[محمد عشقى يارعزيز]
كلمه پلاسما از يك لغت يونانى آمده است كه هر چيز به قالب ريخته شده يا ساخته شده را مى گويند.
مى دانيم براى ماده سه حالت در نظر گرفته مى شود؛ مايع ، جامد و گاز، اما در مباحث علمى معمولاً يك حالت چهارم نيز معرفى و براى ماده فرض مى شود. اگر پلاسما تا دماى زياد حرارت داده شود نظم موجود در پلاسما از بين مى رود و ماده به توده درهم و برهم و كاملاً نامنظم ذرات منفرد تبديل مى شود، بنابراين پلاسما گاهى نظير سيالات رفتار جمعى و گاهى نظير ذرات منفرد به صورت كاملاً فردى عمل مى كند. به علت همين رفتارهاى عجيب و غريب است كه اغلب پلاسما در كنار گازها، مايعات و جامدات چهارمين حالت ماده معرفى مى شود. پس عموماً پلاسما را مى توان مخلوطى از سه جزء در نظر گرفت: 1- الكترونهاى آزاد ۲- يون هاى مثبت ۳- اتم هاى خنثى
در حقيقت پلاسما گاز شبه خنثى اى از ذرات باردار و خنثى است كه رفتار جمعى از خود ارائه مى دهد و به علت رفتار جمعى كه از خود نشان مى دهد، گرايشى به متأثر شدن در اثر عوامل خارجى ندارد و اغلب طورى عمل مى كند كه گويا داراى رفتار مخصوص به خودش است. پلاسماى فضايى مى تواند تحت عوامل مختلفى فشرده شود و ستارگان فضا را ايجاد كند مثل كوتوله هاى سفيد و ستارگان نوترونى كه از نوع ستارگان بسيار چگال هستند. به علت چگالى فوق العاده زياد نورهاى اطراف خود را مى بلعند و به صورت يك حفره سياه در مى آيند.
يكى از خواص پلاسما اين است كه مى كوشد از نظر الكتريكى خنثى بماند به عبارت ديگر پلاسما مى كوشد كه بارهاى مثبت و منفى فضايى را در هر جزء حجم ماكروسكوپى متوازن كند و خواص ديگر پلاسما، توانايى آن در نوسانات و انتشار امواج است. اغلب گفته مى شودكه ۹۹% مواد موجود در طبيعت در حالت پلاسماست. مثل خورشيد، آتش، ستارگان، اتمسفر ستارگان، جرقه رعد و برق، بخش خارجى جو زمين، كمربندهاى تشعشعى وان آلن و بادهاى خورشيدى. بسيارى از مواد موجود در فضاى سحابى و بخشى از دم ستاره دنباله دار، تابش ملايم شفق قطبى و حتى در زندگى روزمره خود با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه مى شويم مثل : گازهاى داخل يك لامپ فلوئورسان يا چراغ نئون و يونش مختصرى كه در گازهاى خروجى يك موشك ديده مى شود. به نظر مى رسد كه ما در يك درصدى (۱%) از عالم زندگى مى كنيم كه در آن پلاسما به طور طبيعى يافت نمى شود. جالب است بدانيد كه پلاسما ممكن است در عين حال داراى چندين دما باشد.
نمونه هاى پلاسماها
* شفق قطبى: اين پديده نوعى پلاسماست كه تحت اثر يونيزاسيون ايجاد مى شود. يونسفرى پلاسمايى با جذب پرتوهاى ايكس، فرابنفش، تابش خورشيدى، انعكاس امواج كوتاه و راديويى اهميت اساسى در ارتباط راديويى در سرتاسر جهان دارد. با همه اين احوال نه تنها زمين بلكه زهره و مريخ نيز فضاى يونسفرى دارند. پژوهش ها نشان مى دهد كه در ساير سياره هاى منظومه شمسى نظير مشترى، مريخ، اورانوس و نپتون نيز بايد يونسفرهاى قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضاى بين سياره اى نيز از پلاسماى بين سياره اى درحال انبساط پرشده كه محتوى ميدان مغناطيسى ضعيف مى باشد.
* پلاسماى جو: نزديك ترين پلاسما به ما يونسفر است كه از صد و پنجاه كيلومترى سطح زمين شروع و به طرف بالا ادامه مى يابد. لايه هاى بالاتر يونسفر نيز يك سيستم ها به فرم پلاسما است كه توسط تابش موج كوتاه در حوزه وسيعى از طيف اشعه فرابنفش گرفته يا پرتوهاى ايكس و همچنين به وسيله پرتوهاى كيهانى يونيزه مى شوند.
