1. مقدمه
دو روش در محاسبات سنتی برای اجرای یک الگوریتم وجود دارد.
روش اول بکار بردن ASIC ها میباشد تا الگوریتم مورد نظر را در سختافزار
پیادهسازی کند. چون این قطعات برای هر الگوریتم خاص ساخته میشوند، سریع و
کارا میباشند. اما مدارات آنها پس از ساخت تغییر نمیکند.
ریزپردازندهها راه حل بسیار با انعطافتری هستند. آنها مجموعهای از
دستورات را اجرا میکنند. و کارایی سیستم بدون تغییر سختافزار تغییر
میکند. ام همانند یک ASIC دارای قابلیت انعطاف نمیباشد. یک سیستم قابل
پیکربندی مجدد توسعه یافتهاست تا فاصله را میان سختافزار و نرمافزار را
کم کند. و به یک کارایی بسیار بالاتر از نرمافزار و قابلیت انعطاف بیشتر
سختافزار برسد.
در این پایان نامه ابتدا تاریخچهای مختصر از توسعهی
سیستمهای قابل پیکربندی مجدد ارائه شده است.سپس مفهوم قابلیت پیکربندی
مجدد و انواع آن بیان شده است.پس از آن نگاهی کلی به دو طبقه بندی مختلف
معماریهای این سیستمها شده است و همچنین مروری بر روشهای طراحی و
ملزومات آن کردهایم. در فصل پنجم انواع تکنولوژیهای سخت افزار قابل
پیکربندی مجدد بحث شده است. در فصل ششم روند طراحی سیستم قابل پیکربندی
مجدد بر روی تراشه ( SoC ) آورده شده است. و نهایتا در فصل هفت ویژگیهای
طراحی سیستم با یک زبان برنامه نویسی بر مبنای C به نام SystemC بیان شده
است.
2. تاریخچه محاسبات قابل پیکر بندی مجدد
مفهوم محاسبات
قابل پیکربندی مجدد از دهه 1960 پدیدار شد . موقعی که مقاله جرالد
استرین(Gerald Estrin) مفهوم یک کامپیوتر ساخته شده از یک پردازنده ی
استاندارد و آرایه ای از سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را پیشنهاد کرد .
پردازنده اصلی باید رفتار سخت افزار قابل پیکربندی مجدد را کنترل کند . در
نتیجه این سخت افزار قابل پیکربندی مجدد برای انجام کاری خاص مناسب خواهد
بود برای مثال می توان کارهایی نظیر پردازش تصویر و تطبیق الگو را با سرعت
بالایی انجام داد . به محض اتمام کار ، سخت افزار می تواند برای انجام کار
جدید پیکربندی مجدد شود. چنین خاصیتی با ترکیب انعطاف پذیری یک نرم افزار و
سرعت یک سخت افزار در یک ساختار کامپیوتری ترکیبی میسر شده است . متاسفانه
چنین ایده ای در زمان پیدایش بسیار جلوتر از تکنولوژی ساخت سخت افزار مورد
نیازش بود.
در دهه ی اخیر یک رنسانس در عرصه ی تحقیقات درباره ی
معماری های قابل پیکربندی مجدد بوجود آمد . این معماری ها هم در دانشگاهها و
هم در صنعت توسعه می یافتند معماری هایی نظیر : Matrix , Gorp , Elixent ,
XPP , Silicon Hive , Montium , Pleiades , Morphosys , PiCOGA چنین
طرحهایی عملی بودند . و این مرهون پیشرفت مداوم فناوری سیلیکونی بود که
پیاده سازی طرح های پیچیده را روی یک تراشه میسر میساخت .
اولین مدل
تجاری کامپیوتر قابل پیکربندی مجدد در جهان به نام Algotronix CHS 2*4 در
سال 1991 تکمیل شد این یک موفقیت تجاری نبود اما آنقدر امیدبخش بود که شرکت
Xilinx (مخترع FPGA) تکنولوژی را خرید و محققان Algotronix را به خدمت
گرفت .
هم اکنون تعدادی فروشنده ی کامپیوترهای قابل پیکربندی مجدد وجود
دارند که بازار کامپیوترهای با کارایی بالا را مورد توجه قرار داده اند .
این شرکت ها شامل SRC Computers , SGL , Cray می شوند . شرکت ابر رایانه ای
Cray (که به SRC ارتباطی پیدا نمی کند ) Octigabay و بستر محاسبات قابل
پیکربندی مجدد آنرا به دست آورد که Cray آنرا به عنوان XD1 تا کنون به فروش
رسانده است . SGI رایانه ی RASC را همراه با سری ابر رایانه های Altix به
فروش می رساند . شرکت SRC Computers یک خانواده از رایانه های قابل
پیکربندی مجدد را توسعه داده است . این خانواده بر اساس معماری ضمنی + صریح
خود شرکت و پردازنده MAP می باشد .
