على عكس قصر النظر تماماً، يحدث أن تتجمع الأشعة الضوئيةبعد شبكة العين فتسبب فيما يسمى بطول النظر، وفي هذه الحالة يعاني طويلالنظر من عدم الرؤية بوضوح عن قرب، وقد يستطيع ذلك ولكنه يصاب بإجهادشديد من شدة التركيز والضغط على العين لزيادة قوة العدسة. ولكن الاجسام البعيدة فهو يراها بوضوح.

تعليم_الجزائر في طول النظر تتكون صورة الاجسام خلف الشبكية

انحراف البصر (Astigmatism) تحدث مشكلة انحراف البصر عندما يحدث تشوه في عدسة العين أو القرنية مما ينتج عنه تكون نقطتين للبؤرة مما ينتج عنه قوة انكسارية غير متساوية في جميع الاتجاهات فينتج انحراف البصر أوالاستجماتيزم.

قصو البصر (Presbyopia)تستطيع عدسة العين الطبيعية بقدرة الله عز وجل أن تغيرقوتها التكبيرية خلال لحظة من الزمن، الأمر الذي يجعلنا قادرين علىتحويل نظرنا من البعيد جداً إلى القريب جداً، وفي لمح البصر نرى كل شيءبوضوح وعلى مختلف المسافات. وحين تفقد عدسة العين مرونتها وقدرتها على تغيير قوتها التكبيريةيصبح الإنسان غير قادر على رؤية الأشياء القريبة بوضوح خاصةالقراءة.
ويتم معالجة كل هذه المشاكل باستخدام انواع مختلفة من العدسات الطبية والتي تحسب قوتها ودرجتها ونوعها حسب تشخيص دقيق يخضع له الشخص المصاب.
عملية الليزك مفيدة جداً في حالات قصر النظر وفي الكثير من الحالات تتمكن من تصحيح العيب والتخلص من النظارة وتعطي عملية الليزك نتائج جيدة في حلات طول النظر وانحراف النظر ولكن حالة قصو النظر تحتاج إلى عملية جراحية بالليزر laser eye surgery.

سوف نقوم بشرح فكرة عملية الليزك من خلال تصحيح مشكلة قصر النظر.

مراحل تطور الليزك

تقنية الليزك اكتشفت بواسطة العالم Jose Barraquer في العام 1960 عندما طور الة التشريط microkeratomeلقطع جزء من القرنية وتعديل شكلها بواسطة تقنية تسمى keratomileusis، وفي العام 1981 وبعد اكتشاف الاكسيمر ليزر الذي يعمل في مجال الاشعة فوق البنفسجية وقدرته على انتزاع طبقات من الأغشية الرقيقة بدون اي اثار حرارية للمناطق المحيطة تمكن العالم Srinivasan من استخدام الاكسيمر ليزر قطع جزء من القرنية وبدون اثار جانبية بالمقارنة باشعة ليزر اخرى تعمل في مجال الضوء المرئي. وبعد العديد من التجارب تم تطوير تقنية الليزك في العام 1991 بواسطة العالم الايطالي Lucio Buratto والعالم اليوناني Ioannis Pallikaris لتصبح اكثر دقة لتحل محل الطريقة القديمة keratomileusis.

ماهي تقنية الليزك؟
تعتمد عمليات تصحيح النظر بوساطة الليزر على اعادة تشكيل القرنيه لتعديل البعد البؤري للعين وبعد اعادة التشكيل تعود العين الى قدرتها على تجميع الضوء وتركيزه تماما على الشبكيه كما في العين الطبيعيه.

وفي تقنية الليزر يتم استخدام اشعة الاكسيمر الليزر ذات الموجه فوق البنفسجيه بهدف تعديل سطح القرنيه وبالتالي تغير القوة الانكساريه بها. وتعمل هذه الاشعه على ازالة طبقات من انسجة القرنيه بدقه بالغه وبطول وعمق محددين تحديدا دقيقا.

