مفهوم گروه‌وارها در هندسه دیفرانسیل در سال 1950 توسط اریزمن[1] مطرح شد که در واقع تعمیمی از گروه‌ها می‌باشد.یکی از نظریه‌هایی که بر مبنای گروه‌وارها می‌توان ساختارهای آن را مشخص کرد، نظریه‌ی فضاهای پوششی است. این نظریه یکی از مهم‌ترین نظریه‌ها در توپولوژی جبری است که با مطالعه‌ی رسته‌ها، گروه‌وارها و روابط بین آن‌ها در فضاهای پوششی، مفهوم پوشش بامعنا می‌شود که این روابط توسط براون[2]، هاردی[3]، آیسن[4] و موسوک[5] در مراجع [2,6,9,10,14,16]، مورد بررسی قرار گرفته است. در سال 1971، هایگنز نشان داد نظریه‌ی گروه­وارهای پوششی نقش مهمی را در عملکرد گروه‌وارها ایفا می‌کنند. در این نظریه دو نتیجه‌ی مهم و کلیدی وجود دارد که بررسی توپولوژیکی این دو نتیجه، در سال 1976 توسط براون و هاردی در مرجع [2]، بیان شده است. طی این بررسی براون در سال 2006 در مرجع [1]، هم‌ارزی رسته‌ی  از پوشش­های توپولوژیکی  و رسته‌ی از گروه‌وارهای پوششی گروه­وار بنیادی  را برای فضای توپولوژیکی  که دارای پوشش جهانی می‌باشد، نشان داد.

 

در سال 1998، در مرجع [14]، موسوک نظریه‌ی حلقه-گروه‌وار را تعریف کرد. علاوه بر آن ثابت کرد که برای حلقه‌ی توپولوژیکی ،  یک حلقه-گروه‌وار می‌شود. سپس هم‌ارزی رسته‌ی  از پوشش‌های حلقه‌ای توپولوژیکی  و رسته‌ی  از پوشش‌های حلقه-گروه‌واری  را نشان داد.

 

در فصل اول این پایان‌نامه، مفاهیمی از توپولوژی جبری مانند هموتوپی، هموتوپی‌راهی و اولین گروه بنیادی را بیان می‌کنیم. سپس تعاریفی از نگاشت‌های پوششی، بالابرها، رسته‌ها و تابع­گون‌ها می‌آوریم و در آخر به مفاهیمی از فضاهای توپولوژیکی، گروه‌ها وحلقه‌ها می‌پردازیم.

 

در فصل دوم، گروه‌وارها و گروه‌وارهای توپولوژیکی را معرفی می‌نماییم، سپس مفاهیمی از هموتوپی و اولین گروه بنیادی روی گروه‌وارها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

 

در فصل سوم، عمل گروه‌وار روی یک مجموعهمانند ، مدول‌ ضربی گروه‌واری و -فضاها را مطرح می‌کنیم و نشان می‌دهیم رسته‌ی  از پوشش‌های توپولوژیکی، با رسته‌ی  از – فضاها هم‌ارز می‌باشد.

 

در فصل چهارم، حلقه-گروه‌وارهای توپولوژیکی، ایده‌آل‌های حلقه-گروه‌واری و قضایای مربوط به آن‌ها مورد بحث قرار می‌گیرد. همچنین در این فصل، ثابت می‌شود که گروه‌وار بنیادی ، یک حلقه-گروه‌وار توپولوژیکی است که از این مطلب در فصل پنجم برای تعریف رسته‌ها و هم‌ارزی بین آن‌ها استفاده می‌شود.

 

در فصل پنجم به معرفی رسته‌هایی در فضاهای پوششی و همچنین رسته‌هایی از پوشش‌های گروه‌واری می‌پردازیم و به کمک بالابرها هم‌ارزی بین ، که یک زیررسته‌ی کامل از  می‌باشد و  که یک زیررسته‌ی کامل از  می‌باشد، را نشان می‌دهیم. در نهایت نگاشت بالابرنده روی گروه‌وارهای پوششی را تعریف می‌کنیم.

 

تعاریف وقضایای استنادی

 

 تعریف 1-1. توپولوژی گردایه‌ای مانند از زیرمجموعه‌های است که در شرایط زیر صدق می‌کند.

 

1- و  متعلق به  ‌باشند.

 

2-  اجتماع اعضای هر زیرگردایه‌ی ،  متعلق به ‌باشد.

 

3-  مقطع اعضای هر زیرگردایه‌ی متناهی ، متعلق به ‌ باشد.

 

 تعریف 1-2. فضای توپولوژیک

 

مجموعه‌ی را که برای آن توپولوژیی مانند  مشخص شده است، فضای توپولوژیک می‌نامیم.

 

 تعریف 1-3. پایه‌ی یک توپولوژی

 

فرض کنید  یک مجموعه باشد. یک پایه‌ی توپولوژی‌ در  گردایه‌ای از زیرمجموعه‌های  (موسوم به اعضای پایه) می‌باشد به‌طوری‌که:

 

1- به ازای هر ، دست‌کم یک عضو پایه مانند  شامل  موجود است.

 

2- اگر  متعلق به مقطع دو عضو پایه مانند و  باشد، آن‌گاه عضوی از پایه مانند  وجود دارد به طوری‌که  و .

 

 تعریف 1-4. اگر ? پایه‌ی توپولوژی در باشد، آن‌گاه ، توپولوژی تولید شده به وسیله‌ی ?، چنین تعریف می‌شود:

 

زیرمجموعه‌ی  از  را در  باز گوییم(یعنی عضوی از  باشد)، اگر به‌ازای هر ، عضوی از پایه مانند ?  وجود داشته باشد به طوری‌که  و .

 

بنابر تعریف بالا، هر عضو ? در  باز است، بنابراین ?.

 

 تعریف 1-5. توپولوژی حاصل‌ضربی

 

فرض کنید  و  دو فضای توپولوژیک باشند. توپولوژی حاصل‌ضربی در توپولوژی است که پایه‌ی آن گردایه‌ی ? متشکل از همه‌ی مجموعه‌هایی به صورت است که در آن زیرمجموعه‌ی بازی از و زیرمجموعه‌ی بازی از است.

 

 قضیه 1-6. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی و ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌ی

 

پایه‌ای برای توپولوژی است.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 114 مراجعه کنید.

 

تعریف 1-7. توپولوژی زیرفضایی

 

فرض کنید یک فضای توپولوژیک با توپولوژی  باشد. اگر زیرمجموعه‌ای از باشد، گردایه‌ی

 

                                                 

 

یک توپولوژی در است و به توپولوژی زیرفضایی موسوم است. با این توپولوژی، را یک زیرفضای می‌خوانند.

 

لم 1-8. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌ی

 

 پایه‌ای برای توپولوژی زیرفضایی است.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 116 مراجعه کنید.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 118 مراجعه کنید.

 

 تعریف 1-10. نگاشت خارج‌قسمتی

 

فرض کنید و دو فضای توپولوژیک باشند و نگاشتی پوشا باشد. نگاشت را یک نگاشت خارج‌قسمتی خوانیم در صورتی‌که هر زیر‌مجموعه‌ی مانند در باز است اگر و فقط اگر در باز باشد.