تمام آنچه که گفته شد رایانه های
هیبرید Estrin هستندکه این رایانه ها با ریزپردازنده های سنتی که FPGA ها
همراه شده اند ساخته می شوند . FPGA ها توسط کاربر برنامه ریزی می شوند این
سیستم ها می توانند به عنوان رایانه های دسته ای سنتی بدون استفاده از
FPGA ها به کاربرده شوند ( در حقیقت FPGA ها گزینه ای در XD1 و SGIRASC
هستند ) پیکربندی XD1 و SGIFPGA از طریق زبانهای توصیف سخت افزار (HDL )
سنتی تکمیل شده است . و یا با به کارگیری زبانهای سطح بالایی نظیر ابزار
گرافیکی Star bridge viva یا زبانهایی مانند C مثل Handel-C از Celoxica و
Lmpulse-C از Impulse Accelerated technologies یا Mitrpn-C از
Mitrionics کامل شده اند . به قول راهنمای برنامه نویسی XD1 «توسعه ی فایل
منطقی یک FPGA خام یک فرآیند پیچیده است که نیازمند دانش و ابزار تخصصی است
».
SRC کامپایلری را توسعه داده است که زبان سطح بالایی مثل C یا
Fortran را گرفته و با اندکی تغییرات آنها را برای اجرا روی FPGA در
ریزپردازنده کامپایل می کند . به نقل از مستندات SRC « ... الگوریتم های
کاربردی با زبانهای سطح بالا همانند C و Fortran نوشته می شوند . Carte
(همان کامپایلر) حداکثر موازی سازی را از کد استخراج می کند و منطق سخت
افزار خط لوله ای را تولید می کند که در MAP مقدار دهی شده اند . همچنین
این کامپایلر تمام کدهای واسطی که برای مدیریت انتقال داده به داخل و خارج
MAP نیاز است را تولید می کند . این کدهای واسط وظیفه ی هماهنگ سازی
ریزپردازنده ی با منطق در حال اجرا در MAP را دارند » ( توجه شود که SRC
همچنین اجازه استفاده از یک HDL سنتی را داده است ).
XD1 بین
ریزپردازنده و FPGA بوسیله ی شبکه ی اتصال داخلی Rapid Array اش ارتباط
برقرار میکند . سیستم های SRC از طریق واسط حافظه SNAP و یا سویچ اختیاری
Hi-Bear ارتباط برقرار می کند . واضح است که دسته بندی معماری های قابل
پیکربندی مجدد هنوز توسعه می یابند و این بدلیل عرضه شدن معماری های جدید
است . هیچ طبقه بندی واحدی تا کنون پیشنهاد نشده است . به هر حال چندین
پارامتر دوری میتوانند برای دسته بندی چنین سیستم هایی استفاده شوند .
هنگامی
که مفاهیم پایه ی محاسبات قابل پیکربندی مجدد در دهه ی 1960 شکل گرفت . RC
در شکل جدی و عملی خود با پدیدار شدن FPGA ها در اواخردههی 1980 آغاز شد
. FPGA ها IC هایی بودندکه شکل سختافزاری آنها می توانست از نو به راحتی
تعریف شود . یعنی با بارگذاری یک پیکربندی جدید درست همانند نرمافزار
جدیدی که می تواند بر روی یک ریزپردازنده یا DSP بارگذاری شود نگاشت داده و
سپس پردازش آن و الگوریتم های فشرده ی FPGA ها می توانست IC های متمایز
شده به وسیله کاربرد ( Application Specific (ASIC) IC ) را حاصل سازد .
محققان در ایالات متحده و فرانسه به دنبال پایه های اولیه ی با بازدهی بالا
و انعطاف پذیری مطلوب ابر رایانه ای را در سر می پروراندند که متشکل بود
از اجزا سخت افزاری قابل برنامه ریزی مجدد که برای هر کاربرد می توانست
بهینه شود . که در نتیجه یک تا دو برابر کارایی را در پردازنده هایی با طول
دستور ثابت و قراردادی افزایش می داد . اولین رایانه های قابل پیکربندی
مجدد بوسیله IDA Supercomputing Research Center ( SRC که در سال 1994 به
Center for Computing Sciences تغییر نام داد ) در آمریکا ساخته شد . در
فرانسه به وسیله DEC Paris Research Lab که پس از فروش Digital Equipment
Co بسته شد ساخته شد .
