pdf

جدول ۳-۲. محاسبه داپلر واقعی از روی داپلرهای مبهم............................................. ۴۷
جدول ۳-۳. مقادیر بدست آمده از معادلات ۳-۶۱برای برد .................................70Km ۱۸
جدول ۳-۴. مقادیر بدست آمده از معادلات ۳-۶۱برای برد .................................20Km ۶۸
جدول۳-۵. مقایسه مدلهای مختلف TMSها از نظر سرعت و مقدار حافظه هایشان................. ۳۰۱
جدول۳-۶. حجم محاسبات برای یک بافر........................................................... ۴۰۱
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل ۱-۱. سیگنال دریافتی در مجاورت نویز......................................................... ۳
شکل۱-۲. آشکار ساز پوش............................................................................ ۸
شکل ۱-۳. پوش خروجی گیرنده برای تشریح آﮊیرهای غلط در اثر نویز............................ ۰۱
شکل ۱-۴. زمان متوسط بین آﮊیرهای غلط بر حسب سطح آستانه V وپهنای باند گیرنده.......... B ۱۱
شکل۱-۵. تابع چگالی احتمال برای نویز به تنهایی و سیگنال همراه با نویز.......................... ۴۱
شکل ۱-۶. احتمال آشکارسازی یک سیگنال سینوسی آغشته به نویز.................................. ۵۱
شکل۱-۷. تلفات جمع بندی بر حسب تعداد پالسها....................................................... ۸۱
شکل۱-۸. احتمال آشکار سازی بر حسب سیگنال به نویز واحتمال خطاﺀ .......................10−9 ۰۲
شکل۱-۹. سطح مقطع راداری کره ای به شعاع a و طول موج ................................... λ ۲۲
شکل۱-۰۱. نسبت سیگنال به نویز دریافتی بر حسب برد هدف........................................ ۳۲
شکل۱-۱۱. انعکاس با زمان حدود چند پریود وابهام در فاصله........................................ ۸۲
شکل۱-۲۱. مقدار نسبت سیگنال به نویزبر حسب برد هدف........................................... ۹۲
شکل ۲-۱. بلاک دیاگرام یک رادار پالسی ساده....................................................... ۲۳
شکل ۲-۲. قطار پالسهای ارسالی و دریافتی........................................................... ۲۳
شکل ۲-۳. توضیح فاصله مبهم........................................................................ ۴۳
شکل ۲-۴. تحلیل اهداف در راستای عمود و افق...................................................... ۵۳
شکل ۲-۵. .aدو هدف غیر قابل تفکیک .b دو هدف قابل تفکیک.................................... ۷۳
شکل ۲-۶. تاثیر هدف متحرک در جبهه موج همفاز ارسالی.......................................... ۹۳
شکل ۲-۷. شرح چگونگی فشردگی یک هدف متحرک برای یک پالس تنها........................... ۰۴
شکل ۲-۸. شرح چگونگی تاثیرات هدف متحرک بر روی پالسهای رادار............................. ۱۴
شکل ۲-۹. فرکانس دریافتی یک رادار مربوط به اهداف دور و نزدیک شونده.................... ....۳۴
شکل ۲-۰۱. نمایه سه هدف با سرعتهای برابر ولی سرعتهای شعاعی متفاوت......................... ۳۴
شکل ۲-۱۱. سرعت شعاعی متناسب است با زاویه هدف در راستاهای عمود وافق..................... ۴۴
شکل ۲-۲۱. خروجی حاصله از برنامه lprf_req.m برای سه مقدار از ........................... np ۷۴
شکل ۲-۳۱. نمودار نسبت سیگنال به نویز به ازاﺀ تعداد پالسهای همزمان............................. ۸۴
شکل ۲-۴۱. نمودار سیگنال به نویز بر حسب برد برای رادار ........................... HighPRF ۰۵
شکل ۲-۵۱. شمای پترن یک آنتن بسیار ساده شده..................................................... ۲۵
شکل ۲-۶۱. تلفات فروپاشی............................................................................ ۴۵
شکل ۳-۱. مقایسه فاصله هامونیکها در LPRF و ..........................................HPRF ۹۵
عنوان صفحه
شکل ۳-۲. مقایسه بین تعداد پاسهای دریافتی درLPRFو....................................HPRF ۰۶
شکل ۳-۳. نحوه تاثیر فیلترهای MTI بر روی کلاتر دریافتی....................................... ۳۶
شکل ۳-۴. بلاک دیاگرام یک رادار پالسی........................................................... ۵۶
شکل ۳-۵. نمودار توان بر حسب فرکانس برای قسمت های مختلف یک رادار...................... ۶۶
شکل ۳-۶. پاسخ فرکانسی سیگنال ارسالی با مد نظر قرار دادن ...............................PRF ۸۶
شکل ۳-۷. طیف فرکانسی سیگنالهای فرستاده شده و دریافتی و بانک فیلترها....................... ۹۶
شکل ۳-۸. رفع ابهام در برد......................................................................... ۱۷
شکل ۳-۹. برگشتیهای حاصل از PRF3 و PRF1 برای برد ..............................70Km ۲۸
شکل ۳-۰۱. نمایی از برگشتیها در خلال PRF1 برای برد .................................70Km ۲۸
شکل ۳-۱۱. مقاسیه پالسهای دریافتی در طول ارسال PRF برای برد .......................70Km ۳۸
شکل ۳-۲۱. پالسهای دریافتی در طول PRFهای ارسالی و نتیجه نهایی............................. ۴۸
شکل ۳-۳۱. برگشتیهای حاصل در خلال ارسال PRF1 برای برد ..........................20Km ۶۸
شکل ۳-۴۱. برگشتیها در خلالPRF1 و فاصله از آخرین پالس ارسالی در برد...............20Km ۷۸
شکل ۳-۵۱. مقاسیه پالسهای دریافتی در طول ارسال ...................................PRF1,2,3 ۷۸
شکل ۳-۶۱. پالسهای دریافتی در طول PRFهای ارسالی و نتیجه نهایی مقایسه پالسها................ ۸۸
شکل ۳-۷۱. نحوه استفاده از توان بالای ارسالی و دریافتی دریک رادار.....................MPRF ۰۹
شکل ۳-۸۱. بهبود سیگنال به نویز با کمک تعداد زیاد پالسهای دریافتی.............................. ۱۹
شکل ۳-۹۱. بهبود در پاسخ با استفاده از Integration به ازای۶ و ۲۱ بار تجمع.................. ۳۹
شکل ۳-۰۲. تاثیر جمع پذیری همفاز بر روی سیگنالهای برگشتی در۰۱ مرتبه جمع کردن........... ۴۹
شکل ۳-۱۲. افزایش SNR با تجمع همفاز و بهره کامل .................................................. ۵۹
شکل ۳-۲۲. کاهش اثر تجمع همفاز در اثر تغییر فاز سیگنالهای دریافتی...................................... ۶۹
شکل ۳-۳۲. ضریب بهبود آشکار سازی برحسب تعداد پالسها........................................ ۸۹
شکل ۳-۴۲. نمای یک رادار مولتی PRF با قابلیت جمع پذیری...................................... ۰۰۱
شکل ۳-۵۲. چگونگی ارتباط TMS با سیستم مولد ............................................PRF ۲۰۱
شکل ۳-۶۲. الگوریتم تعیین برد هدف برای یک رادار .....................................MPRF ۷۰۱
چکیده:
در رادارها پالسی، با بالا رفتن فرکانس تکرار پالس رادار، برد غیر مبهم کاهش می یابـد.
چنانکه در پروﮊه نیز دیده شد، با افزایش فرکانس تکرار پالس از 1KHz به 50KHz برد
غیر مبهم از 150Km به 3Km کاهش یافت ولی در عوض توانستیم اهدافی با سرعت تـا
750m/s را آشکارسازی کنیم. این در حالی است که به ازای فرکانس تکرار پالس اولیـه،
ما فقط قادر به آشکار سازی صحیح اهداف با سرعتهای تا 15m/s بودیم! همچنین توانستیم
با کم کردن τ، متناسب با افزایش PRF ، قدرت تفکیک را از 3000m به 60m برسـانیم که یک پارامتر مناسب برای آشکارسازی اهداف نزدیک به هم می باشد. همچنـین نشـان دادیم با بالا بردن فرکانس تکرار پالس و افزایش در تعداد پالسهای ارسالی و دریـافتی در
طول ارسال یک PRF ، در مقایسه با رادارهای LPRF مقدار بسیار زیادی توان حاصـل شد ، که با استفاده از روشی خاص ، از این پالسهای دریافتی برای بالا بردن نسبت سیگنال
به نویز تا 15dB وحتی بیشتر برای PRFهای بالاتر استفاده شد که ایـن امـر مـا را در آشکار سازی بهتر یاری خواهد داد. همچنین نشان دادیم که با تجمـع بـر روی پالسـهای
دریافتی در طول ارسال چند PRF می توان باز هم نسبت سیگنال به نویز را افـزایش داد.
و فرضا با توجه به زمان ارسال هر PRF اگر هدف ۰۳ برابر این زمان در پتـرن آنـتن
رادار ما قرار گیرد برای هر کدام از PRFها می توان تا 10dB نسبت سیگنال به نویز را افزایش داد. و در انتها بحث کلاترها که با بالا بردن فرکانس تکرار پالس می توان اثـرات
منفی آنها را بهبود بخشید، ولی با استفاده از چند PRF قادر خواهیم بود تا اثرات آنرا بـه حداقل برسانیم و از طرفی همانطور که نشان داده شد ، توانستیم برد واقعی هـدف را بـا
استفاده از PRF های مرتبط با هم از روی مقایسه دریافتیهایشان بدست آوریم.
I
مقدمه:
در این پروﮊه گردآوری و شبیه سازی روی رادارهای پالسی انجام شده است. رادارهـای پالسی خود به چند گونه تقسیم می شوند که یکی از مهمترین آن تقسیمات ، مربوط به میزان فرکانس تکرار پالس می باشد که به دو و یا سـه دسـته تقسـیم مـی شـوند. دسـته اول
LowPRF و دسته دوم Medium PRF و دسته سوم HighPRF ها. در حالت کلی و با در نظر گرفتن دسته اول و سوم ،در میابیم که هرکدام دارای مزایایی هسـتند. مهمتـرین مزیت رادارهای با فرکانس تکرار پالس کم ساده بودن طراحی و برد مبهم زیاد است. ولی در قبال این وضعیت ما دچار مشکلاتی در شناسایی فرکانس داپلر خواهیم بـود و ..... .
برای رادارهای با فرکانس تکرار پالس بالا در قبال برد مبهم کم ، ما به شناسایی بهتری از تغییر فرکانس داپلر دست خواهیم یافت . البته این سیستم پیچیده تر است. ولی با توجه بـه آنکه با بالا رفتن فرکانس تکرار پالس می توان چرخه کار را کاهش داد ، لذا پدیده اخفـاﺀ کمتر پیش می آید از طرف دیگر چنانکه در فصل دوم هم نشان داده شـده ، بیشـینه بـرد رادار با توان میانگین نسبت مستقیم دارد که سبب می شود به نسبت رادارهای LowPRF
، توان میانگین بیشتری در رادارهای HighPRF انتقال یابد و این خود سبب بـالا رفـتن نسبت سیگنال به نویز و برد آشکار سازی رادار می شود. اما برد مبهم کـم ایـن گونـه
رادارها این مزیت را از بین می برد. لذا می توان با ترکیب چند (Multi PRF) PRF که نزدیک به هم هستند و بر هم قابل قسمت نیز نمی باشند ، برد مبهم رادار را افزایش داد که این کار سبب پیچیده تر شدن هرچه بیشتر رادار می شود ولی در قبال این پیچیدگی ما هـم قادر به آشکارسازی هرچه بهتر فرکانس داپلر هستیم ، برد مبهم رادار زیاد مـی شـود و


نسبت سیگنال به نویز نیز افزایش می یابد و .... . مقایسه کامل بین رادارهای LowPRF
وHighPRF در فصل ۳ ارائه شده است.
II
فصل اول
بررسی معادله رادار:
مقدمه:
به طور کلی با استفاده از معادله رادار می توان حداکثر برد رادار را بدست آورد. حداکثر برد رادار بر حسب پارامترهای رادار به صورت زیر بدست می آید.
14 P GA σ Rmax  ۱-۱) e t 2 (4π) Smin
که در آن :
= Pt توان ارسالی بر حسب وات؛
= G بهره آنتن؛
= Ae سطح موثر آنتن بر حسب متر مربع؛
=σ سطح مقطع راداری هدف بر حسب متر مربع؛
= Smin حداقل توان سیگنال قابل آشکار سازی بر حسب وات؛
از پارامترهای فوق تمام گزینه ها به جز سطح مقطع راداری هدف ، تقریبا دراختیار طراح رادار است. معادله رادار نشان می دهد که برای بردهای زیاد ، توان ارسالی باید زیاد باشد
١
و انرﮊی تششع شده دریک شعاع باریک متمرکز باشد به معنی اینکه بهره آنتن زیاد باشد و گیرنده نسبت به سیگنالهای ضعیف حساس باشد.
در عمل برد محاسبه شده از یک چنین معادله ای شاید به نصف هم نرسد! علت آن است که پارامترها و تضعیفات بسیاری بر سر سیگنال منتشر شده قرار خواهند گرفت کـه مقـدار بسیاری از توان ارسالی را تلف خواهد کرد و ما در ادامه به این پارامترهاو پارامترهـای ارائه شده در فرمول فوق می پردازیم تا به یک مقدار توان مناسب بـرای ۰۵۱ کیلـومتر برای رادار موردنظر برسیم.
البته اگر تمام پارامترهای موثر در برد رادار معین بودند ، پیش بینی دقیـق از عملکـرد رادار امکان پذیر بود ولی در واقع اکثر این مقادیر دارای ماهیت آماری می باشند و ایـن کار را برای یک طراح رادار بسیار سخت می کند. پس به ناچار همیشه یک مصالحه بین آنچه که انسان می خواهد و آنچه عملا با کوشش معقول می توان بدست آورد لازم اسـت، که این مطلب به طور کامل در طول این فصل حس خواهد شد.
البته اطلاعات کامل و مفصل در مورد این عوامل خارج از محدوده این پروﮊه می باشد .
لذا ما به اندازه ای و نه عمیق بر بعضی از مهمترین این عوامل خـواهیم پرداخـت و در نهایت یک معادله را که شبیه به معادله ۱-۲ است ولی پارامترهای زیادی بـه آن اضـافه شده است را ارائه خواهیم کرد که با استفاده از آن فرمول می توان مقـدار نهـایی تـوان ارسالی برای برد مورد نظر را محاسبه کرد.
۱-۱) حداقل سیگنال قابل آشکار سازی:
توانایی گیرنده رادار برای آشکارسازی یک سیگنال برگشتی ضعیف ، توسط انرﮊی نـویز موجود در باند فرکانسی انرﮊی سیگنال محدود می شود. ضعیف ترین سیگنالی که گیرنـده
می تواند آشکار نماید ، حداقل سیگنال قابل آشکار سازی یا آسـتانه (Threshold) نامیـده
٢
می شود. تعیین مشخصه حداقل سیگنال قابل آشکار سازی معمولا به علت ماهیت آماری آن و بخاطر فقدان معیاری بسیار مشکل است.
آشکار سازی بر اساس ایجاد یک سطح آستانه در خروجی گیرنده اسـت. اگـر خروجـی گیرنده بیشتر ازآستانه باشد ، فرض می شود که سیگنال وجود دارد و در غیر این صورت سیگنال آشکار نشده نویز می باشد. به این روش آشکار سازی آستانه ای گویند. خروجـی یک رادار نمونه را برحسب زمان ، اگر به صورت شکل ۱-۱ در نظر بگیـریم ، پـوش سیگنال دارای تغییرات نامنظمی است که در اثر تصادفی بودن نویز حاصل می شود.

Square with Gaussian Noise Signal With Noise A C B Time
شکل ۱-۱) سیگنال دریافتی در مجاورت نویز
اگر در نقطه A در این شکل دامنه بزرگی داشته باشیم و این دامنه از پیکهـای نویزهـای مجاور بیشترباشد،می توان آنرا بر حسب دامنه آشکار ساخت.اگر سطح آشکار سـازی را بالا ببریم ممکن است احتمال آشکار سازی پایین بیاید کما اینکه در آینده نیز به این نتیجـه
خواهیم رسید. برای مثال اگر در نظر بگیرید که نقاط B وC نیز سیگنال ارسالی از یـک هدف واقعی باشند ، در این صورت ممکن است بالا بردن سطح آشکار سـازی مـانع از بدست آمدن اطلاعات درست شود و اگر سطح آشکار سازی را برای بالا بـردن احتمـال آشکارسازی پایین ببریم در این صورت احتمال خطا بالا می رود. یعنی ممکن است جـایی
٣
نویز بجای سیگنال واقعی آشکار سازی شود.انتخاب سطح آستانه مناسب یـک مصـالحه است که بستگی به این موضوع دارد که اهمیت یک اشتباه در هر یک از موارد (۱) یعنی از دست دادن یک هدف که وجود دارد و یا (۲) نشان دادن اشتباهی یک هدف که وجـود ندارد ، چقدر است.
فرض کنیم که پوش سیگنال شکل مورد نظر خروجی فیلتر تطبیق شده باشـد.یـک فیلتـر تطبیق شده به شکلی عمل می کند که نسبت پیک سیگنال خروجی بـه متوسـط نـویز را حداکثر کند. فیلتر تطبیق شده ایده ال عملا موجود نیست ولی می توان در عمل تا حـدودی سیستم را به آن نزدیک کرد.این چنین فیلتری برای راداری که پـالس مسـتطیل شـکل را
ارسال می کند ، دارای پهنای باند B است که برابر معکوس τ ، یا زمان ارسال سـیگنال در طول یک پریود ، می باشد. خروجی سیگنال از یک فیلتر تطبیقی دارای شـکل مـوج ورودی نمی باشد.
نسبت سیگنال به نویز لازم برای آشکارسازی مناسب، یکی از پارامترهای مهم اسـت کـه برای محاسبه حداقل سیگنال قابل آشکارسازی لازم است مشخص گردد.به طور کلی تصمیم گیری در این مورد بر اساس اندازه گیریهایی در خروجی ویدئو انجام می شود ، ولی ساده
تر است حداکثر نسبت توان سیگنال به نویز در خروجی تقویت کننده IF مـد نظـر قـرار گیرد.
۱-۲) نویز گیرنده:
چون نویز یکی از عوامل اصلی محدود کننده حساسیت گیرنده است ، لذا لازم اسـت بـه وسیله ای به صورت مقادیر کمی مورد بررسی قرار گیرد.نویز در واقـع یـک انـرﮊی الکترومغناطیسی ناخواسته است که با انرﮊی مورد نظر و خواسته ما کـه بـرای آشـکار
۴
سازی هدف استفاده می شود تداخل می نماید. نویز می تواند در قسمت آنتن گیرنده یـا در داخل خود گیرنده به خصوص زمان تقویت سیگنال ، با سیگنال اصلی ما جمـع شـود. در صورتی که اگر تمام المانهای هم به صورت ایده آل عمل می کردند باز هم مقداری نـویز در اثر حرکت حرارتی الکترونها در طبقات ورودی گیرنده ایجاد خواهد شدکه به آن نـویز حرارتی یا جانسون گویند. این گونه نویز به طور مستقیم با دما و پهنای باند گیرنده متناسب است. توان نویز حاصل شده توسط گیرنده با پهنای باندBn (بـر حسـب هرتـز) و درجـه
حرارت T (درجه کلوین) ایجاد می شود و برابر است با:
۱-۲) Availablethermal − Noise Power  kTBn
که در آن k ، ثابت بولتزمن است و اگر درجه حرارت را دمای محیط در نظر بگیریم یعنی همان ۰۹۲ درجه کلوین در این صورت مقدار kT برابر خواهد بود بـا . 4 ×10−21W / Hz
البته این مقدار با تغییر دما می تواند کم یا زیاد شود.
برای رادارهای سوپر هیترودین که دارای کاربرد بسیاری هستند ، پهنای باند گیرنده تقریبا
با پهنای باند طبقات فرکانس میانی IF برابر است. البته پهنای باند ۳ دسیبل یا نیم توان که توسط مهندسین الکترونیک استفاده می شود متفاوت است و از رابطه زیر بدست می آید:
2 df H ( f ) ∞∫ ۱-۳) −∞ Bn  2 H ( f ) در رابطه فوق وقتی که H(f) نرمالیزه شود، به طوری که حداکثر آن در مرکز باند برابر واحد گردد، پهنای باندBn پهنای باند نویز نامیده می شود که در واقع پهنای باند یک فیلتـر
مستطیلی معادل است. و پهنای باند فاصله بین دو نقطه است که پاسخ برابـر بـا ۷۰۷/۰
مقدار ماکزیمم در وسط باند شود. به طور کلی مشخصه بسیاری از گیرنده های رادارهای
۵
عملی به گونه ایست که پهنای باند ۳ دسیبل و نویز تفاوت قابل ملاحظه ای باهم ندارنـد و می توان پهنای باند ۳ دسیبل را به جای پهنای باند نویز به کار برد.
اگر حداقل سیگنال قابل آشکارسازیSmin برابر مقدارSi مربوط به حداقل سیگنال به نـویز
خروجی (S0 N0 )min در خروجی IF که برای آشکار سازی لازم اسـت باشـد، در ایـن

صورت :
S0 ۱-۴الف) Smin  kT0 Bn Fn min N0 که در این رابطه F0 عدد نویز مربوط به تقویت کننده می باشد و می توان آن را به شـکل
ساده زیر معرفی کرد : نسبت سیگنال به نویز ورودی تقویت کننده وبه نسبت سیگنال بـه نویز خروجی تقویت کننده.
Si
۱-۴ب)Fn  So Ni
No
با جایگذاری رابطه بالا در رابطه ۱-۲ معادله رادار را برای بیشترین برد آن بدست مـی آوریم وخواهیم داشت:
۱-۵) Pt GAσ R4 max  F (So ( (4π)2 kT B min No n n 0 البته به غیر از این پارامتر عوامل زیادی هستند که در کاهش نسبت سیگنال به نویز موثر خواهند بود که در انتهای فصل به مهمترین آنها اشاره می کنیم.
۶
۱-۳) نسبت سیگنال به نویز:
در این بخش نتایج تئوری آماری نویز برای بدست آوردن نسبت سیگنال به نـویز لازم در
خروجی تقویت کننده IF برای ایجاد یک احتمال آشکارسازی معین به کار گرفته می شـود به طوری که از یک احتمال خطای معین (احتمال آﮊیر غلط) تجاوز نکنیم. برای این کـار نسبت سیگنال به نویز خروجی در معادله ۱-۶ جایگزین می شود تا حداقل سـیگنال قابـل آشکار سازی بدست آید که بنوبه خود در معادله حداکثر برد رادار به کار می رود.
یک تقویت کننده IF با پهنای باند BIF را در نظر بگیرید که خروجی آن به یک آشکارساز
ثانویه و تقویت کننده ویدئویی با پهنای باند BV وصل شده است( همانند شکل ۱-۳). نقـش
آشکارساز و تقویت کننده ویدئو عبارتست از ایجاد یک آشکارساز پوش. این مدار فرکانس
حامل یا همان carrier را حذف کرده و پوش مدوله شده را عبور می دهد. برای استخراج پوش مدولاسیون پهنای ویدئو باید به اندازه ای پهن باشد که بتواند مولفه های فرکانس پائین ایجاد شده توسط آشکارساز ثانویه را عبور دهد ولی نباید آنقدر هم پهن باشد که مولفه های
نزدیک فرکانس IF راعبور دهد.به طور کلی پهنای باند BV بایستی بزرگتر از BIF باشد تا
کلیه مدولاسیونهای ویدئو را عبور دهد.
نویز ورودی به فیلتر IF به صورت گوسی وارد می شود که دارای تابع چگـالی احتمـال زیر است:
۱-۶) 2 υ 1 P(υ)  exp − 0 2ψ 2πψ0
که p(v)dv احتمال یافتن ولتاﮊ نویز v در فاصله v و v+dv ونماد ψ واریانس یـا مقـدار
متوسط مربع ولتاﮊ نویز است و مقدار متوسط v ، صفر در نظر گرفته شده است.
٧
اگر نویز گوسی از یک فیلتر IF با پهنای باند باریک عبور نماید ، چگالی احتمـال پـوش ولتاﮊ نویز خروجی توسط تابع رایس به صورت زیر داده می شود.
2 R R ۱-۷) P(R)  exp − ψ0 2ψ0 که R دامنه پوش خروجی IF است.احتمال اینکه پوش ولتاﮊ نویز بزرگتر از مقدار ولتـاﮊ آستانه VT باشد برابر است با:
2 R R ∞ Pr obability[VT  R  ∞]  ∫ ۱-۸) dR exp − 2ψ0 0 V ψ T V 2 ۱-۹) Pfa T exp − 2ψ0 وقتی پوش سیگنال بیشتر از ولتاﮊ آستانه گردد، آشکارسازی یک هدف طبق تعریف انجـام می شود.چون احتمال آﮊیر غلط عبارتست از احتمال اینکه نویز از آستانه بیشتر شود. لـذا معادله فوق احتمال آﮊیر خطا را بدست می آورد.

شکل۱-۲) آشکار ساز پوش
٨
فاصله زمانی متوسط بین نویزهایی که از آستانه بیشتر می شود را زمان آﮊیر غلط یا خطا گویند که با Tfa نشان داده می شود و از رابطه زیر بدست می آید:
Tfa  lim 1 N∑TK

N →∞ N k 1
که TK عبارتست از زمان بین عبورهای پوش نویز از آستانه VT وقتیکه ضریب زاویه عبور
مثبت باشد. احتمال آﮊیر غلط را می توان همچنین به صورت نسبت فاصله زمانی که پوش بالای آستانه است به کل زمانی که پوش می تواند بالای آستانه باشد تعریف کرد:

که tK و TK در شکل ۱-۳ تعریف شده اند . فاصله زمانی متوسط یک پالس نویز تقریبـا
برابر است با معکوس پهنای باند، که در این حالت آشکارسازی پوش برابر BIF اسـت. از
برابری دو معادله آخر می توان نتیجه گرفت که:
V 2 1 ۱-۰۱) T exp Tfa  2ψ0 BIF نمودار معادله ۱-۹ در شکل ۱-۴ بر حسب VT 2 2ψ0 به عنوان محور افقی رسم شده است.

برای مثال اگر پهنای باند IF برابر MHz ۱ باشد و زمان متوسط آﮊیر قابل تحمل برابـر
۵۱ دقیقه باشد در این صورت احتمال آﮊیر غلط برابر 1.11×10−9 می باشد وطبق معادلـه
بالا ولتاﮊ آستانه لازم برای این زمان آﮊیر غلط برابر با ۵۴/۶ برابر مقدار مـوثر ولتـاﮊ نویز است.
٩

شکل ۱-۳) پوش خروجی گیرنده برای تشریح آﮊیرهای غلط در اثر نویز
البته مشخصه زمان آﮊیرغلط قابل تحمل بستگی به نیازهای مصرف کننـده و البتـه نـوع کاربرد مورد نظر دارد. رابطه نمایی بین زمان آﮊیر غلط و سطح آستانه باعث می شود که زمان آﮊیر غلط نسبت به تغییرات و یا ناپایداری سطح آستانه حساس باشد. به این معنی که
اگر پهنای باند یک مگا هرتز باشد مقداری برابر 10log(VT 2 2ψ0 ) 12.95dB باعث ایجاد یک

زمان آﮊیر غلط متوسط ۶ دقیقه خواهد شد ولی اگر این مقدار به ۲۷/۴۱ دسی بـل برسـد زمان آﮊیر غلط برابر ۰۰۰۱ ساعت خواهد بود! یعنی افزایش ۷۷/۱ دسی بلی در سـطح آستانه باعث تغییرات زمانی برابر با توان پنج می شود!
این طبیعت نویز گوسی است ، بنابراین در عمل سطح آستانه ممکن است کمـی بیشـتر از مقدار محاسبه شده از رابطه ۱-۰۱ انتخاب گردد به طوری که ناپایـداریهایی کـه باعـث کاهش سطح آستانه در سطح پایین می گردد ، باعث تغییرات زیادی در آﮊیر غلط نشوند.
١٠

شکل ۱-۴) زمان متوسط بین آﮊیرهای غلط بر حسب سطح آستانه V و
پهنای باند گیرنده[1] B
اگر گیرنده برای مدت زمان کوتاهی خاموش گردد احتمال آﮊیر غلط به نسبت زمـانی کـه گیرنده خاموش است افزایش می یابد، البته به شرط آنکه متوسط آﮊیر غلط ثابت بماند.ولی در غالب موارد این موضوع اهمیتی ندارد زیرا تغییرات کم در احتمال آﮊیر غلـط باعـث ایجاد تغییرات کمتری در سطح آستانه می گردد ، چون معادله ۱-۰۱ حالت نمایی دارد.
تاکنون یک گیرنده با ورودی نویز تنها بحث شد.اکنون می خواهیم یک موج سینوسـی بـا
دامنه A همراه با نویز به ورودی فیلتر IF برسد. فرکانس سیگنال فـوق برابـر فرکـانس
میانی IF یعنی FIF می باشد. در این صورت خروجی آشکارساز پوش دارای یـک تـابع
چگالی احتمال به صورت زیر است:
١١
RA 2 A  2 R R ۱-۱۱) I0 − Ps (R)  exp 2ψ ψ0 ψ0 0 که در آن( I0 (Z تابع اصلاح شده بسل مرتبه صفر با متغیر Z می باشد. بـرای مقـدار Z
بسط مجانب( I0 (Z به صورت زیر است:
 1 e z I0 (Z ) ≈ ... 8Z 1  2πZ وقتی که سیگنال وجود نداشته باشد A=0 و رابطه ۱-۱۱ به شکل رابطه ۱-۷ یعنی تابع
چگالی احتمال برای نویز تنها ، خلاصه می شود. احتمال آنکه سیگنال تشخیص داده شـود برابر است با احتمال اینکه پوش R از ولتاﮊ آستانه معین VT بیشتر گردد. بنابراین احتمـال آشکار سازی Pd برابر است با:
RA 2 A  2 R R ∞ Pd  ∫ ۱-۲۱) dR I0 2ψ exp − ψ0 0 0 V ψ T انتگرال بالا با روش ساده قابل محاسبه نیست و باید تکنیکهای عددی با تقریبهای سریها به
کاربرده شود . یک تقریب سری در حالتی که R − A A  ،1 RA باشد، با صرف نظر 0 ψ کردن از یک سری پارامترهای اضافی به شرح زیر در می آید. ۱-۳۱)
١٢
که در آن تابع خطا به صورت زیر تعریف می گردد:
z 2 ∫e−u2 du erf (Z )  0 π
شکل ۱- ۵ یک تشریح ترسیمی از فرایند آشکارسازی آستانه را نشان می دهـد. در ایـن
شکل چگالی احتمال نویز به تنهایی و یک بار همراه با سیگنال با 0.5  3 A نشـان داده 0 ψ شده است. یک ولتاﮊ آستانه0.5  2.5 A نشان داده شده است ومنطقه هاشور خورده سـمت 0 ψ
راست سطح تریشلد زیر منحنی سیگنال همراه با نویز احتمال آشکار سازی را نشان مـی دهد و ناحیه دوبار هاشور خورده زیر منحنی نویز به تنهایی مشخص کننده احتمـال آﮊیـر غلط است. اگر ما مقدار سطح آستانه را بالا ببریم تا احتمال آﮊیر غلط کـم شـود ناچـار احتمال آشکار سازی نیز کم خواهد شد. معادله ۱-۳۱ را می توان برای رسم یـک دسـته منحنی در ارتباط با احتمال آشکار سازی نسبت به ولتاﮊ آستانه و نسبت به دامنـه سـیگنال سینوسی بکار برد.اگرچه طراح گیرنده ترجیح میدهد که با ولتاﮊ کار کنـد ، ولـی بـرای مهندسان رادار مناسبتر است که با توان کار کنند و روابط توانی را داشته باشند. لـذا بـا جایگذاری نسبت سیگنال به ولتاﮊ موثر نویز با رابطه زیر ، می توان معادله ۱-۳۱ را به روابط توانی تبدیل نمود:
2s 12  signal 12  signal amplitude  A 2 N noise rms noise 1 ψ 2 0
همچنین به جای 2ψ VT 2 مقدار آن 1P را از رابطه ۱-۹ قرار خواهیم داد. با استفاده از
0 fa

روابط بالا ، احتمال آشکار سازی بر حسب نسبت سیگنال به نویز با احتمال آﮊیر غلط بـه عنوان یک پارامتر در شکل ۱-۷ نشان داده شده است.
١٣

شکل۱-۵) تابع چگالی احتمال برای نویز به تنهایی و سیگنال همراه با نویز برای تشریح عملکرد آشکارسازی آستانه
هر دو مقدار زمان آﮊیر غلط و احتمال آشکار سازی با توجه به نیاز سیستم مشخص مـی گردند. طراح رادار احتمال آﮊیر غلط را محاسبه کرده و از منحنی ۱-۵ نسبت سیگنال به نویز لازم را برای آشکار سازی بدست می آورد. این مقدار نسبت سیگنال به نویزی است که در رابطه حداقل سیگنال آشکار سازی معادله ۱-۶ به کار می رود. البته ایـن مقـدار برای یک پالس رادار می باشد. مثلا برای زمان آﮊیر غلط معادل با۵۱ دقیقه و پهنای بانـد
۱ مگا هرتز است در این شرایط احتمال آﮊیر غلط برابر با 1.11×10−9 خواهد بود.
همچنین از شکل می توان در یافت که نسبت سیگنال به نویز ۱/۳۱ دسی بل برای احتمـال آشکار سازی ۵/۰ و ۷/۶۱ دسی بل برای احتمال آشکار سازی ۹/۰ لازم است.
۴١

شکل ۱-۶) احتمال آشکارسازی یک سیگنال سینوسی آغشته به نویز به نسبت توان سیگنال به نویز و احتمال آﮊیر غلط
چندین نکته مهم در شکل ۱-۶ قابل بیان است: در نگاه اول ممکن است به نظر برسد کـه نسبت سیگنال به نویز لازم برای آشکارسازی ، بیشتر از مقداری است که به طور مسـتقیم حس شده است و البته بیان شده.حتی برای آشکار سازی با احتمـال ۵/۰ ! ممکـن اسـت اظهار شود که مادامی که سیگنال از نویز بیشتر باشد آشکار سازی انجام می پذیرد. ایـن نوع استدلال زمانیکه احتمال آﮊیر غلط در نظر گرفته شود می تواند صحیح نباشد. مطلـب مهمی دیگری که در شکل ۱-۶ نشان داده شده است ، این است که یک تغییر ۴/۳ دسی بل به معنی اختلاف بین آشکارسازی قابل قبول ۹۹۹۹/۰ و مرز آشکار سـازی ۵/۰ اسـت!
۵١
همچنین نسبت سیگنال به نویز لازم برای آشکار سازی ، تابع حساسی از زمان آﮊیر غلـط نمی باشد.برای مثال یک رادار با عرض باند ۱ مگا هرتز احتیاج به نسبت سیگنال به نویز ۷/۴۱ دسی بل برای احتمال آشکارسازی ۹/۰ و زمان آﮊیر غلط ۵۱ دقیقه دارد. اگر زمان آﮊیر غلط به ۴۲ ساعت برسد ، نسبت سیگنال به نویز باید به ۴/۵۱ دسی بل برسد و برای زمان آﮊیر غلط معادل با یک سال ، احتیاج به نسبت سیگنال به نویز برابر با ۲/۶۱ دسـی بل می باشد.

جدول ۱-۱) نسبت سیگنال به نویز واحتمال آشکارسازی و احتمال خطاﺀ
۶١
۱-۴) جمع بندی پالسهای رادار:
رابطه بین نسبت سیگنال به نویز ، احتمال آشکارسازی و احتمال آﮊیر غلط کـه در شـکل ۱-۷ رسم شده است ، فقط برای یک تک پالس می باشد. در هر مرور رادار معمولا تعداد زیادی پالس از هدف معین بر می گردد که برای بهبود آشکار سازی می تواند به کار رود.
تعداد پالسهایی که از یک هدف نقطه ای در حین مرور آنتن در محـدوده پهنـای شـعاع تششعی آن بر می گردد از رابطه زیر بدست می آید:
۱-۴۱) θB f p  θB f p nB  6ωm θ&s که در آن:
=θB پهنای شعاع تششعی آنتن بر حسب درجه
= f p فرکانس تکرار پالس بر حسب هرتز
=θs سرعت مرور آنتن رادار بر حسب درجه بر ثانیه
= ωm سرعت مرور آنتن بر حسب دور بر دقیقه
فرایند جمع کردن کلیه پالسهای برگشتی از هـدف در یـک مـرور آنـتن بـرای بهبـود آشکارسازی را جمع بندی گویند. برای این کـار روشـهای گونـاگونی وجـود دارد کـه معمولترین آنها روش جمع بندی رادار نمایشگر با خصوصیات جمع بنـدی چشـم و مغـز اپراتور باشد. البته بحث در این قسمت ، مقدمتا در رابطه با جمع بندی عناصر الکترونیکی است که در آنها آشکارسازی به طور خودکار و بر اساس عبور از آستانه می باشد.
جمع بندی در سیستم رادار ممکن است قبل از دومین آشکار سازی یعنـی در قسـمت IF
انجام پذیرد ، که به آن همدوس گفته می شود یا بعد از آن در قسمت ویدئویی کـه بـه آن ناهمدوس گفته می شود. جمع بندی همدوس نیاز به حفظ فاز سیگنال برگشتی دارد تا بتواند
١٧
استفاده کامل را از فرآیند جمع کردن ممکن سازد. در جمع بندی ناهمدوس فاز سـیگنال از بین می رود و به طور کلی جمع بندی آسانتر است ولی راندمان پایین تری دارد.
اگر n پالس همه با نسبت سیگنال به نویز یکسان توسط یک جمع کننـده ایـده آل قبـل از
آشکارسازی جمع گردند، نسبت سیگنال به نویز حاصل دقیقا n برابر نسبت سیگنال به نویز
یک تک پالس خواهد بود. اگر همان n پالس با یک جمع کننده ایده آل پس از آشکار سازی
جمع شود، نسبت سیگنال به نویز حاصل کمتر از n برابر نسبت سیگنال به نویز یک تـک پالس خواهد بود. این افت راندمان در اثر عملکرد غیرخطی آشکار ساز دوم است، زیـرا در این فرایند مقداری از انرﮊی سیگنال به انرﮊی نویز تبدیل می شود.
مقایسه دو جمع بندی قبل و بعد از آشکاری را می توان چنین خلاصه کرد: اگرچـه جمـع بندی پس از آشکار سازی به اندازه جمع بندی پیش آشکارسازی کارایی ندارد ولی در عمل آن بسیار آسان تر است و لذا جمع بندی در عمل ترجیح داده می شود.

۱-۷) تلفات جمع بندی بر حسب تعداد پالسها
١٨
پارامتر متغیر n f در منحنی های شکل ۱-۷ عبارتست از عدد آﮊیر غلط که ایـن متغیـر
برابر معکوس احتمال آﮊیر غلط است. بعضی از مهندسین رادار ترجیح می دهند از احتمال و بعضی دیگر از عدد آﮊیر غلط استفاده کنند. به طور متوسط از هر n f تصمیم ، ممکـن
است در زمان آﮊیر غلط Tfa یک تصمیم غلط وجود داشته باشد. اگر τ پهنای پـالس وTp
زمان تناوب تکرار پالس و f p  1Tp فرکانس تکرار پالس باشد، در این صـورت تعـداد

تصمیمات n f در زمان Tfa برابر است با تعدادعرض پالسها در یک زمـان تنـاوب پـالس
ضربدر تعداد زمان تناوبهای پالس درf p ثانیه ضربدر زمان آﮊیر غلط. بنـابراین تعـداد
تصمیمات ممکن برابر است با n f  Tfa f pη  Tp /τ و B τ ≈ 1 است که B پهنـای بانـد است ، بنابراین عدد آﮊیر نویز برابر است با 1P n f  Tfa B  .معادله رادار با n پالس fa را می توان به شکل زیر نوشت: ۱-۵۱) Pt GAσ R4 max  ( F (S n N (4π)2 kT B n n 0
پارامترها در معادله فوق نظیر پارامترهای معادله ۱-۷ می باشند ، بجـز اینکـه نسـبت
سیگنال به نویز یکی از n پالس معادل است که با هم جمع شده اند تا احتمال آشکار سازی مورد لزوم برای یک احتمال آﮊیر غلط معین ایجاد نماید. برای استفاده از این نوع معادلـه
رادار بایستی یک سری منحنی نظیر منحنی های شکل ۱-۶ به ازاﺀ هر مقـدار n رسـم شود. البته با اینکه چنین منحنیهایی در دسترس هستند ولی نیازی به آنها نیست! و می توان از شکلهای ۱-۶ و ۱-۷ استفاده کرد . و در نهایت به معادله ۱-۶۱ دست یافت.
١٩
۱-۶۱) Pt GAσEi (n) R4 max  ( N F (S (4π)2 kT B 1 n n 0 مقدار)1 N (S از شکل ۱-۶ و مقدار(nEi (n از شکل ۱-۷ بدست می آید.
شکل ۱-۸) احتمال آشکار سازی بر حسب سیگنال به نویز واحتمال خطاﺀ10−9
۱-۵) سطح مقطع راداری اهداف:
در واقع تمام انرﮊی تابیده شده به هدف ، به سمت رادار بازتابیده نمی شود و بسته به نوع و اندازه هدف درصدی از آن بازتابیده مناسب خواهد شد. سطح مقطع راداری یک هـدف، سطحی فرضی است که هر مقدار توان به آن تابیده شود( به آن برسد) به طور مساوی در همه جهات پراکنده خواهد کرد وبه این شکل فقط درصدی از توان رسیده شده به هدف بـه رادار باز تابیده می شود. به عبارت دیگر:
۱-۷۱) 2 Er lim 4πR2 power reflected toward source / unit solid angle σ  Ei R→∞ incident power density / 4π ٢٠
که در آن:
= R فاصله بین هدف ورادار
= Er شدت میدان برگشتی از هدف روی رادار
= Ei شدت میدان تابشی به هدف
این رابطه معادل با رابطه برد رادار که در ابتدا ارائه شد می باشـد. بـرای بسـیاری از هدفهای راداری نظیر هواپیماها ، کشتیها ، سطح زمین وسطح مقطع راداری ضرورتا تابع ساده ای از سطح فیزیکی نیست و تنها می توان گفت هرچه اندازه هدف بزرگتر باشد سطح مقطع راداری آن نیز بزرگتر خواهد بود.
پراکندگی و پراش گونه های متفاوتی از یک فرایند فیزیکی یکسان هستند. وقتی که جسمی موج الکترومغناطیسی را پراکنده می کند، میدان پراکنده شده برابر تفاوت میـدان کـل در حضور جسم و میدانی که بدون حضور جسم وجود دارد ، تعریف میگردد. با فرض تغییر نکردن منابع ، از طرف دیگر میدان پراش عبارتست از میدان کل در حضور جسم. البتـه می توان با معادلات ماکسول و شرایط مرزی مناسب مقدار سطح مقطـع را بدسـت آورد ولی این شیوه برای اشکال هندسی بسیار ساده استفاده می شود و برای شکلهای پیچیده تـر همانند بدنه یک هواپیما و یا کشتی و .... کاربرد ندارد. در عمل برای محاسبه سطح مقطع اجسامی از این قبیل نمونه کوچک آنرا در اتاقهای خاصی قرار می دهند ومقدار باز تـابش تششع مغناطیسی آنرا محاسبه می کنند. سطح مقطع راداری یک کره ساده به عنوان تـابعی از محیط آن نسبت به طول موج 2πa λ در شکل ۱-۹ رسم شده است. ناحیه ای که انـدازه

کره نسبت به طول موج کوچک است را ناحیه رایلی گویند. ناحیه ای را که در آن ابعـاد کره نسبت به طول موج بزرگ باشد ناحیه نوری گویند. ناحیه بین این دو قسـمت را کـه سطح مقطع نسبت به فرکانس رزونانس دارد ناحیه رزونانس گویند. نمودارهـای شـکلهای
٢١
زیر بر اساس تابع "مای" که سطح مقطع یک کره را بر اساس قطر آن و همچنین فرکـانس
سیگنال رادار مشخص می کند ، نشان می دهد.
5 0 -5 dB- RCS -10 sphere Normalized -15 -20 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 -25 1 Sphere circumference in wavelengths 2 1.8 1.6 1.4 RCS 1.2 sphere 1 Normalized 0.8 0.6 0.4 0.2 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 1 Sphere circumference in wavelengths شکل ۱-۹) خروجیهای برنامه .rcs-sphere سطح مقطع راداری کره ای به شعاع a و طول موج λ
لذا با توجه به این توضیحات هیچ گاه راداری را نمی توان پیدا کرد کـه در فرکـانس ۲۲
گیگا هرتز کار کند ، چون در این فرکانس ذرات آب ودیگر ذرات معلق در هوا در اندازه
های بسیار بزرگتر در دید رادار خواهند بود و تمام انرﮊی تابیده شده را باز تاب می کننـد
٢٢
و لذا رادار همیشه در اشباع خواهد بود! البته پارامترهای دیگری هم وجود دارنـد کـه در سطح مقطع تاثیر گذار است مثل زاویه دید که فرضا برای یک لوله دراز و باریک بسته به زاویه دید می تواند تغییرات بسیاری داشته باشد. در زیر مقادیر نمونه برای سطح مقطـع راداری اهداف مختلف در یک فرکانس ماکروویو نشان داده شده است.

جدول ۱-۲) مثالی از سطح مقطعهای راداری در فرکانس ماکروویو
default RCS 100 RCS-rcsdelta1 RCS-rcsdelta2 80 60 40 dB- SNR 20 0 150 100 50 -200 Detection range - Km
شکل ۱-۰۱) خروجی برنامه .--ar_eq نسبت سیگنال به نویز دریافتی بر حسب برد هدف با توجه به مقدار سطح مقطع هدف
٢٣
۱-۶) پارامترهای آنتن:
تقریبا تمام آنتنها از انتهای سمتگرا برای گیرنده وفرستنده استفاده مـی کننـد. در حالـت فرستندگی ، آنتن سمتگرا انرﮊی را به شعاع باریک ارسال می کند تا تمرکـز انـرﮊی در
محدوده هدف را افزایش دهد. بهره آنتن G معیاری برای اندازه گیری توان تششعی یـک آنتن سمت گرا در یک جهت خاص نسبت به توان ایجاد شده در همان جهت توسط یک آنتن بدون سمت گرایی با راندمان صد در صد است . به طور دقیق تر ، بهره توان یک آنتن در حالت فرستندگی برابر است با:
۱-۸۱)
توجه شود که بهره آنتن تابعی از جهت می باشد. اگر بهره در جهاتی بزرگتر از واحد باشد ، لزوما در جهاتی دیگر باید کمتر از یک گردد. اصل اولیه انتنها اصل هم پاسخی است که می گوید:خصوصیت آنتنها در حالت فرستندگی با گیرندگی کاملا یکسان می باشند.
اشکال شعاع آنتنهایی که اغلب در رادارها استفاده می شود مدادی یا بادبزنی است. پتـرن مدادی دارای تقارن محوری یا لااقل نزدیک به محوری می باشد. پهنای پترن یک انتن بـا شعاع مدادی می تواند در حدود یا کمتر از چند درجه باشد وعموما در مـواردی کـاربرد دارند که دقت اندازه گیری در فضا برای ما مهم باشد.اگرچه در صورت نیاز با یک شعاع باریک می توان یک قطاع بزرگ و یا حتی یک نیمکره را مرور کرد، ولی اغلب این کار در عمل مورد نظر نیست. معمولا نیازهای عملی بر حداکثر زمان مرور ، محدودیتهایی را ایجاد می کند به طوری که رادار روی هر سلول تقسیم شده صفحه نمایشگر نمـی توانـد زمان زیادی بایستد. این موضوع خصوصا اگر سلول های تفکیک که باید جسـتجو شـوند زیاد باشند، بیشتر مسئله ساز می شود. لذا می توان با جایگزینی یک آنتن با پترن بادبزنی که در آن یک بعد وسیع ودیگر بعد بسیار باریک است ، زمان اسکن فضای مورد نظر را
۴٢
کاهش داد. در واقع بسیاری از رادارهای زمینی دور برد از یک شعاع بـادبزنی کـه در صفحه افق باریک ولی در راستای عمود پهن هستند برای آشکارسازی اهداف با سـرعت اسکن بالا بکار گرفته می شوند. سرعت اسکن یک پارامتر مصلحتی بین سرعت داده ها و قدرت آشکار سازی اهداف ضعیف است . فرضا سرعت مرور برای رادارهای دیده بـان عملی بین ۱ تا ۰۶ دور در دقیقه می باشد ولی این مقدار برای رادارهای تجسـس هـوایی دور برد ۵ تا ۶ دور در دقیقه می باشد. پوشش یک شعاع بادبزنی ساده برای دیدن هدفهای با ارتفاع زیاد و نزدیک انتن معمولا کافی نیست. چون در این حالت آنتن انرﮊی کمـی را در این جهت منتشر می کند. ولی ، می توان پرتو را اصلاح نموده به طوری که انـرﮊی بیشتری در زوایای بزرگتر منتشر کند. یک روش برای دست یابی به چنین هدفی ، به کار گیری یک پترن بادبزنی با شکل مناسب ، و با مربع کسکانت زاویه عمودی می باشـد. در آنتن مربع کسکانتی ، بهره به صورت تابعی از زاوِه عمودی به صـورت زیـر داده مـی
شود: ۱-۹۱) 0  φ  φm φ csc2 (φ) 0 ) G(φ)  G(φ 0 ) csc2 (φ که(G(φ بهره آنتن نسبت به زاویه عمودی φ می باشد.خاصیت مهم آنتنهای مربع کسـکانت
این است که توان برگشتی از یک هدف با مقطع ثابت Pr در ارتفـاع ثابـت h مسـتقل از
فاصله هدف تا رادار R می گردد. با جایگذاری بهره آنتن مربع کسکانتی در معادله سـاده رادار می توان نوشت:
2 K csc4 (φ) K1 ) csc4 (φ)λ2σ 0 P G 2 (φ Pr  ۱-۰۲)  t h4 R4 (4π)3 csc4 (φ0 )R4 کهK1 مقدار ثابتی است. اگر ارتفاع نیز ثابت فرض شود، چون cscφ  R h ثابت می باشد،

و نیزK2 نیز مقدار ثابتی خواهد بود. در عمل ، توان دریافتی توسط گیرنده از یک آنـتن
مربع کسکانتی واقعا مستقل از فاصله نمی باشد. سطح مقطع با زاویه دید تغییر می کند، و
۵٢
عوامل دیگری همچون نا همواری زمین و.... می توان علل این تغییر باشند.در فصل بعد نکات بیشتری از آنتنهای رادار بخصوص برای کاربرد مورد نظر ما ارائه خواهد شد.
۱-۷) توان فرستنده:
توان Pt در معادله ۱-۷ توسط مهندسین رادار به عنوان توان پیک نامیده می شود. تـوان
پیک پالسی در معادله رادار با توان پیک لحظه ای یک موج سینوسی تفـاوت دارد. ایـن توان عبارتست از توان متوسط در یک تناوب فرکانس حامل که در حداکثر پالس توان اتفاق می افتد. توان پیک به طور کلی معمولا نصف توان لحظه ای است. اغلب توان متوسط که باPav نشان داده می شوددر رادار مد نظر است ، که عبارتست از توان متوسط فرستنده در
یک دوره تناوب تکرار پالس. اگر موج ارسالی قطاری از پالسهای ارسالی با پهنـای τ و
دوره تناوب تکرار پالسی برابر با Tp  1 f p باشد ، در این صورت رابطه توان متوسط با

توان حداکثر به صورت زیر در خواهد آمد:
۱-۱۲) Ptτfp Ptτ Pav  Tp نسبت τ fp را نسبت زمانی یا چرخه کار گویند. مقدار نمونه نسبت زمـانی بـرای یـک
رادار پالسی به منظور آشکارسازی یک هواپیما ۱۰۰/۰ می باشد. در صورتی کـه یـک
رادار CW که به طور پیوسته سیگنال ارسال می کند نسبت زمانی واحد است. با نوشـتن معادله رادار برحسب توان متوسط بجای توان پیک رابطه زیر به دست می آید:
۱-۲۲) Pav GAσnEi (n) R4max  p f 1 ( N τ)(S (4π)2 kT F (B n 0 n
پهنای باند و عرض پالس با یکدیگر به کار می روند زیرا معمولا حاصلضرب ایـن دو در بیشتر کاربردهای رادار پالسی برابر واحد است . در صورتی که شکل پالسها مستطیلی
۶٢
نباشد مناسبتر است که معادله بر حسب انرﮊی موجود در شکل موج ارسالی نوشته شود:
۱-۳۲) Eτ GAσnEi (n) R4max  Pav  Eτ ( N τ)(S (4π)2 kT F (B f p 1 n 0 n
که در آن Eτ  Pav f p می باشد. در این فرم ، فاصله به طور مشخص و جداگانه بـه طـول

موج و فرکانس تکرار پالس بستگی ندارد. پارامترهای مهم موثر برد رادار عبارتند از کل
انرﮊی فرستنده nEτ ، بهره آنتن فرستندگی G ، سـطح مـوثر گیرنـدهAe و عـدد نـویز
گیرنده. Fn فرکانس تکرار پالس در درجه اول توسط حداکثر فاصله که در آن انتظار هدف
وجود دارد تعیین می شود. اگر prf خیلی زیاد گردد احتمال دریافت انعکاسهای ناشـی از انتقال غلط پالسها افزایش می یابد. سیگنالهای برگشتی پس از یـک زمـان بـیش از دوره تناوب تکرار پالسها را انعکاسهای با زمان محدود چند پریود گویند و می توانند سبب خطا
یا سردرگمی در اندازه گیری برد شود.سه هدف A و B وC را مطابق شـکل ۱-۱۱ در
نظر بگیرید. هدف A در ناحیه حداکثر فاصله بدون ابهـام رادار ، هـدف B در فاصـله
بزرگتر از حداکثر فاصله بدون ابهام و هدف C در فاصله بین دو برابر تا سه برابر حداکثر فاصله بدون ابهام قرار دارند. ظهور ۳ هدف روی یک اسکوﭖ در شکل ۱-۱۱ب نشـان
داده شده است. انعکاسهای با زمان حدود چند پریود روی اسکوﭖ-A از انعکاسهای صحیح هدف که واقعا در حداکثر فاصل بدون ابهام قرار دارند قابل تشخیص نمـی باشـند. فقـط
فواصل اندازه گیری شده برای هدف A صحیح است و بـرای هـدفهای B و C صـحیح نیست. یک راه برای تشخیص انعکاسهای با زمان حدود پریود از برگشتهای بدون ابهـام ،
استفاده از یک فرکانس تکرار پالس prf متغیر می باشد.
٢٧

شکل۱-۱۱) انعکاس با زمان حدود چند پریود که باعث افزایش ابهام در فاصله می شود
سیگنال برگشتی از یک هدف در فاصله بدون ابهام روی اسکوﭖ A در هر مـورد بـدون
توجه به مدوله شدن prf در یک محل ظاهر می شوند ، و این در حالی است که برگشـتی از هدف با زمان حدود چند پریود مطابق شکل ۱-۱۱ج در یک زمان محدود گسترده می
شود. Prf را می توان به صورت پیوسته بین دو حد معین و یا به صورت گسسته بین چند مقدار معین تغییر داد. تعداد فرکانسهای تکرار پالس مجزا ، بستگی به درجه هـدفهای بـا زمان حدود چند پریود دارد. برای مثال هدفهای با زمان برگشت مضاعف فقط نیاز بـه دو
فرکانس تکرار مجزا دارند.به جای مدوله کردن prf ، به روشهای دیگری از جمله تغییـر دامنه ، عرض ، فرکانس و فاز و .... می توان پرداخت. سیگنال برگشتی با زمان حـدود چند پریود را می توان تشخیص داد. معمولا این روشها در عمل به مقدار لازم موفق نیستند لذا کاربرد چندانی ندارند. یکی از محدودیتهای اساسی ، رویهم افتادگی هدفهای نزدیک بـه هم می باشند ، یعنی هدفهای قوی زمینه ( زمین و کوه های اطراف) می تواند بـه قـدری بزرگ باشند که هدفهای کوچکتر و مورد نظر مارا مخفی کنند. همچنین زمان لازم بـرای
٢٨
پردازش سیگنال برای رفع ابهامات بیشتر می شود.به طورکلی و تئوری ، ابهامات را مـی توان با مشاهده تغییرات سیگنال برگشتی بر حسب زمان ( فاصله) بر طرف نمود. لیکن این دو روش همواره عملی نیست بدلایل زیادی چون دامنه سیگنال برگشتی به غیر از تغییـر
فاصله می تواند تغییر کند. در عوض ابهامات فاصله در یک رادار با چند prf را می توان با استفاده از تئوری باقیمانده چینی یا روشهای عددی محاسباتی دیگر مرتفع نمود وفاصـله واقعی را بدست آورد.مطالب ارائه شده در این فصل ، مقدمه ای بود کوچک بـر رادار و پارامترهای آن ، برای آنکه دانشجویی که اطلاعات کاملی در مورد سیستمهای رادار ندارد در هنگام مواجه با مطالب فصل ۲ و بخصـوص ۳ دچـار سـردرگمی نشـود. برنامـه
--ar_eq همچنین می تواند نسبت سیگنال به نویز را بر حسب برد هدف برای ما آشکار سازد. شکل زیر نمونه ای از خروجی این برنامه است ، که به ازای سه مقدار متفاوت از توان لحظه ای ورودی و همچنین سایر پارامترهای رادار از قبیل بهره آنتن و ... ، مقادیر
نسبت سیگنال به نویز را در رنجهای متفاوت تا 150Km نشان می دهد. خروجیهای ایـن
برنامه برای راداری با توان لحظه ای 1.5MWatt و 0.1 و 0.01 آن بدست آمده است.
default power 100 .ptpercent1*pt ptpercent2*pt 80 60 40 dB- SNR 20 0 150 100 50 -200 Detection range - Km
شکل ۱-۲۱) خروجی برنامه .--ar_eq مقدار نسبت سیگنال به نویز بر حسب برد هدف به ازای ۳ مقدار از توان ورودی
٢٩
فصل دوم
مشخصات رادار پالسی:
مقدمه:
رادارهای پالسی که در این پروﮊه به آنها پرداخته می شود دارای ۲مد هستند، مد فرستندگی
مدگیرندگی. در مد فرستندگی رادار فقط امواج الکترومغناطیسی را ارسال مـی کنـد و قسمت گیرندگی به طور کامل از کار می افتد و در مد گیرندگی رادار در حـال دریافـت امواج الکترومغناطیسی است که قبلا به هدف ارسال شده و بازتابش یافته اند. این عملکـرد دارای یک حسن بزرگ و یک عیب است که می توان آنرا تا حدودی رفع کرد. به طـور کلی در رادار های CW که به طور بیوسته در حال ارسال و دریافـت هسـتند ، مسـئله ایزولاسیون بین آنتن فرستنده و گیرنده بحث بسیار مهمی است و تلاش مهندسان رادار بـر آن است که این ایزولاسیون را تا حد امکان بالا ببرند. در رادارهای پالسی چون فرسـتنده در حال کار گیرنده خاموش است و بلعکس ، لذا این ایزولیشن برابر است با بینهایت! امـا یک عیب نسبتا بزرگی که در رادارهای پالسی موجود است آنست که اگر سیگنال برگشتی از هدف در مد فرستندگی رادار به رادار برسد ، کل سیگنال از بـین مـی رود و هـدف آشکار نخواهد شد. در شرایط دیگر ممکن است که قسمتی از سیگنال دریافتی دریافت شود
قسمت دیگر بدلیل عوض شدن مد رادار از گیرندگی به فرستندگی از دست برود . که در
٣٠
این صورت چگالی توان سیگنال دریافتی کاهش می یابد و احتمال آشکارسازی هدف نیـز
کم خواهد شد. در این قسمت می توان با بالا بردن PRF رادارهای پالسـی و کـم کـردن ضریب کار آنها این احتمال را به حداقل کاهش داد.
۲-۱) برد:
شکل ۲-۱ بلوک دیاگرام رادار پالسی را نشان می دهد. کنترل کننده زمان ، سـیگنالهای زمانی همزمان مورد نیاز سرتاسر سیستم را تولید می کند. یک سیگنال مدوله شده در دامنه تولید می شود و به وسیله بلاک مدوله کننده فرستنده به آنتن فرستاده می شود. سوئیچ کردن
آنتن بین حالتهای فرستندگی و گیرندگی توسط Duplexer انجام می شود.Duplexer سبب می شود که آنتن بتواند به عنوان فرستنده و گیرنده مورد استفاده قـرار گیـرد. در طـول
فرستندگی Duplexer انرﮊی الکترومغناطیسی را به طور مستقِم به سمت آنتن هدایت مـی
کند . متناوبا در زمان گیرندگی Duplexer انرﮊی منعکس شده از هدف را که توسط آنتن دریافت می شود به سمت گیرنده انتقال می دهد. گیرنده رادار سیگنال دریـافتی را تقویـت کرده و آنرا برای پردازش آماده می سازد. استخراج اطلاعات هدف توسط بلاک پردازشگر
سیگنال صورت می پذیرد. فاصله هدف ،R، توسط اندازه گیری تاخیر زمـانی سـیگنال و ، محاسبه می شود. یک پالس از سمت رادار به سمت هدف فرستاده می شود و برمی گردد. اگر موج الکترومغناطیسـی بـا سـرعت نـور در هـوا منتشـر شـود ، یعنـی
s 8 m c  3×10 ، پس خواهیم داشت: ۲-۱) c∆t R  2
که R بر حسب متر است و بر حسب ثانیه و ضریب 0.5 یا همان 2 در مخرج به دلیل آن است که موج مسیر بین رادار تا هدف را دو بار طی کرده است ، یک بار هنگام تابش
٣١
از رادار تا هدف رفته است و بار دیگر هنگام باز تابش از هدف به سمت رادار آن مسـیر را طی می کند.