 

تعریف 1-11. توپولوژی خارج قسمتی

 

اگر  یک فضا، یک مجموعه و یک نگاشت پوشا باشد، آن‌گاه تنها یک توپولوژی در وجود دارد که  نسبت به آن، نگاشت خارج‌قسمتی است. این توپولوژی به توپولوژی خارج‌قسمتی القاء شده توسط موسوم است.

 

البته توپولوژی چنین تعریف می‌شود که آن را متشکل از زیرمجموعه‌هایی مانند از می‌گیریم که در باز باشد.

 

تعریف 1-12. توپولوژی جعبه‌ای

 

تعریف 1-13. مقایسه‌ی توپولوژی جعبه‌ای و حاصل‌ضربی

 

یک پایه‌ی توپولوژی جعبه‌ای در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل  است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است. توپولوژی حاصل‌ضربی در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است و به‌ استثنای عده‌ای متناهی از ها،  مساوی است.

 

نکته 1-14. برای حاصل‌ضرب‌های متناهی این دو توپولوژی دقیقاً یکی هستند.

 

تعریف 1-15. نگاشت پیوسته

 

اگر به‌ازای هر و هر همسایگی مانند ، یک همسایگی مانند یافت شود به طوری‌که ، آن‌گاه نگاشت را پیوسته گوییم.

 

قضیه 1-16. فرض کنید ، و فضاهای توپولوژیک باشند.

 

1– اگر زیرفضایی از باشد، آن‌گاه تابع احتوای پیوسته است.

 

2– اگر و پیوسته باشند، آن‌گاه تابع مرکب نیز پیوسته است.

 

3– اگر تابع پیوسته و زیر‌فضایی از باشد، آن‌گاه تابع تحدید نیز پیوسته است.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 139 مراجعه کنید.

 

تعریف 1-17. فرض کنید  با ضابطه‌ی و  با ضابطه‌ی تعریف‌شده باشند. نگاشت‌های و ، به‌ترتیب نگاشت‌های تصویری  به روی عوامل اول ودوم خوانده می‌شوند.

 

لم 1-18. نگاشت‌های تصویری و ، پیوسته و پوشا می‌باشند.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 115 مراجعه کنید.

 

قضیه 1-19. لم چسب

 

فرض کنید و  و در بسته باشند. به علاوه، فرض کنید و پیوسته باشند. در این‌صورت اگر به ازای هر ، داشته باشیم ، آن‌گاه می‌توان و را با هم در‌آمیخت تا تابع پیوسته‌ی را به‌دست آورد که به‌ازای ، به‌صورت و به‌ازای ، به‌صورت تعریف شود.

 

برهان. به مرجع [17]، مراجعه کنید.

 

تعریف 1-20. نگاشت همئومورفیسم

 

فرض کنید  و  دو فضای توپولوژیکی باشند و تابع تناظری دوسویی باشد. اگر و تابع معکوس آن   ، هر دو پیوسته باشند، آن‌گاه را همئومورفیسم می‌خوانیم.

 

تعریف 1-21. هموتوپی

 

فرض کنیم  و نگاشت‌های پیوسته‌ای از فضای  به فضای  باشند.  را با هموتوپ گوییم در صورتی‌که نگاشت پیوسته‌ای مانند  موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر ، داشته باشیم:

 

جایی‌که . نگاشت را یک هموتوپی بین  و می‌نامیم. اگر  با هموتوپ باشد می‌نویسیم .

 

 تعریف 1-22. مسیر در فضای توپولوژیکی

 

اگر  نگاشت پیوسته‌ای باشد به‌طوری‌که و ، گوییم مسیری در  از به است. همچنین را نقطه‌ی آغاز و را نقطه‌ی انجام مسیر   می‌نامیم.

 

 تعریف 1-23. هموتوپ‌راهی

 

مسیرهای  و که بازه  را به فضای می‌نگارند، هموتوپ‌راهی گوییم در صورتی‌که هر دو دارای نقطه‌ی آغازی ونقطه‌ی انجامی باشند ونگاشت

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 پیوسته‌ای مانند موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر داشته باشیم:

 

را یک هموتوپ‌راهی بین و می‌نامیم. اگر با هموتوپ‌راهی باشد می‌نویسیم .

 

لم 1-24. رابطه‌های  و  روابط هم‌ارزی هستند.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه 320 رجوع کنید.

 

تعریف 1-25. کمند در فضای توپولوژیکی

 

فرض کنید یک فضای توپولوژیکی و نقطه‌ای از آن باشد. مسیری در  که از شروع و به منتهی می‌شود، یک کمند بر پایه‌ی  نامیده می‌شود.

 

تعریف 1-27. اولین گروه بنیادی

 

مجموعه رده‌های هموتوپی‌راهی کمندهای بر پایه‌ی ، با عمل  اولین گروه بنیادی  نسبت به نقطه‌ی‌ پایه  نامیده می‌شود. این گروه را با  نمایش می‌دهیم.

 

تعریف 1-28. فرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. گوییم مجموعه‌ی باز از به وسیله‌ی  به طور هموار پوشانده می‌شود هرگاه تصویر عکس را بتوان در به صورت اجتماعی از مجموعه‌های باز جدا از هم نوشت به طوری‌که به‌ازای هر تحدید  به  همئومورفیسمی از  به روی باشد. هر یک از مجموعه‌های را یک قاچ می‌نامیم.

تعریف 1-29. نگاشت پوششی

 

فرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. اگر هر نقطه‌ی از  دارای همسایگی مانند باشد که به وسیله‌ی به‌طور هموار پوشانده شود آن‌گاه را یک نگاشت پوششی و را یک فضای پوششی می‌نامیم.

 

تعریف 1-30. بالابر

 

نگاشت را در نظر می‌گیریم. فرض کنید یک نگاشت پیوسته از فضایی مانند به توی باشد. نگاشت     را یک بالابر  گوییم در صورتی‌که

 

لم 1-31. فرض کنیم یک نگاشت پوششی باشد و . هر مسیر در با نقطه‌ی آغاز ، مانند ، دارای بالابر یکتایی به مسیر   با نقطه‌ی آغازی می‌باشد.

 

برهان. به مرجع [17]، صفحه 336 رجوع کنید.

 

 تعریف 1-32. پوشش جهانی

 

اگر یک فضای همبند ساده و یک نگاشت پوششی باشد، آن‌گاه را یک فضای پوششی جهانی  می‌نامیم.

 

اگر  همبندراهی موضعی باشد و و  دو فضای پوششی همبند‌ساده‌ی باشند، آن‌گاه همئومورفیسمی مانند موجود است که .

 

 تعریف 1-33. رسته

 

رسته‌ای مثل  ?خانواده‌ای متشکل از اشیاء است با این ویژگی که

 

1- به ازای هر دو شی مثل و  مجموعه‌ای متناظر می‌شود که با (مجموعه‌ی ریخت‌های از به ) نشان داده می‌شود و دارای این خاصیت است که به‌ازای هر چهار شیء ، ، و  که ،

 

2-به‌ازای هر سه شیء مثل ، و ، تابع

 

موجود است که

 

به‌ازای هر چهار شیء ، ، و ، اگر ، و ، آن‌گاه .

