دانلود تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصاد

تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصاد

تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصاد در 196 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	اقتصاد
فرمت فایل	doc
حجم فایل	91 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	196

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصاد در 196 صفحه ورد قابل ویرایش

1) مقدمه:

وجود ابزارهای مالی گوناگون و متنوع در بازار مالی. انگیزش و مشارکت بیشتر مردم را در تأمین منابع مالی فعالیتهای اقتصادی درازمدت به همراه می‌آورد. تنوع ابزارهای مالی از نظر ترکیب ریسک و بازده و ماهیت سود و شیوه مشارکت در ریسک گروههای مختلفی را به سوی خود می‌کشاند. مطالعة سیر تاریخی بازار مالی رد کشورهای پیشرفته و توسعه یافته نشان می‌دهد که این کشورها همواره سعی کرده‌اند که با انجام نوآوریهای مالی در زمینة ابزارهای مالی گونه‌ها و زمینه‌های بکارگیری ابزارهای مالی را گسترش دهند و از این طریق سرمایه‌های بیشتری را جذب کنند. شناخت این ابزارهای جدید می‌تواند ما را در توسعه هر چه بهتر بازار مالی کشورمان یاری رساند و بدین ترتیب رشد و توسعة اقتصادی را تسهیل و تسریع بخشد. همانطور که در فصل اول اشاره گردید بهترین شکل تأمین مالی سرمایه‌گذاریهای درازمدت. از محل پس اندازها و نقدینگی بخش خصوصی و از طریق بازار مالی محقق می‌شود. بازار مالی در هدایت پس اندازهای کوچک به سرمایه‌گذاریهای مولد. جذب پس اندازهای راکد در تولید. اصلاح ساختار بخشهای اقتصاد. افزایش درآمد ملی. افزایش درآمد دولت و ... نقش مهمی می‌تواند ایفا کند. دستیابی به این هدفها مستلزم گسترش بازار مالی از طریق تنوع بخشیدن به ابزارها و نهادهای مالی است. بدیهی است نخستین گام در متنوع ساختن، دستیابی به شناخت کامل و دقیق از انواع آن است. در تحقیق پیش روی سعی شده است انواع ابزارهای مالی موجود در بازارهای مالی جهان اشاره شود و ضمن آن ویژگیها، زمینه‌ها، کاربرد، وجوه افتراق و اشتراک ابزارها و ... تبیین شود.

ابزارهای مالی جدید که بواسطة نوآوری‌های ابزاری ایجاد گردیده‌اند از لحاظ تنوع و تعداد بسیار وسیع و گسترده هستند بنابراین در این تحقیق سعی خواهد شد ابزارهای اصلی و بیشتر کاربرد پذیر معرفی و بررسی گردند. بدین منظور ابتدا ابزارهای نوین معرفی شده در سیستم بانکی معرفی می‌شوند و سپس انواع ابزارهای مالی منتشر شده در بازارهای اولیه یا ثانویه سیستم مالی بررسی می‌گردند.

1-2) ابزارهای مالی نوین در سیستم بانکداری

3-2-1) حسابهای ویژه جاری: Special checking Account

این نوآوری مالی در سیستمهای بین سالهای 60-1935 رخ داد. تا قبل از جنگ جهانی بانکهای تجاری فقط برای بنگاههای تجاری واحدها و مؤسسات دولتی و افراد ثروتمند، حساب جاری فراهم می‌کردند. در آن دوره بخش عمده‌ای از جمعیت فقیر بودند و توانایی پرداخت حداقل مقدار برای باز کردن حسابهای جاری (در سال 1930 حداقل مقدار موجودی تقریباٌ معادل 000/10 دلار امروز بود) نداشتند و از سوی دیگر افراد عاید بیشتر خریدهایشان را بصورت نقد انجام می‌دادند. اما پس از جنگ جهانی با رشد و افزایش درآمد و خریدهای افراد، انجام معاملات نقدی با مشکلات مختلف روبرو گردید و به همین دلیل میل شدیدی در بین افراد برای انجام پرداختهای خود بوسیلة چک (Check) ایجاد گردید. همین امر باعث گردید در اواسط دهه 1950 برای اولین بار برخی از بانکها حسابهای جاری که سقف موجودی نداشت را افتتاح کنند و بدلیل استقبال بیش از حد مردم در مدت زمان کوتاهی این گونه حسابها در سراسر جهان گسترش یافت.

1-2-2) گواهی سپرده certificate of deposit: CDs

پس از جنگ جهانی دوم بانکها سهم خود را از بازار مالی بطور قابل ملاحظه‌ای از دست دادند بطوریکه در بین سالهای 60-1946 سهم بانکها از وجوه مؤسسات مالی خصوصی از 57 درصد به 39 درصد کاهش یافت و سهمشان از بازار مؤسسات سپرده‌گذاری از 82 درصد به 62 درصد کاهش پیدا کرد. دلیل عمدة کاهش سهم بانکها تأکید بیش از حد آنها بر روی سپرده‌های دیداری demand deposity بود. این سپرده‌ها که همانند حسابهای جاری کنونی عمل می‌کردند در طول دوران جنگ توسط مردم مورد استقبال قرار گرفت زیرا در طول جنگ: 1) اقلام خرید کمیاب بود.

2) اکثر بنگاهها از مسیر اقتصادی بعد از جنگ نامطمئن بودند و ترجیح می‌دادند نقدینگی نگهداری کنند.

3) نرخ بهره در طول جنگ پایین بود.

اما با پایان یافتن جنگ و تغییر شرایط اقتصادی این دلایل منتفی گردید و نتیجتاٌ سپرده‌های دیداری با عدم استقبال شدیدی مواجه گردیدند.

بانکها در جستجو راه حل برای این مشکل ابتدا سپرده‌های بلندمدت بهره دار را معرفی کردند، اما این گونه سپرده‌ها نیز با عدم استقبال مواجه گردید زیرا بنگاهها ترجیح می‌دادند که تراز پولی موقتشان را در اوراق بهادار کوتاه مدت که می‌توانستند به راحتی در فرصت کوتاهی بفروشند، نگهداری کنند در حالیکه سپرده‌های بلندمدت بهره دار بایستی تا موقع سر رسید و یا حداقل 30 روز از تاریخ سپرده‌گذاری نگهداشته شوند، تا بدانها سود تعلق گیرد.

در سال 1961 بانک شهری [City Bank] (اولین بانک ملی شهر نیویورک) گواهی سپردة بانکی را منتشر کرد. گواهی سپرده اوراق بهاداری هستند که دارای تاریخ سر رسید و نرخ بهرة مشخص هستند. از آنجا که بازدة این گواهی‌ها بر اساس نرخ بهره بانکی است معمولا نرخ بهره بیشتر نسبت به سایر اوراق قرضة کوتاه مدت دارند و به همین دلیل به سرعت مورد استقبال عموم مردم و بنگاهها قرار گرفت. مشتریان می‌توانستند این اسناد را تا هر وقت تمایل داشتند نگهدارند و در صورت نیاز به خود و دیگری بفروشند.

این گواهی‌ها و اسناد به سرعت و در زمان اندکی گسترش یافت و همکنون انواع مختلف این گواهی‌ها در سطح جهان وجود دارد. بوسیلة این گواهی‌ها سپرده‌گذاران به ابزاری مناسب و با درجة نقدینگی بالا دست پیدا می‌کنند و از سوی دیگر بانکها نیز می‌توانند منابع مالی مورد نیاز خود را بدست آورند.

گواهی سپرده بانکی بر اساس معیارهای مختلف قابل طبقه بندی است. بر اساس مؤسسات منتشر کنندة این اسناد می‌توان به چهار نوع گواهی سپردة بانکی اشاره کرد:

1) گواهی سپردة منتشر شده توسط بانکهای داخلی

2) گواهی سپردة منتشر شده به پول داخلی ولی خارج از کشور تزریق شده. بعنوان مثال بانکهای اروپایی نوعی گواهی سپرده به دلار منتشر می‌کنند و در اروپا به فروش می‌رسانند. (Euro CDs یا Euro dollar CDs)

3) گواهی سپردة منتشر شده توسط بانکهای خارجی فعال در کشوری (Yankee CDs) به پول داخلی همان کشور

4) گواهی سپردة منتشر شده توسط مؤسسات پس انداز وام و بانکهای پس انداز (thrift CDs)

همچنین گواهی سپرده‌ها به دو دسته گواهی سپردة قابل معامله (Negotiable CDs)

و گواهی سپردة غیر قابل معامله (Non Negotiable CDs) تقسیم می‌گردند. منظور از گواهی سپردة قابل معامله، گواهی‌هایی هستند که قابلیت فروش در بازارهای ثانویه را قبل از تاریخ سر رسیدشان دارند و گواهی سپردة غیر قابل معامله گواهی‌های هستند که این قابلیت را ندارند و بایستی از تاریخ سر رسید در دست خریدار اولیه باشد.

گواهی سپرده از لحاظ جریان درآمد آن نیز به دو دسته تقسیم می‌گردد: گواهی سپرده‌هایی که به آنها بهره تعلق می‌گیرد که این بهره بصورت ماهانه یا فصلی یا سالانه توسط کوپنهای مجزا و یا در انتهای سر رسید اسناد پرداخته می‌گردد. این گونه گواهی سپرده تا سال 1977 بصورت نرخ بهرة ثابت [Fixed-coupon Interst Rote CDs) منتشر می‌شدند، اما از این سال به بعد با افزایش نرخ بهره و بی ثبات شدن آن ریسک نگهداری این اسناد افزایش یافت و لذا باعث کاهش تمایل خرید این اسناد گردید. در این سال نوعی گواهی سپرده با نرخ بهرة متغیر [rariable rate CDs] یا [Floating Rate of CDs] منتشر گردید. در این نوع اسناد نرخ بهره به شاخص دیگری وابسته است و با تغییر شاخص مذکور نرخ بهره نیز تغییر می‌کند، بعنوان مثال نرخ بهره به شاخص قیمت مصرف کننده یا حداقل نرخ بهره‌ای که بوسیلة بانک مرکزی تعیین می‌شود وابسته می‌گردد.

نوع دیگر گواهی سپرده از لحاظ جریان درآمدی گواهی سپردة بدون بهره [Zero coupon rate CDs] است که اولین بار در سال 1981 منتشر گردید. به این گونه اوراق هیچگونه نرخ بهره‌ای تعلق نمی‌گیرد ولی با تخفیف (به قیمت کمتر از ارزش اسمی) بفروش می‌رسد و نرخ بازده آن بستگی به تفاوت بین قیمت خرید و ارزش اسمی آن که در تاریخ دریافت می‌شود، دارد.