شکل ۲-۱) بلاک دیاگرام یک رادار پالسی ساده معمولا رادارهای پالسی یک قطار از پالسها را همانگونه که در شکل ۱-۲ نشان داده شده
است به سمت هدف می فرستند و سپس دریافت خواهند کرد.T مدت زمان تکـرار پـالس
است و τ پهنای پالس می باشد. IPP یا همان مدت تکرار پالس به PRI اشاره مـی کنـد.

معکوس PRI ، PRF است که توسط نشان داده می شود. ۲-۲) 1  1 fr  T PRI
شکل ۲-۲) قطار پالسهای ارسالی و دریافتی
در طول هر PRI رادار فقط به مدت τ انرﮊی الکترومغناطیسی ساطع می کند و در طول
بقیه PRI منتظر امواج دریافتی از هدف می شود.
٣٢
ضریب dt که Duty cycle فرستندگی رادار است با نسبت d  τ T مشخص می شـود.

توسط انرﮊی فرستاده شده متوسط رادار که باPav مشخص می شود از فرمول زیر بدسـت
می آید:
۲-۳)Pav  Pt ×dt
که Pt نشان دهنده مقدار ماکزیمم توان انتشار یافته توسط رادار می باشد. و انرﮊی پالسـی
برابر با :
EP  Ptτ  pavT  Pav fr

برد متناظر با تاخیر زمانی T به عنوان برد غیر مبهم رادار معرفی می شود. و باRu نشان
داده می شود. نمونه ای راکه در شکل ۱-۳ نشان داده شـده اسـت را در نظـر بگیـریم
برگشتی 1 نشان دهنده برگشتی رادار از هدفی در فاصله 2R1  c∆t است که حاصـله از
پالس 1 است. در برگشتی 2 می تواند نشان دهنده برگشتی رادار حاصل از فرستاده شـدن
پالس 2 باشد و یا اگر هدف فاصله اش از رادار بسیار زیاد باشد امکان دارد که برگشتی از
پالس شماره 1 باشد که در این صورت احتمال خطا وجود دارد.
۲-۴) c(T  ∆t) R2  or c∆t R2  2 2 به روشنی فاصله غیر مبهم با برگشتی 2 مرتبط است. بنابراین زمانی که پالسـی فرسـتاده می شود، یک مدت زمان کافی منتظر بماند. آنقدر که پالس مـنعکس شـده از هـدف در بیشترین برد ، قبل از آنکه پالس بعدی فرستاده شود دریافت شود. نتیجه آنکه ماکزیمم بـرد
غیر مبهم با نصف PRI مرتبط است:
۲-۵) c  T Ru  c 2 fr 2 ٣٣

شکل ۲-۳) توضیح فاصله مبهم
برای مثال اگر یک رادار هوایی را در نظر بگیریم که رادار توان پیـک اسـت و از دو
PRF استفاده می کند ، . fr1 10KHz, fr 2  30KHz پهنای پالس مورد نیاز برای هرکدام
از PRFها دارای توان متوسط برابر با هم و مقدار 1500Watts باشند در ایـن صـورت انرﮊی برای هر مورد برابر است با:
dt  10 ×1500103  0.15

به طور دقیق خواهیم داشت.
1 0.1ms T1  3 10 ×10 1 0.0333ms T  3 10 30 × 2 در نتیجه پهنای نهایی برای هر پالس برابر است با:
τ1  0.15 ×T1 15s τ1  0.15 ×T2  5s
−6 4 0.15joules 10 15 × × 10 p1  Ptτ1  E ×5×10−60.05joules 104 Pτ 2 p2 E t ۴٣
۲-۲) میزان تفکیک پذیری:
تفکیک برد ( ( range resolution که با نشان داده می شود، یـک پـارامتر رادار است که بیان کننده تواننایی آشکارسازی اهدافی است که در نزدیکی هم قرار دارند. معمولا سیستمهای راداری برای کار کردن در یک محدوده حداقل و حداکثر ( ( Rmax , Rmin طراحی
می شوند. محدوده بین این حداقل و حداکثر به m قسمت تقسیم می شوند. که هر کدام آنهـا دارای یک پهنای می باشند:
۲-۶) Rmax − Rmin M  ∆R در اینصورت اهداف با رنجهای حداقل تفکیک می شوند و این امر سبب می شود که کاملا از هم قابل شناسایی باشند. این امر در شکل ۱-۸ نشان داده شده است .

شکل ۲-۴) تحلیل اهداف در راستای عمود و افق
اهدافی که در داخل یک محدوده تشخیص برد قرار دارند را می توان بـا بکـارگیری تکنیکهای پردازش سیگنال در راستای عمود از هم شناسایی شوند.
۵٣
دو هدف که در فواصلR1 وR2 قرار دارند. در نظر بگیرید. در این صورت تاخیر زمانی
متناظر با هر کدام از این اهداف برابر سیگنال برگشتی برابر است باt1 و. t2 را باید
به عنوان تفاوت برد میان دو هدف در نظر گرفت که در این صورت داریم:
۲-۷) δ . t c t2 −t1 ∆R  R2 − R1  c 2 2 حالت سوال زیر را مطرح می کنیم و به آن پاسخ می دهیم . کمترین فاصله زمانی کـه
می توان هدف شماره 1 را در فاصلهR1 و هدف شماره 2 را در فاصلهR2 از هم تشخیص
داد چه مقداری است؟ به بیان دیگر کمترین مقدار چه مقداری است؟
در ابتدا فرض کنید ، که دو هدف با cτ 4 از همدیگر تفکیک می شوند که τ پهنای پالس

می باشد. در این شرایط وقتی لبه عقبی پالس به هدف 2 برخورد کند ، لبه جلـویی پـالس مسافت Cτ را به سمت رادار بازگشته است. وپالس برگشتی ممکن که بـا سـایر امـواج
برگشتی از اهداف دیگر ترکیب شود. همانطور که در شکل ۱-۹.a نشان داده شده اسـت.
به هر حال اگر دو هدف به اندازه cτ 2 با هم فاصله داشته باشند. هنگامی که عقبی پـالس

برگشتی از هدف اول به رادار رسید لبه جلویی پالس برگشتی از هدف دوم هم به رادار می
رسد. در نتیجه دو پالس برگشتی همانند شکل ۱-۹.b نشان داده خواهد شد بنـابراین
باید بزرگتر و یا برابر با cτ 2 باشد. و چون پهنای باند رادار که B نشان داده می شـود

برابر است با 1 پس: τ ۲-۸) c  cτ ∆R  2B 2
معمولا طراحان رادار همانند استفاده کنندگان آن در پی کاهش این فاصله هستند به منظـور افزایش عملکرد رادار می باشند. همانطور که در شکل ۱-۸ توصیه شد، به منظور رسیدن
۶٣
به یک تفکیک برد مناسب باید پهنای پالس را کاهش دهیم و این بدین معنی است که توان متوسط انتشار یافته نیز کاهش یافته است و برعکس پهنای باند افزایش.
برای رسیدن به درجه تفکیک پذیری مناسب برای آنکه توان متوسـط انتشـار در سـطح مناسب نگه داشته شود ، می توان از تفکیک فشردگی پالس استفاده کرد.

شکل ۲-۵) .aدو هدف غیر قابل تفکیک .b دو هدف قابل تفکیک
می توان مثالی در زمینه ارائه داد تا درک بهتری از قضیه داشت. یک رادار را بـا بـرد
مبهم 100Km در نظر بگیرید که دارای پهنای باند 0.5MHz اسـت. مقـادیر PRF ،
PRI، ∆R و τ به ترتیب زیر بدست می آیند.
1500Hz 8 10 3×  C PRF  105 2 × 2R u 0.6667ms 1  1 PRI  1500 PRF ٣٧
300m 8 3×10  c ∆R  106 2 ×0.5 × 2B 2s 2 ×300  2∆R τ  c 3×108 ۲-۳) فرکانس داپلر:
رادارها از تغییر فرکانس داپلر برای استخراج سرعت نسبی هدف یا همان تغییـر فاصـله هدف نسبت به رادار استفاده می کنند. همچنین برای آنکه اهداف متحرک و ثابت و همچنین اشیاﺀ ثابت را از هم تفکیک کنند ، از فرکانس داپلر استفاده می کنند. پدیده داپلر تغییـر در فرکانس مرکزی یک موج به خاطر برخورد با یک هدف متحرک است.
تغییر فرکانس بنا بر جهت حرکت هدف می تواند مثبت ویـا منفـی باشـد. شـکل مـوج برخوردی به هدف دارای جبهه موجهای همفازی است که به اندازه λ همان طول مـوج ، از هم فاصله دارند. یک هدف نزدیک شونده سبب می شود جبهه موجهای همفاز برگشـتی به همدیگر نزدیگتر شوند وطول موج کوتاهتر یا فرکانس بالاتری را نتیجه می دهد. متناوبا هدفی که در حال دور شدن از رادار است سبب می شود جبهه موجهای همفاز برگشتی از هم باز شوند و طول موج بلندتر ویا فرکانس پایین تری را حاصل کند. این امر در شـکل ۲-۶ نشان داده شده است.
پالسی را با پهنای پالس τ که با هدفی که دارای سرعت υ و در حال نزدیـک شـدن بـه
راداراست برخورد می کند ، همانطور که در شکل ۱-۱۱ نشان داده شده است. فاصله d
برحسب متر است که هدف در فاصله بین 2 پالس ارسالی به سمت هدف طی کرده است.
۲-۹)d  v∆t
٣٨

شکل ۲-۶) تاثیر هدف متحرک در جبهه موج همفاز ارسالی
که ∆t برابر است با مدت زمان بین برخورد لبه پیشرو و لبه عقبی پالس با هدف. اگر پالس
با سرعت نور در فضا منتشر شود لبه عقبی به اندازه cτ − d حرکت داده می شود ، پـس خواهیم داشت:
۲-۰۱) cτ − d ∆t  c با ادغام کردن معادلات ۲-۰۱ و ۲-۱۱ داریم: ۲-۱۱) τ vc d  v  c لبه عقبی پالس با توجه به تغییر زمانی بین لبه جلویی و عقبی پالس به اندازه ∆t در راستای
رادار به اندازه s تغییر می کند.
۲-۲۱)s  c∆t
٣٩

شکل ۲-۷) شرح چگونگی فشردگی یک هدف متحرک برای یک پالس تنها
بنابراین پهنای پالس برگشتیτ′ برحسب ثانیه و یا برحسب متر به صورت L خواهد بود:
۲-۳۱) L  cτ′  s − d با قرار دادن معادلات ۲-۱۱ و ۲-۲۱ در معادله ۲-۳۱ خواهیم داشت: vc ′ ۲-۴۱) c∆t−vcτ cτ
۲-۵۱)
۲-۶۱) τ c − v τ′  c  v در عمل ضریب به عنوان ضریب انبساط زمانی معرفی می شود. توجه
داشته باشید که اگر v=0 باشد در این صورتτ τ′ خواهد بود و به طرز مشابه اگر هدف ما یک هدف دور شونده باشد در این صورت :
۲-۷۱) τ v  c τ′  c − v ٠۴
برای بدست آوردن یک عبارت در مورد فرکانس داپلر توضیحات نشان داده شده در شکل
۲-۸ را در نظر بگیرید. لبه جلویی پالس 2 در مدت زمان ∆t فاصـله بـه سمت هدف می رود و با آن برخورد می کند.
در طی فاصله زمانی مشابه لبه جلویی پالس 1 یک فاصله متناظر با c∆t را طی می کند.
۲-۸۱) d  v∆t ۲-۹۱) − d  c∆t c fr
شکل ۲-۸) شرح چگونگی تاثیرات هدف متحرک بر روی پالسهای رادار
با حل کردن دو معادله برای بدست آوردن ∆t خواهیم داشت:
۲-۰۲)
۲-۱۲)
حال فاصله پالسهای برگشتی برابر است با

frv∆t  cc

fr ∆t  cv c v

s-d و PRF جدیدfr ′ خواهد بود:
۲-۲۲) cv fr c∆t− c s − d  c  v f ′
١۴
این امر نشان می دهد که PRF جدید با PRF اصلی و اولیه به صورت زیر رابطه دارد:
۲-۳۲) fr c  v fr ′  c − v اگرچه مقدار Cycle تغییر نمی کند ، ولی فرکانس سیگنال برگشتی با یک ضریب مشـابه
بالا خواهد رفت و فرکانس fo′ را خواهد داد که از رابطه زیر بدست می آید:
۲-۴۲) f0 c  v f0′  c − v که fo فرکانس سیگنال برخوردی ( سیگنالی که به سمت هدف می رود ) است و فرکانس
داپلر حاصله از سرعت هدف که با fd نشان داده می شود ، و برابر است بـاf0′ − f0 بـه
طور دقیق از رابطه زیر بدست می آید:
۲-۵۲) f0 2v f0 − f0  c  v f0′ − f0  fd  c − v c − v برای زمانهایی که سرعت هدف بسیار کوچکتر از سرعت نور است ، که همیشه این چنین
نیز هست! ، و با توجه به آنکه c  λf0 است ، معادله فوق را می توان به صـورت زیـر بازنویسی کرد. ۲-۶۲) 2v f0  2v ≈ fd λ c این معادله را می توان برای یک هدف دور شونده نیز نوشت که در این صورت تغییـرات
فرکانس داپلر برابر است با . fd  − 2λv توضیحات مربوط به اهداف نزدیـک شـونده و

دور شونده به طور کامل در شکل ۲-۹ نشان داده شده اند.
٢۴

شکل ۲-۹) فرکانس دریافتی یک رادار مربوط به اهداف دور و نزدیک شونده
در معادله ۱-۶۲ سرعت نسبی هدف نسبت به رادار با υ نشان داده شده است ، امـا یـک اصل همیشگی نیست . در واقع ، میزان تغییر فرکانس داپلر به قسمتی از سرعت هدف که در راستای رادار باشد ، بستگی دارد. این سرعت نسبی را سرعت شعاعی هدف نسبت به رادار می نامند.
شکل ۲-۰۱ سه هدف را که با زوایای مختلف نسبت به راستای رادار در حـال حرکـت هستند نشان می دهد. هدف ۱ دارای تغییر داپلر صفر است. هدف ۲ ( همـانطور کـه در معادله ۱-۶۲ نشان داده شد) دارای بالاترین داپلر است ( داپلر ماکزیمم). ولـی هـدف ۳
دارای فرکانس داپلری متناظر با λfd  2v cosθ است . که v cosθ سـرعت شـعاعی
هدف می باشد . در واقع θ زاویه بین خط رادار تا هدف و مسیر هدف است.

شکل ۲-۰۱) نمایه سه هدف با سرعتهای برابر ولی سرعتهای شعاعی متفاوت
٣۴
بنابراین ، یک تعریف کلی برای fd با توجه به زاویه مطلق بین هدف و رادار به صـورت
زیر می باشد:
۲-۷۲) cosθ 2v  fd λ و برای اهداف دور شونده خواهیم داشت: ۲-۸۲) cosθ − 2v  fd λ که cosθ  cosθe cosθa است . که زوایای θa وθe به زوایای رادار با هدف در جهتهـای
افق و عمود اشاره داردبرای درک بهتر قضیه به شکل ۲-۱۱ توجه کنید.

۲-۱۱) سرعت شعاعی متناسب است با زاویه هدف در راستاهای عمود وافق
برای درک بهتر قضیه با یک مثال این قسمت را به پایان می بریم هدفی را درنظر بگیرید
که دارای سرعت s 175 m می باشد حال اگر رادار ما دارای سرعت s 250 m باشد و طول
۴۴
موج کاری رادار ما برابر باشد با0.03m در این صورت می توان فرکانس داپلر را بـرای سیگنال دریافتی توسط رادار بدست آورد. در صورتی که هدف یک هدف نزدیک شـونده باشد ، پس سرعت هواپیمای هدف و رادار ما با هم جمع می شود و طبـق رابطـه ۱-۶۲ تغییر فرکانس داپلر برابر خواهد شد با:
fd  2 (250 175)  28.3KHz 0.03

ولی در صورتی که هدف در حال دور شدن از رادار ما باشد ( مسیر حرکتش در جهـت مسیر حرکت رادار ما باشد ) لذا سرعتها از هم کم می شوند و تغییر داپلر برابر خواهد بود با:
5KHz (250 −175) 2 fd 0.03 ۲-۴) معادلات رادار با PRF کم:
در فصل قبل به طور کامل بر روی معادلات رادار بحث شـد و همچنـین هـر کـدام از پارامترهای آن نیز به صورت جداگانه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. در این قسـمت
سعی ما بر آن است که معادلات رادار برای PRFهای کم و زیاد را بر حسـب حساسـیت آنها از هم تفکیک نماییم و مورد بررسی قرار دهیم. در این قسمت ابتدا روی رادارهای با
PRF کم پرداخته می شود.
یک رادار با پهنای پالس τ و تناوب ارسال پالس برابر با PRI که برابر است بـا T را در نظر بگیرید. این رادار دارای حداکثر توان تششعی لحظه ای Pt است. در چنین شـرایطی
توان میانگین تششعی رادار همانطور که در فصل قبل هم به آن اشاره شد برابر است با :
Pav  Pt dt
۵۴
که dt  τ T برابر است با ضریب چرخه کار رادار ویا همان نسبت انتقال به کـل طـول

تناوب رادار. می توان ضریب چرخه کار دریافت راdr در نظر گرفت ، که:
۲-۹۲) 1−τ.fr T −τ dr  T بنابر این برای رادار با PRF کم T τ ضریب چرخه کار دریافت برابر است با. dr ≈1
Ti را بعنوان زمان هدف ( زمانی که هدف توسط بیم رادار آشکار می شود) در نظر مـی
گیریم ، یعنی:
۲-۰۳) np  Ti . fr np Ti  fr که در معادله فوق np تعداد پالسهایی است که با هدف برخورد می کنـد و fr همـان PRF
رادار می باشد. حال یک رادار با PRF کم را در نظر بگیرید. با توجه به توضیحات فوق ، معادله یک رادار تک پالسی به صورت زیر داده می شود:
۲-۱۳) P G 2 λ2σ (SNR)1  (4π)3 R4 kT BFL t e برای پالسهای هم زمان ، به تعداد np خواهیم داشت:
p P G 2 λ2σ.n ۲-۲۳) t (SNR)np  (4π)3 R4 kT BFL e با استفاده از معادله ۲-۰۳ و رابطه همیشه برقرار B  τ1 می توان معادله رادارهـای بـا

PRF کم را به صورت کلی زیر بیان کرد:
τ P G 2 λ2σT f (SNR)np  ۲-۳۳) r i t (4π)3 R4 kT FL e ۶۴
تابع مطلب مربوط به مشخص کردن نسبت سیگنال به نویز برای یک رادار با PRF کم با
نام lprf_req.m ، در انتهای پروژه - ریسرچارائه شده است که می توان با دادن ورودیهای دلخـواه نسبت سیگنال به نویز را برای بردهای مختلف هدف بدست آورد. در شکل ۲-۲۱ نتیجـه حاصله از ورودیهای ارائه شده در انتها ( همراه با برنامه) نشان داده شده است. اما مطلب قابل استنتاج و مهم که در این قسمت باید برداشت شود نسبت سیگنال به نویز برای ۳ مقدار مختلف از یک پارامتر می باشد.
np = 1 120 np1 np2 100 80 60 dB- SNR 40 20 150 100 50 00 Range - Km
شکل ۲-۲۱) خروجی حاصله از برنامه lprf_req.m برای سه مقدار از np
در ورودی تابع مطلب ۳ مقـدار بـرای np در نظـر گرفتـه شـد ،np 1 وnp 1 10
و. np 2  30 همانطور که مشاهده می کنید هرچه تعداد پالسهای همزمان بـر روی هـدف
بیشتر باشد نتیجه حاصله مقدار بیشتری از نسبت سیگنال به نویز است. تابع مطلـب ذکـر شده علاوه بر این نمودار تابع دیگری را نیز در اختیار ما قـرار مـی دهـد و آن نسـبت
٧۴
سیگنال به نویز به ازاﺀ تعداد پالسهای همزمان دریافتی ازهدف می باشد کـه بـه ازاﺀ دو مقدار دلخواه از توان در اختیار ما قرار می دهدو درشکل ۲-۳۱ نشان داده شده است.
25

20
15
10
5
default power pt * percent
00 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Number of coherently integrated pulses
dB-SNR
شکل ۲-۳۱) نمودار نسبت سیگنال به نویز به ازاﺀ تعداد پالسهای همزمان اما نکته مهم که در اینجا باید به آن پرداخته شود آنست که بالا رفتن خطی تعداد پالسـهای
همزمان برگشتی به معنی بالا رفتن خطی نسبت سیگنال به نویز نیست بلکه همانطور که از شکل ۲-۳۱ نیز مشاهده می شود ، در ابتدا بالا رفتن تعداد پالسهای همزمان دریافتی فرضا از ۱ به ۰۱ تاثیر زیادی در نسبت سیگنال به نویز دارد ولی برای رسیدن به تآثیری برابر با ۲ برابر همان مقدار به طور مجدد ، نیاز به بالا بردن تعداد پالسهای هم زمان دریـافتی برابر با ۰۰۱ می باشد ، که این امر به طور کامل در نمودار شکل ۲-۳۱ نشان داده شـده است.
٨۴
۲-۵) معادلات رادار با PRF زیاد:
در این قسمت به مهم بخش این فصل می رسیم که مربوط به استنتاج معادلـه رادار بـرای یک رادار با PRF بالا می باشد. معادله رادار از آن جهت مهم است که با توجه به اینکـه
PRF ارئه شده در پروﮊه باید در حدود 50KHz باشد لذا معادلات جدید تا حد قابل قبولی بر آن بر قرار خواهند بود.
حال یک رادار با PRF زیاد را در نظر بگیرید. سیگنال فرستاده شده قطـار سـریعی از پالسهای ارسالی خواهد بود. همانند قبل پهنای پالس را τ در نظر گرفته و تناوب آنـرا T
مشخص سازید. این قطار پالس را می توان با استفاده از تبدیل فوریه نمایی نمایش داد. خط طیف توان مرکزی ( جزﺀ ( DC این سری به طور عمده شامل توان سیگنال اسـت کـه
2 τ مقدار آن است و برابر است با توان دوم ضـریب چرخـه فرسـتندگی . در چنـین T شرایطی معادله رادار پالس واحد برای رادارهای با PRF بالا عبارتست از:
۲-۴۳) P G 2 λ2σ.d 2 SNR  (4π)3 R4 kT BFLd t t r e که در چنین شرایطی احتیاج به در نظر گرفتن تفاوت طول پالس ارسالی با طـول پـالس
دریافتی نیست ، در واقع . dr ≈ dt τfr بعلاوه پهنای باند رادارهای عملیاتی بـا زمـان
هدف ( ( time on target مشابه خواهد بود یعنی 1 . B  این امر بیانگر آن است که: T i λ2σ T G 2 Pτ. f SNR  ۲-۵۳) r i t (4π)3 R4 kT FL e و در انتها داریم :
٩۴
P T G 2 λ2σ SNR  ۲-۶۳) av i (4π)3 R4 kT FL e که در اینجاPav به جایPtτ. fr استفاده خواهد شد. توجه داشته باشید که PavTi خود از جنس
انرﮊی خواهد بود ، که نشان می دهد ، رادارهای با PRF بالا می توانند با استفاده از یک توان نسبی کم و زمان یکیسازی طولانی تر قابلیت آشکارسازی را بالا ببرند. واین اصـلی است که ما برای بالا بردن برد رادار بدون بالا بردن توان منبع به طور غیر متعـادل ، از آن استفاده می کنیم.
در انتهای پروژه - ریسرچهمانند قبل برنامه مطلب مربـوط بـه یـک رادارHigh-PRF بـا نـام
hprf_eq.m ارائه شده است که شکل خروجی آنرا که همان نسبت سیگنال به نـویز بـر واحد رنج می باشد ارائه شده است.
50 dt dt1 40 dt2 30 20 10 dB- SNR 0 -10 -20 150 100 50 -300 Range - Km
شکل ۲-۴۱) نمودار سیگنال به نویز بر حسب برد برای رادار HighPRF
٠۵
در ورودی تابع مطلب dt0 = 4 و dt1 =0.4 و dt2 =0.04 می باشد. همچنـین توجـه داشته باشید که یا dt نیاز است و یا باید fr و τ ، هردو را به ورودی برنامه داد. در ایـن
برنامه وقتی کاربر از مقدارdt اطمینان دارد باید مقادیر fr و τ را برابر صفر قرار دهد و همچنین وقتی مقادیر τ و fr در اختیار است بایدdt را برابر صفر قرار دهد.
۲-۶) تلفات رادار:
همانطور که با کمک معادلات رادار نشان داده شد ، نسبت سیگنال به نویز دریافتی با تلفات رادار نسبت معکوس دارد. بنابراین هرگونه افزایش در تلفات سبب کاهش نسبت سیگنال به نویز می شود. واین خود سبب کاهش احتمال آشکارسازی می گردد.
تفاوت اصلی بین عملکرد یک رادار با طراحی خوب و یک رادار بـا طراحـی ضـعیف مربوط به تلفات آن رادار است. تلفات رادار شامل تلفات اهمیـک ( مقـاومتی ) و تلفـات آشکارسازی می شود. در این بخش به طور کوتاه تلفات رادار را خلاصه وار بیان می کنیم و در انتها مقادیر معمول برای مهمترین آنها را به صورت تیتروار ارائه خواهیم کرد.
۲-۶-۱) تلفات ارسال و دریافت :
این تلفات شامل یکی از مهمترین ها می باشد که عبارتند از تلفات دریافت و ارسـال بـین ورودی آنتن فرستنده و خود فرستنده رادار و همچنین بین خروجی آنـتن گیرنـده و خـود
گیرنده. چنین افتهایی را معمولا به عنوان تلفات لوله کشـی ( (Plumbing معرفـی مـی
شوند. معمولا افت چنین تلفاتی بین 1 تا 2 دسی بل می باشد.
۲-۶-۲) افت الگوی آنتن و افت بررسی:
قبلا وقتی در معادلات رادار استدلال و استنتاج داشتیم فرض ما بر آن بود که بهـره آنـتن رادار برابر با ماکزیمم ان باشد . این امر وقتی صادق است که هدف در راستای بیم اصلی
١۵
آنتن رادار قرار داشته باشد . ولی وقتی رادار هدف را اسکن می کند ، بهره آنتن در جهت هدف همانطور که با پترن انتشار آنتن در درس آنتن محرض شده است ، کمتر از مقـدار ماکزیمم است.
تلفات در نسبت سیگنال به نویز به خاطر در اختیار نبودن ماکزیمم بهره آنتن در راسـتای
هدف برای تمام زمانها ، افت الگوی آنتن نامیده مـی شـود( . ( Antenna pattern loss
زمانیکه یک آنتن برای یک رادار انتخاب می شود، میزان افت الگوی آنتن را می توان به صورت ریاضی محاسبه کرد.
2 2.776θ ۲-۷۳) G(θ)  exp − 2 θ3dB برای مثال تششع یک آنتن فرستنده کاملا ساده را به صورت sin x در نظر بگیرید هماننـد x شکل ۲-۵۱ .

شکل ۲-۵۱) شمای پترن یک آنتن بسیار ساده شده
٢۵
در عمل یک آنتن گوسی مورد قبول است. در معادله ۲-۷۳ ،θ3db بیانگر بـیم 3dB مـی
باشد. اگر سرعت اسکن کردن آنتن رادار آنقدر سریع باشد که برای آنـتن گـین دریـافتی
همانند گین ارسال نباشد ، تلفات اسکن ( Scan loss ) نیز باید به اجبار به تلفات شکل بـیم آنتن رادار اضافه شود و در ان محاسبه گردد. رادارهای آرایه ای فازی ، نخستین کاندیدا و انتخاب برای رادارهایی هستند که باید در آنها تلفات اسکن و شکل بـیم آنـتن رادار را در نظر داشت.
۲-۶-۳) تلفات اتمسفر:

—196

( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 1)
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 2)
واکنش گرمازای اصلی که بیشترین انرژی گرمایی در شعله را تولید می کند عبارتست از:
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 3)
رادیکال های H تولید شده در واکنش REF _Ref384714697 h * MERGEFORMAT (‏22) و REF _Ref384714699 h * MERGEFORMAT (‏23) به واکنش REF _Ref384714752 h * MERGEFORMAT (‏21) برگردانده می شود بنابراین واکنش اشتعال باعث یک فرآیند خود انتشار متوالی یا واکنش زنجیره ای شده که تا زمانی که اکسیژن مورد نیاز لازم موجود باشد ادامه خواهد یافت. گرمای تولید شده دمای ناحیه اشتعال را بالا می برد و این عامل باعث افزایش شتاب نرخ تجزیه کامپوزیت خواهد شد. بسیاری از پلیمرها مثل پلی استرها، ونیل استرها و اپوکس ها با مقدار زیادی گازهای قابل اشتعال را آن می کنند که خود عاملی افزایش مقدار سوخت شعله خواهد شد. در این مواد تا زمان تخریب کامل ماتریس پلیمر اشتعال ادامه می یابد. اشتعال پذیری مواد کامپوزیتی به وسیله توقف یا کاهش واکنش های شاخه ای شدن زنجیردر مراحل REF _Ref384714752 h * MERGEFORMAT (‏21) و REF _Ref384714697 h * MERGEFORMAT (‏22) در چرخه احتراق کاهش می یابد. تأخیر دهنده های اشتعال پلیمرها به سه روش چرخه احتراق را قطع می کنند:
1- اصلاح فرآیند تخریب حرارتی برای کاهش میزان و یا انواع گازهای قابل اشتعال
2- تولید گازهای تجزیه که شعله و آتش را سریعاً سرد می کند . این عمل به وسیله حذف رادیکال های H و OH انجام می گیرد.
3- کاهش دمای مواد به وسیله اصلاح خصوصیات هدایت حرارتی و یا گرمای ویژه (این روش می تواند به تنهایی یا با دیگر روش ها به کار برده شود.)
به صورت کلی اغلب پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال به دو دسته فاز متراکم شونده و فاز گازی فعال تقسیم می شوند. این تقسیم بندی بستگی به این دارد که آیا در آنها مکانیسم تجزیه پلیمر مختل می شود یا احتراق در شعله. زمانی پلیمر در دسته فاز متراکم قرار می گیرد که در حالت جامد یا مذاب باشند. دسته فاز متراکم خود شامل چندین مکانیسم برای تأخیر اشتعال است که عبارتند از:
1- رقیق کردن مقدار ماده آلی قابل اشتعال به وسیله افزودن ذرات پرکننده داخلی.
2- کاهش دمای کامپوزیت به وسیله افزودن پر کننده هایی که به عنوان جاذب حرارتی عمل می کنند.
3- کاهش دما به وسیله افزودن پر کننده هایی که به صورت گرماگیر تجزیه شده و محصولاتی مانند آب یا دیگر محصولات غیر قابل اشتعال با ظرفیت حرارتی ویژه بالا تولید می کنند.
4- کاهش میزان نرخ رهایش حرارت به وسیله بکارگیری پلیمرهایی که توسط واکنش‌های گرماگیر تجزیه می‌شوند.
5- افزایش آروماتیسیته ماتریس پلیمری به منظور اینکه به یک سطح و لایه عایق فضای کربنی تجزیه شود که هدایت حرارتی درون کامپوزیت را کاهش می دهد و انتشار گازهای قابل اشتعال را کاهش دهد.
کامپوزیت های پلیمری که جزء تأخیر دهنده های اشتعال از نوع فاز گاز می باشند، به وسیله ممانعت از واکنش اشتعال عمل می‌کنند. در نتیجه هم کاهش انتشار شعله و هم بازگشت مقدار حرارت از سوی شعله به ماده را در این نوع مشاهده می‌شود. مکانیسم‌های موجود در نوع فاز گاز که به صورت گسترده جهت تأخیر اشتعال به کار گرفته شده است معمولاً رهایش رادیکال های بر پایه برومین، کلرین و فسفره را خواهند داشت که باعث اختتام واکنش های اشتعال گرمازا از طریق حذف رادیکال های H و OH از شعله خواهند شد. یکی دیگر از مکانیزم های معمول این دسته رهایش بخارات غیر قابل اشتعال برای رقیق کردن غلظت گازهای H و OH در شعله است. همچنین باعث کاهش دما نیز خواهد شد. در حالی که بسیاری از تأخیر دهنده های اشتعال تنها با یکی از مکانیسم های فاز متراکم و یا فاز گاز عمل می کنند، تأخیر دهنده هایی بیشترین تأثیر را دارند که از هر دو مکانیسم فازها در یک زمان واحد استفاده می کنند.
تأخیر دهنده‌های اشتعال برای کامپوزیت‌هامواد تأخیر دهنده اشتعال متنوعی برای پلیمرها و کامپوزیت های پلیمری ارائه شده است. در حدود 200-150 آمیزه و ماده مختلف برای استفاده وجود دارد. PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Sb3NlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk4NzwvWWVhcj48UmVj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ZWNvbmRhcnktdGl0bGU+TWFyaywgSEYsIEJpa2FsZXMsIE5NLCBPdmVyYmVyZ2VyLCBDRywgTWVu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==
ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Sb3NlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk4NzwvWWVhcj48UmVj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==
ADDIN EN.CITE.DATA [2-7]
تأخیر دهنده‌های اشتعال یکی از بزرگترین گروه از افزودنی‌هاست که در پلیمرها استفاده می شود. این مواد در حدود 27% از بازار افزودنی پلاستیک را به خود اختصاص داده است. رتبه بعدی متعلق به پایدار کننده حرارتی (6/15%) آنتی اکسیان ها (6/7%) روان کننده ها (6%) و پایدار کننده اشعه ماوراء بنفش (5%) می باشد. مواد تأخیر دهنده اشتعال با پلیمر طی فرآیند آلیاژ می شوند اما به صورت شیمیایی با پلیمر واکنش نمی دهند. ترکیب شیمیایی بسیاری از آنها بر اساس عناصر آنتیموان، آلومینیوم، بروم، فسفر، برومین، کلرین است که این مواد تأخیر اشتعال درصد زیادی را تأمین می کنند. به صورت تخمینی در حدود 90% از مواد افزودنی بر اساس این عناصر هستند و به شکل اکسیدهای آنیتموان، آلومینیوم سه آبه و اکسیدهای برون کاربرد دارند. به مقدار کمتری نیز افزودنی هایی شامل باریوم، روی، تین، آهن، مولیبدنیوم یا گوگرد وجود دارند. بسیاری از افزودنی ها شامل نمک های فلزی هیدراته هستند که به صورت گرماگیر در شعله تجزیه می شوند و در نتیجه میزان و نرخ رهایش حرارت کلی پلیمر را کاهش می دهند. برخی دیگر از عناصر افزودنی نیز در هنگام تجزیه بخار آب آزاد می کنند طی فرآیند تجزیه و این بخار آب باعث رقیق شدن و کاهش غلظت گازهای قابل اشتعال رهایش شده خواهند شد. کامپوندهای واکنشی نیز با زرین در هنگام فرآیند پلیمریزه می شوند و دارای ساختار شبکه ای مولکولی یکپارچه شوند. تأخیر دهنده های واکنشی اشتعال به صورت اساسی بر پایه هالوژن بروم و کلر، فسفره و عناصر معدنی و ملامین هستند. در حال حاضر بروم و کلر، تأخیر دهنده های معمولی هستند زیرا قدرت زیادی در یکباره سرد کردن شعله دارند. کامپوندهای هالوژن به وسیله رهاسازی اتم های برومین و کلرین فعال به درون شعله در برابر اشتعال پذیری مقاومت می کنند. این اتم ها واکنش اکسیداسیون احتراق گازهای اشتعال پذیر را متوقف می کنند. اگرچه در حال حاضر از سوی مقامات دولتی و طرفداران طبیعت تصمیماتی جهت استفاده از تأخیر دهنده های اشتعال غیر هالوژن گرفته شده است (این ترکیبات به طبیعت لطمه وارد می کنند). ترکیبات فسفره یکی دیگر از ترکیبات مؤثر در ارتباط با اشتعال است این ترکیبات میزان گازهای قابل احتراق حاصل از تجزیه را به وسیله افزایش تشکیل ذغال کاهش می دهند. انتخاب تأخیر دهنده اشتعال برای کامپوزیت پلیمری چندین عامل و فاکتور بستگی دارد که شامل هزینه، سازگاری شیمیایی میان تأخیر دهنده اشتعال و پلیمر میزبان دمای تجزیه ماده و وزن. بسیاری از پرکننده های تأخیر دهنده اشتعال خواص مکانیکی پلیمرها را کاهش می دهند. البته می توان به وسیله اصلاح سطح پرکننده این تأثیرات منفی را کاهش داد و بر همکنش میان ذرات و ماتریس پلیمری را بهبود بخشید. برخی مواد پر کننده با وجودی که اشتعال پذیری را کاهش می دهند مقدار دود و دودهای سمی را با تجزیه ماده افزایش می دهند. به خاطر همین دلایل سعی بر این است که ترکیبی از تأخیر دهنده های اشتعال در کامپوزیت های پلیمری استفاده شود تا میزان مقاومت در برابر اشتعال پذیری افزایش یابد و در عین حال تأثیرات مضرب و منفی و مضر روی ویژگی ها و خواص مکانیکی، دود و سمیت به کمترین مقدار ممکن برسد. پرکننده ها عناصر غیر فعال معدنی هستند که به پلیمر طی مراحل پایانی فرآیند افزوده می شود تا اشتعال پذیری محصول نهایی کاهش یابد. قطر ذرات پرکننده زیر 10 میکرومتر است و اغلب در محدوده میکرون است. ذرات به زرین مایع آلیاژ می شود و به صورت یکنواخت در آن پراکنده می شود. بیشتر پلیمرها نیاز به مقدار زیادی پرکننده جهت نشان دادن بهبود محسوس در مقاومت اشتعال پذیری شان دارند. مقدار حجمی کمینه معمولاً در حدود 20% و مقدار متوسط در حدود 50% تا 60% است. پرکننده باید با پلیمر سازگار باشد. در غیر این صورت خواص مکانیکی و دوام و بقای محیطی ماده از بین رفته و کاهش یابد. پرکننده ها می توانند اثرات مخرب بر روی خواص بگذارند این اثرات شامل افزایش و سیکوزیتید، کاهش زمان ژل شدگی مذاب پلیمری که باعث مشکل شدن فرآیند گردد، می شود. بیشتر پرکننده ها به صورت تدریجی با تحت مجاورت قرار گرفتن رطوبت دچار هیدرولیز شده و از بین می روند و این عامل جهت کاهش خاصیت تأخیر اشتعال آنها خواهد شد. با وجود این مشکلات پرکننده ها اغلب به دلیل هزینه پایین آنها افزودن آسان آنها به پلیمر و قابلیت مقاومت اشتعال پلیمر استفاده می شوند. این نکته قابل اهمیت است که پرکننده ها به ندرت به تنهایی استفاده می شود اما در مقابل به صورت ترکیبی با تأخیر دهنده های اشتعال دیگر (مثل ارگانوهالوژن ها یا ارگانوفسفره ها) برای رسیدن به مقدار زیاد مقاومت در برابر اشتعال استفاده می شود. ما دو نوع پرکننده تأخیر دهنده اشتعال داریم: خنثی و فعال که بر اساس نوع فعالیت مشخص می شود:
الف) پر کننده های تأخیر دهنده اشتعال خنثی
این نوع پر کننده توسط چندین مکانیسم، اشتعال پذیری و تولید دود کامپوزیت پلیمری را کاهش می دهند. مکانیسم برتر و مهم بر این اساس است که میزان سوخت به وسیله رقیق کردن درصد جرمی ماده آلی در کاپوزیت به وسیله افزودن پر کننده غیر قابل اشتعال، کاهش می دهد. در این حالت مقدار پلیمر به شدن باید کاهش یابد و به همین دلیل مقدار پر کننده در حدود 50 تا 60 درصد خواهد بود (مورد نیاز است). مکانیسم دیگر جذب گرما به وسیله پلیمر است و میزان و نرخ سوخت ماتریس پلیمری کاهش خواهد یافت. برای اینکه پرکننده جاذب حرارت باشد باید ظرفیت حرارتی آن از پلیمر میزبان بیشتر باشد. برخی دیگر از پلیمرها اشتعال پذیری پلیمر را به وسیله تشکیل لایه سطحی عایق زمانی که پلیمر تجزیه می شود و تبخیر می شود کاهش می دهند. این لایه عایق میزان و نرخ تجزیه ماتریس پلیمری را کاهش می‌دهد. این لایه سطحی مانع جریان مواد ناپایدار قابل اشتعالی به درون شعله خواهد شد و باعث کاهش بیشتر میزان تجزیه خواهد شد. همه پرکننده ها به وسیله کاهش میزان جرم پلیمر و بیشتر پر کننده ها به عنوان جاذب حرارت عمل می کنند. فقط تعداد کمی از پرکننده ها هستند که باعث به وجود آمدن لایه سطحی عایق می‌شوند. پرکننده‌هایی خنثی که به طور معمول به پلیمرها و کامپوزیت های پلیمری افزوده می شوند شامل سیلیکا، کربنات کلسیم، دوده هستند. این پرکننده ها اشتعال پذیری و تولید دود را از طریق مکانیسم رقیق کردن و یا جذب گرما کاهش می‌دهند. در موارد جزئی نیز از سیلیکات های رس هیدراته ساده مانند پومیس، تالک، gypsum و سولفات کلسیم دوآبه استفاده می‌شود.
ب) پرکننده‌های تأخیردهنده اشتعال فعال
این پرکننده تأثیرات بیشتری بر روی پلیمر از لحاظ تأخیر اشتعال و تولید دود نسبت به پرکننده خنثی خواهد گذاشت. پرکننده فعال نیز مانند پرکننده خنثی به عنوان جاذب حرارت و دقیق کننده ماتریس در کامپوزیت عمل می کند. همچنین این نوع پرکننده در فاز متراکم فعالیت می کند. در زمان تجزیه در دماهای بالا و واکنش های گرماگیر مقدار زیادی گرما را جذب می کند و این تأخیر خنک کنندگی باعث کاهش میزان و نرخ تجزیه ماتریس پلیمری خواهد شد. واکنش تجزیه پرکننده باعث رهایش گازهای بی اثر به مقدار زیاد خواهد شد گازهایی مثل بخار آب و دی اکسید کربن که این گازها نیز می توانند به درون شعله نفوذ کرده و غلظت مواد ناپایدار اشتعال پذیر، رادیکال های H و OH را کاهش و رقیق می کند. این رقیق کردن باعث کاهش دمای شعله شده که خود باعث نرخ تجزیه ماده کامپوزیتی می شود. دمای تجزیه پرکننده یک عامل بحرانی و مؤثر در تأخیر دهندگی اشتعال آنهاست. دمای تجزیه بایست بیشتر از دمای فرآیند آنهاست تا دیگر پرکننده در طول ساخت ماده کامپوزیتی تجزیه نشود. کامپوزیت های شامل رزین‌های ترموپلاستیک دما بالا، مانند پلی فنیلن سولفید یا پلی اتر اتر کتون بایت در دمای حدود 400-300 درجه سانتی گراد فرآیند شوند. بنابراین پرکننده های مورد استفاده برای این مواد باید در دماهای این محدوده تجزیه نشود. همچنین دمای تجزیه پرکننده بایست پایین تر از دمای پیرولیز ماتریس پلیمری باشد که بسیاری زرین ها مورد استفاده در کامپوزیت این دما بین 450-300 درجه سانتی گراد است. بسیاری از اکسیدهای فلزی و هیدروکسیدهای فلزی به عنوان تأخیر دهنده های اشتعال فعال مورد استفاده قرار می گیرد. در این بین معمول ترین و پر مصرف ترین آلومینیوم تری هیدراته Al(OH)3 است. همچنین انواع دیگر از اکسیدهای آلومینیوم نیز مورد استفاده است. همچنین ترکیبات اکسیده دیگر مثل ترکیبات آنتیموان (sb2o3,sh2o5)، آهن (مثل فروسن ferocene، FeOOH، FeOCl)، ترکیبات مولیبدنیوم (MoO3)، منزیم (Mg(OH)2) روی و تین tin قابل کاربرد است. به وسیله فعالیت این عناصر و پرکننده اشتعال و همچنین تشکیل دوده به مقدار قابل توجهی متوقف خواهد شد. اگرچه میزان تأثیر آنها به صورت کلی با افزایش غلظت آنها در ماتریس پلیمری افزایش خواهد یافت. مانند پرکننده های خنثی میزان بارگزاری بالایی از پرکننده (60-20%) جهت یک کاهش اساسی در اشتعال‌پذیری مورد نیاز است.عنصرهای پایه نیتروژن یکی از مؤثرترین تأخیر دهنده های اشتعال است این عنصر به همواره ترکیبات گوانیدین و ملاحین سال ها برای بهبود مقاومت اشتعال در پوشاک های پشمی، لباس های کتونی و کاغذ مورد استفاده بوده است. اما افزودنی های پایه نیتروژن به ندرت به عنوان تأخیردهنده اشتعال در کامپوزیت های پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پرکننده تأخیر دهنده اشتعال متورم شوندهاین نوع پر کننده جزء پرکننده های فعال هستند. این روش یکی از نوین ترین روش های بهبود مقاومت اشتعال مواد کامپوزیتی است. نمونه ای از این پرکننده ها پلی فسفات/ ؟؟؟ ترتیول است که در دماهای بالا متورم می شود. مکانیسم عملکرد این نوع پرکننده در کامپوزیت به صورت شماتیک در شکل 10-8 نشان داده شده است. زمانی که کامپوزیت تحت مجاورت شعله قرار می گیرد ذرات متورم شونده واکنش داده و مقدار زیادی گازهای غیر قابل اشتعال و غیر سمی که در ماتریس پلیمری گیر می افتد ایجاد می شود. تجمع این گازها باعث می شود که پلیمر نرم شده به فوم و پلیمر متورم شده تبدیل شود. در صورتی که ماتریس پلیمری قابلیت تبدیل به ذغال (char) را داشته باشد با افزایش دما ماتریس تجزیه شده و باعث تولید لایه ذغالی متخلخل عایق خواهد شد. این لایه ماده کامپوزیتی اصلی را حفظ و حمایت می کند. Kovar و همکاران ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Kovar</Author><Year>1993</Year><RecNum>274</RecNum><DisplayText>[8]</DisplayText><record><rec-number>274</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">274</key></foreign-keys><ref-type name="Conference Proceedings">10</ref-type><contributors><authors><author>Kovar, RF</author><author>Bullock, DE</author></authors></contributors><titles><title>Multifunctional intumescent composite firebarriers</title><secondary-title>Proceedings of the 4th Annual Conference on Recent Advances in Flame Retardancy of Polymeric Materials</secondary-title></titles><pages>87-98</pages><dates><year>1993</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[8]به این نتیجه رسیدند که فرآیند تولید فوم زمانی اتفاق خواهد افتاد که پلیمر در حالت ویسکوز نرم باشد. اگر ذرات پرکننده در دماهایی پایین‌تر از دمای انتقال شیشه پلیمر تجزیه شوند در این حالت ماتریس سخت خواهد بود و قابلیت تولید فوم و تورم را نخواهد داشت. در مقابل در صورتی که میزان فشار حاصل از تولید سریع گازها می تواند منجر به تولید شیار و لایه لایه شدن در کامپوزیت‌های سخت خواهد شد. در صورتی که تجزیه در دماهای بالا اتفاق افتد گازها می تواند از درون کامپوزیت خارج خواهد شد و لایه متورم شده ای تشکیل نخواهد شد. در صورتی که درجه بالایی از حمایت در برابر آتش را بخواهیم دمای واکنش تجزیه ذرات متورم شونده ها باید بالاتر از دمای انتقال شیشه و کمتر از دمای تجزیه ماتریس پلیمری باشد.
پلیمرهای تاخیر دهنده اشتعال قابل استفاده در کامپوزیت‌هاتعداد زیادی از پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال در حدود 26 سالی است که ارائه شده است و بسیاری از این موارد مناسب برای استفاده در کامپوزیت های لیفی است. اتصال مولکول های بروم، کلر یا فسفر به ساختار مولکولی پلیمر معمول ترین و رایج ترین روش بهبود مقاومت اشتعال رزین‌های ترموست و ترموپلاست است. یکی دیگر از روش‌های استفاده از پرکننده‌های در مقیاس نانو است که خیلی سریع تبدیل به یک گروه مهم از مواد تأخیر دهنده اشتعال شده است. یکی دیگر از روش ها نیز اصلاح شیمیایی ساختار شبکه‌ای مولکولی به وسیله کوپلیمریزاسیون پیوندی است.
افزایش مقاومت اشتعال به وسیله پلیمریزاسیوناصلاح ساختاری زنجیره های پلیمری یک تکنیک مؤثر برای بهبود مقاومت اشتعال‌پذیری است. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Horrocks</Author><Year>2001</Year><RecNum>126</RecNum><DisplayText>[6]</DisplayText><record><rec-number>126</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">126</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Horrocks, A Richard</author><author>Price, Dennis</author></authors></contributors><titles><title>Fire retardant materials</title></titles><dates><year>2001</year></dates><publisher>woodhead Publishing</publisher><isbn>1855734192</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[6]همانطور که قبلاً گفته شد پایداری حرارتی پلیمر به وسیله انرژی پیوندی میان اتم های روی زنجیره اصلی تعیین می شود. پلیمرهای شامل مقادیر زیاد هیدروژن، نیتروژن یا اکسیژن؛ اشتعال پذیری زیادی از خود نشان می دهند زیرا آنتالپی پیوندی پایینی با کربن دارند. پایداری حرارتی پلیمر می تواند به وسیله افزایش استحکام پیوندهای زنجیره افزایش داد. پایداری حرارتی می تواند به وسیله اتصال ساختارهای حلقه ای هتروسیکل و آروماتیک با انرژی های پایدارسازی رزنانسی بالا به درون زنجیره اصلی و کاهش حضور هیدروژن (H)، نیتروژن (N) و اکسیژن (O) افزایش داد. نه تنها دمای تجزیه پلیمر به وسیله این اصلاح ساختار افزایش می یابد بلکه درصد جرمی مواد ناپایدار قابل اشتعال کاهش می یابد که نرخ رهایش حرارت نیز پایین تر می آید.