 

به‌ازای هر شیء مثل ، عضوی از  مثل موجود است که به‌ازای هر عضو از مثل و هر عضو از  مثل ، داشته باشیم:

 

 تعریف 1-34. تابعگون

 

فرض کنید ? و  دو رسته باشند. تابعگون همورد (پادورد) از به  زوجی متشکل از دو تابع است: یکی تابع شیء که به هر شیء از مثل ، شیء از  را نسبت می‌دهد و دیگری تابع ریختار که آن را نیز با نشان می‌دهیم و به هر ریختار از ? مثل ، ریختاری از  مثل  ( ) نسبت می‌دهد که

 

1- به‌ازای هر شیء از ?  مثل ، .

 

2- به‌ازای هر دو ریختار از مثل و ، داشته باشیم

 

 تعریف 1-35. یکریختی طبیعی

 

فرض کنید  و  تابعگون‌هایی از رسته‌ی ? به رسته‌ی ? باشند. تبدیل طبیعی ، تابعی است که برای هر شیء از ?، ریخت از ? را چنان نسبت می‌دهد که به‌ازای هر ریخت از ?، . به‌عبارت دیگر نمودار زیر جابه‌جایی است:

 

 تعریف 1-36. هم‌ارزی رسته‌ها

 

اگر تابعگون‌های و و یکریختی‌های طبیعی و موجود باشند، رسته‌های  ?و ? را هم‌ارز گوییم.

 

 قضیه 1-38. فرض کنید یک گروه و زیرمجموعه‌ای غیرتهی از باشد. در این‌صورت (  زیر گروه  است) اگر و فقط اگر به‌ازای هر ، داشته باشیم .

 

برهان. به مرجع [7]، مراجعه کنید.

 

قضیه 1-40. فرض کنید یک حلقه و یک زیرمجموعه‌ی غیرتهی از باشد. در این‌صورت یک زیرحلقه از است اگر وفقط اگر

وقتی مغز بطور طبیعی كار كند یك سری امواج الكتریكی از خود ایجاد مـﯽنماید كه این امواج مانند الكتریسیته در مسیر اعصاب عبور مـﯽكند. در حالت تشنج یك جرقه الكتریسیته ایجاد می شود كه این جرقه و طوفان الكتریكی بسته به محل خود در مغز، علائم، نوع تشنج و صرع را تعیین مـﯽنماید[1]. صرع یا epilepsy در نورولوژی به حالتی گفته می‌شود که شخص، بدون عامل محرک خاصی مثل افت قند خون، تب، کمبود کلسیم و یا مواردی از این دست، مکرراً دچار حملات تشنج شود. در کودکان و افراد جوان، صرع اغلب به ضربه زمان تولد، ناهنجاریﻫﺎﻱ مادرزادی یا اختلالات ژنتیکی تاثیر گذار بر مغز نسبت داده ﻣﯽشود. در افراد میانسال و سالمندان، سکتهﻫﺎﻱ مغزی، تومورها و بیماری عروق مغزی در اغلب موارد علل بروز صرع است[2]. صرع یکی از شایع ترین بیماریﻫﺎی عصبی مهم و خطرناک است، که تقریباً 60 میلیون نفر در جهان (نزدیک به 1٪) درگیر این مسئله هستند و 5/2 میلیون مورد جدید هر سال به این آمار اضافه مـﯽشود. برای 30-25٪ از بیماران، هیچ ترکیب درمانی استاندارد (دارو یا جراحی) برای کنترل تشنج آنها وجود ندارد. این بیماران از صرع مقاوم به درمان یا مقاوم به دارو رنج مـﯽبرند [3] [4].

 

در سراسر جهان، 10.5 میلیون کودک زیر 15 سال مبتلا به صرع فعال تخمین زده می شود، که در حدود 25 درصد از جمعیت کل بیماران صرعی می باشند. از 3.5 میلیون نفر که سالانه دچار صرع می شوند، 40 درصد کمتر از 15 سال هستند، و بیش از 80٪ آنان در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند. مطالعات مبتنی بر جمعیت صرع در دوران کودکی نشان می دهد نرخ بروز سالانه 61- 124 نفر در 100000 نفر در کشورهای در حال توسعه، و 41-50 نفر در 100000 نفر در کشورهای توسعه یافته می باشد [5]. صرع شایع ترین اختلال عصبی دوران کودکی است. تقریبا نیمی از موارد صرع در دوران کودکی رخ می دهد.کودکان مبتلا به صرع و والدین آنها با بسیاری از مشکلات اجتماعی و روانی مواجه هستند. مشکلات جامعه پذیری، اضطراب، اختلال شناختی و اختلالات رفتاری به ترتیب در 39.8٪، 45.8٪، 49.4٪، و 42.2٪ کودکان درگیر با بیماری صرع دیده شد [6].

طبق آمار رسمی سایت صرع حدود 60 میلیون نفر در جهان مبتلا به صرع هستند که هر سال به طور متوسط بین 125000 تا 150000 به

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 این آمار افزوده می شود و از این تعداد در حدود 30% مربوط به کودکان است. یک نفر از بین 10 نفر، حداقل یکبار در طول زندگی دچار تشنج می شود [7]. آمار افراد مبتلا به صرع در ایران در حدود 1 میلیون نفر اعلام شده است [8].

 

1ـ2 درمان صرع

 

تاکنون روشﻫﺎﻱ درمانی متعددی برای صرع پیشنهاد شده است، که در بیشتر موارد موثر بوده و به قطعیت ﻣﯽتوانند صرع را درمان کنند که در ادامه به آنﻫﺎ اشاره ﻣﯽکنیم. یکی از روشﻫﺎﻱ متداول، داروها هستند، بیش از دهها داروهای ضد تشنج (AEDs[1]) برای درمان صرع در دسترس هستند. این داروها به طور معمول به دنبال جلوگیری از توسعه تشنج با کاهش تحریک عصبی یا افزایش بازدارندگی هستند [9]. در روشی دیگر، افرادی که از نظر پزشکی مبتلا به نوعی از صرع مقاوم هستند، در بعضی موارد ﻣﯽتوانند برای جراحی کاندید شوند، البته اگر صرع آنﻫﺎ از نوع partial باشد. رژیم غذایی کتون زا (تولید كتون‌ها در بدن‌ در اثر اكسیده‌ شدن‌ ناقص‌ مواد آلى‌ مثل‌ اسیدهاى چرب‌ و غیره‌) یکی دیگر از گزینه درمانی است که عمدتاً در کودکان استفاده ﻣﯽشود. در این شیوه رژیم غذایی با چربی بالا طراحی شده است که تقلیدی از اثرات بیولوژیکی در گرسنگی است، اما مکانیسم دقیق آن در مهار تشنج ناشناخته است [10].