دریافت کند؛

احتمال خطر خرید – یا احتمال خطر پیش پرداخت، احتمال خطری است که سرمایه‌گذار، جزیی از اصل وام یا کل آن را قبل از پایان تاریخ مورد انتظار بپردازد؛

احتمال خطر قدرت خرید – خطری است که در آن قدرت خرید عایدی کمتر از آنچه انتظار می‌رود، است که این امر به لحاظ وجود تورم است.

علیرغم وجود خطرات فوق، هنوز دارندگان اوراق بهادار سنتی – ابزارهای خزانه داری – برای مدیریت احتمال خطر نرخ بهره، خطر ورشکستگی و خطر قدرت خرید مطلوب هستند. به این ترتیب که:

برای مدیریت احتمال خطر نوسان نرخ بهره اولین شیوه آن است که سررسید ابزار با افق سرمایه‌گذاری، سرمایه‌گذار منطبق شود. دومین شیوه، آن است که صرفاً در ابزارهایی سرمایه‌گذاری شود که سررسید کوتاهتری از افق زمانی سرمایه‌گذار داشته باشد. شیوه سوم آن است که ابزاری با سر رسید طولانی‌تر از افق سرمایه‌گذاری خریداری شود. آنگاه با استفاده از ابزارهایی نظیر معاملات آتی، سلف و دیگر ابزارهای مشتقه، در برابر احتمال خطر نرخ بهره ایجاد مصونیت کرد.

مشکل احتمال خطر قصور نیز از چندین راه مدیریت می‌شود. آسانترین راه آن است که در اوراق بهاداری سرمایه‌گذاری شود که به طور انفرادی کمترین میزان احتمال خطر را داشته باشد. این اوراق مطمئن شامل تعهدات خزانه داری، شهرداریها و شرکتهای معتبر است. راه دیگر آن است که ترکیب متنوعی از سهام انتخاب شود.

از نظر مهندسی مالی برای مدیریت احتمال خطر قدرت خرید، می‌توان ارزش نهایی اوراق قرضه را با نرخ تورم شاخص بندی کرد. اوراق بهادار با کوپن صفر علاوه بر مدیریت احتمال خطرات گوناگون، ویژگیهایی نیز از لحاظ مالیاتی دارند.

اوراق بهادار با کوپن صفر و اربیتراژ تبدیل – ایجاد اوراق قرضه با کوپن صفر از اوراق سنتی مثال کلاسیک آربیتراژ تبدیل است. در آربیتراژ تبدیل یک ابزار یا گروهی از ابزارها، با مجموعه‌ای از ویژگیهای مفروض، به ابزار دیگر یا گروهی از ابزارها که ویژگیهای سرمایه‌گذاری متفاوتی دارد، تبدیل می‌شود.

بازار باز خرید اوراق بهادار و معکوس آن[1] – قرارداد بازخرید، به فروش و بازخرید همزمان اوراق بهادار با سررسیدهای مختلف اطلاق می‌شود. قرارداد بازخرید معکوس[2] نقطه مقابل قرارداد بازخرید است. به این مفهوم که قرارداد، خرید و فروش همزمان یک اوراق بهادار با سررسیدهای مختلف است. گفتنی است که بازخرید و معکوس آن دو روی یک معامله‌اند. نام آن بستگی به این دارد که در اولین قرارداد، فرد خریدار است یا فروشنده. از این اوراق برای تأمین مالی وجوه کوتاه مدت، سرمایه‌گذاری نقدی کوتاه مدت و بدست آوردن اوراق بهادار و فروش‌های کوتاه مدت استفاده می‌شود.

اوراق قرضه بنجل[3] – اوراق قرضه بنجل که به آن اوراق قرضه نوع پر خطر[4] می‌گویند؛ اوراق قرضه‌ای هستند که درجه و اعتباری کمتر از سرمایه‌گذاری دارند. این سهام اغلب به نام از آسمان افتاده‌ها[5] نامیده می‌شوند.

سهام ممتاز با نرخ شناور – سهام ممتاز با نرخ شناور، سهامی است که در آن نرخ سود سهام به شکل دوره‌ای و بر اساس قانون خاصی تعدیل می‌شود. این سهام عبارتند از:

- سهام ممتاز با نرخ قابل تعدیل[6]-سهامی است که در آن نسبت تبدیل ثابت است.

- سهام ممتاز با نرخ قابل تعدیل و تبدیل[7]– در این سهام نسبت تبدیل هر فصل تعیین می‌شود تا با ارزش اسمی برابر شود.

- سهام ممتاز با نرخ قابل تبدیل نقطه‌ای[8] – مانند سهام ممتاز قابل تعدیل در هر دوره تعدیل می‌شود اما نرخ سود سهام با نرخ معیار مثلا اوراق خزانه سه ماهه یا لیپور[9] سه ماهه تعیین می‌شود.

اوراق بدهی با نرخ شناور معکوس[10] – به این اوراق شناورهای معکوس نیز می‌گویند. نرخ تعدیل این اوراق به طور دوره‌ای بر اساس نرخ معیار تعیین می‌شود اما در این مورد، نرخ تعدیل بر عکس جهت حرکت نرخ معیار است.

د- اوراق قرضه دولتی: که به طور کلی به دو دسته تقسیم می‌گردد:

- اوراق قرضه خزانه داری (Treasure security): که توسط خزانه داری بمنظور انجام عملیات بازار باز منتشر می‌گردد و لذا ابزار اصلی در سیاست پولی می‌باشد. این اوراق از لحاظ چگونگی جریان نقدی به دو دسته تقسیم می‌گردد.

1) اوراق قرضه تنزیلی discountl securities)یا Treasury zero certificate): که در انتهای دوره با توجه به نرخ اسمی اوراق سود پرداخت می‌گردد. در طول دورة نگهداری هیچگونه سودی به آن تعلق نمی‌گیرد.

2) اوراق قرضة بهره‌ی (Coupon security): که در فواصل زمانی مشخص بهرة به آن تعلق می‌گیرد و به دارندة اوراق پرداخت می‌گردد.

اوراق خزانه داری از لحاظ مدت سررسید نیز به سه دسته تقسیم می‌گردد:

1) اوراق قرضه‌ای که تاریخ سررسید آنها از 90 روز تا یک سال است و با تخفیف بفروش می‌رسند (یعنی به مبلغی کمتر از ارزش اسمی آنها). به این اوراق هیچ نوع بهره‌ای تعلق نمی‌گیرد و دارنده اوراق مزبور، در زمان سررسید، مبلغی برابر ارزش اسمی آنها دریافت می‌کند (Treasury bill)

2) اسناد خزانه (Treasury Notes): نوعی اوراق قرضة دولتی که تاریخ سررسیدشان بین یک سال تا 10 سال است و بهرة آنها هر شش ماه یکبار بوسیلة کوپنهای جداگانه‌ای پرداخت می‌گردد.

3) اوراق قرضة خزانه داری که سررسید آنها بین ده تا سی سال است و بهرة آن بصورت سالانه محاسبه و هر شش ماه یکبار پرداخت می‌گردد (Treasure band)

در سال 1996 دولت آمریکا اوراق خزانه داری تعدیل شونده با تورم (TIPS) (Treasury inflation-protection security) را انتشار داد که با توجه به شاخص قیمت مصرف کننده یا شاخص مصرف کنندة شهری نرخ بهرة تعلق گرفته به آن تعدیل می‌گردد.

- اوراق قرضه شهرداریها: muncipal securities

اوراق قرضه‌ای که شهرداریها، ایالتها و حکومتهای محلی یا سایر سازمانهای دولتی منتشر می‌کنند. این اوراق قرضه برای تهیة کالاهای و خدمات عمومی همانند آتش نشانی، آب رسانی، آموزش و ... منتشر می‌گردد و معمولاً بهرة پرداختی به آنها از مالیات معاف هستند.

1-3-3) ابزارهای مشتقه[11]

ابزارهای مشتقه ابزارهایی هستند که ارزش آنها از داراییهای دیگر – اوراق بهادار، نرخ بهره، کالاهای اساسی و شاخص اوراق بهادار- مشتق شده است. مهمترین نوع ابزارهای مشتقه عبارتند از:

قراردادهای آتی[12]، قراردادهای سلف[13]، اختیار معامله[14] (یک دوره‌ای و چند دوره‌ای) و معاوضه.[15]

الف- قراردادهای آتی و سلف

قراردادهای اتی و سلف قراردادهایی هستند که به منظور تحویل دارایی‌های مورد نظر در زمانهای مختلف بسته می‌شوند. به همین دلیل است که گاهی اوقات به این قراردادها، قرارداد تحویل تعویقی نیز می‌گویند. در این تعریف، بین قرارداد برای تحویل تعویقی و قرارداد برای تحویل فوری تمایز گذاشته می‌شود. قرارداد تحویل فوری، شامل قراردادهای قیمت نقدی است. در حقیقت قراردادهای آتی و سلف برای افراد این امکان را به وجود می‌آورند که از احتمال خطر قیمت – خطر قیمت سهام و کالا – خود را حفظ کنند. این کار نیز از طریق قفل کردن قیمت ابزارهایی که در معامله مورد استفاده قرار می‌گیرند انجام می‌شود.

الف- معاملات آتی

نوع معاملات استاندارد است که در آن، به فروشنده قرارداد کوتاه[16] و به خریدار آن بلند[17] اطلاق می‌شود. هر دو طرف، رسید حسن انجام معامله را بنام ودیعه[18] نزد نهاد پایاپای (نهاد تسویه) می‌سپارند. هر قرارداد آتی یک تاریخ (به ماه) دارد که بیانگر ماه تحویل قرارداد یا پایان آن است. معاملات آتی مالی که بر ابزارهای بدهی صورت می‌گیرد بنام معاملات آتی بهره دار نامیده می‌شود. معاملات آتی مالی بر ارزهای خارجی نیز به نام معاملات آتی ارزهای خارجی خوانده می‌شود. معاملات آتی بر شاخص بازار سهام نیز انجام می‌شود که به نام معاملات آتی شاخص سهام[19] نامیده می‌شود.

معاملات سلف

از آنجایی که معاملات سلف استاندارد نیستند، طرفین می‌توانند قرارداد را به نحو دلخواه و با توجه به نیاز خود تنظیم کنند. معاملات معاوضه[20] به هر شکل که باشند معاوضه نرخ بهره ارز یا کالا – بخشی از معاملات سلف هستند. نوع دیگری از معاملات سلف، معاملات آتی دلار اروپایی[21] است که اخیراً، سال 1983، معرفی شده است. در این نوع قرارداد، دو طرف در مورد نرخ بهره پرداختی بر سپرده در موعد معین به توافق می‌رسند.

