Çözünürlük Sistemleri
Çözünürlük Sistemleri NC-SFM başlangıçta konsolun sabit bir frekansta sabit bir genlik tarafından sürüldüğü genlik modülasyonu (AM) moduna dayanıyordu. Yüzeye yaklaşıldığında, uç yüzey etkileşimi konsol salınımlarının genliğinde ve fazında bir değişikliğe neden olarak ölçülebilir bir sinyal sağlar. Uygulamada, konsolun bu moddaki tepkisinin oldukça yavaş olduğu bulundu ve atomik çözünürlük çalışmalarında frekans modülasyonu (FM) modu ile değiştirildi. Ancak AM modu, hava ve sıvılarda yapılan "vuruş modu" çalışmalarında oldukça başarılı olmuştur. Genel olarak, en iyi çalışma modu, gereken çözünürlük ve sistemin kendisi tarafından belirlenir. SFM'deki gerçek atomik çözünürlük, yalnızca bu çalışmanın odak noktası olacak olan FM modunda elde edilmiştir. FM modu NC-SFM'de, özfrekansı f0 ve yay sabiti k olan bir konsol, bir geri besleme döngüsü aracılığıyla sabit bir A0 genliğinde salınımlarda tutulur. Konsol, kendinden tahrikli bir osilatör olarak düşünülebilir. Salınımların gerçek frekansı f0'a, konsolun kalite faktörü Q'ya ve tahrik uyartımı ile konsolun sapması arasındaki faz kaymasına θ bağlıdır. θ = π/2 için sistem f = f0'da salınır. Genel olarak, deneyler sırasında, sabit bir frekans değişimi ∆f elde etmek için uç-yüzey mesafesi değiştirilir ve elde edilen topografya haritası, yüzeyin görüntüsünü sağlar. Artık ∆f'deki değişimin görüntüleme sinyalini sağladığı sabit yükseklikte görüntü almak da mümkündür. Güvenilir görüntüleme için, deneysel kurulumun önemli olan bir yönü daha vardır: STM'de olduğu gibi, SFM deneylerinde normalde uç ve numune arasında bir sapma U uygulanır. Katkısız yarı iletken ve yalıtkan yüzeyler, özellikle yarılmış iyonik yüzeyler olmak üzere, hazırlandıktan sonra genellikle önemli lokalize yükler içerecektir. Bunlar, önemli uzun menzilli elektrostatik kuvvetlerin yanı sıra tarama sırasında uç yüzey kuvvetinde ani değişiklikler üretir. İletken yüzeyler için, uç ve yüzey arasındaki iş-fonksiyonu farkı, uzun menzilli bir kapasitif kuvvete katkıda bulunacaktır. Bu ek kuvvetler, kısa menzilli kuvvetlerin nispi katkısını azaltarak ve uç çarpma olasılığını artırarak taramayı daha zor hale getirir. Elektrostatik kuvvetlerin etkisinin azaltılması, yüzey üzerinde belirli bir noktada uygulanan önyargının bir fonksiyonu olarak ∆f'nin en aza indirilmesiyle elde edilebilir. Bu sürecin bir örneği görülebilir. Uç ve Yüzey Hazırlığı Her yüzey STM veya SFM'de yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenemez. Atomik çözünürlüğe ulaşmak için, çoğu durumda yüzey kapsamlı bir hazırlığa ihtiyaç duyar. Kontrollü döngülerde haftalar hatta aylar süren püskürtme (çoğunlukla Ar+ olmak üzere iyonlarla bombardıman) ve tavlama (yüzey kusurlarının düzeltildiği noktaya kadar ısıtma) nadir değildir. Yüzey hazırlama başlı başına sofistike bir sanattır ve başarılı görüntülemenin anahtarlarından biridir. İyon saçılması ve elektron kırınımı gibi k-uzayı yöntemlerinin aksine, SPM ile görüntülenmek için bir yüzeyin sıralanmasına gerek yoktur. Aslında, bir yüzeydeki tek safsızlıklar ve basamak kenarları, deneyciler tarafından görüntülerinin kalitesini kontrol etmek için sıklıkla kullanılır. Böyle bir safsızlık, çift uç gibi hiçbir bozucu etkinin olmadığı varsayılarak yalnızca tek bir yapı olarak görüntülenir. Uç, tüm SPM yöntemlerinde görüntülemenin en önemli parçasıdır. STM uçları genellikle saf bir metalden, bir metal alaşımından veya genellikle laboratuvarda metal telden üretilen 10-20 farklı malzeme katmanıyla kaplanmış bir metal tabandan yapılır. Bazı durumlarda, STM görüntüleme için ağır katkılı Si uçları da kullanılır. 