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 2: رابطه میان مقادیر اروماتیک و میزان بقایای ذغال و گازهای ناپایدار. توسط Parker & Kourtide ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Gibson</Author><Year>2007</Year><RecNum>345</RecNum><DisplayText>[1]</DisplayText><record><rec-number>345</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">345</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Gibson, AG</author></authors></contributors><titles><title>Fire properties of polymer composite materials</title></titles><volume>143</volume><dates><year>2007</year></dates><publisher>Springer</publisher><isbn>1402053568</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]
REF _Ref384714911 h * MERGEFORMAT شکل ‏22 رابطه میان دانسیته گروه آروماتیک در زنجیره اصلی پلیمر در برابر میزان درصد گاز ناپایدار و ذغال ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Parker</Author><Year>1983</Year><RecNum>115</RecNum><DisplayText>[9]</DisplayText><record><rec-number>115</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">115</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Parker, JA</author><author>Kourtides, DA</author></authors></contributors><titles><title>New fireworthy composites for use in transportation vehicles</title><secondary-title>Journal of fire sciences</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of fire sciences</full-title></periodical><pages>432-458</pages><volume>1</volume><number>6</number><dates><year>1983</year></dates><isbn>0734-9041</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[9] نشان می‌دهد. یک رابطه خطی میان دانسیته گروه های آروماتیک و میزان و کاهش خطی مواد ناپایدار وجود دارد.

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 3: رابطه میان بقایای ذغال و شاخص اکسیژن پلیمر و بقایای ذغال بعنوان جرم باقیمانده حاصل از آزمون TGA در دمای 800 درجه سانتیگراد در اتمسفر خنثی است. توسط Krevelan ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Van Krevelen</Author><Year>1975</Year><RecNum>194</RecNum><DisplayText>[10]</DisplayText><record><rec-number>194</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">194</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Van Krevelen, DW</author></authors></contributors><titles><title>Some basic aspects of flame resistance of polymeric materials</title><secondary-title>Polymer</secondary-title></titles><periodical><full-title>Polymer</full-title></periodical><pages>615-620</pages><volume>16</volume><number>8</number><dates><year>1975</year></dates><isbn>0032-3861</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[10]
REF _Ref384714953 h * MERGEFORMAT شکل ‏23 یک رابطه خطی میان میزان ذغال پلیمرها و پارامتر محدودیت اکسیژن که باعث کاهش میزان مواد ناپایدار اشتعال پذیر که عاملی برای استمرار احتراق است وجود دارد. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Van Krevelen</Author><Year>1975</Year><RecNum>275</RecNum><DisplayText>[11]</DisplayText><record><rec-number>275</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">275</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Van Krevelen, DW</author></authors></contributors><titles><title>Entzündlichkeit und Flammhemmung bei organischen Hochpolymeren und ihre Beziehungen zur chemischen Struktur</title><secondary-title>Chemie Ingenieur Technik</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chemie Ingenieur Technik</full-title></periodical><pages>793-803</pages><volume>47</volume><number>19</number><dates><year>1975</year></dates><isbn>1522-2640</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[11]استحکام میان زنجیره ها نیز عامل مهم دیگری برای کنترل پایداری حرارتی پلیمرهای ترموست است. پلیمرهایی که می توانند یک ساختار شبکه ای 3 بعدی اتصال عرضی زیاد تشکیل دهند معمولاً پایداری حرارتی زیادی نشان می دهند زیرا شکست و تشکیل دوباره اتصالات عرضی باعث تشکیل ذغال خواهد شد. پلی فنیلن‌ها، پلی فنیلن اکسایدها نمونه و مثال هایی از پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال با قابلیت آروماتیک بالا و اتصال عرضی بالا می باشند. مشکل این پلیمرها دمای فرآیندپذیری بالا (نرم شدگی) می باشد.
کامپوزیت‌های پلیمری هالوژنه
اصلاح شیمیایی پلیمرها به وسیله عناصر ارگانوهالوژن یکی از معمولترین و مؤثرترین روش های کاهش اشتعال پذیری مواد کامپوزیتی است. PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Sb3NlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk4NzwvWWVhcj48UmVj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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Sb3NlPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk4NzwvWWVhcj48UmVj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ADDIN EN.CITE.DATA [2, 3, 5, 6, 12, 13]
عناصر پایه هالوژن شامل بروم و کلر تأخیردهنده‌های اشتعال فوق العاده‌ای هستند که به صورت فرآیند فاز گاز از اشتعال جلوگیری می کنند. (اختتام واکنش های اشتعال به وسیله حذف رادیکال H و OH واکنش با هالوژن) پلیمرهای هالوژنه به وسیله اتصال مولکول هالوژن به ساختار شبکه ای زرین از طریق کوپلیمریزاسیون تشکیل می شوند. مقدار برومیت بایست بیشتر از 20% وزنی باشد تا بتواند تأثیر مشخصی بر روی مقاومت اشتعال بگذارد. میزان کلرین برای بیشتر پلیمرها بایست بیشتر از مقدار 25 درصد وزنی باشد اگرچه افزایش کلرین بیشتر از این مقدار بر روی نتایج و بهبود آن تأثیر چندانی نخواهد گذاشت. پلیمرهای کلرین و برومینه را نیز می توان به همراه پرکننده های تأخیر دهنده اشتعال استفاده کرد که ترکیب پرکننده با هالوژن ها می تواند خاصیت های جمع پذیری، غیر هم افزایی و هم افزایی بر روی خواص تأخیر دهنده اشتعال سیستم پلیمری بگذارد. اثر جمع پذیری زمانی اتفاق می افتد که بازده تأخیر دهنده اشتعال کل سیستم پلیمری برابر با ترکیبی از بازده های پرکننده و هالوژن است و برهمکش خاصی میان این دو جهت افزایش و کاهش اثرات تأخیر اشتعال وجود ندارد. نمونه این نوع اثر شامل پلیمرهای هالوژنه به همراه پر کننده های خنثی است. هالوژن مقاومت اشتعال پذیری را در فاز گاز افزایش می دهد در صورتی که پرکننده در فاز متراکم به عنوان کاهنده میزان سوخت پلیمری و جاذب حرارت عمل می کند. هر دو به صورت مستقل بر روی افزایش قابلیت اشتعال سیستم پلیمری عمل می کند. تأثیر غیر هم افزایی زمانی است که بازده سیستم پلیمری کمتر از بازده سیستم های افزودنی به طور مستقل است. هالوژن و پرکننده مزاحم واکنش های تأخیر اشتعال یکدیگر شده در نتیجه مقاومت اشتعال پذیری کلی پلیمر کاهش خواهد یافت. بهترین حالت زمانی اتفاق می افتد که پرکننده و تأخیر دهنده اشتعال و واکنش تأخیر اشتعال اثر هم افزایی می گذارند. زمانی این اتفاق می افتد که بازده کل سیستم پلیمری بیشتر از اثرات افزودنی هالوژن و یا پرکننده به تنهایی باشد. میزان گسترده ای از عناصر فعال می توانند به عنوان پرکننده‌های افزایی پلیمرهای هالوژنه استفاده شوند. این عناصر شامل اکسید بیسموت ، اکسید مولیبدنیوم ، اکسید تین هستند. اگرچه معمولاً از اکسید آنتیموان (sb2o3) استفاده می‌شود. این عنصر خاصیت ضد اشتعال پذیری کمی در زمان هایی که به تنهایی مصرف می شود (پلیمرهای غیرهالوژنه) دارد اما زمانی که از زرین های برومینه استفاده شود بازده تأخیر اشتعال به شدت افزایش می یابد. این افزایش به دلیل بر همکنش های هم افزایی میان مکانیزم های تأخیر دهنده اشتعال هالوژن و اکسید آنتیموان است. (واکنش مواد ناپایدار هالوژنه با مواد ناپایدار آنتیموان در فاز گاز و تولید هالوژن یا آمیزه اکسی هالید) پرکننده ها شاخص گسترش شعله را را کاهش می دهند و به استثنای آلومینیوم سه آبه (ATH) باعث افزایش پارامتر محدودیت اکسیژن می شوند. REF _Ref384715043 h شکل ‏24 تأثیر پرکننده های تأخیر دهنده اشتعال را بر روی پارامتر انتشار شعله، پارامتر محدودیت اکسیژن و دانسیته نوری ویژه وینیل استر برومینه شده شده را نشان می‌دهد.

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 4: تأثیر تأخیردهنده اشتعال بر روی (الف) شاخص گسترش اشتعال (ب)شاخص محدودیت اکسیژن (ج) دانسیته نوری ویژه یک است وینیل استری برومینه شده.توسط Mochat & Hiltz( ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Morchat</Author><Year>1992</Year><RecNum>278</RecNum><DisplayText>[14]</DisplayText><record><rec-number>278</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">278</key></foreign-keys><ref-type name="Generic">13</ref-type><contributors><authors><author>Morchat, RM</author><author>Hiltz, JA</author></authors></contributors><titles><title>Fire-Safe Composites for Marine Applications</title></titles><dates><year>1992</year></dates><publisher>DEFENCE RESEARCH ESTABLISHMENT ATLANTIC DARTMOUTH (NOVA SCOTIA)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[14]
بیشترین دغدغه استفاده از پلیمرهای هالوژنه و کامپوزیت های پلیمری رهایش دودهای خورنده اسیدی و گازهای سمی است که به طور جدی بر روی سلامت و خطرات زیست محیطی تأثیرگذار است. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ebdon</Author><Year>1996</Year><RecNum>281</RecNum><DisplayText>[5, 6, 14]</DisplayText><record><rec-number>281</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">281</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Ebdon, JR</author><author>Jones, MS</author></authors></contributors><titles><title>Flame retardants (overview)</title><secondary-title>Polymeric Materials Encyclopaedia</secondary-title></titles><periodical><full-title>Polymeric Materials Encyclopaedia</full-title></periodical><pages>2397-2411</pages><dates><year>1996</year></dates><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Horrocks</Author><Year>2001</Year><RecNum>126</RecNum><record><rec-number>126</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">126</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Horrocks, A Richard</author><author>Price, Dennis</author></authors></contributors><titles><title>Fire retardant materials</title></titles><dates><year>2001</year></dates><publisher>woodhead Publishing</publisher><isbn>1855734192</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Morchat</Author><Year>1992</Year><RecNum>278</RecNum><record><rec-number>278</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">278</key></foreign-keys><ref-type name="Generic">13</ref-type><contributors><authors><author>Morchat, RM</author><author>Hiltz, JA</author></authors></contributors><titles><title>Fire-Safe Composites for Marine Applications</title></titles><dates><year>1992</year></dates><publisher>DEFENCE RESEARCH ESTABLISHMENT ATLANTIC DARTMOUTH (NOVA SCOTIA)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[5, 6, 14] پلیمرهای کلرینه مقدار زیادی گاز HCL رهایش می کنند که می توانند بر روی سیستم تنفسی و چشم تأثیر گذاشته و توانایی گریز از آتش را از انسان بگیرد. همچنین پلیمرهای کلرینه می توانند ؟؟؟ و عناصر وابسته دی اکسین که به شدت سمی هستند را تولید کند. تماس با دی اکسین ها با غلظت زیاد می تواند منجر به مشکلات زیادی از لحاظ سلامتی شود، مشکلاتی از قبیل سرطان، تغییر رنگ پوست، خارش پوست و تاول ایجاد کند. همچنین دی اکسین ها با ورود به اکوسیستم می توانند برای سال ها درون بدن جانداران و گیاهان باقی بمانند. به همین دلایل استفاده از این پلیمرها در بسیاری از کشورها منسوخ شده است و به جای آن از پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال دوستدار محیط زیست شامل brominaded index، tris(tribromophenyl)cyanurate,tris(tribromoneophentyl)cyanurate استفاده می کنند.
کامپوزیت های پلیمری فسفره تأخیر دهنده اشتعال
مقاومت اشتعال پذیری پلیمرها و کامپوزیت های پلیمری می تواند به وسیله افزودن فسفر افزایش یابد.PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NYWRvcnNreTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5NzU8L1llYXI+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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NYWRvcnNreTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjE5NzU8L1llYXI+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ADDIN EN.CITE.DATA [3, 6, 13, 15, 16]
یکی از روش‌های بسیار معمول و رایج برای افزودن فسفر، آلیاژسازی یک آمیزه پرکننده فسفره پایه معدنی یا پایه آلی به پلیمر طی فرآیند است. اکثر آمیزه های فسفری دارای قابلیت مقاومت اشتعال است اما انواع معمول و رایج و پر کاربرد آنها فسفر خالص، فسفات آمونیوم و trialylphosphates هستند. فسفره ها همچنین می توانند به وسیله کوپلیمریزاسیون زرین با منومرهای آلی فسفره فعال (استرهای فسفاته، پلی ال‌ها و فسفات ها) یا فسفات های هالوژنه(phosphate (tris(1-cloro-2-propyl)phosphate , tris(2,3-dibromo propyl) به ساختار مولکولی زرین متصل شوند. روش پلیمیریزاسیون برای تولید تعداد بسیار زیادی از پلیمرهای مناسب تأخیر دهنده اشتعال برای کاربرد در کامپوزیت ها استفاده می شود. فسفره به عنوان تأخیر دهنده اشتعال هم در فاز گاز و هم در فاز متراکم عمل می کنند (بسته به ساختار و طبیعت شیمیایی و پایداری حرارتی پلیمر میزبان). مکانیزم فاز گاز در بیشتر ترموپلاستیک ها و پلیمرهای ترموست غیر اکسیژنه حاکم است. در این نوع مکانیسم رادیکال های فسفره رهایش شده از طرف پلیمر در دماهای بالا اگرچه زمانی مؤثرتر است که تولید مواد ناپایدار در دماهای پایین تر از 400-300 درجه سانتی گراد اتفاق بیفتد و یا ماتریس پلیمری تجزیه شود می باشد. رادیکال های فسفره زیادی می توانند به درون شعله رهایش شده البته این رهایش بستگی به دما و ترکیب درصد تأخیر دهنده اشتعال فسفره دارد. این رادیکال ها با رادیکال های H و OH واکنش داده و موجب کاهش اشتعال و یا توقف آن شوند. مکانیسم دوم تأخیر دهنده اشتعال فاز گاز است مین مکانیسم یک تأثیر پوششی بر روی سطح داغ پلیمر می گذارد. بسیاری از مواد حاوی فسفر رهایش شده از پلیمر تجزیه شده به صورت متناسب سنگین هستند و این عامل باعث می شود که یک فاز غنی از بخار در سطح پلیمر ایجاد شود که از دسترسی اکسیژن جلوگیری کند. زمانی که آمیزه و عنصر فسفره در پلیمرهای آلی هیدروکسیل و اکسیژنه استفاده می شود به صورت یک تأخیر دهنده اشتعال در فاز متراکم عمل می کند. فسفر در این سیستم های پلیمری باعث تشکیل ذغال می شود که خود باعث کاهش مقدار مواد ناپایدار قابل اشتعال رهایش شده به سمت آتش خواهد شد. فسفر می تواند افت حرارت را در برخی ترموپلاستیک ها به وسیله ذوب شدن و چکه کردن شتاب دهد. اطلاعات بیشتر در مورد انواع واکنش های تأخیر دهنده اشتعال فسفره را می توان در پروژه - ریسرچجامع ارائه شده توسط Granzow ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Granzow</Author><Year>1978</Year><RecNum>276</RecNum><DisplayText>[12]</DisplayText><record><rec-number>276</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">276</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Granzow, Albrecht</author></authors></contributors><titles><title>Flame retardation by phosphorus compounds</title><secondary-title>Accounts of Chemical Research</secondary-title></titles><periodical><full-title>Accounts of Chemical Research</full-title></periodical><pages>177-183</pages><volume>11</volume><number>5</number><dates><year>1978</year></dates><isbn>0001-4842</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[12]یافت.
کوپلیمریزاسیون پیوندی برای مقاومت اشتعال
یکی دیگر از تکنیک های تولید پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال، کوپلیمریزاسیون پیوندی است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Horrocks</Author><Year>2001</Year><RecNum>126</RecNum><DisplayText>[6]</DisplayText><record><rec-number>126</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">126</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Horrocks, A Richard</author><author>Price, Dennis</author></authors></contributors><titles><title>Fire retardant materials</title></titles><dates><year>2001</year></dates><publisher>woodhead Publishing</publisher><isbn>1855734192</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[6]. این تکنیک بر مبنای افزودن یک منومر که به شدن خاصیت تشکیل ذغال دارد به زنجیره پلیمری استوار است. فرآیند کوپلیمریزاسیون می تواند از طریق دو روش که شامل پیوند زدن از طریق و یا پیوند زدن به ایجاد شود. فرآیند سازنده و تشکیل دهنده شامل واکنش پلیمر با اغازگر و ایجاد مراکز فعال در طول زنجیره پلیمر است. سپس منومرها از طریق رادیکال با زنجیره پیوند می زنند.
فرآیند پیوند زدن به (Grafting onto) زمانی اتفاق می افتد که منومر با آغازگر واکنش می دهد و رادیکال تولید می شود و این رادیکال به زنجیره پیوند می خورد. صرف نظر از فرآیند، ضروری است که منومر به صورت حرارتی در دماهای پایین تر از پلیمر تجزیه شود و مقدار زیادی ذغال که باعث حفاظت از پلیمر می شود را به جا بگذارد. کوپلیمریزاسیون پیوندی یک تکنیک مطلوب برای تولید پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال است. هرچند ترموپلاستیک های تأخیر دهنده اشتعال زیادی به وسیله این تکنیک تولید می شوند. کوپولیمریزاسیون پلیمرهای ترموست مهندسی که به صورت معمول در سازه های کامپوزیت کاربرد دارد نیاز به پژوهش های بیشتر و تحقیقات بیشتر است.
الیاف تأخیر دهنده اشتعال برای کامپوزیت‌هاالیاف شیشه یک تقویت کننده فوق العاده معمول و رایج است. این الیاف قابل اشتعال نیستند اما آمارهای آلی و افزودنی های چسبنده مورد استفاده در این الیاف موجب تولید دود و مواد ناپایدار رهایش شده به وسیله کامپوزیت در حال تجزیه خواهد شد.
پوشش های سطحی محافظ اشتعالییکی دیگر از روش های حفاظت از کامپوزیت استفاده از پوشش های عایق است. یک پوشش ایده آل باید خصوصیات زیر را دارا باشد:
غیر اشتعال پذیری، هدایت حرارتی پایین، چسبندگی قوی (مثل ضریب انبساط) به لایه های زیرین کامپوزیت تداوم و بقا در محیط، مقاومت در برابر سایش، وزن پایین، نازک و ارزان بودن. صدها مواد پوشش وجود دارند که به صورت تجاری برای کاربرد در کامپوزیت ها مورد استفاده قرار می گیرند. اگرچه ممکن است یکی از خواص مورد نیاز برای پوشش های ایده آل را نداشته باشند. سه گروه بزرگ از پوشش های عایق وجود دارد:
1) پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال
2) محافظ و پوشش حرارتی
3) پوشش های متورم شونده
4) مواد فرسایشی
مثال برای پلیمرهای تأخیر دهنده اشتعال عبارت است از زرین آلی مثل پلیمرهای برومینه و مواد معدنی مثل geopolymers که به عنوان فیلمی نازک (معمولاً کمتر از 5 میلی متر) بر روی سطح کامپوزیت قرار می گیرد. این پلیمرها به دلیل پایداری حرارتی بالا زمان رسیدن به احتراق و اشتعال لایه های زیرین با تأخیر مواجه می شود. در مورد پوشش های پلیمری معدنی هدایت حرارتی پایین باعث تأخیر خواهد شد. پوشش های غشایی حرارتی معمولاً موادی پایه سرامیک هستند که غیر قابل اشتعال بوده و خواص هدایت حرارتی پایینی دارند. نمونه این پوشش ها شامل سرامیک (مثل ceramic و rockwool)های با الیاف بافته شده و سرامیک زیرکونیوی هایی با لایه اسپری شده توسط پلاسما. مواد متورم شونده از طریق واکنش شیمیایی در دماهای بالا که منجر به تورم و تولید فوم لایه پوشش مورد استفاده قرار می گیرد. این واکنش باعث تولید یک لایه به شدت متخلخل و یک لایه ذغال ضخیم با هدایت حرارتی پایین خواهد شد. یکی دیگر از گروه از پوشش ها مواد فرسایشی هستند که باعث حفاظت حرارتی از طریق حذف حرارت از سطح داغ به وسیله پوسته شدن و ذوب شدن خواهند شد. مواد فرسایشی به ندرت به عنوان پوشش محافظ شعله در کامپوزیت مورد استفاده قرار می گیرند و بیشتر به عنوان محافظ پلیمر در کاربردهای دما بالا مثل نازل های موشک و سپرهای حرارتی فضاپیماهایی که به زمین بر می گردند، مورد استفاده قرار می گیرند
.
خواص اشتعال نانو کامپوزیت های پلیمریمقدمهاصطلاح نانو کامپوزیت پلیمری، کامپوزیت هایی را توصیف می کند که یکی از مواد تشکیل دهنده کامپوزیت از ماده با مقیاس نانو باشد. سایز نانو حداقل بایست در یکی از ابعاد رعایت شده باشد و کاملاً در فاز پلیمری پراکنده شده باشد. یک نمونه بارز از مواد نانو، خاک رس است. اما گرافیت، نانولوله های تک جداره و چند جداره ، نانو ذرات کروی مانند polyhedral oligomeric silsequioxane،POSS ، Silica، Tatania همچنین مورد استفاده قرار می گیرد. تحلیل تشکیل نانو کامپوزیت، بررسی تأخیر اشتعال: انواع مختلف اصلاح خاک رس و اثرات آنها مکانیسم و نحوه تأثیر ماده نانو بر روی تأخیر اشتعال جزء موارد مورد بحث در این بخش است. پر کننده های تأخیر دهنده اشتعال سال هاست که مورد استفاده قرار می گیرد. در سیستم های پر شده و پر کننده سنتی میکروکامپوزیت‌ها مقدار زیادی پر کننده برای ایجاد تأثیری خاص مثل کاهش خواص مکانیکی لازم است. وقتی که ذرات حاوی فاز نانو مورد استفاده قرار گرفت شرایط کاملاً تغییر کرد. کاهش اندازه از سایز میکرو به سایز نانو میزان سطح تماس ذرات را بالا می برد. افزایش سطح تماس منجر به کاهش مقدار ماده مورد نیاز می شود. حضور مواد با سطح تماس زیاد می تواند باعث تعبیر در مسیر تخریب شده و در نتیجه بر روی میزان رهایش حرارت پلیمر اثر بگذارد. در پایان، استفاده از مواد با سایز نانو می تواند باعث تشکیل یک لایه شود که باعث جلوگیری از جابجایی مواد ناپایدار در هنگام تخریب شده و موجب افزایش ذغال تولیدی شود. در مورد نانو کامپوزیت های پلیمر / خاک رس حضور مواد سیلیکاته لایه ای مانند مونت موریلونیت، هکتوریت، بنتونیت حتی با بارگزاری مقدار پایین (مخصوصاً 3 و 5%) خواص مکانیکی به صورت فوق العاده افزایش می یابد. همچنین خواص لایه محافظ و تأخیر اشتعال پلیمر افزایش خواهد یافت PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ib3Jyb2NrczwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDE8L1llYXI+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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5Ib3Jyb2NrczwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMDE8L1llYXI+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ADDIN EN.CITE.DATA [6, 17-21]. در سال 1960 مطالعاتی بر روی پایداری حرارتی پلی استایرن و پلی متیل متاکریلات ساخته شده در حضور خاک رس انجام شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Friedlander</Author><Year>1964</Year><RecNum>304</RecNum><DisplayText>[22, 23]</DisplayText><record><rec-number>304</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">304</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Friedlander, Henry Z</author><author>Frink, Charles R</author></authors></contributors><titles><title>Organized polymerization III. Monomers intercalated in montmorillonite</title><secondary-title>Journal of Polymer Science Part B: Polymer Letters</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Polymer Science Part B: Polymer Letters</full-title></periodical><pages>475-479</pages><volume>2</volume><number>4</number><dates><year>1964</year></dates><isbn>1542-6254</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Blumstein</Author><Year>1965</Year><RecNum>305</RecNum><record><rec-number>305</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">305</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Blumstein, Alexandre</author></authors></contributors><titles><title>Polymerization of adsorbed monolayers. I. Preparation of the clay–polymer complex</title><secondary-title>Journal of Polymer Science Part A: General Papers</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Polymer Science Part A: General Papers</full-title></periodical><pages>2653-2664</pages><volume>3</volume><number>7</number><dates><year>1965</year></dates><isbn>1542-6246</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[22, 23]. آنها دریافتند که مولکول های استایرن و متیل متاکریلات بر روی سطح و سطح مشترک مونت موریلونیت جذب شده و یک کمپلکس بین لایه ای پلیمر-مونت موریلونیت تشکیل می دهند. این کمپلکس ها پایداری حرارتی بالا و مقاومت در برابر حلالیت بالایی را از خود نشان می دهند زیرا تخریب مولکول ها در محیط محدود، جابجایی زنجیره پلیمر را با تأخیر مواجه کرده و تخریب با تأخیر انجام خواهد شد. قبل از این پژوهشگران شرکت تویوتا ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Usuki</Author><Year>1993</Year><RecNum>306</RecNum><DisplayText>[24, 25]</DisplayText><record><rec-number>306</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">306</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Usuki, Arimitsu</author><author>Kojima, Yoshitsugu</author><author>Kawasumi, Masaya</author><author>Okada, Akane</author><author>Fukushima, Yoshiaki</author><author>Kurauchi, Toshio</author><author>Kamigaito, Osami</author></authors></contributors><titles><title>Synthesis of nylon 6-clay hybrid</title><secondary-title>Journal of Materials Research(USA)</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Materials Research(USA)</full-title></periodical><pages>1179-1184</pages><volume>8</volume><number>5</number><dates><year>1993</year></dates><isbn>0884-2914</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Kojima</Author><Year>1993</Year><RecNum>307</RecNum><record><rec-number>307</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">307</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Kojima, Yoshitsugu</author><author>Usuki, Arimitsu</author><author>Kawasumi, Masaya</author><author>Okada, Akane</author><author>Fukushima, Yoshiaki</author><author>Kurauchi, Toshio</author><author>Kamigaito, Osami</author></authors></contributors><titles><title>Mechanical properties of nylon 6-clay hybrid</title><secondary-title>Journal of Materials Research(USA)</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Materials Research(USA)</full-title></periodical><pages>1185-1189</pages><volume>8</volume><number>5</number><dates><year>1993</year></dates><isbn>0884-2914</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[24, 25]دریافتند که افزودن خاک‌رس به پلی‌آمید-6 به میزان 7/4% عنصر به خواص مکانیکی فوق العاده خواهد شد که دمای واپیچش و تغییر شکل حرارتی به دمای 152 درجه سانتی گراد افزایش خواهد یافت که این مقدار 87 درجه سانتی گراد بیشتر از پلی آمید-6 اصلی و اولیه است. خاک رس ها خانواده ای از مواد سیلیکاته لایه ای هستند (شناخته شده از نوع 2:1 فیلوسیلیکات) این مواد شامل مونت موریلونیت، هکتوریت، ساپونیت، فلورومیکا، فلوروهکتوریت، ورمیکومیت، کائولینیت، ماگادیت و غیره می باشد. مونت موریلونت یکی از انواع خاک رس است که استفاده بیشتری از آن می شود. این ماده از زمانی که در ابتدا در شهر مونت موریلون فرانسه در سال 1874 کشف شد به این نام مشهور شد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Grimshaw</Author><Year>1971</Year><RecNum>308</RecNum><DisplayText>[26]</DisplayText><record><rec-number>308</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">308</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Grimshaw, Rex W</author><author>Searle, Alfred Broadhead</author></authors></contributors><titles><title>The chemistry and physics of clays and allied ceramic materials</title></titles><dates><year>1971</year></dates><publisher>Wiley-Interscience</publisher><isbn>0471327808</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[26]. ساختار خاک رس مونت موریلونیت از دو دیدگاه مختلف می تواند بررسی شود میکروساختار و ساختار بلورین. بر اساس مطالعات انجام شده بر روی ذرات میکرو ساختار مونت موریلونیت تقسیم به سه نوع دسته بندی مختلف می شود: ساختار لایه ای ، ذرات اولیه ، حالت خوشه ای شدن. ساختار لایه ای شامل یک لایه ساده است اما با ضخامت 1 نانومتر و طول 200-100 نانومتر. ساختار بلوری و کریستال مونت موریلونیت به ساختار لایه ای بر می گردد. چندین لایه با هم متحد و پیوند زده می شوند و ذره اولیه شکل می گیرد (با محدوده چندین نانومتر تا ده ها نانومتر). صدها هزار ذرات اولیه به هم چسبیده و تشکیل خوشه می دهند و محدوده اندازه خوشه میان 1/0 تا ده ها میکرومتر است. از نقطه نظر ساختار کریستالی، این مواد معدنی یک ساختار لایه ای دو بعدی دارند. اگر کسی بخواهد یک پلیمر آلی را با خاک رس مونت موریلونیت مخلوط کند بایست به وسیله تبادل یونی، یون های هیدروفیل سدیم را حذف کرده به جای آن یون های آلی دوست جایگزین کند. نانو کامپوزیت های پلیمر خاک رس به وسیله پلیمریزاسیون هم زمان و فرآیند آلیاژسازی تولید می شوند. آلی دوست ها برای هر دو مورد از روش ها کمی متفاوت عمل می کنند. در فرآیند آلیاژسازی به زنجیره های آلکیل بیشتری نسبت به پلیمریزاسیون هم زمان نیاز داریم. هنگام ساخت نانو کامپوزیت، سه نوع مختلف ممکن است به وجود بیاید:
1) غیر قابل امتزاج
معمولاً به عنوان میکرو کامپوزیت شناخته می شود. در این حالت خاک رس به صورت نانو پراکنده نمی شود و در این حالت مانند یک پرکننده با اندازه میکرو عمل می کند.
2) نانو کامپوزیت های intercalated
نانو کامپوزیت کاملاً در اندازه نانو در ماتریس پراکنده می شود و لایه های خاک رس ثابت باقی می‌مانند.
3) نانو کامپوزیت Exfoliated
در این حالت لایه های خاک رس از هم باز می شوند و پراکنش خوبی را بوجود می‌آید و فاصله ثابت میان لایه ها از بین خواهد رفت و این خاک رس به درون لایه ها نفوذ می کند.
این تعاریف بر اساس ابزارها و تست های X-Ray diffraction (XRD) به دست آمده است. REF _Ref384715186 h * MERGEFORMAT شکل ‏25 این سه نوع مختلف مواد را نشان می دهد. پایداری حرارتی خاک های رس به وسیله آنالیزهای وزن‌سنجی حرارتی (TGA) مطالعه و بررسی می شود.

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 5: انواع نانوکاپوزیت‌هاتوصیف و تحلیل تشکیل نانوکامپوزیتنانو کامپوزیت های پلیمر خاک رس علاوه بر کاهش اشتعال پذیری، بهبود خواص مکانیکی را نیز از خود نشان می دهد. این امر یک نکته مثبت است زیرا بسیاری از تأخیر دهنده های اشتعال بایست با مقدار زیاد استفاده شوند تا بتوانند به خواص ضد آتش مطلوب برسند، در این حالت ممکن است خواص مکانیکی پلیمر کاهش یابد. تحلیل و آنالیز معمولاً نشان دهنده پراکنش خوب خاک رس در پلیمر مثل پراکنش نانو ذرات و همچنین نفوذ Intercalated، Exfoliated و یا اختلاط ماده به وسیله تفرق اشعه X (XRD) و TEM قابل حصول است. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Morgan</Author><Year>2003</Year><RecNum>310</RecNum><DisplayText>[27]</DisplayText><record><rec-number>310</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">310</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Morgan, Alexander B</author><author>Gilman, Jeffrey W</author></authors></contributors><titles><title>Characterization of polymer‐layered silicate (clay) nanocomposites by transmission electron microscopy and X‐ray diffraction: A comparative study</title><secondary-title>Journal of Applied Polymer Science</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Applied Polymer Science</full-title></periodical><pages>1329-1338</pages><volume>87</volume><number>8</number><dates><year>2003</year></dates><isbn>1097-4628</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[27] XRD فاصله میان فضای گالری، فاصله d ماده درون سیستم Intercalated را می‌دهد. زمانی سیستم Exfoliate بوجود می‌آید که فاصله ثابت میان لایه های خاک رس تغییر کند و در آزمون XRD هیچ گونه پیک (Peak) مشاهده نمی شود. متأسفانه در برخی موارد در فرآیند اختلاط خاک رس با پلیمر اخلال و بی نظمی به وجود می آید که این امر باعث عدم مشاهده پیک در آزمون خواهد شد. در این حالت عدم مشاهده پیک در آزمون XRD مبهم است. TEM یک تصویر واقعی از خاک رس در پلیمر را به ما می دهد. در اینجا حداقل 2 برابر بزرگنمایی لازم است. بزرگنمایی پایین می تواند نشان دهد که پراکنش خاک رس خوب انجام شده در صورتی که تصویر با بزرگنمایی بالاتر می تواند لایه های واقعی خاک رس را نشان دهد و دیگر آنکه فاصله ثابت میان لایه ها را نیز نشان دهد. مشکلی که تصاویر TEM دارند این است که سطح واقعی که از آنها عکسبرداری می شود در مقایسه با کل ماده بسیار بسیار کوچک است و در بیشتر اوقات، پژوهشگرها با استفاده از نتایج این تصاویر کوچک، نتایج را به کل نمونه بسط می دهند. به صورت واقع گرایانه و صحیح بایست یک تحلیل آماری و تصادفی از کل نمونه انجام شود و تصاویر کافی گرفته شود و بر روی موقعیت های مختلف تمرکز کرد تا بتوان به صورت اطمینان بخشی در مورد نانو کامپوزیت بحث نمود. تکنیک و روش دیگری نیز وجود دارد که به صورت کمتری استفاده می شود ولی باید بیشتر استفاده شود. AFM میکروسکوب نیروی اتمی، زمان استراحت رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) و گرماسنج مخروطی است. AFC یک روش سریع تر و آسان تر ولی کمتر و کوچک تر از روش TEM است. نمونه هایی از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی حالت های Intercalated، مخلوطی از Intercalated – Exfoliated و ساختار Exfoliated در REF _Ref384715260 h * MERGEFORMAT شکل ‏26 نشان داده شده است.

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ شکل * ARABIC s 1 6:نتایج AFM نانوکاپوزیت های پلی استایرن.شکل بالا سمت چپ ساختارexfloliated.بالا سمت راست مخلوطی از Intercalated/exfoliated و نهایتا شکل پایین ساختار Intercalated ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Gibson</Author><Year>2007</Year><RecNum>345</RecNum><DisplayText>[1]</DisplayText><record><rec-number>345</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">345</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Gibson, AG</author></authors></contributors><titles><title>Fire properties of polymer composite materials</title></titles><volume>143</volume><dates><year>2007</year></dates><publisher>Springer</publisher><isbn>1402053568</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[1]
در ریزساختار Intercalated سطح کاملاً صاف است در صورتی که برای ساختار Exfoliated، نواحی و قطعات کوچکی در ماتریس پلیمری پراکنده شده است. لغات Intercalated و Exfoliated به عنوان ترم هایی که نشان دهنده فاصله ثابت میان لایه هاست و تکنیک NMR یک روش متفاوت برای بررسی این پدیده پیشنهاد می کند و این امر نیاز به جمع آوری و استفاده از اصطلاحات و ترم های جدید است. در برخی کارهای زودتر انجام شده در مورد تأخیر اشتعال نانو کامپوزیت های پلیمر خاک رس توسط Gilman و همکاران ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Al-Malaika</Author><Year>1999</Year><RecNum>311</RecNum><DisplayText>[13, 28]</DisplayText><record><rec-number>311</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">311</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Al-Malaika, Sahar</author><author>Golovoy, A</author><author>Wilkie, Charles A</author></authors></contributors><titles><title>Chemistry and technology of polymer additives</title></titles><dates><year>1999</year></dates><publisher>Blackwell Science</publisher><isbn>0632053380</isbn><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Le Bras</Author><Year>1998</Year><RecNum>282</RecNum><record><rec-number>282</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">282</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Le Bras, Michel</author></authors></contributors><titles><title>Fire retardancy of polymers: the use of intumescence</title></titles><dates><year>1998</year></dates><publisher>Royal society of chemistry</publisher><isbn>0854047387</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[13, 28] نشان داده شده که گرماسنج مخروطی اطلاعاتی در زمینه تشکیل نانو کامپوزیت می دهند. در میکرو کامپوزیت ها کاهشی در پیک نرخ رهایش حرارت (PHRR) ضرورتاً نخواهد داشت در صورتی که در نانو کامپوزیت ها، صرف نظر از Intercalated یا Exfoliated بودن، کاهش نسبتاً قابل توجهی را نشان داد. در کارهای آزمایشگاهی انجام شده در این موارد، تفاوت مشخصی در کاهش پیک نرخ رهایش حرارت نانو کامپوزیت ها در برابر میکروکامپوزیت‌ها مشاهده می‌شود.
بررسی تأخیر اشتعالخواص آتش مواد به وسیله روش های مختلفی بررسی می شود: کالریمتر مخروطی(ASTM E1354)، تبخیر به وسیله اشعه ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Zanetti</Author><Year>2002</Year><RecNum>312</RecNum><DisplayText>[29]</DisplayText><record><rec-number>312</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">312</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Zanetti, M</author><author>Kashiwagi, Takashi</author><author>Falqui, L</author><author>Camino, G</author></authors></contributors><titles><title>Cone calorimeter combustion and gasification studies of polymer layered silicate nanocomposites</title><secondary-title>Chemistry of Materials</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chemistry of Materials</full-title></periodical><pages>881-887</pages><volume>14</volume><number>2</number><dates><year>2002</year></dates><isbn>0897-4756</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[29]و پارامتر محدودیت اکسیژن (ASTM D2863,ISO 4589)روش های محبوبی هستند که برای بررسی تأخیر اشتعال مواد پلیمری به کار می روند. برای محصولات تجاری از آزمون UL-94(ISO 9772,ISO 9773,ASTM D635) می توان برای تعیین کیفیت مواد تأخیر دهنده اشتعال استفاده کرد. کالریمتر مخروطی به صورت گسترده ای به عنوان یک روش آزمایشگاهی برای بررسی ترکیب تأخیر اشتعال ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Grand</Author><Year>2000</Year><RecNum>144</RecNum><DisplayText>[30]</DisplayText><record><rec-number>144</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">144</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Grand, Arthur F</author><author>Wilkie, Charles A</author></authors></contributors><titles><title>Fire retardancy of polymeric materials</title></titles><volume>803</volume><dates><year>2000</year></dates><publisher>CRC Press</publisher><isbn>0824788796</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[30]مورد استفاده قرار می گیرد. اطلاعاتی که می توان از این طریق به دست آورد افزایش حرارت عبارت است از: زمان رسیدن به احتراق، میزان و نرخ رهایش حرارت به عنوان تابعی از زمان، گرمای اشتعال، نرم جرم از دست رفته و دوده تولید شده. میزان نمودار کل نرخ رهایش حرارت نیز قابل دسترسی است اما معمولاً بر روی مقادیر تمرکز می شود (مقدار پیک رهایش حرارت PHRR) تبخیر بر اثر اشعه تکنیک وابسته و متناسب با آزمون کالریمتر مخروطی است البته اگر در اتمسفر نیتروژن انجام شود.) این امر باعث می شود که دود حذف شود و زمانی که ماده گرم می شود می توان از آن عکس گرفت و شواهد تصویری از واکنش را می توان داشت. پارامتر محدودیت اکسیژن نیز مقدار کمینه اکسیژن مورد نیاز برای ادامه سوختن و اشتعال نمونه را معرفی می کند. افزایش میزان پارامتر محدودیت اکسیژن به مقدار بیشتر از 20، نزدیک به درصد اکسیژن در هوا، ترکیب تأخیر دهنده اشتعال ممکن است بتوان تعیین کرد.
مکانیسم های تأخیر اشتعال در نانو کامپوزیت هامکانیسم هایی که باعث افزایش پایداری حرارتی و پایداری اشتعال پلیمرها در هنگام تولید و تشکیل نانو کامپوزیت ها می شود در برخی مواقع جالب و مورد اقبال است. اولین پیشنهاد مکانیزم توسط Gilman و Kashiwagi معرفی شد. آنها گفتند که ساختار نانو کامپوزیت هنگام اشتعال منقبض می شود و این اتفاق باعث تشکیل ساختار سیلیکاتی کربنی در سطح می شود که به عنوان یک لایه محافظ در برابر انتقال جرم و همچنین به عنوان لایه ای عایق سطح زیرین پلیمری در برابر منبع حرارتی عمل می کند. دومین مکانیسم زمانی مؤثر است که مقدار و درصد خاک رس کاملاً پایین باشد. در این حالت رادیکال ها به وسیله آهن جایگزین شده در خاک رس به دام می افتد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Zhu</Author><Year>2001</Year><RecNum>315</RecNum><DisplayText>[31]</DisplayText><record><rec-number>315</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">315</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhu, Jin</author><author>Uhl, Fawn M</author><author>Morgan, Alexander B</author><author>Wilkie, Charles A</author></authors></contributors><titles><title>Studies on the mechanism by which the formation of nanocomposites enhances thermal stability</title><secondary-title>Chemistry of Materials</secondary-title></titles><periodical><full-title>Chemistry of Materials</full-title></periodical><pages>4649-4654</pages><volume>13</volume><number>12</number><dates><year>2001</year></dates><isbn>0897-4756</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[31]. زمانی که خاک رس حاوی آهن باشد در مقایسه با زمانی که آهن وجود نداشته باشد یک تفاوت و اختلاف مشخص در کاهش پیک رهایش حرارت در مقادیر کمتر از 3 درصد خاک رس مشاهده می شود. به طور کلی کارهای زیادی در مورد تشکیل نانو کامپوزیت ها انجام شده و در بیشتر کارها میزان پیک رهایش حرارت و همچنین افت جرم کاهش می یابد اما بر روی رهایش حرارت کلی تأثیری نمی گذارد و زمان رسیدن به احتراق در بیشتر موارد کوتاه تر خواهد شد. تمام این تأثیرات مهم در کالریمتری مخروطی وجود دارد و از طریق سوختن نانو کامپوزیت به دست می آید. پیشنهاد می شود که اثر هم افزایی میان تشکیل نانوکامپوزیت و کاربرد تأخیر دهنده اشتعال استفاده شود (در صورتی که رسیدن به تأخیر اشتعال از طریق تکنولوژی نانو انجام می گیرد.) همچنین بایست در آینده تحقیقات بر روی مواد نانو به جز خاک رس انجام شود
.
پلی‌یورتانمقدمهامروزه مبحث انرژی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی در تمامی زمینه‌ها حتی در خانه‌ها یکی از مهمترین دغدغه‌های بشر است. مقدار زیادی انرژی از طریق مصارف خانگی در روزهای سرد زمستان هدر می‌رود. عایق‌های از جنس پلی یورتان قابلیت حفظ انرژی در طول زمستان و تابستان و در مقابل گرما و سرما را دارا می‌باشند. در اکثر یخچال‌ها و فریزرها که در سرتاسر جهان تولید می‌شوند، پلی‌یورتان بعنوان یک ماده عایق حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث می‌شود که هوای خنک درون یخچال محفوظ باقی بماند. همچنین از این ماده جهت خنک‌سازی مواد غذایی حین حمل و نقل از مرحله تولید تا مصرف سالم و تازه باقی بماند. همچنین برخی دیگر از خواص موجود در پلی یورتان باعث شود این ماده یک گزینه مناسب جهت استفاده در برخی محیط‌های حساس و پرتنش مورد توجه قرار بگیرد؛ بعنوان مثال لباس‌های فضانوردی دارای لایه‌هایی از جنس پلی‌یورتان هستند که از یخ زدن فضانوردان در محیط‌های سرد خارج جلوگیری می‌کند و همچنین باعث کاربرد در لباس‌های مخصوص آب‌های سرد شده است.
همچنین این ماده در مبلمان‌های راحت و همچنین تشک‌های خواب مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل کاربرد این ماده جهت استفاده در مبلمان‌ها و لوازم خواب به دلیل ویژگی و خواص مناسب است که می‌تواند به فرم بدن شکل بگیرد و موجب آسایش و راحتی بیشتر فرد شود. از دیگر مزایای این ماده این است که به راحتی و انرژی کمی قابل ازبین رفتن است و همچنین میتوان آن را با محصول جدید دیگری مخلوط و بازیابی کرد.
یکی از نکات جالب در مورد پلی‌یورتان‌ها این است که با نسبت استوکیومتری‌های مختلف از مواد اولیه آن؛ یعنی ایزوسیانات و پلی‌ال؛ می‌تواند بصورت اشکال مختلف و ویژگی‌های کاملاً متفاوت، شکل‌دهی و فرآیند شود. بعنوان مثال: تخته موج سواری با وجود اینکه سبک‌وزن است اما استحکام و سختی لازم را دارا می‌باشد و یا چرخ‌های اسکیت بسیار مقاوم است.
از پلی‌یورتان‌ها به شکل بسیار گسترده‌ای در صنایع خودروسازی استفاده می‌شود. در سپرهای اتومبیل به عنوان جاذب ضربه، در لاستیک‌ها به جهت انعطاف و آسایش بیشتر در رانندگی، سپر صوتی موتور اتومبیل در کاپوت خودرو و بعنوان فوم‌ در صندلی اتومبیل و کنسول اتومبیل کاربرد دارد اما این تمام قضیه نیست، پلی یورتان باعث سبک شدن وزن اتومبیل و کاهش مقدار مصرف سوخت خواهد شد.
پلی یورتانها را اولین بار اتوبایر در سال1937 در آلمان کشف کرد و بعد از آن این مواد با داشتن خواص ویژه پیشرفت بسیار زیادی را در انواع صنایع جهان داشتند.
پلی یورتان‌ها دسته‌ای از پلیمرهای پر مصارف با خواص عالی هستند. به همین خاطر، طراحان و متخصصان صنایع پوشش دهی بخوبی توان بهره بردای از این ترکیبات را در کاربردهای گوناگون دارند مثالهای متعددی برای کاربردهای فراوان این ترکیبات وجود دارد، از جمله پوششهای شفاف برای پوشش دهنده های تک لایه مخصوص بامها و رنگهای مشخص کردن محل گذر عابرین پیاده و غیره.
مقاومت پلی یورتانها در برابر سایش ضربه و ترک خوردگی بسیار خوب است، از جمله ویژگی های آنها پخت سریع و کامل در دمای محیط است. خواص مکانیکی فوم‌ها وابسته به ماده دیواره سلول و هندسه سلول است. ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Lee</Author><Year>2005</Year><RecNum>342</RecNum><DisplayText>[32]</DisplayText><record><rec-number>342</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="z5rwx5adddvrs3eaex9pza9wzz2e2050ptwr">342</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>Lee, L James</author><author>Zeng, Changchun</author><author>Cao, Xia</author><author>Han, Xiangming</author><author>Shen, Jiong</author><author>Xu, Guojun</author></authors></contributors><titles><title>Polymer nanocomposite foams</title><secondary-title>Composites science and technology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Composites science and Technology</full-title></periodical><pages>2344-2363</pages><volume>65</volume><number>15</number><dates><year>2005</year></dates><isbn>0266-3538</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[32] پلی یورتان‌ها آلیفاتیک از انواع آروماتیک گرانتر هستند. به همین خاطر انواع آروماتیک و نمونه های اپوکسی دار در استری ها، رنگهای پایه و پوششهای رابط بکار می روند. در حالی که آلیفاتیک ها ویژه پوشش نهایی هستند. همچنین ایزوسیانات‌های آلیفاتیک پایداری بیشتری نسبت به انواع آروماتیک دارند. استفاده از پوشش های محافظ برای جلوگیری از پدیده خوردگی در ساختارهای فولادی که آستر و پوشش پایه آنها از نوع سامانه های اپوکسی دار است، نمونه ای از کاربردهای مهم پلی یورتانها محسوب می شوند. مورد دیگر، سامانه های پوشش دهنده کف است که در آنها نیز انواع پوششهای پایه را می توان بکار برد، گاهی پوشش نهائی از نوع یورتان برای لایه نهایی کف نیز کفایت می کند.
پلی یورتان چیست؟ پلی یورتان‌ها (PU) نام عمومی ترکیبات و پلیمرهایی است که در ساختار آنها پیوند یورتانی می باشند. پیوند یورتانی از طریق واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل تشکیل شده است. گروه های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد.(واکنش در دمای محیط صورت می گیرد) مهمترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش ساختاری پایدار بوجود می آید
ایزوسیانات‌ها اغلب از واکنش آمین و فسژن در حلال‌های بی اثر و شرایط دمایی زیر صفر تا 100 درجه سانتیگراد تولید می‌شوند. دی ایزوسیانات‌ها دارای دو گروه سیاناتی می‌باشند. گروه‌های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد.(واکنش در دمای محیط صورت می گیرد) مهمترین ویژگی این گروه از پلیمرها این است که پس از واکنش ساختاری پایدار بوجود می آید.
ترکیباتی که دارای گروه ایزوسیانات هستند عبارتند از:
2و4 یا 2و6 تولوئن دی ایزوسیانات
4و4 یا 2و4 دی فنیل متان دی ایزوسیانات
1و6 هگزا متیلن دی ایزوسیانات
از جمله معروفترین دی ایزوسیانات‌های تجاری می‌توان به MDI، (6,2)TDI، (4,2)TDI، NDI، IPDI، TODI، TMDI، CHDI، PPDI، XDI، HDI اشاره کرد.
علاوه بر موارد ذکر شده، ترکیبات ایزوسیاناتی دیگری نیز وجود دارند.
ترکیباتی که دارای دو گروه هیدروکسیل(OH) یا بیشتر باشند را پلی اُل می نامند. بطور معمول در تولید پلی یورتان‌ها از دو نوع پلی ال پلی استری و پلی ال پلی اتری استفاده می‌شود. نوع پلی ال بکار رفته در پلی یورتان‌ها تعیین کننده خواص نهایی آنها می‌باشد. معمولا پلی ال‌های بکار رفته در تولید پلی یورتان‌ها دارای وزن مولکولی مابین 200 تا 2000 می‌باشند که بسته به خواص نهایی مورد انتظار ازز پلی یورتان، انتخاب می‌شوند. بطور معمول از گونه های زیر استفاده می‌شود:
پلی ال‌های پلی استری
پلی استرها زنجیرهای ملکولی با وزن مولکولی بالا هستند که در زنجیر آنها گروه استری تکرار می‌شود و از واکنش یک اسید کربوکسیلیک دو عاملی با یک الکل دو عاملی حاصل می‌شوند.
پلی استرهای مورد استفاده در صنایع پلی یورتان به روش‌های مختلفی تهیه می‌شوند که مهمترین آنها عبارتند از روش پلی استریفیکاسیونی و پلی کاپرولاکتونی.
پلی ال‌های پلی اتری(Polyether Polyols)
این نوع پلی ال‌ها معمولا از واکنش پلیمریزاسیونی گروه اپوکسیدالکین اسید در مجاورت کاتالیست‌های بازی مانند هیدروکسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم تولید می‌شوند. پلی اتر پلی ال‌ها بسته به روش تهیه آنها دو عاملی یا سه عاملی می‌باشند.
پلی کربنات پلی ال
پلی کاپرولاکتون پلی ال
به علاوه، به جای گروههای هیدروکسیل، ترکیباتی مثل اسیدهای کربوکسیلیک و آمینها، که دارای هیدروژن فعال هستند نیز می توانند در ترکیب با ایزوسیاناتها مورد استفاده قرار گیرند. به همین دلیل، زمانیکه صحبت از پلی یورتانها می شود، می توان گفت که گونه های بیشماری از آنها وجود دارد.