معاوضه

در تاریخ بازارهای مالی، هیچکدام از بازارها به سرعت و وسعت معاملات معاوضه گسترش نیافته‌اند. امروزه شرکتهای صنعتی، شرکتهای مالی، پس اندازکنندگان، بانکها، شرکتهای بیمه، سازمانهای جهانی و دولتهای مقتدر و مستقل از معاملات معاوضه استفاده می‌کنند.

از معاملات معاوضه در جهت کاهش هزینه تأمین سرمایه، مدیریت احتمال خطر، استفاده از صرفه جوییهای مقیاس، آربیتراژ بازارهای جهانی سرمایه، ورود به بازارهای جدید و ابداع و خلق ابزارهای ترکیبی استفاده می‌شود.

ساختار معاملات معاوضه

کم و بیش تمام قراردادهای معاوضه با ساختار مشابهی تنظیم می‌شوند. دو طرف بر تبادل مقادیر خاصی از یک دارایی موافقت می‌کنند. در معاملات معاوضه به تبادل مقادیر خاص، مقادیر فرضی یا ذهنی[22] گفته می‌شود تا از مبادله فیزیکی در بازارهای نقدی که به آنها مقادیر واقعی گفته می‌شود تمیز داده شوند.

معامله معاوضه ممکن است حاوی یک یا تعدادی مبادلات ذهنی و یا فاقد آن باشد. بر اساس مبادلات فرضی دو طرف برای استفاده از دارایی پرداختهای دوره‌ای به یکدیگر دارند. طرف اول برای استفاده از دارایی به طرف دوم در قیمت ثابت مبلغی می‌پردازد. این قیمت ثابت کوپن معاوضه نامیده می‌شود. همزمان طرف دوم نیز برای استفاده از دارایی پرداختهای دوره‌ای در قیمت شناور (قیمتی که بازار تعیین می‌کند) می‌پردازد. گفتنی است که با تعریف مناسب واژه‌ها و یا اضافه کردن بندهای خاص، ساختار ساده معاملات معاوضه تغییرات زیادی می‌کند به گونه‌ای که می‌تواند برای نیازهای نهایی طرفین به کار رود.

سیستم ارتباط رایانه ای

در روش سنتی معاملات، اوراق بهادار در بازارهای مالی به صورت پرداخت پول نقد و تحویل گرفتن اوراق انجام می‌گرفت و کارگزار فروشنده اوراق بهادار را به وسیله یک مأمور به دفاتر مؤسسه کارگزار خریدار می‌فرستاد و در مقابل، یک رسید مثبتی بر تحویل اوراق از کارگزار خریدار دریافت می‌کرد و روانه مأموریت دیگری می‌شد. کارگزاری که این اوراق را تحویل گرفته بود، آن‌ها را بررسی می‌کرد تا مطمئن شود که درست همان مقدار اوراق مورد معامله را به او داده‌اند و بقیه کارهای لازم هم انجام شده است یا نه. سپس یک چک به نام کارگزار فروشنده صادر می‌کرد و ترتیبی می‌داد تا آن اوراق به نام صاحب جدید آن‌ها منتقل شود. حدود سه ساعت بعدازظهر همان روز، مأمور کارگزار فروشنده به دفتر کارگزار خریدار بر می‌گشت و رسید را تحویل می‌داد، چک را می‌گرفت و آن را به مؤسسه کارگزار فروشنده می‌برد. مؤسسه مزبور پس از کنترل مبلغ و صحت چک، آن را به حساب مشتری می‌گذاشت.

در اجرای چنین روشی فرصت چندان زیادی نبود تا بتوان درستی و صحت کارها کنترل و اشتباهات اصلاح گردد. همچنین به ازای هر معامله‌ای که انجام می‌شد می‌باید مقداری کارهای دفتری نیز صورت می‌گرفت، از جمله مراجعه یک مأمور، تحویل دادن اوراق، نوشتن چک و نقل و انتقال آن اوراق. مأموران موسسه کارگزاران می‌باید با سرعت زیاد و به شدت کار می‌کردند تا بتوانند مقدار زیادی معامله در یک روز انجام دهند، و در بسیاری از موارد هم اشتباهات فاحشی رخ می‌داد که از کارایی کار آن‌ها می‌کاست.

در سال 1971 برای اولین بار یک سیستم ارتباط رایانه‌ای با عنوان سیستم رایانه‌ای انجمن ملی معامله گران در آمریکا راه‌اندازی شد. این شبکه رایانه ای، بازارسازان، معامله گران و کارگزاران را به هم ارتباط داد. به این ترتیب کلیه کارگزاران و معامله گران توانستند از قیمت پیشنهادی بازارسازان و قیمت معامله انجام شده آگاه شوند. این سیستم ارتباط رایانه‌ای در رابطه با سهامی که در بازارهای خارج از بورس معامله می‌شود سه نوع اطلاعات ارایه می‌دهد:

- نوع اول، اطلاعاتی است که مورد استفاده شعبه‌های مؤسسات کارگزاری و نمایندگان رسمی انجمن قرار می‌گیرد. این پایانه، نشان دهندة بالاتری قیمت پیشنهادی خریدی و پایین‌ترین قیمت پیشنهادی فروش اوراق بهادار است که معامله گران حاضر به معامله با آن قیمت باشند.

- نوع دوم، اطلاعاتی است که در اختیار خرده فروش‌های اوراق بهادار گذاشته می‌شود. این اطلاعات در برگیرندة نام بازارسازان و قیمت پیشنهادی خرید و فروش آن‌ها است.

- نوع سوم، اطلاعاتی است که مورد استفاده بازارسازان قرار می‌گیرد. این سیستم رایانه‌ای قیمت پیشنهادی تمام معامله گران و بازارسازان یک سهم را اعلام می‌کند.

بنابراین با استفاده از این سیستم اطلاعاتی، دیگر کارگزاران و معامله گران مجبور نیستند به محل خاصی مثل تالار بورس مراجعه کنند، آن‌ها آخرین اطلاعات مربوط به بالاترین قیمت خرید و پایین‌ترین قیمت فروش و کل حجم معاملات را به راحتی از رایانه می‌گیرند. همچنین، تمام کارهای مربوط به نقل و انتقال مالکیت، صدور چک و پرداخت وجه در یک لحظه با سیستم رایانه‌ای انجام می‌شود. از سوی دیگر این سیستم هر روز، معاملاتی را که به ارزش چندین میلیارد دلار در بازار اوراق بهادار صورت می‌گیرد، کنترل می‌کند. نکته جالب توجه این است که این سیستم تمام کارهای فوق را با صحت و دقت بسیار زید و با هزینه کم انجام می‌دهد.

شبکه‌های ارتباط الکترونیکی (Electronic Communications Networsk) ECN

یکی دیگر از فناوری‌های به کار گرفته شده در بازارهای مالی، شبکه‌های ارتباط الکترونیکی می‌باشد که موجب تحولی اساسی و عظیم در این بخش شده است. شروع به کارگیر این سیستم ارتباط رایانه‌ای در سال 1971 در بازار سهام نسداک نیویورک جهت فراهم ساختن تسهیلات لازم در امر خرید و فروش سهام بوده است. این سیستم تا سال 1991، بیش از 218 هزار پایانة رایانه‌ای را به شبکه مرکزی اطلاعات نسداک متصل کرد. در یک نگاه کلی می‌توان شبکه‌های ارتباط الکترونیکی (ECNs) را به عنوان سیستم مبادلة الکترونیکی که به طور خودکار سفارشات خرید و فروش را در قیمت‌های تصریح شده هماهنگ می‌سازد تعریف کرد.

شبکه‌های ارتباط الکترونیکی ابتدا به عنوان یک وسیلة مبادله کنندة خصوصی برای سرمایه‌گذاری نهادی و کارگزاران معامله‌گر مورد استفاده قرار گرفت، ولی امروزه، تقریباً هر سرمایه‌گذار جزیی و نهادی، کارگزاران، بازارسازان، معامله گران و کارگزاران معامله گر می‌توانند از این طریق معامله کنند.

در سال 1993 تنها 13 درصد از کل حجم سهام و اوراق بهادار در نسداک و 4/1 درصد از حجم سهام مظنه شده (پذیرفته شده) از طریق شبکة الکترونیکی صورت می‌گرفت، اما امروزه بیش از 30 درصد از کل حجم سهام و 40 درصد از حجم دلاری مبادله شده در اوراق بهادار نسداک و نیز 3 درصد از کل سهام و حجم دلاری اوراق بهادار مظنه شده از طریق این سیستم صورت می‌گیرد.

تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصادپژوهش بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصادمقاله بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصاددانلود تحقیق بررسی تأثیر ابزارهای نوین و نوآوری بانکها در جلب مشارکت مردم در اقتصادبررسی تأثیر ابزارهای نوین و نو

دانلود تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست

تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست

تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست در 35 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	17 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	35

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیست در 35 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه

گرمایش و سرمایش ساختمانها در ایران در پنجاه سال گذشته سیر تکاملی قابل توجهی را طی کرده است . این سیر شامل گرمایش از طریق کرسی با استفاده از خاکه ذغال ، بخاری یا گرم کننده های نفت سوز با دودکش و بخاری های گاز سوز با دودکش برای هر یک از اتاقهای مورد استفاده ساختمان و گرمایش مرکزی با استفادهاز نفت گاز یا گاز طبیعی و بالاخره آب گرم در یک مرکز و گرمایش اتاقهای مورد استفاده به کمک رادیاتور یا فن کویل بوده است .

سیر سرمایش ساختمانها نیز شامل مراحل زیر بوده است . باز گرداندن در و پنجره های ساختمان و اجازه بر قراری جریان هوا در مواقعی که دمای هوای بیرون کمتر از دمای هوای اتاقهاست و یا جریان هوا می تواند به خنک کردن بدن ساکنان ساختمان کمک کند ، استراحت در سایه درختان حیاط در روز ، گذراندن روزهای بسیار گرم در زیر زمین ها و شبها در بالای بامها ، استفاده از بادبزنهای دستی ، استفاده از بادبزنهای برق رومیزی یا سقفی در اتاقها ، استفاده از کولرهای آبی ، استفاده از کولرهای گازی نوع تراکمی برای هر یک از اتاقهای مورد استفاده ،استفاده از سرمایش مرکزی به کمک چیلر های تراکمی و جذبی وتولید آب سرد در یکمرکز و خنک کردن یا سرمایش اتقاهای مورد استفاده به کمک فن کویل .