1920x1080 çözünürlük iyimidir Spektral çözünürlük nedir Ekran çözünürlük 2K çözünürlük Radyometrik çözünürlük nedir Metre altı çözünürlük Mekansal çözünürlük 1280x720 çözünürlük SFM ölçümleri için benzer uçlar da kullanılabilse de, bu çok nadirdir. Bunun nedeni, bir ucun konsol tutuşunun SFM'deki kuvvet değişikliklerinin izlenmesinde çok önemli bir rol oynamasıdır: (i) birçok SFM gerçekleştirmesinde konsol sapmaları, konsolun arkasından yansıyan ışık algılanarak ölçülür; (ii) konsol yay sabiti, uç şekli ve uç keskinliği, görüntü oluşumunda çok önemli roller oynar. Bu nedenle standart konsollar gereklidir. Çoğu durumda bunlar, yarı iletken çiplerle hemen hemen aynı şekilde mikro fabrikasyon yoluyla silikondan üretilir. Bazı durumlarda uç, moleküllerin kontrollü adsorpsiyonu ile değiştirilir. STM'de bunun bir yüzeydeki moleküllerin görünen yüksekliğini etkilediği gösterilmiştir. Ucun tam geometrisi, uç yapısının alan-iyon mikroskobu ile bir taramadan önce ve sonra belirlendiği bazı olağanüstü STM ölçümleri dışında genellikle bilinmemektedir. Konuları daha da karmaşık hale getirmek için uç geometrisi, tekrarlanabilir taramalı tünelleme spektroskopisi (STS) ölçümleri için belirleyicidir; ne yazık ki, STS için en uygun ucun topografik ölçümler için uygun olmadığı gösterilmiştir, çünkü yeterince yüksek bir çözünürlük sağlamaz. SFM'de, apekste belirli orbital konfigürasyonlarla bile temiz silikon uçlar üretmek için bazı girişimlerde bulunulmuştur, ancak görüntüler henüz silikon yüzeyler dışında herhangi bir şey üzerinde üretilmemiştir: bu nedenle gerçek kontrol kanıtı eksiktir. Şu anda en yaygın olarak kabul edilen görüş, SPM uçlarının oldukça düşük eğriliğe sahip bir tabandan ve en baştaki konumda tek bir atom bulunan birkaç katmandan oluşan bir atomik uç kümesinden oluştuğudur. STM'de, tünel bağlantısındaki tüm akım bu "tepe noktası" atomu aracılığıyla taşınır; iletkenlik alanı sonuç olarak oldukça küçüktür ve birkaç ̊A2 aralığındadır. STM hassasiyetinin kaynağı budur, çünkü akımı çok küçük bir yüzey alanının elektronik ortamına karşı çok hassas hale getirir. Keskin uç apeksinin son birkaç atomunun yüzey atomlarıyla etkileşimindeki varyasyonlar da SFM görüntülerindeki görüntü kontrastını belirler. Bununla birlikte, atomik yapıya olan bu hassasiyet aynı zamanda STM ve SFM görüntülerinin yorumlanmasını bu kadar zorlaştıran özelliklerin de kaynağıdır çünkü uç apeksinin gerçek geometrisi ve kimyası, yüzey ile uç arasındaki vakum bariyerindeki iletkenliği etkiler ve aynı zamanda uç yüzey kuvvetleri genellikle belirlenemez. Cu(100) ve NaCl(100) gibi basit metal yüzeyler için bile bu, farklı taramalar için farklı deneysel sonuçlara yol açar. SPM deneylerinde belirleyici faktörler tam olarak bilinmediğinden, alaka düzeylerinin simülasyonlardan çıkarsanması gerekir. Simülasyonların sistematik bir şekilde yapılması gerekir, örneğin, adsorbatların model uçlarının elektronik yapısı üzerindeki etkisini inceleyerek ve bu adsorbatların STM taramaları üzerindeki etkisini modelleyerek yapılmalıdır. Deneysel olarak, zorluk, en azından dikkatli ölçümlerde, bir dizi taramayı kaydederek ve istatistiksel bir ortalama olarak yüzey dalgalanması gibi kesin ölçümleri sunarak aşılır.

