NEIRON Posted October 2, 2012 Share Posted October 2, 2012 უმეტესობა ჩვენგანი ალბათ არც დაფიქრებულა იმ პატარა დეტალზე, რის ხარჯზე მუშაობს მობილური, კომპიუტერი, თანამგზავრი, ციფრული ფოტოაპარატი, ტელევიზორი და თითქმის ნებისმიერი ელექტრო ნივთი . ზემოთ ჩამოთვლილის რეალიზებაში უდიდესი წილი ნახევარგამტარს ეკუთვნის. ეს ისეთივე ფუნქციური ელემენტია ტექნიკის, როგორც ადამიანში უჯრედი. ნახევარგამტარი არის მატერია, რომელიც იკავებს ადგილს გამტარსა და დიელექტრიკს(დენის არ, ან ცუდად გამტარი ნივთიერება) შორის, ისინი ითავსებენ ორივე ფუნქციას: დიელექტრულსაც და გამტარის. ნახევარგამტარია მაგალითად ალმასი, კაჟმიწა, ტელური, დარიშხანის და ინდიუმის ნაერთი, სილიციუმი ... კომპაქტურმა ნახევარგამტარებმა ჩაანაცვლეს რადიოლამპები, რომლით დაკომპლექტებული ტექნიკა გამათბობლის ფუნქციასაც ითავსებდა. პირველი პატენტი საველე ტრანზისტორის მუშობის პრინციპზე დაარეგისტრირეს გერმანიაში 1928 წელს, კანადაში კი-1925 წლის 22 ოქტომბერს ფიზიკოს ედგარ ლილენფელდის მიერ. პრაქტიკულად მომუშავე საველე ტრანზისტორი კი 1960 წელს დაამზადეს. საველე ტრანზისტორებს, ანუ MOSFET(metal–oxide–semiconductor field-effect transistor)-ებს ძირითდად იყენებენ სიგნალის გასაძლიერებლად , ან ძაბვის რეგულირებისთვის საჭირო ნომინალამდე. იგი ფუნქციონირებს შემდეგნაირად: საველე ტრანზისტორი მთლიანად შედგება დიელექტრიკის,ნახევარგამტარის მეტალისგან. დიელექტრიკზე განთავსებულია ელექტროდი-ჩამკეტი. სულ არის 4 ელექტროდი: საწყისი, გამავალი ,ბაზა, ჩამკეტი . გარკვეული ძაბვის მოქმედების შედეგად ნახევარგამტარი ატარებს ელ. დენს საწყისიდან გამავლისკენ. ამ პროცესს კი არეგულირებს ჩამკეტი, რომელზეც მიეწოდება სხვა და სხვა ძაბვა სიგნალის თნაბარზომიერი რეგულირებისთვის . აქ სწორედ ჩამკეტი ასრულებს ვენტილის როლს. პირველი მომუშავე ბიპოლარული ტრანზისტორი კი 1947 წელს შექმნეს Bell Labs-ის ლაბორატორიაში უილიამ შოკლიმ, ჯონ ბარდინმა და ვოლტერ ბრატეინმა. გამოგონების ოფიციალური წარდგენა 23 დეკემბერს შედგა, სწორედ ეს დღე ითვლება ტრანზისტორის შექმნის თარიღად და ამ აღმოჩენებიდან დაიწყო ტექნიკის ევოლუცია დღევანდელ კომპაქტურ მოცულობამდე. ეს ტრანზისტორი საკმაოდ დიდი ზომის იყო ახლანდელებთან შედარებით, მაგ: თანამედროვე პროცესორში ტრანზისტორები 22 ნანომომეტრია და ეს ზომა თანდათანობით მცირდება, შესადარებლად : თმის სისქე 80-დან 110 ნანომეტრამდე მერყეობს. მხოლოდ ნახევარგამტარი არ არის საკმარისი იმ რთული ოპერაციების შესასრულებლად, რასაც მოვთხოვთ მაგ: პროცესორს, ამისთვის საჭიროა ნახევარგამტარების კომბინაცია და გაერთიანება. პროცესორში ხომ ტრანზისტორების რაოდენობა რამდენიმე მილიონია და მეტიც. პირველი ინტეგრალური სქემა ამერიკელმა ინჟინერმა რობერტ ნოისმა 1959 წელს შექმნა. 1968 წელს კი გორდონ მურთან ერთად მან დააარსა კორპორაცია intel, 2 წლის შემდეგ კი მათ შექმნეს კომერციულ მასშტაბში Intel 1103 მიკროსქემა. დღეს დღობით Intel-ი 3 განზომილებიან Tri-Gate ტექნოლოგიას იყენებს ტრანზისტორების გასალაგებლად, ანუ წარმოიდგინეთ 2 სართულიანი სახლი, სადაც თითოეული ოთახი ტრანზისტორებია, ამგვარი განლაგება ზრდის პროცესორის წარმადობას, ამცირებს ენერგომოხმარებას ,რაც ტრანზისტორების ზომის შემცირებით ხდება . ნახევარგამტარები ნებისმიერ სფეროში იკავებენ ადგილს, სამხედრო ტექნიკა იქნება თუ სამედიცინო აპარატურა,თითოეულის განხილვას ალბათ წლებიც არ ეყოფა, ამიტომ განვიხილოთ რამდენიმე მათგანი. 