 

1ـ3 انواع روشﻫﺎﻱ شناسایی، پیش بینی و کنترل صرع

 

اگرچه بیشتر درمانﻫﺎ برای صرع قطعی هستند، اما هنوز هم درصد بسیاری از بیماران هستند که به درمانﻫﺎﻱ دارویی مقاوم بوده و برای عمل جراحی هم نمـﯽتوانند کاندید باشند. نگرانی در مورد آسیب و یا حتی مرگ ناشی از تشنج، زندگی کسانی که قادر به دستیابی به کنترل کامل تشنج نیستند را تحت الشعاع قرار ﻣﯽدهد. علاوه بر این، خطر مرگ ناگهانی در افراد مبتلا به صرع 24 برابر بیشتر در مقایسه با جمعیت عمومی است و پاتوفیزیولوژی مرگ ناگهانی و غیر منتظره در صرع یاSUDEP[2] همچنان نامشخص است [10]. در ابتدا روشﻫﺎﻱ درمانی به طور مختصر معرفی خواهند شد که به صورت داخلی و تحت عمل جراحی صورت ﻣﯽگیرد. و در ادامه روشﻫﺎﻱ خارجی بررسی خواهد شد که با کمک سنسورها علائم حیاتی و تغییرات فیزیولوژیک را اندازه ﻣﯽگیرند، و در پیش بینی صرع از آنﻫﺎ کمک گرفته ﻣﻰشود.

 

1-4 ضرورت پژوهش

 

از آن جایی که درصد بالایی از بیماران مبتلا به صرع که دچار تشنج تونیک-کلونیک عمومی شدﻩاند، مستعد بروز حمله SUDEP هستند، ضروری است که به مدت طولانی امواج مغزی توسط دستگاه EEG[3] کنترل شود تا از کارکرد درست اعضاء حیاتی بدن مانند قلب (که اختلال در کار آن بیشترین عامل در SUDEP است) اطمینان حاصل کرد. اما اکثر بیماران تمایلی ندارند که به مدت طولانی در بیمارستان تحت مراقبت باشند و از طرف دیگر ممکن است زمانی که حمله اتفاق می افتد تحت مراقبت نبوده و نتوان شدت حمله را ثبت کرد، بنابراین برای بستری کردن بیمار ﻧﻤﻰتوان تصمیم درستی گرفت. این پایاﻥنامه به دنبال روشی هست که بدون دردسر و مشکل برای بیمار، و با استفاده از تکنولوژی موبایل و بیسیم او را در تمام ساعات شبانه روز، بدون بستری شدن در بیمارستان، تحت کنترل داشته باشد.

 

1-5 اهداف و سوالات پژوهش

 

سوالاتی که این پایاﻥنامه باید به آن پاسخ دهد :

 

1. مهمﺗﺭین معضلی که یک بیمار مبتلا به صرع و اطرافیان او را رنج مـﯽدهد، ﺑﻰخبری از زمان حملات صرع و بالتبع آن عدم آمادگی لازم در مواجه با آن است، سوالی که مطرح است اینکه امروز به مدد بهرﻩگیری از پیشرفت ﻫﺎی فناوری موبایل، آیا بیماران صرع هم امکان این را می‏یابند که از طریق این فناوری آمادگی خود را در مواجه با این بیماری افزایش دهند؟

 

1. بدون صرف کردن زمان و هزینه اضافی، از آن جایی که تجهیزات بیمارستانی هزینه بالایی دارد و بیمار را مجبور ﻣﯽکند در لحظاتی که دچار حمله صرع ﻣﯽشود در مکان خاصی باشد، آیا ﻣﯽتوان از طریق فناوری موبایل به طور مداوم در تمام لحظات این بیماری را کنترل کرد؟

از گذشته‌های دور تاکنون اطلاعات نقش چشمگیری را  در جنبه‌های مختلف زندگی بشر ایفا کرده و همواره در ابعاد مختلف حیات و فعالیت انسان جریان داشته است. با پیشرفت علم ، تحولات عمیقی در معنای اطلاعات صورت گرفت تا به معنا و مفهوم امروزی با تمام کاستی‌ها و نواقص نسبی خود رسید. از زمانی که بشر در راه ثبت و انتقال اندیشه خود گام برداشت ، مفهوم اطلاعات به صورت ناخودآگاه بروز کرد. در اوایل زندگی بشری، مفهوم اطلاعات محدود به نوع محمل آن بود به صورتی که سنگ نبشته ، پاپیروس و کدکس‌ها خود به معنا و مفهوم اطلاعات تلقی می‌شدند. با ظهور صنعت چاپ قابلیت دسترسی به اطلاعات گسترش یافت، چرا که امکان تولید بیش از یک سند آن هم در زمانی کوتاه افزایش یافت با ظهور رایانه و اینترنت قابلیت به اشتراک گذاری اطلاعات نیز افزایش یافت. بسیاری از اطلاعاتی که در کتابها و در کتابخانه‌ها و منابع چاپی محبوس بودند به فاصله یک کلیک در دسترس بسیاری از کاربران قرار گرفت. صنعت نشر مفهوم تازه ای به خود گرفت. توسط  نشر رومیزی بسیاری از نویسندگان  آثار خود را از این نشر در اختیار مخاطبان خود قرار دادند. اینترنت دسترسی به اطلاعات را با دگرگونی زیادی همراه کرد. این پدیده نو ظهور تحولی شگرف در دستیابی به اطلاعات و ارتباطات فراهم آورد و باعث ظهور جوامع اطلاعاتی شد. اما با گذشت اندک زمانی ( قریب دو دهه)، دسترسی به اطلاعات در اینترنت و وب که در اوایل بسیار جذاب و راحت ‌می‌نمود با معضل بزرگ حجم انبوه اطلاعات رو به رو گشت  به نحوی كه  از این معضل با عناوینی مانند انفجار اطلاعات ، بمباران اطلاعات و… یاد میشود. با دسترسی به  اینترنت هرکسی در هر جایی توانست به تألیف بپردارد و ناشر اثر خود باشد. امروزه مؤلفان، فارغ از محدودیتهایی که قبل از این، ناشران تجاری و دانشگاهی برای آنها به وجود ‌می‌آوردند به انتشار میزان بسیار زیادی اطلاعات به درد نخور  ‌می‌پردازند. این سهولت در اشاعه اطلاعات در اینترنت تعداد غیر قابل تصور و متنوعی از منابع را بوجود آورده است که ‌می‌تواند توسط هر کاربر اینترنت استفاده شود. اگر چه ابزارهای جستجوی متداول پس از دریافت نیاز اطلاعاتی میزان بسیار زیادی از اطلاعات موجود را بازیابی ‌می‌کند ولی ، کاربران بطور مداوم با سرریز اطلاعات روبرو شده  و تعداد بیش از حدی اطلاعات را باید بررسی و موارد مناسب را گزینش کنند.