—351

2-2-2-2- اثر نوع الیاف روی دفع آب25
2-2-2-3- اثر نوع الیاف روی دفع خاک25
2-2-2-4- اثر نوع الیاف بر روی ثبات رنگ با نیتروژن25
2-2-3- ارزیابی نا پارامتریک بافت26
2-2-4- نتیجه گیری29
مطالعه وتحقیق اثر بار دینامیکی و استاتیکی روی خصوصیات فرش دست باف30
2-3-1- بررسی اثر تراکم گره بر خصوصیات بار استاتیکی فرش دست باف33
2-3-2- اثر بار استاتیک در رفتار برگشت پذیری فرش های دست باف33
اثر ارتفاع پایل و تراکم بر خصوصیات نهایی استفاده از فرش35
تئوری37
مواد و روش ها40
نتایج وبحث41
نتیجه گیری43
مطالعه در مورد از دست دادن ضخامت تحت بار دینامیکی بر روی فرش های از نوع
ویلتون43
2-5-1- مواد و روش45
2-5-2-نتایج وبحث46
2-5-3- کاهش ضخامت50
2-5-4- تجزیه وتحلیل تفاوت معنی دار آماری52
2-5-5- نتیجه گیری53
فصل سوم : تجربیات55
3-1- مقدمه56
3-2- مشخصات مواد مصرفی در نمونه های آزمایش شده56
3-3- تعیین ضخامت تحت فشار بار متحرک58
3-4- تعیین کاهش ضخامت تحت اثر بار ثابت61
3-5- دستگاه مقاومت سنج پایل فرش66
3-6- تعیین میزان انرژی تلف شده در نخهای مصرفی68
فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری69
4-1- مقدمه70
4-1-1– مجموع مربعات اضافی71
4-1-2- آزمون برای معنی دار بودن رگرسیون73
4-1-3-ضریب تعیین چندگانه 74
4-1-4- عامل تورم واریانس74
4- 2- تجزیه وتحلیل نتایج75
4-2-1- برگشت پذیری پایل بعد از 60 دقیقه از برداشتن بار استاتیکی (متغیر Y176
4-2-2- میانگین برگشت پذیری پاپل در طول 60 دقیقه بعد از برداشتن بار استاتیکی 79
4-2-3- کاهش ارتفاع پایل بعد از 1000 ضربه بار دینامیکی (متغیر Y383
4-2-4- نیروی کشیدگی پرز ( بر حسب گرم) با کد متغیرY486
4-3- نتیجه گیری88
پیوست91

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
فصل1
شکل 1-1- روش کار دستگاه Rheovibron7
فصل2
شکل2-1- عملیات اصلی (بارگذاری کشش دینامیکی) روی Rheovibron12
شکل2- 2- خصوصیات مکانیکی دینامیکی الیاف و نخ پلی پروپیلن14
شکل2-3- دستگاه بار استاتیکی32
شکل 2-4- اختلاف ضخامت فرش های نوع A,B,C,D33
شکل 2-5- اختلاف برگشت پذیری نمونه های A,B بعد از حذف نیرو34
شکل 2-6- اختلاف برگشت پذیری پایل نمونه های فرش E,F,C,D بعد از حذف نیرو34
شکل 2-7- مجموعه تمام تغییر شکل های وابسته به ارتفاع و تراکم پایل در سه چرخه بار
گذاری a- یک چرخه b- دو چرخه c- سه چرخه41
شکل2-8- تغییر شکل ارتجاعی وابسته به ارتفاع و تراکم پایل در سه چرخه بار گذاری a- یک
چرخه b- دو چرخه c- سه چرخه 41
شکل2-9- تغییرات غیر قابل بازگشت وابسته به ارتفاع و تراکم پایل در سه چرخه بار گذاری
a- یک چرخ b- دو چرخه c- سه چرخه 41
شکل2-10- تقریب لگاریتمی از مقدار ضخامت50
شکل2-11 تقریب رگرسیون لگاریتمی از ضخامت از دست داده51
شکل2-12- مقایسه تغییر شکل وضخامت از دست داده بعد از 1000 ضربه52
فصل 3
شکل 3-1- دستگاه اعمال بار ثابت64
فصل 4
شکل4-1- مدل برازش خطی Y178
شکل4-2- نمودار برگشت پذیری در نمونه ها بعد از 60 دقیقه79
شکل4-3- مدل برازش خطی Y281
شکل4-4- نمودار میانگین برگشت پذیری در نمونه ها در مدت 60 دقیقه82
شکل4-5- مدل برازش خطی Y384
شکل4-6- نمودار میزان کاهش ارتفاع پایل بعد از بار دینامیکی85
شکل4-7- مدل برازش خطی Y587

فهرست جداول
عنوان صفحه
فصل 1
فصل2
جدول2- 1- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی بر روی لیف نایلون 613
جدول 2- 2- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ پایل نایلون 615
جدول2-3- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی نخ نایلون616
جدول2-4- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ پلی استر17
جدول2- 5- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی الیاف و نخ پلی پروپیلن17
جدول2-6-اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ نایلون 6618
جدول2-7- خصوصیات دینامیکی نخ رنگ شده نایلون18
جدول2- 8- تعریف متغییر ها21
جدول2- 9- مشخصات نمونه فرش در آزمایشات22
جدول2- 10- اندازه مشخصات نمونه های فرش23
جدول2- 11- آزمون آماری معنی دار به روش ANOVA24
جدول2-12- مقایسه جفتی طرح ها با پایل کات28
جدول 2- 13- مقایسه جفتی طرح ها با پایل حلقه28
جدول2- 14- مشخصات ساختاری فرش38
جدول2- 15- ماتریس طرح ریاضی38
جدول2- 16- پارامترهای اصلی فرش های نمونه45
جدول2-17 - نتیجه آزمایشات نمونه فرش با پایل اکریلیک (ارتفاع پایل13میلی متر)47
جدول2- 18- نتیجه آزمایشات نمونه فرش با پایل پشم (ارتفاع پایل12میلی متر)..47
جدول2- 19- نتیجه آزمایشات نمونه فرش با پایل pp (ارتفاع پایل10میلی متر47
جدول 2-20-پارامترهای آماری محاسبه شده از نتایج آزمایش48
جدول2-21- میانگین مقدار آزمایشات و پیش گویی نتایج49
جدول2-22- نتایج آنالیز واریانس52
فصل 3
جدول 3-1- مشخصات دستگاه بافندگی56
جدول 3-2- مشخصات کلی نخهای مصرفی در نمونه های مورد آزمایش57
جدول3-3- نتایج درصد کاهش ارتفاع پایل در اثر بار دینامیکی60
جدول3- 4- نتایج در صد برگشت پذیری در آزمایشات استاتیکی بعد از 60 دقیقه65
جدول 3- 5 - میانگین در صد برگشت پذیری در آزمایشات استاتیکی66
جدول شماره 3 – 6 - نیروی کشیدگی پرز از فرش68
فصل 4
جدول4-1- آنالیز واریانس برای معنی دار بودن رگرسیون در رگرسیون چند متغیره73
جدول 4-2- آنالیز واریانس برگشت پذیری پایل بعد از 60 دقیقه از برداشتن بار استاتیکی77
جدول 4-3- آنالیز واریانس مدل رگرسیون با پنج متغیر مستقل برای متغیر وابسته Y1 77
جدول 4-4- برآورد ضرایب معادله برای متغیر Y177
جدول 4-5- اهمیت وسهم هر کدام از متغیرهای مستقل از مدل78
جدول 4-6- آنالیز واریانس برگشت پذیری پایل بعد از 60 دقیقه از برداشتن بار استاتیکی 80
جدول 4-7- آنالیز واریانس مدل رگرسیون با پنج متغیر مستقل برای متغیر وابسته Y280
جدول 4-8- برآورد ضرایب معادله برای متغیرY281
جدول 4-9- اهمیت وسهم هر کدام از متغیرهای مستقل از مدل 81
جدول 4-10- آنالیز واریانس درصد کاهش ارتفاع پایل در اثر بار دینامیکی84
جدول 4-11- آنالیز واریانس مدل رگرسیون با پنج متغیر مستقل برای متغیر وابسته Y384
جدول 4-12- برآورد ضرایب معادله برای متغیرY384
جدول 4-13- اهمیت وسهم هر کدام از متغیرهای مستقل از مدل85
جدول 4-14- آنالیز واریانس نیروی کشیدگی پرز ( بر حسب گرم) با کد متغیرY487
جدول 4-15- آنالیز واریانس مدل رگرسیون با چهار متغیر مستقل برای متغیر وابسته Y587
جدول 4-16- برآورد ضرایب معادله برای متغیرY587
جدول 4- 17- اهمیت وسهم هر کدام از متغیرهای مستقل از مدل88
فهرست پیوست ها
عنوان صفحه
جدول پ-1- کدگذاری نمونه های مورد آزمایش92
جدول پ -2- کد جداول دینامیکی92
جدول پ-3- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA192
جدول پ - 4- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA292
جدول پ -5- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA393
جدول پ-6- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA493
جدول پ-7- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA593
جدول پ-8- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA693
جدول پ-9- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA794
جدول پ-10- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA894
جدول پ-11- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدA994
جدول پ-12 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB194
جدول پ- 13- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB295
جدول پ -14- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB395
جدول پ-15 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB495
جدول پ-16- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB595
جدول پ –17- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB696
جدول پ-18- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB796
جدول پ- 19- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB896
جدول پ -20- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدB996
جدول پ-21- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC197
جدول پ – 22- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC297
جدول پ- 23- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC397
جدول پ-24- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC497
جدول پ-25 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC598
جدول پ-26- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC698
جدول پ-27- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC798
جدول پ- 28- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC898
جدول پ- 29- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدC999
جدول پ-30- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD199
جدول پ -31- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD299
جدول پ- 32- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD399
جدول پ-33- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD4100
جدول پ- 34- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD5100
جدول پ-35 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD6100
جدول پ- 36- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD7100
جدول پ- 37- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD8101
جدول پ- 38- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدD9101
جدول پ- 39- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE1101
جدول پ- 40- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE2101
جدول پ- 41- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE3102
جدول پ- 42- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE4102
جدول پ- 43- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE5102
جدول پ- 44- نتایج آزمایش ینامیکی روی نمونه با کدE6102
جدول پ- 45- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE7103
جدول پ- 46- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE8103
جدول پ- 47- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدE9103
جدول پ-48 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF1103
جدول پ- 49- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF2104
جدول پ- 50- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF3104
جدول پ- 51- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF4104
جدول پ- 52- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF5104
جدول پ- 53- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF6105
جدول پ- 54- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF7105
جدول پ- 55- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF8105


جدول پ-56 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدF9105
جدول پ- 57- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG1106
جدول پ-58- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG2106
جدول پ- 59- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG3106
جدول پ- 60- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG4106
جدول پ- 61- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG5107
جدول پ- 62- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG6107
جدول پ- 63- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG7107
جدول پ- 64- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG8107
جدول پ- 65- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدG9108
جدول پ- 66- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH1108
جدول پ-67- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH2108
جدول پ-68 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH3108
جدول پ- 69- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH4109
جدول پ- 70- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH5109
جدول پ- 71- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH6109
جدول پ- 72- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH7109
جدول پ- 73- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH8110
جدول پ- 74- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدH9110
جدول پ-75 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ1110
جدول پ- 76- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ2110
جدول پ- 77- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ3111
جدول پ- 78- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ4111
جدول پ- 79- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ5111
جدول پ- 80- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ6111
جدول پ- 81 - نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ7112
جدول پ- 82- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ8112
جدول پ- 83- نتایج آزمایش دینامیکی روی نمونه با کدJ9112
جدول پ – 84- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد A113
جدول پ –85- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد B114
جدول پ –86- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد C115
جدول پ –87- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد D116
جدول پ –88- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد E117
جدول پ –89- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد F118
جدول پ – 90- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد G119
جدول پ –91- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد H120
جدول پ –92- نتایج ازمایشات استاتیکی روی نمونه های با کد J121
فصل اول: مقدمه ای بر کفپوش ها
مقدمه
امروزه فرش به عنوان یک زیر انداز و کف پوش در اکثر خانه ها دیده می شود نزد ایرانیان فرش یکی از جلوه‌های منحصر به فرد به شمار می‌رود شماری از فرش‌های دست بافت ایرانی، درزمره‌ی برجسته ترین آثار هنری آفریده شده به دست بشر هستند امروزه علیرغم بازار رقابت شدید، مشغله‌های دنیای جدید و دغدغه‌های جهان صنعتی، چه در ایران و چه در خارج از ایران، نام ایران با نام فرش گره خورده است خانه‌ یک ایرانی بدون فرش، خانه‌ای بی روح و خالی جلوه می‌کند و این نمونهای کم نظیر و پیوند یک قوم با هنر ملی خود است حال با این تفاسیر و با توجه به اینکه نقش زیبایی و جلوه فرش که در زندگی روزمره با آن در تماس هستیم تولید فرش با دوام و با حفظ ظاهر مناسب در طول مدت استفاده از اهمیت ویژه ای برخوردار می گردد . به همین منظور می بایست از خصوصیات فیزیکی فرش که مرتب تحت فشار بارهای ثابت ومتحرک مانند پایه میز و صندلی و راه رفتن بر روی آن هستیم آگاهی کامل داشته باشیم و با بررسی کوچکترین جزئیات ، سعی در تولید محصولاتی با کیفیتی بهتر نمائیم
تاریخچه فرش
تاریخچه‌ی بافت قالی (یا فرش) تا آنجا که دانسته شده است، به هزاره‌ی پنجم و ششمِ پیش از میلاد در آسیای مرکزی برمی‌گردد. قالی ایرانی پازیریک، قدیمی‌ترین قالیِ دستبافِ یافته‌شده‌ی جهان است که در سیبری کشف شده و بافت ایران در دوران هخامنشیان است. قالی‌بافی در سده‌ی ۱۰ میلادی به وسیله‌ی مورها به اسپانیا شناسانده شد. جنگ‌های صلیبی باعث شد تا قالی‌های ترکی به اروپا برده شوند که در آنجا بیشتر از دیوارها آویزان می‌شد و یا بر روی میزها قرارمی‌گرفت. بنابراین، از آغاز آشناییِ اروپاییان با قالی، آنها به آن به دیده‌ی یک اثر هنری و نه یک زیراَنداز می‌نگریستند. پس از گسترش تجارت در سده‌ی ۱۷، قالی‌های ایرانی به شکل چشمگیری به اروپای غربی شناسانده شدند.
امروزه مراکز عمده‌ی تولید و بافت قالی، کشورهای ایران، پاکستان، هند، ترکیه، شمال آفریقا، منطقه‌ی قفقاز، نپال، اسپانیا، ترکمنستان و تبت می‌باشند.
تعریف فرش
فرش واژه ای عربی است که به معنای زمین میباشد و در زبان فارسی دارای مفاهیمی چون گسترده شده ، زیرانداز و کف پوش می باشد. با توجه به تعریف فوق مفاهیمی چون گلیم ، نمد ، زیلو ، فرش ماشینی و دستباف را می توان فرش دانست
انواع کفپوش
الف: کفپوشهای پرزداری که روی سیم بافته می شود .این کفپوش ها روی ماشینهای بافندگی یک مرحله ای که در آن میله های فولادی شکل ارتفاع پرز را معلوم می نماید تولید می شوند و به انواع ویلتون دو پودی وسه پودی تقسیم می شود
ب: کفپوش های رویه به رویه که روی ماشین های بافندگی که می توانند کفپوش های بهم چسبیده را تولید نمایند ایجاد می شوند
ج: کفپوش های اکسمینستر که بوسیله قرار دادن پودهای متوالی و رنگین ایجاد می شود به طوریکه طرحی که قبلا پیش بینی شده ایجاد شود
مشخصات فنی فرش ماشینی
تراکم فرش: هر تخته فرش دارای دو نوع تراکم (عرضی و طولی) می‌باشد.
تراکم عرضی فرش :تعداد ریشه (گره رنگ) در یک متر عرض فرش را گویند که با شانه مشخص می‌شود. مثال: قالی 350 شانه یعنی در هر متر عرض فرش معادل 350 ریشه (گره رنگ) بافته شده است. شانه‌های رایج بازار عبارتند از 220-250-280-320-350-380-400-440-500-700-1000 شانه.
تراکم طولی فرش : تعداد ریشه (گره رنگ) در یک متر طولی قالی را گویند. مثال: قالی با تراکم 500 یعنی در یک متر طولی فرش معادل 500 ریشه (گره رنگ) بافته شده است، تراکم‌های طولی رایج در بازار عبارتند از: 300-400-500-600-700-800-900-1000 رج می‌باشد. (تراکم طولی در روش‌های مختلف بافت فرش ماشینی با همدیگر تفاوت دارد).
تعداد ریشه(گره رنگ) در یک متر مربع فرش: حاصلضرب تعدادگره در یک مترعرض ماشین در تعداد گره در طول آن برابر است با تعداد ریشه در یک متر مربع
مواد اولیه مصرفی در فرش :جهت بافت هر فرش باید سه نوع نخ مصرف نمود: نخ پرز، نخ تار و نخ پود. البته جنس این سه نخ معمولا متفاوت است ولی از جنس یکسان نیز استفاده می شود
رنگ :جهت بافت گره‌های از رنگهای مختلف استفاده می‌شود که به دور نخ پود به صورت گره و یا به شکل (U) قرار می‌گیرد و از جنس های مختلف استفاده میشود متداولترین آنها اکریلیک ، پشم ، پلی پروپیلن و مخلوط آن می باشد
نخ تار فرش :این نخ معمولا به صورت مخلوط پنبه پلی استر ریسیده می‌شود، کیفیت الیاف مصرفی و نوع ریسندگی آن عامل مهمی در دوام و زیبایی فرش است. این نوع نخ‌ها بیشتر در قالی‌های اکریلیک مصرف می‌شود و جهت نخ تار قالی‌های پلی‌پروپیلن و بی.سی.اف از همان جنس نخ پرز (یعنی نخ بی.سی.اف) بعلت ارزانی استفاده می‌شود.
ویژگی های الیاف مناسب برای نخ پرز
رنگ پذیری یکنواخت و با دوام بسیار بلند مدت
مقاومت در برابر عوامل محیطی از جمله نور خورشید و ...
مقاومت بالا در برابر پارگی (قوام، تطویل مناسب)
مقاومت در برابر آبرفتگی
خواص آنتی استاتیک
جلای بالا و زیر دست مطلوب الیاف
طول عمر بالای الیاف
حالت ارتجاعی (Resilience) بالای الیاف
دیرتر کثیف شدن و از طرفی زودتر تمیز شدن الیاف در شستشو
نخ های متداول مصرفی در فرش ماشینی
الف :الیاف اکریلیک
به طور کلی الیاف اکریلیک به روش های زیر تهیه می شود
1-اکسیداسیون اتیلن: یک روش کلاسیک بوده واستعمال صنعتی ندارد
2-از استیلن : به منظور تهیه اکریلو نیتریل ، استیلن را با هیدروسیانیک اسید در مجاورت آب و کلروسود به عنوان کاتالیزور به طور افزایشی ترکیب می نمایند
3-روش سوهیو: در این روش برای تهیه اکریلونیتریل از اکسیداسیون پروپیلین به اکرولین استفاده می شود
4- روش استالوئید: در این روش هیدروسیانیک اسید به استالوئید افزوده می شود تا سیانیدرین حاصل شود در اثر گرفتن یک مولکول آب از سیانیدرین ، اکریلونیتریل به دست می اید در نتیجه تماس فرایندهای اشاره شده در بالا به اکریلونیتریل به دست میاید که این ترکیب به خاطر دارا بودن باند دوتایی قابلیت ترکیب اضافی با یک مولکول دیگر از اکریلونیتریل را داشته بدین ترتیب می تواند پلیمریزه شود
ب:الیاف پلی پروپیلن
مولکول پلی پروپیلن شامل یک زنجیره بلند اتمهای کربن با شاخه های گروههای متیل می باشد پلی پروپیلن بخش اصلی مخلوط های بدست آمده از فرایند های کراکینگ حرارتی و کاتالیزوری در صنعت نفت می باشد . پلی پروپیلن در بسیاری از موارد شبیه پلی اتیلن است ولی مقاومت حرارتی پایین تر و استحکام وسختی بالاتری دارد ودر مجموع بهتر از پلی اتیلن است . پلی پروپیلن ابتدا برای مصارف پلاستیکی تولید میشد ولی بعدا به صورت الیاف استیپل ونخ های مولتی فیلامنت عرضه شد
الیاف پلی‌استر:
الیاف مصنوعی حاصل از دی متیل ترفتالاک یا اسید ترفتالیک و اتیلن گلیکون ٰ و یا از 1 و 4 در متیلول سیکلوهگزان و یا کودل (kodel) که به روش ذوب ریسی تولید می‌شوند. تولید انبوه این الیاف از سال 1945 آغاز شد از خصوصیات این الیاف می توان دانسیته g/cm3 1.38، نیرو تاحد پارگی بسیار زیاد، الاستیسیته خوب، مقاومت سایشی، ثبات بسیار خوب نوری، مقاومت در برابر اسیدهای معدنی و آلی بالا را نام برد. الیاف پلی‌استر ضد چروک و نمدی شدن بوده و جمع نمی‌شوند، به راحتی شستشو و به سرعت خشک می‌شوند.
تعاریف مربوط به کیفیت فرش
دوام: قابلیت کفپوش در نگهداری مشخصات آن ضمن کاربرد آن است
دوام ظاهر: پایداری ساختمان ظاهری کفپوش ها از نظر طرح و رنگ می باشد
موئی شدن : الیافی که در کفپوش محکم نشده و بعد از مدتی از رویه خارج شده و به صورت کرک در می اید
پرزدهی: شکلی از توده کوچک الیاف که معمولا از رویه کفپوش های نساجی بیرون کشیده شده وبه وسیله برس و مکش خارج نمی شود
سایه دار شدن: تغییرات به وضعی ثابت در ظاهر پرزهای فرش که باعث ایجاد تغییرات نامنظم در جهت قرار گرفتن گره ها و حلقه ها و یا الیاف پرز می شود
مقاومت در برابر گرد و خاک : منظور مقاومت ظاهر کفپوش های نساجی در برابر گرد و غبار در طول مصرف است
دستگاههای مورد استفاده برای تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی فرش
دستگاه بار استاتیکی: این دستگاه با اعمال نیرو در نقطه ثابت ، اثر بارهای سنگین مانند پایه مبل و صندلی را بررسی میکند
دستگاه بار دینامیکی: این دستگاه با وارد کردن ضربه های متوالی ، اثر بارهای متحرک مانند راه رفتن بر روی فرش را بررسی میکند
دستگاه ضخامت سنج : این دستگاه پس از انجام بار دینامیکی و استاتیکی ، نتایج تاثیرات این آزمایشات را به ما گزارش می دهد
دستگاه اندازه گیری حالت ارتجاعی نخ Rheovibron) )
یک نوسان ساز، که می تواند فرکانس های مختلف را تنظیم کند و به طور معمول از 110 هرتز استفاده می شود ، یک تحریک کننده با یک ارتعاش دهنده الیاف را تحت فشار سیکلی قرار میدهد و یک مبدل در انتهای دیگر الیاف قرار دارد و تغییرات تنش را تشخیص می دهد . خروجی مبدل بار و مبدل فشار توسط مدارهای الکترونیکی مناسب تغذیه می شود و مقادیر نسبت بار به ازدیاد طول و تانژانت δ به طور مستقیم نشان داده می شود و یا ثبت می گردد . استفاده از درجه حرارت های مختلف در دستگاه Rheovibron گنجانده شده است . شکل زیر ، روش کار دستگاه Rheovibronرا نشان داده است

شکل1-1-روش کار دستگاه Rheovibron

فصل دوم : تحقیقات انجام شده
خواص مکانیکی دینامیکی نخ فرش و عملکرد فرش
خواص مکانیکی دینامیکی فرش با نخ های نایلون ، پلی استر و پلی پروپیلن با Rheovibron اندازه گیری و مقدار تانژانت δ به عنوان اندازه ارتجاعی نخ استفاده شد . اثرات طراحی الیاف ، الیاف چین دار و ساختار نخ و نخ های هیت ست شده واثر رطوبت بر حالت ارتجاعی و مدول نخ اندازه گیری شده و به وسیله Rheovibron بررسی شده است . در این مطالعه اکتشافی ، اندازه گیریهای دینامیکی مکانیکی بر روی نخ پایل فرش با عملکرد حفظ ظاهر فرش مقایسه شده است . اندازه گیری Rheovibron از حالت ارتجاعی نخ ممکن است حفظ ظاهر فرش در طی مراحل اولیه از عکس العمل فرش را شرح دهد .
عملکرد فرش مصنوعی موضوع توجه محققان زیادی بوده است . بافت sauony ، محبوب ترین سبک فرش های مصنوعی است که از نخهای پایل نایلون ، پلی استر یا پلی پروپیلن تولید شده است . تغییرات در ظاهر فرش توسط چند مکانیسم مانند شکستگی الیاف ، تغییر رنگ ، از دست رفتن نوک پایل و خرد شدن آن ایجاد می شود . southern وهمکارانش (1) از دست دادن ظاهر فرش را در فرش ساکسونی با پایل کات به عنوان برگشت پذیری طبقه بندی کردند. ( به عنوان مثال : خرد شدن و از دست دادن ارتفاع پایل ) و از دست دادن نیرو ( به عنوان مثال بوریا بافی ) در مطالعات انجام شده بر روی فرش نایلون 66 و پلی استر ، آنها دریافتند که اگر چه نوع پلیمر اثر عمده ای بر عملکرد خرد شدن فرش داشته ولی اثر قابل توجهی بر روی بوریا بافی نداشت آنها به این نتیجه رسیدند که افزایش تاب و کاهش حجم نخ در بهبود حفظ ظاهر فرش موثر است اما در همان زمان نیز ضخامت فرش کاهش می یابد . مطالعه ما به جنبه های مرتبط با حالت ارتجاعی عملکرد فرش که اندازه گیری شده به عنوان حفظ ظاهر فرش محدود شده است . ما به طور خاص بررسی کردیم که آیا اندازه گیری Rheovibron از حالت ارتجاعی نخ در ارتباط به حفظ ظاهر فرش است یا خیر ؟. از هر مدل نظری برای تعریف نقش حالت ارتجاعی نخ در عملکرد فرش استفاده نشد بلکه بررسی شد که آیا اندازه گیری حالت ارتجاعی نخ مربوط به حفظ ظاهری فرش می شود یا خیر ؟ اگر بتوانیم ابزار پیش بینی اندازه گیری را در مرحله نخ تائید کنیم ، باعث می گردد توسعه محصولات انعطاف پذیر تر در فرش سرعت یابد . Rheovibron بر اساس اصل تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی (DMA) است این تکنیک مشخص با اندازه گیری ویژگیهای تغییر شکل مواد در پاسخ به انبرک ارتعاشی است . هنگامی که مواد ویسکوالاستیک مانند الیاف و نخ تغییر شکل می دهند ، بخشی از انرژی پتانسیل ذخیره شده به صورت انرژی و بخشی به صورت گرمای درون اصطکاکی تلف می شود اصطکاک داخلی بیشتر باعث اتلاف گرما و کاهش حالت ارتجاعی می گردد . انتظار می رود که اندازه گیری های مکانیکی دینامیکی بر روی نخ فرش مربوط به خواص مکانیکی دینامیکی الیاف و پارامتر های ساختاری نخ باشد . اندازه گیری از دست دادن انرژی بالا در نخ فرش دلالت بر حالت ارتجاعی کم نخ دارد و کم بودن حالت ارتجاعی به این معنی است که برگشت پذیری پایل فرش کم است .
آزمایشات
خواص مکانیکی دینامیکی مجموعه های مختلفی شامل نخ فرش تجاری نایلون ، پلی استر و پلی پروپیلن و اختلاف در خواص الیاف و ساختار نخ را اندازه گیری شد . برای مطالعات اکتشافی مربوط به خواص مکانیکی دینامیکی نخ به منظور حفظ ظاهر فرش ، امکان دسترسی به نخ پایل و اطلاعات حفظ ظاهر برای دو مجموعه فرش را بود از آن جایی که از نمونه های تجاری در دسترس استفاده گردید ، تجزیه و تحلیل کامل برای هر متغیر امکان پذیر نبود . با وجود این محدودیت این مطالعه ، ارتباط اندازه گیری های مکانیکی دینامیکی بر روی نخ فرش با مطالعه حالت ارتجاعی نخ و به نوبه خود ارتباط آنها با جنبه های مربوط به حالت ارتجاعی از حفظ ظاهر فرش را بررسی کرده است .
2-1-1- اندازه گیری خواص مکانیکی دینامیکی بر روی نخ فرش
خواص مکانیکی دینامیکی نخ فرش با استفاده از یک Rheovibron مدل DDV-11 اندازه گیری شد که بر اساس روش DMA حرکت سینوسی و عکس العمل آن است . (به شکل 2-1 نگاه کنید) هر دو کشش اعمالی ، تنش و کرنش منجر به تغییرات سینوسی در زمان می گردد . نمونه قبل از اندازه گیری کشیده شده است و تغییر شکل آن صرفا کششی است ، این نمونه در معرض فشار قرار ندارد . مقدار مدول دینامیکی E نسبت حد اکثر دامنه تنش به دامنه کرنش است و زاویه اختلاف فاز δ مقدار افت بین تنش و کرنش است . مدول دینامیکی را می توان به دو جزء تقسیم نمود ، بخش واقعی E'،که نشان دهنده ی بخشی است که در آن تنش و کرنش در فاز هستند و بخش موهومی E" که نشان دهنده ی بخشی است که در آن تنش خارج از مرحله با کرنش است . ضریب اتلاف تانژانت δ می تواند نشان داده شود به صورت E"/E' . RHEOVIBRON مستقیما مقدار E وδ tan را نشان می دهد .

شکل2-1- عملیات اصلی (بارگذاری کشش دینامیکی) روی Rheovibron
حالت های تغییر شکل نخهای فرش پیچیده است بافت فرش تحت حالتهای مختلف مانند ، فشرده سازی محوری ، خمشی ، سطحی ، کششی برشی و غیره تغییر شکل می دهد . حتی اگر ، Rheivibron تنها در حالت کششی کار کند ، اندازه گیری Tanδ ممکن است به عنوان یک ویژگی اساسی مواد اولیه در نظر گرفته شود که بستگی به حالت ارتجاعی در روش های مختلف دارد . الشیک و هرش(2) ، در تجزیه و تحلیل تغییر شکل پایل لوپ فرش نشان دادند که پس از فشرده سازی اولیه ، پایل فرش به صورت افقی منحرف می شود . اگر حلقه به اینچ در هر دو جهت کم باشد ، حلقه ها ممکن است له شوند و از جهت جانبی تغییر شکل پیدا نکنند . در بارهای زیاد ، نخ پایل منحرف می شود تا متراکم شود ، به طوری که ستون های سفتی جهت تحمل بار تشکیل گردد . نویسندگان ممکن نیست هندسه مطلوب فرش را بدون دانش رفتار بر گشت پذیری ریشه فرش شرح دهند ، و انرژی فشاری ذخیره شده در پایل های تغییر شکل یافته باید بیشتر از مجموع انرژی تلف شده باشد . اندازه گیری مکانیکی دینامیکی بر روی نخ فرش می تواند اطلاعات موجود درباره رفتار برگشت پذیری پرز فرش را ارائه دهد . در مقایسه الیاف با نخ ، مقدار تانژانت کمتر نشان دهنده اتلاف انرژی کمتر و انعطاف پذیری بهتر است و مقادیر مدول دینامیکی پایین تر نشان دهنده تغییر شکل آسان تر یا مواد نرم تر است .
اثر تغییرات در الیاف ، نخ ، و تغییرات زیست محیطی بر روی خواص مکانیکی دینامیکی نخهای فرش اندازه گیری شده و خواص مورد انتظار فرش مقایسه گردید .
2-1-1-1- اثرات کشش الیاف
در این مطالعه ، خواص مکانیکی دینامیکی نایلون 6 را در اثر کشش دادن و کشش ندادن آزمایش کرده است ( جدول 2-1 ) . کم شدن زیاد تانژانت برای کشش ندادن الیاف ، نشان دهنده حالت ارتجاعی ضعیف آن می باشد . کشیدگی منجر به پیوند مولکولی بزرگتر و عملکرد انعطاف پذیر الیاف می گردد . نسبت کشیدگی الیاف یک پارامتر مهم در بهینه سازی ساختار لیف است ودر نتیجه منجر به بهینه سازی عملکرد فرش می گردد و اما حداکثر نسبت کشیدگی که به صورت تجاری استفاده می شود به وسیله افزایش انرژی مورد نیاز برای الیاف چین دار محدود شده است .
جدول2- 1- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی بر روی لیف نایلون 6

2-1-1-2- اثر فر و موج الیاف
خواص مکانیکی دینامیکی دو نوع الیاف تجاری پلی پروپیلن که در بازار به عنوان پلی پروپیلن استاندارد و انعطاف پذیر است تحت عنوان A و B آزمایش شد چین وموج الیاف B، 40 درصد است و الیاف A ، 28 درصد است . الیاف B دارای تراکم بیشتری است و ادعا می شود که مقاوم تر است . این دو نوع الیاف را برای خواص مکانیکی دینامیکی آزمایش شد (شکل 2-2 ). در حالیکه بسیاری از چین و موج های الیاف در حال آزمایش قبل از اندازه گیری به وسیله کشش برداشته می شود با این حال پیش کشش نخ باعث کاهش چین و موج زیاد الیاف نمی گردد زیرا آن ها در ساختار نخ قفل شده است .

شکل2- 2- خصوصیات مکانیکی دینامیکی الیاف و نخ پلی پروپیلن
الیاف B مدول دینامیکی کمتری از الیاف A در دمای اتاق نشان می دهد زیرا نرمتر است . کم شدن مقدار تانژانت دو الیاف در دمای اتاق مشابه هستند اما در دماهای بالاتر ، الیاف B اتلاف انرژی کمتری دارد ، و این دلالت بر حالت ارتجاعی بالاتری دارد. مقدار مدول نخها کمتر از الیاف است زیرا انرژی اولیه به حالت مستقیم قبل از کشش خود مورد استفاده قرار می گیرد . دو نخ ارائه شده دارای اتلاف انرژی مشابه هستند الیافی که چین و موج بیشتری دارند منجر به مدول دینامیکی پایین تر برای نخ B می کردند به طور خلاصه مقدار تانژانت δ برای نخ A و B که به ترتیب ریسیده شده اند با چین و موج کم و زیاد ، در دمای اتاق با هم فرقی ندارند . بنابر این می توان گفت نخ A و B در حالت ارتجاعی مشابه هستند . چین و موج دار کردن الیاف به طور کلی به عنوان یک پارامتر مهم در بهینه سازی حالت ارتجاعی و نرمی فرش به رسمیت شناخته شده است .
2-1-1-3- اثر تاب چند لا
در این مطالعات ، هنگامی که تاب نخ نایلون 6 چند لا افزایش یافته در یک محدوده کوچک مقدار تانژانت کاهش یافته است (جدول 2-2) . این یافته با انتظار ما که تاب بیشتر باعث حالت ارتجاعی بالا تر می گردد سازگار است میزان تاب در نخ فرش با هزینه آن محدود می شود و همچنین تاب بیشتر نخ باعث کاهش ظاهر بدنه فرش می گردد .
جدول 2- 2- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ پایل نایلون 6

2-1-1-4- اثر هیت ست(heat set)
پیمودن و تنظیمات حرارتی یک تک نخ نایلون 6 (جدول 2-3 ) منجر به یک نخ با مقدار تانژانت پایین تر مشابه یک تک نخ می گردد هم چنین مقدار مدول دینامیکی کمتر از یک تک نخ می شود . اندازه گیری روی نایلون 66 تک لا ، چند لا و پیمودن و هیت ست کردن نخ (جدول 2-6 ) نیز نشان می دهد که در فرکانس 110 هرتز ، افزایش پیمودن ، مقدار تانژانت را کاهش و کاهش تنظیمات حرارتی نیز مقدار تانژانت را کاهش می دهد . با این حال به نظر می رسد این اثرات بر 11 هرتز معکوس باشد .
می شود به طور مختصر بیان کرد که پیمودن و تنظیم حرارت منجر به مدول پایین تر نخ فرش نسبت به نخ تک لا می گردد . در نتیجه محصول ما فرشی نرم تر است و حالت ارتجاعی را به همان اندازه حفظ می کند . تنظیم حرارت برای بهبود حالت ارتجاعی برای رفت و آمد نخ حیاتی و مهم است .
جدول2-3- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی نخ نایلون6

2-1-1-5- اثر رطوبت
انتظار می رود رطوبت باعث کاهش حالت ارتجاعی فرش ، بخصوص برای الیاف جاذب رطوبت مانند نایلون شود . مایعات به دلیل کاهش نیروی بین مولکولی درون الیاف نرم می شوند. ، در این مطالعه ، تحت شرایط استاندارد و شرایط رطوبت اندازه گیری شده تا بررسی شود که آیا تفاوت در مقدار کاهش تانژانت برای دو مجموعه با تغییراتی که در حالت ارتجاعی برای انواع مختلف الیاف انتظار می رود مطابقت دارد . جدول2- 4 لیست اندازه گیری های مکانیکی دینامیکی را که تحت شرایط استاندارد و رطوبت برای نخ پلی استر نشان می دهد . همانطور که جدول نشان می دهد ، اثر رطوبت مواد منجر به بالا رفتن مقدار تانژانت در شرایط مرطوب میگردد .که با حالت ارتجاعی ضعیف که انتظار می رود سازگار است .
جدول 2-5 لیست اندازه گیری های مکانیکی دینامیکی را تحت شرایط استاندارد و رطوبت برای الیاف پلی پروپیلن نشان می دهد . جدول نشان می دهد یک افزایش کوچک در مقدار کاهش تانژانت برای الیاف پلی پروپیلن در شرایط مرطوب وجود دارد که از افزایش برای نخ پلی استر کمتر است . این موضوع با این نظریه که الفین ها کمتر تحت تاثیر رطوبت قرار می گیرند و مناسب ترین فرش برای مناطق مرطوب هستند ، سازگار است .
جدول2-1 لیست اندازه گیری های استاندارد و رطوبت روی الیاف نایلون 6 است از انجایی که نایلون رطوبت بیشتری را نسبت به پلی استر و الفین جذب می کند و این منجر به انرژی بیشتر و از دست دادن حالت ارتجاعی بیشتری می گردد . برای نایلون 66 ( جدول2- 6 ) مقدار کاهش تانژانت تحت شرایط مرطوب ، بسیار بالا است . اثر رطوبت بر روی خواص مکانیکی دینامیکی فرش الیاف نایلون به طور قابل توجه بین الیاف خام و رنگی متفاوت است . درمورد نخ نایلون خام ، مقدار کاهش تانژانت تحت شرایط مرطوب افزایش یافته همان طور که در جدول 2-1و2-6 آمده است . برای نخ نایلون رنگی (جدول 2-7 )مقدار کاهش تانژانت در شرایط مرطوب کمتر بوده است . برای این یافته توضیحی نیست ،حضور رنگ ممکن است در اثر رطوبت اثر نرم کنندگی داشته باشد . اگر رنگ ها در واقع بهبود دهند عملکرد حالت ارتجاعی نایلون را در شرایط مرطوب از لحاظ تجاری اهمیت زیادی خواهد داشت . احتمال دیگر این است که اثر رنگ ها بر روی اصطکاک الیاف ممکن است در شرایط خشک بسیار بیشتر باشد .
جدول2-4- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ پلی استر

جدول2- 5- اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی الیاف و نخ پلی پروپیلن

جدول2-6-اندازه گیری مکانیکی دینامیکی روی نخ نایلون 66

جدول2-7- خصوصیات دینامیکی نخ رنگ شده نایلون

2-1-2- نتیجه گیری :
اندازه گیری های مکانیکی دینامیکی بر روی نخ فرش می تواند یک اقدام مفید برای مطالعه و پیش بینی جنبه های مربوط به حالت ارتجاعی از عملکرد فرش را ارائه دهد . عملکرد حالت ارتجاعی ممکن است از عوامل مهم موثر بر حفظ ظاهر فرش در مراحل اولیه فرسودگی باشد .
اثر الیاف ، نخ و متغییرهای محیطی بر روی حالت ارتجاعی نخ و رابطه بین حالت ارتجاعی نخ و عملکرد فرش نیاز به بررسی بیشتر دارد . نسبت کشیدگی الیاف در به دست آوردن الیاف انعطاف پذیر بسیار مهم است . ترکیب الیاف به تک نخ و تک نخ به یک نخ چند لا منجر به نرمی و تراکم بیشتر فرش می گردد . هیت سیتینگ باعث بهبود حالت ارتجاعی نخ می گردد . تغییرات در تاب نخ در حالت ارتجاعی و حفظ ظاهر موثر است . اثر شرایط مرطوب در حالت ارتجاعی نخ فرش بستگی به نوع پلیمر دارد .
مقایسه عملکرد خواص فرش شامل نخ نایلون 6ونایلون 66
تجزیه وتحلیل پارامتر عملکرد خواص از یک گروه 24 تایی نمونه فرشهای یکسان که نیمی از ان با نخ نایلون 6 و نیمه بقیه با نایلون 66 تهیه شده و نشان میدهد که فرش با نایلون 66 از استحکام بافت و ثبات رنگ با ازن ، برتر از نایلون 6 است . هیچ تفاوت معنی داری بین عملکرد خواص نایلون 66 ونایلون 6 از لحاظ دفع خاک ، دفع روغن ،ثبات رنگ با نور، ثبات رنگ با اکسید نیتروژن و بازگشت ضخامت بعد از برداشتن بار استاتیکی وجود ندارد .
ارزیابی غیر پارامتری با یک دستگاه مخصوص از طریق مقایسه زوجی فرش نایلون 6 ونایلون 66 به وسیله سایش در یک غلتک vettermann نشان می دهد که دستگاه نایلون 66 را بیش از نایلون 6 ترجیح می دهد ( 50 بار از 54 بار )
این مقایسه بین ساختار فرش است و بین ساختار یک نوع الیاف تهیه شده خاص نیست . از انجایی که بافت فرش به پایان رسیده ما معتقدیم که تاثیرات بر اثر یک دسته از پارامتر ها مانند دنیر لیف ، مدول الیاف ، شکل سطح مقطع الیاف ، دنیر نخ ، تاب نخ ، شرایط هیت ست ، ارتفاع پایل ، وزن پایل و غیره می باشد . نوع پایل و وزن پایل هر دو بر خواص حفظ بافت اثر دارند که در آزمایش vettermannنشان داده شده است .علاوه بر این نوع پایل در دفع خاک و کثیفی موثر است . رفتار پلیمر ها تاثیر مثبتی روی خصوصیا ت ثبات رنگ با ازن ، دفع خاک ، دفع روغن و دفع آب دارد .
از لحاظ تاریخی ، مطالعات انجام شده از پلیمر های نایلون 66 و6 روی توسعه ساختار ، خواص فیزیکی و مکانیکی ، روابط ساختاری و مرفولوژی متمرکز شده است . بنابر این ، بسیاری از خواص الیاف و پلیمر مانند رفتار های مذاب ، خواص کششی ، حرارتی و پایداری اکسیداتیو ، تبلور و جهت گیری به صورت گسترده بررسی شده است . در حالی که تفاوت در برخی از خواص این مواد قابل توجه است ، ولی همچنان نایلون 66 ونایلون 6 کم و یا زیاد به جای یکدیگر استفاده می شود . شاید این به علت تشابه بسیاری از خواص آن می باشد .
به عقیده prevorsek و همکارانش(4) ، در حالیکه این امکان وجود دارد که با تغییر در روند ساخت و اصلاحات شیمیایی کوچک ، خواص بسیار متفاوت نایلون 6 و نایلون 66 را به هم انتقال داد . ولی به ندرت نایلون 6 برای همان برنامه معادل نایلون 66 بوده است . هر چند این بدین معنی نیست که نایلون 66 به طور خود کار به نایلون 6 ترجیح داده می شود ، زیرا برای محصول نهایی قطعی نیست که نیازی به خصوصیات ویژه نایلون 66 نباشد و یا کیفیت خاص بستگی به محصول فرعی دارد و یا با استفاده از پلیمر های مختلف پوشش داده می شود .
وقتی عملکرد فرش ارزیابی می شود ، از لحاظ تجاری درک می شود که ساختار نایلون به طور قابل توجه بهتر از پلی پروپیلن والیاف پلی استر است با این حال تفاوت در عملکرد خواص فرش های ساخته شده از نایلون 66 و نایلون 6 تفاوت های ظریفی دارد . جالب توجه است که داده های توصیفی که اختلاف بین فرش نایلون 6 ونایلون 66 را شرح دهد ، وجود ندارد؟! در این مطالعه ، از طرح چند عاملی (فاکتوریل) که از نظر عملی صحیح است استفاده شده است . هدف اصلی از این مطالعه شناسایی پارامتر های آماری معنی دار عملکرد فرش مربوط به خواص ذاتی پلیمر و تعیین کیفیت تفاوت هایی که امکان پذیر است میباشد .
2-2-1- مواد و روش ها
این مطالعه تحت پوشش 24 نمونه مختلف فرش است که نیمی از آن از نخ نایلون 66 و نیمه دیگر آن نخ نایلون 6 می باشد نخ ها از لحاظ سطح مقطع ، دنیر فیلامنت و دنیر نخ با هم برابر بودند . همچنین برای اطمینان حاصل از اینکه نتایج بدست آمده از این مطالعه می تواند به طیف گسترده ای از استفاده های محلی وصنعتی برسد نوع پایل ، وزن پایل ، ارتفاع پایل و نوع ساختار ورفتار پلیمر را به عنوان متغییر در تکمیل نهایی در نظر گرفته شد . همچنین سطح این تغییرها را برای دو نوع الیاف یکسان نگه داشته شد ، در نتیجه برای مقایسه یک جفت یکسان از عملکرد خواص از دو نوع الیاف در تمام تغییرات ساختار استفاده شده است جدول 8 نشان می دهد که آزمایش مواد ارائه شده با طرح چند عاملی ، با 4 فاکتور مختلف است که هر فاکتور با حداقل 2 سطح مختلف نشان داده شده است .
جدول2- 8- تعریف متغییر ها

مجموعه کاملی از مواد آزمون به نمایندگی از این پارامترهای متغیر در جدول 9 نشان داده شده است . همه اقدامات احتیاطی لازم در طول مدت تولید مواد آزمایش انجام گرفته تا پارامتر های فیزیکی هر دو مجموعه فرش نزدیک به هم نگه داشته شود .وزن پایل انتخاب شده برای پایل لوپ وپایل کات مختلف بودند (30 و36 و42 انس برای پایل کات و 24 و28 و32 انس برای پایل لوپ) . این اختلاف ها در صنعت عرف است اختلاف آماری معنی داری بین متوسط وزن پایل نایلون 6 نایلون 66 وجود ندارد و این برای متوسط ارتفاع پایل نیز صحیح است . در نتیجه برای فرش نایلون 6 ونایلون 66 یک طرح کاملا متعادل است. در زیر بعضی از ساختارهای ویژه اضافی از نمونه های فرش که در جدول 2-9 ذکر نشده است توضیح داده شده است .
نوع نخ : 18 تا از 24 نمونه فرش از فیلامنت مداوم استفاده شد و6 تا باقی مانده از الیاف استیپل استفاده گردید . 50 % از نخهای فیلامنت فرش از نایلون 6 و 50 % بقیه از نایلون 66 . و به همین ترتیب سه تا از 6 نخ استیپل از نایلون 6 و3 تای باقی مانده از نایلون 66 می باشد .
مشخصات نخ فیلامنت : نخ فیلامنت تولید شده از 20 رشته dpf trilobal و با دنیر نخ 1300 و تاب 75/4
مشخصات نخ استیپل : نخ استیپل تولید شده از 18 رشته dpf trilobal نمره نخ 4/3 Ne بود تعداد تاب 3/5 تاب در اینچ و تاب یک لا بود 1/5 تاب در اینچ . گیج سوزن : 10/1 مقدار دفع رنگ روی نایلون 6 ونایلون 66 : صفر ( بدون دفع رنگ ) .
تجهیزات هیت ست : نخ فیلامنت از تجهیزات هیت ست superb استفاده شده است و نخ استیپل از تجهیزات هیت ست sussen . نخها به شیوه تجاری برای نایلون 6 ونایلون 66 هیت ست شدند . روش رنگرزی : رنگرزی مرطوب
تمام آزمایشات بر اساس استاندارد ATTCC انجام شده است .
جدول2- 9- مشخصات نمونه فرش در آزمایشات

2-2-2- نتایج وبحث
جدول 10 ارزیابی عملکرد خواص اندازه گیری شده ازمایشات فرش را برای ثبات نور ،ثبات ازن ، ثباتNOx ودفع روغن، دفع آب ، دفع خاک ، برگشت پذیری ضخامت و درجه بندی سطح بافت را نشان می دهد که به روش درام vatterman اندازه گیری شده است جدول2- 11 نشان می دهد که متغیرهای ساختار فرش بر روی اندازه گیری عملکرد خواص از نظر اماری معنی دار است (95% بادرصد اطمینان ) واین که متغیرها هیچ اثری روی اندازه گیری خواص ندارد
جدول2- 10- اندازه مشخصات نمونه های فرش

اثر نوع الیاف بر روی خواص سطح بافت به وسیله درام vettermann اندازه گیری شد . در شکل یک ما می بینیم که نایلون 66 در مقایسه با نایلون 6 بعد از 5000 بار بار گذاری و برداشتن بار در تست درام از خواص حفظ ساختار بافت بهتری بر خوردار است جدول 2-11 نشان می دهد که تفاوت مشاهده شده در خواندن درام vettermann بین نایلون 6 و نایلون 66 از نظر آماری معنی دار است .
جدول2- 11- آزمون آماری معنی دار به روش ANOVA

اثر نوع الیاف بر ثبات ازن : از مقایسه مقادیر اماری درجدول2- 11 آشکاراست که خواص ثابت ازن روی فرش نایلون 66 برتر از نایلون 6 است . رفتار آن شبیه مشاهدات کار های قبلی است . شکل 5 نشان می دهد که فرشی که با یک فلو پلیمر آماده شده ثبات ازن را بهتر نشان می دهد نسبت به فرشی که این گونه نیست .
2-2-2-1- اثر نوع الیاف روی دفع روغن :
جدول 2-11 نشان می دهد اختلاف در مقدار اندازه گیری در دفع روغن بر روی نایلون 66 و نایلون 6 از لحاظ آماری معنی دار نیست . در عین حال در جدول 2-11 وشکل 2-6 نشان می دهد که دفع روغن دارای اثر مثبتی است .به وسیله رفتار فلو پلیمر و برای فرش هایی که فلو پلیمر عمل نمی کند درجه دفع روغن بین 08/3 تا 33/1 می باشد .
2-2-2-2- اثر نوع الیاف روی دفع آب :
جدول 2-11 نشان می دهد که نوع الیاف روی دفع آب اثری ندارد با این حال جدول همچنین نشان می دهد که دفع آب به طور قابل توجه تحت تاثیر رفتار فلو پلیمر قرار دارد و این مشاهده مورد انتظار ما است .
2-2-2-3- اثرنوع الیاف روی دفع خاک :
نوع الیاف اثری بر روی خاک ندارد با این حال در روش آزمون ANOVA نشان میدهد که هر دو نوع پایل ورفتار فلو پلیمر بر روی دفع خاک اثر دارد . برای مقادیر کم دفع خاک ، فرش با پایل لوپ در مقایسه با پایل کات و دفع خاک بهتری را نشان می دهد . همچنین رفتار فرش با فلو کربن پلیمر نسبت به فرشهای که این گونه نیست دفع خاک بهتری دارد .

2-2-2-4- اثر نوع الیاف بر روی ثبات رنگ با نیتروژن :
جدول 2-11 نشان می دهد که اختلاف بین نایلون 6 و نایلون 66 از لحاظ آماری معنی دار نیست با این حال ، در ارتباط با ثبات رنگ ، مهم است که به یاد داشته باشید که آنچه برای یک رنگ لازم نیست ، برای رنگ های دیگر اینگونه نیست . نتایج به دست آمده تنها برای سیستم رنگ اسیدی مورد استفاده در این مطالعه می باشد
در بازگشت ضخامت ، اما به طور قابل توجه برای رفتار فلوپلیمر پایین است و این برای هر دو آزمایش 1 ساعت و24 ساعت می باشد بنا بر این ، رفتار فلوپلیمر تاثیر قابل توجهی بر روی بازیابی ضخامت از اعمال بار استاتکی دارد چنان چه قبلا گفته شد ، هدف ما از این مطالعه تعیین تشخیص و کیفیت ارزیابی عملکرد مختلف است وما قصد نداریم دلیل این اختلاف را کشف کنیم . مطالعات جدید باید بر روی عواملی که باعث کم شدن بهبودی ضخامت بارفتار فلو پلیمر میشود توجه کند .
.
2-2-3- ارزیابی نا پارامتریک بافت
یکی از محدودیت های عمده ای که برای ارزیابی بافت ، مقیاس درجه بندی بافت CRI است که نشان دهنده سیستم تر تیبی است و در آن تغییرات بافت فرش با عکس استاندارد مقایسه می گردد علاوه بر این ، از آنجایی که این مقیاس ترتیبی ، تفاوت رتبه X از کمترین مقدار تا بیشترین مقدار نمی تواند به یک اندازه اهمیت داشته باشد . بنابر این ، حتی اگر تفاوت عددی بین رتبه بندی 4 و5 و رتبه 2 و3 باشد بسیار متفاوت است . به همین دلیل ، رفتار کمی ( ارزیابی پارامتری ) داده های ترتیبی تا حدودی گمراه کننده است زیرا آنها به طور کامل اختلاف ها را با کیفیت واقعی منعکس نمی کنند . آیا حالتی وجود دارد که ارزیابی نا پارامتریک بهتر از ارزیابی پارامتریک باشد .
قدرت تشخیص انسان بیشتر از ابزار های اندازه گیری خطوط پارچه است که توسط دیویس این گونه شرح داده شده است : این واقعیت شگفت انگیز است که کوچک ترین خطوط روشنایی در پارچه را مردم می فهمند و به آن اعتراض می کنند . مردم به رگه هایی که به سختی با ابزار قابل تشخیص است اعتراض می کنند قضاوت انسان اغلب باعث می شود که کمترین اختلاف بین بافت نمونه ها را ببینیم و در نتیجه CRI کمتر در نشان دادن اختلاف بین نمونه ها موثر است . همچنین ، در واقعیت مصرف کنندگان بر اساس حواس خود برای خرید تصمیم گیری می کنند و بنابراین آنچه فهم آن برای انسان حیاتی است توسعه تجارت است . بنابراین در این کار ، ما برای استفاده از تفکیک بیشتر خصوصیات تصمیم گرفتیم از آزمون مقایسه ای یکسانی برای فرش نایلون 66 در برابر نایلون 6 استفاده کنیم . ما از ارزش آزمون مقایسه ای برای پاسخ به این سوال استفاده کردیم آیا تفاوت معنی دار در پوشش فرش نایلون 66 ونایلون 6 وجود دارد . ما اعتقاد داریم که استفاده از روش آزمون مقایسه ای در مقابل توصیف سر به سر ، روش آماری قدرتمندی است . و آن را در مقایسه از نظر ارتباط و سودمندی نسبت به بافت CRI برتر کرده است .
هر یک از 24 نمونه فرش در 3 تکرار در آزمون درام vettermann با 5000 چرخه قرار گرفتند تا در آزمون مقایسه ای مورد استفاده قرار گیرند . نمونه ها به نمایندگی از پارامتر ساختار یکسان به عنوان آزمون برای آزمون مقایسه ای انتخاب شدند . هر تکرار نایلون 6 با عددهای 1 و2 و3 و هرتکرار نایلون 66 با A وb وc نشانه گذاری شد . هر 9 ترکیب ممکن نایلون 6 در مقابل نایلون 66 با هم مقایسه شدند ( 1 در مقابل A ،2در نقابل َA و..... و3 در مقابل C وغیره ) و نمره ای برای آن در نظر گرفته شد . ( توسط یک شخص ماهر در هنر قضاوت سایش ) این قضاوت در مورد میزان سایش (درجه بافت) به دنبال یک روش کور کورانه است. در داخل یک جفت خاص مورد آزمایش قرار گرفته و 9 مقایسه به صورت تصادفی انتخاب شدند و پس از آن 9 مقایسه دیگر آماده گردید . و9 مورد بعدی برای این جفت در نظر گرفته شد همه جفت های پایل برشی قبل از اقدام به جفت پایل های حلقه ای مورد قضاوت قرار گرفتند . طرحهای مقایسه ای برای پایل فرش کات و لوپ و تنظیمات نمره گذار برای هر جفت مقایسه در جدول 2-5 و2-6 نشان داده شده است .
جدول2-12- مقایسه جفتی طرح ها با پایل کات

جدول 2- 13- مقایسه جفتی طرح ها با پایل حلقه

جدول 2-12 نشان می دهد که در مقایسه کور که شامل جفت های همسان است ،متخصص نمره گذار فرش نایلون 66 را 50 بار از 54 بار در مورد فرش با پایل کات ترجیح داده است و نشان می دهد در شرایط مساوی ، برای نایلون 6 از 54 بار 4 بار برتر از نایلون 66 بوده است . جدول 2-13 نیز در مورد پایل حلقه فرش نایلون 66 را 50 از 54 مورد به نایلون 6 ترجیح می دهد بنابر این ، نمره گذار اکثریت فرش نایلون66 را در مقایسه با نایلون 6 ترجیح داده و تنظیمات برای فرش با پایل لوپ وکات نیز یکسان بوده است .
2-2-4- نتیجه گیری
یک ارزیابی کامل فاکتوریل از خواص عملکرد فرش نایلون 6 و نایلون 66 که شامل اکثر متغییرهای ساختاری رایج است نشان داده است که فرش نایلون 66 از لحاظ حفظ ساختار و ثبات رنگ با ازن در مقایسه با نایلون 6 بهتر است . در یک آزمایش مقایسه ای کور کورانه ( بدون دلیل ) که شامل جفت های یکسان است ، متخصص نمره گذار در اکثر موارد فرش نایلون 66 را به نایلون 6 ترجیح می دهد (50 از 54 )
با این حال ما باید به یاد داشته باشیم که مقایسه بافت بین طراحی بهینه فرش نایلون 6 و66 نیست برتریها می تواند به طور قابل ملاحظه ای متفاوت باشد . در دو مجموعه از فرش که به نحو متناسب طراحی شده اند و با هم مقایسه شوند
همچنین مهم است به خاطر داشته باشید که الیاف نایلون 66 به طور کلی هزینه بیشتری نسبت به نایلون 6 دارد و این امکان وجود دارد که فرش نایلون 6 در مقایسه با برتری بافت نایلون 66 از لحاظ هزینه ترجیح داده می شود . هیچ تفاوت قابل توجهی در عملکرد بین خواص فرش نایلون 6 با نایلون 66 در شرایط ثبات رنگ به اکسید های نیتروژن ، بهبود ضخامت در مدت طولانی از بار استاتیکی ، دور کنندگی روغن ، دفع آب وخاک وجود ندارد . همانطور که انتظار می رود رفتار نایلون فلوپلیمر به میزان قابل توجهی دفع آب ، روغن و خاک را بهبود می بخشد
با این حال ، رفتار فلوپلیمر همچنین باعث کاهش برگشت ضخامت بعد از برداشتن بار استاتیکی در مدت طولانی می گردد . این کار بر رفتار فلو پلیمر که باعث کاهش برگشت ضخامت می شود تمرکر نمی کند و ممکن است که برای درک این رفتار کار بیشتری لازم باشد .