وخلال إجراء العمليةبالليزر هناك من يرصد العملية ويرقبها، وذلك من خلال جهاز كمبيوتر موجودضمن جهاز الإكسيمر ليزر مهمته تحديد المقدار المراد إزالته من أنسجةالقرنية بالضبط.
تعليم_الجزائر
1. قياس ضغط العين
2. التصوير الطبوغرافي للعين
3. قياس سماكة القرنية
4. قياس الانحراف الانكساري مع توسيع الحدق
5. فحص الجزء الأمامي من العي
6. فحص قاع العين
7. قياس رؤية الألوان
8. فحص الحول
9. قياس تحدب القرنية
10. قياس قطر الحدقة
11. قياس الانحرافات الانكسارية الدقيقة
ولكل فحص من هذه الفوحوصات الاجهزة الخاصة به وتبين نتائج الفحص اذا ما كان من المناسب ان يخضع المصاب للعملية أم ان هناك عامل مهم لم يتحقق مثل ان تكون القرنية رقيقة السمك أو ان تكون ذات شكل مخروطي.

كيف تتم عملية الليزك
1
تبدأ عملية الليزك بوضع المشرط الإلكتروني على العين وتثبيته بدقة.
تعليم_الجزائر
2
بتحريك المشرط الإلكتروني في اتجاه السهم يتم ازالة الغشاء الرقيق الذي يغطي القرنية.
تعليم_الجزائر
3
يقوم الطبيب بازالة الغشاء بواسطة ملقط معقم ووضعه جانباً لتكون القرنية معرضة لاشعة الليزر للمرحلة التالية.
تعليم_الجزائر
4
يتم تسليط أشعة الإكزيمر ليزر داخل أنسجة القرنية والتي تكون محسوبة بعدد محدد لازالة السمك المطلوب من سطح القرنية.
تعليم_الجزائر
5
تتم العملية بإعادة الغشاء الرقيق مكانه كما كان قبل العملية.
تعليم_الجزائر

في هذه الموقع عرض فيديو لعملية ليزك تتضمن مرحلة ازالة الغشاء وتسليط الليزر واعادة الغشاء.

الخلاصة

فكرة الليزك قديمة وتطورت مع تطور اشعة الاكسيمر ليزر وقد تعرضنا إلى الجانب التقنني والتكنولوجي في عملية استخدام الليزر في تصحيح النظر بحيث اصبح من الممكن التخلص من النظارة الطبية والعودة إلى الحالة الطبيعية، والكثير منا لا بد وانه قد قام باجراء هذه العملية والكثير ايضا لازال متردد ولكن اقرأ اكثر واطلع على المواقع التالية لتعرف المزيد عن التفاصيل الطبية لتقنية الليزك.

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

التصنيفات
تعلم معنا

كيف تعمل شاشات البلورات السائلة lcd

فكرة عمل شاشات البلورات السائلة LCD
تعليم_الجزائر

تعتبر شاشات العرض الوسيلة التي تمكن الانسان من الاستفادة من التكنولوجيا وقد نقصد بشاشات العرض هنا الشاشات بمختلف انواعها فهناك الشاشات التي تعتمد على شعاع الإلكتروني أو الشاشات التي تعتمد شاشت البلازما وكل نوع من هذه الأنواع له فكرة عمل فيزيائية مختلفة ولكن في هذا الموضوع سنركز على شاشات البلورات السائلة. ولهذا فإن شاشات العرض تحيط بنا من كل جانب وتدخل في تركيب العديد من الأجهزة الإلكترونية وتكون بأحجام صغيرة مثل شاشات الساعات أو شاشات السي دي او الجوال وقد تكون بأحجام كبيرة مثل شاشات أجهزة الكمبيوتر المحمول أو شاشات التلفزيون التي يصل حجمها إلى 60 انش. تنوع احجام شاشات البلورات السائلة وتميزها بصغر سمكها ساهم على انتشارها بشكل كبير وجعلها تدخل في العديد من التطبيقات التكنولوجية.

تعليم_الجزائر

شاشة من البلورات السائلة كجزء من آلة حاسبة
ربما يتسأل القارىء عن مصطلح البلورات السائلة لانه من الاسم يبدو ان هناك تناقض في كون البلورات صلبة مثل الكوارتز وكونها بلورات سائلة فما هي هذه المادة التي تجمع الخاصيتين معاً؟ في هذه المقالة سوف نقوم بشرح ذلك مع توضيح لفكرة عملها كشاشات تعرض الصور والحروف والكلمات.