Sistem Kavramları – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları

Sistem Kavramları

Otonom güç kaynağı sistemleri şu şekilde ayrılır:

− Pil depolamalı fotovoltaik sistemler ve
− Pil depolamalı ve ek güç jeneratörlü fotovoltaik sistemler (hibrit sistemler olarak adlandırılır).

Saf fotovoltaik sistemler, güneş radyasyonu nedeniyle yalnızca fotovoltaik tesisin sağladığı kadar enerji sağlayabilir. Yararlı enerji miktarları bu nedenle değişen mevsimler ve değişen hava koşulları nedeniyle dalgalanmalara tabidir. Hibrit sistemler, aksine, daha eşit bir enerji kaynağı sağlar.

Örneğin ev veya küçük tüketici beslemesi için uygulanan fotovoltaik sistemler, genellikle bir doğru akım barası ile birbirine bağlanan bir güneş jeneratörü, bir şarj kontrolörü ve bir enerji deposundan oluşur.

Çoğu durumda, bu tür sistemler doğrudan doğru akım tüketicilerini besler. Tipik olarak kamp ve eğlence için olduğu kadar motorlu araç kullanımı için de uygulanırlar; ayrıca, gelişmekte olan ve gelişmekte olan ülkelerin kırsal alanlarında temel güç kaynağı için güneş ev sistemleri uygulanmaktadır. Ancak, standart alternatif akım tüketicilerini beslemek için bir invertör ile sağlanan sistemler de vardır.

Hibrit sistemler, mevsim ve hava koşullarından bağımsız olarak büyük enerji miktarlarının güvenilir bir şekilde sağlanması gerektiğinde uygulanır. Bu özellikle Orta Avrupa gibi yaz ve kış ayları arasında yüksek radyasyon farkları olan enlemler için geçerlidir.

Bu amaçla zaman ve enerji açısından birbirini tamamlayan farklı güç jeneratörleri akuple edilir. En yaygın olarak uygulanan ek güç jeneratörü, bir jeneratör (Dizel jeneratör olarak adlandırılır) ile donatılmış bir Dizel motordur. Bu tür Dizel jeneratörler, yetersiz güneş radyasyonu veya aşırı güç talebi nedeniyle pilin şarj durumu çok düşük olduğunda açılır.

Dizel jeneratör, fosil enerji kaynağına dayalı olarak çalıştırılır. Bunun avantajı Dizel yakıtın kolaylıkla depolanabilmesidir. İlgili sistem konseptine göre aküler ya yeniden şarj edilebilir ya da Dizel jeneratörden doğrudan tüketicilere doğru akım sağlanabilir.

Bir motor jeneratörü (Dizel motorların yanı sıra (biyo-)gaz veya biyoyakıtla çalışan motorlar da kullanılabilir) ve fotovoltaik jeneratörün yanı sıra bir rüzgar enerjisi dönüştürücü içeren bir blok diyagram örneğini gösterir. Rüzgar enerjisi dönüştürücüleri ve güneş enerjisi sistemleri, mevsimsel ve hava durumuna bağlı dalgalanmalar açısından birçok yerde birbirini tamamlamaktadır.

Örneğin, Orta Avrupa’da rüzgar kaynakları sonbahar ve kış aylarında güneş radyasyonunu tamamlar. Ayrıca, uzun süreli kötü hava koşullarında, genellikle artan rüzgar kaynakları mevcuttur. Sadece talebin yüksek olduğu zamanlarda devreye giren motor jeneratörler, sistemin çalışması açısından ek esneklik sunar, daha sorunsuz çalışma ve dolayısıyla akünün daha uzun ömürlü olmasını sağlar.

Doğru akım (DC) jeneratörleri, bu tür güç kaynağı sistemlerinin DC barasına bağlanabilir veya invertörler aracılığıyla doğrudan alternatif akım AC barasına bağlanabilir. Örneğin hibrit sistemler için motor veya rüzgar jeneratörlerinin yanı sıra mini hidroelektrik santralleri ve hatta yakıt pilleri de uygulanabilir.