امروزه تقریباً تمامی ساختمانها گرمایش خود را با استفاده از سوختهای فسیلی و آب یا هوای گرم در اتاقها و سرمایش خود را کمک کولرهای آب و تولید هوای خنک ولی مرطوب تامین می کنند . در ساعاتی از شبانه روز در تابستان که دما و رطوبت نسبی هوا بالاست (و تعداد این ساعات با تغییرات اقلیمی کره زمین در حال افزایش است ) کولرهای آبی قادر به تامین آسایش برودتی ساکنان بسیاری از شهرهای ایران نیستند .از این نظر بسیاری از ساختمانها ، بویژه برجها ، از دستگاههای تبرید تراکمی و یا جذبی برای تولید برودت در تابستان استفاده می کنند .

بسیاری از شرکتهای تاسیساتی اقدام به ساخت دستگاههای تبرید جذبی - با استفاده از گاز طبیعی موجود در شهرها - در ظرفیتهای پایین برای آپارتمانها کرده اند . این اقدام که سوزاندن گاز را در طول سال در شهرها افزایش میدهد باعث افزایش آلودگی محیط زیست می شود . به علاوه دستگاههای تبرید جذبی در مقایسه با انواع تراکمی ، دارای ضریب کارایی بسیار پایین تری هستند و برای تولید مقدار معینی برودت ، ارنژی بیشتری نسبت به سیستم ها یتبرید تراکمی مصرف می کنند و چنانچه کندانسور آنها با آب خنک می شود نیاز به آب بیشتری در برج خنک کن دارند که در کشور کم آبی مانند ایران این موضوع مسائل مربوط به مصرف زیاد آب را به همراه دارد .

استفاده از پمپ های حرارتی برای سرمایش و گرمایش ساختمانها

با استفاده از پمپ های حرارتی نوع تراکمی می توان برودت مورد نیاز را در زمستان تامین و از آلوده تر شدن محیط زیست نیز جلوگیری کرد . استفاده از پمپ های حرارتی را می توان مدرت ترین و از نظر حفاظت محیط زیست بهترین روش برای تامین نیاز برودتی و حرارتی ساختمانها دانست . در ارتباط با اثرات زیست محیطی استفاده از پمپ های حرارتی می توان گفت که با جایگزین سوختهای فسیلی با برق ، مصرف سوختهای فسیلی در شهرها و آلودگی هوا (که به خصوص در زمستانها به دلیل وارانگی هوا به حد بحرانی خود می رسد )کاهش می یابد.

بررسی مختصر کارایی پمپ های حرارتی از نوع تراکمی

پمپ حرارتی یک دستگاه تبرید است که از حرارت دفع شده در کندانسور برای گرمایش ساختمان استفاده می کند و این عمل ازمنبع دمای پایین و انتقال حرارت به منبع دمای بالا انجام می شود . طرح پمپ حرارتی دفع شده در کندانسور را برای گرمایش ساختمان امکان پذیر کند و این در حالی است که همین سیستم از برودت تولید شده در اوپراتور برای خنک کردن ساختمان در تابستان استفاده می کند . لازم است اضافه شود که در بعضی از کاربردهای خاص ، پمپ حرارتی ممکن است بتواند به طور همزمان سرمایش و گرمایش مورد نیاز قسمتهای مختلف یک ساختمان را تامین کند.

منابع انرژی در پمپ های حرارتی ، منابع حرارتی ای هستند که پمپ حرارتی می تواند انرژی حرارتی مورد نیاز اوپراتور خود را از انها بگیرد. پمپ های حرارتی می تواند از منابع حرارتی مختلف مانند هوا ، آبهای جاری ، انرژی خورشیدی و حتی آب دور ریخته شده در هنگام استحمام و سایر شستشوها استفاده کند . لذا پمپ های حرارتی را می توان علاوه بر حسب سیکل ترمودینامیکی آنها ، بر حسب منابع حرارتی نیز تقسیم بندی کرد .

شکل 1 یک پمپ حرارتی را نشان می دهد که از هوای محیط به عنوان منبع انرژی استفاده می کند . اجزا اصلی این سیستم شامل کمپرسور ،‌کندانسور ،‌اوپراتور ، شیر انبساط یا لوله های مویی و شر چهار راهه است .


سیستم گرمایی و گرمایش با بخار آب داغ

گرمایش با بخار:

بخار یکی از موثرترین رسانه های گرمایی و قابل کاربرد در سیستم لوله کشی اغلب ساختمانها ست . یکی از ساده ترین سیستمهای گرمایش با بخار ، سیستم تک لوله ای ثقلی است . این سیستم برای نصب در خانه هایی با مسات متوسط که رادیاتورهای آن را به توان در ارتفاع حداقل 60 سانتی متری بالای سطح آب دیگ بخار نصب کرد ، مناسب است عملکرد آن ساده و با هزینه اولیه پایین است برخی از نقطه ضعفهای سیستم تک لوله ای ثقلی گرمایش با بخار به شرح زیر است .

1- برای آنکه بخار تقطیر شده سیستم (کندانس) بتواند در خلاف جهت حرکت بخار در لوله ای مشترک جریان باید ، نیاز به لوله ها و شیرهای رادیاتور با قطر بزرگ است .

2- بخار و کندانس در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کنند و احتمال وقوع ضربه قوچ وجود دارد .

3- استفاده از شیرهای هوا گیری لازم است . اگر شیرهای هوا گیری برای خروج هوا ، همیشه باز نگه داشته شوند میزان انتقال حرارت کاهش و مصرف سوخت افزایش می یابد .

4- برای گرم کردن دمای مطبوع اتاق ، باید شیرهای رادیاتور را باز و بسته کردن آنها تنظیم کرد . با تنظیم خودکار جریان بخار خروجی از دیگ می توان دمای داخلی اتاق را تغییر داد .

برای غلبه بر مشکلات ناشی از حرکت بخار و کندانس در خلاف جهت . از سیستم دو لوله ای ثقلی گرمایش با بخار استفاده می کنند به غیر از موارد

1-اگر پره های میانی رادیاتور آ بند نباشند هوا می گیرند . این موضوع در موقع گرم شدن نزدیک ترین رادیاتور به دیگ بخار و ورود بخار به لوله برگشت اتفاق می افتد .

2-برای قطع جریان بخار باید در هر دو طرف رادیاتور شیر نصب کرد . در غیر این صورت بخار می تواند از هر دو لوله رفت و برگشت خارج شود .

3-خروجی های هر رادیاتور باید به طور جداگانه به لوله اصلی برگشت متصل شوند . در سیستم بخار مرطوب ، روی هر رادیاتور و در انتهای لوله اصلی بخار ، بله ترموستاتی نصب می کنند .

شیرهای ورودی رادیاتور در این سیستم از نوع تدریجی یا روزنه های هستند . فشار لازم بسیار پایین است (حتی کمتر از اره اتمسفر ) این سیستم در ساختمانهایی که فاصله بین سطح آب و دیگ بخار تا انتهای لوله برگشت 60سانتی متر است .

سیستم گرمایی با بخار مرطوب ، برترینهای نسبت به دیگر سیستمها دارد :

1-با توجه به بسته بودن سیستم ؤ امکان ورود به آن وجود ندارد . بنابراین خلاء متوسطی به وسیله تقطیر بخار در دما های پایین ایجاد می شود .

2- جریان بی سر و صدا و یکنواخت بخار بدون قفل شدن هوا و صدای قوچ فراهم می شود .

3-دمای اتاق می تواند به صورت خود کار به وسیله ترموستات تنظیم شود .

4-نصب شیرهای هوا گیری رادیاتور ها لازم نیست .

معایب سیستم گرمایش با بخار مرطوب عبارتند از :

1-لوله های قطور لازم دارد

2- فشار کار بخار ، پایین است .

3-برگشت کندانس به دیگ ، به صورت ثقلی است .

سیستم گرمایش تله برگشت بسیار سیستم گرمایش بخار بدون شیر هوا گیری است با این تفاوت که در این سیستم به دلیل وجود تله برگشت ، مایع کندانس دارای جریان برگشت مثبت به دیگ بخار است .

این سیستم می تواند در تمام ساختمانها بر ساختمانهای بزرگ به کار رود به شرط آن که ظرفیت تابش مستقیم معدل کمتر از ظرفیت تله برگشت باشد .

مزایای سیستم گرمایش با تله را شرح دهید .

1-به علت بالا بودن فشاذر بخار ، قطر لوله ها کم است .

2- جریان برگشت کندانس به دیگ بخار ، مثبت و سریع است .

3-کنترل سیستم با ترموستات امکان پذیر است .

5- توزیع بخار به وسیله شیر روزنه ای ، متعادل می شود .

معایب این سیستم عبارتنداز :

1-گردش بخار در سیستم تقریباً به طور کامل وابسته به فشار دیگ بخار است .

2-ارتفاع اتاق برای نصب لوله ها در بالای دیگ باید کافی باشد .

3-به دلیل محدودیت ظرفیت و اندازه های تله برگشت ، ظرفیت دیگ نیز محدود می شود .

مزیت سیستم گرمایش از نوع برگشت کندانس ، امکان پایین تر قرار گرفتن خط لوله برگشت از سحط آب دیگ ، کار در فشار بخار بالا است .اما سیستمهای خلاء متغیر و خط برگشت خلاء ،نیاز به لوله ها و تله های قطور تری دارند .

سیستم خط برگشت خلاء شبیه سیستم برگشت کندانس است با این تفاوت که در آن از یک پمپ خلاء برای ایجاد ضعیف در خط برگشت استفاده می کنند تا کندانس بتواند از خط برگشت به دیگ برگردد .

مزیای سیستم گرمایش بخار با خط برگشت خلاء به شرح زیر است:

1-کندانس دارای برگشت مثبت به طرف دیگر است .

2-هوا به صورت مکانیکی از بخار جدا شده و در نتیجه بخار سرعت گردش زیادی پیدا می کند .

3-به دلیل اختلاف فشار زیاد بین خطوط رفت و برگشت ، از لوله های کم قطر تری می توان استفاده کرد .

خط هوا – خلاء گونه ای از سیستم گرمایش تک لوله ای بخار است .هوا گیری های رادیاتور چای خود را به شیرهای هوایی که خروجی آنها به خط برگشت هوا متصل است می دهند .

برای خارج کردن هوای داخل سیستم از یک پمپ خلاء استفاده می کنند . شیرهای متصل به خط هوا از نوع ترموستاتی هستند .

مزایای این سیستم عبارتند از

1- گردش بخار سیستم سریعتر است .