* باد خورشيدى: خورشيد پلاسمايى با رسانش بالا در سرعت هاى فراصوتى حدود km‎/s 500 به درون فضاى بين سياره اى گسيل مى كند. اين پلاسما باد خورشيدى نام دارد و عمدتاً شامل الكترون ها و پروتون ها با آميزه اى در ۵درصد يون هاى هليوم است. بادخورشيدى در برخوردش با ميدان دوقطبى مغناطيسى زمين نمى تواند به سادگى در آن نفوذ كند ولى كند شده و به مقدار زيادى حول آن منحرف مى شود.
كاربرد فيزيك پلاسما
* تخليه هاى گازى (الكترونيك گازى)
براى توسعه لوله هاى خلأيى كه بتواند جريان هاى قوى را حمل كنند و در نتيجه مى بايست از گازهاى يونيزه پر شوند.
*هم جوشى گرما هسته اى كنترل شده
فيزيك پلاسماى جديد از حدود ۱۹۵۲ كه در آن ساختن راكتورى براساس كنترل واكنش هم جوشى بمب هيدروژنى پيشنهاد شد آغاز مى شود و اكثر تحقيقات فعال در فيزيك پلاسما در جهت اين مسئله است.
* فيزيك فضا
كاربرد فهم ديگر فيزيك پلاسما مطالعه فضاى اطراف زمين است. جريان پيوسته اى از ذرات باردار كه باد خورشيدى خوانده مى شود به مگنتو سفر زمين برمى خورد. مگنتو سفر حفاظى در مقابل اين تابش شده و در طول فرآيند توسط آن تغيير شكل مى يابد. كمربندهاى تشعشعى وان آلن از ذرات باردارى تشكيل مى شوند كه توسط ميدان مغناطيسى زمين محبوس شده اند. درون و جو ستارگان آنقدر داغ هستند كه مى توانند در حالت پلاسما باشند مثلاً دما در هسته خورشيد حدود ۲۰۰۰ الكترون ولت تخمين زده مى شود.
* تبديل انرژى مگنتو هيدروديناميك MHD و پيشرانش يونى
در تبديل انرژى مگنتو هيدرو ديناميك MHD، از يك فواره غليظ پلاسما كه به داخل يك ميدان مغناطيسى پيش رانده مى شود براى توليد جريان الكتريكى استفاده مى شود.
* پلاسماى حالت جامد
الكترون هاى آزاد و حفره ها در نيمه رساناها پلاسماهايى را تشكيل مى دهند كه همان نوع نوسانات و ناپايدارى يك پلاسماى گازى را عرضه مى كند. اخيراً معلوم شده است كه بعضى از مايعات مانند محلولات سديم در آمونياك نيز همانند پلاسما عمل مى كنند.
* ليرزهاى گازى و ليرزهاى حالت جامد
عادى ترين روش «پمپاژ» (تلمبه كردن) يك ليرز گازى، يعنى وارونه كردن جمعيت حالاتى كه منجر به تقويت نور مى شود استفاده از تخليه گازى است. حتى ليرزهاى حالت جامد مثل ليرز شيشه-nd نيز به پلاسما وابسته است، زيرا لوله هاى جرقه زن (فلاش) كه براى تلمبه كردن آنها به كار برده مى شود حاوى تخليه هاى الكتريكى گازى است.
* كاربردهاى ديگر پلاسما
چاقوى پلاسما، تفنگ الكترونى، لامپ پلاسما، توليد برق و توليد صفحه نمايش پلاسماى گازى در صنعت رايانه و تلويزيون، تحقيقات صنايع فضايى، تحقيقات بنيادى ژئوفيزيك و فيزيك نجومى نسبيتى توليد انرژى از كاربردهاى ديگر پلاسما هستند.
* آيينه هاى مغناطيسى
با توجه به تأثيرات ميدان مغناطيسى زمين بر روى پلاسما، ذراتى كه در ميدان مغناطيسى زمين گير مى افتد به واسطه داشتن ميدان مغناطيسى قوى و ضعيف در قطبين زمين حركتى انجام مى دهند كه به مثابه يك آيينه طبيعى است. بنابراين آيينه مغناطيسى كه قبلاً براى اولين بار توسط انريكوفرمى به عنوان مكانيسمى براى شتابدار ساختن پرتوهاى كيهانى استفاده شده بود در ژئوفيزيك نيز به كار گرفته شد.
*كارشناس فيزيك هسته اى

[نجمه افضلى]
ضدعفونى كردن محيط بيمارستان و از بين بردن تمام ميكروب ها و باكترى ها يكى از وظايف اصلى كاركنان بيمارستان است. اخيراً تحقيقات نشان داده است كه اگر ديوارها و سقف با رنگ مخصوصى رنگ آميزى شوند، مى توانند در مجاورت نور تبديل به كشنده باكترى ها شوند.