البلورات السائلة Liquid Crystals

نعلم أن المواد في الطبيعة اما في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية. فالحالة الصلبة تكون فيها جزيئات المادة مرتبة باتجاه محدد وفي مواقع محددة بالنسبة لبعضها البعض أي لا تتحرك. أما في الحالة السائلة فإن جزيئاتها تكون في حالة حركة مستمرة ولا يجمعها اتجاه ترتيب محدد. ولكن هناك بعض المواد تكون في حالة وسطية أي بين السائل والصلب حيث تحافظ جزيئات المادة في هذه الحالة على اتجاه ترتيبها كما في جزيئات المادة الصلبة ولكن في نفس الوقت تتحرك مثل جزيئات الحالة السائلة، وهذا يعني أن البلورات السائلة هي ليست حالة صلبة وليست حالة سائلة ولكن بين الحالتين معا ومن هنا جائت التسمية بالبلورات السائلة.
إذا هل يمكن ان نعتبر أن البلورات السائلة تتصرف مثل المواد الصلبة أو المواد السائلة؟ في الحقيقة ان البلورات السائلة اقرب إلى المواد السائلة منها إلى المواد الصلبة. باعتبار ان ارتفاع بسيط في الحرارة بحولها الى سائل. ولهذا فإن البلورات السائلة حساسة للتغيرات في درجان الحرارة.

أنواع البلورات السائلة

كما يوجد العديد من المواد السائلة أو العديد من المواد الصلبة، فإن هناك العديد من أنواع البلورات السائلة، تتواجد البلورات السائلة في عدة اطوار مختلفة تعتمد على درجة الحرارة وطبيعة المواد التي تصنع منها والنوع المخصص لصناعة الشاشات هو من الطور الدوار او المتحرك nematic phase ، ويمتاز هذا الطور في ان البلورات السائلة تتأثر بالتيار الكهربي. وهناك نوع محدد من البلورات السائلة ذات الطور الدوار يستخدم في شاشات العرض هو الطور الدوار الملتوي twisted nematics ويرمز له TN . وعندما تتعرض البلورات ذات الطور الدوار الملتوي إلى تيار كهربي فإنها تصبح غير ملتوية وتعتمد درجة الإلتواء على شدة التيار الكهربي. تستخدم تكنولوجيا شاشات البلورات السائلة هذه الخاصية (خاصية الإلتواء) في التحكم في مرور الضوء خلالها.

تعليم_الجزائر
صورة توضح البلورات السائلة عند تكبيرها بواسطة ميكروسكوب

تصنيع شاشة من البلورات السائلة
يختلف الأمر عند الانتقال من تصنيع شريحة لمادة من البلروات السائلة عنه في حالة تصنيع شاشة عرض من البلورات السائلة. وهناك اربعة حقائق يجب ان تتوفر لانتاج شاشات عرض من البلورات السائلة.
  • الحقيقة الأولى ظاهرة استقطاب الضوء.
  • الحقيقة الثانية ان البلورات السائلة تسمح بمرور الضوء وتغير من استقطابه.
  • الحقيقة الثالثة طبيعة تركيب البلورات السائلة تتغير بتغير التيار الكهربي.
  • الحقيقة الرابعة وجود مواد شفافة موصلة للكهرباء.
شرح مبسط على ظاهرة استقطاب الضوء
اضغط على الزر
شاشات البلورات السائلة LCD هي عبارة عن أداة تستخدم الحقائق الاربعة السابقة لتظهر الصورة!