2- بازده حرارتی رادیاتور ها ، در فشار های پایین تر ، بیشتر است .

3- هوا گیری های رادیاتور ها لازم نیست .

تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیستپژوهش بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیستمقاله بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیستدانلود تحقیق بررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیستبررسی پمپ های حرارتی سازگار با محیط زیستپمپحرارتمحیط زیست

دانلود تحقیق بررسی انفجار انرژی

تحقیق بررسی انفجار انرژی

تحقیق بررسی انفجار انرژی در 54 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	63 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	54

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

تحقیق بررسی انفجار انرژی در 54 صفحه ورد قابل ویرایش

مبانی تئوری انفجار:

1- مقدمه:

در طول حداقل 200 سال گذشته، کاربرد واژه انفجار متداول بوده است. در زمانهای قبل از آن این واژه به تجزیه[1] ناگهانی مواد و مخلوطهای انفجاری با صدای قابل توجهی نظیر «رعد» اطلاق شده است. این مطلب از دیرباز شناخته شده است که انفجار تجزیه سریع مقدار معینی ماده است که به محض رخداد یک ضربه یا گرمایش اصطکاکی اتفاق می‌افتد. بنابراین تجزیه این مواد در شرایط مناسب می‌تواند بصورت ساکت و آرام رخ دهد.

کلمه انفجار[2] از نظر فنی به معنی انبساط ماده به حجمی بزرگتر از حجم اولیه است. آزاد شدن ناگهان انرژی که لازمه این انبساط است. غالباً از طریق احتراق سریع، دتونیشن[3] (که در فارسی همان انفجار معنی می‌شود)، تخلیه الکتریکی با فرایندهای کاملاً مکانیکی صورت می‌گیرد. خاصیت متمایز کننده انفجار، همانا انبساط سریع ماده است. به نحویکه انتقال انرژی به محیط تقریباً بطور کامل توسط حرکت ماده (جرم) انجام می‌شود. در جدول زیر مقایسه‌ای بین چند فرآیند آزادسازی انرژی انجام شده است:




برای شعله تقریباً هیچ انتقال جرمی به اطراف رخ نمی دهد در حالیکه نیروی پیشرانش یک اسلحه قادر به راندن گلوله است و یک ماده منفجره قوی[4] هر چیز در تماس با خود را تغییر شکل داده و یا ویران می‌کند. قدرت منهدم کننده این مواد را «ضربه انفجار»[5] نامیده می‌شود که مستقیماً با حداکثر فشار تولید شده مرتبط است. توجه کنید که در جدول (بالا)، هیچگونه توصیفی از محل رخداد (تونیشن ماده منفجره قوی ارائه نشده است. این بدان معناست که فرایند دتونیشن از محدودیتهای فیزیکی مستقل است.

با توجه به مطالب بالا واضح است که دتونیشن تنها یکی از انواع حالات پدیده انفجار است بعبارت دیگر واژه دتونیشن تنها باید به فرآیندی اطلاق شود که در طی آن یک «موج شوک»[6] انتشار یابد.

متاسفانه بعلت قفرلفات مناسب فنی در زبان فارسی، دتونیشن به معنی عام انفجار ترجمه می‌شود و بنابراین در ادامه این مبحث برای پرهیز از اشتباه و رسا بودن مطلب همان واژه دتونیشن را به کار برده خواهد شد.

سرآغاز تحقیقات اخیر بر روی دتونیشن به سالهای 45-1940 م. که «زلدویچ» و «ون نیومان» هر یک به طور جداگانه مدل یک بعدی ساختار امواج دتونیشن را فرمولبندی کردند باز می‌گردد، گرچه یک مدل واقعی سه بعدی تا اواخر سال 1950 م به تاخیر افتاد.

2- پدیده دتونیشن:

دتونیشن یک واکنش شیمیائی «خود منتشر شونده»[7] است که در طی آن مواد منفجره اعم از مواد جامد، مایع، مخلوطهای گازی، در مدت زمان بسیار کوتاه در حد میکروثانیه. به محصولات گازی شکل داغ و پرفشار با دانسیته بالا و توانا برای انجام کار تبدیل می‌شود. فرض بگیرید قطعه‌ای از مواد منفجره، منفجر گردد. به نظر می‌رسد که همه آن در یک لحظه و بدون هیچ تاخیر زمانی نابود می‌گردد. البته در واقع دتونیشن از یک نقطه آغازین شروع شده و از میان ماده بطرف انتهای آن حرکت می‌کند. این عمل بخاطر آن آنی بنظر می‌رسد که سرعت رخداد آن بسیار بالاست.

از نظر تئوری دتونیشن ایده‌ال واکنشی است که در مدت زمان صفر (با سرعت بی‌نهایت) انجام شود. در اینحالت انرژی ناشی از انفجار فوراً آزاد می‌شود اصولاً زمان واکنش بسیار کوتاه یکی از ویژگیهای مواد منفجره است. هر چه این زمان کمتر باشد، انفجار قویتر خواهد بود. از نظر فیزیکی امکان ندارد که زمان انفجار صفر باشد. زیرا کلیه واکنشهای شیمیائی برای کامل شدن به زمان نیاز دارند.

پدیده دتونیشن با تقریبی عالی مستقل از شرایط خارجی است و با سرعتی که در شرایط پایدار[8] برای هر ترکیب، فشار و دمای ماده انفجاری اولیه ثابت است منتشر می‌شود. ثابت بودن سرعت انفجار، یکی از خصوصیات فیزیکی مهم برای هر ماده منفجره می‌باشد در اثر دتونیشن، فشار، دما و چگالی افزایش می‌یابند. این تغییرات در اثر تراکم محصولات انفجار حاصل می‌گردند.

پدیده‌ای که مستقل از زمان در یک چارچوب مرجع حرکت می‌کند. «موج» نامیده می‌شود و ناحیه واکنش دتونیشن، «موج دتونیشن»[9] یا موج انفجار نامیده می‌شود. در حالت پایدار این موج انفجار بصورت یک ناپیوستگی شدید فشاری که با سرعت بسیار زیاد و ثابت VD از میان مواد عبور می‌کند توصیف می‌شود واکنش شیمیائی در همسایگی نزدیک جبهه دتونیشن[10] است که باعث تشکیل موج انفجار می‌شود. این موج با سرعتی بین 1 و تا 9، بسته به طبیعت فیزیکی وشیمیائی ماده منفجره حرکت می‌کند. این سرعت را می‌توان با استفاده از قوانین ترموهیدرودینامیک تعیین نمود. عواملی که در سرعت انفجار نقش دارند عبارتند از: انرژی آزاد شده در فرآیند، نرخ آزاد شدن انرژی، چگالی ماده منفجره و ابعاد خرج انفجاری.

یک مدل ساده برای این پدیده مطابق شکل زیر از یک «جبهه شوک»[11] و بلافاصله بدنبال آن یک ناحیه انجام واکنش که در آن فشارهای بسیار بالا تولید می‌شود، تشکیل شده است. ضخامت ناحیه واکنش در انفجار ایده‌آل صفر است و هر چه انفجار بحالت ایده‌ال نزدیکتر باشد. ضخامت این ناحیه کمتر است. نقطه پایان این ناحیه، محل شروع ناحیه فشار دتونیشن[12] است.



مدل یک بعدی دتونیشن

فشار دتونیشن با رابطه زیر به سرعت دتونیشن و دانسیته مواد منفجره وابسته است:

(1)

که P مصرف فشار دتونیشن و P مصرف چگالی محصولات و P0 چگالی ماده منفجره است. بر اساس این فرض که چگالی محصولات دتونیشن بزرگتر از چگالی مواد منفجره اولیه است، یک رابطه کاربردی بصورت زیر استخراج می‌گردد.

(2)

از آنجا که زمان رخداد واکنش شیمیائی در یک فرآیند دتونیشن بسیار کوتاه است. انتشار و انبساط گازهای داغ حاصل در ناحیه واکنش بسیار اندک و غیر متحمل است و لذا این گازها هم حجم مواد منفجره اولیه باقی می‌مانند. این مطلب دلیل اصلی این نکته است که چرا فشار پشت جبهه انفجار بسیار بالاست. این فشار برای مواد منفجره نظامی در حدود Gpa 19 تا Gpa35 و برای مواد منفجره جاری کمتر است. همانطور که قبلاً ذکر گردید، موج دتونیشن مستقل از شرایط خارجی است. علیرغم این استقلال، جریان محصولات گازی که در پشت جبهه موج حرکت می‌کنند به زمان و شرایط مرزی وابسته است برای مثال یک بلوک مستطیل بزرگ از یک ماده منفجره را در نظر بگیرید که بر روی کل یکی از سطوح آن، به طور همزمان دتونیشن آغاز می‌شود. این سطح در خلا قرار دارد و هیچ مانعی برای انبساط گازها وجود ندارد. موج صفحه‌ای دتونیشن با سرعت ثابت بدرون ماده پیشروی می‌کند و گازهای حاصل از انفجار که بلافاصله در پشت این جبهه موج قرار دارند با سرعتی کمتر از سرعت موج که سرعت جرم نام دارد در همان جهت حرکت می‌کنند. اما در سطح عقبی، گازها مشغول فرار در جهت مخالف هستند (در اثر خلا). همچنین فشار گاز در پشت جبهه موج بسیار بالاست، ولی در خلا پشت سر، صفر است لذا فشار بصورت منحن وار بین ایندو موقعیت تغییر می‌کند. نموداری از تغییرات فشار و سرعت جرم برای یک ماده منفجره جامد در شکل زیر نشان داده شده است.

همانطور که ملاحظه می‌شود ناحیه همسایه منطقه واکنش بسیار کم تحت تاثیر تغییر شرایط مرزی قرار می‌گیرد.

آغاز همزمان دتونیشن از روی کل یک سطح مشکل است. در عمل آسانتر است که آغاز انفجار از یک نقطه باشد. در اینحالت موج دتونشین از یک نقطه درون ماده منفجره گسترش یافته و گرادیان فشار در اینحالت از آنچه در شکل صفحه قبل نشان داده شده، تیزتر خواهد بود.

وقتی از مواد منفجره برای راندن و بحرکت در آوردن سایر مواد و سازمان‌ها استفاده می‌شود محاسبه دقیق پروفیل فشار و سرعت جرم، ورودیهای لازم برای محاسبات حرکت سازه رانده شده می‌باشد. شکل این پروفیلها به معادله حالت محصولات انفجار وابسته‌اند، معادلاتی که تلاشهای بسیاری برای بدست آوردن آنها انجام شده و در دست انجام است.