2-3- مطالعه و تحقیق اثر بار دینامیکی و استاتیکی روی خصوصیات فرش های دست باف
اثر بار استاتیک بر خواص فرش دستباف :
در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی فرش دستباف ،موردمطالعه قرار داده شده است و از دو گروه از الیاف پشم،که از دو بخش از ایران ، آماده و برای استفاده در فرش از ان استفاده شد . هر گروه از الیاف شامل پشم معمولی ودباغی شده بودند . نمرات استفاده شده در نخ ها, 2/4 و 2/6 ، متریک با دو تراکم متفاوت بافته شد .. پس از بافتن فرش ها، آنها تحت نیروی ثابت قرار داده شد و تغییرات ضخامت آنها در برابر زمان اندازه گیری و در مقیاس لگاریتمی رسم شد . این نتایج برای مقایسه هر یک از پارامترها ، از جمله نوع و کیفیت الیاف پشم و همچنین تراکم گره از فرش مورد بررسی قرار گرفت .
هدف از این پژوهش مطالعه وبررسی خواص دینامیکی فرش دستباف بود که ، لازم بود برای انجام آزمایش در فرش نمونه هایی با ابعاد کوچک از فرش تهیه شود و فرش باید برای این منظور تهیه می شد بنابر این، هشت فرش ، در ابعاد 60×90 سانتیمتر، بافته شد. برای تولید این فرش ، دو الیاف پشم متفاوت از دو بخش ایران ارائه شد .منطقه انتخابی (سیرجان ) جنوب شرق ایران و(کرمانشاه ) غرب ایران بود . از هر منطقه هر دو الیاف پشم معمولی ودباغی شده استفاده شد .
الیاف پشم از منطقه اول تا حدودی بهتر از منطقه دوم بود . سپس چهار گروه از الیاف پشم دو نخ با نمرات مختلف ، Nm = 4/2 and 6/2، تابیده شد هشت فرش بافته شد . برای گروه اول از نخی با نمره 2/4 متریک ، و تراکم 25 گره در 5/6 سانتیمتر، مورد استفاده قرار گرفت برای فرش های گروه دوم از نخ 2/6 متریک و تراکم 35 گره در 5/6 سانتی متر برای بافت مورد استفاده قرار گرفت . نخ پشمی با استفاده از مواد رنگی گیاهی به روش سنتی رنگ شد .علاوه بر نخ پشمی، مواد استفاده شده درپایل ، تار و پود نخ نیز مورد نیاز بود . که در نهایت فر و تاب استفاده شده برای دوگروه از فرش به شرح زیر بود
تراکم گره (25) : نمره انگلیسی 20/20
تراکم گره (35) : نمره انگلیسی 12/20
فرش های نمونه برداری شده در این تحقیق به شرح ذیل می باشد:
فرش :A بافته شده از پشم سیرجانی (منطقه کرمان)، تراکم گره 6.5/25سانتیمتر
فرش :Bبافته شده از پشم کرمانشاهی، تراکم گره 6.5/25 سانتیمتر
فرش :Cبافته شده از پشم دباغی ازسیرجانی، تراکم گره از 6.5/25 سانتیمتر
فرش :Dبافته شده از پشم دباغی ازکرمانشاهی، تراکم گره 6.5/25 سانتیمتر
فرش :Eبافته شده از پشم سیرجانی، تراکم گره 6.5/35 سانتیمتر
فرش : Fبافته شده از پشم کرمانشاهی، تراکم گره 6.5/35 سانتیمتر
فرش :G بافته شده از پشم سیرجانی دباغی،تراکم گره 6.5/35 سانتیمتر
فرش :H بافته شده ازپشم دباغی از گره کرمانشاهی با تراکم 6.5/35 سانتیمتر
دراین آزمایش اثر بارهای استاتیک مانند وزن پایه های صندلی ، و غیره در خواص فیزیکی و مکانیکی فرش دست بافت مورد بررسی قرار گرفت . به منظور مطالعه اثر نیروی ثابت بر سلامت فیزیکی و خواص مکانیکی از فرش دستباف چهار نمونه ، 50 × 50 میلی متر، از آنها گرفته شد. سپس نمونه ها بر روی دستگاه بار گذاری شده و در زیر پیستون قرار داده شد.که درشکل زیر نشان داده شده است . این دستگاه ، که با توجه به استانداردهای WIRA [ 9 ] عمل می کند

شکل2-3- دستگاه بار استاتیکی
با استفاده از روشهای آماری(ANOVA)و مقایسه نتایج نشان داده شده در منحنی ها اثرالیاف پشم را می توان مشاهده کرد,همانطور که پیشتر گفته شد ، دو نوع مختلف ازالیاف پشم، با نرمی متفاوت ، برای ریسیدن نخ پشمی مورد استفاده قرار گرفت ودر نهایت بافت فرش به منظور بررسی اثر نژاد پشم ، یعنی نرمی لیف ، بر روی خواص فرش دست باف صورت گرفت .تفاوت بین منحنی های مربوط به نژاد مورد استفاده پشم است . مقایسه تغییرات ضخامت دو فرش ، A و B ، نشان می دهد که ضخامت فرشA تحت بار ثابت دارای ضخامت بیشتری از نمونه فرشB است چنین رفتاری ممکن است به دلیل نرمی الیاف پشم A باشد . این بدان معنی است که فرش A نرم تر و راحت تر از فرش B است، یعنی الیاف پشم سیرجانی بهتر از الیاف کرمانشاهی است .
righttop
شکل شماره 2-4- اختلاف ضخامت فرش های نوع A,B,C,D
2-3-1- بررسی اثر تراکم گره بر خصوصیات بار استاتیکی فرش دست باف:
بحث در مورد اثر این پارامتر بر تغییرات ضخامت فرش بافته شده از الیاف پشم مشابه باید با هم مقایسه شوند بنابر این در این بخش، کاهش ضخامت فرش تحت بار استاتیک اندازه گیری شد و نتایج در یک نموداری رسم و مقایسه با عنوان های زیر در نظر گرفته شد:• فرشA ) و E)• فرش C)و G)• فرش B)و ( F فرش D)و(H مقایسه نمونه های فرش بالا نشان می دهد که کاهش ضخامت فرش، با چگالی گره بالاتر، در مقایسه نمونه های فرش با تراکم گره پایین تر،کمتر است که این قابل قبول به نظر می رسد. از آنجایی که افزایش تراکم گره باعث می شود که پایل فرش به دلیل مقاومت خمشی بالاتری که دارد به راحتی خم نشود که این هم به دلیل افزایش تراکم گره در فرش دست باف است.
2-3-2- اثرباراستاتیک در رفتار برگشت پذیری فرش های دست بافت
برای مطالعه بیشتر در این زمینه ، منحنی بهبود برگشت پذیری پایل در برابر زمان ، در مقیاس لگاریتمی رسم شده ، و همچنین نوع وکیفیت الیاف و گره که به عنوان تراکم فرش در نظر گرفته شده است.

شکل شماره 2-5- : اختلاف برگشت پذیری نمونه های A,B بعد از حذف نیرو

شکل شماره 2-6- : اختلاف برگشت پذیری پایل نمونه های فرش E,F,C,D بعد از حذف نیرو
در این پژوهش اثرات نژاد پشم ( الیاف با دانه های ریز(،اثر فرآیند دباغی ( کیفیت پشم ) و اثر گره تراکم فرش بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی فرش تحت بار استاتیک مورد بررسی قرار گرفت . طبق نتایج انجام گرفته بر روی نمونه های فرش دست باف که تحت بار استاتیکی بودند می توان نتیجه گرفت که زمان یک پارامتر مهم در کاهش ضخامت فرش تحت بار استاتیک می باشد. اغلب موارد کاهش ضخامت فرش, زیرروند خطی زمانی که در برابر زمان ورود به سیستم است رسم می شود. مقایسه تغییرات ضخامت دو فرش ، A و B ، نشان می دهدکه ضخامت فرشA تحت بار استاتیک کاهش بیشتری نسبت به ضخامت فرش B دارد.کاهش ضخامت فرش C و D تقریبا شبیه به فرش A و Bبا این حال فرش C و D کاهش بیشتری نسبت به فرش A, B نشان می دهد . اگر کاهش ضخامت فرش E و F تحت بار استاتیک در نظر گرفته شود، می توان مشاهده کرد که هر دو فرش ها از کاهش ضخامت مشابه ایی برخوردارند. تجزیه و تحلیل نتایج با استفاده از ANOVA نشان می دهد که رفتار فرش Eو F ، کاملا مشابه نیست. مقایسه ضخامت مقایسه فرشG و H نشان می دهد که کاهش ضخامت فرش G بالاتر از کاهش ضخامت فرشH. است.
کاهش ضخامت فرش بافته شده از نوع پشم دباغی سیرجانی منحنی های A و C ، تا حدودی بالاتر از فرش بافته شده از پشم متعارف سیرجانی است . این وضعیت زمانیکه از تراکم 25/6.5 سانتی متر،گره باشد بیشتر آشکار است. اما منحنی های کاهش ضخامت فرش در تراکم گره بالاتر (35 knots/6.5) سانتیمتر همین روند رادر مورد فرش هایی با تراکم گره از 25/6.5سانتی متر، را نشان می دهد . نتایج نشان می دهد که کاهش ضخامت فرش، با چگالی گره بالاتر، کمتر است در مقایسه با فرش با تراکم گره پایین تر، که قابل قبول به نظر می رسد. از آنجا که افزایش تراکم گره باعث می شود که پایل فرش خم نشود.
2-4- اثر ارتفاع پایل و تراکم بر خصوصیات نهایی استفاده از فرش
نه فرش مختلف با سطح پایل برشی برای تحقیق استفاده شد . مواد خام آن فرش ها از نخ پایل مخلوط پشم و پلی آمید بود . تاثیر پارا متر های ساختار های مختلف (شامل تراکم و ارتفاع پایل فرش )بر خواص فرش مورد بررسی قرار گرفت . تغییر شکلی که در فرش هنگام فشرده سازی اتفاق می افتد تعیین گردید . بار فشاری 100 نیوتن به سطح فرش به کار گرفته شد و سه چرخه بار گیری انجام شد . طرح ریاضی متعامد برای بررسی نتیجه تغییر شکل استفاده شد . با توجه به تغییر شکل کلی ، نتایج نشان داد که در تغییر شکل الاستیک ، تراکم پایل بیشترین اثر را دارد و در تغییر شکل بدون بازگشت ، هر دو پارا متر تاثیر زیادی دارند
سیستم بروسل ، گاهی اوقات به عنوان پایل حلقه ای ویلتون و یا بروسل ویلتون شناخته می شود اولین سیستم مکانیکی برای فرش بافی بود وقتی که سیم تیغه دار توسعه داده شد ، سیستم اصلاح شده و به عنوان ویلتون شناخته شد بافت رویه به رویه فرش ، در سال 1940 توسعه یافت ، همچنین گاهی اوقات به عنوان ویلتون بافی در نظر گرفته شد . این سیستم رویه به رویه به تولید دو فرش با همان مقدار از نخ مرده که در یک طرف سیم قرار می گرفت . از این رو هزینه مواد پایین تر آمد . طرح مانند سبک های شرقی استادانه درست شد ، بنا بر این اغلب ماشین ها به صورت رویه به رویه ساخته شد این ویژگی سیم بافندگی را بسیار مناسب برای تولید عملکرد بالای فرش قرار دارد .
پشم از قدیمی ترین الیاف مورد استفاده در تولید فرش است . اگر پشم معمولی کشیده شود ، می تواند تا 50% در آب و یا 100% در بخار افزایش یابد . این انعطاف پذیری لکه پذیری کم و تاثیر خوشایند و غیره را می رساند . الیاف پلی آمید محبوب تر است زیرا که با دوام ، با ثبات و مقاوم در برابر لکه ، کپک و خرد شدن است [8] . تحقیقات زیادی در مورد فرش شده است ، بسیاری از تحقیقات در مورد استفاده نهایی ازفرش متمرکز شده است . برای به دست آوردن عملکرد فرش می بایست ، فشرده سازی ، برگشت پذیری ، صاف شدن ، انعطاف پذیری و جذب انرژی را به طور عمومی ازرفتار تنش، کرنش فرش اندازه گیری وارزیابی کرد.
یکی از عوامل کیفی مهم در فرش از دست دادن ضخامت (یعنی تغیر شکل در فشرده سازی ) ناشی از بارهای استاتیکی و دینامیکی است . با توجه به این که از دست دادن ظاهر فرش از شکل اصلی خود بر روی شکل ظاهری فرش وانعطاف پذیری آن تاثیر می گذارد. عواملی که باعث کاهش قابلیت انعطاف پذیری هستند فشار استاتیکی توسط کالاهای عظیم مانند راه رفتن ، دویدن ، حرکت کردن وهمچنین مبلمان و سایر وسایل خانه که یک فرش در حال استفاده باید تحمل کند .[10]
تراکم و ارتفاع پایل از پارامترهای ساختار اصلی فرش است که در تغییر شکل فشرده سازی موثر می باشد ، هر گونه تغییرات این دو پارامتر مکانیکی در خصوصیات نهایی فرش موثر است . بنابر این ، این دو پارامتر به عنوان دو عامل در طرح آزمایش مورد استفاده قرار گرفت . انعطاف پذیری پایل ، توانایی پایل به بازگشت به حالت اصلی بعد از اعمال بار می باشد . هدف ما بررسی اثر تراکم و ارتفاع پایل بر روی انعطاف پذیری فرش پس از بارگذاری بود .
2-4-1- تئوری
فشرده سازی پایل فرش را مجموعه از فیلامنت ها به عهده می گیرد . تصور می شود که استحکام خمشی نخ پشمی تابیده شده بستگی به قطر متوسط الیاف به همراه چهار عامل اصلاحی دیگر برآورد شود :
توزیع قطر ، تاب نخ ، اختلاف قطر الیاف و متوسط طول الیاف
برای فشرده سازی فرش توسط کیمورا و کاواباتا نظریه ای تنظیم و فرمول سازی شد[11] . با توجه به نظریه این دو نفر فرایند فشرده سازی را می توان به سه مرحله زیر تقسیم نمود
1_ منطقه تغییرخمش :منطقه ای که در آن تنها تغییر شکل خمش موثر است (تا زمانی که پایل مجاور در تماس است )
2_منطقه مخلوط خمش و تغییر شکل فشاری : منطقه ای که در آن خمش و تغییر شکل فشاری هر دو موثر است . به عنوان مثال ، موافقت تغییر شکل خمشی پایلی که در تماس با پایل مجاور است و تغییر شکل فشاری پایل که انجام می دهد .
3_منطقه تغییر شکل فشاری : منطقه ای که در آن تنها تغییر شکل فشاری موثر است ( بعد از اینکه همه پایل هابه طور کامل پایین افتاده باشد )
Horino و shimonishi [12] فرض کردند که نخ پایل برشی (a ) و قطر آن da و طول پایل lp تحت فشار بار w هستند ، آن را به سه نوع حالت های تغییر شکل یافتند . اگر مقدار lp /da کوچک تر از 3 باشد و نخ پایل برشی ممکن است تغییر شکل دهد ، و مقدار زاویه تاب نخ نیز تغییر کند ، اما قطر آن در حالت فنری تغییر نمی کند .
وقتی که lp /da بزرگتر از 5 باشد ، نخ پایل مانند ستون کمانی تغییر شکل می دهد که در آن یک سر ثابت و سر دیگر آزاد است .
با توجه به اینکه کیمورا ، کاواباتا وکاوال [9] نویسندگان پذیرفتند که به عنوان یک مدل ساختار ساده که در آن میله های نازک در یک پارچه توسط یک میله حمایت شده و میله دیگر در زاویه β برابر با خط عمودی فرش به صورت آزاد قرار دارد . خواص خمش جانبی به علت خم شدن میله نازک با یک بار فشاری عمودی p می تواند اساس خواص فشاری فرش باشد . اما برای ارایه خواص فشاری فرش ، ما باید خواص تغییر شکل جانبی پیچیده ای را در نظر بگیریم که شامل اثر گروه میله های نازک می باشد ، که در یک الگو شطرنجی در فواصل برابر قرار دارند . یک مدل فرض شده است که در آن میله های نازک ممکن است همگی بتوانند در یک جهت خم شوند و سایه خود را بر روی خطوط شطرنجی در سطح فرش قرار دهند . اگر این مدل فشرده شود زاویه شیب α افزایش می یابد ، در هدف بالا که شروع به هم پیوستن میله های نازک و اتصال به یک دیگر است می رسد .
جدول2- 14- مشخصات ساختاری فرش

جدول2- 15- ماتریس طرح ریاضی

اگر این میله های نازک از مجموعه های الیاف (نخ ) ساخته شده باشند ، قطر یک میله نازک باید به وسیله حساب کردن اثرات فشاری سطح مقطع نخ محاسبه شود همچنین توسط Aarper F.C.[13] ثابت شد که نیروهای فشاری و برشی در هنگام راه رفتن وجود دارد در هنگام راه رفتن مستقیم ، آسیب رسیدن به الیاف نسبتا یکنواخت در عمق پایل پخش می شود . کیمورا [11] پیشنهاد کرد که منحنی تغییرات شکل فشاری پایل برشی فرش را می توان از خواص مکانیکی نخ پایل ( یعنی خواص فشاری و خمشی آن ) محاسبه کرد . انعطاف پذیری خمش به خواص الاستیک مواد الیاف نسبت داده شده است و تصور می شود که اتصال اجباری از اصطکاک بین اتصال لیف به وجود آید . بر اساس آزمایشات ثابت شد که نوع مواد ، چین و چروک الیاف ، شکل سطح مقطع الیاف و نخ ، تاب نخ پایل و ساختار پارچه زمینه در ساختار فرش موثر است بطور کلی ، اگر فرض شود که یک فرش از یک سری الیاف و یک سری فضای خالی ساخته شده ، خواص مکانیکی آن وابسته به عوامل زیر در نظر گرفته شده است .
حجم الیاف

zza48

2-2-6- مفهوم پهنه‌بندی سیلاب
پهنه‌بندی سیل بر این اصل استوار است که جلگه سیلابی و کانال رودخانه یک مجموعه واحد بوده و جلگه سیلابی یک قسمت از رودخانه است که بندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. براین اساس پهنه‌بندی سیلاب به تعیین ناحیه‌هایی در داخل سیلابدشت اطلاق می‌گردد که برای کاربری‌های مختلف از قبیل فضاهای باز تفریحی، کشاورزی، محوطههای صنعتی و مسکونی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمامی نواحی سیلابدشت به قسمتهایی با خطرپذیری متفاوت به منظور کنترل کاربری و توسعه اراضی تقسیم می‌شوند. پهنه‌بندی، برای مشخص کردن میزان خطرپذیری به سیلاببرای استفاده کنندگان متحمل سیل، شناسایی ناحیه‌ها برای بیمه سیل و ایجاد محدودیت‌های اجباری کاربری در مناطق خطرپذیر قابل استفاده می‌باشد.
پهنه‌بندی معمولاً در نواحی مناطق توسعه یافته و بر طبق نقشه‌های خطرپذیری صورت می‌گیرد و بایستی قدرت لازمبرای اعمال محدودیتهای ناشی از آن وجود داشته باشد.
مدیریت توسعه سیلابدشت از آنجا نشأت گرفت که موسسأت دولتی و عمومی علاقمند به کنترل تغییرات مناطق در حال توسعه ( نظیر تغییرکاربری اراضی، ساخت وسازها، تأسیسات زیربنایی و غیره) در سیلابدشت‌ها شدند. 
فنون به کار گرفته شده در این جهت در مقیاس مالی سرمایه‌گذاری کمتری می‌طلبد ولی در مقیاس تعهدات فردی (هزینه‌های اجتماعی) هزینه بالایی در بردارد.برای موفقیت در جلوگیری از توسعه سیلابدشت، به تعهدات جمعی برای انجام اقدامات لازم نیاز است. 
اهداف کلان چنین اقدامات محدود کننده‌ای به قرار زیر است:
کاهش خسارات بالقوه مالی و تلفات جانی در آینده
تعیین و تشریح کاربری قابل قبول یا منطبق با شرایط از اراضی که در محدوده مشخص شده سیلابدشت قرار دارند و مهمتر از همه این که افزایش آگاهی عمومی و موسسات در رابطه با خطرپذیری نواحی سیل زده در سیلابدشت.
2-2-7- روشهای مختلف پهنه‌بندی سیلاب 
روشهای موجود برای تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی را می‌توان به 5 گروه عمده به شرح زیر تقسیم‌بندی نمود:
روش مشاهده‌ای و استفاده از داغاب سیلاب
مقایسه عکسهای هوایی منطقه
استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و تکنیکهای سنجش از دور
محاسبه دستی
استفاده از مدلهای ریاضی
کلیه روشهای فوق برای تهیه نقشه پهنه‌بندی سیل احتیاج به تعیین تراز جریان سیل و انتقال رقوم سطح آب روی نقشه‌های توپوگرافی دارند. همه این روشها اصولاً از همان روند یکسان استفاده از رقوم تعیین شده سطح آب در هر مقطع عرضی (یا موقعیت‌های مختلف) برای پهنه‌بندی کمک میگیرند. که البته بین مقاطع عرضی با درون‌یابی نقاط پخش سیل مشخص می‌گردد. 
2-2-8- خسارات سیل
خسارات سیل در بخشهای مختلف اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی قابل بررسی می‌باشد. در بیشتر موارد خسارات وارده را می‌توان مورد ارزیابی و سنجش قرار داده، برای آن مبلغ مشخص نمود که در این صورت خسارات را محسوس می‌نامند. علاوه بر خسارات محسوس، فاجعه‌های طبیعی خسارات نامحسوسی نیز دارند.
2-2-8- 1- خسارات محسوس 
خسارات محسوس خود به دو گروه خسارات مستقیم و غیر مستقیم طبقه بندی می‌شود (مهدوی، 1376)1.خسارات مستقیم: آندسته از خسارات که در اثر نیروی سیل یا در اثر ایجاد وضعیت غرقابی ایجاد میشود. این دسته از خسارات شامل تخریب جادهها، پلها و تاسیسات آب، برق، گاز، تلفن و ...، تخریب امکان مسکونی، تجاری و صنعتی، از بین رفتن اسناد و مدارک اداری و اقتصادی، خسارات یا تخریب محتویات و متعلقات منازل خسارات ناشی از فرسایش در رسوبگذاری در اراضی زراعی می‌باشد. 2.خسارات غیر مستقیم: خسارات ثانویهای که در اثر وقوع خسارات مستقیم ایجاد می‌گردندو شامل خسارات ناشی از تخریب یا اختلال در عملکرد تاسیسات آبرسانی، برق، گاز، تلفن جاده‌ها و بزرگراه‌ها، خسارات ناشی از آتش سوزی و انفجار غرقاب شدن و تخریب تاسیسات گازرسانی و برق، خسارات ناشی از کاهش عایدات بیمه، هزینه ناشی از تخلیه، جابجایی و اسکان موقت خانوارهای بیخانمان شده، هزینههای ناشی از نگهداری و مراقبت سیلزدگان، هزینه‌های ناشی از اختلالات تجاری و هزینههای ناشی از اختصاص وامهای بدون سود یا با سود کم جهت احیاء مجدد مناطق سیلزده می‌باشد. . 2-2-8- 2- خسارات نامحسوس
خسارات نامحسوس درمحاسبات اقتصادی براحتی قابل برآورد نمی‌باشند. ولی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و باید مدنظر قرار گیرند. مهمترین این خسارات را می‌توان در ایجاد مانع در راه رشد و توسعه منطقه، ایجاد شرایط نامناسب بهداشتی و شیوع بیماری واگیر، ایجاد یاس و ناامیدی در مردم و تشویق آنها به مهاجرت، عدم سرمایه گذاری کافی در منطقه ناشی از عدم اطمینان کافی از حفاظت آن خلاصه نمود.
 روشهای کنترل و تقلیل خسارات سیل گزارشهای خبری درباره سیل که طی سالهای اخیر در جراید، رادیو و تلویزیون منعکس می‌شود حاکی از آن است که طغیان رودخانه‌های کشور خسارات فزاینده ای را به دنبال داشته و ابعاد خسارات و ضایعات جانی و مالی سیل رو به افزایش است.
اگر چه در گزارش‌های خبری اساساً اطلاعاتی غیر فنی ارائه می‌شود که غالباً از دقت کافی برای ارزیابی حرفه ای برخودار نیست، از این رو تنوع و گستردگی مسائل و ضایعات ناشی از سیل را به وضوح نشان می‌دهد. تخریب پلها و راههای ارتباطی، قطع خطوط انتقال نیرو، اختلال در شبکه مخابرات، غرقاب شدن کشتزارها، ویرانی اماکن مسکونی، تاسیسات شهری در روستایی، تلف شدن احشام و هلاکت و آوارگی قربانیان سیل جزو اقلام ثابت و همیشگی فهرست ضایعات سیل در سطح کشور می‌باشند.در گذشته تعداد سیلها کمتر بوده و در نتیجه خسارات کمتری را نیز به وجود می‌آوردهاند. در بیشتر شهرها با احداث سیل بند و حفر خندق سیلاب را مهار نموده اند و این در حالی است که اکنون گسترش شهرها به نحوی است که نه تنها امکان احداث چنین سازه‌های را فراهم نمی‌سازد، بلکه تجاوز به حریم رودخانه و تغییر کاربری اراضی امری عادی بوده و با سرعت انجام می‌گیرد. در ذیل به دو روشی که می‌توان سیلها را مهار کرد اشاره شده است:
روشهای سازه‌ای
در این روشها سعی برآن است که قبل از وقوع سیل، شدت جریان و تراز آب تخمین زده شود و با هدایت، انحراف و یا مهار سیلاب توسط احداث سازه‌هایی مناسب، خسارات وارده کاهش یابد. با وجودیکه استفاده از روشهای سازه‌ای جایگاه بسیار متداول و موثری در سیسمتهای کنترل سیلاب دارد ولی در دهه‌های گذشته عملکرد آن رضایت بخش نبوده است. 
در حقیقت ایمنی کاذب سازه‌ها را می‌توان از مهمترین دلایل افزایش خسارات سیل در جهان محسوب نمود. بررسیهای سال 1987 کمیسیون بلایای طبیعی ایالات متحده نشان داده است که یک سوم سیلابهایی که به فاجعه می‌انجامد حاصل تخریب سیل بندها می‌باشد.
احداث خاکریزها، سیل بند‌ها، میانبرها، انحراف جریان و اصلاح مسیر و بهسازی مسیر رودخانه از مهمترین روشهای سازه‌ای کنترل و تقلیل اثر سیل محسوب می‌شوند.
روش‌های غیر سازه‌ای 
رهیافتهای غیر سازه‌ای در مدیریت سیل در بر گیرنده آن بخش از فعالیتهای است که برای رفع یا تسکین اثرات تخریبی سیلاب، سازه‌های فیزیکی احداث نمی‌شود. اگر چه بهره‌گیری از روشهای سازه‌ای جایگاه بسیار متداول و موثری در سیمتهای کنترل سیلاب دارد ولی به تازگی تکیه بیشتری بر روشهای غیر سازه‌ای و مدیریت حوزه آبخیز و تأثیر این سیاستها در کاهش خسارات سیل شده است. به هر حال روشهای غیر سازه‌ای باید تواماً در طراحی‌های سازه‌ای مورد توجه قرار گیرند زیرا استفاده از آنها موجب افزایش اثربخشی اقدامات می‌شود. در روشهای غیر سازه‌ای علاوه بر فراهم آوردن تمهیداتی قبل از وقوع سیل در هنگام بروز سیل و یا حتی پس از آن نیز اقداماتی جهت حداقل کردن خسارات در نظر گرفته می‌شود.
باید توجه داشت روشهای غیر سازه‌ای ممکن است شامل احداث سازه نیز باشند که در این حالت سازه مثل روش سازه‌ای خود جریان سیلاب را منحرف نمی‌کند بلکه برای رفع و یا کاهش خسارت اعمال می‌گردد. از مهمترین روشهای غیر سازه‌ای کنترل و تقلیل خسارات سیل می‌توان به آبخیزداری، پیش‌بینی سیل، مدیریت توسعه سیلابدشت و مقاوم سازی در برابر سیل اشاره کرد. استفاده از مدلهای بارش-رواناب، مدلهای روندیابی سیل، مدلهای رگرسیونی چند متغیره، مدلهای مرکب و روشهای پیش‌بینی هواشناسی در پیش بینی سیلاب معمول می‌باشد. مقاوم سازی در برابر سیل و ضد سیل سازی نیز می‌تواند از طرق مختلف مانند انتقال ساختمان، ارتفاع دهی ساختمانها، جابجایی ساختمان، ایجاد مانع در برابر سیل و حتی ضد سیل سازی به شیوه‌تر صورت پذیرد.
2-2-9- کاهش خطرات سیل با ساماندهی و محافظت رودخانه
عملیات کاهش خطرات سیل به مجموعه ای از فعالیتهایی اطلاق می‌شود که برای کاهش خسارات سیل در منطقه دشت سیلابی انجام می‌گیرد، معمولاً ملاحظات و اجتماعی، زیست محیطی و توانایی‌های فنی و تخصصی در انتخاب روش از روشهای مناسب برای مهار سیلاب موثر می‌باشد. این روشها در دو گروه عمده مطرح و اجراء می‌گردند. تجربیات جهانی نشان می‌دهد که ایمنی مطلق در برابر سیل غیر قابل حصول است. این امر ناشی از عدم قطعیت‌های معمول در مهندسی آب، تغییرات هیدروسیسمتها و محدودیتهای اقتصادی می‌باشد.
با افزایش جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی، استفاده از روشهای مهار رودخانه‌ها بهمنظور جلوگیری از تخریب شهرها، زمینهای کشاورزی شبکه حمل و نقل و غیره امری اجتناب ناپذیر شده است. این کار به دلیل طبیعت غیر قابل پیش‌بینی رودخانه‌ها، ساده نیست زیرا رودخانه معمولاً رسوب زیادی را با خود حمل می‌کند. تأثیر متقابل شدت جریان آب، مقدار و خصوصیات رسوب موجود درترکیب با مواد بستر، خصوصیات هندسی خاصی به هر رودخانه می‌دهد(وهابی،1376).
2-2-10- مدیریت سیلاب
بسیاری از خسارات سیل قابل پیشگیری بوده و به برخورد نا آگاهانه و نامناسب فعالیت‌های عمرانی، فرهنگی و عدم پیوستگی در مدیریت سیل مرتبط می‌باشد. چه بسا اقداماتی انجام شده که با هدف کاهش خسارات، فقط سیل را از لحاظ زمانی و مکانی به منطقه دیگر منتقل می‌کند و یا عدم آگاهی و آموزش مردم در خصوص اقدامات لازم در هنگام بروز سیل کشته‌ها را چند برابر نموده است. در مدیریت بهم پیوسته سیل، توسعۀ منابع آبی و زمینی در یک حوضۀ آبریز در قالب برنامۀ مدیریت بهم پیوسته منابع آب برنامه‌ریزی می‌گردد. برای اجرایی نمودن مدیریت بهم پیوسته لازم است اجزای حوضۀ آبریز رودخانه‎ها را به عنوان سیستم‎هایی بهم پیوسته درنظر گرفت. در این راستا فعالیت‌های اجتماعی- اقتصادی، الگوهای کاربری اراضی، فرآیندهای هیدرومورفولوژیکی و غیره باید به عنوان اجزای سازندۀ این سیستم‎‌ها پذیرفته شوند و برای انواع مختلف اقدامات ممکن باید از یک طرح جامع و برنامه‌ای منسجم استفاده شود(بهروزی و همکار،1389).
پیشینه تحقیق
پژوهش‌های مختلفی در جهان و ایران در ارتباط با این موضوع صورت پذیرفته که می‌توان به مواردی چند اشاره نمود.
2-3-1-منابع داخلی
زارع(1371) در مطالعه ای که با استفاده از عکسهای هوایی شهر تهران و تحلیل توپوگرافی منطقه انجام داده، از جمله علل بروز سیلاب در محدوده شهری را از بین رفتن مسیل‌های طبیعی توسط توسعه ی شهری و هم چنین گسترش شهر در بستر صغیر رودخانه و نبود سیستم دفع فاضلاب مناسب می‌داند. خلیلی زاده(1382) در تحقیقی با نام ارزیابی خطر و مدیریت سیل در شهر گرگان با استفاده از نرم‌افزارهای Arc view -GIS اقدام به پهنه بندی خطر سیل در طول 5,10 کیلو متر از مسیر رودخانه زیارت کرد و علاوه بر ترسیم نقشه پهنه‌های خطر سیل،مقدار خسارت ناشی از سیل را نیز برآورد کرد. رضایی مقدم و همکاران (1382) در بررسی کمی پیچان رودهای رودخانه آجی چای در محدوده خواجه تا ونیار به این نتیجه رسیده اند که تغییرات مورفولوژیکی رودخانه آجی چای در بازه زمانی و مکانی مورد مطالعه بیشتر متاثر از عوامل طبیعی از قبیل کاهش قدرت جریان به علت کاهش میانگین سالانه دبی آب و رسوب و لیتولوژی سست می باشد. جهانفر(1385) در تحقیقی به منظور تحلیل منطقی خطر وقوع سیل و شناسایی عوامل موثر بر وقوع آن در حوضه اسلام آباد غرب به کمک مدل‌های کمی و سیستم اطلاعات جغرافیایی،نسبت به پهنه‌بندی خطر سیل اقدام نموده است.
ولیزاده (1386)در مطالعه‌ای تحت عنوان کاربرد GIS در پهنه‌بندی خطر سیلاب اقدام به پهنه‌بندی خطر سیل در حوضه لیقوان کرده و بیان نموده که نقشه‌های پهنه‌بندی خطر سیل،اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با طبیعت سیلاب ها و آثار آن بر اراضی دشت سیلابی ارائه می دهند.در پهنه‌بندی سیل برای کنترل کاربری و توسعه اراضی، نواحی سیلابدشت به قسمت‌هایی با خطر پذیری‌های متفاوت تقسیم می شوند.
علوی‌نژاد(1383) درپژوهشی تحت عنوان آشکارسازی تغییرات ژئومورفولوژی و کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و زمین مرجع کردن این تصاویر با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی خورموسی و همچنین اعمال روش تفریق باندهاو تجزیه و تحلیل مولفه اصلی بر روی باندهای تفریقی جهت تولید تصاویرPCD واعمال روش منطق فازی بر روی هیستوگرام حاصل از این تصاویر، تغییر کاربری اراضی در منطقه خورموسی را انجام داد.
با توجه به پیشینه داخلی و خارجی ارائه شده در جهت بررسی مناطق مستعد خطر سیلاب در دوره‌های زمانی متناوب و ارائه راهکارهای مناسب جهت کنترل سیلاب‌ها که مختصری از کاربرد سیستم سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی میباشد.
2-3-2- منابع خارجی
(توماس و بنسون،1968) با استفاده از 70 مدل، پارامتر جریان رودخانه ای و 31 مشخصه حوضه‌های آبخیز به بررسی مهمترین عامل فیزیکی و اقلیمی در مدلهای منطقه ای سیلاب پرداختند. آنها نتیجه گرفتند که سطح حوضه، شاخص‌های ذخیره، مقدار نزولات جوی و شدت تواتر آنها، تبخیر و تعرق و درجه حرارت مهمترین مشخصه‌های یک حوضه آبخیز هستند که می‌تواند در تدوین معادلات تناوب سیل حوضه نقش داشته باشند.
مطالعات و تحقیقاتی که در نشریه فنی 98(سال 1969) چاپ شد و با استفاده از داده‌های کشور ژاپن، انگلستان و ایالات متحده انجام پذیرفت به نتایج قابل توجهی رسید. در تحقیقات مورد بحث از داده‌های مربوط به حوضه‌هایی که میزان سطوح نفوذ ناپذیر آنها بین 7/6 درصد تا 50 درصد نوسان داشته استفاده گردیده و واکنش حوزه‌ها در برابر سیلابهایی با ادوار بازگشت 10 تا 200 سال مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این مطالعات نشان داده که اولا هر چه دوره بازگشت سیلاب طولانی تر باشد، نسبت حداکثر آبدهی سیلاب از اراضی شهری به حداکثر آبدهی همان اراضی قبل از اجرای عملیات شهرسازی به عدد واحد نزدیکتر می شود، یعنی تفاوت دو وضعیت مذکور رو به کاهش می گذارد. ثانیا در کلیه ی موارد نمی توان درصد سطوح نفوذ ناپذیر حوزه های شهری را تنها شاخص واکنش حوزه محسوب کرد زیرا عوامل دیگری چون خصوصیات فیزیکی، موقعیت مکانی و شرایط توپوگرافی تاثیرگذار است.
هیالمارسون(1988) برای پهنه بندی خطر سیل در مناطق آریزونای غربی و شرقی با استفاده از خصوصیات هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی، به بررسی خطر های تهدید کننده عملیات مهندسی پرداختند.
جمیز و همکاران(1980) ضمن برشمردن نیازهای مدیریتی به ویژه در اقالیم خشک، اقدام به پهنه‌بندی خطر سیل در ایالت یوتای آمریکا کردند و بیان داشتند که به علت تغییرات مناطق سیل گیر از سیلی به سیل دیگر،باید توجه داشت که در مناطق نقشه بندی شده،خطرها خیلی زیاد یا خیلی کم نشان داده نشود. در مطالعه دیگری که در منطقه آلبرتای ایالات متحده آمریکا در سال 1993 صورت گرفت، بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور بکارگیری در شبیه سازی سیل مورد ارزیابی قرار گرفت و به صورت آزمایشی در منطقه ای به وسعت 11000کیلومتر مربع و با به کارگیری GIS و روش WLC استاندارد رواناب حاصل از بارش منطقه محاسبه گردید.
لانگ و موهانتی(1997) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، در منطقه ماهانادی واقع در اوراسیای هندوستان، اقدام به پهنه‌بندی سیل کرده و مدیریت سیلاب‌ها براساس پهنه‌بندی را به منزله یک روش غیر سازه‌ای کنترل سیلاب معرفی و آن را بهینه کردند. کوریاو همکاران(1999) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل‌های هیدرو لوژیکی و هیدرولیکی،در دشت‌های سیلابی که با توسعه شهری همراه است و در معرض خطر سیل قرار دارند، تأثیر کنترل کاربری اراضی در کاهش خطر سیل را ارزیابی و در ادامه اقدام به پهنه بندی و آنالیز سیل کردند. یانگ و تسای (2000) مدلی به نام FGISرا برای پهنه بندی خطر سیلاب، محاسبات خصوصیات سیل و نشان دادن خصوصیات سیل در کشور تایوان طراحی کردند.ایشان در این مدل علاوه بر شبیه سازی دشت سیلابی، از منحنی عمق خسارت نیز برای تعیین مقدار خسارت استفاده کردند. استفان (2002) در تحقیقات خود به بررسی سیل‌های به وقوع پیوسته در سال‌های 1996 و 1997 در حوزه‌ی آبخیز رودخانه سنگ زرد واقع در ایالت مونتانای آمریکا پرداخت.وی همچنین برای تعیین پهنه‌های سیل رخ داده در این 2 سال مشخصات 25 مقطع را در طول یک مسیر 18 کیلو متری برداشت و پهنه‌های سیل با دوره‌های بازگشت مختلف را تعیین کرد. در این تحقیق سعی بر آن است تا معیارها و ضوابط پهنه‌بندی سیلابها و تأثیر آن بر کاربریهای مختلف شهری بررسی و ارائه گردد.
فصل سوم:
ویژگی‌های جغرافیایی منطقه
3-1- مقدمه
خصوصیات فیزیوگرافی حوضه از جمله پارامترهایی است که در مطالعات مربوط به خصوصیات اقلیمی، ژئومورفولوژی وتعیین میزان سیلاب و فرسایش حوضه آبخیز نقش بسزایی دارد. ویژگی‌های فیزیوگرافیک حوضه روی ضریب روان آب، شدت و ضعف دبی سیلاب و بیلان آبی یک حوضه تأثیر فراوانی دارد. برای مثال جهت های شمالی و جنوبی از نظر زمان ذوب برف و میزان آب معادل متفاوت بوده و قسمتهای پرشیب تأثیر زیادی در افزایش میزان روان آب دارد. به منظور شناخت هر چه بیشتر خصوصیات هیدرولوژیکی، حوضه آبخیز را به چند واحد هیدرولوژیکی تقسیم‌بندی می‌کنند به طوری که یک واحد هیدرلوژیک خود یک یا چند آبراهه را شامل می‌شود (گزارشات رویان فرانگار سیستم،1387).
3-2- موقعیت محدوده مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در مجاورت کوه عون بن علی انتخاب گردیده که با مساحتی حدود 50 کیلومترمربع در شمال شهر تبریز، که از نظر تقسیمات شهرداری کلانشهر تبریز مناطق 1، 5 و10را شامل می شود مختصات جغرافیایی منطقه در سیستم UTMزون 38N بین طول جغرافیایی 46 درجه و 16 دقیقه و 23 ثانیه تا 46 درجه 25 دقیقه و 25 ثانیه و عرض جغرافیایی 37 درجه و 1 دقیقه و 42 ثانیه تا 38 درجه 7 دقیقه و 13 ثانیه گسترده شد است.

شکل(3-1): نقشه موقعیت منطقه حوزه مهران رود شمالی
3-3- تقسیم بندی حوضه به واحد های هیدرولوژیک و بررسی خصوصیات فیزیوگرافی آنها
خصوصیات فیزیکی حوضه های آبریز را می توان به دو گروه کلی تقسیم بندی کرد که عبارتند از: خصوصیات مربوط به پستی و بلندی و خصوصیات مربوط به نفوذ پذیری. این دو ویژگی از عوامل موثر بر ایجاد رواناب و سیل می باشند. نمایه پستی و بلندی حوضه شامل سطح حوضه، شیب، الگوی رودخانه ای و نمایه نفوذ پذیری شامل توان جذب آب به داخل خاک و ذخیره رطوبت در آن می باشد(علیزاده،1382). با توجه به وضعیت توپوگرافی و شبکه آبراهه‌های موجود در منطقه کل حوضه به 8 زیرحوضه مستقل به نام‌های A1، A2، A3، A4، A5، A6، A7 و A8 تقسیم‌بندی شده است. شکلهای (3-2) واحدهای هیدورلوژیکی منطقه مورد مطالعه را نشان می‌دهد. همچنین جدول شماره (3-1) برخی ویژگیهای فیزیوگرافیک حوضه را نشان می‌دهد.
مساحت حوضه غالباً برای تخمین حجم رواناب یا حداکثر دبی لحظه ای سیلابها مورد استفاده قرار می گیرد که برحسب کیلومتر مربع یا میل مربع توصیف می شوند.
محیط حوضه به طول خط تقسیم آب گفته می شود که حوضه را از حوضه های مجاور مجزا می سازد. محیط حوضه بر حسب کیلو متر یا میل سنجیده می شود.
جدول شماره (3-1): مساحت و محیط هر یک از واحدهای هیدرولوژیکی محدوده مطالعاتی
محیط (km) مساحت (درصد)
مساحت
(km2) واحدهای هیدرولوژیک
84/12 616/8 3611/4 A1
16/12 788/9 9543/4 A2
81/12 601/8 3534/4 A3
99/11 673/8 3902/4 A4
07/17 045/7 5658/3 A5
945/6 299/4 1763/2 A6
21/25 367/43 950/21 A7
11/12 607/9 8628/4 A8
72/42 100 6142/50 کل حوضه

شکل(3-2): نقشه واحد های هیدرولوژیکی حوزه مهران رود شمالی
3-4- شناخت وضعیت توپوگرافی منطقه
بر اساس مطالعات فیزیوگرافی انجام شده منطقه مورد مطالعه دارای پستی و بلندی بسیار زیادی می‌باشد که در محدوده مطالعاتی حداکثر ارتفاع 1910 متر و حداقل ارتفاع 1365 می‌باشد.
3-4-1- هیستومتری حوضه
ارتفاع حوضه نسبت به سطح دریا نشان دهنده موقعیت اقلیمی آن حوضه است. در حوضه های مناطق مرتفع نه تنها بارندگی بیش از حوضه های پست است بلکه در قلل ارتفاعات غالباً نزولات جوی به صورت برف می باشد که هیدرولوژی آن متفاوت با رگبارهاست.
بر حسب تعریف، ارتفاع متوسط حوضه رقومی است که 50 درصد مساحت اراضی حوضه ارتفاعی بالاتر از آن و 50 درصد مساحت حوضه ارتفاعی پایین تر از آن داشته باشند.
ارتفاع متوسط یک حوضه درمیزان وقوع بارندگی، درجه حرارت وتغییرات آن، میزان تبخیر وتعرق، شدت تشعشعات خورشیدی و بطورکلی در آب و هوای منطقه و به تبع آن در تشکیل و توسعه خاک، نوع و تراکم پوشش گیاهی اثر دارد به همین دلیل در اختیار داشتن اطلاعاتی در خصوص ارتفاع متوسط، اختلاف ارتفاع، نحوه پراکنش سطح نسبت به ارتفاع می‌تواند درشناخت رژیم آبدهی حوضه کمک بسزایی بنماید.
به منظور تهیه طبقات ارتفاعی حوضه و خطوط منحنی میزان موجود در نقشه های 25000/1 رقومی منطقه مورد مطالعه و به محیط سیستم GIS انتقال داده شد پس از ورود داده ها به سیستم، مشخصات ارتفاعی در قالب جدول (3-2) استخراج گردید.
جدول(3-2): مشخصات ارتفاعی حوزه مهران رود شمالی
ارتفاع مینیمم (متر) 1365
ارتفاع ماکزیمم(متر) 1910
اختلاف ارتفاع(متر) 545

شکل(3-3): نقشه طبقات ارتفاعی حوضه مهران رود شمالی
3-5- شناخت وضعیت خاکشناسی و منابع اراضی
عمده‌ترین ساختار زمین شناسی محدوده مطالعاتی شامل مارن و سنگ ماسه می‌باشد که خاک محدوده از نظر مواد آواری و واریزه‌ای آنها حاصل گشته است.
مشخصات عمومی و برخی خصوصیات تیپ اصلی اراضی موجود در منطقه به شرح زیر می‌باشند:
الف) تیپ کوهها
این تیپ مرتفع ترین عرض سطحی تخریبی منطقه است که بر اثر حرکات کوهزایی در دورانهای مختلف زمین شناسی به وجود آمده‌اند.
ب) تیپ تپه‌ها
تیپ تپه‌ها معمولاً به سطوح ژئومورفیک قدیمی زمین اطلاق می‌شود که بر اثر فرسایش چنان تخریب شده اند که سطوح صاف درآنها رویت نمی‌شود ولی شدت پستی و بلندی و شیب در آنها کمتر از کوهها است.
ج) تیپ اراضی متفرقه
این تیپ شامل اراضی است که خصوصیات آنها با هیچ یک از واحدهای اصلی اراضی مطابقت ندارند و در محدوده مطالعاتی شامل دو واحد اراضی X1 (بستر رودخانه) و X2 (مناطق مسکونی) که جمعا 201 هکتار مساحت دارند.
3-6- وضعیت اقلیمی منطقه
3-6- 1- ریزشهای جوی
بارندگی‌های منطقه عمدتا معلول سیستم‌هایی است که از سمت غرب به منطقه نفوذ می‌نمایند و یا از جهت عمومی شمال ناحیه را تحت تاثیر قرار می‌دهند. پر بارش ترین بخش منطقه در حاشیه کوه دند واقع شده است. کم باران ترین بخش منطقه درکم فرازترین مناطق واقع در غرب محدوده مورد مطالعه می‌باشد. درمجموع نیمه شمالی منطقه محدوده سهم بیشتری از ریزشهای جوی را نسبت به نیمه جنوبی آن دریافت می‌کند و حاشیه رودخانه آجی چای به لحاظ امتداد غربی شرقی آن و نیز کم فراز بودن آن، منطقه کم باران تری محسوب می‌شود.
3-6- 2- دمای هوا
میانگین سالانه دمای روزانه یا نرمال سالانه دمای هوا مهم ترین شاخص اقلیمی در میان پارامترهای دمائی محسوب می‌شود برابر 5/12درجه سانتی گراد است. با توجه به اینکه ارزیابی اولیه مناطقی با نرمال سالانه دمای هوای بین 10تا 15 درجه سانتی گراد است. می‌توان این ارزیابی اولیه را برای منطقه مورد مطالعه با ارتفاع کمتر از 1600متر نیز پذیرفت.
میانگین سالانه متوسط حداقل دما در تبریز 9/6 درجه محاسبه شده و تغییرات در سطح منطقه .5 تا 9/6 درجه سانتی گرا د گزارش شده است.
میانگین سالیانه حداکثر دمای تبریز 18 درجه سانتی گراد است و تغییرات آن در سطح محدوده مورد مطالعه 2/11تا 5/18 محاسبه شده است.
3-6- 3- ورزش بادها
پارامتر باد در زمینه‌های متعددی هم چون آسایش انسان،کم کردن یا افزایش آلودگی هوا از طریق انتقال آلاینده‌ها بسیار موثر است و بطور مثال در زمینه رشد گیاهان نیز از طریق تعرق، فتوسنتز و سرعت تاثیر گذار است.
3-6-4- متوسط سرعت باد و حالت آرام هوا منطقه
مقدار سالانه سرعت باد در تبریز برابر با 3 متر بر ثانیه است و مقدار این پارامتر از حداکثر 7/4 متر بر ثانیه و در تیر ماه تا حداقل 9/1 متر بر ثانیه آبان و آذر تغییر نشان می‌دهد.
حالت آرام هوا مبین شرایط عدم ورزش باد می‌باشد در تبریز سالانه 26 درصد محاسبه شده که میتوان چنین شرایطی را اینگونه تعبیر کرد که دراین منطقه ورزش باد زیاد بوده و عواقب مثبت و منفی آن در یک شهر بادخیز می‌بایست مورد توجه قرار گیرد.
آرام ترین ماه سال آبان ماه است که درصد حالت آرام هوا به 4/38 درصد می‌رسد و متقابلا نا آرام ترین ماه سال تیر ماه است که درصد حالت آرام هوا 10 درصد بوده و به عبارت دیگر در حدود 90 درصد اوقات ورزش باد در این ماه از سال وجود خواهد داشت.
3-7- مطالعات فرهنگی، اجتماعی و گردشگری منطقه
در حال حاضر شهر تبریز از نظر فضای سبز و مکانهای لازم برای گذران اوقات فراغت در وضعیت نسبتاً فقیری به سر می‌برد و با توجه به جمعیت زیاد این شهر به عنوان یکی از 7 کلانشهر اصلی کشور، فضاهای موجود نمی‌توانند جوابگوی نیاز ساکنان شهر باشد.
در محدوده مورد نظر تفرجگاه عینالی با ویژگی‌های خاص خود توانسته تقاضای زیادی را برای خود ایجاد کند. این تقاضا به ویژه در طول روزهای آخر هفته به طور بارزی خود را نشان میدهد. وجود زیارت گاه در محدوده پارک (در قالب امامزاده و یادمان شهدا) پیوند اجتماعی و فرهنگی قویای را بین شهر تبریز و این مجموعه شکل داده که باعث جذب هر چه بیشتر ساکنان شهر اعم از گروه‌های مختلف سنی، جنسی و مذهبی گردیده است.

شکل(3-4): دور نمایی از پذیرش گردشگری تفرجگاه عینالی
3-8- پوشش گیاهی منطقه
برای بهره برداری از قابلیت‌ها و استعدادهای بالقوه منایع طیبعی تجدید شونده و برنامه‌ریزی لازم در حفاظت و بهربرداری از آن به اطلاعات مناسب و دقیقی در این خصوص نیاز است. در این راستا یکی از اجزاء محیط طبیعی، پوشش گیاهی است. برای این منظور، در این بررسی وضعیت پوشش گیاهی منطقه، با نگاه کلی در قالب پوشش طبیعی منطقه و پوشش گیاهی انسان ساخت از هم تفکیک میشود.

شکل(3-5): دور نمایی پوشش گیاهی منطقه
در معرفی پوشش گیاهی طبیعی منطقه شرایط اقلیمی منطقه، توپوگرافی، خاک و نحوه مدیریت به طور چشمگیری بر پوشش گیاهی تاثیر گذار بوده و گونه‌های متعددی رادر سطح منطقه پراکنده نموده است. صرف نظر از اراضی مزروعی موجود در منطقه، گونههای گیاهی در محدوده واحد کوهستان با تیپ کوهستانهای خاکدار و واحد اراضی تپهای با تیپ تپههای خاکدار در شیبهای مختلف و همچنین خاک با بافت سبک تا خیلی سنگین و عمق کم تا عمیق پراکنش یافتهاند. درمحدوده مورد مطالعه، گیاهان مرتعی از خانوادههای مختلف و با توجه به میزان سازگاری آن‌ها با شرایط منطقه از پراکندگی متفاوتی برخوردار میباشند. انواع گونههای متعلق به خانواده گندمیان، چتریان، کامپوزیته، پروانه آسا و ... در منطقه دیده میشود. بر اساس گیاهان جمعآوری شده در فصول مختلف، در مجموع 201 گونه گیاهی شناسایی گردیده است(رویان فرانگار،1387).

شکل(3-6): نمایی از تنوع پوشش درختی و درختچه‌ای در منطقه
3-9- پروژه‌های مهم عمرانی و زیر ساختی انجام یافته در منطقه
احداث و اصلاح راه‌های دسترسی حدود 51 کیلومتر
این راه ها جهت تردد کوهپیمایان، گردشگران و حمل نهال ها به قطعات جنگل کاری و حمل تجهیزات و وسایل برای اجرای پروژه های عمرانی احداث شده است.

شکل(3-7): نمایی از راه های دسترسی آسفالته در محدوده

شکل(3-8): نمایی از ایمن سازی راه های دسترسی در محدوده
آبرسانی و ایجاد شبکه توزیع آب خام
طرح انتقال آب به محدوده تفرجگاه عینالی:
آب مورد نیاز برای آبیاری محدوده جنگلکاری شده و فضای سبز محدوده از طریق پمپاژ آب از چاه های واقع در داخل مهرانه رود به استخرها و منبع های احداث شده در ارتفاعات عینالی صورت می‌گیرد.

شکل(3-9): نمایی از لوله گذاری جهت انتقال آب در محدوده

شکل(3-10): نمایی از منبع آب احداث شده در محدوده
نیرو رسانی و روشنایی
طرح نیرو رسانی و انتقال برق به محدوده تاکنون 1004 کیلو وات برق جهت پمپاژ و برق رسانی به تاسیسات و تامین روشنایی طول مسیر جاده اصلی، ساختمان ها و محوطه یادمان موجود در محدوده خریداری و راه اندازی شده است.