لتصنيع شاشة عرض من البلورات السائلة نستخدم لوحين من الزجاج المستقطب للضوء وهو عبارة عن مواد من البوليمر تحتوي على شرائح ميكروسكوبية (لا ترى بالعين المجردة) تغطي احد سطحي لوح الزجاج الذي لا يحتوي على شريحة الاستقطاب. يتم ضبط الشرائح الميكروسكوبية لتكون في نفس اتجاه الاستقطاب الشريحة المثبتة على السطح المقابل. تتم بعد ذلك اضافة طبقة رقيقة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار. تعمل طبقة الشرائح الميكروسكوبية على توجيه البلورات السائلة لتصطف في اتجاه تلك الشرائح. يتم وضع الطبقة الأخرى من الزجاج ولكن مع التأكد ان شريحة الاستقطاب عمودية على اتجاه استقطاب الشريحة الأولي. تترتب الطبقات المتعاقبة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار الملتوي بعضها فوق بعض من بدوران تدريجي يصل إلى 90 درجة بالنسبة لترتيب الطلقة الأولى.

تعليم_الجزائر

عندما يسقط الضوء على الشريحة الزجاجية الأولي فإنها تعمل على استقطاب الضوء، ومن ثم تعمل جزيئات البلورات السائلة في كل طبقة على توجيه الضوء إلى الطبقة التي تليها مع تغير مستوى استقطاب الضوء. وعندما يصل الضوء للطبقة الأخيرة من طبقات البلورات السائلة فإنه يكون مستقطب في نفس اتجاء جزيئات تلك الطبقة وبالتالي ينفذ الضوء منها.
عند تطبيق مجال كهربي على جزيئات البلورات السائلة فإنها لا تلتوي وبالتالي فإن الضوء لا يمكن ان ينفذ من الجهة الأخرى.

  • Light Waves شعاع ضوئي.
  • Polarized Panels طبقة الزجاج المغطي بشريحة رقيقة من مواد مستقطبة للضوء.
  • Electrods طبقة رقيقة من مادة شفافة موصلة للتيار الكهربي.
  • Liquid Crystals طبقات جزيئات البلورات السائلة.
الزر على اليسار يعمل على تطبيق مجال كهربي على البلورات السائلة، ففي حالة وجود مجال كهربي لايخرج الضوء ولكن عند فصل المجال الكهربي ينفذ الضوء

بعد ان فهمنا الفكرة الفيزيائية لعلم شاشات العرض التي تعتمد على البلورات السائلة والتي تتلخص في تمرير الضوء وحجبه عن طريق التحكم في ترتيب البلورات السائلة من خلال مجال كهربي. اذا كيف يمكن ان نصنع شاشة بلورات سائلة.
نبدأ بتوفير شريحتين متقابلتين من الزجاج بينهما طبقة من البلورات السائلة ويضاف إليهما طبقتين من مادة شفافة موصلة للكهرباء electrodes. وتكون ترتيب الطبقات كما هو موضح في الشكل التالي:

تعليم_الجزائر

الطبقة A عبارة عن القاعدة او الطبقة الخلفية وهي مرآة عاكسة لضوء.
الطبقة B عبارة عن طبقة من الزجاج عليه طبقة رقيقة تعمل على استقطاب الضوء.
الطبقة C عبارة عن طبقة شفافة موصلة من مادة indium-tin oxide لتوصيل التيار الكهربي.
الطبقة D عبارة عن طبفة البلورات السائلة وتكون فوق الطبقة الموصلة تماماً.
الطبفة E طبقة من الزجاج وعليه ايضا طبقة رقيقة من مادة مستقطبة للضوء ولكن في اتجاه عمودي على محور استقطاب الطبقة الأولى.