3- موج شوک:[13]

یک موج شوک، جبهه شوک یا مختصراً یک شوک، موجی است که در ماده یک جهش[14] فشاری (یا تنشی) ناگهانی و تقریباً ناپیوسته ایجاد می‌کند، این موج بسیار سریعتر از امواج صوتی منتشر می‌شود، بدین معنی که این موج نسبت به محیط پیرامون خود فرا صوتی است و این خاصیت خود را بدون تغییر حفظ می‌کند.

موج شوک از جمله خواص اغلب مواد است و از خاصیتی از ماده که بر اساس آن سرعت انتقال صوت در ماده بصورت می‌باشد منتج می‌شود. اندیس s معرف حالت آنتروپی پایاست. این موج از نظر ترمودینامیکی برگشت ناپذیر است. و لذا آنتروپی سیستم در جبهه شوک در اثر لزجت و هدایت حرارتی افزایش می‌یابد. امواج شوک که امواج فشاری نیز نامیده می‌شوند، عامل شتابگیری ذرات ماده، در جهت انتشار خود هستند.

تاریخچه:

انرژی انفجار عمدتاً به عنوان ابزاری قدرتمند جهت تخریب به کار گرفته شده و اثرات سودمند آن کمتر مورد توجه و بررسی قرار گرفته است، با اینکه سالیان بسیاری است که بشر این انرژی توانمند را به کار گرفته، لکن از سال 1950 تحقیقات در ضمیمه بکارگیری آن در جهت تولید و سازندگی آغاز گردید.

آنچه در ابتدای مطالعات توجه محققان را معطوف خود داشت، چگونگی رفتار قطعه در مقابل امواج دینامیک ناشی از انفجار بود که در این راستا جهت بررسی تغییر شکل لحظه‌ای قطعات در مجاورت انفجار تلاشهایی صورت گرفته است.

با ابداعاتی که توسط Johnson انجام گرفت، روشهای شکل دهی انفجاری جایگاه خود را در اذهان پیدا کرد. وی در سالهای 1966 و 1967 با استفاده از مختصات اگر انرژی برای مسائل دو بعدی با تقارن مدوری تحت اثر ضرب در ناحیه الاستیک - پلاستیک، یک روش تحلیلی ارائه نمود و با ارائه مثالهایی نظیر گلوله کره و استوانه نیکلی (با سرعت 150) با صفحات ضخیم آلومینیومی، آنرا تشریح کرده.

Jones در سال 1972، طی مقاله مفصلی، به بیان چگونگی پاسخ فلز به بارگذاری ضربه‌ای ناشی از انفجار یک ماده منفجره در تماس با سطح آن پرداخت. در این مقاله، سلسله اتفاقاتی که در طی رخداد فرآیند انفجار در یک ماده منفجره رخ می‌دهد، چگونگی تولید و انتشار موج شوک در درون ماده منفجره و درون فلز و نیز برهمکنش موج شوک با فلز، به تفصیل توضیح داده شده است.

Pearson در سال 1972، در رابطه با روشهای کاربردی شکل‌دهی انفجاری، تحقیقاتی انجام داد و ضمن بیان پارامترهای موثر، فرآیندهای شکل‌دهی را با توجه به موقعیت ماده منفجره نسبت به سطح قطعه کار طبقه بندی نمود.

Zernow و Lieberman در سال 1972 با بیان چند مثال علمی، به بیان «تعامل ملاحظات فنی و اقتصادی» در فرآیندهای انفجاری پرداختند و در طی آن راهنماییهای ارزنده‌ای درباره نحوه ساخت و انتخاب جنس مواد مختلفی که تجهیزات سیستم شکل‌دهی باید از آنها ساخته شوند بنحوی که از لحاظ اقتصادی و فنی قابل توجیه باشند ارائه نمودند.

Heifitz در سال 1973 با ارائه مثالهائی در خصوص پوسته کروی و صفحه دایروی و مطالعه برآمدگی آنها پس از اعمال ضربه، ضمن توجه به تغییر شکلهای بزرگ و روند رشد کرنش پلاستیک با زمان، معادلات اساسی (روابط تنش- کرنش) را فقط به شکل عددی المان محدود به کار گرفته است.

Osaka و همکاران در سال 1986، تغییر شکل ورقهای گرد را برای ساخت مخازن تحت فشار، بوسیله انفجار در زیر آب و با استفاده از مختصات لاگرانژی و استفاده از روش تفاضل محدود مورد بررسی قرار داده‌اند و در بررسی معادلات تنش- کرنش، رفتار فلز را فقط بصورت الاستیک- کاملاً پلاستیک در نظر گرفته‌اند.

Fujita و همکاران در سال 1995 با ارائه سه مدل رفتاری در ناحیه الاستیک- پلاستیک صفحه فلزی تحت اثر بار ناگهانی با فشار یکنواخت را تحلیل نمودند و نشان دادند که اثر موجهای خمشی روی مکانیزم تغییر شکل، با روش تحلیلی یکسان است و حاصل کار هماهنگی خوبی را نشان می‌دهد، حتی اگر اثرات کرنش و نرخ سخت شوندگی آن بر روی تغییر شکلهای بوجود آمده منظور شود.

Comstockr و همکاران در سال 2001 روش جدیدی برای شبیه‌سازی آزمایشهای شکل‌دهی انفجاری صفحات، ارائه کردند و نشان دادند که این روش ابزار مهمی برای تشخیص شکل‌پذیری و تحمل بارهای خارجی برای آلیاژهاست. این شبیه‌سازی، بوسیله تئوری قوی و در محدوده بزرگی از تغییر شکل (تا حد کشش عمیق) انجام شده است، ولی در طی آن به عامل زمان و سرعت بارگذاری توجهی نشده است.

Mynors و Zhang در سال 2002 و در طی یک مقاله بسیار مفصل به بررسی همه جانبه تواناییها و قابلیت‌های شکل‌دهی انفجاری پرداختند. در تاریخچه این اثر تحقیقی، روندی که در طی آن فرآیند شکل‌دهی انفجاری به یک روش تولیدی موفق و سودمند تبدیل شده است شرح داده شده است.

در طی یک ده اخیر توسط لیاقت و همکاران، تحقیقات گسترده‌ای در داخل کشور، بر روی فرآیندهای شکل‌دهی در سرعتهای بالا انجام گرفته و در حال انجام است مخصوصاً آزمایشهای شکل‌دهی انفجاری آنان که به منظور تولید قطعات مخروطی برای کاربردهای نظامی و غیر نظامی انجام گرفت. بسیار قابل توجه است.

درویزه، پاشایی در سال 1381 با ساحت دستگاه شکل‌دهی ورقهای فلزی بروش انفجار مخلوط گازها، فعالیت‌های داخلی را وارد مرحله جدیدی نمود. استفاده از گاز بعنوان ماده منفجره یکی از جدیدترین رویکردهای شکل‌دهی انفجاری است.



شکل‌دهی فلزات با سرعت بالا:

فرایندهای شکل‌دهی فلزات در سرعت بالا (H.V.F) High Velocity Forming یکی از دستاوردهای مهم و ارزشمند صنعتی در عصر اتم و فضا محسوب می‌شود. این فرایندها ثابت کرده‌اند که در حل بسیاری از مسائل و مشکلات تولید که با استفاده از روشهای صنعتی بسیار مشکل، زمانبر و گران تمام می‌شود. بسیار مفید و توانمند هستند بزرگ شدن ابعاد قطعه‌کار، لزوم استفاده از مواد بسیار سخت و مقاوم در برابر روشهای متداول ماشینکاری و لزوم تولید قطعاتی دقیق و پیچیده از عوامل توسعه و پیشرفت دانش فنی این روش محسوب می‌شود اما عمده‌ترین مزیت این روشها، قابلیت آنها برای شکل‌دهی قطعات یکپارچه بسیار پیچیده، تنها در یک مرحله کاری می‌باشد. در حالیکه تولید چنین قطعاتی با روشهای سنتی تولید، ممکن است در چند مرحله و به کمک چندین فرایند جداگانه انجام شود و در نهایت به تولید یک سازه جوشکاری شده بینجامد. ]1[

گستردگی و تنوع منابع انرژی و روشهای اعمال آن برای تغییر شکل قطعه کار، سطح و توانایی روشهای شکل‌دهی سریع را قابل مقایسه و رقابت با روشهای سنتی شکل نموده است گسترده موادی که در این روش قابل استفاده‌اند بسیار متنوع است. فلزاتی چون آلومینیم، بریلویم، تیتانیوم، فولادهای کربنی و آلیاژی، سوپر آلیاژا، فولادضد زنگ، مس، برنج و ... بطور گسترده در این روش استفاده می‌شوند. ]1[

رفتار ماده در شکل‌دهی آن بسیار مهم است و فاکتورهائی چون اثر سرعت بر شکل‌پذیری و مقاومت ماده، پایداری هندسی و اثرات موج بر روی قطعه کار باید مد نظر قرار گرفته شود. همچنین اصطکاک بین سطح قطعه کار و سطح قالب نیز از جمله نکات مهم محسوب می‌شود. ضریب اصطکاک معمولاً با افزایش سرعت نسبی بین قطعه، قالب کاهش می‌یابد. در نتیجه این افزایش سرعت، دما به مقدار قابل ملاحظه‌ای افزایش خواهد یافت و در نتیجه روانساز بین قطعه و قالب تجزیه شده و از بین خواهد رفت. در سرعتهای بالا، دما ممکن است بعدی بالا که یک لایه نازک از فلز در سطح تماس قطعه و قالب ذوب شده و خود بعنوان روانساز عمل کند. ]1[

ضرورتهای استفاده از شکل‌دهی با سرعت بالا عبارتند از:

مواد منفجره ضعیف: ]6[

انفجارهای ضعیف در فضاهای محدود انجام می گیرند و مواد منفجره ضعیف معمولاً در ترکیبات بصورت ذرات دانه‌ای شکل به اشکال و اندازه‌های مختلف ساخته می‌شوند. سوزش این نوع مواد با گرما شروع می‌شوند و سوزاندن با افزایش فشار بطور خطی افزایش می‌یابد و ماکزیمم فشار متناسب با بار دانسیته خالی شده می‌باشد (حجم تقریبی مواد منفجره سوخته شده/ وزن مواد منفجره= دانسیته بار)، فشار تقریبی pa108×5/3 از دانسیته بار 26/0 گرم در سانتی‌متر مکعب نتیجه می‌شود زمان دست یافتن به فشار ماکزیمم و مدت سوختن معمولاً در محدوده 5 تا 25 میکروثانیه می‌باشد. دانسیته بار، شکل و اندازه دانه‌های مواد منفجره در قابلیتهای انواع منفجره تاثیرگذار هستند.

