ثبت لیزری

ثبت لیزری
دیسكهای فشرده (CD) و دیسكهای ویدئویی فشرده( CDV) روشهای جدیدانقلابی برای ذخیره سازی و انتقال صدا ، تصاویرو اطلاعاتند. دراین تكنولوژی از باریكه های لیزر هم برای ثبت یا رمزگذاری اطلاعات روی دیسكهای فشرده وهم جهت (خواندن ) یا بازنواخت اطلاعات ذخیره شده استفاده می شود.

CDو CDV
دیسك فشرده از جهاتی شبیه صفحه گرامافون و از جهاتی بسیار متفاوت است . مثلاً،شیارروی گرامافون مارپیچ مداومی است كه موقع پخش صفحه از ابتدا تا انتهای آن توسط سوزن گرامافون تعقیب می شود. دیسك فشرده اطلاعات یا موسیقی را روی دایؤه های هم مركزی با میلیاردها دست انداز به نام رگه (پیت) رمز گذاری می كند . رگه های توسط لیزر بردیسك حك می شوندو بعداً موقع پخش دیسك آنها باریكه لیزری با هوشی را كه به دیسك می تابد قطع و وصل می كنند.
رگه روی CD فقط ۰۰۰۰۵/۰ سانتیمتر پهنا و ۰۰۰۰۰۱/۰ سانتیمترعمق دارد.

رگه های ظریف توسط باریكه لیزری نازك و بسیار دقیق(خوانده ) می شوند. چون رگه ها فوق العاده كوچكند، می توانند در فضای كوچكتر شامل اطلاعات بسیار بیشتری باشند .
دردیسك فشرده و یك چهارم اینچ درداخل شعاع ۳۳ میلیمتری بیشتر از ۲۰,۰۰۰ رداز رگه ها وجوددارد . به این دلیل ، نام فشرده برای C D ها اسم با مسمس ای است و اندازه آنها فقط یك ششم اندازه صفحه های گرامافون است . دریك طرف C D می توان تا ۷۴ دقیقه موسیقی یا اطلاعات ضبط كرد.

مثل ارتباطات راه نوری رگه های روی CD معرف اطلاعات به شكل رمزهای دودویی انأ. برای ثبت اطلاعات ، موسیقی یا تصاویر ویدئویی روی دیسك ، آنها رقمی می شوند. درمورد موسیقی ،صدا با آهنگ ۴۴۱۰۰ مرتبه در ثانیه نمونه برداری می شود (بیشترازدوبرابر۲۰,۰۰۰ كه بالاترین بسامد قابل شنیدن توسط گوش انسان است ) و هرنمونه ۱۶رقم دودویی یا بایت می شود . اگر موسیقی با دو كانال استریو ضبط شود، هرثانیه صدا نمایانگر۴/۱ میلیون بیت اطلاعات روی CDاست . دقت حیرت آور ضبط صدا روی CD به آن دلیل ممكن است كه میلیونها بیت اطلاعات را می تواند نگهدارد (شكل ۱۱)

شكل ۱۱ خروجی لیزر نیمرسانای موج پیوسته (۴) از آرایش تقسیم كننده منشوری باریكه (۳) می گذارد و به وسیله مجموعه عدسی (۱) برسطح دیسك درحال حركت كانونی می شود . نور بازتابیده از سطح حك شده كه شامل اطلاعات رقمی است توسط دستگاه عدسی (۲) جمع می شود و توسط تقسیم كننده باریكه روی آشكار ساز نوری (۵) باز تابانده می شود .

وقتی كه CD پخش می شود، باریكه لیزر از پایین به دیسك می تابدو از لایه شفاف و نازك محافظ روی دیسك می گذاردو روی لایه نازك آلومینیمی باز تابدهنأه یا سطح سیگنال كانونی می شود . روی سطح كه در آنجا بیت ها ثبت شده اند قطر باریكه لیزری فقط ۷/۱ میكرون است . حتی اگر لایه شفاف ؤوی دیسك غبارآلود یا خراشدار باشد ، باریكه لیزری چنان ظریف كانونی می شود كه بیشتر این آلایشها بر كیفیت پخش اثری ندارند زیرا آنها كانونی نیستند .