يوصل الالكترود بمصدر تيار كهربي مثل بطارية وعندما لا يمر تيار فإن الضوء يعبر من الطبقة الاول لشاشة البلورات السائلة سيصل إلى المرآة وينعكس عنها. ولكن عندما يمر التيار الكهربي من خلال الالكترود فإن البلورات السائلة الموجودة بين الالكترود والجهة المقابلة لها والتي تشكل مستطيل ستمنع الضوء من الوصول الى المرآة مما يظهر منطقة معتمة على شاشة العرض.
لاحظ أن شاشة البلورات السائلة LCD تتطلب مصدر ضوء خارجي. حيث أن مادة البلورات السائلة لاتصدر الضوء بنفسها. الشاشات الصغير في الأغلب تكون عاكسة بمعنى انها تعرض الصورة من خلال انعكاس ضوء من مصدر خارجي. فمثلا لو نظرنا إلى شاشة بلورات سائلة في ساعة اليد الرقمية فإن الأرقام تظهر عندما يمر تيار كهربي من خلال الإلكترود إلى مجموعة معينة من البلورات السائلة فتلتف لتعمل على حجب الضوء فتظهر منطقة معتمة تعطينا صورة الرقم كما في الشكل الموضح أدناه.
أما في شاشات الكمبيوتر المحمول أو الشاشات الحديثة من نوع الـ LCD فإنها تستخدم مصابيح فلوريسنت فوقها أو على الجوانب أو في خلف الشاشة نفسها. وتعمل لوحة تشتيت للضوء مثبتة خلف شاشة البلورات السائلة لضمان توزيع منتظم لشدة الضوء على مساحة شاشة العرض. وحيث أن الطبقات التي تأتي فوق المصدر الضوئي هي عبارة عن شاشة البلورات السائلة بما تحتويه من طبقات مختلفة مثل طبقة الالكترود وطبقة البلورات السائلة نفسها وغيرها يعمل على امتصاص كمية كبيرة من ضوء المصدر الضوئي قد تصل إلى 50%!
في المثال الموضح في عرض الفلاش أدناه نشاهد لوحة الإلكترود وكيف أن إلكترود مفرد يتحكم في استجابة البلورات السائلة من خلال تمرير شحنة كهربية. وإذا تخيلنا أن هناك من يتحكم في ارسال الشحنات الكهربية التي تمر عبر الالكترود فإنه يمكن تكوين صورة من خلال قيام البلورات السائلة بحجب الضوء ومنعه من الوصول إلى الشاشة الخارجية وبالتالي يمكن أن نعرف الآن لماذا تكون معالم الصورة على شاشة البلورات السائلة تكون سوداء.
أنظمة شاشات البلورات السائلة
النظام البسيط يسمى common-plane-based LCD أي شاشة عرض البلورات السائلة ذات القاعدة المشتركة، وهي تستخدم في الحالات التي تتطلب عرض مكرر للمعلومات مثل شاشات الساعات أو شاشات المثبتة على لوحة تحكم فرن الميكروويف.
النظام الأكثر تعقيداً وهو المستخدم في شاشات الكمبيوتر وهناك نظامين هما passive matrix والثاني active matrix .

نظام الـ passive matrix

يستخدم هذا النظام شبكة بسيطة تمثل عناصر الصورة على الشاشة والتي تعرف بالبكسيل pixel لتزويد عنصر صورة محدد بالشحنة الكهربية. تتركب الشبكة من طبقتين من الزجاج تسمى القاعدة substrate . احد هاتين القاعدتين يحتوي على مجموعة من أعمدة والقاعدة الزجاجية الثانية تحتوي على مجموعة من الصفوف وكلاً من الاعمدة والصفوف عبارة عن مواد موصلة للكهرباء وفي الأغلب هي indium-tin oxide . يتم توصيل الأعمدة والصفوف بدائرة متكاملة integrated circuits تتحكم في توقيت ارسال الشحنة الكهربية إلى عنوان محدد برقم العامود ورقم الصف الذي يجب أن تصل له الشحنة الكهربية. تكون طبقة البلورات السائلة بين هاتين القاعدتين الزجاجيتين وتثبت طبقة الاستقطاب خرج القاعدتين. ولتشغيل احد عناصر الصورة pixel يتم ارسال شحنة كهربية عبر الدائرة المتكاملة إلى العمود والصف المحددين لعنصر الصورة فيعملان على التأثير على البلورات السائلة بينهما فتعمل تلك البلورات السائلة على منع الضوء من المصدر الخلفي للشاشة عند تلك الـ pixel .