دو نسخه آرایه انقباضی Spalsh در SRC ساخته شدند .
مدار اصلی Spalsh در سال 1989 با قیمت تقریبی 13000 دلار ساخته شد که می
توانست از ابر رایانه ی موجود در آن زمان به نام Cray 2 برای کاربردهای
تطبیق الگوی بیتی پیشی گیرد .این سیستم حاوی 32عدد FPGA از سری 3090 شرکت
Xilinx بود که بصورت یک ارایه ی خطی متصل شده بودند . FPGA ها ی مجاور از
یک بافر حافظه ای اشتراکی بهره مند بودند .
RC در ایستگاه کاری SUN از
طریق ارتباط داخلی VME معرفی شد . Splash 1 می توانست مقایسه ی یک رشته ی
DNA را 45 برابر سرعت یک ایستگاه کاری با کارایی بالا را در دهه ی 1990
انجام دهد . سه سال بعد Splash 2 ساخته شد که تعداد FPGA های خود را به 16
کاهش داده بود . با این وجود به خاطر رشد سریع تراکم در FPGA ، Splash 2 با
شانزده عدد FPGA مدل 4010 از شرکت Xilinx حاوی 5/1 برابر منطق بیشتر از
Splash 1 بود . برای بهبود انعطاف ارتباطات داخلی Splash 2 ارتباط داخلی
خطی را به وسیله یک میله عرضی تقویت کرد که اجازه می داد که هر FPGA با هر
FPGA دیگر ارتباط برقرار کند . در سالهای بین 1987 تا 1990 رایانه ی قابل
پیکربندی مجدد Splash توسط مرکز تحقیقات ابر رایانه ای SRC توسعه یافت . از
خصوصیات این طراحیمی توان به این نکات اشاره کرد :
این رایانه در LDG
یا در طرح شماتیک برنامه نویسی شده بود . سخت افزار فوق العاده و تسریع
قابل توجهی داشت. اما با وجود تمام این مزایا برنامه نویسی اش مشکل بود در
نتیجه تعداد برنامه های کاربردی آن محدود بود . همین شرکت یعنی SRC در
سالهای 1992 تا 1994 مشغول توسعه و تکمیل Splashبود و سرانجام موفق شد تا
Splash 2 را طراحی کند . زبان شبیه سازی این رایانه VHDL بود همانند مدل
پیشین دارای سخت افزار بسیار خوبی بود . برنامه ریزی اش غیر استاندارد بود
اما دارای قابلیت برنامه نویسی خوبی بود . از 1986 تا 1995 حافظههای فعال
قابل برنامه ریزی (PAMETTe , PAM) توسط شرکت فرانسوی DEC Paris معرفی شدند .
برنامه نویسی این نوع حافظه ها در زبان C++ بود اما همان عیب Splash از
SRC را داشتند یعنی سخت افزار خوبی داشتند اما برنامه های کاربردی پشتیبانی
شده توسط آنان محدود بود .
فهرست مطالب
1. مقدمه
2. تاریخچه
3. مفهوم پیکربندی مجدد
3-1.محاسبات قابل پیکربندی مجدد
3-2. سیستم بدون پیکربندی
3-3. پیکربندی مجدد منطقی
3-4. پیکربندی مجدد دستورات
3-5. پیکربندی مجدد ایستا و پویا
4. مروری بر معماریها و طراحی سیستمهای قابل پیکربندی مجدد
4-1. دیدگاه اول
4-2. دیدگاه دوم
5. فناوریهای سختافزار قابل پیکربندی مجدد
5-1. FPGAها
5-2. قطعات مدارات مجتمع با منابع قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده
5-3. هستههای قابل پیکربندی مجدد تعبیه شده
6. روند طراحی برای سیستمهای قابل پیکربندی مجدد بر روی تراشه
6-1. مقدمه
6-2. ملزومات روند طراحی SoC
6-3.
رویکرد طراحی پیشنهاد شده برای SoC قابل پیکربندی
مجدد
81
6-4. مسائل پیکربندی مجدد در روند پیشنهادی
6-5. نتیجه گیری
7. رویکرد بر مبنای SystemC
7-1. مقدمه
7-2. مروری بر SystemC 2.0
7-3. مروری بر گسترشهای بر مبنای SystemC
7-4. رویکرد تخمین زنی برای تحلیل سیستم
7-5. مدل کردن سربار پیکربندی مجدد
7-6. استفاده از مدلهای بار کاری برای پویش فضای طراحی
7-7. نتیجه گیری
8. چکیده
شامل 121 صفحه word
فصل اول
آشنایی با زبان برنامه نویسی C#
و
بانک اطلاعاتیSQL Server
1-1- مقدمه
وب
جهانی بخشی از اینترنت است که یک مدل ارتباطی را مشخص می کند . برروی وب
جهانی اطلاعاتی وجود دارد که تنها با کلیک کردن در اختیارتان قرار می گیرد
.به عبارت دیگر وب ها منابع اطلاعاتی در اینترنت هستند . هر وب سایت شامل
یک یا چند صفحه وب است که ممکن است حاوی صوت ، تصویر ، فیلم ومتن باشد
.برای ساخت این صفحات وب نیاز به یک زبان برنامه نویسی می باشد. همگام با
پیشرفت فن آوری های دیگر ، زبان های برنامه نویسی نیز ارتقا پیدا کردند .