دیسكهای فشؤده با رمز تصحیح خطای داخلی ساخته می شوند . خطاها ممكن است كاتوره ای باشند، مثل آنهایی كه موقع تولیأ دیسك دروقت برش دیسك یا پوشش روی دیسك پیش می آیندو دقیق نیستند . خطاها ممكن است از خراشهای شدید یا غبار سنگین روی دیسك ناشی شوند. با فرایندی به نام درونیابی، بیت های نادرست اطلاعات موجود درپس و پیش دسته بیت های اطلاعاتی برآورد می شوند.

سطح دیسك فشرده باید كاملاً به باریكه لیزری كه آن را می خواند عمود باشد. در غیر این صورت صدا به علت اینكه نور لیزركج می رود اعواجاج خواهدداشت . كج رفتن گاهی ناشی از این است كه دیسك با جذب رطوبت تاب بر می دارد. به این دلیل دیسكهای فشرده با ماده ای كه در مقابل لطمه رطوبت كمترآسیب پذیر باشد به طور تزریقی ریخته می شود.

پخش كننده دیسك فشرده ، صدا را با سرعت ۲/۱ متربر ثانیه پخش می كند . برای اینكه این سرعت ثابت بماند ، وقتی كه لیزر نزدیك مركز دیسك را (می خواند) صفحه گردان پخش ،۴۵۸ دور دردقیقه می گردد. وقتی كه باریكه لیزری به طرف خارج حركت می كند، سرعت صفحه گردان به تدریج تا ۱۹۷ دوردردقیقه كند می شود.

CD ها علاوه برصافی صدا مزایای زیاد دیگری نیز دارند. چون لیزر بدون اینكه با دیسك تماس داشته باشد CD رااز میان پوشش شفاف (می خواند) CDها مثل صفحه های گرامافون معمولی كه با سوزن كار می كنند زود خراب نمی شوند . افزون برآن ، نوفه سطحی ،خش خش ،صدای بامب بامب ، یا تلق تلق یا اعوجاج صدا دراثر نشستن خاك روی دیسك وجود ندارد. خود لیزر نیز دهها بار بیشتؤ از الماس پیكاپ گرامافون دوام دارد.

CDVها دیسكهای فشرده ای هستند كه هم صدا و هم تصویر را ضبط می كنند. CDV 12 اینچی نیز شبیه صفحه گرامافون است ولی عملاً با آن بسیارمتفاوتاست . اطلاعاتی كه باید ضبط شود دررگه های كوچك میكروسكوپی درشیارهای هم مؤكز روی CDV با باریكه لیزر آرگون رمز گذاری می شود .دراین مورد، داده ها باید به صورت سه نوار جداگانه ثبت شوند

: دو تا برای صدای استریوفونیك و یكی برای استریوفونیك و یكی بؤای تصویر ویدئویی رنگی . وقتی كه CDV با ۱۸۰۰ دور دردقیقه می چرخد، باریكه لیزر رگه های روی دیسك را می خواند و اطلاعات رمز گذاری شده برای ایجاد صدا و تصاویر رنگی ضبط شده روی دیسك به سیگنالهای الكتریكی تبدیل می شوند. CDV حفاظ مضاعف دارد تا از آسیب رطوبت درامان باشد . CDV همان مزایای دقت و عمرطولانی CD را دارد.

مزیت دیگر CDهاو CDV ها دراین است كه شنونده می تواند با دقت بسیار از یك آهنگ روی CD به آهنگ دیگر پرش كند. درمورد CDV ها استفاده كننده می تواند به طور دقیق به همان نمای ویدئویی و صوتی كه رها كرده بود برگردد. دیسكهای ویدئویی مزایایی دارد مثل جدول محتویات با فهرست فصلها به طوری كه استفاده كننده بتواند به طور دقیق محل مورد دیسك پیدا كند.

كتابخانه های لیزری
وجامعه پراطلاعات
تعدادثمرات موجود برای استفاده های مبتنی بر ذخیره روی دیسك فشرده روبه ازدیاد است . این طریقه جدید ضبط صدا و تصویر برای سرگرمی مورد استفاده قرار می گیرد. ولی CDها راهی نو برای ذخیره كمیتهای عظیم اطلاعاتی درحافظه ویژه خوانده (ROM) نیز هستند.