شکل(3-11): نمایی از روشنایی محوطه یادمان شهدا و بقعه
گابیونبندی
با ایجاد گابیون‌ها در داخل دره‌های منتهی به شهر علاوه بر جمع شدن آب در پشت این گابیونها و استفاده در آبیاری، یکی از مشکلات حاشیه شهر نیز رفع گردیده که در بارندگی‌های شدید در اثر گسیل از این دره‌ها به مناطق مسکونی باعث مشکلات عدیده‌ای شده و خسارت به بار می‌آورد (نشریه سازمان عون بن علی1393).

شکل(3-12): نمایی از گابیونبندی در داخل دره های منتهی به شهر

شکل(3-13): نمایی از گابیونبندی در داخل محدوده مطالعاتی
فصل چهارم:
مواد و روش
4-1-مقدمه
آگاهی به خصوصیات فیزیکی یک حوزه با داشتن اطلاعاتی از شرایط آب و هوایی منطقه میتوان تصویر نسبتاً دقیقی از کار کرد کیفی و کمی سسیستم هیدرولوژیک آن حوضه به دست آورد. خصوصیات فیزیوگرافی حوزه‌ها نه تنها به طور مستقیم به رژیم هیدرولوژیک آنها و از جمله میزان تولید آبی سالانه، حجم سیلابها، شدت فرسایش خاک و میزان رسوب تولیدی اثر می‌گذارد، بلکه به طورغیر مستقیم و نیز با اثر آب و هوا و وضعیت اکولوژی و پوشش گیاهی به میزان زیادی رژیم آبی حوزه ابخیز را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. پاره‌ای از خصوصیات فیزیوگرافی از جمله ارتفاع، جهت شیب می‌توانند بسیاری از عوامل آب و هوایی نظیر درجه حرارت و تغییرات آن، نوع و میزان ریزش جوی سالانه و میزان تبخیر و تعرق را تشدید و یا تعدیل کنند و به طور کلی موجب پیدایش انواع مختلف آب و هوایی موضعی میکرو کلیما و یا حتی منطقه‌ای شوند از این رو لازم است که در مطالعات آبخیزداری یک حوضه قبل از هر چیز خصوصیات فیزیوگرافی آن مطالعه قرار گیرد.از مهم‌ترین خصوصیات فیزیکی یک حوضه می‌توان مساحت، محیط، طول آبراهه اصلی و شیب آن، شکل حوضه، ارتفاع متوسط و شیب حوضه را نام بردبه منظور بررسی خصوصیات فیزیکی حوضه به عنوان اطلاعات پایه برای سایر مطالعات حوضه انجام پذیر است(گزارشات رویان فرانگار سیستم،1387).
4-2- روش تحقیق
روش پژوهش مورد استفاده از نوع تحلیلی- توصیفی بوده و برای انجام تحقیق حاضر و مطالعه سیلاب حوضه مورد مطالعه و اثبات فرضیات از روشهای زیر استفاده شده است:
4-1-1- مطالعات کتابخانه‌ای
به منظور تهیه پیشینه تحقیق کلیات حوضه،روش ارزش‌گذاری لایه‌ها با استفاده از مدل‌های مختلف جمع‌آوری داده‌های هیدرولوژی و آب سنجی از ایستگاه‌های منطقه و دوره بازگشت سیلاب، همچنین اهمیت پهنه‌بندی خطر سیلاب و عوامل موثر بر آنصورت پذیرفته است. تحقیقات کتابخانه‌ای مشتمل است بر مطالعه مقالات و کتب مختلف مشتمل است بر مطالعه و مقلات و کتب مختلف در ارتباط با پهنه بندی خطر سیل و مکان‌یابی با روش‌های مختلف،مطالعه و بررسی طرح جامع و تفصیلی محدوده مورد مطالعه،گزارشات آب و منطقه‌ای گزارشات ستاد بحران، محیط زیست شهرستان تبریز و گزارشات مربوط به استانداری آذربایجان شرقی، بررسی آمارهای دبی و رواناب‌ها،مطالعه نقشههای زمین شناسی، هیدرولوژی و نمودار مربوطه بوده است.
4-2-2- بازدید میدانی
در طی بازدید میدانی شناسایی خاک منطقه، شناسایی آبراهههای موجود، پوشش گیاهی منطقه، شناسایی جادههای دسترسی و فعالیت‌های عمرانی انجام یافته جهت کنترل سیلاب توسطه شهرداری و سازمان عون بن علی مورد بازدید قرار گرفتند.
4-2-3- عملیات ستادی
در طی عملیات ستادی مجموع مطالعات کتابخانه‌ای و میدانی گرد آوری شده که عبارتند از: اقلیم، هیدرولوژی، توپوگرافی و پوشش گیاهی منطقه. در مرحله اول با استفاده از نقشه 100000/1زمین شناسی محدوده از نظر خاک شناسی، سنگ شناسی و منابع اراضی مطالعه شد و در بررسی هیدرولوژی محدوده نسبت انشعاب، تراکم و نواحی فرسایشی و تراکمی مطالعه گردید، در مطالعه پوشش گیاهی تنوع پوشش درختی، درختچه‌ای، جنگل‌کاری و فضای سبز از نظر وسعت و تراکم پوشش مورد مطالعه قرار گرفت و در بررسی توپوگرافیمنطقه با استفاده نقشه توپوگرافی25000/1 ارتفاع شیب و جهت شیب تهیه گردید و در بررسی وضعیت اقلیمی، منطقه از نظر ریزشهای جوی، دمای هوا، ورزش باد، رطوبت هوا و همچنین از نظر فرهنگی و اجتماعی مورد بحث و مطالعه قرار گرفت همچنین مطالعاتی در مورد پهنه‌بندی و مکان‌یابی خطر سیل صورت گرفته است که نتیجه این مطالعات را میتوان بدین صورت بیان کرد:در مکان‌یابی خطر سیل عوامل زیادی باید در نظر گرفته شود که هر کدام با درجه اهمیت متفاوت تأثیر گذارند. اما با توجه به محدودیتهایی که مدل‌ها دارند، استفاده از لایه‌های اطلاعاتی زیاد باعث پیچیدگی مدل و افزایش هزینه ارائه آن می‌شود بنابراین با توجه به این محدودیت‌ها نمی‌توان از کلیه لایه‌های اطلاعاتی استفاده کرد و به ناچار تعدادی از لایه‌های که به نظر اهمیت کمتری دارند حذف خواهد شد. در مکان‌یابی باید به چند نکته توجه داشت. اول این که مشکل افزایش حجم رواناب‌ها می‌تواند در آینده عمده‌ترین تهدید برای زندگی و فعالیت ساکنین حوضه باشد و روند زندگی را در منطقه خصوصاً در پایین دست حوضه به خطر اندازد. دوم اینکه در صورت بهره‌برداری صحیح از روانابهای سطحی و مهار آنها هم خطر وقوع سیل کاهش یافته و هم منبع قابل اعتمادی برای تأمین آب مورد نیاز فعالیتهای جنگل‌کاری، فضای سبز و دیگر مصارف در منطقه تدارک دیده می‌شود. از این رو در تحقیق ابتدا شاخصهای مورد ارزیابی در مکان‌یابی محل‌های مستعد سیل با توجه به اهمیت هر یک در منطقه، مطالعه و انتخاب شده و سپس مناطق بحرانی از نظر خطر سیل در نقشه‌های پهنه‌بندی مشخص گردیده است این کار پس از تهیه لایه‌های اطلاعاتی مورد نیاز و با استفاده از مدل AHP صورت گرفته است(سلطانی، 1380).
4-2-4- جمع آوری اطلاعات آماری
دراین مرحله آمار حداقل، حداکثر، میانگین میزان بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی و برفی و مقدار بارندگی در روزهای بارش تهیه شده است. برای بازسازی آمار بادقت بالا آمار ایستگاه‌های مجاور هم دریافت شد تا با استفاده از روش‌های آماری همبستگی‌های خطی و غیر خطی بالاترین همبستگی بین ایستگاه‌ها شناسایی شود وسرانجام با بالاترین سطح اعتماد اقدام به بازسازی آمار مربوطه به حوضه شده است.
4-3- مواد و روش‌ها
با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف Arc-GISنقشههای منطقه مورد مطالعه به شرح ذیل تهیه و ترسیم گردید.
الف) مرز حوضه
ابتدا مرز حوضه بر روی نقشه‌های 25000/1 با استفاده از نرم‌افزار Arc GISترسیم شده و محدوده منطقه مطالعاتی مشخص گردید.
ب) نقشه شبکه آبراهه
برای تهیه نقشه شبکه آبراهه با استفاده از مدل هیدرولوژی درمحیط GIS، نقشه شبکه آبراهه حوضه با دقت بالا بازسازی و ترسیم شده است.
پ) نقشه شیب
با استفاده از نقشه توپوگرافی با مقیاس 25000/1 و رقومی شده منحنی‌های میزان 10متر اقدام به تهیه نقشه شیب حوضه در فرمت رستری از طریق تبدیل فرمShape به رستر (درون‌یابی) و نیز استفاده در نقشه مدل ارتفاعی زمینDEM شد.
ث) نقشه کاربری اراضی
نقشه کاربری با استفاده از تصویر طبقه بندی شده سنجنده TMو رویهم گذاری نقشه پوشش گیاهی و توپوگرافی و نیز و بروز نمودن آن با اطلاعات موجود در اداره کل منابع طبیعی و تحقیقات میدانی تهیه گردید.
درادامه این پژوهش برای پهنه بندی خطر سیلاب از 7 متغیر که شامل: لایه‌های کاربری اراضی، شیب، بافت خاک، ضریب CN، ضریب C، همچنین به منظور ارزیابی خسارت،تراکم ساختمانی،تراکم جمعیتی مطالعاتی استفاده کردیم.از نقشه شهر تبریز با دقت2000/1 جهت تهیه نقشه‌های کاربری اراضی و مسیل‌های محدوده مطالعاتی بهره گرفته شد و هر یک از کاربری‌های شهر بر روی نقشه در محیط GIS مشخص گردید برای تهیه نقشه CN از نقشه‌های کاربری اراضی و بافت خاک منطقه و نقشه ضریب رواناب بر اساس شیب، کاربری اراضی و بافتخاک استفاده گردید. نقشه تراکم جمعیت و تراکم مسکونی محدوده مطالعاتی براساس سر شماری عمومی نفوس و مسکن سال 1388 برای هر منطقه شهری به تفکیک حوضه آماری و نقشه آن در محیط GIS تهیه شد(معاونت شهرسازی و معماری شهرداری کلانشهر تبریز،1390).
4-4- روش کار
بعد از تعیین فاکتورها از نقشه‌های رقومی موجود،اسناد مکتوب، آمار نامه‌ها و گزارشهای مختلف برای تهیه نقشه‌ها و اطلاعات مورد نیاز استفاده شد.که پس از ویرایش و تعریف روابط توپولوژیک وارد نرم افزار Arc GIS شدند. همچنین برای ریزپهنه بندی محدوده خطر از مدلهای پیشرفتهای ترکیب خطی وزین WLC که رایچ ترین تکنیک در تحلیل ارزیابی چند معیاری است.
اجرای روش ترکیب خطی وزین WLC در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی شامل مراحل زیر است.
تعریف و تعیین مجموعه معیارهای ارزیابی متغیرها
استاندارد کردن و تبدیل مقیاس ارزشها و مقادیر لایه‌های نقشه‌ای(معیارهای ارزیابی) یعنی مقیاس ارزشها و مقادیر لایه‌های نقشه‌ای باهم هم خوان و قابل مقایسه گردد.
تعیین وزنهای معیار یعنی وزن و اهمیت نسبی هر معیار لایه نقشه‌ای مشخص شود.
ساخت و تولید لایه‌های نقشه ای وزن‌دار استاندارد شده یعنی ضرب کردن لایه‌های نقشه‌ای استاندارد در وزن‌های مربوطه.
تولید نقشه نهایی و تعیین امتیاز کلی هر معیار یا لایه با استفاده از عملیات همپوشانی و تابع اجتماع بر روی لایه‌های نقشه ای وزن استاندارد شده .
طبقه بندی یا رتبه بندی لایه‌ها بر مبنای ارزش کلی،مثلاً لایه‌هایی با مقدار عددی بیشتر لایه‌های مناسب‌تر و بهتر خواهند بود(براف،1990).
برای استانداردسازی مقادیر و یکسان‌سازی مقیاس‌ها در لایه‌های نقشه‌ای از روش فازی و برای وزن‌دهی به معیارها از روش وزن دهی فرایند سلسله مراتبیAHP استفاده شده است.مقیاس مقایسه در دامنه 1 تا 9 قرار داده شود به طوری که ارزش1 نشان دهنده اهمیت برابردو فاکتورو عدد9نشان دهنده اهمیت بسیارمهم یک فاکتوردرمقابل فاکتور دیگر می‌باشد(مالچفسکی،1385).
جدول شماره (4-1):اعداد مقایسه دو به دو فاکتورها
تعریف شدت اهمیت
اهمیت برابر 1
اهمیت برابر تا اهمیت متوسط 2
اهمیت متوسط 3
اهمیت متوسط تا اهمیت قوی 4
اهمیت قوی 5
از اهمیت قوی تا اهمیت خیلی قوی 6
اهمیت خیلی قوی 7
از اهمیت خیلی قوی تا اهمیت فوق العاده قوی 8
اهمیت فوق العاده قوی 9
جمع کل وزن ها برای تحلیل نهایی باید برابر یک باشد. البته برای تعیین ارزش ها، فاکتورها باید به خوبی بررسی شود و تعیین آنها اختیاری نیستند. اگر چنانچه به صورت اختیاری ارزش برتری برای فاکتور تعیین گردد ناسازگاری (CR) در تحلیل به وجود خواهد آمد.
مراحل انجام کار در این تحقیق در شکل زیر نمایش داده شده است.

شکل(4-1): فلو چارت و مراحل انجام
4-5- شیب حوضه
شیب حوضه یکی از فاکتورهای بسیار مهم درواکنش هیدرولوژیکی وهمچنین زمان تمرکز حوضه می باشد هر چه شیب عمومی افزایش یابد زمان تمرکز کوتاه تر می شود زیرا آب در شیب های تند تر سریع‌تر حرکت می‌کند وزودتر به خروجی حوضه می‌رسد. بنابراین درمساحت‌های مشابه وخصوصیات سطحی همگن وشبیه به هم، حوضه‌های باشیب بیشتر، از مقدار رواناب بیشتری نسبت به حوضه‌های باشیب کمتر برخوردار هستند. از طرفی عامل شیب را می‌توان یکی از فاکتورهای بسیار مهم درمیزان فرسایش ومقدار رسوب‌دهی حوضه دانست. هر چند فاکتورهای دیگر نظیر شکل حوضه، پوشش گیاهی وکاربری اراضی وغیره هر کدام به نحوی دروقوع جریانات سطحی وفرسایش تأثیر می‌گذارند ولی عامل شیب وتوپوگرافی حوضه شدت تمامی عوامل تخریب را سرعت می‌بخشد (نجمایی1369). نقشه شیب حوضه مورد مطالعه تهیه و در 6 کلاس شیب طبقه بندی شد.

شکل (4-2):نقشه طبقات شیب حوضه مهران رود شمالی
4-6- جهت شیب حوضه
عامل جهت شیب از نظر تاثیر آن بر بعضی فرآیندهای هیدرولوژیک مانند ذوب برفها، حرکات دامنه‌ای، تنوع پوشش گیاهی در حوضه های آبریز حائز اهمیت است.
شکل(4-3):نقشه طبقات شیب حوضه مهران رود شمالی
4-7- شبکه هیدروگرافی حوضه
چگونگی قرار گرفتن آبراهه‌ها و یا شبکه زهکشی یک حوضه را نسبت به یکدیگر فرم زهکشی می‌نامند. که تابع خصوصیات مورفولوژیکی وژئولوژیکی آن می‌باشد. فرم آبراهه وتراکم زهکشی ناشی از خصوصیات زمین شناسی، پوشش گیاهی، خاک، ناهمواریها وشرایط اقلیمی تبعیت می‌کند.
4-8- نسبت تراکم شبکه زهکشی
این عامل از تقسیم طول کل شبکه هیدروگرافی شامل رودخانه‌ها وشاخه‌های فرعی آنها وآبراهه‌های کوچک وبزرگ به مساحت حوضه به دست می‌آید تراکم آبراهه با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:
(1-4)در این رابطه:
Dd = تراکم زهکشی بر حسب‌کیلومتر در کیلومترمربع


L∑ = مجموع طول آبراهه‌های اصلی و فرعی بر حسب‌کیلومتر
A = مساحت زیرحوضه بر حسب ‌کیلومترمربع
4-9- تعیین ضریب انشعاب حوضه
ضریب انشعاب یا ضریب دو شاخه شدن تناسب و تکامل شبکه زهکش را نشان می‌دهد. برای مشخص کردن تأثیر انشعابات شبکه رودخانه بر هیدروگراف سیل از نسبت انشعاب استفاده می‌شود. این ضریب عبارت است از نسبت تعداد آبراهه در یک رده مشخص به تعداد آن در رتبه بزرگتر بعدی. با استفاده از فرمول زیر ضریب انشعاب حوضه مورد مطالعه محاسبه و نتایج حاصله در جدول (5-3) ارائه گردیده است.
(2-4)در این رابطه:
Rb = نسبت انشعاب
u = درجه یا رده آبراهه
Nu = تعداد آبراهه در درجه u
= تعداد آبراهه در رده بالاتر (u+1)
Ui =بزرگترین رده آبراهه در حوضه
طبق نقشه شکل (4-4) و همچنین جدول همچنین جدول (4-3)، زیر حوضه 7A که در شرقی‌ترین و محدوده ما قرار گرفته دارای آبراهه‌هایی با رده‌های 1 تا 8 با فراوانی 27615 می‌باشد که مجموع طول رودها به حدود 1238 کیلومتر می‌رسد، زیر حوضه 6A با 7رده، بافراوانی 1915طول آبراهه‌ای حدود 108 کیلومتر و زیر حوضه4A با 7 رده دارای طول آبراهه‌های حدود 201 کیلومتر است در زیرحوضه 3A با7رده و به طول حدود 208 کیلومتر و زیر حوضه5A با 7رده، بافراوانی 3366 طول آبراهه‌ای حدود 246 کیلومترو زیر حوضه2A با 5 رده بافراوانی 4305 طول آبراهه‌ای حدود 350 کیلومتر و زیر حوضه8A با 7رده بافراوانی 4956 طول آبراهه‌ای حدود 330 کیلومتر و زیر حوضه1A با 7رده با فراوانی 6790 طول آبراهه‌ای حدود 248 کیلومتر می‌باشد.
بیشترین طول آبراهه‌هادر زیر حوضه 7Aبا 1238 کیلومتر می‌باشد و فقط زیر حوضه 2A هر 5رده را با فراوانی 4305 دارا می‌باشد. همچنین تراکم رودها طبق جدول(4-3)در زیر حوضه 2Aبا 70/76 بیشترین و در 4A با 45/97 به کمترین میزان می‌باشد.
جدول (4-2): نسبت انشعاب وتراکم شبکه حوضه به تفکیک واحدهای کاری
زیرحوضه مجموع طول آبراهه (km) تعداد رده
)تعداد آبراهه( ضریب انشعاب تراکم آبراهه (km/km2)
A1 97/248 6790 260/8 10/57
A2 28/350 4305 074/2 76/70
A3 75/208 3224 676/2 98/47
A4 82/201 3758 449/2 97/45
A5 62/246 3366 648/4 27/69
A6 78/108 1915 918/4 13/50
A7 95/1238 27615 434/3 44/56
A8 73/330 4956 967/1 05/68
کل حوضه 9/2934 55929 99/57
(4-3): جدول مشخصات رده بندی آبراهه‌های حوضه مهران رود شمالی
رده A1 A2 A3 A4
فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر)
1 3116 23/154 2251 12/191 1699 23/126 2010 92/122
2 1358 08/57 1047 95/89 778 97/49 876 06/45
3 608 44/20 601 52/45 333 19/17 476 87/19
4 333 12/8 282 63/17 197 93/6 194 22/8
5 169 49/4 124 06/6 162 7/5 124 79/2
6 202 52/4 0 0 46 04/2 20 25/1
7 5 09/0 0 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 9 69/0 58 71/1
مجموع 6790 97/248 4305 28/350 3224 75/208 3758 82/201
رده A5 A6 A7 A8
فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر) فراوانی طول
(کیلومتر)
1 1747 76/136 1012 48/69 14849 05/794 2578 51/175
2 873 02/68 482 77/24 6493 54/267 1253 96/92
3 428 29/25 225 87/7 2989 65/92 616 38/41
4 195 83/8 109 39/4 1588 75/44 284 92/12
5 54 73/2 41 88/0 801 11/24 90 23/3
6 3 64/0 2 02/0 536 69/9 50 39/3
7 0 0 0 0 38 78/0 85 34/1
8 66 35/3 44 37/1 321 38/5 0 0
مجموع 3366 62/246 1915 78/108 27615 95/1238 4956 73/330

شکل (4-4): نقشه رده بندی رودها درحوضه مهران رود شمالی
شکل حوضه عبارت است از شکلی که از تصویر یک آبخیز بر روی یک صفحه افقی فرضی حاصل می‌شود. شکل حوضه به علت تأثیر در خصوصیات هیدرولوژیک آن مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. به این ترتیب که شکل حوضه با تأثیر بر زمان تمرکز هدایت جریانهای سطحی توسط شاخه‌های فرعی به آبراهه و یا رودخانه اصلی در شکل هیدروگراف و شدت دبی آن موثر است. در شرایط مساوی از نظر سایر عوامل هیدرولوژیک، معمولاً حوضه‌های قیفی شکل و گرد در هر بارندگی به دلیل کم بودن زمان تمرکز، دبی‌های با شدت بیشتری در مقایسه با حوضه‌های کشیده و طویل ایجاد می‌کند، به عبارت دیگر دبی اوج بیشتری پیدا می‌کند. برای مقایسه میزان تأثیر شکل حوضه‌های مختلف بر دبی اوج از ضرایب شکل حوضه استفاده می‌شود (علیزاده 1382).
4-9-1- ضریب گراویلیوس
ضریب فشردگی که به نام ضریب گراویلیوس نیز نامیده می‌شود عبارت است از نسبت محیط حوضه (P) به محیط دایره فرضی (P’)که مساحت آن برابر مساحت حوضه باشد. اگر حوضه دایره‌ای کامل باشد ضریب برابر یک است در غیر اینصورت بزرگتر از یک خواهد بود که نشان دهنده انحراف شکل آن از دایره است و معمولاً بین 5/1 تا 5/2 است.
lefttop (4-3)
که در آن:
C = ضریب گراویلیوس
P = محیط حوضه بر حسب کیلومتر
A = مساحت حوضه بر حسب کیلومتر مربع
4-9-2-ضریب میلر
در این روش شکل آبخیز از طریق فرمول زیر تشریح شده است:
(4-4)RC = AAcکه در آن:
RC = نسبت گردی
A = مساحت حوضه بر حسب(Km2)
Ac = مساحت دایره‌ای که پیرامون آن برابر پیرامون حوضه آبخیز است.
از آنجائی که پارامترA مساحت دایره هم محیط با حوضه آبخیز است. رابطه فوق را می‌توان چنین نوشت:
(4-5) QUOTE 4πAP2=12.56AP2
که در آن P محیط آبخیز بر حسب کیلومتر است و بر اساس رابطه فوق، هر چقدر RC به یک نزدیک‌تر باشد شکل آبخیز به دایره نزدیک‌تر خواهد بود.
4-9-3- روش مستطیل معادل
مستطیل معادل عبارت است از مستطیلی که پیرامون و مساحت آن معادل پیرامون و مساحت حوضه مورد مطالعه باشد. در واقع ضریب مربوط به این روش تابع طول و عرض مستطیل معادل است که به شرح زیر محاسبه می‌شود:
(4-6) طول مستطیل
(4-7) عرض مستطیل
که در آن A مساحت به کیلومتر مربع و C ضریب گراویلیوس می‌باشد.شرط لازم برای برقراری چنین روابطی آن است که مقدار ضریب گراویلیوس برابر یا بزرگتر از 128/1 باشد(علیزاده 1382).
نتایج محاسبات ضرایب شکل و مستطیل معادل برای زیر حوضه‌ها و کل حوضه مهران رودشمالی در جدول(4-4)ارائه شده است.
جدول (4-4): ضرایب شکل و مستطیل معادل به تفکیک هر یک از واحدهای کاری حوضه
عرض مستطیل معادل(km) طول مستطیل معادل(km) ضریب میلر ضریب فشردگی محیط (km) مساحت
(km2) واحدهای هیدرولوژیک
77/0 644/5 332/0 72/1 84/12 361/4 A1
97/0 105/5 420/0 53/1 16/12 954/4 A2
772/0 629/5 333/0 72/1 81/12 353/4 A3
87/0 139/5 383/0 60/1 99/11 390/4 A4
44/0 087/8 153/0 53/2 07/17 566/3 A5
82/0 640/2 565/0 32/1 945/6 176/2 A6
10/2 511/10 433/0 50/1 21/25 950/21 A7
95/0 097/5 416/0 54/1 11/12 863/4 A8
72/2 624/18 348/0 68/1 72/42 614/50 کل حوضه
4-10- خاک شناسی
تمام اراضی موجود در یک منطقه، منابع اراضی آن منطقه نامیده می‌شود. کلیه منابع اراضی موجود استان آذربایجان شرقی تا حد تعیین واحدهای اراضی توسط مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور مورد مطالعه قرار گرفته و در نقشه ارزیابی منابع و قابلیت اراضی استان‌های آذربایجان شرقی آورده شده است. با انطباق و روی هم‌گذاری نقشه های ارزیابی منابع و قابلیت اراضی استان‌های آذربایجان شرقی با مرز محدوده مطالعاتی حاضر در محیط GIS دو تیپ اراضی شامل اینسپتی سول و مناطق شهری شناسایی گردید(جهاد کشاورزی ، 1389).

شکل (4-5): نقشه خاک درحوضه مهران رود شمالی
4-11-کاربری اراضی
با توجه به نقشه کاربری اراضی که درشکل(4-6) مشاهده می‌کنیم جنوب حوضه را مناطق شهری بیشتر با کاربری مسکونی و شمال حوضه را بیشتر مناطق طبیعی کهبه صورت جنگل کاری و فضای سبز می‌باشد پوشیده شده است.
جدول (4-5): نوع و درصد کاربری ازاضی درحوضه مهران رود شمالی
نوع کاربری مساحت (km2) درصد پوشش
مسکونی 6/21 2/43
تجاری 1/2 2/4
آموزشی 62/0 24/1
خدماتی 13/1 26/2
فضای سبز 32/2 64/4
اداری 21/0 42/0
فرهنگی 13/0 26/0
اراضی بایر و متروکه 13/22 26/44
مجموع 24/50 48/100
شکل (4-6): نقشه کاربری اراضی حوضه مهران رود شمالی
4-12- تراکم جمعیتی
براساس جدول شماره (4-6)، 7/3 درصد از محدوده دارای تراکم جمعیت بسیار زیاد و 06/26 درصد دارای مناطق بسیار کم است.بیشترین مساحت با 73/34 درصد دارای تراکم جمعیت کم و 4/12 درصد فاقد جمعیت می‌باشد.
جدول (4-6): تراکم جمعیت درحوضه مهران رود شمالی
درصد مساحت(مترمربع) تراکم جمعیت
7/3% 1847960 بسیار زیاد
1/7 % 3552040 زیاد
20/16% 8104970 متوسط
73/34 % 17368000 کم
06/ 26 % 13030000 خیلی کم
40/12 % 6704740 بدون جمعیت

شکل (4-7):نقشه تراکم جمعیت حوضه مهران رود شمالی
4-13- تراکم ساختمانی
براساس شکل (4-8) تراکم ساختمان در شمال غربی منطقه مورد مطالعه بسیار زیاد و در جنوب شرقی دارای تراکم خیلی کم است. مناطق دارای تراکم ساختمانی متوسط و کم در اطراف مناطق با تراکم خیلی زیاد شکل گرفته اند. شمال محدوده به دلیل مناطق طبیعی بودن خالی از سکنه می‌باشد.

شکل (4-8):نقشه تراکم ساختمانی درحوضه مهران رود شمالی
4-14- ضریبCN
بحث رواناب و رابطه بارندگی – رواناب از مهم ترین و در واقع اساسی ترین موضوع در هیدرولوژی آبهای سطحی است. هرگاه شدت بارندگی از ظرفیت نفوذ آب به داخل خاک بیشتر باشد بخشی از آب حاصله از بارندگی در سطح حوضه باقی می ماند. این آب پس از پر کردن گودی های سطح زمین که به آن چالاب گفته می شود در امتداد شیب زمین جریان پیدا کرده و از طریق شبکه آبراهه ها از حوضه خارج می گردد. معمولاً بارندگیها در مناطق خشک و نیمه خشک سیل آسا بوده و پوشش پراکنده گیاهی از نظر حفاظت خاک نقش زیادی ایفا نمی‌کنند، به طوریکه سرعت نفوذ آب به سرعت تقلیل یافته و میزان رواناب افزایش پیدا می‌کند. در این تحقیق جهت برآورد رواناب حاصله از بارندگی را با استفاده از لایه های بافت خاک و کاربری اراضی و ارتفاع رواناب به روش (SCS) بصورت زیر محاسبه کردیم:
(4-8) R=(P-0.2S)2(P+0.8S)
که در آن:
: R ارتفاع رواناب
: P ارتفاع بارندگی
S : عامل مربوط به نگهداشت آب در سطح زمین است که مقدار آن برابر است با:
(4-9) S=100CN-10
در این معادله CN شماره منحنی مربوط به مقدار نفوذ آب در حوضه میباشد. با داشتن مقادیر بارندگی(P) وشماره منحنی حوضه(CN) میتوان از روی معادلات فوق ارتفاع رواناب بدست آورد.
با توجه به شکل (4-9) منطقه ای که عدد CN بزرگتر می باشد ارتفاع رواناب در آن منطقه بیشتر و نهایتأجریان سیلاب نیز در آن منطقه در حد بالایی می باشد.

شکل(4-9): نقشه (CN) درحوضه مهران رود شمالی
4-15- ضریب رواناب
ضریب رواناب حوضه در عمل بعنوان درصدی از بارندگی که به رواناب تبدیل می شود مشخص و ارتفاع رواناب با فرمول ساده زیر تخمین زده می شود.
(4-10)R= C . P
که در آن:
C : ضریب رواناب
P : مقدار ارتفاع بارندگی
R : مقدار ارتفاع رواناب
ضریب رواناب بستگی به خصوصیات فیزیکی حوضه داشته و برآورد رواناب سالانه در حوضه های آبریز از عملیاتی است که باید توسط هیدرولوژیست ها انجام می شود(علیزاده،1382).

شکل(4-10) نقشه ضریب Cدرحوضه مهران رود شمالی
فصل پنجم:
نتایج و یافته‌ها
5-1 -پهنه بندی
پهنه بندی نهایی پتانسیل خطر وقوع سیلاب در حوضه مورد مطالعه با توجه به ارتباطات درونی و بر اساس دخالت وزن ها یا ارزش های نهایی هر یک از متغییرهای و محاسبات انجام یافته براساس وزن معیارها، ضریب همبستگی برابر0492/0شد.
جدول(5-1)مقایسه معیارهاو وزن معیارها
شیب کاربری خاک ضریبCN ضریبC تراکم ساختمانی تراکم جمعیت وزن معیارها
شیب 1 2 3 5 6 7 8 0/3688
کاربری 1 2 3 4 6 7 0/2345
خاک 1 2 3 5 6 0/1566
ضریبCN 1 3 4 5 0/1106
ضریبC 1 3 4 0/0663
تراکم ساختمانی 1 3 0/0386
تراکم جمعیت 1 0/0246
بر اساس مقایسه و وزن معیارها نقشه نهایی پهنه بندی سیلاب برای محدوده مورد مطالعه بدست آمد که نشان می دهد حدود 2%از منطقه در پهنه خطر بسیار زیاد، 40% در پهنه خطر زیاد، 18% درپهنه خطر متوسط و 40% در پهنه خطر کم از لحاظ سیل گیری قرار دارد. در واقع طبق نقشه ارزیابی خطر بیشترین خسارات مربوط به مناطق مسکونی و کمترین خطر در مناطق طبیعی و چون مناطق با کاربری اداری و فرهنگی قبل از ساخت از طرف کارشناسان مربوطه مورد بررسی قرار می گیرند به همین جهت در نقشه نهایی بدست آمده از محدوده مورد مطالعه عاری از خطر می باشند.
فضای سبز بایر اداری آموزشی خطر
57344/38 8189095/46 218227/21 369552/65 خیلی کم
1691659/20 7980425/63 20707/70 33450/89 کم
4976217/58 4976217/5 14336/10 38229/59 متوسط
498577/49 1482989/28 38229/59 205484/02 زیاد
20707/8 129024/85 0 9557/4 خیلی زیاد
جدول (5-2) سهم هر کاربری از میزان سیلاب
توضیح: اعداد به متر مربع می باشند.
مسکونی فرهنگی خدماتی تجاری خطر
434861/52 3185/80 36636/69 28672/19 خیلی کم
935031/90 12743/20 31857/99 100352/66 کم
923881/61 7964/50 710433/10 2080326/53 متوسط
17056800/71 148139/64 211855/61 293093/48 زیاد
600000/65 0 6371/60 1592/90 خیلی زیاد

شکل(5-1) نقشه پهنه بندی خطر سیلاب درحوضه مهران رود شمالی
5-2- تحلیل فرضیات
5-2-1- فرضیه اول
آیا تکنولوژی GIS میتواند معیارها و ضوابط مکانی در پهنه‌بندی سیلاب را تحلیل و مدلسازی نماید؟
کاربرد GISعموماً شامل ذخیره‌سازی و تجزیه و تحلیل جامع اطلاعات بر پایه اطلاعات مکانی است. باتوجه به امکان انجام آنالیزهای پیچیده مربوط به داده‌های مکانی و غیر مکانی،GISبه عنوان بهترین وسیله در تعیین مناطقی که بیشترین احتمال بروز بحران در آنها وجود دارد شناخته می شود. بر همین اساس در این تحقیق پس از تهیه لایه‌های مورد نیاز، وزن نهایی و مقایسه لایه‌ها توسط نرم‌افزار Expert choiceو تعیین ضریب نهایی هر یک از لایه‌ها، از طریق منویRaster calculator در نرم‌افزار GISArc نقشه پهنه‌بندی خطر سیلاب برای محدوده مورد مطالعه به دست آمد. سپس براساس معیارهای مورد نظر نقاط بحرانی از نظر خطر سیلاب مدلسازی و شناسایی شد. پس از انجام مراحل فوق نتیجه گرفته شد بیشترین خطر و خسارات برای مناطق مسکونی و کمترین خطر برای مناطق طبیعی حاصل می شود.
5-2-2- فرضیه دوم
بیشترین تأثیر سیلاب در منطقه مورد مطالعه در کاربریهای مسکونی دیده میشود.
به منظور پیش بینی دامنه خسارات ناشی از سیلاب جهت کنترل و مهار آن پهنه بندی خطر سیل،امری ضروری است که در این تحقیق به بررسی میزان خطر پذیری سیلاب و ارزیابی خسارت وارده به کاربری های موجود پرداخته شد.با استفاده از پارامترهای؛کاربری اراضی،تراکم جمعیت، طبقات شیب، تراکم مسکونی، ضریب CNو ضریب رواناب به تهیه لایه‌های مورد نیاز، سپس به تعیین وزن هر لایه بر اساس میزان اهمیت آن در بروز سیلاب و پس از وزن دهی نهایی،لایه‌ها به صورت دوبه دو (AHP) توسط نرم‌افزار Expert choiceمقایسه و در نهایت نقشه ریزپهنه بندی خطر سیلاب در محدوده مورد نظرتهیه گردید.
نتیجه گیری:
نقشه خطر سیل می‌تواند در تعیین مکان‌های توسعه یافته یا در حال توسعه نقشه بسزایی داشته باشد تا از ریسک آسیب پذیری مردم و خسارت کاربری‌ها بکاهد. نقشه آسیب پذیری منطقه، وضعیت منطقه را نسبت به سیل نشان می‌دهد و بیان می‌کند که در قسمت‌هایی که آسیب پذیری درجه بالایی دارد، باید عملیات کنترل سیلاب و سیستم های هشدار دهنده سیلاب در نظر گرفته شود.
برای تهیه چنین نقشه‌ای برای محدوده مورد مطالعه ابتدا با استفاد ازآمار، اطلاعات و روش‌های مختلف میزان سیلاب برای محدوده محاسبه و سپس اقدام به تهیه لایه‌های مورد نیاز برای پهنه‌بندی شد. در نهایت با استفاده تکنیکهای نرم‌افزار GIS به وزندهی لایه‌ها پرداخته و نقشه نهایی به روش AHP طراحی و به دست آمده است.
نقشه نهایی پهنه‌بندی سیلاب نشان داد که حدود 2% از منطقه در پهنه خطر بسیار زیاد،40% در پهنه خطر زیاد 18% درپهنه خطر متوسطو40% در پهنه خطر کم از لحاظ سیل گیری قرار دارد. در واقع طبق نقشه ارزیابی خطر بیشترین خسارات مربوط به مناطق مسکونی و کمترین خطر در مناطق طبیعی و منطق با کاربری اداری و فرهنگی عاری از خطر می باشد.
به طور کلی می‌توان اظهار داشت که نقشه‌های ریزپهنه‌بندی خطر سیلاب به مدیریت غیر سازه‌ای سیل کمک می‌کنند و به برنامه‌ریزان این امکان را می‌دهند تا بخش‌های امن‌تر از نظر سیل خیزی را برای توسعه انتخاب کنند.
پیشنهادها
به طور کلی، روشهای کنترل سیلاب در دو گروه جای می‌گیرند، روش‌های سازه‌ای و روش‌های غیر سازه‌ای.
از آن جا که دیدگاه ما در رابطه با وقوع سیلاب بیشتر حول محور پیشگیری از سیل است، بنابراین توصیه زیر در ارتباط با حوضه آبخیز ضروری به نظر می‌رسد.
انجام کلیه عملیات آبخیزداری در بالا دست حوضه و حفظ و احیاء مراتع طبیعی و جنگل‌ها برای جلوگیری از به جریان افتادن سیل و فرسایش خاک در حوضه و کاهش بار رسوبی سیل.
از آنجا که مشکل سیل با توسعه شهرها افزایش می‌یابد بنابراین، توصیه می‌گردد موضوع مربوط به طرح‌های توسعه فیزیکی شهر جزء شرح خدمات مشاورین شهرساز کنجانده شود و دستگاه‌های تابع وزارت مسکن و شهرسازی بر این امر نظارت نمایند.
علاوه بر شبکه سیلاب روها در منطقه که وظیفه گردآوری، انتقال و دفع سیلاب‌های ناشی از بارندگی در سطح منطقه را به عهده دارند، تأسیسات و سازه‌های فنی زیر نیز برای تقلیل روان آب ها و یا کاهش شدت آبدهی سیلاب های منطقه مورد استفاده قرار می گیرند.
حوضچه‌ها یا استخرهای تأخیری برای ذخیره موقت بخشی از سیلاب‌ها شهری و تعدیل شدت آن.
استفاده از روکش‌های نفوذپذیر به جای روکش‌های بتنی و آسفالت برای مثال پیاده‌روها، پارکینگ‌ها،پارک ها و غیره.
استفاده از چاه برای تزریق سیلابهای شهری در لایه زیر زمینی.
منابع و مأخذ
1-بزرگ زاده، مصطفی، 1372، مباحث روشهای شهرسازی و مطالعات کنترل سیل انتشارات مطالعات و تحقیقات شهرداری تهران.صفحه 35تا36
2-بهروزی، امید، امیر احمدی، 1375،اثرات بهترین راهکار های مدیریتی بر روی کمیت و کیفیت رواناب شهری
3-بهبهانی، طاهری،بزرگ زاده، مصطفی، 1375، سیلابهای شهری.چاپ اول.انتشارات مرکز مطالعات و تحقیقات شهر سازی و معماری ایران. صفحه 330.
4-تلوری،عبدالرسول، 1376، مدیریت مهار سیلاب و کاهش خسارت سیل.کارگاه آموزشی تخصصی مهار سیلاب رودخانه ها،همدان15-16اردیبهشت 50-59.
5-چاوشیان، علی، 1371، مدیریت حوزه جهت کنترل سیلاب شهری در کنفرانسملی مدیریت سیلاب شهری .
6-جهانفر،علی. 1388.پهنه بندی خطر سیل در حوضه اسلامآباد غرب با بکارگیری مدل AHP
7- جعفری ،فرهاد، 1376 فصلنامه تحقیقات جفرافیایی شماره 46
8-خلیلی زاده،مجتبی،1388،ارزیابی خطر و مدیریت سیلاب در شهر گرگان.پایان نامه کارشناسی ارشدرشته آبخیزداری،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. صفحه 131.
9-رامشت،محمود،1375،کاربرد ژئومورفولوژی دربرنامه ریزی ملی منطقه ای اقتصادی.چاپ اول انتشارات دانشگاه اصفهان. صفحه 283.
10-رضایی مقدم،محمد حسین و محمدی فر،عادل و خلیل ولیزاده کامران (1392) نشریه علمی –پژوهشی جغرافیاو برنامه ریزی شماره 44 صفحات 161-178
11- زارع،جمال،1371علل و عوامل سیلاب و آب گرفتگی در مناطق شهری ایران و راههای پیشگیری از آن.اولین کنفرانس بین المللی بلایای طبیعی در مناطق شهری،تهران،16-23تیر. 22-147.
12- سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان آذربایجان شرقی،1388.سرشماری عمومی نفوس و مسکن شهرستان تبریز.
13-سازمان نقشه برداری کشور. 1375.نقشه توپو گرافی25000/1منطقه مورد مطالعه.
14-سازمان هواشناسی آذربایجان شرقی .بخش آمار و اطلاعات (آمار اقلیمی منطقه مطالعاتی)
15-سازمان آب و منطقه آذربایجان شرقی(آمارایستگاه ثبات و بارانسنجی )
16-سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان شرقی(نقشه تیپ بندی خاک منطقه مطالعاتی)
17-سازمان توسعه و عمران عون بن علی نشریه روابط عمومی تابستان 1393
18-سلطانی، محبوبه 1380 بررسی تاثیر سازه های عرضی بر تشدید سیل گیری در حوزه آبخیز منشاد یزد.
19-صادقی، حمید رضا، جلالی راد،رضا، علیمحمدی،حمید ، 1382، بررسی علل موثر در سیلاب و ارزیابی عوامل قابل کنترل.
20-شهرداری کلانشهر تبریز،معاونت شهرسازی و معماری. 1390.طرح جامع شهر تبریز.
21-عبدی،فرشاد. 1385،بررسی پتانسیل سیل خیزی حوضه زنجان رود با روشScs و سیستم اطلاعات جغرافیایی.مجله ملی آبیاری و زهکشی،22-33.
22-علوی پناه ،1389سید کاظم ،کاربرد سنجش از دور در علوم زمین شناسی(انتشارات دانشگاه تهران)
23-علیزاده، امین، 1382،اصول هیدرولوژی کاربردی انتشارات آستان قدس رضوی.
24-عاشوری، فاطمه ،1382 بررسی وقوع سیل و اثرات آن در گیلان مجله شماره63

—d1204

به کمک نظریهی فازی میتوان سامانهای خبره طراحی کرد که حملات دامگستری به وبگاه بانکها را شناسایی کند.
علاوه بر این پرسشهای اصلی پژوهش عبارت است از:
آیا سامانهی خبرهی فازی میتواند فرایند تشخیص وبگاههای دامگستری شده را بهبود بخشد؟
آیا روشهای دادهکاوی فازی میتوانند در استخراج ویژگیها و قواعد مؤثرتر در سامانه‌ی خبره فازی مفید باشند؟
1-6- روش تحقیقاین تحقیق از حیث روش تحقیق، تحقیقی توصیفی-کمّی است که از دو روش تفکر عمیق و مطالعه‌ی پیمایشی بهره برده است. در جمع‌آوری نیز از ابزار مختلف این فن یعنی: مصاحبه، مشاهده، پرسشنامه و بررسی اسناد استفاده شده است. روشگان تحقیق در شکل 1-1 آمده است.
تعریف مسئلهبررسی نظریه فازی، نظریه ژولیده و سامانه خبره فازیروش های حمله به بانک های الکترونیکیبررسی ویژگی های بانکداری الکترونیکیشناسایی عوامل و شاخص های دام گستری در بانکداری الکترونیکیطراحی سامانه خبره فازی برای تشخیص دام گستری و سپس بهبود آن با استفاده از الگوریتم انتخاب ویژگی فازی-ژولیدهاعمال سامانه طراحی شده بر نمونه هایی از حملات دام گستری در وبگاه بانک هااعتبارسنجی نتایج حاصل از سامانه خبره فازی طراحی شده برای تشخیص دام گسترینتیجه گیری و ارائه پیشنهادهای تکمیلی برای تحقیقمطالعات اکتشافی و مقدماتی و کلیات پژوهشمطالعات کتابخانه ایتفکر عمیقمطالعات میدانیتحلیل نتایجفصل اولفصل دوم و سومفصل پنجمفصل پنجمفصل چهارم
شکل STYLEREF 1 s ‏1 SEQ شکل * ARABIC s 1 1 روشگان اجرای پژوهشعلاوه بر این ابزار و روش‌های گرد آوری داده و فنون مورد استفاده برای تحلیل داده‌ها نیز به‌تفکیک مراحل تحقیق در جدول 1-1 آمده است.
جدول STYLEREF 1 s ‏1 SEQ جدول * ARABIC s 1 1 روشها و ابزار مورد استفاده در تحقیق به تفکیک مراحلمرحله هدف خروجی روش و ابزار
مطالعات اکتشافی کلان تبیین کامل مسأله کلیات تحقیق مطالعات کتابخانه‌ای، مصاحبه با خبرگان
مطالعات عمیق و تکمیلی 1. شناخت انواع حملات اینترنتی به ویژه انواع دامگستری
2. شناخت بانکداری الکترونیکی
3. شناخت مجموعههای فازی
4. شناخت سامانهی خبره فازی
5. شناخت مجموعههای ژولیده منابع تحقیق استفاده از تسهیلات اینترنتی و منابع موجود کتابخانه‌ای
بهره گیری از نظریات خبرگان
6. شناخت عوامل و شاخص های مؤثر در تشخیص دام گستری روش شناسی تحقیق کتابخانه‌ای، طراحی پرسشنامه، تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار R و SPSS و اکسل
جمع آوری داده‌ها جمعآوری دادههای مربوط به حدود واژگان فازی هریک از شاخصهای فازی و همینطور داده‌های مربوط به نمونههای واقعی دامگستری ایجاد پایگاه داده مطالعات پیمایشی به کمک پرسشنامه و استفاده از آرشیو حملات دامگستری در وبگاه فیشتنک
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی اولیه طراحی سامانهی خبره فازی اولیه برای تشخیص دامگستری سامانهی خبرهی فازی اولیه برای تشخیص دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی در طراحی سامانهی فازی شناسایی دامگستری با استفاده از نظر خبرگان
استفاده از نرم افزارمتلب
ادامه‌ی جدول 1-1
بهبود سامانهی خبرهی اولیه با استفاده از نظریهی مجموعههای ژولیدهی فازی جمع آوری نمونههای واقعی درگاه پرداخت بانکهای ایرانی و همچنین جمع آوری سایر نمونه‌های دامگستری در بانکهای سراسر جهان برای انجام عملیات کاهش ویژگی مجموعهی ژولیده جهت استخراج اطلاعدهندهترین زیرمجموعه از شاخصهای مؤثر در شناسایی دامگستری در وبگاه بانکهای ایرانی و حذف شاخص‌های زائد دارای افزونگی استخراج مجموعه فروکاست شامل 6 شاخص اصلی و مؤثر از بین 28 شاخص اولیه برای شناسایی دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی استفاده از نرمافزار دادهکاوی Weka
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی ثانویه و بهینه شده طراحی سامانهی خبره فازی-ژولیده برای تشخیص دام‌گستری سامانهی خبره فازی بهینه برای تشخیص دام‌گستری با استفاده از 6 شاخص استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار متلب
اعتبارسنجی سامانهی خبرهی فازی برای تشخیص دامگستری ارزیابی نتایج بدست آمده از پیاده‌سازی سامانهی خبره فازی برای تشخیص دامگستری نتایج ارزیابی شده مقایسه با الگوهای معتبر
1-7- محدودیتهای تحقیقمحدودیت اصلی در این تحقیق دشوار بودن دسترسی به خبرگان در زمینهی دامگستری بود. از آنجا که دامگستری شاخهای کاملاً تخصصی از امنیت اطلاعات در فضای اینترنت است، دسترسی به متخصصانی که در مبحث دامگستری خبره بوده و اطلاعات دقیق داشته باشند کاری دشوار بود.
هدف از ابزار توسعهدادهشده، مدلکردن دقیق فضای عدم قطعیت مسئله به کمک مجموعه‌های فازی بود، از طرفی به علت نبودن چنین درسی در مجموعهی دروس مصوب رشتهی «مهندسی فناوری اطلاعات-تجارت الکترونیکی» در دانشکدهی آموزشهای الکترونیکی دانشگاه شیراز، عدم آشنایی پژوهشگر با «نظریهی مجموعههای فازی» در بدو امر، یکی از محدودیتهای مهم انجام پژوهش بود. لذا پژوهشگر موظف بود پیش از آغاز پژوهش، «منطق فازی» را به صورت کلاسیک فرا بگیرد.
از دیگر محدودیتهای این پژوهش، جمعآوری دادههای فازی بود. جدید بودن موضوع و محدود بودن دسترسی به منابع کتابخانهای کشور به دلیل نبودن منابع علمی مرتبط و عدم درک برخی از خبرگان از موضوع تحقیق، دریافت اطلاعات را با مشکل مواجه میکرد.
همچنین یکی از مهمترین محدودیتهای پژوهش، عدم دسترسی به مثالها و آمار دقیق و واقعی دربارهی دامگستری در بانکهای ایرانی و نیز در دسترس نبودن نمونههای واقعی حملات دامگستری به بانکهای ایرانی بود.
1-8- جنبههای جدید و نوآوری تحقیقدر این پژوهش، ویژگیهای مؤثر در تشخیص حملات دامگستری در وبگاهها و به ویژه بانکداری الکترونیکی ایران معرفی خواهد شد که با استفاده از نظریات خبرگان و روشهای ریاضی و آماری به دست آمده است. نوآوری دیگر این پژوهش طراحی سامانهی خبره برای تشخیص حمله دامگستری با استفاده از ویژگیهای مذکور به صورت کارآمد است.
1-9- نتیجهگیریدر این فصل ابتدا موضوع پیشنهادی معرفی و ضرورت انجام آن تبیین شد و سپس مفاهیم اصلی این تحقیق مانند دامگستری، بانکداری الکترونیکی، مجموعههای ژولیده و سامانهی خبرهی فازی معرفی شدند که در فصلهای آینده به تفصیل بررسی خواهند شد.