وقتی زبان C طراحی وپیاده سازی شد تحول بزرگی در دنیای برنامه نویسی به
وجود آمد . زبان های متعددی از خانواده زبان C طراحی و پیاده سازی شدند که
محبوب ترین آنها زبان C#.NET است .
فهرست مطالب
فصل اول: آشنایی با زبان برنامه نویسی C#وبانک اطلاعاتی Sql
فصل دوم: تحلیل سیستم درمستندات
فصل سوم: تشریح نحوه عملکرد وب سایت
شامل 35 صفحه Word
چکیده
در این پروژه پس از گفتگو با مدیریت شرکت ،بررسی خواسته ها و
نیازهای ایشان ، نحوه عملکرد و رووابط موجود تحلیل سیستم آغاز شد با توجه
به اینکه امروزه اینترنت به عنوان یک ابزار نیرومند اطلاع رسانی شناخته شده
و روز به روز بر محبوبیت وتعدا کاربران آن افزوده می شود و ابزار
قدرتمندی برای بازیابی و تبلیغ در جهت توسعه فعالیتها در سطح جهان
است.پیاده سازی این سیستم تحت شبکه جهانی وب (web application) در نظر
گرفته شده است. تا بتواند در هر زمان و مکان حتی در مواقع تعطیلات رسمی
خدمات خود را به مشتریان عرضه کند تا آنها بتوانند کالاهای مورد نیاز خود
را خریداری نمایند.
این سیستم همچنین توانایی ارائه خدماتی جهت تسهیل
امر مدیریت شرکت را دارد. که توسط آن مدیر می تواند اطلاعاتی راجع به
نحوه عملکرد شرکت ، کارمندان ، مشتریان، و گزارشی از اسناد و مدارک موجود
در هر زمان حتی در زمانهای غیر اداری توسط اینترنت داشته باشد.در این سیستم
برای نگهداری تمام اطلاعات اسناد و مدارک به منظور بالا بردن امنیت و
سرعت بازیابی آنها از پایگاه داده SQL Server استفاده شده است. و زبان
برنامه نویسی کدها C#.Net و طراحی صفحات توسط Photoshop می باشد.
شامل 107 صفحه word
پیشگفتار
پس از ستایش بی پایان خداوند یکتا, این مقاله حاصل نیاز به
رساله ای جامع در مورد نتایج نوپای لیزر laser است که با بهره گیری از
مکتوبات علمی- تخصصی و نتایج کنفرانس ها و مقالات متعددی که در طی چندین
سمینار در زمینه کاربرد لیزر توسط دانشمندان و محققین و کلیه صاحبنظران
ارائه شده است محقق گردیده است.
در این نوشتار سعی شده با جمع آوری
اطلاعات و دانسته های جدید علمی و عملی در مورد کاربردهای لیزر در پزشکی و
خصوصاً در فیزیوتراپی, در حد توان سعی شده است که این پدیده نوین معرفی
گردد. هدف اصلی از ارائه این تحقیق جمع آوری و تعمیم مفاهیم در خصوص
لیزرهای کم قدرت Low Power laser که با توان خروجی پایین کار می کنند
(حدود میلی وات) که اثر حرارتی ندارند و همینطور شرح پدیده های فیزیکی و
اثرات غیرحرارتی مربوط به آنها و همینطور تأثیرات این لیزرها بر بدن و
متعاقب آن، فراهم آوردن رهیافتی به ریشه و اساس متقابل بافت- لیزر است. ضمن
اشاره به پدیده هایی که با نور و ماده سرکار دارند از قبیل بازتاب، جذب,
پراکندگی که بیشتر جنبه فیزیکی آنها مورد بحث است و در هر مورد توجه خاصی
به عملیات ریاضی اجتناب ناپذیر است. بنابراین با شرح اصول لیزرها و روش های
کاربرد بالینی آنها و بیان انواع لیزرها و همینطور در مورد ایمنی لیزر و
حفاظت چشم و محاسبات و اندازه گیری های مربوط به لیزر بحث خاتمه خواهد
یافت.