رنگ سفيد حاوى مقاديرى از ذرات ريز دى اكسيد تيتانيوم است كه اگر اين تركيبات در مجاورت نور ماوراء بنفش قرار گيرند، الكترون هاى شان برانگيخته مى شوند و مى توانند تمامى ميكروب ها و باكترى هاى موجود در سطحى كه توسط دى اكسيد تيتانيوم پوشانده شده است را از بين ببرند. در واقع الكترون هاى برانگيخته شده دى اكسيد تيتانيوم مى توانند غشاى سلول را تجزيه كنند و درنتيجه موجب متلاشى شدن سلول شوند.رنگ سفيد معمولاً حاوى ۲۰ تا ۳۰ درصد ذرات دى اكسيد تيتانيوم است و افزودنى هاى ديگرى مانند كربنات كلسيم نيز در آن وجود دارند. وجود اين افزودنى ها موجب مى شود خاصيت ضدباكترى بودن رنگ سفيد تا ۸۰ درصد كاهش يابد.
محققان با توليد يك نوع رنگ سفيد كه حاوى مقادير بسيار زيادى از دى اكسيد تيتانيوم است و ساير افزودنى هاى غيرضرورى از آن حذف شده است دريافتند كه اين رنگ مى تواند به عنوان سلاحى مؤثر بر ضد باكترى ها و ميكروب ها در بيمارستان به كار گرفته شود.البته اين رنگ در مجاورت نور ماوراء بنفش نه تنها باكترى ها بلكه مواد اصلى تشكيل دهنده رنگ را نيز از بين مى برد و موجب تخريب رنگ مى شود.
به وجود آوردن تعادل بين خاصيت كشندگى باكترى ها و از طرف ديگر طول عمر بالاتر رنگ، هدفى است كه ذهن محققان بسيارى را به خود مشغول كرده است.

محسن حيدرى
امروزه كمتر كسى است كه با نام و تكنولوژى نقشه بردارى آشنايى نداشته باشد.از آنجايى كه نقشه بردارى پيش نياز اقدامات عمرانى، دفاعى و توسعه محسوب مى شود، ميرزا تقى خان اميركبير در زمان صدراعظمى خود با بهره گيرى از اساتيد اتريشى بناى اين رشته را در مدرسه دارالفنون بنيان گذاشت.
در آن زمان تهيه نقشه و محاسبات برداشت هاى انجام شده با ابزارآلات بسيار ساده همراه بود، اما امروزه با پيشرفت در عرصه هاى علمى و وجود سيستم هاى رايانه اى پيشرفت اين كار به سيستم هاى نرم افزارى محول شده است كه با بهره گيرى ازاين سيستم ها تهيه نقشه با بهترين كيفيت و بهترين دقت ممكن صورت مى گيرد.
همانطور كه از نام اين رشته پيداست در زمينه تهيه نقشه هايى همچون توپوگرافى، منطقه اى، شهرى، كاداستر، خطوط انتقال نيرو، پروفيل طولى و عرضى، معدن و بسيارى موارد ديگر فعاليت دارد كه البته تهيه اين قبيل نقشه ها امروزه با ابزارآلات و وسايل بسيار پيشرفته اى همچون دوربين هاى توتال استيشن و سيستم هاى ماهواره اى مانند GPS همراه است.
شناسايى منطقه، برداشت نقاط، انجام محاسبات و ترسيم نقشه، مراحل انجام كار نقشه بردارى است كه اين مراحل با دستگاه ها و سيستم هاى موجود انجام مى شود.
نقشه هاى امروزى با توجه به امكانات موجود در مقياس هاى مختلف تهيه مى شوند كه اين امر براى نوع كاربرد نقشه كمك شايانى به كاربر مى كند.
پروژه هاى نقشه بردارى كه از طرف شركت هاى خصوصى و دولتى انجام مى شود نيازمند نظارت بر حسن اجراى كار است كه البته اين وظيفه برعهده سازمان نقشه بردارى كشورهاست.
اصلى ترين كار و ابتدايى ترين كارى كه در برداشت از منطقه صورت مى گيرد انتقال دادن نقاط BENCH MARK (نقاطى هستند كه داراى Y، X و Z نقطه نسبت به سطح آبهاى آزاد و بيضوى رفرنس مى باشند و در تمام نقاط كشور اين نقاط با فواصل معين مشخص شده است) به نقطه آغاز شروع عمليات است كه اين نقاط از سوى سازمان نقشه بردارى كشورها و با علامت اختصارى NCC مشخص شده است. در جهان امروز با توجه به اهميت و دقت در ساخت پروژه هاى ساختمانى، تونل، پل، معدن و ديگر پروژه ها استفاده از نقشه بردارى براى زيرساخت ها از اهميت قابل توجهى برخوردار است. به يقين مى توان گفت بدون استفاده از نقشه بردارى امكان احداث اين بناها غيرقابل اجرا است.