1973 წლის 3 აპრილს, Motorola-ს ქვეგანყოფილების უფროსი მარტინ კუპერი პირველ მობილურ ტელეფონზე საუბრობდა მანჰეტენის ქუჩებში. გამვლელებს აზრადაც არ მოდიოდა თუ რა იყო ეს „ყუთი“ ან რა სჭირდა ამ ადამიანს. ამ დროს მობილურების კომერციულ წარმოებამდე ჯერ კიდევ 10 წლით ადრე იყო. 1983 წლის 3 მარტს Motorola-მ პირველი სერიული მობილური ტელეფონი-DynaTAC 8000X დამზადა, რომელიც 15 წლის მუშობის და 100 მილიონი დოლარი დანახარჯის შედეგი იყო. ტელეფონი 794 გრამს იწონიდა და გაბარიტები 33 x 4,4 x 8,9 სმ- გახლდათ. დამუხტული აკუმლატორი ყოფნიდა ლოდინის რეჟიმში 8 საათი , ან 1 სთ-ს საუბრისას. ეს ტელეფონი 3995 $ ღირდა. მიუხედავად ფასისა, ათასობით ამერიკელი ყიდულობდა ამ ეგზოტიკურ "ხილს". ფიჭვური კავშირგაბმულობის იდეა AT&T Bell Labs-ს ჯერ კიდევ 1946 ჰქონდა. ამ დროს მან უკვე შექმნა პირველი რადიოტელეფონი, სადაც რადიოგადამცემი მანქანაში იყო ჩამონტაჟებული და შესაძლებელი იყო აბონენტებთან საუბარი. ეს ტელეფონი 12 კგ-ს იწონიდა და თავსდებოდა მანქანის საბარგულში, მართვის პულტს და ყურმილს კი სალონში ათავსებდნენ. ამ წარმატების შემხედვარე კომპანიამ (AT&T ) ფიჭვური კავშირგაბმულობის სფეროს ათვისებაც გადაწყვიტა. AT&T Bell Labsდა Motorola ათულობით წელი ატარებდა კვლევებს, თუმცა პირველი მიღწევა 1973 წელს მარტინ კუპერს ჰქონდა ხელში, რომელმაც კომპანია AT&T Bell Labs-ში დარეკა და ტელეფონთან კვლევების ხელმძღვანელი ჯოელ ენგელი მოიხმო.... ნახევარგამტარული ნაერთებიდან თითქმის ნებისმიერ ელ.ტექნიკაში წააწყდებით სილიციუმს, რომელიც ყველაზე გავრცელებული ნაერთია და დედამიწის ქერქის 30% შეადგენს. სილიციუმის ნახევარგამტარული თვისებები ძალიან კარგადაა შესწავლილი, მას იყენებენ ფოტოდიოდების , მზის ელემენტების წარმოებისთვისაც, რაც ალტერნატიული ენერგიის წყაროა. ნახევარგამტარული თვისებების გამო სილიციუმმა დაიკავა დიდი ნაწილი ციფრულ სფეროში, თუმცა, მას აქვს კიდევ მნიშვნელოვანი ფუნქცია, რისი არ დაწერაც არ შეიძლება : პიეზოეფექტი. პიეზოეფექტი არის დიელექტრიკის პოლარიზაცია მასზე მექანიკური ზემოქმედების შედეგად და პირიქით. ანუ პიეზოკრისტალს შეკუმშვისას შეუძლია გამოიმუშვოს ელ. მუხტი-ამ მოვლენას პირდაპირი პიეზოეფექტი ეწოდება. პიეზოკრისტალს ასევე შეუძლია ელ. მუხტის მეშვეობით ფორმის შეცვლა, შეკუმშვა/გაფართოვება-რასაც უკუპიეზოეფექტი ეწოდება. ეს ეფექტი აღმოჩენილი იქნა 1880-1881 წლებში ჟაკ და პერ კიურის მიერ. სანთებელას პიეზოელემენტი : რამდენიმე თითქმის ყოველდღიური ტექნიკა, სადაც გამოიყენება ეს ეფექტი: შუქმგრძნობიარე ელემენტი, რაზეც აღიბეჭდება გამოსახულება ფოტოაპარატში, ნახევარგამტარები გახლავთ, ავტოფოკუსი კი დაფუძნებულია პიეზოეფექტზე-უფრო კონკრეტულად კი -ულტრაბგერით ძრავზე, რაც იყენებს უკუპიეზოეფექტს, ამ მექანიზმს იყენებს canon,sony,minolta,olimpus,pentax …. პიეზოძრავი მუშობს შემდეგნაირად: პიეზოკრისტალი განიცდის დეფორმირებას ძაბვის მიწოდებისას, ძრავის სიბრტყეზე კი განლაგებულია პიეზოკრისტალები სპეციფიკური ფორმის, მათზე მაღალი სიხშირის დენის მიწოდებით კი ხდება კრისტალის ხაოების შეკუმშვა/გაშლა ,ეს კი იწვევს ფოკუსირების მექანიზმის ამუშავებას. თვალსაჩინოებისთვის