مقدمه
لیزر.... از اعجاز آمیزترین موهبتهای طبیعت
است که برای مصارف گوناگون سودمند است. و یکی از پدیده های شگرف قرن بیستم
کشف و توسعه لیزر (laser) است. قرن بیستم را شاید بتوان به جای قرن اتم و
یا قرن ماشین, «قرن لیزر» هم نامید. این اختراع شگرف و پردامنه فیزیکی روز
به روز توسعه بیشتری می یابد و کاربردهای آن در زمینه های مختلف بسیار
متعدد است. در حوزه پزشکی نیز در حال حاضر لیزرها در درمان انواع مختلفی از
بیماریها شرکت داده می شوند. اگرچه لیزرهای بالینی جدید و کاربردهای آنها
احتمالاً در حال گذران دوران نوباوگی پزشکی لیزری هستند ولی در آینده نه
چندان دور لیزرهای دیگری پدید خواهند آمد که جایگاه خود را در بیمارستانها و
مراکز پزشکی خواهند یافت بنابراین تحقیق علمی آینده به اندازه کاربردهای
بالینی حاصل از آن, زیربنایی خواهند بود.
به علت تنوع سیستم های لیزر
موجود و تعداد پارامترهای فیزیکی آنها و همینطور علاقه چندین گروه تحقیقاتی
در واقع انواع مختلف لیزر بصورت ابزار بی رقیبی در پزشکی مدرن درآمده اند و
اگرچه کاربردهای بالینی در ابتدا محدود به چشم پزشکی بوده اند، ولی امروزه
قابل ملاحظه ترین و جاافتاده ترین جراحی لیزری در خصوص انعقاد خونریزی
عروق با استفاده از لیزر یون آرگون Ar+ است. لذا تقریباً تمام شاخه های
جراحی پزشکی معطوف به این قضیه شده اند. البته نباید این گفته را به عنوان
انتقاد برشمرد ولی اشکالات زیادی در برخی از موارد ایجاد شده است، بخصوص
در زمینه تحریک زیستی biostimulation. لذا به نظر این بنده حقیر لازمست
برای کسب پیروزیهای جدید، محققان عزم خود را در سایر زمینه ها پژوهش پزشکی
لیزر و تکنیک های فنی و حرفه ای مربوط به آنها نیز مجدانه جذب کنند و در پی
وسعت دادن ابعادی به این امر مهم باشند. البته در کل، بسیاری از تکنیکهای
لیزری واقعاً مفید، که از لحاظ بالینی محقق شده اند، به کمک انواع
دانشمندان قرن حاضر توسعه یافته اند. این روشهای معالجه توسط محققان دیگر
تأیید شده و در مجلات علمی معتبر به نحوه مناسب به نوشتار درآمده است. حتی
اخیراً در رابطه با کاربردهای اولیه لیزر که اساساً بر نتایج درمانی متمرکز
شده بودند, چندین روش جالب تشخیصی نیز اضافه شده است. برای نمونه می توان
تشخیص تومورها توسط رنگهای فلورسانس و یا تشخیص پوسیدگی دندان بوسیله تحلیل
طیف سنجی بارقه پلاسمایی حاصل از لیزر را نام برد.
همانطور که میدانیم
در اواخر دهه 1960 لیزر در زمینه های پزشکی بکار رفت. امروزه تعداد بسیاری
از روش های کاربرد لیزر در سراسر جهان بکارگرفته می شود. بیشتر این روشها
متعلق به خانواده جراحی با کمترین تهاجم (MIS) minimally invasive surgery
می باشند. این اصطلاح جدید که در دهه حاضر پدید آمده است به تکنیک های
جراحی ای اطلاق می شود که در آنها تماس با بدن و خونریزی صورت نمی گیرد.