2- مواد منفجره قوی: ]6[

وسیع‌ترین مواد منفجره مورد مصرف دارای ترکیبات شیمیایی واحدی هستند که معمولاً از ترکیبات نیتروژن همراه با مخلوط الکلها و اسید نیتریک ساخته می‌شود. ماده اصلی با ترکیباتی از نرم کننده‌های چسباننده‌ها و پرکننده‌ها مخلوط می‌گردند. از شکسته شدن مولکول ماده منفجره، منواکسید کربن، دی اکسید کربن آب و مقدار زیادی انرژی تولید می‌شود.

فرآیند انفجار بصورت پیوسته در مدت زمان کوتاهی اتفاق می‌افتد، سرعت انفجار مواد منفجره بکار رفته بطور عادی تقریباً 6100 است، فشار بطور آنی در جلو انفجار حدود pa109×9/6 می‌رسد انفجار در مواد منفجره تجارتی با چاشنی آغاز می‌شود.

تحقیق بررسی انفجار انرژیپژوهش بررسی انفجار انرژیمقاله بررسی انفجار انرژیدانلود تحقیق بررسی انفجار انرژیبررسی انفجار انرژیانفجارانرژی

دانلود تحقیق بررسی انرژی صوت

تحقیق بررسی انرژی صوت

تحقیق بررسی انرژی صوت در 55 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	47 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	55

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

تحقیق بررسی انرژی صوت در 55 صفحه ورد قابل ویرایش

ماوراء صوت (Ultrasound)

پرتو X از لحظه کشف به استفاده عملی گذاشته شد, و در طی چند سال اول بهبود در تکنیک و دستگاه به سرعت پیشرفت کرد. برعکس, اولتراسوند در تکامل پزشکیش بطور چشمگیری کند بوده است. تکنولوژی برای ایجاد اولتراسوند و اختصاصات امواج صوتی سالها بود که دانسته شده بود. اولین کوشش مهم برای استفاده عملی در جستجوی ناموفق برای کشتی غرق شده تیتانیک در اقیانوس اطلس شمالی در سال 1912 بکار رفت سایر کوششهای اولیه برای بکارگیری ماوراء صوت در تشخیص پزشکی به همان سرنوشت دچار شد. تکنیکها, بویژه تکنیکهای تصویرسازی, تا پژوهشهای گسترده نظامی در جنگ دوم بطور کافی بسط نداشت. سونار, Sonar (Sound Navigation And Ranging) اولین کاربرد مهم موفق بود. کاربردهای موفق پزشکی به فاصله کوتاهی پس از جنگ, در اواخر دهة 1940 و اوایل دهة 1950 شروع شد و پیشرفت پس از آن تند بود.

اختصاصات صوت

یک موج صوتی از این نظر شبیه پرتو X است که هر دو امواج منتقل کننده انرژی هستند. یک اختلاف مهمتر این است که پرتوهای X به سادگی از خلاء عبور می‌کنند درحالیکه صوت نیاز به محیطی برای انتقال دارد. سرعت صوت بستگی به طبیعت محیط دارد. یک روش مفید برای نمایش ماده (محیط) استفاده از ردیفهای ذرات کروی است, که نماینده اتمها یا ملکولها هستند که بوسیله فنرهای ریزی از هم جدا شده اند (شکل A 1-20). وقتی که اولین ذره جلو رانده می‌شود, فنر اتصالی را حرکت می‌دهد و می فشرد, به این ترتیب نیرویی به ذره مجاور وارد می آورد (شکل 1-20). این ایجاد یک واکنش زنجیره ای می‌کند ولی هر ذره کمی کمتر از همسایه خود حرکت می‌کند. کشش با فشاری که به فنر وارد می‌شود بین دو اولین ذره بیشترین است و بین هر دو تایی به طرف انتهای خط کمتر می‌شود. اگر نیروی راننده جهتش معکوس شود, ذرات نیز جهتشان معکوس می‌گردد. اگر نیرو مانند یک سنجی که به آن ضربه وارد شده است به جلو و عقب نوسان کند, ذرات نیز با نوسان به جلو و عقب پاسخ می دهند. ذرات در شعاع صوتی به همین ترتیب عمل می‌کنند, به این معنی که, آنها به جلو و عقب نوسان می‌کنند, ولی در طول یک مسافت کوتاه فقط چند میکرون در مایع و حتی از آن کمتر در جامد.

اگر چه هر ذره فقط چند میکرون حرکت می‌کند, از شکل 1-20 می توانید ببینید که اثر حرکت آنها از راه همسایگانشان در طول خیلی بیشتری منتقل می‌شود. در همان زمان, یا تقریباً همان زمانی که اولین ذره مسافت a را می پیماید, اثر حرکت به مسافت b منتقل می‌شود. سرعت صوت با سرعتی که نیرو از یک ملکول به دیگری منتقل می‌شود تعیین می‌گردد.

امواج طولی

ضربانات اولتراسوند در مایع به صورت امواج طولی منتقل می‌شود. اصطلاح «امواج طولی» یعنی اینکه حرکت ذرات محیط به موازات جهت انتشار موج است. ملکولهای مایع هدایت کننده به جلو و عقب حرکت می‌کنند و ایجاد نوارهای انقباض و انبساط (شکل 2-20) می‌کنند. جبهه موج در زمان 1 در شکل 2-20, وقتی طبل لرزنده ماده مجاور را می فشارد آغاز می‌شود. یک نوار انبساط, در زمان 2, وقتی که طبل جهتش معکوس می‌گردد, پیدا می‌شود. هر تکرار این حرکت جلو و عقب را یک سیکل (Cycle) یا دوره تناوب گویند و هر سیکل ایجاد یک موج جدید می‌کند. طول موج عبارت است از فاصله بین دو نوار انقباض, یا دو نوار انبساط, و بوسیلة علامت نشان داده می‌شود. وقتی که موج صوتی ایجاد شد, حرکت آن در جهت اولیه ادامه می یابد تا اینکه منعکس شود, منکسر شود یا جذب گردد. حرکت طبل لرزان که برحسب زمان رسم شده است, یک منحنی سینوسی را که در طرف چپ شکل 2-20 نشان داده شده است تشکیل می‌دهد. اولتراسوند, برحسب تعریف, فرکانسی بیش از 20000 سیکل بر ثانیه دارد. صوت قابل شنیدن فرکانسی بین 15 و 20000 سیکل بر ثانیه دارد (فرکانس میانگین صدای مرد در حدود 100 سیکل بر ثانیه و از آن زن در حدود 200 سیکل بر ثانیه می‌باشد). شعاع صوتی که در تصویرسازی تشخیصی بکار می رود فرکانسی از 000/000/1 تا 000/000/20 سیکل بر ثانیه دارد. یک سیکل بر ثانیه را یک هرتس (Hertz) گویند. یک میلیون سیکل بر ثانیه یک مگاهرتس (مختصر شده آن (MHz) است. اصطلاح هرتس به افتخار فیزیکدان مشهور آلمانی Heinrich R.Hertz می‌باشد که در سال 1894 وفات یافت.

سرعت صوت

برای بافتهای بدن در محدودة اولتراسوند پزشکی, سرعت انتقال صوت مستقل از فرکانس می‌باشد و عمدتاً بستگی به ساختمان فیزیکی ماده ای دارد که از میان آن صوت عبور می‌کند. خواص مهم محیط منتقل کننده عبارتند از : (1) قابلیت انقباض (compressibility) و (2) چگالی (Density). جدول 1-20, سرعت صوت را در بعضی از مواد شناخته شده, از جمله چندین نوع بافت بدنی, نشان می‌دهد. مواد به ترتیب افزایش سرعت انتقال مرتب شده اند, و می توانید ببینید که صوت در گازها از همه کندتر, در مایعات با سرعت متوسط, و از همه تندتر در اجسام جامد حرکت می‌کند. ملاحظه کنید که تمام بافتهای بدن, جز استخوان, مانند مایعات رفتار می‌کنند و بنابراین همگی صوت را تقریباً با یک سرعت منتقل می‌کنند. یک سرعت 1540 متر بر ثانیه به عنوان میانگین برای بافتهای بدن بکار می رود.

قابلیت انقباض: سرعت صوت با قابلیت انقباض ماده منتقل کننده نسبت معکوس دارد, به این معنی که هرچه ماده کمتر قابل انقباض باشد, صوت در آن تندتر منتقل می‌شود. امواج صوتی در گازها آهسته حرکت می‌کنند زیرا ملکولها از هم دورند و به آسانی قابل انقباضند. آنها به گونه ای رفتار می‌کنند که گویی بوسیلة فنر سستی بهم بسته اند. یک ذره باید فاصله نسبتاً طویلی را بپیماید پیش از اینکه بوسیله یک همسایه تحت تأثیر قرار گیرد. مایعها و جامدها کمتر قابل انقباضند زیرا ملکولهایشان به یکدیگر نزدیکترند. آنها فقط نیاز به طی مسافت کوتاهی دارند تا در همسایه اگر گذارند, بنابراین مایعها و جامدها صوت را تندتر از گاز منتشر می‌کنند.

جذب (Absorption)

جذب اولتراسوند در مایع نتیجه نیروهای اصطکاکی است که با حرکت ذرات در محیط مقابله می‌کنند. انرژی که از شعاع اولتراسوند گرفته می‌شود تبدیل به حرارت می‌گردد. بطور دقیقتر, جذب یعنی تبدیل اولتراسوند به انرژی حرارتی, و تخفیف (Attenuation) یعنی کاهش کلی پیشرفت, از جمله جذب, پخش, و انعکاس.

مکانیسمهای درگیر در جذب نسبتاً پیچیده اند و توضیحات ما خیلی آسان گیری خواهد بود. سه عامل مقدار جذب را تعیین می‌کنند. (1) فرکانس صوت, (2) ویسکوزیته محیط منتقل کننده, و (3) زمان استراحت (Relaxation) محیط. ما درباره فرکانس در آخر بحث خواهیم کرد زیرا دو عامل دیگر در آن اثر دارند.

اگر ما صوت را تشکیل شده از ذرات مرتعش تصویر کنیم, اهمیت ویسکوزیته آشکار می‌شود. با افزایش ویسکوزیته آزادی ذره کم می‌شود و اصطکاک داخلی افزایش می یابد. این اصطکاک داخلی شعاع را جذب می‌کند یا شدت آن را با تبدیل صوت به گرما می کاهد. در مایعات که ویسکوزیته کمی دارند, جذب خیلی کمی صورت می‌گیرد. در بافتهای نرم ویسکوزیته بیشتر است و جذب متوسط صورت می پذیرد, درحالیکه استخوان جذب زیاد اولتراسوند نشان می‌دهد.