 

1-1 شرح و بیان مساله پژوهشی

 

  سرعت شتابان تولید اطلاعات از یک سو و ضرورت سامان‌دهی این حجم روز افزون از سویی، بشر را با چالش‌های جدیدی روبرو ساخته است. پیشرفت‌های حاصل در فناوری‌های اطلاعاتی و ارتباطی با همه مزایایی که داشته‌ برخی تنگناهای جدید برای جامعه کاربران به وجود آورده‌اند. هر چه حجم اطلاعات و مجراهای دسترسی به آنها بیشتر می‌شود امکان بازیابی كارآمد و به موقع اطلاعات دشوارتر شده و اطمینان از صحت و اعتبار آنها نیز کمتر ‌می‌شود.

 

واژه مدیریت اطلاعات در رشته‌ها و زمینه‌های مختلف علمی‌‌ به کار برده شده است. از جمله در رشته كتابداری و اطلاع‌رسانی. در این علم، اطلاعات، موضوعی نسبتاً نو‌ظهور می‌باشد که روز به روز بر اهمیت آن افزوده می‌شود. در کتابداری و اطلاع‌رسانی، مدیریت اطلاعات به معنی توانایی در جمع‌آوری، نگهداری، بازیابی، اشاعه و در دسترس ساختن اطلاعات درست، در مکان و زمان مناسب، برای افراد شایسته با کمترین هزینه، در بهترین محمل اطلاعاتی برای به کارگیری در تصمیم‌گیری، می‌باشد. ظهور اینترنت و مجراهای اطلاعاتی آنلاین، مدیریت اطلاعات را با چالش‌ها و تنگناهایی مواجه ساخته است (یوسفی, 1385).

 

 وب رسانه‌ای است برای دستیابی  به اطلاعات گسترده و متنوعی که در سایتهای مختلف در شبکه گسترده جهانی ذخیره شده است. این محمل امکان دسترسی از راه دور به رایانه‌های دیگر و انباره‌های اطلاعات در هرجای دنیا که باشند را به کاربران رایانه می‌دهد. آنها می‌توانند برای این کار، در صورت نیاز، از فناوری‌های امنیتی، رمزنگاری و احراز هویت نیز استفاده کنند. مثلاً یک حسابدار که در منزل خود نشسته ‌است می‌تواند حسابرسی دفاتر شرکتی را که در کشور دیگری قرار دارد، بر روی سروری که در کشور سومی قرار گرفته و توسط متخصصینی در کشور چهارم نگهداری می‌شود، انجام دهد ویا یک کارمند اداره می‌تواند در هر جای دنیا که باشد میتواند یک نشست میزکاردور[7] رااز طریق اینترنت و یک شبکه خصوصی مجازی[8]  ایمن به رایانه‌اش در اداره باز کند. رشد گسترده وب سبب رشد وسیع اطلاعات شده است که با خود چندین مشکل را به همراه دارد؛ بدست آوردن اطلاعات مرتبط به هم، استخراج دانش مفید و یادگیری در مورد عملکردهای مشتریان یا کاربران، نمونه‌ای از این مشکلات است. وب به سادگی موانع طبیعی بین مردم و اطلاعاتی را که در هیچ جای دیگر نمی‌توانستند، بیابند از بین برده است. ما امروزه قادر هستیم اطلاعات را از مجراهای گوناگون مستقیماً به دست آوریم. وقتی که به یکباره با حجم وسیعی از اطلاعات در وب رویاروی می‌شویم شاید گمان کنیم که وب یک منبع فوری و آماده برای پاسخ به تمام نیازهای اطلاعاتی ما است ، حال آنکه باید ابتدا بدانیم چگونه این دریای وسیع را برای رسیدن به هدف خاص خود درنوردیم و این همان چیزی است که مدیریت اطلاعات به ما می‌آموزد.

 

برای ساماندهی به حجم وسیع اطلاعات خصوصاً در محیط‌های علمی‌‌در اینترنت، متخصصان اطلاع‌رسانی از مهمترین افرادی هستند که میتوانند در این زمینه ایفای نقش کنند. در واقع متخصصان اطلا‌ع‌رسانی و کتابداران مدیران اطلاعاتی هستند که مدیریت جمع‌آوری، سازماندهی، بازیابی، اشاعه و دسترس پذیری اطلاعات را به عهده دارند. یکی از وظایف مهم آنها کنترل و تعدیل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب است تا بدین وسیله کاربران بتوانند نیازهای واقعی اطلاعاتی خود را در بهترین شرایط مرتفع سازند. مسأله اساسی که وجود دارد این است که نظرات متخصصان اطلاع رسانی در زمینه عوامل ایجاد اضافه بار اطلاعاتی و چگونگی رفع آن متفاوت است و نظریات مختلفی در این زمینه ارائه شده است. آگاهی از نظرات متخصصین اطلاع رسانی ایران در این زمینه باعث ‌می‌شود که در زمینه تقویت و توسعه مهارتهای متخصصین در کنترل و  مواجه شدن با مساله اضافه‌بار اطلاعاتی گامهای مهمی‌برداشته شود. همچنین آگاهی از نظریات مختلف آنان در راه تعدیل اضافه بار اطلاعاتی و نیزآگاهی از راهکارهای اساسی در این رابطه منجر به برنامه نویسی و سیاست گذاری صحیح در این زمینه خواهد شد بطوریکه نه تنها در طراحی پایگاههای اطلاعاتی، پورتالها و درگاههای اطلاعاتی کمک موثری خواهد بود، بلکه سبب پیشرفت در زمینه ارایه بهترین راهها در جهت دسترسی به اطلاعات مرتبط با نیاز‌های اطلاعاتی درست و معتبر در کمترین زمان توسط متخصصین اطلاع رسانی خواهد شد. با توجه به مطالب بیان شده تحقیق فوق به بررسی نظرات متخصصین اطلاع رسانی در ایران در خصوص اضافه بار اطلاعاتی وب میپردازد. این پژوهش به بررسی نظرات آنان در زمینه‌های زیر میپردازد: عوامل موثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی، عوامل موثر در رفع آن، چگونگی مواجه شدن و کنترل آن ، رابطه بین نظرات و مشخصات دموگرافیک متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی  در باب اضافه بار اطلاعاتی، بررسی اثرات اضافه بار اطلاعاتی بر افراد و بررسی راهکارهای تعدیل اضافه بار اطلاعاتی.