لذا این دو مشخصه بطور عمده باعث شده اند که لیزر به عنوان یک تیغ جراحی و
وسیله درمان جهانی بکار گرفته شود. در واقع بسیاری از بیماران و همچنین
جراحان بر این باورند که لیزر وسیله ای اعجاب انگیز است. البته این شیوه
تفکر منجر به نگرشهای گمراه کننده و توقع های نابجا نیز شده است. در حقیقت
قضاوت دقیق در مورد پیشرفتهای جدید همیشه لازم است. مثلاً وقتی که یک روش
درمان توسعه لیزر معرفی می شود, تا هنگام تأیید شدن آن توسط مطالعات مستقل
دیگر، نباید مورد قبول واقع شود. اثرات ناشی از لیزر همانطور که می دانیم
بسیار متعدداند. بیشتر آنها را می توان بطور علمی توضیح داد. البته برخی
اثرات که برای یک درمان ویژه مفید هستند, برای موارد دیگر ممکن است خطرناک
باشند بعنوان مثال گرم کردن یک بافت سرطانی توسط پرتوی لیزر می تواند منجر
به اثر مطلوب نکروز (تخریب) تومور شود. و بالعکس بکار بردن پرتوی لیزری
برای قطع خونریزی شبکیه چشم با پارامترهای فوق، می تواند منجر به سوختن خود
شبکیه و نابینایی غیرقابل برگشت شود. به هرحال با توجه به تسهیلاتی که
پدیده لیزر در امر تشخیص و درمان در علم پزشکی فراهم نموده, آینده روشن تری
را می توان برای نسل بشر پیش بینی کرد.
تاریخچه لیزر:
اساس
لیزر در سال 1960 با ساختن لیزر یاقوت توسط مایمن (Maimen) شناخته شد. این
اکتشاف ابتدا به ساکن اتفاقی نبوده, بلکه خود دنباله ای از مجموعه جریانات
و تحولات علم فیزیک به شمار می آید و محصول پژوهش های پیگیر دانشمندانی که
سالهای متمادی دورتر از آن, در این زمینه کندوکاو می کردند, محسوب می شود.
دانشمندانی از قبیل «وبر»، «تاونز»، «انیشتن»، «باسوف»، «پروخوف»، «میمن» و
سایرین بر مبنای این نظریه بود که در سال 1954 تاونز و شاگردانش اولین
تقویت کننده نور را بوسیله نشر تابش برانگیخته در دانشگاه کلمبیا ساختند.
Microwave Amplification by stimulated Emission of Radiation (MASER)
اساس
نظری لیزر از سال 1917 توسط آلبرت انیشتن (Einstein) شناخته و بیان شد.
اما امکان تولید پرتوی لیزر بین سالهای 1957 تا 1960 تحقق یافت. بعداً در
سال 1954 یک گروه از محققین در آمریکا تحت مدیریت تاونز و بر اساس تئوری
انیشتن، اولین تقویت کننده نور برانگیخته را با استفاده از مولکولهای
آمونیاک مورد آزمایش قرار دادند و بالاخره اولین دستگاه میرز Maser با
فرکانس (حدود Hz1011× 3/2) هرتز ساخته شد. در سال 1958 شاولو (schawlow) به
اتفاق تاونز ضمن یک مطالعه مشترک نظری امکان به کاربردن یک میزر با فرکانس
در ناحیه اپتیکی (حدود فرکانس های نور مرئی) را تحقق بخشیدند و آنرا لیزر
«Laser» نامیدند و بالاخره در سال 1960 اولین دستگاه لیزر توسط میمن
(Maimen) با استفاده از کریستال یاقوت (Rubylaser) که در درمان گلوکوم
استفاده شد، ساخته شد. پس از مدت کوتاهی, پروفسور علی جوان دانشمند ایرانی و
همکارانش اولین لیزر گازی هیلیوم نئون, در ناحیه مادون قرمز I.R. (نزدیک
μm5/1 میکرومتر) را مورد بهره برداری قرار دادند و از سال 1960 تا کنون عده
بیشماری از دانشمندان و محققین جهان، با هزینه
سالیانه میلیاردها دلار, برای تحقیق روی دستگاه های مختلف لیزر و نیز کاربردهای آن کوشش کرده اند.
لیزر
یک پدیده بزرگ زمان ماست. موارد کاربرد ویژه خود را دارد و اثر آن عاری از
عوارض جانبی هم نیست. همیشه نمی تواند جای روش های جراحی و دارویی یا
رادیوتراپی را بگیرد. با این همه اگر آنرا معجزه قرن بیستم بنامیم, گزاف
نگفته ایم.