امروزه بسیاری از كتابخانه ها برای انجام دادن پژوهش ، ذخایر كامپیوتری شده در اختیار دانشجویان می گذارند. دیسكهای CDROM به همراه كامپیوتر برای این منظور در كتابخانه برپا می شود . مثلاً نقل قولها از مقالاتی كه به تازگی در مجلات و نشریات چاپ شده اند به صورت موضوعی دربانك داده های كامپیوتر فهرست می شوند ودانشجویان می توانند انها را از برنامه روی صفحه كامپیوتر ببیند. اگر كسی كپی مقاله ای را بخواهد، می تواند آن را مستقیماً از ؤوی دیسك CDROM موجود چاپ كند.

باروش كامپیوتری شده درمقایسه با وقتی كه دانشجو شخصاً میان مقالات فهرست شده درمنابعی مثل راهنمای خوانندگان برای آثار مكتوب ادواری مطالب مورد نظر خود راپیدا می كندوسپس به كتابخانه های محل مقاله مراجعه و اطلاعات لازم راكپی می كند.
ساعتها وقت صرفه جویی می شود . بانكهای داده های كامپیوتر داده های كامپیوتری این مزیت را نیز دارند كه از نظر نشریه های ادواری روزآمدند به طوری كه مقالات تازه منتشر شده را به راحتی دردسترس قرار می دهند.

امروزه بسیاری از شركتها فهرستهای طویلی از بانكهای داده های تخصصی را عرضه می كنند. این كتابخانه های كامپیوتری ممكن است شامل قسمتهای موضوعی مثل علوم و تكنولوژی ،زیست نگاری ،هنر، نشریات ادواری بازرگانی ، علوم انسانی ،راهنمای خوانندگان برای آثارادواری ،كتابداری ،آموزش و پرورش و علوم اجتماعی باشند. افزون بر اینها ، خدماتی نیز برای كامپیوتری كردن مستقیم رایجترین اطلاعات و داده ها انجام می گیرد.

ای . تی . پی ساراتوگا در كالیفرنیا بازار ذخیره اطلاعاتی روی كاغذ بود .
روشهای دیگر ذخیره سازی عبارتنداز مغناطیسی ،میكروفرم و نوری . از ذخایر اطلاعاتی مبتنی به شكلهای غیر كاغذی ، ذخیره نوری روی دیسكهای CDROM از ۷ درصد بازار در۱۹۸۷ تا بیش از ۳۲ درصد بازار در ۱۹۹۱ رشد كرده است . در همین مدت ، ذخیره سازی مغناطیسی به حدود۲۱ درصد و ذخیره سازی میكروفرم به ۴درصد كاهش یافته اند .

كامپیوترهای IBM به طورگسترده در بانك داری ، بیمه و حمل و نقل به كار می روند . همچنین این كامپیوترها سهم بزرگی در تكمیل كامپیوتر های نصب شده درحال كاردردفاتر دولتی ، كارخانه های تولیدی و بازرگانی درسراسر امریكا داشته اند.تكنولوژی ذخیره سازی نوری انتخابی آنها تاثیر عمده ای بر چگونگی ذخیره سازی اطلاعاتی نوری اعمال شده توسط این دفترها در سراسر كشور داشته است . مشتریها در جستجوی ارتقای استاندارد CD ها هستند . پنج و یك چهارم اینچ ،۱۲اینچ ،و سه و نیم اینچ اندازه استاندارد فعلی اند.