زمان استراحت زمانی است که ملکولها پس از اینکه جابجا شدند به وضعیت اولیه خود برمی گردند. این موضوع به حالت ارتجاعی (Resilience) ماده اشاره دارد. دو ماده با ویسکوزیته یکسان ممکن است زمانهای استراحت مختلف داشته باشند. زمان استراحت برای هر ماده بخصوص ثابت است.

وقتی یک ملکول با زمان استراحت کوتاه بوسیله یک موج طولی انقباضی فشرده می‌شود, قبل از اینکه موج انقباضی بعدی برسد زمان برای برگشت به حالت استراحت خود دارد. یک ملکول با زمان استراحت طولانی تر, ممکن است قادر نباشد پیش از اینکه موج بعدی برسد, کاملاً به حالت اول برگردد. وقتی این اتفاق افتد, موج انقباضی در یک جهت و ملکول در جهت دیگر حرکت می‌کند. انرژی بیشتری از آنچه که در ابتدا ملکول را حرکت داد لازم است تا جهت ملکول را برگرداند. انرژی اضافی تبدیل به گرما می‌شود.

در بافت نرم رابطه خطی بین جذب اولتراسوند و فرکانس وجود دارد. دو برابر کردن فرکانس تقریباً جذب را دو برابر می‌کند و تقریباً شدت شعاع منتقل شده را نصف می‌کند. آگاهی از جذب باعث گزینش ترانسدوسر درست برای کار ویژه مورد نظر می‌شود. فرکانسهای شایع موجود ترانسدوسر عبارتند از 1, 25/2, 5/3, 5, 7 و MHz 10. یک فرکانس درست توازنی است بین قدرت تحلیل (فرکانس بالاتر) و قابلیت رساندن انرژی به بافت (فرکانس پایین) می‌باشد.

تخفیف اولتراسوند همچنین با حرارت بافتها تغییر می‌کند, ولی این رابطه با بافتهای مختلف متغیر است. مثلاً, در محدوده حرارت 7 تا 35 و محدوده فرکانس 4/0 تا MHz 10, محلول فیزیولوژیک هموگلوبین کاهش تخفیف با افزایش حرارت نشان می‌دهد. در مقابل, بافتهای اعصاب مرکزی نشان داده شده است که با افزایش حرارت افزایش تخفیف نشان می دهند.

فرکانس صوت در مقدار جذب که بوسیله ویسکوزیته ماده ایجاد می‌شود مؤثر است. هرچه فرکانس بالاتر باشد, (یعنی اینکه در زمان معین یک ذره بیشتر به جلو و عقب برود), حرکتش بیشتر بوسیلة ماده پُر ویسکوزیته تحت تأثیر قرار می‌گیرد. فرکانس همچنین, بر مقدار جذب که بوسیله زمان استراحت ایجاد می‌شود اثر می‌کند. در فرکانسهای پایین, ملکولها زمان کافی برای استراحت بین سیکلها دارند ولی, درحالیکه فرکانس زیاد می‌شود, زمان استراحت بیشتر نسبت کل سیکل را اشغال می‌کند. این آثار در محدوده های پایینتر فرکانسهای تشخیصی (MHz 1) قابل ملاحظه اند و افزایش آنها با فرکانسهای بالاتر ادامه دارد.

فقط اطلاعات پراکنده برای تعیین مقدار جذب اولتراسوند در دسترس است. معمولاً یک ضریب جذب بکار برده می‌شود. این ضریب مشابه مفهوم ضریب تخفیف خطی است که در پرتو X تعریف شد. واحد ضریب جذب دسیبل بر سانتیمتر ضخامت در فرکانس MHz 1 است. تصریح MHz 1 ضروری است زیرا جذب بستگی به فرکانس دارد. در MHz 2, ضریب جذب در حدود دو برابر بزرگتر است. جدول 6-20 ضریبهای جذب را برای مواد مختلف نشان می‌دهد. یک برش یک سانتیمتری کلیه, با ضریب جذب /cm dB 1, شدت صوت را dB 1 می کاهد. جدول 2-20 نشان می‌دهد که dB 1- نشانگر جذب 21% شعاع است و اینکه 79% شعاع می ماند. یک برش cm 1 ضخامت ریه dB 41 جذب می‌کند, که شدت را با ضریب بیش از 10000 می کاهد و کمتر از 01/0 % شعاع را باقی می گذارد.



تصویر سازی جدول خاکستری

با بوجود آمدن تصویرسازی جدول خاکستری, اسکن حالت B در 1972 قدم بزرگی به جلو برداشت. منظور از تصویرسازی جدول خاکستری نشان دادن تغییرات زیاد بلندیهای اکوهایی که از بافتها می آیند به صورت سایه های خاکستری بر روی صفحه نمایشگر تلویزیون می‌باشد. این متضاد تصویر دورنگی یا تصویر جدول خاکستری محدود شده است که با تیوبهای اشعه کاتودیک ذخیره ای قابل انجامند. تصویر سازی جدول خاکستری با بوجود آمدن تیوب اسکن تبدیل حافظه (Scan conversion memory tube) ممکن شد (معمولاً آن را مبدل اسکن «Scan Conventer» گویند).

برخلاف تیوبهای پرتوکاتودیک ذخیره ای, تیوبهای مبدل اسکن ایجاد تصویر قابل رؤیت نمی‌کنند. درعوض, مبدل اسکن اطلاعاتی را که از یک ترانسدوسر می رسد ذخیره می‌کند, و سپس, اطلاعات ذخیره شده را برای تولید علائمی که برای ایجاد تصویر قابل رؤیت روی صفحه نمایش تلویزیون بکار می روند, بکار می برد. یک تیوب مبدل اسکن از این جهت که باعث می‌شود که یک شعاع الکترونی یک هدف را که قابلیت ذخیره اطلاعات دریافت شده را دارد اسکن کند شبیه تیوب اشعه کاتودیک است. شعاع الکترونی, بطور متناوب برای «نوشتن» اطلاعات بر روی هدف, «خواندن» اطلاعات, برای تولید علائم که برای تلویزیون فرستاده می‌شود, و پاک کردن هدف برای آماده کردن آن برای دریافت اطلاعات جدید بکار می رود. هدف مبدل اسکن یک وسیله پیچیده ای است که تشکیل شده است از صفحه پشتیبان سیلیکونی به قطر در حدود 25 میلیمتر که بر روی آن بیش از یک میلیون قطعات مربعی ریز (در حدود 10) قرار داده شده است. منطقی است که فرض کنیم که وقتی ترانسدوسر برای اسکن بیمار در روش اسکن تماسی مرکب بکار می رود. چندین اکوی برگشتی از یک نقطه بوسیله ترانسدوسر دریافت می‌شود. وقتی هدف مبدل اسکن علائم متعدد از یک نقطه دریافت می‌کند, فقط قویترین علامت را ضبط کرده, بقیه را دور می ریزد.

به این ترتیب, عکس نهایی فقط از قویترین اکو کشف شده از هر نقطه, و نه از جمع اتفاقی چندین علامت تشکیل شده است (این را «فرانویسی» «Overwriting» گویند). این دلیلی است که چرا امتحان کننده قادر است با حرکات مکرر ترانسدوسر در سطح هر تصویر, یک عکس قابل تشخیصتری بسازد. وقتی تصویر در هدف مبدل اسکن ذخیره شود می توان شعاع الکترونی را واداشت تا هدف را جاروب کند و ایجاد علامت قابل نشان دادن روی تلویزیون معمولی بنماید.

دوگونه تیوب اسکن مبدل حافظه وجود دارد. تیوب مبدل اسکن آنالوگ در 1972 درست شد. بعداً, مبدل اسکن دیژیتال جای آنالوگ را گرفت. اصطلاح های «آنالوگ» و «دیژیتال» نزد بیشتر پزشکان نسبتاً مبهمند. به سبب ورود انفجاری اجزای «دیژیتال» در کارهای تصویری تشخیصی, ما این عنوان را موضوع یک فصل تمام کرده ایم. بطور خلاصه, مبدل اسکن دیژیتال تغییرات بلندی اکوهای دریافتی بوسیله ترانسدوسر را به شماره های دوگانی (Binary) تبدیل می‌کند. این اطلاعات در 16 (4 بیت) یا 32 (5 بیت) و یا بیشتر از آن سطح خاکستری ذخیره می‌شود که می توان روی نمایشگر تلویزیون نشان داد.

مبدل اسکن آنالوگ در استفاده بالینی قدری اشکال بوجود می آورد زیرا سطوح جدول خاکستری که به هر بلندی اکو منسوب می شوند متمایلند جریان یابند, و باعث اختلال تصویر شود, و مقایسه بین اسکنهای انجام یافته در تاریخهای مختلف را مشکل کند.

همچنین, سوسو زدن نامطبوع تصویر که روی تلویزیون دیده می‌شود وجود دارد. این سوسو زدن مربوط به این واقعیت است که تیوب مبدل اسکن باید در عین حال تصویر را ذخیره کند (بنویسد) و آن را به نمایشگر تلویزیون بفرستد (بخواند). تیوب در زمانی که تصویر دریافت می‌شود متناوباً وضع خود را به حالت خواندن و نوشتن در می‌آورد. یک تیوب مبدل آنالوگ قادر است که این تبادل را با سرعت ده بار برای هر تصویر تلویزیونی انجام دهد. و ایجاد سوسو زدن قابل دید کند. تصویر وقتی بوسیله مبدل آنالوگ ذخیره شد, قبل از اینکه زوال تصویر شروع شود می تواند به مدت ده دقیقه دیده شود.

تیوبهای مبدل اسکن دیژیتال از جاری شدن (Drift) جدول خاکستری آزادند. آنها سرعت نوشتن خیلی سریعتر از واحد آنالوگ دارند, بنابراین سوسو زدن بر صفحه تلویزیون ندارند. تصویر وقتی ذخیره شود, بر تیوب ذخیره دیژیتال می تواند همیشه دیده شود. مبدلهای اسکن دیژیتال برای پردازش پیشرفته کامپیوتر مناسبند و قابل بکاربردن در تصویرسازی ریل تایم هستند. بنابراین به نظر می‌رسد تیوب حافظه ای مبدل اسکن دیژیتال جانشین دستگاه آنالوگ شود.

تحقیق بررسی انرژی صوتپژوهش بررسی انرژی صوتمقاله بررسی انرژی صوتدانلود تحقیق بررسی انرژی صوتبررسی انرژی صوتانرژیصوت