تعریف لیزر:
واژه لیزر مخفف Light
Amplification by stimulatesd Emission of Radiation است و اساس کار آن در
واقع نشر برانگیخته تابش و گسیل کردن نور برانگیخته که برای تقویت امواج پر
فرکانس استفاده می شود. پرتو لیزر ماهیتاً همان فوتون ها یا ذرات نورانی
هستند که این فوتونها بعد از گردهمایی و دسته شدن و هم راستایی، تشکیل یک
دسته اشعه پیوسته و بسیار قوی را می دهند. بنابراین دستگاه لیزر مولد نور و
حکم یک منبع تابش کننده را دارد و شامل یک قسمت تقویت کننده نور که بصورت
گاز, مایع, جامد و یا نیمه رسانا و همینطور قسمتی دارای آینه هایی است که
اینها نقش تشدید کننده اپتیکی را ایفا می کنند. این تشدید کننده را کاواک و
یا حفره لیزری می نامند در واقع امواج تختی که بردار انتشارشان عمود بر
سطح آینه هاست, در اثر رفت و برگشت بین در آینه, امواج ساکنی را تشکیل می
دهند بنابراین یک لیزر را نوسان کننده چند مدی نیز می نامند یعنی علاوه بر
مدهای طولی در یک کاواک لیزر, مدهای عرضی نیز وجود دارد که از نظر شدت
پرتویی و فرکانس متغیرند. شدت پرتویی یعنی همان توزیع فضایی که در آن بهره
لیزری دارای گستردگی فرکانسی است که به قسمت تقویت کننده بستگی دارد و هرچه
پهنای فرکانسی بیشتر باشد
تعداد مدهای طولی که به نوسان در می آیند
بیشتر خواهند بود. لیزری که تنها در یک مد طولی نوسان کند به آن لیزر تک
مدی گویند که از طریق گذاشتن یک میان بند توزیع میدان الکتریکی در کاواک
مشخص می شود.
هر دستگاه لیزر از (1) یک محیط فعال, (2) یک سیستم منعکس کننده (تشدید کننده های لیزری) (3) و یک سیستم دُمِش تشکیل شده است.
فهرست
مقدمه
فصل اول
اصول کار لیزر
گسیل خودبه خود،گسیل القایی و جذب
1-1-گسیل خود به خود
1-2-گسیل القایی
1-3-جذب
1-4-مبانی نظری لیزر
1-5-طرحهای دمش
فصل دوم
آناتومی پوست
2-1-لایه اپیدرمس
2-2-لایه کرنیوم
2-3-لایه لوسیدم
2-4-لایه دانه ای
2-5-لایه اسپینوزدم
2-6-لایه رشد
2-7-ذرات ملانین
2-8-چه قسمتهایی از پوست را می تواند لیزردرمانی شود؟
فصل سوم
برهمکنش لیزر(نور) با بافت
3-1-بازتابش و شکست
3-2-جذب
3-3-پراکندگی
3-4-محیط مرکب
3-5-انتقال فوتون
3-6-شبیه سازی مونت کارلو
3-7-آسیب حرارتی لیزر برروی بافت
3-8-تئوری توصیف فرآیند آهنگین آسیب
فصل چهارم
کاربردهای لیزر دربیماری های پوست
4-1-لیزردر درمان لکه ها
4-2-لیزر در درماتولوژی
4-3-جوان سازی پوست توسط لیزرco2
4-4-جوان سازی پوست توسط سیستم غیرتخریبیIPL
4-5-تاریخچه استفاده لیزردر درمان موهای زائد
4-6- مکانیسم های درمان موهای زائد بوسیله لیزر
4-7- فهرست کاربرد های لیزر در بیماریهای پوست و جراحی پلاستیک.
فصل پنجم
مقاله های ترجمه شده در زمینه کاربرد لیزر در پوست
5-1-طرح های فیزیکی-روانی نقشه های اذراکی از احساس درد و حرارت بوسیله موضعی کردن لیزرco2 بر روی پوست
5-1-1-مقدمه
5-1-2-نتایج
5-1-3-بحث وگفتگو
5-1-4-روشهای تجربی
5-2- شبیه سازی FE تولید شده توسط انتشار امواج صوتی سطحی در پوست
5-2-1-مقدمه
5-2-2- تحلیل المان محدود
5-2-3- شبیه سازی درونی
5-2-4- نتایج
5-2-5- بحث
5-3-
اتوفلورسانسی که توسط لیزر تحریک شده (LIAF) به عنوان متدی برای براورد
استحکام پوست که باعث جلوگیری از ایجاد زخم های دیابتی می شود
5-3-1- مقدمه
5-3-2- روش ها
5-3-3-نتایج
فصل ششم
فهرستی از کاربردهای انواع لیزر در پزشکی
فصل هفتم
ایمنی لیزر
7-1-مقدمه
7-2-خطرات لیزر
7-3-خطرات چشمی
7-4-خطرات پوستی
7-5-خطرات مربوط به لیزرهای پرتوان
7-6-استانداردهای ایمنی لیزر وطبقه بندی خطرات آن
7-7-محاسبات لیزرواندازه گیری
شامل 211 صفحه word
چکیده:
در این تحقیق ابتدا عیوب الکتریکی و مکانیکی در ماشینهای
الکتریکی بررسی گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان
شده است . به دنبال آن ، به کمک روش تابع سیم پیچی ماشین شبیه سازی و خطای
مورد نظر یعنی خطای سیم بندی استاتور به آن اعمال و نتایج مورد بررسی قرار
داده شده است. پارامتر اصلی که برای تشخیص خطا در این تحقیق استفاده کرده
ایم ، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار ،تحت بارگذاری های
مختلف خواهد بود.