با پیشرفت به سوی قؤن بیست و یكم آموزش نیز درحال تحول است . یادگیری تمام عمر توسط همه گروه های سنی ، بدون محدودیتهای زمانی یا مكانی ، بیشتر و بیشتر لازم به نظر می رسد. دراین فرایند تكنولوژی دیسك لیزری جهت ذخیره و جمع دانش نقش مهمی را ایفا می كند. افرادی كه به جدیدترین و كاملترین اطلاعات دسترسی داشته باشند نسبت به بقیه برتری خواهند داشت .
تكنولوژی دیسك لیزری این امكان را فراهم می آورد تا تعداد كثیری یافته ها وداده ها از منابع متعدد یكجا جمع شوند. بر خلاف نوآوریهای تكنولوژیكی قبلی كه عمدتاً ،وسایلی برای صرفه جویی دركار بودند، تكنولوژی های جدید نه فقط منابع اطلاعاتی وسیع و تقریباً راههای نامحدودی را جهت تركیب انها فراهم می آورد،بلكه آنها می توانند آن اطلاعات را پردازش و اطلاعات رقمی را عملاً با سرعت نور انتقال دهند. سیاست گزاران دردولت ، بازرگانی و آموزش و پرورش می توانند مبنای تصمیمات عمده را بر معلومات جامعتری از آنچه قبلاً در دسترس بود قراردهند.

رشد برق آسای حجم كار
لزوم ایجاد سوراخ در صنعت امر پیش پا افتاده ای است . ایجاد سوراخ دراقلامی به نرمی پسانك بطری نوزاد با نورلیزرصورت می گیرد . بسیاری از اقلام به سوراخهایی نیاز دارند كه استفاده كننده آنها را با پیچها یا میخهایی به هم سوار كند . به علاوه درصنایع چرم و كاغذ سوراخ كردن كار روزمؤه است . لیزرها می توانند سوراخهایی صاف ، كاملاً گرد، بدون خرده یا دندانه به وجود آورند.

تپهای لیزر یاقوت ، با سرعت بدون رقیب ، می توانند درالماس سوراخهایی با اندازه های دقیق ایجاد كنند. این سوراخها را به عنوان قالب برای كشیدن فلز و تیدیل آن به سیم به كار می برند. به طور عادی این فرایند بسیار وقت گیر است زیرا سرهای مته پرسرعت باید زود به زود تعویض شود و نیز باید صبركرد تا وسیله خنك شود.

كندن سوراخ در فلزات سنگین با مته هایی كاربیدی یا مته هایی با سر الماس صورت می گیرد . باز هم ، این روش ساعتها وقت می گیرد و اغلب باید برای سرد كردن ماشین آلات و تعویض سرهای مته بارها دستگاه را متوقف كرد. باریكه لیزری پرتوان این كار را بدون اصطكاك انجام می دهد. سوراخ اغلب چنان به سرعت كامل می شود كه گرمای باریكه لیزری از محل كار دورتر نمی رود ودر بقیه فلز تاثیر نمی گذارد.

باریكه های لیزری برای ایجاد سوراخها یی در پلاستیك مثل روزنه های فواره ای برای افشانه های آئروسل (پراكندگی مایع درگاز) به كار می رود. باریكه های لیزری برای ایجاد سوراخها ی ظریف در لبه های عدسیهای تماسی نیز به كار می روند تا اجازه دهند كه مایعات آزادانه روی سطح چشم حركت كنند. علاوه برایجاد سوراخها ی ظریف ، با لیزرها عكس برگردانهای نازك ونقش دار درست می كنند كه برای تزیین اتومبیلها و كامیونها به كار می روند.

نور لیزر برای برش پارچه در كارگاههای لباس دوزی به كار می رود . آلوین تافلر در كتاب موج سوم توصیف می كند كه لیزرها در فرایند برش چنان كارایی دارندكه برش اقلام لباس به صورت یكی یكی امكانپذیر و اقتصادی است . روشهای تولید انبوه جاری تا۵۰۰ لباس با اندازه مشابه رادریك زمان برش می دهد.

درآینده ، خریدار می تواند اندازه هایش را توسط خطوط تلفنی با تارنوری به تولید كننده بفرستد. داده ها مستقیماً به كامپیوتری داده می شودكه با ماشین برش لیزری را كنترل می كند و لباسی با اندازه مشتری تولید می شود . به این ترتیب ، اتلاف باس به سبب برش با اندازه استاندارد از بین می رود(كافی است لباسهایی را در نظر آورید كه در جا لباسیهای مغازه آویزانند ودر انتظار شخصی با اندازه درست اند تا پیدا شود و آن را بخرد) به علاوه ،گرمای لیزر لبه های بریده شده پارچه های مصنوعی مثل نایلون را طوری می سوزاند كه ساییده یا خراب نمی شوند.