 

1-2 اهمیت و ارزش تحقیق

 

دنیای اینترنت سهم عمده ای از جنبه‌های مختلف فعالیت‌های علمی‌‌بشر را به خود اختصاص داده است. اطلاعات در اینترنت در هزاران سایت و به شكلهای مختلف ذخیره می‌شود و باعث به وجود آمدن سر ریز اطلاعات یا اضافه بار اطلاعاتی میشود به طوریکه دسترسی به اطلاعات مطلوب را با چالش‌هایی  روبه رو میسازد. امروزه مشکل حجم زیاد اطلاعات به صورت وسیعی شناخته شده است. زندگی در جامعه اطلاعاتی سبب شده است افراد توسط اطلاعاتی که حتی در جستجوی آنها نیستیند بمباران شوند. همه ما توسط افزایش شمار منابع اطلاعاتی احاطه شده‌ایم.  موفقیتها و پیشرفتهای علمی‌‌در گرو یافتن اطلاعات معتبر و صحیح در زمان مورد نیاز که هدف اصلی هر پژوهشگر و جستجوگر در اینترنت است، ‌می‌باشد. مطمئناً کتابداران و متخصصان اطلاع رسانی که سازماندهی اطلاعات از مهمترین وظایف آنها محسوب میشود از افراد مهمی‌هستندکه به ساماندهی حجم وسیع اطلاعات بویژه در محیط وب میپردازند که در این بین تعدیل و کنترل اضافه بار اطلاعاتی از وظایف مهم آنها محسوب میشود. آگاهی از نظرات و دیدگاههای این افراد در مورد مفهوم اضافه بار اطلاعاتی در وب ، عوامل موثر در ایجاد آن ، اثرات و پیامدهای آن، رفع و برطرف سازی ،کنترل و تعدیل اضافه بار اطلاعاتی وب منجر به برداشته شدن گامهای مهمی‌مانند برنامه ریزی و سیاستگذاری صحیح که این نیز به نوبه خود سبب پیشرفت در زمینه طراحی بسیاری از پایگاههای اطلاعاتی، وب سایت‌ها مانند وب سایتهای دانشگاهها و سازمانهاو… ،دسترسی به اطلاعات مطلوب در زمان مطلوب ، بالا رفتن کیفیت تصمیم کاربران، کاهش هزینه‌های کاربران و مصرف کنندگان اطلاعات، جلوگیری از دوباره کاریها  و… خواهد شد.

 

1-3 کاربرد نتایج تحقیق

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

از آنجاییکه اینترنت جای خود را در جوامع امروز باز كرده، باعث شده است که بسیاری از سازمانها، موسسات و شركتها تمایل به طراحی وب سایت سازمانشان و ارتباط با كاربران خود از طریق اینترنت داشته باشند.

 

• نتایج این تحقیق در طراحی انواع محیطهای وبی که درگاهی برای دسترسی به اطلاعات محسوب شده، مفید خواهد بود؛

 

• نتیجه این پژوهش منجر به ارتقاء درك متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی  از اضافه بار اطلاعاتی خواهد شد و از آنجاییکه آنان مدیران اطلاعاتی محسوب میشوند در امور مربوط به جمع آوری، سازماندهی،  بازیابی، اشاعه و دسترس پذیری اطلاعات به نحو موثر و کارآمدی آنها را کمک میکنند.؛

 

• شناسایی نقاط ضعف و قوت متخصصین در درک اضافه باراطلاعاتی و انجام اقداماتی در جهت بهبود و تقویت آنها؛

 

• درک ابعاد اضافه بار اطلاعاتی میتواند به سازمانها برای درك بهتر آینده اضافه بار اطلاعاتی و تاثیرات آن بر روی كارمندان و تدبیر راه حلی برای كاهش مقابله با اثرات آن شامل زمان تلف شده و بهره وری ، مهار تصمیم گیری و ناراحتی‌های شخصی ( ناامیدی ، استرس و خستگی ) مانند برگزاری کارگاههای آموزشی کمک کند؛

1-4 اهداف تحقیق

 

1-4-1هدف اصلی

 

تعیین  نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع‌رسانی ایران در مورد  اضافه بار اطلاعاتی در محیط  وب

 

1-4-2 اهداف فرعی

 

1) تعیین عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

2)تعیین اثرات اضافه بار اطلاعاتی بر کاربران  در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

3) تعیین عوامل مؤثر در رفع  اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

4) تعیین عوامل موثر در  کنترل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

5 ) تعیین عوامل فردی موثر در مواجه شدن با اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

6)  تعیین راهکارهای موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

 

7) شناسایی رابطه بین نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی در مورد اضافه بار اطلاعاتی وب و مشخصات دموگرافیک آنان مانند( سن، جنس، سابقه کار، گرایش تحصیلی ، میزان تحصیلات، محل کار…)؛

 

1-5 سوالات پژوهش

 

1-5-1 سوال اصلی

 

نظرات  متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی در باب اضافه بار  اطلاعات چیست؟

 

1-5-2  سوالات فرعی

 

1) عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

 

2)عوامل مؤثر دررفع اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

 

3) عوامل مؤثر در کنترل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

 

4)چه عوامل فردی در مواجه شدن با اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی موثر است؟

 

5)راههای موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

 

6)اضافه بار اطلاعاتی چه تاثیری بر کاربران آن، از نظر  متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی دارد؟

 

7)بین نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی نسبت به اضافه بار اطلاعاتی و مشخصات دموگرافیک آنان مانند ( سن، جنس، سابقه کار، گرایش تحصیلی و…) چه ارتباطی وجود دارد؟

 

1-6 تعاریف مفهو‌می‌و عملیاتی تحقیق

 

1-6-1 تعاریف مفهومی

 

1-6-1-1 مفهوم اضافه بار اطلاعاتی در وب

 

برای درک بهتر این مورد، باید تعریفی واضح از اصطلاح اطلاعات ارائه بدهیم. به طور کلی، اطلاعات پدیده ای است که در سیستم ((گیرنده)) اش تغییر به وجود ‌می‌آورد و بنابر این هر قدر این سیستم، پیچیده تر باشد، برای ایجاد تغییر در آن، به اطلاعات دقیقتری نیاز است. به دنبال این تعریف سرریز اطلاعات یا اضافه بار اطلاعاتی هنگا‌می‌به وجود ‌می‌اید که اطلاعات تبدیل به مانعی برای تغییر شود تا اینکه یک کمک به حساب آید( بایدن[9]، هلتمن[10] و کورتنی[11] ،, 1999).  این به معنی ناتوانی از خلاصه کردن اطلاعات مورد نیاز و جداسازی آنها از حجم وسیعی از اطلاعات موجود است، که البته این امر به دلایل متفاوتی می‌تواند اتفاق بیفتد. وورمان[12] معتقد است که سرریز اطلاعات در مواردی رخ می‌دهد که:

 

ـ فرد اطلاعات موجود را نمی‌فهمد؛

 

ـ فرد نمی‌داند که آیا اطلاعات مورد نیاز او وجود دارد یا خیر؛

 

ـ فرد نمی‌داند که اطلاعات مورد نیاز خود را از کجا باید به دست آورد؛

در اواخر سال 1950 توسعه فعالیتهای تحقیقاتی  در زمینه پلاسمای تمام یو نیزه بوسیله سه عامل محدود شده بود:

 

1- عدم اطلاعات کافی در باره حالتهای پلاسما

 

2- عدم توسعه روشهای تشخیصی

 

3- پیچیده بودن ابزارهای تولید پلاسما

 

مشکل اول تنها با گذشت زمان قابل حل بود. مشکل دوم با توسعه ساخت لیزر های پر توان برای پراکندگی تامسون و مشکل آخر بوسیله یک منبع جدید تولید پلاسما.

 

تا آن زمان اغلب منبع های تولید پلاسما بر اساس به دام اندازی مغناطیسی پلاسمای داغ طراحی  شده بود. پلاسمای تولید شده در این ابزارها از پایداری لازم برای مطالعات بنیادی برخوردار نبود.