نظام الـ Active Matrix

تم تطور النظام السابق لتلافي عدة عيوب منها بطء الاستجابة للحركة السريعة خصوصاً إذا قمت بتحريك مؤشر الماوس على الشاشة بسرعة كبيرة فكانت الصورة تظهر حركة المؤشر مع ظهور خيالات لها، ولكن في النظام الجديد الذي يعرف بنظام الـ active matrix فلا يوجد مثل هذا العيب حيث يعتمد نظام العرض هذا على شريحة رقيقة من الترانسيستورات thin film transistors وتختصر بـ TFT ، ويظهر هذا الرمز عند وصف مواصفات الشاشة. وببساطة فإن مجموعة كبيرة من التراتسيستورات والمكثفات المتناهية في الدقة مرتبة على شكل شبكة على قاعدة زجاجية substrate . يتم توجيه الشحنة الكهربية ايضا من خلال دوائر متكاملة تربط شبكة الترانسيستورات والمكثفات التي تمثل عناصر الصور وتكون وظيفة المكثفات هو الاحتفاظ بالشحنة لحين دورة المسح refresh cycle . كما انه إذا تم التحكم بدقة بكمية الشحنة التي يجب ان تصل إلى المكثف فيكن التأثير على دورات البلورات السائلة بزواية محددة مما تعمل على حجب الضوء بنسب متفاوتة وتعتمد على كمية الشحنة المرسلة لمكثف البكسيل المحدد. مما تستطيع هذه الشاشات من عرض 256 درجة رمادية متفاوتة بين الأبيض والاسود في حين أن النظام السابق لا يظهر مكونات الصورة إلا بلونين هما اللون الأبيض واللون الأسود.

كيف تظهر البلورات السائلة الألوان

نحصل على الألوان في شاشات البلورات السائلة من خلال استخدام ثلاثة طبقات مرشحة filter للألوان الأساسية وهي الأحمر والأخضر والأزرق. وبتحكم دقيق لكمية الشحنة يمكن الحصول على 256 درجة مختلفة لكل لون، وبدمج كافة الدرجات لكل الألوان يمكن أن نحصل على 16.8 مليون لون مختلف وهي عبارة عن حاصل ضرب 256 درجة للون الأحمر في 256 درجة للون الأخضر في 256 درجة للون الأزرق. كما في الشكل التوضيحي أدناه.

تعليم_الجزائر

كل هذه الألوان تتطلب عدد هائل من الترانسيستورات، وعلى سبيل المثال فإن شاشة جهاز كمبيوتر محمول تدعم دقة عرض resolution تصل إلى 1024×768 . يعني أنها تحتوي على عدد من الترانسيستورات يساوي حاصل ضرب 1024 عمود في 768 صف في 3 لكل لون ليساوي2,359,296 ترانسيستور على مساحة الشاشة!
أي خلل يحدث لواحد من هذه الترانسيستورات يظهر مباشرة على الشاشة في شكل نقطة معتمة ولهذا تخضع الشاشات من هذا النظام لفحص دقيق قبل استخدامها وتسويقها.

مستقبل شاشات البلورات السائلة

لازالت الأبحاث مستمرة لتطوير هذه التكنولوجيا التي من المتوقع خلال السنوات القليلة القادمة ان تستبدل شاشات الكاثود التقليدية لخفة وزنها وقلة سمكها وقلة استهلاكها للطاقة ووضوح صورتها، وتم عمل الابحاث العلمية على تطوير البلورات السائلة نفسها لتشمل البلورات الدوارة الفائقةsuper twisted nematics (STN) وكذلك البلورات الدوارة المزدوجة المسح dual scan twisted nematics (DSTN) وغيرها الكثير (اعتمد على التسمية الانجليزية لان الترجمة للمصطلحات غير معربة)، وكذلك يجري البحث العلمي على انتاج شاشات البلورات السائلة بمساحات عرض كبيرة ويجب على القارئ ان يدرك سبب ارتفاع ثمن شاشات البلورات السائلة التي تزيد مساحة العرض عن 40 انش وذلك لصعوبة تصنيعها مع العلم ان الشاركات المنتجة لتلك الشاشات تتلف 50% منها لفشلها بعد عملية التصنيع ولذلك يتم تحميل ثمن التالف على ثمن السليم، وجدير يالذكر ان زيادة مساحة الشاشة يزيد من عرضت وجود كمية كبيرة من الترانسيستورات لا تعمل مما يسبب في استبعاد تلك الشاشات واتلافها.