جوش دادن یا متصل كردن دو فلز به یكدیگر ، خواه كوچكترین سیمها و خواه صفحه های فولادی عظیم یكی دیگر از كاربردهای انرژی لیزری است . جوشهای ایجاد شده با لیزر محكمتر از جوشهای قوسی معمولی است ، قسمتی به آن علت كه باریكه های لیزری چنان دقیقند كه دراثر فرایند گرما كمترین مقدار فلز تغییر شكل می دهد. جوشكاری دقیق در بسیاری از فرایندهای تولیدی صنعتی حائز اهمیت است مثل جوشكاری چرخ دنده هایی كه برای همزمان كردن ساز و كار انتقال دراتومبیل به كار می روند.

شركت فورد برای جوشكاری قسمت زیراتومبیلهایش ازدستگاه لیزری استفاده می كند. دستگاه لیزری جوش پیوسته ای به دست می أهد كه از روشهای نقطه ای به مؤاتب محكمتر است . جوشكاری با سؤعت ۲۱ سانتیمتؤ درثانیه (۵۰۰ اینچ دردقیقه ) انجام می گیرد. با استفاده از دستگاه لیزری ، جوش دادن چهار صفحه بزرگ به همدیگر برای ساخت زیر اتومبیل فقط یك دقیقه وقت می گیرد.

لیزرهای گازی كربن دی اكسید كه تا ۱۵۰۰ وات توان دارند می توانند هر ماده ای را ببرند. باریكه نور لیزر كه با سرعت زیاد حركت می كند می تواند نقشها ، اعداد ، یا حروف را روی فلزاتی به سختی فولاد حك كند. اگر باریكه لیزری آهسته تر حركت كند ،عمق بیشتری را در فلزات می برد. برخلاف برشهایی كه با تیغه های اره ای در فلزات ایجاد می شوند ، برشهای انجام گرفته باباریكه لیزری صافتر و عاری از واپیچش اند. اغلب برشهای لیزری كه در مواد نوری انجام می گیرند چنان صافند كه به صیقل دادن بیشتر احتیاج ندارند.

كاربرد صنعتی دیگر لیزرها آلیاژ كاری سطحی است . آلیاژ كاری سطحی روشی از پردازش ماده است كه یك ماده سطحی را با ماده داخلی دیگری با عملیات حرارتی توسط باریكه لیزری به هم وصل می كند. برخلاف پوشش دادن ساده ماده ای روی سطح ماده دیگر، در این روش دو ماده بر اثر گرمای شدید حاصل از باریكه لیزری تپی در یكدیگر ذوب می شوند و در سطح ماده به شكل آلیاژ در می آیند.

آلیاژ كاری سطحی برای یكسان سازی مقاومت دربرابر خوردگی در موا دی مفید ایت كه مقاومت فقط در سطح لازم است . آلیاژهای سطحی می توانند مقاومت گرمایی و سایشی موادی را كه در شرایط كشش زیاد به كارمی روند افزایش دهند. مثلاٌ درمورد تیغه اره معمولی ، با آلیاژ كاری سطحی می توان دندانه های اره را مستحكمتر كرد بدون اینكه عمیات روی تمام تیغه لازم باشد. در بعضی كاربردها ، موادی كه برای ایجاد خواص مورد نظر روی فلز لازمند كمیاب یا بسیار گرانند. دراین موارد با آلیاژ كاری سطحی می توان از هزینه های هنگفت كاست وجنس رابرای تولید كننده به قیمت مناسب تمام كرد.

عملیات گرمایی فلزات برای سختی بخشیدن به آنها در تولید اتومبیلها ، هواپیما ها و كشتیها حائز اهمیت است . روی محفظه فلزی واحدهای فرمان هیدرولیكی كامیونهای جنرال موتور با لیزرهای گرانقیمت كار می شود. برای اینكه لیزرها خودكار عمل كنند با كامپیوتر كنترل می شوند . چرخ دنده ها و سطوحی كه سلیندرهای موتور اتومبیلها را می پوشانند با گرما عمل می آورند زیرا به علت گرما و تماس پیاپی با سایر سطوح تحت كشش اند.

جهت دریافت فایل کامل تحقیق ثبت لیزری لطفا آن را خریداری نمایید