فصل دوم- امنیت بانکداری الکترونیکی و حملات دامگستری2-1- مقدمهتجارت الکترونیکی مهمترین دستاورد به‌کارگیری فنّاوری اطلاعات در زمینه‌های اقتصادی است. برای توسعه‌ی تجارت الکترونیکی در کشور و ورود به بازارهای جهانی، داشتن نظام بانکی کارآمد از الزامات اساسی به‌‌‌شمار می‌آید. اگرچه طی سال‌های اخیر برخی روش‌های ارائه‌ی خدمات بانکداری الکترونیکی نظیر دستگاه‌های خودپرداز، کارت‌های بدهی،پیش‌پرداخت و غیره در نظام بانکی کشور مورد استفاده قرار گرفته است، اما تا رسیدن به سطحی قابل قبول از بانکداری الکترونیکی راهی طولانی در پیش است. در این میان بحث امنیت نیز به عنوان رکن بقای هر سامانهی الکترونیکی مطرح است. بدون امنیت، بانک الکترونیکی نه تنها فایدهای نخواهد داشت بلکه خسارتهای فراوانی نیز وارد میکند. دنیای امروز ما تفاوتهای چشمگیری با گذشته دارد. در گذشته پیچیدگی کار رخنهگرها و ابزارهایی که در دسترس آنها قرار داشت بسیار محدود و کمتر از امروز بود. گرچه جرایم اینترنتی در گذشته نیز وجود داشت اما به هیچ وجه در سطح گسترده و خطرناک امروز نبود. رخنهگرهای دیروز، امروزه متخصصان امنیت اطلاعات هستند که سعی میکنند از تأثیرات گسترده‌ی حملات اینترنی بکاهند. امروزه مجرمان اینترنتی نه تنها نیاز به خلاقیت زیادی ندارند بلکه اغلب در زمینهی رخنه از دانش چندانی برخوردار نیستند ولی در عین حال بسیار خطرناک هستند. در فضای اینترنت کنونی حتی کودکان نیز میتوانند به آسانی به رایانهها نفوذ کرده و برای اهداف مخربی از آنها بهره بگیرند. در گذشته هدف رخنهگرها عموماً دانشگاهها، کتابخانهها و رایانههای دولتی بود و اغلب انگیزههای بیضرر و کنجکاوی شخصی منجر به حمله میشد؛ حال آنکه امروز با گسترش پهنای باند، رخنهگرها تقریباً هرآنچه آسیبپذیر است را هدف قرار میدهند (James, 2005).
در این فصل ابتدا بانکداری الکترونیکی را تعریف میکنیم و پس از مرور چالشها و زیرساختهای مورد نیاز آن به معرفی یکی از مهمترین و آسیبرسانترین انواع حملات تهدیدکنندهی بانکداری الکترونیکی یعنی دامگستری میپردازیم. در ادامه آمارهای مربوط به دام‌گستری را بررسی کرده و در نهایت با دستهبندی روشهای تشخیص دامگستری فصل را به پایان میبریم.
2-2- بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی عبارت است از ارائهی خدمات بانکی از طریق شبکه‌های رایانه‌ای عمومی و قابل دسترسی (اینترنت یا اینترانت) که از امنیت بالایی برخوردار باشند. بانکداری الکترونیکی دربرگیرنده سامانههایی است که مؤسسات مالی و اشخاص را قادر میسازد تا به حساب خود دسترسی داشته باشند و اطلاعاتی درباره‌ی خدمات و محصولات مالی بهدست آورند. در سامانه‌های بانکداری الکترونیکی از فنّاوری‌های پیشرفته‌ی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مبتنی بر شبکه و مخابرات برای تبادل منابع و اطلاعات مالی بهصورت الکترونیکی استفاده میشود که در نهایت می‌تواند منجر به عدم حضور فیزیکی مشتری در شعب بانکها شود (سعیدی و همکاران، 1386).
براساس تحقیقات مؤسسۀ دیتامانیتور مهم‌ترین مزایای بانکداری الکترونیکی عبارتند از: تمرکز بر شبکههای توزیع جدید، ارائه خدمات اصلاح شده به مشتریان و استفاده از راهبردهای جدید تجارت الکترونیکی. بانکداری الکترونیکی در واقع اوج استفاده از فنّاوری جدید برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است (Shah et al., 2005). جدول 2-1 خلاصه‌ای از مزایای بانکداری الکترونیکی را از دیدگاه‌های مختلف بیان میکند.
جدول 2-1 مزایای بانکداری الکترونیکی از جنبههای مختلف (ساروخانی، 1387)دیدگاه مزایا بانکها و مؤسسات مالی حفظ مشتریان علی‌رغم تغییرات مکانی بانکها
کاهش محدودیت جغرافیایی ارائه‌ی خدمات
عدم وابستگی مشتریان به شعبه
افزایش قدرت رقابت
مدیریت بهتر اطلاعات
امکان ردگیری و ثبت کلیه عملیات مشتری
امکان هدایت مشتری به سوی شبکه‌های مناسب
امکان درآمدزایی بر اساس خدمات جدید
کاهش اسناد کاغذی
امکان جستجوی مشتریان جدید در بازارهای هدف
افزایش قدرت رقابت
امکان یکپارچه سازی کانالهای توزیع جدید
افزایش بازدهی
کاهش اشتباهات انسانی
سهولت ارائه خدمات
کاهش مراجعه مستقیم مشتریان به شعب
امکان ارائه آسان خدمات سفارشی
بهینه شدن اندازه موسسه
کاهش هزینهها
کاهش هزینه ارائه خدمات
کاهش هزینه پرسنلی
کاهش هزینه پردازش تراکنشها
کاهش هزینههای نقل و انتقال پول
مشتریان محو شدن مرزهای جغرافیایی
در دسترس بودن خدمات بهصورت 24 ساعته در تمامی روزهای هفته
عدم نیاز به حضور فیزیکی (برخی انواع)
کاهش هزینه استفاده از خدمات
کاهش زمان دسترسی به خدمات
افزایش سرعت ارائه و انجام خدمات
افزایش کیفیت خدمات
عدم وابستگی به شعبه خاص
امکان مدیریت یکپارچه خدمات مورد استفاده
افزایش امنیت تبادلات
پاسخ سریع به مشکلات مشتریان
امکان تهیه گزارشهای متنوع
ادامه‌ی جدول 2-1
جامعه کم شدن هزینه نشر، توزیع و جمعآوری اسکناس
افزایش امنیت تبادلات مالی
رونق تجارت الکترونیکی
2-3- چالشهای بانکداری الکترونیکی در ایراندر این بخش به برخی چالشها و مشکلات توسعه‌ی بانکداری الکترونیکی در ایران اشاره می‌شود. از منظر مشکلات پیادهسازی بانکداری الکترونیکی در بانکهای ایرانی میتوان به سه دسته از عوامل اشاره کرد (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388):
الف- چالشهای قبل از تحقّق سامانه
عدم توسعه‌ی طرحهای مطالعاتی، نیازسنجی و امکانسنجی پیادهسازی فنّاوری‌های جدید
عدم گزینش و پیادهسازی فنّاوری با بالاترین کارایی در جهت رفع نیازها
نبود فرهنگ پذیرش و دانش کم بانکها در خصوص بانکداری و پول الکترونیکی
ضعف مدیریت در به‌کارگیری متخصصان حرفهای در بخش فنّاوری اطلاعات
عدم تغییر در نگرش سنتی نسبت به باز مهندسی فرایندها
ب- چالشهای هنگام تحقّق سامانه
ضعف زیرساختهایی نظیر خطوط پرسرعت مخابراتی
کمبود حمایت مالی و اعتبارات مورد نیاز
نبود یا کافی نبودن مؤسسات خصوصی مورد نیاز و یا عدم حمایت آنان از بانکداری الکترونیکی شبیه مؤسسات بیمه، گواهی‌دهنده‌ها و غیره.
تحریم اقتصادی و دشواری تهیه‌ی تجهیزات و ملزومات سختافزاری و نرمافزاری
نبود تجربه در تهیه‌ی محتوای لازم و کاربرپسند برای وبگاه بانکها
ج- چالشهای پس از تحقّق سامانه
نبود قوانین و محیط حقوقی لازم و عدم استناد پذیری ادلّه‌ی الکترونیکی
عدم تمایل افراد به فاش کردن مسائل اقتصادی خود (خود سانسوری)
نبود انگیزه‌ی کاربری و عدم فرهنگ سازی برای مردم
عدم اعتماد کاربران
فقدان بسترهای امنیتی مانند امضای دیجیتالی و زیرساخت کلید عمومی
لذا برای توسعه و گسترش بانکداری الکترونیکی، مقدمات و زیرساختهای گوناگونی باید وجود داشته باشد که در صورت عدم توسعۀ مناسب این زیرساختها، دستیابی به تمامی مزایای بانکداری الکترونیکی ممکن نخواهد شد.
2-4- زیرساختهای بانکداری الکترونیکیدر این بخش زیرساختها و بسترهای مورد نیاز بانکداری الکترونیکی را معرفی کرده و به اختصار شرح میدهیم (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388).
2-4-1- زیرساخت ارتباطی
مهمترین و اثرگذارترین ابزار در آغاز فرایند بانکداری الکترونیکی دسترسی عمومی به بسترهای زیرساختی ارتباطات الکترونیکی است. در مدیریت بانکداری الکترونیکی باید برحسب نوع خدمات و انتظاراتی که از خدمات جدید میرود از مناسبترین ابزار ارتباطی بهره برد. این ابزار شامل استفاده از شبکهی جهانی اینترنت با پهنای باند متناسب، شبکههای داخلی مثل اینترانت، LAN، WAN، سامانههای ماهوارهای، خطوط فیبر نوری، شبکهی گستردهی تلفن همراه، تلفن ثابت و سایر موارد میباشد.
2-4-2- زیرساخت مالی و بانکی
یکی از مهمترین اقدامات بانکها در مسیر تبدیل شدن به بانکی الکترونیکی ایجاد زیرساخت‌هایی مانند کارتهای اعتباری، کارتهای هوشمند، توسعهی سختافزاری شبکههای بانکی و فراگیر کردن دستگاه‌های خودپرداز است. همچنین تطبیق پروتکلهای داخلی شبکه‌های بین بانکی با یکدیگر و پایانههای فروش کالاها تا نقش کارت‌های ارائه شده از طرف بانک در مبادلات روزمره نیز گسترش پیدا کند.
2-4-3- زیرساخت حقوقی و قانونی
برای اینکه بانکداری الکترونیکی با اقبال عمومی مواجه شود در گام اول باید بسترهای قانونی مورد نیاز آن فراهم شود و با شناخت تمامی احتمالات در فرایند بانکداری الکترونیکی درصد ریسک کاهش و اعتماد عمومی و حقوقی نسبت به سامانههای بانکداری الکترونیکی افزایش پیدا کند. گام دوم برای این منظور، تدوین قانون استنادپذیری ادلّهی الکترونیکی است زیرا در فرایند بانکداری الکترونیکی، رکوردهای الکترونیکی جایگزین اسناد کاغذی میشود. بنابراین قانون ادلّهی الکترونیکی یکی از نیازمندیهای اصلی تحقق بانکداری الکترونیکی است.
2-4-4- زیرساخت فرهنگی و نیروی انسانی
برای توسعهی بانکداری الکترونیکی نیاز جدی به فرهنگسازی برای جذب و توجیه اقتصادی جهت بهرهبرداری از این سامانهها برای مشتریان است.
2-4-5- زیرساخت نرمافزاری و امنیتی
یکی از عوامل مهم در مقبولیت و گسترده شدن فرایندهای بانکداری الکترونیکی توسعه‌ی نرم‌افزاری و افزایش امنیت در سامانههای آن است. در صورتی که زمینه‌ی لازم جهت تأمین این دو نیاز فراهم شود کاربرد عمومی سامانههای الکترونیکی گسترش و تسهیل مییابد، ریسک استفاده از این سامانهها کاهش مییابد و اعتماد و رضایتمندی مشتری افزایش مییابد. برای یک ارسال امن نکات زیر باید رعایت شود(Endicott et al., 2007; Gregory, 2010):
اطلاعات برای گیرنده و فرستنده قابل دسترسی باشند. (در دسترس بودن)
اطلاعات در طول زمان ارسال تغییر نکرده باشد. (صحت)
گیرنده مطمئن شود که اطلاعات از فرستنده مورد نظر رسیده است. (اصالت)
اطلاعات فقط برای گیرنده حقیقی و مجاز افشا شود. (محرمانگی)
فرستنده نتواند منکر اطلاعاتی که میفرستد بشود. (انکار ناپذیری)
2-5- امنیت در بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی متکی بر محیط مبتنی بر شبکه و اینترنت است. اینترنت به عنوان شبکه‌ای عمومی، با مباحث محرمانگی و امنیت اطلاعات مواجه است. به همین دلیل بانکداری اینترنتی و برخط میتواند مخاطرههای فراوانی برای مؤسسات و بنگاههای اقتصادی داشته باشد که با گزینش و انتخاب یک برنامهی جامع مدیریت ریسک، قابل کنترل و مدیریت خواهند بود. حفظ امنیت اطلاعات از مباحث مهم تجارت الکترونیکی است.
امنیت بانکداری الکترونیکی را میتوان از چند جنبه مورد بررسی قرار داد (صفوی، 1387):
امنیت فیزیکی
امنیت کارمندان و کاربران سامانه
امنیت نرمافزار سامانهی یکپارچهی بانکداری الکترونیکی
اینترنت شبکهای عمومی و باز است که هویت کاربران آن به آسانی قابل شناسایی نیست. علاوه بر این مسیرهای ارتباطی در اینترنت فیزیکی نیستند که موجب میشود انواع حملات و مزاحمتها برای کاربران ایجاد شود. به طور کلی میتوان سه مشکل اصلی امنیتی در بانکداری الکترونیکی را موارد زیر دانست (عموزاد خلیلی و همکاران، 1387):
چگونه میتوانیم به مشتری این اطمینان را بدهیم که با ورود به وبگاه و انجام معامله در آن، شماره رمز کارت اعتباری وی مورد سرقت و جعل قرار نخواهد گرفت؟
شنود: چگونه میتوانیم مطمئن شویم که اطلاعات شماره حساب مشتری هنگام معامله در وب، قابل دستیابی توسط متخلفان نیست؟
مشتری چگونه میتواند یقین حاصل کند که اطلاعات شخصی او توسط متخلفان قابل تغییر نیست؟
2-6- تهدیدات و کلاهبرداریها در اینترنتبه طور کلی اهداف متفاوتی را میتوان برای کلاهبرداران اینترنتی برشمرد که عبارتند از : کسب سودهای مالی، تغییر عرف و رسوم اخلاقی، و اهداف گوناکون دیگری که میتواند برای هر فرد متفاوت باشد. در تجارت الکترونیکی، هدف اصلی فریبکاریها، کسب سودهای مالی است. آسیبهای حاصل از خرابکاریهای اینترنتی عبارتند از : از دست دادن سرمایه، رسوایی، خدشهدار شدن حریم شخصی و خسارتهای فیزیکی که هر کدام از این موارد، به دنبال خود از دست دادن زمان و همچنین ایجاد نگرانیهای ذهنی را برای افراد زیاندیده به همراه خواهد داشت (Kim et al., 2011).
طبیعت اینترنت منجر به پررنگ شدن تهدیدات و فریبکاریهای مختلف در آن و گسترش جنبهی تاریک و مبهم شبکه میشود. دسترسی جهانی به اینترنت، سرعت انتشار بالا، گمنامی افراد و عدم ملاقات رو در رو، دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش و همچنین کمبود قوانین مناسب و توافقهای بین المللی از جمله عواملی هستند که موجب شده تا بسیاری از این تهدیدات فراگیر شده و پیگرد آنها دشوار گردد. در ادامه به توضیح مختصر برخی از این عوامل میپردازیم:
الف- گمنامی
بسیاری از وبگاهها، برای عضویت در وبگاه، تنها نشانی یک رایانامه معتبر را از کاربر درخواست میکنند و یک فرد میتواند به عنوان چندین کاربر و با نشانی رایانامههای متفاوت عضو وبگاه موردنظر شود. گمنامی باعث میشود که برخی افراد بدون هرگونه حس بازدارنده به اعمالی مثل حملات اینترنتی، انتشار اطلاعات نادرست و مطالب نامربوط در مورد سایر افراد و ... بپردازند (Kim et al. , 2011).
ب- دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش
دسترسی رایگان به محتواهایی با ارزش بالا، گاهی باعث میشود که ارزش محصولات و خدمات در محیط اینترنت، پایینتر از حد طبیعی خود جلوه کند و کاربران اینترنت همیشه انتظار دریافت محصولات و خدمات رایگان را داشته باشند که این مسئله میتواند به عنوان چالش و تهدیدی برای افراد فعال در زمینه تجارت الکترونیکی مطرح شود. به عنوان مثال از محتواهای رایگان میتوان به این موارد اشاره کرد: جویشگرها که انواع محتواهای رایگان را برای کاربران جستجو کرده و در اختیار آنها قرار میدهند، دریافت نرم افزارهای رایگان (گوگل اپلیکیشن، جیمیل و ...)، وبگاههای اشتراکگذاری محتوای ویدیویی (یوتیوب و ...)، وبگاههای شبکههای اجتماعی ( فیسبوک و مایاسپیس و ...) و حتی وبگاههای اشتراک پروندههای غیرقانونی(Kim et al. , 2011).
در هرحال همچنان که پاک کردن کامل دنیای حقیقی از جرائم و اعمال غیراخلاقی و غیرقانونی امری غیرممکن است، در دنیای مجازی نیز وضع به همین منوال است. لذا بهترین کار، کنترل تهدیدات و نگه داشتن آنها در یک سطح قابل تحمل است.
تهدیدات و فریبکاریهای اینترنتی انواع گوناگونی دارند که از آن جمله میتوان به هرزنامه‌ها، ویروسها و کرمهای کامپیوتری، رخنه، حملات دی‌اواِس، کلاهبرداریهای برخط، دزدیده شدن هویت افراد، تجاوز از حقوق مالکیت دیجیتال و تجاوز از حریم شخصی اشاره کرد. در ادامه به بررسی یکی از چالشبرانگیزترین کلاهبرداریهای اینترنتی در حوزهی بانکداری الکترونیکی میپردازیم.
2-7- دامگستریواژهی «Phishing» در زبان انگلیسی واژهای جدید است که برخی آن را مخفف عبارت «Password Harvesting Fishing» به معنای «شکار گذرواژهی کاربر از طریق طعمه‌گذاری» و برخی دیگر آن را استعاره‌ای از واژهی «Fishing» به معنای «ماهیگیری» تعبیر کرده‌اند. سازندگان این واژه کوشیده‌اند با جایگزین کردن Ph به جای F مفهوم فریفتن را به مخاطب القا کنند( نوعی پور، 1383).
دامگستری، یکی از روشهای مهندسی اجتماعی است که معنای آن فریب کاربران اینترنت از طریق هدایت آنها به سمت وبگاههایی است که از نظر ظاهری کاملاً شبیه به وبگاه موردنظر کاربر هستند؛ این موضوع معمولاً در مورد وبگاه بانکها، مؤسسات اعتباری، حراجهای اینترنتی، شبکههای اجتماعی محبوب و مردمی، وبگاههای ارائهدهنده خدمات اینترنتی و ... صورت می‌گیرد. ایده اصلی این حمله آن است که طعمهای برای افراد فرستاده میشود به امید اینکه آنان، طعمه را گرفته و شکار شوند. در بسیاری موارد، این طعمه رایانامه یا هرزنامه است که کاربر را برای ورود به وبگاه، فریب میدهد. این نوع از فریبکاری، کاربر را به سمتی هدایت می‌کند که اطلاعات حیاتی خود مانند نام، گذرواژه، مشخصات کارت اعتباری، مشخصات حساب بانکی و ... را وارد وبگاه کند. سپس این اطلاعات سرقت شده و برای مقاصدی مثل دزدی، کلاهبرداری و .. مورد استفاده قرار میگیرند (Peppard and Rylander, 2005).
دامگستری در اواسط دههی 1990 میلادی در شبکهی برخط امریکا آغاز شد. دامگسترها خود را به جای کارکنان AOL جا میزدند و برای قربانیان پیامهای فوری ارسال میکردند و به ظاهر از آنها میخواستند تا گذرواژههایشان را بازبینی یا برای تأیید اطلاعات صورتحساب، وارد کنند. به محض اینکه قربانی گذرواژهاش را افشا میکرد، مهاجم با دسترسی به حساب کاربری او قادر بود هر فعالیت غیرقانونی انجام دهد. پس از اینکهAOL اینگونه دامگستریهای مبتنی بر پیام فوری را محدود کرد، دامگسترها مجبور شدند به سراغ سایر ابزار به ویژه رایانامه بروند. همچنین دامگسترها دریافتند که میتوانند از مؤسسات مالی و اعتباری سود قابل توجهی کسب کنند. با این هدف در ژانویه 2001، کاربرانِ شبکهی پرداخت برخط E-gold مورد حمله قرار گرفتند. گرچه این حملات با استفاده از رایانامههای متنی خام، موفق نبود اما پس از یازدهم سپتامبر 2001 به شیوههای دیگری که مؤثرتر بودند ادامه پیدا کرد. شیوههایی که از آن پس رایج شد به شکل حملات دامگستری کنونی است که در آن پیوندی از وبگاه جعلی در رایانامه وجود دارد و فرد با کلیک روی آن به وبگاه دامگستری شده هدایت میشود (Miller, 2010).
اولین بررسی در مورد مفهوم دامگستری مربوط به کنفرانس اینترکس در سال 1987 است. جری فلیکس و کریس هاک، در پروژه - ریسرچای تحت عنوان «امنیت سامانه: از دید نفوذگر» روشی را توصیف کردند که در آن شخص سومی از خدمات مورد اطمینان در محیط وب تقلید می کند (Robson, 2011).
2-7-1- انواع دامگستری
به طور کلی می توان انواع دامگستری را به سه دسته تقسیم کرد:
الف- جعل هویت
این روش نسبت به سایر روشها رایجتر و به مراتب آسانتر است. این روش شامل ساخت وبگاهی کاملاً جعلی است که کاربر ترغیب میشود از آن بازدید کند. این وبگاه جعلی تصاویری از وبگاه اصلی را در بر دارد و حتی ممکن است پیوندهایی به آن داشته باشد (James, 2005).
ب- ارسال (دامگستری مبتنی بر رایانامه)
این روش بیشتر در وبگاههایی نظیر آمازون، Ebay و PayPal مشاهده شده است و در آن رایانامهای به کاربران ارسال میشود که تمامی نمادها و گرافیک وبگاه قانونی را دارد. وقتی قربانی از طریق پیوند درون این رایانامه، اطلاعات محرمانه خود را وارد میکند، این اطلاعات به کارساز متخاصم فرستاده میشود. پس از آن یا کاربر به وبگاه صحیح و قانونی هدایت می‌شود یا با پیغام خطا در ورود اطلاعات مواجه میگردد. امروزه به علت حجم بالای html در اینگونه رایانامهها، بسیاری از ویروسکشها و پادهرزنامهها، جلوِ آنها را میگیرند که از دید دام‌گستران ضعف این روش محسوب میشود (James, 2005).
ج- پنجرههای بالاپَر
این روش حملهای خلاقانه اما محدود است. این نوع دامگستری در سپتامبر سال 2003 هنگامی شناسایی شد که سیتیبانک پشت سرهم مورد حملهی دامگستری قرار میگرفت. این روش بدین صورت است که شما روی پیوند درون رایانامه کلیک میکنید و با یک پنجرهی بالاپَر مواجه میشوید. اما پشت این پنجره وبگاه اصلی و قانونی هدف دامگسترها قرار دارد. لذا این روش بسیار ماهرانه و گمراهکننده است و بیش از سایر روشهای دامگستری، اعتماد کاربران را جلب میکند. البته این روش امروزه ناکارآمد است زیرا بیشتر مرورگرهای وب برای جلوگیری از باز شدن پنجرههای بالاپَر به صورت پیشفرض «سدّکنندهی پنجرهی بالاپر» را در خود دارند (James, 2005).
یکی از شاخههای حملات دامگستری ، «دامگستری صوتی» نام دارد. واژهی «Vishing» از ترکیب دو واژهی انگلیسی «Voice» به معنای «صدا» و «Phishing» به وجود آمده است که در آن به جای فرستادن رایانامه به سمت کاربر و درخواست از او برای کلیک بر روی پیوندی خاص، رخنهگر طی یک تماس تلفنی، شماره تلفنی را برای کاربر ارسال میکند و از وی میخواهد که با آن شماره تماس بگیرد. وقتی کاربر تماس گرفت، یک صدای ضبط شده از او میخواهد که اطلاعات شخصی خود را وارد کند. مثلاً وقتی کاربر مشکلی در حساب بانکی یا کارت اعتباری خود دارد، این پیام از پیش ضبط شده از او میخواهد که با یک شماره خاص تماس بگیرد و برای حل مشکل تقاضای کمک کند. در بسیاری موارد، سخنگو از نوع سخن گفتن افراد بخش پیشگیری از کلاهبرداری بانک یا شرکت کارت اعتباری تقلید میکند؛ اگر پیام، متقاعدکننده باشد، برخی افراد گیرنده پیام، با شماره داده شده تماس خواهند گرفت (Forte, 2009).
2-8- آمارهای مربوط به دامگستری
حملات دامگستری با آهنگ رو به تزایدی در حال رشد هستند. به گزارش کنسرسیوم بین المللی «گروه پادامگستری»، تعداد وبگاههای دامگستری شده در حال افزایش است (Toolan and Carthy, 2011). در سال 2006، تعداد قربانیان 25/3 میلیون نفر بود که در سال 2007 این تعداد به 5/4 میلیون نفر افزایش پیدا کرد (Abu-Nimeh et al., 2008). بنا به گزارش این گروه، در سال 2006، تعداد حملات دامگستری 1800 مورد بوده است (Yu et al., 2009). در دسامبر 2007، شرکت گارتنر گزارش داد حملات دامگستری در امریکا در مقایسه با دو سال قبل افزایش پیدا کرده است (Abu-Nimeh et al., 2008). پس از آن در سال 2008 هم تعداد 34758 حمله دامگستری گزارش شد (Toolan and Carthy, 2011). براساس گزارش شرکت امنیتی آر اس ای، حملات دامگستری در سال 2010 در مقایسه با سال قبل از آن 27% افزایش یافت (Esther, 2011). این اعداد نشان دهندهی افزایش حجم حملات دامگستری در سالهای اخیر است.
میزبانی حملات دامگستری متفاوت از حجم حملات دامگستری است. میزبانی حملات، اشاره به کارسازهایی دارد که مهاجمان برای حمله از آنها بهره بردهاند به این معنا که اسکریپتهای دامگستری خود را بر روی کارساز آنها بارگذاری کردهاند (این کار بدون اطلاع صاحبان کارساز و از طریق رخنهکردن وبگاه صورت میگیرد). حال آنکه، منظور از حجم حملات، تعداد دفعاتی است که وبگاههای کشوری مورد حملهی دامگستری واقع شدهاند. آمارهای گروه پادامگستری نشان میدهد که در ماه مارس 2006، بیشترین میزبانی حملات مربوط به امریکا (13/35%)، چین (93/11%) و جمهوری کره (85/8%) بوده است (Chen and Guo, 2006). در میان کشورهای میزبان دامگستری، امریکا رتبهی اول را داراست و بیشترین حجم حملات دامگستری به ترتیب مربوط به دو کشور امریکا و انگلستان بوده است. بعد از امریکا، در فاصله بین اکتبر تا دسامبر 2010، کانادا از رتبه هفتم به رتبه دوم رسید. اما کمی بعد در ژانویه 2011 جای خود را به کره جنوبی داد(RSA, 2011).
هرچه یک وبگاه دامگستری مدت زمان بیشتری فعال بماند، قربانیها و مؤسسات مالی پول بیشتری از دست میدهند. در اوایل سال 2008، هر حمله دامگستری به طور میانگین 50 ساعت مؤثر بوده است (مدت زمانی که کاربران در معرض خطا در تشخیص وبگاه واقعی بوده اند)، اما در اواخر سال 2009، این مقدار به 32 ساعت کاهش یافته است (APWG, 2010). این کاهش مبیّن افزایش سرعت و دقت در تشخیص دامگستری است. شکل 2-1 تغییرات دام‌گستری مبتنی بر رایانامه را بین سال‌های 2004 تا 2012 نشان می‌دهد.

شکل 2-1 تغییرات دامگستری مبتنی بر رایانامه در سطح جهان بین سالهای 2004 تا 2012 (Pimanova, 2012)
بر اساس گزارش APWG، حدود دوسوم حملات دامگستری در نیمهی دوم سال 2009، از طرف گروهی به نام «اَوِلانش» صورت گرفته است. این گروه احتمالاً جانشین گروه «راک‌فیش» شده بودند. گروه اولانش مسؤولیت 126000 حمله را پذیرفت که البته میزان موفقیت کمی داشتند. مهمترین دلیل عدم توفیق آنها، همکاری نزدیک بانکهای هدف، ثبت‌کنندگان نام دامنهها و سایر فراهمکنندگان خدمات، برای جلوگیری از حملات دامگستری بوده است. برخلاف اکثر دامگسترها که بیشتر دامنههای .com را برای حمله در اولویت قرار میدهند (47% حملات)، گروه اولانش بیشتر به دامنههای .eu ، .uk و .net ، تمایل دارد. البته هنوز 23% حملات این گروه مربوط به دامنه .com است (APWG, 2010).
همانطور که شکل 2-2 نشان می‌دهد، در ژوئیهی سال 2012 بیشترین حملات دام‌گستری به ترتیب مربوط به ارائه‌دهنده‌های خدمات اطلاعاتی (مانند کتابخانهها و شبکههای اجتماعی)، بانکها و شرکتهای فعال در زمینهی تجارت الکترونیکی بوده است (Pimanova, 2012).

شکل 2-2 سازمانهای مورد حملهی دامگستری در سال 2012 به تفکیک صنعت (Pimanova, 2012)
در جدول 2-2، وبگاههایی که بیش از سایر وبگاهها مورد حملات دامگستری بودهاند معرفی شدهاند. همچنان که در این جدول مشاهده میشود اکثر وبگاههای این فهرست بانکی هستند.
جدول 2-2 ده وبگاه برتر از نظر میزان حملات دامگستری در سالهای اخیر(Walsh, 2010; Kaspersky Lab, 2011)رتبه از طریق وبگاه جعلی (روش جعل هویت) از طریق رایانامه (روش ارسال)
1 Paypal Paypal
2 ebay Common Wealth Bank of Australia
3 Facebook Absa Bank of South Africa
4 Banco Real of Brazil Chase Bank
5 Lloyds TSB Western Union Bank
6 Habbo Bank of America
7 Banco de Brandesco Banco de Brandesco
8 NatWest Lloyds TSB
9 Banco Santander, S.A. NedBank of South Africa
10 Battle.Net Yahoo!
2-8-1- خسارات ناشی از دامگستری
دامگستری از زوایای مختلفی به کاربران، سازمان ها و ارزش نمانامها ضرر و زیان وارد میکند. در زیر به پیامدهای اینگونه حملات اشاره میکنیم (Kabay, 2004):
الف- اثر مستقیم دامگستری که موجب افشای اطلاعات محرمانهی کاربران اینترنت مانند شناسهی کاربری و گذرواژه یا سایر مشخصات حساس کارت اعتباری آنها شده و از این طریق به آنها خسارات مالی وارد میسازد.
ب- حسن نیت و اعتماد کاربران نسبت به تراکنش و مبادلات مالی اینترنتی را از بین میبرد و باعث ایجاد نگرشی منفی در آنها میشود که شرکتهای طرف قرارداد در بستر اینترنت از جمله بانکها، مؤسسات مالی و فروشگاه ها، به هیچ وجه اقدامات کافی برای محافظت از مشتریانشان را انجام نمیدهند.
ج- به تدریج در اثر سلب اطمینان کاربران، موجب خودداری مردم از انجام خرید و فروش و کاربرد اینترنت در انجام فعالیتهای تجاری شده و مانع گسترش و موفقیت هرچه بیشتر تجارت الکترونیکی میشود.
د- ارتباطات و تراکنشهای مؤثر و موفق اینترنتی را تحت تأثیر قرار داده و تهدید میکند.
ه- دامگستری بر نگرش سهامداران تأثیر منفی میگذارد و منجر به ناتوانی در حفظ ارزش نمانامها شده و در نهایت باعث ورشکستگی آنها میشود.
اعتماد یکی از مهمترین مشخصههای موفقیت در بانکداری الکترونیکی است (Aburrous et al., 2010c). همانطور که اشاره شد، دامگستری میتواند به شدت به کسب و کار در اینترنت صدمه بزند چراکه مردم در اثر ترس از اینکه قربانی کلاهبرداری شوند، به تدریج اعتماد خود به تراکنشهای اینترنتی را از دست میدهند (Ragucci and Robila, 2006). برای مثال بسیاری از مردم فکر میکنند استفاده از بانکداری اینترنتی احتمال اینکه گرفتار دامگستری و دزدی هویت شوند را افزایش میدهد. این درحالی است که بانکداری برخط نسبت به بانکداری کاغذی، محافظت بیشتری از هویت افراد به عمل میآورد (Aburrous et al., 2010c).
نتایج بررسیها نشان میدهد که با ارسال 5 میلیون رایانامهی دامگستری، 2500 نفر فریب میخورند. هرچند این تعداد، تنها 05/0% از افراد تشکیل میدهند. اما منفعت حاصل از این تعداد، همچنان دامگستری را منبع خوبی برای کسب درآمد توسط کلاهبرداران اینترنتی کرده است (Toolan and Carthy, 2011). به طور کلی برآورد حجم خسارات مالی ناشی از حملات دامگستری، کار دشواری است زیرا:
بانک ها و مؤسسات مالی تمایلی به افشای چنین جزئیاتی ندارند.
در برخی موارد، حملات دامگستری توسط کاربران گزارش داده نمیشوند.
نمیتوان در همهی مواقع، برداشته شدن پول از حساب بانکی را، با قطعیت به علت دزدیده شدن گذرواژهی مشتری طی حمله دامگستری دانست.
مهاجمان گاهی برای دزدیدن پول به وبگاهها حمله نمیکنند. بلکه گاهی منابع دیگری را دزدیده و استفاده کنند. به عنوان مثال، دامگسترهایی که به آژانسهای گزارش اعتبار (شرکتهایی که اطلاعات مربوط به اعتبار مشتریان را به تفکیک نام آنها، از منابع مختلف و برای کاربردهای مالی و اعتباری، گردآوری میکنند) حمله میکنند تا دادههای مربوط به مشتریان معتبر، را به دست آورند و یا دامگسترهایی که به کارسازهای رایگان پست الکترونیکی حمله میکنند تا بتوانند از طریق آنها هرزنامه ارسال کنند و قربانیهای بیشتری را فریب دهند. چنین حملات دامگستری منجر به خسارتهایی میشوند که به سختی قابل برآورد هستند (Auron, 2010).
مطالعات انجام شده، نشاندهندهی رشد ثابت و مداوم در فعالیتهای دامگستری و میزان خسارات مالی مربوط به آن است (Abu-Nimeh et al., 2008; Yu et al., 2009). اعداد و ارقامی که در ادامه به آنها اشاره میکنیم هم به خوبی مؤید این مطلب هستند.
در سال 2003، میزان خسارتهای مالی به بانکها و مؤسسات اعتباری امریکا 2/1 میلیارد دلار تخمین زده شده است که این عدد در سال 2005 به 2 میلیارد دلار رسید (Abu-Nimeh et al., 2008). در سال 2004، مؤسسه گارتنر گزارش کرد که در فاصلهی آوریل 2003 تا آوریل 2004، 8/1 میلیون نفر قربانی دامگستری بوده اند که در مجموع 2/1 میلیارد دلار خسارت مالی وارد کرد (Chen and Guo, 2006). بر اساس تحقیقی که این مؤسسه انجام داده است، حملات دامگستری در امریکا در سال 2007 افزایش یافته و 2/3 میلیارد دلار خسارت وارد کرد. تحقیق دیگری هم نشان میدهد که 6/3 میلیون نفر بین اوت 2006 تا اوت 2007 متحمل خسارت مالی ناشی از دامگستری شده اند. این درحالی است که سال قبل از آن این تعداد 3/2 میلیون نفر بودند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که حملات دامگستری و بدافزار همچنان رشد خواهد کرد (Yu et al., 2009). در سال 2004، گارتنر تخمین زد که هر قربانی دامگستری، 1244 دلار خسارت میبیند (Aburrous et al., 2010a). در سال 2007 گزارش دیگری نشان داد که سالانه 311449 نفر مورد حمله دامگستری قرار میگیرند که 350 میلیون دلار خسارت ایجاد میکند (Aburrous et al., 2010a). به گزارش یکی از تحلیلگران گارتنر، خسارات مالی ناشی از دامگستری در سال 2011 در حدود 5/2 میلیارد دلار تخمین زده شده است (Seidman, 2012).
البته شایان ذکر است که شرکت مایکروسافت به میزان خساراتی که مؤسسه گارتنر تخمین زده است، اعتراض کرد و اعداد اعلام شده را غلو شده خواند. مایکروسافت ادعا کرد که تعداد بسیار کمی از افراد تحت تأثیر دامگستری فریب میخورند و میزان خسارات 50 برابر کمتر از میزان تخمینی توسط تحلیلگران است. بنا به گفتهی مایکروسافت میزان خسارات سالانه تنها 61 میلیون دلار (40 میلیون یورو) است. در مقابل مؤسسه گارتنر نیز از صحت برآوردهای خود دفاع کرد و ریشهی این اختلافها را در عدم انتشار میزان خسارات وارده توسط بانکها و مؤسسات مالی و اعتباری دانست (Espiner, 2009). البته گارتنر در سال 2008، نتیجهی جالبی را اعلام کرد: در سال 2008 به طور متوسط در هر حملهی دامگستری 351 دلار خسارت ایجاد شده است که در مقایسه با سال 2007، 60% کاهش داشته است و علت این کاهش، بهبود روشهای تشخیص توسط مؤسسات مالی بوده است که البته ایجاد این بهبودها خود هزینهبر است (Moscaritolo, 2009). لذا در مجموع هزینهها کاهش چشمگیری نیافته است. جدول 2-3 خلاصهی مهمترین آمار منتشر شده را نشان میدهد. شایان ذکر است با توجه به محدودیتهای موجود در خصوص دسترسی به آمار و ارقام دامگستری که پیش از این هم به آن اشاره شد، در مورد خانههای خالی جدول هیچ اطلاعاتی در دست نبود.
جدول 2-3 خسارات مالی دامگستریسال خسارت مالی تعداد قربانیان
2003 - 2004 2/1 میلیارد دلار 8/1 میلیون نفر
2004- 2005 2 میلیارد دلار -
2005- 2006 - 3/2 میلیون نفر
2006- 2007 - 6/3 میلیون نفر
2007- 2008 2/3 میلیارد دلار 3111449 نفر
2011- 2012 5/2 میلیارد دلار -
2-8-2- دامگستری در ایران
موضوع دامگستری در ایران نیز بسیار حائز اهمیت است زیرا آمار نشان میدهد، جرائم رایانه‌ای در سال 1390 در کشور رشد ۸/۳ برابری نسبت به سال گذشته داشته و بیشترین آمار مربوط به جرایم رایانه‌ای بانکی بوده است. براساس این گزارش، حملات دامگستری و شیوهای از آن به نام «فارمینگ» مقام سوم را در میان جرایم اینترنتی کشور دارد. علاوه بر این در سال 1389 تعداد 1035 فقره جرم اینترنتی در ایران به ثبت رسیده است که این آمار در سال 1390 به 4000 مورد افزایش یافته است و در صورت ادامه روند کنونی رشد جرائم اینترنتی در ایران، میزان این جرائم در سال 1391 به ۸ تا ۱۰هزار فقره افزایش می‌یابد (راه پرداخت، 1391).
با توجه به نکات فوق واضح است که مقابله با دامگستری یکی از مسائل جدی در عرصهی امنیت شبکههای بانکداری الکترونیکی است. از این رو در بخش بعد به شناسایی روشهای مرسوم تشخیص دامگستری میپردازیم.
2-9- روشهای تشخیص دامگستریبیشتر روشهای مقابله با دامگستری شامل احراز هویت، فیلتر کردن، ردیابی و تحلیل حمله، گزارش دامگستری و فشار حقوقی و اعمال قوانین است. این خدمات پادامگستری اینترنتی در کارسازهای رایانامه و مرورگرهای وب پیادهسازی شده است و از طریق نوار ابزار مرورگر وب قابل دسترسی و استفاده است (Zhang et al., 2011).
از دیدگاه کلّی میتوان تمامی روشهای تشخیص دامگستری را به دو دستهی اصلی تقسیم‌ کرد: یکی دفاع سمت کارساز، که از گواهیهای SSL و تصاویر وبگاههای انتخاب شده توسط کاربر و تعدادی مشخصههای امنیتی دیگر استفاده و سعی میکند به این صورت به کاربر کمک نماید تا از قانونی بودن وبگاه، اطمینان حاصل کند و دیگری دفاع سمت کارخواه، که مرورگرهای وب را به ابزارهای خودکار تشخیص دامگستری مجهز میکند تا به کاربران در برابر وبگاههای مشکوک اخطار دهد (Yue and Wang, 2008).
به دلیل اهمیت موضوع دامگستری، ظرف یک دههی اخیر روشهای مختلفی برای شناسایی و مبارزه با این روش فریب ارائه شده است. در ادامه این روشها را دستهبندی کرده و به اجمال بررسی میکنیم:
2-9-1- رویکرد اول: فیلتر موجود در نوار ابزار مرورگر وب
یکی از روشهای رایج برای حل مشکل دامگستری، افزودن ویژگیهای امنیتی به مرورگرهای اینترنت است. اینگونه فیلترها بدین صورت عمل میکنند که به محض کلیک کاربر بر روی پیوند مربوط به وبگاه مشکوک به دامگستری و یا وارد کردن URL آن در نوار نشانی، واکنش نشان میدهند. این واکنش عموماً به صورت یک اخطار است که قصد دارد کاربر را از ورود به وبگاه منصرف کند. چنین مرورگرهایی مکانیزمی دارند که تحت عنوان فهرست سیاه شناخته می‌شود (Sharif, 2005).
بیشتر فهرستهای سیاه با استفاده از مکانیزمهای خودکار ایجاد میشوند. گرچه فهرست سیاه طراحی و پیادهسازی آسانی دارد، اما مشکل بزرگی هم دارد و آن کامل نبودن است. جرایم در فضای مجازی به شدت زیرکانه هستند و مجرمان با استفاده از روشهای پیچیدهای از فهرست سیاه فرار میکنند. (Yue and Wang, 2008) برای جلوگیری از فریب کاربران در برابر دامگستری، به جای اخطار دادن، رویکرد جدیدی پیشنهاد داده اند و آن یک ابزار پادام‌گستری منحصر به فرد سمت کاربر به نام «بوگسبایتر» است که به صورت نامحسوس تعداد بسیار زیادی، اطلاعات محرمانهی جعلی وارد وبگاه مشکوک میکند و به این صورت اطلاعات محرمانهی واقعی قربانی را در میان اطلاعات غیرواقعی پنهان میکند. اطلاعات جعلی وارد شده به وبگاه، دامگسترها را وادار میکند که با آزمودن تمامی اطلاعات جمعآوری شده، اطلاعات اصلی و صحیح را پیدا کنند و همین عمل (بررسی صحت اطلاعات توسط دامگستران) فرصتی برای وبگاه اصلی ایجاد میکند تا از سرقت اطلاعات آگاه شود. این روش از آن جهت سودمند است که نیازی به واکنش کاربر نسبت به خطای ارسالی ندارد و کاملاً خودکار عمل میکند اما همچنان نقص استفاده از فهرستهای سیاه که همانا نیاز به بروز شدن است را به همراه دارد.
2-9-2- رویکرد دوم: پیشگیری از دامگستری در مرحلهی رایانامه
این رویکرد مربوط به زمانی است که کاربر برای اولین بار رایانامهی حاوی پیوند وبگاه دام‌گستری شده را دریافت میکند. بدین منظور روشهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد که مهمترین آنها عبارتند از:
الف- استفاده از روش شبکهی بیزی
شبکه‌ی بیز عبارت است از مجموعه‌ای از متغیرهای تصادفی (گسسته یا پیوسته) که گره‌های شبکه را تشکیل داده به همراه مجموعه‌ای از پیوندهای جهت‌دار که ارتباط هر زوج گره را تعیین می‌کنند. برای هر گره توزیع احتمال شرطی تعریف می‌شود که تأثیر والدین را روی آن تعریف می‌کند. گره‌های این شبکه هیچ دور جهت داری ندارد (صابری، 1389). در پژوهش (Abu-Nimeh et al., 2008)، یک معماری کارساز و کارخواه توزیعشده به نام «سی بارت» ارائه شده است که بر اساس نسخهی اصلاح شدهی درخت رگرسیون بیزی است. این معماری جدید برای آن است تا همچنان که از دقت بالای سیبارت بهره میبرد، سربار آن را حذف کند. در این معماری توزیع شده، «سیبارت» درون یک کارساز مرکزی پیاده‌سازی شده و کارخواه‌ها که منابع محدودی دارند از «کارت» که نوعی دستهبند است، استفاده میکنند. درخت رگرسیون بیزی، یادگیرنده‌ای برای پیشبینی نتیجههای کمّی است که از رگرسیون روی مشاهدات استفاده می‌کند. رگرسیون فرایند پیشبینی خروجیهای کمّی پیوسته است. اما وقتی نتیجه‌های کیفی را پیشبینی میکنیم به آن مسئله دسته‌بندی میگویند. پیشبینی دام‌گستری هم یک مسئلهی دسته‌بندی دودویی است. زیرا در بررسی رایانامهها ما دو خروجی به دست میآوریم: یا دامگستری شده است (=1) یا قانونی است (=0) و ثابت شده است که «بارت» یا «درخت رگرسیون جمعپذیر بیزی» روش امیدبخشی برای دستهبندی هرزنامهها است.
همان‌طور که میدانیم در دستگاههای بیسیم و انواع PDA ، ظرفیت حافظه و قابلیت پردازش کم است. این محدودیتها بر راهحلهای امنیتی اثر میگذارند. مطالعه (Abu-Nimeh et al., 2008) بر این هدف تمرکز دارد و در واقع راه حلی برای تشخیص رایانامههای دام‌گستر در محیطهای سیار ارائه میدهد.
ب- استفاده از روشهای یادگیری ماشین
برای استفاده از شیوههای یادگیری ماشین در دستهبندی رایانامه‌های دریافتی تلاشهای زیادی صورت گرفته است. یکی از مهمترین جنبههای موفقیت هر سامانهی یادگیری ماشین، مجموعه ویژگیهایی است که برای نشان دادن هر نمونه استفاده میشود. در تحقیق (Toolan and Carthy, 2011)، ویژگیهایی که در حال حاضر در سامانههای خودکار تشخیص رایانامههای دامگستر استفاده میشود، مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت چهل ویژگی شناسایی شده است. سپس بر اساس این ویژگیها، یک دستهبند به نام C5.0 طراحی شده است. این دستهبند از سه گروه ویژگی استفاده میکند که با «بهترین»، «متوسط» و «بدترین» برچسبگذاری شدهاند.
ج- استفاده از الگوریتم ژنتیک
در این روش برای تولید مجموعه قواعدی که پیوند قانونی را از پیوند جعلی تشخیص میدهد از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این سامانه میتواند تنها به عنوان بخشی از راهحل پادام‌گستری وبگاه استفاده شود. الگوریتم ژنتیک طی مراحل تابع برازش، تقاطع و جهش، مجموعه قواعدی را تولید میکند که قادر به شناسایی پیوند جعلی است. این مجموعه قواعد در پایگاه داده ذخیره میشود. بدین ترتیب پیش از اینکه کاربر رایانامه را باز کند، از وضعیت آن مطلع میگردد. الگوریتم ژنتیک فقط برای تشخیص دامگستری مفید نیست بلکه میتواند کاربران را در برابر پیوندهای ناخواسته و مخرّب موجود در صفحات وب نیز محافظت کند (Shreeram et al.,2011).
2-9-3- رویکرد سوم: استفاده از مشابهت ظاهری
در مقالات (Fu et al., 2006; Wenyin et al., 2006; Hara et al., 2009; Zhang et al., 2011)، از مشابهت ظاهری صفحات وب برای تشخیص استفاده شده است. اما شیوهی استفاده از مشابهت ظاهری برای تشخیص دامگستری در هرکدام از آنها متفاوت است. روش‌های استفاده شده به سه دستهی زیر تقسیم میشود:
الف- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از ویژگیهای بصری صفحه‌ی وب (Wenyin et al, 2005)
ب- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از EMD (Fu et al., 2006)
ج- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از سامانهی ImgSeek (Hara et al., 2009)
به طور کلی در روشهای مبتنی بر مشابهت ظاهری، تلاش میشود میزان مشابهت ظاهری وبگاه مشکوک با وبگاه اصلی اندازه‌گیری گردد و تشخیص بر مبنای این میزان مشابهت صورت گیرد.
برای تشخیص مشابهت، پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005) از سه اندازه استفاده میکند: شباهت در سطح بلوک، شباهت layout و شباهت کلی style. صفحه‌ی نخست وبگاه ابتدا با در نظر گرفتن نکات بصری به بلوکهایی مشخص تقسیم میشود. محتوای بلوک ممکن است تصویری یا متنی باشد. برای نمایش بلوکهای تصویری و متنی از ویژگیهای مختلفی استفاده میشود. براساس تعداد بلوکهای مشابه، یک وزن به آن تعلق میگیرد. شباهت layout براساس نسبت وزن بلوکهای مشابه به کل بلوکهای صفحه‌ی اصلی تعریف میشود. شباهت Style کلی، برمبنای هیستوگرام ویژگی style محاسبه میشود. در بررسی مشابهت دو بلوک در سامانهی پیشنهادی پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005)، اگر چنانچه دو بلوک از دو نوع مختلف باشند، مشابهت صفر در نظر گرفته میشود ولی میتوان یک بلوک تصویری را به یک بلوک متنی تبدیل و مشابهت آنها را با استفاده از روش مشابهت‌یابی بلوک متنی اندازه‌گیری کرد. همینطور این امکان برای تبدیل بلوک متنی به تصویری نیز وجود دارد.
رویکرد پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نیز، صرفاً در سطح پیکسلهای صفحهی وب است و نه سطح متن. لذا صرفاً به مشابهت ظاهری مینگرد و توجهی به مشابهت کدها ندارد. در نتیجه سامانهی پیشنهادی نمیتواند صفحات دامگستری شده بدون شباهت ظاهری را تشخیص دهد. این سامانه، یک صفحه‌ی وب را به صورت کامل و نه فقط بخشی از آن را ارزیابی میکند. اگر دامگستر یک وبگاه بسازد که بخشی از آن شبیه وبگاه اصلی باشد، سامانه مورد پیشنهاد این پروژه - ریسرچممکن است شکست بخورد. از طرفی، روش پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نباید فقط به سمت کارساز محدود شود. می‌توان یک برنامه برای سمت کارخواه تولید نمود که میتواند توسط کاربران نصب شود. این برنامه شبیه یک ویروسکش عمل میکند و میتواند به صورت دورهای، پایگاه خود را از طریق کارساز بروز کند و تابعی داشته باشد که لینکهای دامگستر تازه کشف شده را به کارساز معرفی کند تا به پایگاه داده افزوده شود.
2-9-4- رویکرد چهارم: روشهای فازی
ویژگیها و عوامل زیادی وجود دارند که میتوانند وبگاه قانونی را از نوع تقلّبی آن متمایز کنند که از آن جمله میتوان خطاهای نگارشی و نشانی طولانی URL را نام برد. به وسیلهی مدلی که در (Aburrous et al., 2010a) براساس عملگرهای منطق فازی ارائه شده است، میتوان عوامل و نشانگرهای دامگستری را به متغیرهای فازی تبدیل کرد و در نتیجه شش سنجه و معیار حملهی دامگستری را با یک ساختار لایهای به دست آورد.
روش (Aburrous et al., 2008) آن است که نشانگرهای اصلی دامگستری را با استفاده از متغیرهای زبانی بیان کند. در این مرحله توصیفکنندههای زبانی مانند «بالا»، «پایین» و «متوسط» به هر شاخص دامگستری، نسبت داده میشوند. تابع عضویت برای هر شاخص دام‌گستری طراحی میشود. در نهایت میزان ریسک دامگستری وبگاه محاسبه میشود و مقادیر «کاملاً قانونی»، «قانونی»، «مشکوک»، « دامگستری شده»، «حتماً دامگستری شده»، به آن نسبت داده میشوند.
روش پیشنهادی در(Aburrous et al., 2010b)، یک مدل هوشمند بر اساس الگوریتمهای دادهکاوی دستهبندی و انجمنی است. قواعد تولید شده از مدل دستهبندی تجمعی، نشان‌دهنده‌ی رابطه‌ی بین ویژگیهای مهمی مانند URL، شناسه دامنه، امنیت و معیارهای رمزنگاری در نرخ تشخیص دامگستری است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که استفاده از روش دستهبندی تجمعی در مقایسه با الگوریتمهای سنتی دستهبندی عملکرد بهتری دارد. الگوریتم‌های تجمعی، مهمترین ویژگیها و مشخصههای وبگاههای دامگستری شده در بانکداری الکترونیکی و چگونگی ارتباط این مشخصهها با یکدیگر را شناسایی می‌کنند.
2-10- نتیجهگیریدر این فصل پس از مرور مفهوم بانکداری الکترونیکی، مزایا و چالشهای آن، زیرساختهای مورد نیاز و امنیت بانکداری الکترونیکی را بررسی کردیم. پس از آن به شرح مفهوم دامگستری و بخشی از مباحث مربوط به آن پرداختیم. همچنین روشهای قبلی ارائه شده برای تشخیص دامگستری را دستهبندی و مرور کردیم. استفاده از نظریهی فازی برای تشخیص دامگستری، تلاش میکند از مزایای روشهای قبلی بهره برده و ضمن افزایش دقت و صحت نتایج و از بین بردن افزونگیها، درصد بیشتری از وبگاههای دامگستری شده را تشخیص داده و از اینگونه حملات به نحو مطلوبتری جلوگیری به عمل آورد، به همین دلیل در فصل بعد به بررسی مفاهیم اصلی نظریهی مجموعههای فازی و نظریهی مجموعههای ژولیده خواهیم پرداخت.
فصل سوم- نظریهی مجموعههای فازی و مجموعههای ژولیده
سیستم فازی3-1- مقدمهمشخص کردن وبگاههای دامگستریشده کاری پیچیده و در عین حال پویا است که عوامل و معیارهای فراوانی در آن مؤثر هستند. همچنین به دلیل عدم قطعیت و ابهام موجود در این تشخیص، مدل منطق فازی میتواند ابزار کارآمدی در ارزیابی و شناسایی وبگاههای دامگستری شده باشد چراکه روشی طبیعی برای کار کردن با عوامل کیفی را در اختیار ما قرار میدهد.
در سامانه‌های عملی، اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه می‌گیرند: یکی افرادِ خبره که دانش و آگاهیشان را دربارهی سامانه با زبان طبیعی تعریف می‌کنند. منبع دیگر اندازه گیریها و مدل‌های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده‌اند. لذا مسئلهی مهم، ترکیبِ این دو نوع از اطلاعات در طراحی سامانه‌ها است. در انجام این امر سؤالی کلیدی وجود دارد و آن اینکه چگونه می‌توان دانش بشری را در چارچوبی مشابه مدل‌های ریاضی فرمولبندی کرد. به عبارتِ دیگر سؤال اساسی این است که چگونه می‌توان دانش بشری را به فرمولی ریاضی تبدیل کرد. اساساً آنچه سامانه‌های فازی انجام می‌دهد، همین تبدیل است.
نظریهی مجموعههای ژولیده نیز همچون فازی با مسائل شامل عدم قطعیت و ابهام سرو کار دارد. اصولاً مجموعهی ژولیده، تقریبی از مفهومی مبهم به کمک یک زوج مفهوم صریح به نام «تقریب بالا» و «تقریب پایین» است. امروزه این نظریه در هوش مصنوعی، سامانههای خبره، دادهکاوی، علوم شناختی، یادگیری ماشین، کشف دانش و تشخیص الگو کاربردهای فراوانی دارد. در این فصل ابتدا با بررسی نظریهی مجموعه‌های فازی به تعریف سامانهی فازی پرداخته و ویژگیها و مبانی ریاضی مورد نیاز در طراحی سامانهی فازی را بیان خواهیم کرد. سپس به طور اجمالی نظریهی مجموعههای ژولیده و ترکیب آن را با مجموعههای فازی را شرح خواهیم داد.
3-2- نظریه‌ی مجموعه‌های فازیمحققانی که با مواد فیزیکی سر و کار دارند باید توجه خود را به استانداردهای بسیار دقیق، روشن و حتمی معطوف کنند. متر به عنوان استانداردی برای اندازه گیری پذیرفته شده است اما در شرایطی ممکن است ریزترین تقسیم بندی به‌کار برود ولی درآزمایشگاه به معیاری بازهم کوچکتر نیاز باشد. به عبارت دیگر به‌طور حتم و یقین در همه‌ی معیار‌های اندازه‌گیری ، بدون توجه به دقت و شفافیت، امکان خطا وجود دارد. دومین پدیدهی محدود کنندهی حتمیت مورد انتظار، کاربرد زبان محاورهای برای توصیف و انتقال دانش و آگاهی است. همه‌ ما تجربه‌ی سوء تفاهمات ناشی از بکارگیری واژه‌ها در غیر معنی اصلی خود در زندگی عادی و روزمره‌ی خویش را داریم. درک ما از مفهوم واژه‌ها با شالوده‌های فرهنگی و ارتباطات شخصی ما گره خورده است. بدین لحاظ،‌ اگر چه ممکن است در اصل معنی واژه‌ها تفاهم داشته و قادر به ارتباط نسبی و قابل قبول در اغلب موارد با همدیگر باشیم، لیکن توافق کامل و بدون ابهام در بسیاری از مواقع بسیار مشکل و بعید به نظر می‌رسد. به عبارت دیگر، زبان طبیعی و محاوره ای غالباً دارای مشخصه‌ی ابهام و عدم شفافیت است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004).
عسگر لطفی زاده در سال 1965 نظریهی جدید مجموعههای فازی را که از نظریه‌ی احتمالات متمایز بود ابداع کرد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004). زاده علاقه‌ی فراوانی به حل مسائل سامانه‌های پیچیده به روش مدل سازی داشت. تجربه‌های گوناگون علمی و عملی او گویای این واقعیت بود که روش‌های معمول ریاضی قادر به این طریق از مدل‌سازی نبودند.
به‌رغم مجموعه‌های کلاسیک با مرز‌های قطعی مجموعه‌های فازی دارای مرز‌های قطعی و شفافی نیستند. عنصر یاد شده ممکن است در یک مجموعه دارای درجه‌ی عضویتی بیشتر و یا کمتر از عناصر دیگر باشد. هر مجموعه‌ی فازی با تابع عضویت خاص خود قابل تعریف است و هر عضو در داخل آن با درجه‌ی عضویتی بین صفر تا یک مشخص می‌شود. در ابتدا، نظریه‌ی پیشنهادی مجموعه‌های فازی مورد استقبال زیاد قرار نگرفت. لیکن در دهه 1970 چندین اثر مهم و پایه ای توسط این پژوهشگران منتشر شد که توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرد. به‌عنوان نمونه نظریه‌ی بسیار مهم کنترل فازی و سپس کاربرد موفقیت آمیز آن در صنعت در این برهه از زمان ارائه شد. امروزه علاوه بر کاربرد‌های مهندسی، در دنیای تجارت، سرمایه، اقتصاد، جامعه شناسی و سایر زمینه‌های علمی بویژه سامانه‌های تصمیم‌یار از از نظریه‌ی فازی استفاده‌های فراوان می‌شود. کاربرد نظریه‌ی فازی همچنین در سامانه‌های خبره، سامانه‌های پایگاه داده و بازیابی اطلاعات، تشخیص الگو و خوشه‌بندی، سامانه‌های روباتیک، پردازش تصویر و سیگنال‌ها، بازشناسی صحبت، تجزیه و تحلیل ریسک، پزشکی، روانشناسی، شیمی، اکولوژی و اقتصاد به وفور یافت می‌شود (فسنقری، 1385).
با دقت در زندگی روزمرّه خواهیم دید که ارزشگذاری گزاره‌ها در مغز انسان و نیز اکثر جملاتی را که در زبان گفتاری به‌کار می‌بریم ذاتاً فازی و مبهم هستند. از این‌رو به‌منظور شبیه سازی و به دست آوردن مدل ریاضی برای منطق زبانی، منطق فازی به ما اجازه می‌دهد به تابع عضویت مقداری بین صفر و یک را نسبت داده، ابهام را جایگزین قطعیت کنیم.
با دانستن اصول اولیه مربوط به منطق قطعی و مجموعه‌های قطعی، با تکیه بر اصول فازی، به تعریف منطق و مجموعه‌های فازی می‌پردازیم. به‌گونه ای که روابط و تعاریف مجموعه‌های فازی در حالت خاص باید همان روابط و تعاریف مجموعه‌های قطعی باشد.
اگر X مجموعهی مرجعی باشد که هر عضو آن را با x نمایش دهیم مجموعه فازی A در X به‌صورت زوج‌های مرتب زیر بیان می‌شود:
(3-1)
تابع عضویت و یا درجه‌ی عضویت است که مقدار عددی آن، میزان تعلق x به مجموعه‌ی فازی را نشان می‌دهد. برد این تابع، اعداد حقیقی غیر منفی است که در حالت معمولی به صورت فاصله‌ی بسته‌ی [1و0] در نظر گرفته می‌شود. بدیهی است در صورتی‌که برد این تابع تنها اعداد صفر و یک باشد همان مجموعهی قطعی را خواهیم داشت.
در تمامی کاربردهای فازی به تعریف تابع عضویت نیاز داریم. لذا در ذیل به چند نمونه از توابع عضویت معروف اشاره شده است PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVyPklFRUUgUHJlc3M8L3B1Ymxpc2hlcj48dXJscz48L3VybHM+PC9y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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف) تابع عضویت زنگوله‌ای (گوسی): تابع عضویت زنگوله‌ای برای دو حالت پیوسته و گسسته در شکل (3-1) نشان داده شده و معادله‌ی مربوط به حالت پیوسته در رابطهی (3-2) تعریف شده است:
(3-2) μAxi=11=d(xi-c)2که در آن d پهنای زنگوله، عنصری از مجموعه‌ی مرجع و c مرکز محدوده‌ی عدد فازی است. برای حالت گسسته فرمول خاصی وجود ندارد و تنها پس از رسم نقاط مربوط به عدد فازی، شکلی مشابه با قسمت ب در شکل 3-1، به دست می‌آید.
الف) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت پیوسته
ب) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت گسسته

c
d
x

c
x
1
1

شکل 3-1 تابع عضویت زنگوله ایب) تابع عضویت مثلثی: تابع عضویت عدد مثلثی (شکل 3-2) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-3) μAx=0 if c-x<b21-2c-xb if c-x>b2a
c
b
x