 

ساخت این ابزارها بسیار پرهزینه و پلاسمای تولیدی بیشتر به صورت پالسی بود تا پایدار و نیز به دلیل وجود الکترون های پر انرژی استفاده از پرو بهای فلزی غیر ممکن بود.

 

نیاز به یک پلاسمای با دمای پایین و حالت پایدار با یونیزاسیون بسیار بالا و قابلیت دسترسی آسان، ذهن فیزیکدانان  پلاسما را به خود مشغول کرده بود.

 

در سال 1956 Dreicer نظریه تولید پلاسمای تمام یونیزه از طریق برخورد جریانی از اتم های قلیایی بر سطح صفحه ای داغ از جنس تنگستن را مطرح نمود.

 

این ایده در آن زمان توسعه چندانی پیدا نکرد. اما در سال 1960 دو گروه مستقل یکی به رهبری Rynn و D’Angelo در دانشگاه پرینستون و دیگری به رهبری Knechtli  و Wada در آزمایشگاه تحقیقاتی Hughes موفق به ساخت Q-Machine شدند.[1]

 

پیشوند Q از کلمه Quiescent که به معنای آرام وخاموش است توسط گروه پرینستون انتخاب شد،که دلیل آن تولید پلاسمای حرارتی آرام و فاقد ناپایداری های نوسانی بود.

 

پس از طراحی و ساخت Iowa Q-machine1 تحقیقات برای توسعه و رفع عیوب سیستم توسط گروه سازنده ادامه پیدا کرد و منجر به تولید دو نمونه دیگر از این سیستم شد.که اطلاعات موجود درباره طراحی آنها بسیار محدود است. اما آنچه از نوشته های موجود بر می آید آنست که آنها در آخرین نمونه موسوم به Iowa Q-machine3  که در سال 1998 ارائه کرده اند موارد زیر را انجام داده اند:

 

1- طراحی جدید سیستم ریختن dust به سیستم.

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

2- قابلیت تبدیل شدن به سیستمی با دو صفحه داغ.

 

3- مگنت با هسته خنک شونده که اطمینان خوبی برای کار با سیستم به ما می دهد.

 

4- سیستم خلاء پنوماتیک.

 

5- یک پروب با قابلیت حرکت برای اندازه گیری های محوری.

 

اکنون شرح جامعی از نحوه تولید پلاسما به این روش بیان می شود.

 

2-2 توصیف کلی Q-Machine

 

یونها در دستگاه Q-Machine به وسیله تماس یون ساز یا به عبارتی جدا شدن یک الکترون از هر اتم در برخورد با صفحه فلزی بسیار داغ تولید می شوند.

 

این فرایند در سال 1925 توسط  Langmuir وKingdon  کشف شد. آنها متوجه شدند که ضریب یونیزاسیون در این فرایند تقریبا 100% است. این اتفاق زمانی رخ می دهد که تابع کار صفحه فلزی از پتانسیل یونیزاسیون اتم بیشتر باشد.

 

از جدول تناوبی عناصر می توان این نکته را دریافت که فلزات قلیایی کمترین پتانسیل یونیزاسیون و بیشترین ضریب یو نیزه شدن را دارند. البته اتم های قلیایی در دمای اتاق یو نیزه نخواهند شد و جذب سطحی آنها توسط فلز باعث کاهش تابع کار فلز خواهد شد.

 

برای یک سطح فلزی تمیز، حرارتی در حدود  C◦900 مورد نیاز است تا یونیزاسیون شروع شود. اما میزان یو نیزه شدن اتم ها خیلی بالا نخواهد بود. برای تولید پلاسما، باید دما را تا حدود C◦2000 بالا ببریم. در این دما سطح فلزی، الکترون های ناشی از گسیل گرما یو نی آزاد می کند.

 

صفحه فلزی می تواند از جنس تنگستن یا تانتالیوم  باشد.

 

ساخت دستگاه Q-Machine تاثیر به سزایی در مطالعه مبدل های گرمایونی داشت. این وسیله می توانست ایده ی خوبی برای تولید مستقیم الکتریسیته از گرما باشد. این کار می تواند به وسیله یک زوج صفحه که در نزدیکی هم قرار دارند صورت گیرد. یکی از آنها باید داغ و دیگری سرد باشد.گسیل گرما یو نی از صفحه داغ به طرف صفحه سرد در صورتی که آنها به یک مدار خارجی متصل باشند، عامل ایجاد جریان می گردد.

 

اگر چه در Q-Machine اغلب از دو صفحه و بمباران آنها توسط اتم های قلیایی استفاده        می شود، اما تفاوتهای زیادی بین این سیستم و مبدل گرما یونی وجود دارد.

 

دو گروهی که بر روی ساخت Q-Machine کار کردند دو نوع سیستم متفاوت طراحی کردند.

 

طراحی صورت گرفته توسط گروه پرینستون (شکل 2-1)، که بر روی مطالعه محصور سازی پلاسما متمرکز شده بودند، بر اساس برخورد باریکه ای از اتم ها بر سطح یک یا دو صفحه داغ، شکل گرفته بود.

 

شکل2-1  طرح اولیه ساخته شده توسط گرو پرینستون-  [1]

 

این اختراع توسط W.Hooke  پیشنهاد شد. در این سیستم با خنک سازی مناسب دیواره ها فشار  بخار سدیم تا torr7–10 (T<0oC) کاهش می یابد.

 

چگالی یونها از cm-3109 تا cm-3 1012 است،که به یونیزاسیون 25% تا 99%  منجر خواهد شد.

1-1-           پیشگفتار

 

انرژی خورشیدی منحصربه‌فردترین منبع انرژی تجدید پذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین می‌باشد. این انرژی به صورت مستقیم و غیرمستقیم می­تواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد[[i]].

 

به طور کلی انرژی متصاعد شده از خورشید در حدود  3.8e23 کیلووات در ثانیه می‌باشد. ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی می‌باشد. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و پراکندگی روستاهای کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهم­ترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل­های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد[1].

 

با توجه به استانداردهای بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳.۵ کیلووات ساعت در مترمربع باشد استفاده از مدل­های انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است. این در حالی است که در بسیاری قسمت­های ایران، انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی می‌باشد و در برخی از نقاط حتی بالاتر از ۷ تا ۸ کیلووات ساعت بر مترمربع اندازه­گیری شده است ولی بطور متوسط انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴.۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است[1].

1-2تاریخچه­ی سلول­های خورشیدی

 

اثر فوتوولتاییک اوّلین بار در سال 1839 توسط بکویه­رل[1]، فیزیکدان فرانسوی، به صورت تجربی نشان داده شد[[ii]] . پس از آن چارلز فریتز[2] در سال 1883 توانست اوّلین سلول خورشیدی حالت جامد را بسازد. او نیمه­هادی سلنیم را با لایه­ی نازکی از طلا پوشانده بود تا بتواند یک پیوند شکل دهد و با این کار توانسته بود به بازده 1% دست یابد. در سال 1946 راسل اُهل[3] موفّق شد یک سلول خورشیدی با پیوند مدرن بسازد.