Enerji Çeşitleri
Enerji Nedir
YENİLENEBİLİR enerji kaynakları
iş, enerji ve güç
Mikroskobik enerji Nedir
Enerji Nedir fizik
Enerji formülü
Elektrik enerjisi


Dizel jeneratör işletimi yalnızca orta düzeyde verimlilik sağlarken (yıllık bazda ölçülen %15’in hemen hemen üzerinde) ve yüksek bakım gereksinimlerine sahipken, yakıt pilleri, özellikle kısmi yükte çalıştırıldıklarında düşük gürültü emisyonları, sıfır emisyonlu yerel, daha yüksek verimliliklerle karakterize edilir. ve neredeyse tüm nominal güçlerin mevcudiyeti; ancak yine de yüksek maliyetleri ve çok kısa ömürleri en büyük dezavantajlarıdır.

Gösterilen sistem tasarımları için tek yönlü veya çift yönlü bir invertör uygulanabilir. Önceki tasarımda motor jeneratörü, barayı bir invertör aracılığıyla besler; bununla pil yüklenir.

Gösterilen sistem düzenine göre yel değirmeni, yalnızca AC tüketicileri tarafından doğrudan kullanılan kadar güç sağlayabilir. Bunun yerine çift yönlü bir invertör kullanılırsa, yalnızca bir alternatif akım barası ile sağlanan tüm sistemler oluşturulabilir.

Bu koşullar altında motor jeneratörüne bağlı invertöre artık ihtiyaç yoktur. Ek olarak, pili yeniden şarj etmek için fazla güç kullanılabilir. Çift yönlü invertörlerin entegrasyonu, sadece bir alternatif akım barası olan ve doğru akım barası olmayan sistemlerin tasarımına da izin verir.

Bu tür sistemler için ayrıca aküler ve fotovoltaik jeneratörler, ayrı bir invertör (fotovoltaik sistem için tek yönlü, pil için çift yönlü) aracılığıyla doğrudan alternatif akım barasına bağlanır.

Doğru akım tarafındaki voltaj, esas olarak bağlı tüketicilerin elektrik gücü ve jeneratörlerden gelen güç kaynağı tarafından belirlenir. Ortaya çıkan akımlar sırasıyla kablolama ve özellikle gerekli doğru akım anahtarları ve sigortaları açısından gereksinimleri belirler.

Özellikle yüksek amper için, son bileşenler oldukça sofistike ve pahalıdır. Örneğin, doğru akım tarafında 100 A alternatif akım amperi ile beslenen sistemler için makul bir üst sınırı temsil eder.

Örnekler

Aşağıda, şu anda kullanımda olan otonom, şebekeden bağımsız fotovoltaik güç kaynağı sistemlerinin bazı tipik uygulaması tartışılmaktadır.

− Ev numarası aydınlatması. Birçok bilgi geceleri de okunaklı olmalıdır. Örneğin, acil kurtarma hizmetleri, polis ve acil yardım kuruluşları uzun süredir ışıklı sokak adları ve ev numarası panelleri talep ediyor. Bu amaçla fotovoltaik güçle sağlanan ev numarası aydınlatması geliştirilmiştir.

Gün boyunca üretilen enerji, bir NiCd veya kurşun-asit akümülatörde depolanır. Böyle bir sistem, dış kablo döşemek zorunda kalmadan ev numarasının binanın hemen hemen her noktasına eklenmesine olanak tanır. Ev numarası aydınlatması alacakaranlıkta otomatik olarak açılır ve ertesi sabah tekrar kapanır.

Akümülatörün tüm sıralı kontrolü ve yük durumu izlemesi elektronik olarak gerçekleştirilir, böylece sistem neredeyse bakım gerektirmez.

Aydınlatılan yüzey, toplam iç yansımaya dayalı ışık toplama kapasitesi ile gün boyunca mükemmel okunabilirlik sağlayan bir floresan toplayıcıdan oluşur. Işık yalnızca arka tarafa yazdırılan alanlarda yayılır (yani yalnızca sayılar aydınlatılır).

Işık yayan bir diyot, ışık kaynağı olarak hizmet eder. Bu tür aydınlatma sistemleri aynı zamanda geniş yüzeyli bilgi panoları için, sokak isim levhalarını aydınlatmak için ve aynı zamanda reklam amaçları için de uygundur.

Bir yanıt yazın