در قسمت بعدی تئوری موجک و همچنین شبکه عصبی مورد
بررسی قرار گرفته است . مادر اینجا از〖db〗_8 برای استخراج مشخصات سیگنال
استفاده کرده ایم ، مهمترین دلیلی که برای استفاده از این موجک داریم خاصیت
متعامد بودن و پشتیبانی متمرکز سیگنال در حوزه زمان می باشد. شبکه عصبی که
برای تشخیص خطا استفاده کرده ایم ، شبکه سه لایه تغذیه شونده به سمت جلو
با الگوریتم آموزش BP و تابع فعالیت سیگموئیدی می باشد . در فصل چهارم روش
تشخیص خطای سیم بندی استاتور در ماشین القایی بیان شده است که به صورت
ترکیبی از آنالیز موجک و شبکه عصبی لست. روند کلی تشخص خطا به این صورت می
باشد که ابتدا از جریان استاتور ماشین در حالت سالم و همچنین تحت خطاهای
مختلف که در فصل دوم بدست آورده ایم استفاده شده و تبدیل موجک بروی آن
اعمال گردیده است.سپس با استفاده از ضرایب موجک مقادیر انرژی در هر مقیاس
استخراج و به عنوان ورودی شبکه عصبی جهت آموزش دادن آن برای تشخیص خطای
سیم بندی استاتور مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت به کمک داده های
تست، صحت شبکه مذکور مورد بررسی قرار داده شده است. در نهایت نتیجه گیری و
پیشنهادات لازم بیان گردیده است.
با توجه به مطالب اشاره شده نتیجه می
شود که با تشخیص به موقع هر کدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان
از پدید آمدن حوادث ثانویّه که منجر به وارد آمدن خسارات سنگین می گردد ،
جلوگیری نمود . در این راستا سعی شده است که با تحلیل ، بررسی و تشخیص یکی
از این نمونه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یک موتور القایی قفس سنجابی ،
گامی موثر در پیاده سازی نظام تعمیراتی پیشگویی کننده برداشته شود و با
بکارگیری سیستم های مراقبت وضعیت بروی چنین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات
سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.
مقدمه:
موتورهای
الکتریکی نقش مهمی را در راه اندازی موثر ماشینها و پروسه های صنعتی ایفا
می کنند. بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی را که بعنوان اسب کاری صنعت می
شناسند. بنابراین تشخیص خطاهای این موتورها می تواند فواید اقتصادی فراوانی
در پی داشته باشد. از جمله مدیریت کارخانه های صنعتی را آسان می کند، سطح
اطمینان سیستم را بالا می برد، هزینه تعمیر و نگهداری پایین می آید و نسبت
هزینه به سود بطور قابل توجهی کاهش می یابد.
Bonnett و Soukup برای
خرابیهای استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی، پنج حالت خرابی مطرح
کرده اند که عبارت اند از: حلقه به حلقه، کلاف به کلاف، قطع فاز، فاز به
فاز و کلاف به زمین[1]. برای موتورهای قفس سنجابی، خرابیهای سیم پیچی
استاتور و یاتاقانها 3/4 کل خرابیها به حساب می آیند و همچنین اکثر
خرابیهای سیم پیچی استاتور موتور القایی از فروپاشی عایقی حلقه به حلقه
ناشی می شود]2[. برخی از محققین خرابیهای موتور را چنین تقسیم بندی کرده
اند: خرابی ساچمه ها ( یاتاقانها) %40-50، خرابی عایق استاتور %30-40 و
خرابی قفسه روتور %5- 10 [3] که اگر خرابی حلقه به حلقه جلوگیری نشود، منجر
به خطای فاز به زمین یا فاز به فاز می گردد، که خطای فاز به زمین شدید تر
است. در مقالات[4] [5] نظریه تابع سیم پیچی و کاربرد آن در آنالیز گذرای
موتورهای القایی تحت خطا شرح داده شده است. از این نظریه در مدلسازی خطای
حلقه به حلقه استاتور استفاده شده است. علاوه بر روشهای فوق خطای استاتور
موتور القایی را می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد.
شامل 118 صفحه word
لذت درآمدزایی ساعتی ۳۵٫۰۰۰ تومان در منزل
فقط با ۵ ساعت کار در روز درآمد روزانه ۱۷۵٫۰۰۰ تومانی