 

با این حال اوّلین سلول خورشیدی کاربردی[4] در سال 1954، در آزمایشگاه بل[5]، ساخته شد. چاپین[6]، فولر[7] و پیرسون[8] برای ساخت این سلول از یک پیوند p-n نفوذی سیلیکون[9] استفاده کرده توانستند به بازده 6% دست یابند[2].

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

سلول­های پیشرفته­ی اوّلیه با استفاده از ویفر[10]های سیلیکن و ژرمانیوم به دست آمدند. پس از آن سلول­هایی ساخته شدند که در آن­ها از لایه­های نازک[11] سیلیکن یا دیگر نیمه­هادی­ها به جای ویفر استفاده می­شد. هم اکنون علاوه بر این دو نوع سلول خورشیدی از سلول­های متعدّد دیگری چون سلول­های پلیمری، ارگانیک، رنگ دانه­ای( حسّاس شده با رنگ[12])، چند پیونده و … بهره گرفته می­شود.

 

در این فصل انواع مهم سلول­های خورشیدی، که در سه نسل دسته­بندی شده­اند، به شکل مختصر مورد بررسی قرار می­گیرند: نسل اوّل( شامل سلول­های کریستالی سیلیکون[13]) نسل دوم( شامل سلول­های گوناگونی که در آن­ها از لایه­های نازک نیمه­هادی استفاده می­شود) و نسل سوم( شامل سلول­هایی که طرّاحی آن­ها به گونه ایست که می­توانند بازدهی فراتر از حدّ شاکلی- کوییزر دست یابند).

 

1-3-           انواع سلول­های خورشیدی

 

-3-1-       نسل اوّل سلول های خورشیدی (سلول های کریستالی سیلیکون)

 

برای دست­یابی به هدایت بالا، افزایش طول عمر سلول و جلوگیری از افت بازده( بر اثر بازترکیب حامل­ها) سیلیکون را به صورت تک کریستال و با کیفیت بالا مورد استفاده قرار می­دهند. گاهی نیز برای کاهش هزینه­ها از سیلیکون چند- کریستال بهره گرفته می­شود.

 

1-3-1-1-      فرآیند رشد کریستال­های نیمه­هادی ها

 

شرایط رشد بلور( کریستال)های نیمه­هادی که برای ساخت قطعات الکترونیک استفاده می­شود بسیار دقیق­تر و مشکل­تر از شرایط سایر مواد است. علاوه بر این که نیمه­هادی­ها باید به صورت کریستالی در دسترس باشند، باید خلوص آن­ها نیز در محدوده­ی بسیار ظریفی کنترل شود. مثلا تراکم بیشتر ناخالصی­های مورد استفاده در بلورهای Si امروزی کمتر از 1 قسمت در ده میلیارد است. چنین درجاتی از خلوص مستلزم دقّت بسیار در استفاده و به کارگیری مواد در هر مرحله از فرآیند ساخت است[[iii]].

 

نیمه­هادی­های تک عنصری Si و Ge از تجزیه­ی شیمیایی ترکیب­هایی مانند GeO2، SiCl4 و SiHCl3 به دست می­آیند. پس از جداسازی و انجام مراحل اوّلیه­ی خالص­سازی، ماده­ی نیمه­هادی را ذوب کرده و به صورت شمش­[14]هایی در می­آورند. Si یا Ge به دست آمده بعد از مرحله­ی بازپخت[15] به صورت چند بلوری است.

 

در صورت عدم کنترل فرآیند سرمایش، نواحی بلوری دارای جهت­های کاملا تصادفی خواهند بود. برای رشد بلور فقط در یک جهت، لازم است که کنترل دقیقی در مرز بین مادّه­ی مذاب و جامد، در هنگام سرد کردن، انجام پذیرد[3].

 

یک روش متداول برای رشد تک-کریستال­ها، سرد کردن انتخابی ماده­ی مذاب است به گونه­ای که انجماد در راستای یک جهت بلوری خاص انجام پذیرد. برای مثال در نظر بگیرید یک ظرف از جنس سیلیکا حاوی Ge مذاب باشد؛ می توان طوری آن را از کوره بیرون آورد که انجماد از یم انتها شروع شده و به تدریج تا انتهای دیگر پیش رود. با قرار دادن یک دانه[16]­ی بلوری کوچک در نقطه­ی شروع انجماد می توان کیفیت رشد بلور را بالا برد. اگر سرعت سرد کردن به دقّت کنترل شود و مکان فصل مشترک جامد و مذاب به آهستگی در طول مذاب حرکت داده ش.ود، اتم­های ژرمانیوم همراه با سرد شدن بلور به صورت شبکه­ی الماسی آرایش می­یابند. شکل بلور به دست آمده توسط ظرف ذوب تعیین می­شود. Ge، GaAs و دیگر بلورهای نیمه­هادی معمولا با این روش، که روش بریجمن[17] افقی نامیده می­شود، رشد داده می­شوند. در شکل دیگری از این روش، ناحیه­ی کوچکی از ماده­ی بلوری ذوب شده و سپس ناحیه­ی مذاب طوری به طرف دیگر حرکت داده می­شود که در پشت ناحیه­ی مذاب و در هنگام حرکت آن یک بلور تشکیل شود[3].

 

یکی از معایب رشد بلور در ظرف مذاب این است که ماده­ی مذاب با دیواره­های ظرف تماس پیدا می­کند و در نتیجه­ در هنگام انجماد تنش­هایی ایجاد می­شود که بلور را از حالت ساختار شبکه­ای کامل خارج می­سازد. این نکته به ویژه در مورد Si که دارای نقطه­ی ذوب بالایی بوده و تمایل به چسبیدن به مواد ظرف ذوب را دارد، مشکلی جدی است. یک روش جایگزین، که این مشکل را برطرف می­کند، شامل کشیدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در این روش یک دانه­ی بلوری در داخل ماده­ی مذاب قرار داده شده و به آهستگی بالا کشیده می­شود و به بلور امکان رشد بر روی دانه را می­دهد. معمولا در هنگام رشد، یلور به آهستگی چرخانده می­شود تا علاوه بر هم­زدن ملایم مذاب، از هرگونه تغییرات دما( که منجر به انجماد غیر ممکن می­شود) متوسط گیری کند. این روش، که روش چوکرالسکی نامیده می­شود، به شکل گسترده­ای در رشد Si،  Ge و برخی از نیمه­هادی­های مرکب استفاده می­شود[3].

 

1-3-1-2-      سلول های خورشیدی کریستالی سیلیکونی

 

1-3-2-       نسل دوم سلول های خورشیدی (سلول های لایه نازک)

 

از آن جا که در سلول­های خورشیدی نسل اوّل هزینه­ی ساخت بسیار بالاست، باید راهی برای کاهش هزینه­ها یافت. برای این کار باید دید چه چیزی موجب بالا رفتن هزینه­ی بالای تولید در آن سلول­ها می­گردید. با یادآوری مطالب پیشین مشخّص می­شود که با کاهش مواد مورد استفاده و نیز کاهش کیفیت و خلوص ساختار بلوری می­توان هزینه­ها را، هر چند بازده هم کاهش یابد، کاهش داد.