მოქმედების პრინციპი: ულტრაბგერითი ძრავს ბევრი პლიუსი აქვს: კომპაქტურია , არ არის საჭირო კბილანები ძრავიდან ობიექტივის ფოკუსირებისთვის. თუმცა,ერთი მუნუსი რაც აქვს: დამზადების ტექნოლგია საკმაოდ რთულია . პიეზოეფექტს იყენებენ მყარ დისკებშიც, სადაც პიეზოკრისტალი თავაკზეა მოთავსებული და ჩაწერა-წაკითვის პროცესში მონაწილეობს. სილიციუმის ორჟანგს (კვარცს) იყენებენ ულტრაბგერითი გამოკვლევისას, სადაც იგი გადამწოდშია ინტეგრირებული და რეზონირებს მაღალი სიხშირით , წარმოქმნილი ულტრაბგერითი ტალღები შინაგანი ქსოვილებიდან არეკვლისას მიეწოდება ერთი და იმავე გადამწოდს, სადაც კვარცის კრისტალი მიმღების როლსაც ასრულებს. სილიციუმს იყენებენ ელ. საათებში ზემოთ მოყვანილი თვისების გამო, სადაც ელ. დენი მიეწოდება კვარცის კრისტალს და იგი იწყებს რეზონირებას (32768ჰერცით ) , ამ სიხშირის დამუშვებით კი მიიღება ინტერვალი 1 წმ. განვიხილოთ მედიცინის მხრივაც ერთ-ერთი მაგალითი: ელექტროკარდიოსტიმულატორი-ხელსაწყო, რომელიც განკუთვნილია გულისცემის რიტმზე სამოქმედოდ ,იგი იმპლანტირდება უმეტეს შემთხვევაში მარცხენა ლავიწქვეშა მიდამოში, მკერდის კუნთს უკან,ელექტროდები კი ლავიწქვეშა ვენიდან აღწევს გულში . როდესაც გულისცემის სიხშირე დაბალია (ან დროის შუალედში არ არის პულსი) და საფრთხეს უქმნის პაციენტის სიცოცხლეს, ელ. იმპულსების მიწოდებით გულის პარკუჭსა და წინაგულშია განთავსებულ ელექტროდებზე ხდება გულისცემის ნორმალიზება. ეს ეფექტი-ელ. დენის მოქმედებით კუნთის შეკუმშვა ალესანდრო ვოლტამ აღმოაჩინა პირველად. კარდიოსტიმულატორის იმპლანტირებადი ვარიანტი შეიქმნა 1958 წელს შვედეთში. ამ კომპაქტური ევოლუციის მომტანი, რომელიც ადამიანს სიცოცხლეს უნარჩუნებს, ტრანზისტორი გახლდათ, მისი ერთ-ერთი თვისებაა ძაბვის გაზრდა ათულ ათასამდე და მეტჯერ, კარდიოსტიმულატორში კი ძაბვა 3000 ვოლტის ფარგლებშია. ნახევარგამტარებით შეძლო ადამიანმა მთელი ციფრული სამყაროს დაბადება და ევოლუცია ,რომლის სრულყოფაც დღემდე მიმდინარეობს და რამდენიმე ათულ წლებში, დღვანდელ ტექნიკასაც ისე გავიხსენებთ, როგორც ახლა "ლამპებიან" ტელევიზორს. 8 Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
მიშო Posted October 2, 2012 Share Posted October 2, 2012 ეს ხომ დაწერე უკვე? Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
NEIRON Posted October 2, 2012 Author Share Posted October 2, 2012 ეს ხომ დაწერე უკვე? ეს დავწერე მაგრამ მაგ დროს ჟურნალში სტატია გავიდა ვირუსებზე და ეს ხელმეორედ გავხსენი,რადგან ძველი წავშლე. Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
NEIRON Posted October 18, 2012 Author Share Posted October 18, 2012 როცა მოიცლით ეს სტატია ჰაი ტექ-ში გადაიტანეთ და მიკიშიც ვფიქრობ მისამატებელია Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
სოსო Posted October 19, 2012 Share Posted October 19, 2012 ეს სამი თემა გადმოვიტანე და მიკიში დავამატებ ეხლა 1 Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
NEIRON Posted October 19, 2012 Author Share Posted October 19, 2012 ეს სამი თემა გადმოვიტანე და მიკიში დავამატებ ეხლა გაიხარე სოსო! Quote Link to comment Share on other sites More sharing options...
Recommended Posts
Join the conversation
You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.