1

شکل 3-2 تابع عضویت مثلثیج) تابع عضویت ذوزنقه‌ای: تابع عضویت عدد ذوزنقه ای (شکل 3-3) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-4) μAx=x-a1b1-a1 a1≤x≤b11 b1≤x≤b2 x-a2b2-a2 a1≤x≤b10 else

x
1

شکل 3-3 تابع عضویت ذوزنقه ایدر این قسمت عملیات اساسی بر روی چند مجموعه فازی را بیان میکنیم PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف-مکمل: مکمل مجموعه‌ی فازی A مجموعه‌ی فازی است و تابع عضویت آن بدین شکل تعریف می‌شود.
(3-5) μAx=1-μA(x)ب- اجتماع: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اجتماع دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-6)
ج- اشتراک: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اشتراک دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-7)
به دلیل نوع اظهار نظری که خبرگان امنیت در هنگام جمع آوری اطلاعات مورد نیاز داشتند و به سبب سهولت در جمع آوری اطلاعات مورد نظر، محاسبات ریاضی به کار رفته در طراحی سامانهی خبره تشخیص دامگستری، با استفاده از اعداد ذوزنقه ای صورت گرفته است. لذا در ادامه به تشریح چگونگی عملیات محاسباتی اعداد ذوزنقهای پرداخته شده است (فسنقری، 1385؛ PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA تشنه لب و همکاران، 1389).
اگر A و B دو عدد فازی ذوزنقهای به شکل زیر باشند:
(3-8) A1=a11,b11,b21,a21 , A2=(a12,b12,b22,a22)آنگاه داریم:
الف- جمع اعداد فازی:
(3-9) A1+A2=(a11+a12,b11+b12,b21+b22,a21+a22)ب- ضرب عدد حقیقی در عدد ذوزنقه ای: حاصلضرب عدد ذوزنقه ای A در عدد حقیقی r نیز عددی ذوزنقه ای است.
(3-10) rA=(ra1,rb1,rb2,ra2) ج- تقسیم عدد ذوزنقه ای بر عددی حقیقی: این عملیات به صورت ضرب A در تعریف می‌شود، مشروط بر آنکه باشد.
(3-11) Ar=(a1r, b1r,b2r,a2r)3-3- سامانهی فازیسامانه، مجموعهای از اجزا است که برای رسیدن به هدف معیّنی گرد هم جمع آمده اند؛ به‌طوری‌که باگرفتن ورودی و انجام پردازش بر روی آن، خروجی مشخصی را تحویل می‌دهد (Wasson, 2006).
سامانه‌های فازی، سامانه‌هایی «دانش-بنیاد» یا «قاعده-بنیاد» هستند. قلب هر سامانهی فازی پایگاه قواعدِ آن است که از قواعد «اگر-آنگاه» فازی تشکیل شده استPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389، ص113). قاعدهی اگر-آنگاه فازی، عبارتی متشکل از دو بخش «اگر» و «آنگاه» است که در آنها مقدار متغیر فازی با استفاده از توابعِ عضویت مشخص شده‌اند. به‌عنوان مثال می‌توان قاعده فازی ذیل را مطرح کرد:
« اگر سرعت خودرو بالا است، آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید. »
که کلمات بالا و کم توسط توابعِ عضویت نشان داده شده در شکل 3-4، مشخص شده‌اند.
45
55
65
1
سرعت (متر/ثانیه)
تابعِ عضویت "بالا"
1
نیروی پدال
تابعِ عضویت "کم"
4
7
10
الف- تابعِ عضویت واژه بالا
الف- تابعِ عضویت واژه کم

شکل 3-4 تابع عضویت برای واژه "بالا" و "کم" در مثال اتومبیلحداکثر تعداد قواعد فازی در پایگاه قواعد فازی برای سامانهای که از دو ورودی تشکیل شده است و مقادیر آنها به‌صورت واژگان زبانی بیان می‌شود برابر m×n (حاصل‌ضرب تعداد واژگان زبانی ورودی) است که برای به دست آوردن l خروجیِ متفاوت (l<m×n) به‌عنوان نتیجه یا خروجی سامانه، مورد استفاده قرار می‌گیرند. قواعد این سامانه را می‌توان در جدولی مانند جدول 3-1، جمع آوری کرده و به عنوان پایگاه قواعد سامانه استفاده کرد. در این جدول فرض بر آن بوده است که در تعیین قواعد، متغیر اول یا A از n واژه‌ی زبانی و B نیز از m واژه‌ی زبانی تشکیل یافته اند.
مشابه شکل 3-5، با قرار دادن یک فازی‌ساز در ابتدای ورود متغیرها برای تبدیلشان به مجموعه‌های فازی و استفاده از وافازی‌ساز در انتهای خروجی سامانه برای تبدیل مجموعه‌های فازی به متغیر‌هایی با مقادیرِ حقیقی، می‌توان سامانهی فازی با فازی‌ساز و وافازی‌ساز را ایجاد کرد (Filev and Yager,1993).

user8329

1-2-2-پروتواسکولکس17
1-2-3-روش درمان و تشخیص کیست هیداتید در انسان17
1-2-4-روش جراحی کیست هیداتید کبدی18
1-3- اهداف24
1-3-1- اهداف کلی 24
1-3-2- اهداف ویژه 24
1-3-3- اهداف کاربردی 24
1-4- سئوالات طرح 25
1-5- فرضیات طرح 25
1-6- تعریف واژه‌ها 25
فصل دوم : بررسی متون
2-1- مروری بر مطالعات انجام شده 26
فصل سوم : مواد و روش کار
3-1- نوع مطالعه و جامعه مورد آزمون 28
3-2- حجم نمونه 28
3-3- روش نمونه‌گیری 28
3-4- زمان و مکان مطالعه 28
3-5- روش کار 28
3-6- روش آماری و تجزیه و تحلیل اطلاعات 29
3-7- جدول متغیرها 30
3-8- ملاحظات اخلاقی 30
فصل چهارم : یافته‌ها
4-1- نتایج 31
فصل پنجم : بحث و نتیجه‌گیری
5-1- بحث و نتیجه‌گیری 33
5-2- پیشنهادات 33
منابع

1-1 بیان مسئله
بیماری کیست هیداتید از بیماری های مشترک انسان و حیوان است که در اثر اکینوکوکوس گرانولوزیس ایجاد می شود.(1) این بیماری در مناطقی که حیواناتی مثل گوسفند و سگ سانان بیشتر باشند نظیر ایران –ترکیه – کشورهای مدیترانه ای و خاورمیانه – آمریکای جنوبی و نیوزیلند و استرالیا بیشتر دیده می شود (2). بیشترین بروز ان در اورگوئه 32 مورد در 100000 مورد در سال آرژانتین 21 مورد در 100000 مورد در سال می باشد(3).ایران نیز یکی از مهمترین کانون های کیست هیداتید می باشد (4).میزان بروز ان در سال 1991 در ایران 67. در 100000 نفر گزارش شده است که بیشترین موارد ان در خراسان – اصفهان وفارس به ترتیب 106 -51 -36 نفر مورد در 100000 مورد گزارش شده است (5).در چرخه طبیعی سگ سانان میزبان اصلی و گوسفند – شتر و بز میزبان واسط هستند (6).این بیماری آلودگی بافتی است که توسط مرحله لاروی انگل اکینوکوکوس گرانولوزیس ایجاد می شود(7).حداقل 7ژنوتیپ از 9 ژنوتیپ این انگل در انسان بیماری ایجاد می کنند که در ایران بیشترین موارد انسانی از زنجیره گوسفندی ان پدید می اید.کیست های کبدی(70%) و کیست های ریوی (20%) شایعترین محل بیماری هستند(8).بیشتر بیماران با کیست هیداتید کبد هیچ علامتی ندارند و ممکن است در طی یک برسی به طور تصادفی کشف شوند و یا فقط با بزرگی کبد مشخص شوند. کیست های بزرگ ممکن است دردناک شوند ولی علایم کیست هیداتید معمولا نتیجه عوارض مختلفی است که ممکن است برای ان پیش بیاید. کیست هیداتید ممکن است به داخل مجاری صفراوی پاره شود و منجر به کلانژیت گردد و یا ممکن است در مواردی که زیر کپسول کبدی قرار گرفته استبه داخل حفره پریتوئن پاره شده و منجر به شوک آنافیلاکتیک گرددو در مواردی نیز دچار عفونت گشته و علایم آبسه کبدی علایم بارز آن باشد.جراحی درمان اصلی و تنها راه از بین بردن کامل کیست ها است اما ممکن است عوارض جنبی و خطرناکی مثل مرگ یا عود کیست پس از عمل در پی داشته باشد(9). از آنجا که مطالعات تجربی و مشاهدات عینی متعدد نشان داده که امکان کاشت مستقیم پرونواسکولکس های این انگل به دنبال فشار ، ضربه یا پارگی کیست در حین جراحی وجود دارد (10 و 11)بررسی مدت زمان لازم برای کاشت مجدد انگل (لانه گزینی implantation) می تواند باعث تکمیل دانش انسان در خصوص مراحل تکاملی این انگل شود و شاید بتواند به عنوان یک تحقیق بنیادی در پیشبرد کنترل و درمان این بیماری موثر واقع شود .لذا ما در این مطالعه بر ان شدیم تا مدت زمان لانه گزینی( implantation)مجدد پروتواسکولکس ها پس از پارگی کیست را ارزیابی کنیم 1-2 کلیات
1-2-1 کیست هیداتید
کیست هیداتید (Hydatid cyst disease) یک بیماری انگلیمشترک انسان و حیواناست. عامل این بیماری کرمکوچک پهن و بندبندی است به نام اکی نوکوکوس گرانولوزوس (Echinococcus granulosus) از خانواده سستودهاکه طول آن ۵ –۳ میلی متر می‌باشد و به سختی با چشم دیده می‌شود . میزبان اصلی این کرمها سگ سانان هستند و کرم در روده باریکسگهای آلوده زندگی می‌کند . بدن این کرمها سه بند دارد و در آخرین بند، هزاران تخم آلوده کننده وجود دارد که بعد از پاره شدن این بند تخمها آزاد می‌گردند . سگ سانانآلوده از طریق مدفوع خود، تخم این کرمها را در مزارع، مراتع و سبزیکاریها پراکنده نموده، باعث آلودگی محیط می‌شوند . چنانچه این تخمها توسط یک میزبان واسط تصادفی مانندگاو، گوسفند، بز، شترو یا انسان همراه با علوفه و یاسبزی‌های خام نشسته خورده شوند جنینی که در این تخمها وجود دارد در روده آزاد شده و در بافت مخاطی روده نفوذ می‌کنند و خود را توسط گردش خون به کبد، ریه، مغز، کلیه، استخوانها و سایر بافتها می‌رساند و در آنجا کیسه‌هایی به اندازه یک توپ کوچک وگاهی بزرگ تشکیل می‌دهد. این کیسه‌ها دارای دیواره‌ای سفید و سفت بوده و داخل آن مایعی بی رنگ وجود دارد . به این کیسه‌ها کیست هیداتید می‌گویند(30)
بیماریزایی
شایعترین محل کیست هیداتید در کبد(۷۰٪)و ریه(۳۰-۲۰٪) می‌باشد . درصورت سوراخ شدن کیست (مثلا هنگام جراحی)، مایع حاوی نوزاد کرم (پروتواسکولکس) بافشار به اطراف می‌پاشد و هریک از این نوزادها می‌توانند با کاشت مستقیم یاازراه خوندر سایر قسمتهای بدن مجدداً کیست ایجاد کنند .
انسان معمولاً در اثر خوردن سبزیجات و آب آلوده به مدفوع سگ مبتلا و یا در اثر تماس مستقیم با سگ یا احشاء آلوده گوسفند و...به این بیماری مبتلا می‌شود.شیوع کیست هیداتید در ایران نیز مانند بسیاری از کشورهای خاورمیانهزیاد میباشد و این بیماری در بیشتر نقاط دارای دامپروریاندمیکاست. این پرازیتکه باعث کیست هیداتید می گردد بنامTeania Echinococusنیز یاد میگردد.این پرازیت درسال1695 توسط Hartman کشف گردید. واقعات ان درتمام دنیا دیده شده وبشتر در ممالک که تربیه مواشی وگوسفند رواج دارد دیده می شود ویک ارتباط بین انسان ,گوسفند وشک در این پرازیت دیده میشود .(23)
مورفولوژی
کرم کامل آن کوچک٬باطول 3-6میلی‌متربودهوازسهقسمتاصلیتشکیلشدهاست:
سر: دارای چهار عدد چوشگ بوده ویک Rostellum همراه با دو عددچنگگ خارمانند نیز قابل دید است .
عنق کوتاه وضخیم میباشد .
بندها: که مشتمل از سه بند میباشد بند اولی پخته نبوده ,بند دومی پخته ویندسومی حاوی Gravid میباشد.
دوران حیات = کرم دوران حیات را در دو میزبان سپری
. 1- میزبان قطعی : که عبارت ازسگ ,گرگ, روبا وشغال که کرک کاهل درا معای رقیقه این حیوانات زیست مینمایند ومقدار زیاد تخم ها توسط مواد غایطه این حیوانات به خارج اطراح می گردد.سگ از جمله میزبان قطعی اصلی دراین پرازیت به شمار میرود.
2- میزبان بینابینی عبارت از گوسفند,خوگ,اسپ ,بز وانسان میباشد که مرحله لاروای پرازیت دراین میزبان ها سپری شده وباعث بوجود اوردن کیست هیداتید می گردد گوسفند از جمله میزبان بینابینی اصلی دراین پرازیت به شمار میرود.
علائم بالینی
کیست هیداتید بسیاری اوقات علامت بالینی ندارد ولی در صورت علامتدار شدن علایم بیماری بستگی به محل استقرار کیست در بدن دارد (فشار بر اندامها). مثلا در کبدبه صورت سوء هاضمه، درد و لمس توده در RUQ تظاهر می‌کند. تظاهرات دیگر آن انسداد مجاری صفراوی، یرقانو عفونت ثانویه می‌باشد . در ریه‌ها، علایم درگیری سیستم تنفسی مانند سرفه، تنگی نفس، خلط، هموپتزی، درد سینه و تباست . در صورتی که کیست در طحالرشد نماید علایمی نشان نداده ولی ممکن است دراثر ضربه‌ای کوچک یا تصادف پاره شود که شوک و مرگ فوری بیمار را به دنبال دارد . در صورت رشد کیست در مغز علایمی شبیه تومور مغزیدیده می‌شود.کیست جگر ممکن است برای 10-20 سال ویابشتر از ان بدون تظاهر باقی بماند الی زمانیکه جسامت ان یزرگ وبه اسانی قابل جس باشد ویااینکه باعث پندیده گی بطن گردد ویا از باعث تمزق ان اعراض بوجود اید .اعراض ان شامل درد ناحیه Right upper quadrant دلبذی ,استفراغ,می باشد واز باعث تولید فشا انسدادی مترافق باCholangitisباکتریل ثانوی سیروز وفرط فشار ورید باب دیده میشود
تشخیص و درمان
تصویربرداری(با اشعه یا سونو و اسکن) و تستهای سرولوژیمانند تست پوستی کازونی Casoni test در تشخیص کمک کننده هستند .
درمان این بیماری با عمل جراحی برداشتن کیست ها و یا داروهایی مانند مترونیدازولو آلبندازول امکان پذیر است. Praziquantil به مقدار 120-210mg/kg.w برای 5-6روز تجویز میگردد. وقایه یا پیشگیری: پیشگیری از ابتلای سگ سگ بوسیله تداوم مصرف داروهای ضد کرم توسط سگ ها در مناطق اندیمیک . شستن دستها قبل از خوردن غذا ویعد ازتماس با سگها و احشای داخلی حیواناتی نظیر گوسفند. پرهیز از مصرف احشای داخلی فاقد مهر تاییدیه بهداشت.(20)
چرخه انتقال بیماری
1-  ذبحغیربهداشتی دام ، بیرون انداختن امعاء و احشاء آلوده به کیست و قرار گرفتن این اندامها در دسترس سگ و سگ سانان
2-  خوردنکیستهایحاویجنینتوسط سگ و تبدیل آنها به کرمهای پهن نواری شکل در روده سگ
3-   رشد کرمها (تنیا اکینوکوک) در روده سگ و دفع تخمها متعدد توسط مدفوع سگ در محیط.(15)
4_   خوردنعلوفهوآبآلودهبهتخمهایدفعشدهسگتوسطدامها(گوسفند،گاو،شتر…)
5- تبدیلتخمهابهجنینهایمختلفوتبدیلجنینهابهکیستهیداتیکدراندامهای مختلف دام
مجدداً با ذبح غیر بهداشتی دام و بیرون انداختن امعاء و احشاء آلوده به کیست و قرار گرفتن این اندامها در دسترس چرخه انتقال بیماری تکرار می گردد.
سیر تکامل عامل بیماری کیست هیداتیک
 
    1.     میزبان نهایی : میزبانی است که انگل دوران بلوغ یا مرحله تکثیر جنسی خود را در بدن آن موجود می گذراند.
   2.     میزبان واسط : میزبانی است که انگل دوران قبل از بلوغ جنسی خود را در بدن آن موجود می گذراند0
راههای انتقال بیماری به انسان
1- تماسنزدیکومستقیمباسگهایآلوده .
2- تماسمستقیمبامدفوعسگهایآلوده .
3- مصرفآب،غذاوسبزیجاتآلودهشدهبهمدفوعسگ
دوره کمون بیماری: دوره کمون ممکن است بین 5تا20 سال طول می کشدو بر حسب محل، نوع و شدت ضایعات علائم بالینی فرق می کند.
علائم بیماری در انسان
بیماری در سگ هیچ علامت مشخصه ای معمولاً ندارد .علائم کیست در انسان بستگی به اندازه و محل جایگزینی آن دارد ( حدود 90% کیستهادر ریه و کبد تشکیل می شود.) اگر بافت اطراف کیست نرم با شد کیست می تواند بزرگ و حتی به اندازه یک توپ فوتبال نیز برسد.
کیست تشکیل شده در استخوان معمولاً کوچک ومایع داخلی آن کم می باشد و عمدتاً حفره میانی استخوان را مورد تهاجم قرار داده و باعث فرسودگی و شکستگی استخوان می گردد.
در کیست های کبدی علائمی مثل بزرگی کبد ، قولنج کبدی و زردی دیده می شود.
در کیست های ریه علائم مختلفی از جمله سرفه ، تنگی نفس ، دردهای قفسه سینه و خلط خونی دیده می شود.
کیست در مغز موجب اختلالات عصبی تاری دید ، لرزش و صرع می گردد.
کیست در کلیه با سوزش ادرار و وجود خون در ادرار خودنمایی می کند.
کیست قلبی ممکن است باعث تپش قلب ، تنگی نفس، اختلال عمل قلب گردد.
در پاره ای از موارد به علت ضربه ممکن است کیست پاره شده و محتویات آن وارد خون شده و شوک ایجاد کند که خود موجب سقوط سریع فشار خون و مرگ بیمار می گردد.(14)
 
 
درمان بیماری در سگ
در صورت آلودگی سگ به راحتی با دادن داروی ضد انگل درمان می شود. توصیه می شود مرتباً زیر نظر دامپزشکی هر چند ماه یک بار از داروی ضد انگل برای حیوانات استفاده شود.بنابراین کسانی که دارای سگ خانگی و گله می باشند، بایستی این موضوع را مدنظر داشته باشند.(12)
 
پیشگیری و کنترل
بیماری کیست هیداتیک انتشار جهانی دارد و بطور کلی در مناطقی که شغل دامپروری رونق دارد وتماس نزدیکی بین گاو، گوسفند، انسان و سگ زیاد می باشد، از شیوع بیشتری برخوردار است(27). بنابراین در کنترل بیماری باید موارد زیر را مد نظر قرار داد:
    1.     آموزش بهداشت :آگاه نمودن مردم در زمینه استفاده از سبزیجات به نحوی که سبزی باید کاملاً با مواد ضدعفونی کننده شسته و بعد مصرف گردد.
   2.     کسانی که دارای سگ خانگی و گله هستند، می بایست تماس محدودی با آنها داشته باشند.(زیرا موی بدن آنها ممکن است به تخم انگل آلوده باشد.)نگهداری این حیوانات باید تحت نظر دامپزشک با معاینه دوره ای مرتب و استفاده از داروهای ضد انگل همراه باشد و از لمس کردن آنها نیز خودداری گردد.
   3.    از کشتار حیوانات(گاو، گوسفند و بز ) در خارج از کشتارگاه اکیداً خودداری شود و این کار باید در کشتارگاههای بهداشتی صورت پذیرد.ضمناً مردم در این خصوص همکاری لازم را باید معمول دارند و از خرید گوشت و فراورده های دامی که معاینه نشده و مهربهداشتی ندارند خودداری کنند.
    4.     بازرسی لاشه و اندام ها در موقع کشتار، ضبط و معدوم نمودن اندام های آلوده به کیست به نحوی که اندام آلوده از دسترس سگ دور نگه داشته شده و حتماً سوزانده و یا دفن بهداشتی گردند.
   5.    مبارزه با سگ های ولگرد شامل معدوم نمودن آنها از طرق مختلف و همچنین جمع آوری و دفن صحیح زباله نقش مهمی در کاهش جمعیت سگ ها و مبارزه با این بیماری و سایر بیماری هایی که از طریق سگ به انسان منتقل می شود را خواهد داشت.
      6.        آموزس به مردم در مورد اهمیت شستشوی دستها با آب و صابون (10)

(28)

1-2-2 پروتواسکولکس
فرم in vaginatedکه قسمت سر و گردن به داخل بدن فرو رفته است .
همراه با بزرگ شدن کپسول های زایا ( brood capsule ) جوانه های بیضی شکل کوچکی به نام پروتواسکولکس از سطح داخلی کپسول ایجاد شده که پس از پاره شدن کپسول ها، پروتواسکولکس ها به داخل مایع هیداتید می ریزند . که در این حالت به مجموعه پروتواسکولس هاو کپسول جوانه ای شن هیداتید ( hydatid sand ) می گویند(26).

1-2-3 روش های درمان کیست هیداتید در انسان
روشهایرادیولوژیککهمهمترینآنهاسونوگرافیوسیتیاسکنمیباشدنهتنهادرتشخیصضایعاتکمککنندههستندبلکهازآنهابرایطبقهبندیانواعکیستهیداتیداستفادهمیشود
تحولدرروشهایدرمانیکیستهیداتیددرآنکیستهیداتیدبهپنجتیپتقسیمشد ( 8). بعدهاتوسطگروهاطلاعرسانیسازمانبهداشتجهانی 1 بالحاظکردنسایزکیستاینتقسیمبندیارتقایافتهوبهعنوانطبقهبندیاستانداردکیستهیداتیدبرایتمامدنیاعرضهشد ( 9). برایارزیابیکارامدیانواعدرمانوپیگیریسرنوشتکیستنیزسونوگرافینقشمهمیدارد . تاچندسالاخیرروشجراحیبهعنوانتنهادرماناستانداردکیستهیداتیدمعرفیمیشد .جراحیاینبیماریازطریقلاپاروسکوپیویاعملبازبه
صورترادیکالویامحافظهکارانهبهشکلبرداشتنکیستیابرداشتنقسمتیازعضومیباشدکهمتأسفانهدارایدرصدقابلملاحظهایعوارض(66-14درصد)ونیزدربعضیمنابعمرگومیرحدود8-7 درصدذکرشدهاست.ازسویدیگرهزینهبالاوبستریطولانیمدتازدیگرمحدودیتهایاینروشاست.(25)
کاربرددرمانهایداروییبهتنهاییازجملهاخیراً - مبندازولیاآلبندازولموردبحثفرواناست.
استفادهازدرمانهایپرکوتانهمیتواندجایگزینیمناسببرایجراحیباشد.
1-2-4روش جراحی کیست هیداتید کبدی :
مراحل جراحی :
1-انسیزیون : این عمل بطور معمول انسیزیون ساب کوستال راست است. در مورد کیست های خیلی بزرگ میتوان انسیزیون مرسدس را بکار برد

2-پس از باز کردن جدار شکم از رتراکتور روچارد میتوان استفاده کرد،تا دید واضحی از کبد بدست آید
3-در قدم بعدی متحرک سازی با برش لیگامان فالسی فرم از سمت راست دیافراگم شروع میشود.برای بهتر شدن دید وعدم آسیب دیافراگم وکبد لیگامان را بین انگشت سبابه و سوم قرار داده و روی انرا با کوتر جدا میکنیم.در صورتی که پس از قطع لیگامان فالسی فرم همچنان دید کافی بدست نیاید میتوان در صورت نیاز و برحسب محل کیست هیداتید لیگامان تری انگولار (مثلثی) را جدا کرد.

4-متحرک سازی کبد باید طوری باشد که کیست در وسط فیلد جراحی قرار بگیرد.سپس باید اطراف کیست با لنگ گاز پوشش داده شود، سپس با نیدل مخصوص ،آسپیراسیون کیست بصورت استریل انجام شود و محتویات جهت آزمایشگاه باکتریولوژی ارسال میشود و در صورت مسجل بودن تشخیص از مایع اسکلوسیدال مثل سالین هایپتر تونیک و یا نیترات نقره استفاده میشود.

5- برش برروی کیست انجام میشود طوری که ماریژین مناسب با بافت کبد داشته باشد.سپس محتویات باقیمانده کیست آسپیره میشود و محتویات کیست خارج میگردد. باید مراقب بود که محتویات کیست با حفره پریتون تماس پیدا نکند.

6-پس از برداشتن سقف کیست باید لایه ژرمینال کیست برداشته شود. در صورتی که برداشت کامل لایه ژرمینال مقدور نبود ،باید به دقت کیست را باز کرد وتمامی قسمت های باقیمانده را جدا کرد.
7-پس از برداشتن کیست باید به دقت هموستاز عروق خونریزی دهنده و مجاری صفراوی انجام شود ،که این کار با سوچور جداگانه با نخ غیرقابل جذب انجام میشود.جراح باید در مورد مجاری صفراوی زمان کافی بدهد تا مجاری فرعی خود را نشان دهند.

8-سپس حفره باقیمانده کیست را میتوان با امنتوم پوشاند. جهت این کار یک فلپ از امنتوم بزرگ آزاد سازی میشود و در حفره کیست گذاشته میشود و لبه های آن با لبه های کیست با سوچور جداگانه فیکس میشود.ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>schumpelik</Author><Year>2009</Year><RecNum>10</RecNum><DisplayText>(1)</DisplayText><record><rec-number>10</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="ettp95sfddpfesea0dbxfat2xxdswzxse5tw">10</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>volker schumpelik</author></authors></contributors><titles><title>hydatid cyst</title></titles><volume>1</volume><num-vols>1</num-vols><section>231-238</section><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>(1)

1-3 اهداف:
1-3-1 اهداف اصلی :
تعیین زمان لانه گزینی پروتواسکولکس های کیست هیداتید پرفوره در حفره شکمیدر رت
1-3-2 اهداف ویژه:
بررسی لانه گزینی و استقرار پروتواسکولکس های این انگل در حفره شکمی بعد از 1 ساعت در رت
بررسی لانه گزینی و استقرار پروتواسکولکس های این انگل در حفره شکمی بعد از 24 ساعت در رت
بررسی لانه گزینی و استقرار پروتواسکولکس های این انگل در حفره شکمی بعد از 48 ساعت در رت
بررسی لانه گزینی و استقرار پروتواسکولکس های این انگل در حفره شکمی بعد از 72 ساعت در رت
مقایسه طول مدت لانه گزینی و استقرار پروتواسکولکس های کیست هیداتید در رت
1-3-3 اهداف کاربردی
استفاده از نتایج این تحقیق در تعیین بهترین زمان شروع درمان های پیشگیری کننده پس از پرفوراسیون کیست ها
به دست اوردن یک آلگوریتم شروع درمان بیماران مبتلا به کیست هیداتید پرفوره با توجه به زمان طلایی لانه گزینی کیست هیداتید
1-3-4 سوالات طرح:
آیا 1 ساعت پس از پارگی کیست هیداتید در حفره ی شکم لانه گزینی پروتواسکولکس اتفاق می افتد؟
آیا 24 ساعت پس از پارگی کیست هیداتید در حفره ی شکم لانه گزینی پروتواسکولکس اتفاق می افتد؟
آیا 48 ساعت پس از پارگی کیست هیداتید در حفره ی شکم لانه گزینی پروتواسکولکس اتفاق می افتد؟
آیا 72 ساعت پس از پارگی کیست هیداتید در حفره ی شکم لانه گزینی پروتواسکولکس اتفاق می افتد؟
1-3-5 فرضیات طرح:
در طی انجام این طرح و پس از آنالیز نتایج بدست آمده میتوان زمان لانه گزینی پروتواسکولکس ها را تخمین زده و از روند درمان بیماران اطمینان حاصل کرد.
1-3-6 تعریف واژگان:
کلانژیت : التهاب مجاری صفراوی
implantation: لانه گزینی
بررسی متون:
در جستجو با کلید واژگان کیست هیداتید (hydatid cyst) و لانه گزینی (implantation ) و رت (Rat)در منابعاطلاعاتیمختلفهمچونسایتهای Pub Med و Med Line ومجلاتانجامشدهپروژه - ریسرچایکهبهطورخاص برروی تعیین زمان لانه گزینی پروتواسکولکس های کیست هیداتید پرفوره در حفره شکمیدر رت انجام گرفته باشد یافت نشد،اماچندینپروژه - ریسرچباعناویننزدیکبهموضوعطرحیافتشدکهبهبررسیآنهامیپردازیم :
قره داغی و همکاران در تبریز در سال 2011 اثر تریکلابندازول و لوامیزول را در روی کیست هیداتیدی که به صورت تجربی در رت ایجاد شده بود مورد مطالعه قرار دادند. در این بررسی 2 ماه بعد از آلوده نمودن رت ها با 2000 عدد پروتواسکولکس انگل درمان خوراکی رت با این دو دارو انجام شد و 6 ماه پس از آلودگی رت ها کشته شده و تعدادکیست تشکیل شده در اندام های آن بررسی گردید(12)
سبزواری و همکاران در سال 1378 استقرار و رشد کیست هیداتید ثانویه در حیوانات آزمایشگاهی را مورد بررسی قرار دادند . آنان پروتواسکولکس های کیست هیداتید گوسفندی را به صورت داخل صفاقی به موش سوری ، رت، هامستر و خرگوش تلقیح نموده و در نهایت بهترین حیوان آزمایشگاهی برای مطالعه تجربی کیست هیداتید را ،موش سوری گزارش نمودند(13).
در مطالعه ای که در سال 2011 توسطMejri N, Müller N, Hemphill A, Gottstein B. تحت عنوان عفونت اکینوکوکوس مولتی لوکاریس در رت و تغیرات سطوح CD4+ and CD8+ regulatory T cell development. در پریتوان ،مشخص شد که سطوح CD4 و CD8 در موش ها به دنبال عفونت افزایش میابد،همچنین میزان 4IL نیز در این موارد افزایش پیدا میکردPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWpyaTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMTE8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITEPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5NZWpyaTwvQXV0aG9yPjxZZWFyPjIwMTE8L1llYXI+PFJl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ADDIN EN.CITE.DATA(2)
در مطالعه ی رفیعی عبداله*,کریگ فیلیپ تحت عنوان بررسی رشد کیست هیداتید اکینوکوکوس گرانولوزوس در حیوانات آزمایشگاهی در سال 1382 انجام شد مشخص شد که بر اساس نتایج این مطالعه موش BALB/c و ژربیل حیوانات آزمایشگاهی مناسبی جهت تشکیل کیست هیداتید تجربی می باشند. از نظر تشکیل تعداد زیادتر کیست، موش حیوان مناسبتری است. در مقابل ژربیل حیوانمناسبتری جهت تشکیل کیستهای بزرگتر از نظر اندازه و کیست هیداتید ثانویه بارورمی باشدADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>A.rafiee</Author><Year>1382</Year><RecNum>9</RecNum><DisplayText>(3)</DisplayText><record><rec-number>9</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="ettp95sfddpfesea0dbxfat2xxdswzxse5tw">9</key></foreign-keys><ref-type name="Journal Article">17</ref-type><contributors><authors><author>A.rafiee</author></authors></contributors><titles><title>evaluation of growth hydatic cyst in labs animal</title><secondary-title>tehran university </secondary-title></titles><periodical><full-title>tehran university</full-title></periodical><pages>20</pages><volume>58</volume><dates><year>1382</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>(3)
 
 
3-1 نوع مطالعه و جامعه ی مورد آزمون
30 رت نر نژاد spague . dawley با سن 10-12 هفته با وزن 250-300 گرم که با مایع هیداتید کیست های انسانی آلوده شده اند.
3-2 حجم نمونه:
با توجه به مطالعه انجام گرفته در این زمینه (مشابه) 5 گروه و برای هر گروه حداقل 6 نمونه مورد نیاز است و در مجوع حداقل 30 مورد موش مورد نیاز است.
3-3 روش و تکنیک کار:
در ابتدا حدود 2 سی سی مایع کیست هیداتید انسانی که از کیست های جراحی شده شکمی بدست آمده بود ،به درون حفره پریتون موش ها تزریق شد.لازم به ذکر است مایع کیست هیداتید انسانی بلافاصله از اتاق عمل استخراج شده بود و به تمامی گروه های 5 گانه تزریق شد.
سپس گروه ها به ترتیب مورد جراحی قرار گرفتند ،ابتدا موش ها به درون محفظه بزرگی انتقال یافتند و یک گاز آغشته به اتر به درون محفظه انداخته شد و درب آن بسته شد،که بعد از 5 دقیقه تمامی موش ها بیهوش شدند.سپس برای اطمینان از بی درد بودن جراحی و حفظ و رعایت اصول اخلاق تحقیق و پزشکی 5/0 سی سی کتامین با سرنگ انسولین در عضله ی موش ها تزریق شد.سپس موش ها برروی میز جراحی ثابت شدند و با تیغ بیستوری شماره 15 شکم موش ها به صورت طولی و میدلاین باز شد و سپس جستجو به صورت Grossly در حفره پریتون انجام شد،در صورت مشاهده ی یک نقطه مشکوک از آن بیوپسی تهیه میشد و در غیر اینصورت 3 نمونه از نقاطی مثل کبد ،امنتوم و روده ها برداشته میشد و در ظرف پلاستیکی نمونه که با فرمالین پرشده بود قرار داده شد.ظرف ها به صورت موش شماره یک،دو ، سه .... نشان دار شدند و بر روی هر ظرف محل بیوپسی ثبت شد.
پس از برداشته نمونه ها مقدار 1 سی سی الکل طبی در قلب موش ها تزریق شد تا از مرگ حیوان اطمینان حاصل شود.
نمونه ها نیز بلافاصله به آزمایشگاه پاتوبیلوژی طرف قرار داد ارسال شدند
لازم به ذکر است که این مطالعه در 5 گروه حاوی 6 موش که در ساعت اول ،24 ،48 ، 72 و هفته ی اول ،بعد از ترریق مورد آزمایش قرار گرفتند.
3-4 ابزار جمع آوری اطلاعات و مشخصات آن ها:
فرمهای مخصوص ثبت اطلاعات موش ها و نتایج آزمایشات
3-5خطاهای تصادفی و سیستماتیک و روش حل آنها:
Intra observer bias که جهت رفع آن از یک آزمایشگاه و پرسنل ثابت استفاده میشود.
3-6 نحوه تجزیه و تحلیل اطلاعات:
نتایج حاصله با کمک نرم افزار SPSSورژن 21 مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. و با استفاده از آزمونهایt-test و Wilcoxon وMann- Whitney و آنالیز کوواریانس جهت کنترل متغیرهای مخدوش کننده و نیز منحنیROC جهت نشان دادن حساسیت و ویژگی آزمون انداز ه گیریADA مورد انالیز قرار می گیرد
3-7 جدول متغیر ها:
نام متغیر تعریف (کاربردی و علمی) نوع متغیر مقیاس متغیر واحد اندازه گیری متغیر
بر اساس اهداف تحقیق بر اساس نوع متغیر کیفی کمی مستقل وابسته زمینه ای مداخله گر کمی گسسته کمی پیوسته کیفی اسمی رتبه ای فاصله ای نسبتی زمان نفوذ اسکولکس
به جدار دقیقه یا ساعت
محل نفوذ تشکیل کیست مشاهده میکروسکوپی
3-8 ملاحظات اخلاقی
تمام مراحل کار در تحقیق از نحوه نگه داری تا مرحله بیهوشی و تزریق دارو و هم چنین نحوه دفع اجساد حیوانات ازمایش شده بر اساس مبانی کمیته اخلاق حمایت از حیوانات ازمایشگاهی مورد استفاده در امور عملی انجام خواهد شد
4-1 نتایج :
در این مطالع ی 5 گروه شامل هر گروه 6 رت نر حضور داشت که در ساعات 1 ،24 ، 48، 72 و هفته اول بعد از تزریق مایع کیست هیداتید انسانی ارزیابی میشدند .
که پس از ارزیابی ها ی به عمل آماده توسط آزمایشگاه طرف قرار داد طرح برروی نمونه های ارسالی نتایج زیر بدست آمد:
در گروه اول که در ساعت اول بعد از تزریق نمونه گیری شدند هیچ یک از 6 نمونه ی ارسالی پاتولوژی مثبتی نداشتند.
در گروه دوم که در ساعت 24 بعد از تزریق ارزیابی شدند هیچ کدام از 6 نمونه ی ارسالی پاتولوژی مثبت نداشتند.
در گروه سوم که در ساعت 48 بعد از تزریق نمونه گیری شدند ،هیچکدام از 6 نمونه ی ارسالی پاتولوژی مثبتی نداشتند.
در گروه چهارم که در ساعت 72 بعد از تزریق نمونه گیری شدند ،2 نمونه ی مثبت و 4 نمونه منفی گزارش شد.
در گروه پنجم که در هفته ی اول بعد از تزریق نمونه گیری شدند 3 نمونه ی مثبت و 3 نمونه ی منفی گزارش شد.
لازم به ذکر است که در هیچ یک از پنج گروه مورد مطالعه مرگ و میر در حین انجام مطالعه گزارش نشد.

موارد مثبت پاتولوژی موارد منفی پاتولوژی موارد مرگ و میر در حین آنالیز
گروه اول
(ساعت اول ) 0 6 0
گروه دوم
(ساعت 24) 0 6 0
گروه سوم
(ساعت 48) 0 6 0
گروه چهارم
(ساعت 72) 2 4 0
گروه پنجم
(هفته اول) 3 3 0
بحث و نتیجه گیری:
کیست هیداتید بیماری مزمن و مرموزی است که اغلب به صورت تصادفی کشف میشود و افراد از ابتدا به این بیماری اگاهی ندارند.کیست هیداتید ممکن است به داخل مجاری صفراوی پاره شده و ایجاد کلانژیت کند.خطر پاره شدن کیست به داخل حفره پریتون میتوان منجر به کاشته شدن کیست در نقاط مختلف حفره پریتون مثل فضای بین روده ای (inter loop) و یا روی امنتوم یا پریتون جداری و احشایی شود.
یکی از معضلات جراحان در برخورد بالینی عدم اطلاع از لانه گزینی و کاشته شدن اسکولکس ها در حفره پریتون است، زیرا با چشم غیر مسلح نمیتوان کاشته شدن اسکولکس ها را دید و تنها کاری که میتوان در این موارد انجام داد شستشوی حفره پریتون با اسکلوسیدال یا همان ماده ی کشنده ی اسکلوکس ها از قبیل سالین هایپرتونیک یا محلول نیترات نقره و ... است.به جرات میتوان گفت در هیچ مطالعه ای مدت زمانی از کاشته شدن اسکولکس ها از لحظه پاره شدن تا کاشته شدن ذکر نشده است.
در این تحقیق ما بر آن شدیم که با بدست آوردن این زمان حداقل Golden Time یا زمان طلایی اقدام مفید جراحی را در برخورد با موارد کیست پاره شده بدست آوریم، تا بتوانیم با درصد موفقیت بالاتری از عدم کاشته شدن اسکولکس ها اطمینان به عمل آورده و به بیمار این اطمینان را داد که در آینده با احتمال کمتر دچار کیست های متعدد در حفره پریتون خواهد شد.
پس از تحقیق و بررسی در این مورد نتیجه گرفتیم که پس از گذشت 72 ساعت (سه روز) از زمان پاره شدن کیست هیداتید به داخل حفره پریتون ، اسکولکس ها شروع به لانه گزینی و کاشته شدن در نقاط مختلف حفره پریتون خواهند کرد و با توجه به این که اغلب بیماران لحظه پاره شدن کیست را چه به صورت خودبخودی و چه به صورت تروماتیک به یاد می آورند محاسبه این زمان آسان خواهد بود و در صورتی که قبل از 72 ساعت تحت جراحی قرار بگیرد و حفره پریتون با اسکلوسیدال مناسب شستشو شود وعمل قطعی کیست نیز نظیر امنتوپلاستی انجام شود. میتوان با در صد بالایی به بیماران اطمینان را داد که در آینده ریسک ابتلا به کیست های متعدد داخل پریتون کمتر خواهد شد.
Refrences:
1. S. Durif, Z. Marinkovic, FebvreC ,et al .Abdomen aigu
chirurgical .un mode de révélation rare de kystehydatique
hépatique. 12(11):1617-9. 2005
2. Lagardere B, Chevallier B, Cheriet R. Kystehydatique de
l’enfant. Editions techniques. Encycl. Méd. Chir. (Paris-
France), Pédiatrie,4–350–B–10, 1995
3. Beyrouti MI, Beyrouti R, Abbes I, et al. Acute rupture of
hydatid cysts in the peritoneum. 17 cases.PresseMed .
33:378–384, 2004
4. Gunay K, Taviloglu K, Berber E, et al. Traumatic rupture
ofhydatid cysts: a 12-year experience from an endemic
region. J Trauma.46:164–167, 1999
5. DoganayZ,Guven H, Aygun D, et al. Blunt abdominal
trauma with unexpected anaphylactic shock due to rupture
ofhépatichydatid cysts. Emerg Med Grand Rounds; 2: 17-
20; 2002
6. Di Cataldo A, Lanteri R, Caniglia S, et al. A rare
complication of the hepatic hydatid cyst: intraperitoneal
perforation without anaphylaxis. IntSurg; 90:42–44. 2005
7. Gharbi HA, Ben Chehida F, Moussa N et al. Kyste
hydatique du foie. GastroenterolClin Biol.19: 110-18, 1995
8. Awar GN, Matossian RM, Radwan H, et al. Monitored
medicosurgical approach to the treatment of cystic
hydatidosis. Bull OMS Bull World Health Organ. 69:477–82,
1991
9. Dumon H, Gambarelli F, Doumbo O, et al. Étude
expérimentale de l’efficacité des différentes solutions
colécidesutilisées en chirurgiehydatique. Med Mal Inf
.10:540–2, 1986
10. Horton RJ. Chemotherapy of Echinococcus infection in
man with albendazole. Trans R Soc Trop Med Hyg. 83:97–
102, 1989
ADDIN EN.REFLIST
11)Mejri N, Muller N, Hemphill A, Gottstein B. Intraperitoneal Echinococcus multilocularis infection in mice modulates peritoneal CD4+ and CD8+ regulatory T cell development. Parasitology international. 2011;60(1):45-53. Epub 2010/10/23.12)A.rafiee. evaluation of growth hydatic cyst in labs animal. tehran university 1382;58:20.13-Blumgart LH. Surgery of the Liver, Biliary tract and Pancreas vol.2,
4th ed, W.B. Saunders, Philadelphia, 2007.
14-. El Mufti M. In Surgical management of hydatid disease, El Mufti M,
editor, London, Butterworth,1989;27-30.
15. El Mufti M. In Surgical management of hydatid disease, El Mufti M,
editor, London, Butterworth,1989;31-54.
16-Nadeem N, Khan H, Fatimi S, Ahmad MN. Giant multiple
intraabdominalhydatid cysts: case report. J Ayub Med Coll
Abbottabad.2006;18:71-3.
16. Singh RK. A case of disseminated abdominal hydatidosis.J Assoc
Physicians India.2008;56:55.
17. Yadav MK, Mittal P, Rishi JP, Agarwal K. Disseminated abdominal
hydatidosis. J Assoc Physicians India.2007;55:875-6.
18.Vagholkar KR, Nair SA, Rokade N. Bombay Hospital Journal,
2004;46(2); Case Report 13 (http://www.bhj.org/journal/
2004_4602_april/index.htm).
19. Iqbal SA, Jawaid M, Usmani F. Disseminated Intra-Abdominal
Hydatidosis: A Very Rare Presentation. The internet Journal of
Surgery.2007;11(1).
20. Karavias DD, Vagianos CE, Kakkos SK, Panagopoulos CM,
Androulakis JA. Peritoneal Echinococcosis.World J Surg.
1996;20:337-40.
21. Ramji S, Kulshrestha R, Sehgal S, Khandpur SC. Primary peritoneal
echinococcosis. Indian Pediatr.1987;24:258-9.
22. La Torre F, Giacomelli L, Messineti S. Unusual site of hydatidosis:
a case with mesenteric location. Minerva Chir. 1988;43:1615-9.
23. Ionescu A, Trufin R, Jakab A, Jutis T. Primary hydatid cyst of the
greatepiploon with spontaneous rupture: hydatid peritonitis. Rev
ChirOncolRadiol O R L OftalmolStomatolChir. 1985;34:53-6.
24. Wani RA, Malik AA, Chowdri NA, Wani KA, Naqash SH. Primary
extrahepatic abdominal hydatidosis. Int J Surg. 2005;3:125-7.
25. Vuitton DA. Echinococcosis and allergy.Clin Rev Allergy Immunol.
2004;26:93-104.
26. Coltorti EA. Standardisation and evaluation of an enzyme
immunoassay as a screening test for the seroepidemiology of
humanhydatidosis. Am J Trop Med Hyg.1986;35:1000-5.
27. Iacona A, Pini C, Vicari G. Enzyme-linked immunosorbent assay
(Elisa) in the serodiagnosis of hydatid disease.Am J Trop Med
Hyg.1980;29:95-102.
30. Morris DL. Preoperative albendazole therapy for hydatid cysts.Br
J Surg. 1987;74:805-6.

user8293

تشخیص وبگاههای جعلی طراحی شده توسط دامگستران که مانع از سرقت هویت مشتریان و وارد آمدن خسارت مالی به مشتریان و بانکها میشود.
1-5- فرضیهی تحقیقفرضیهی اصلی این پایاننامه به شرح زیر است:
به کمک نظریهی فازی میتوان سامانهای خبره طراحی کرد که حملات دامگستری به وبگاه بانکها را شناسایی کند.
علاوه بر این پرسشهای اصلی پژوهش عبارت است از:
آیا سامانهی خبرهی فازی میتواند فرایند تشخیص وبگاههای دامگستری شده را بهبود بخشد؟
آیا روشهای دادهکاوی فازی میتوانند در استخراج ویژگیها و قواعد مؤثرتر در سامانه‌ی خبره فازی مفید باشند؟
1-6- روش تحقیقاین تحقیق از حیث روش تحقیق، تحقیقی توصیفی-کمّی است که از دو روش تفکر عمیق و مطالعه‌ی پیمایشی بهره برده است. در جمع‌آوری نیز از ابزار مختلف این فن یعنی: مصاحبه، مشاهده، پرسشنامه و بررسی اسناد استفاده شده است. روشگان تحقیق در شکل 1-1 آمده است.
تعریف مسئلهبررسی نظریه فازی، نظریه ژولیده و سامانه خبره فازیروش های حمله به بانک های الکترونیکیبررسی ویژگی های بانکداری الکترونیکیشناسایی عوامل و شاخص های دام گستری در بانکداری الکترونیکیطراحی سامانه خبره فازی برای تشخیص دام گستری و سپس بهبود آن با استفاده از الگوریتم انتخاب ویژگی فازی-ژولیدهاعمال سامانه طراحی شده بر نمونه هایی از حملات دام گستری در وبگاه بانک هااعتبارسنجی نتایج حاصل از سامانه خبره فازی طراحی شده برای تشخیص دام گسترینتیجه گیری و ارائه پیشنهادهای تکمیلی برای تحقیقمطالعات اکتشافی و مقدماتی و کلیات پژوهشمطالعات کتابخانه ایتفکر عمیقمطالعات میدانیتحلیل نتایجفصل اولفصل دوم و سومفصل پنجمفصل پنجمفصل چهارم
شکل STYLEREF 1 s ‏1 SEQ شکل * ARABIC s 1 1 روشگان اجرای پژوهشعلاوه بر این ابزار و روش‌های گرد آوری داده و فنون مورد استفاده برای تحلیل داده‌ها نیز به‌تفکیک مراحل تحقیق در جدول 1-1 آمده است.
جدول STYLEREF 1 s ‏1 SEQ جدول * ARABIC s 1 1 روشها و ابزار مورد استفاده در تحقیق به تفکیک مراحلمرحله هدف خروجی روش و ابزار
مطالعات اکتشافی کلان تبیین کامل مسأله کلیات تحقیق مطالعات کتابخانه‌ای، مصاحبه با خبرگان
مطالعات عمیق و تکمیلی 1. شناخت انواع حملات اینترنتی به ویژه انواع دامگستری
2. شناخت بانکداری الکترونیکی
3. شناخت مجموعههای فازی
4. شناخت سامانهی خبره فازی
5. شناخت مجموعههای ژولیده منابع تحقیق استفاده از تسهیلات اینترنتی و منابع موجود کتابخانه‌ای
بهره گیری از نظریات خبرگان
6. شناخت عوامل و شاخص های مؤثر در تشخیص دام گستری روش شناسی تحقیق کتابخانه‌ای، طراحی پرسشنامه، تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار R و SPSS و اکسل
جمع آوری داده‌ها جمعآوری دادههای مربوط به حدود واژگان فازی هریک از شاخصهای فازی و همینطور داده‌های مربوط به نمونههای واقعی دامگستری ایجاد پایگاه داده مطالعات پیمایشی به کمک پرسشنامه و استفاده از آرشیو حملات دامگستری در وبگاه فیشتنک
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی اولیه طراحی سامانهی خبره فازی اولیه برای تشخیص دامگستری سامانهی خبرهی فازی اولیه برای تشخیص دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی در طراحی سامانهی فازی شناسایی دامگستری با استفاده از نظر خبرگان
استفاده از نرم افزارمتلب
ادامه‌ی جدول 1-1
بهبود سامانهی خبرهی اولیه با استفاده از نظریهی مجموعههای ژولیدهی فازی جمع آوری نمونههای واقعی درگاه پرداخت بانکهای ایرانی و همچنین جمع آوری سایر نمونه‌های دامگستری در بانکهای سراسر جهان برای انجام عملیات کاهش ویژگی مجموعهی ژولیده جهت استخراج اطلاعدهندهترین زیرمجموعه از شاخصهای مؤثر در شناسایی دامگستری در وبگاه بانکهای ایرانی و حذف شاخص‌های زائد دارای افزونگی استخراج مجموعه فروکاست شامل 6 شاخص اصلی و مؤثر از بین 28 شاخص اولیه برای شناسایی دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی استفاده از نرمافزار دادهکاوی Weka
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی ثانویه و بهینه شده طراحی سامانهی خبره فازی-ژولیده برای تشخیص دام‌گستری سامانهی خبره فازی بهینه برای تشخیص دام‌گستری با استفاده از 6 شاخص استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار متلب
اعتبارسنجی سامانهی خبرهی فازی برای تشخیص دامگستری ارزیابی نتایج بدست آمده از پیاده‌سازی سامانهی خبره فازی برای تشخیص دامگستری نتایج ارزیابی شده مقایسه با الگوهای معتبر
1-7- محدودیتهای تحقیقمحدودیت اصلی در این تحقیق دشوار بودن دسترسی به خبرگان در زمینهی دامگستری بود. از آنجا که دامگستری شاخهای کاملاً تخصصی از امنیت اطلاعات در فضای اینترنت است، دسترسی به متخصصانی که در مبحث دامگستری خبره بوده و اطلاعات دقیق داشته باشند کاری دشوار بود.
هدف از ابزار توسعهدادهشده، مدلکردن دقیق فضای عدم قطعیت مسئله به کمک مجموعه‌های فازی بود، از طرفی به علت نبودن چنین درسی در مجموعهی دروس مصوب رشتهی «مهندسی فناوری اطلاعات-تجارت الکترونیکی» در دانشکدهی آموزشهای الکترونیکی دانشگاه شیراز، عدم آشنایی پژوهشگر با «نظریهی مجموعههای فازی» در بدو امر، یکی از محدودیتهای مهم انجام پژوهش بود. لذا پژوهشگر موظف بود پیش از آغاز پژوهش، «منطق فازی» را به صورت کلاسیک فرا بگیرد.
از دیگر محدودیتهای این پژوهش، جمعآوری دادههای فازی بود. جدید بودن موضوع و محدود بودن دسترسی به منابع کتابخانهای کشور به دلیل نبودن منابع علمی مرتبط و عدم درک برخی از خبرگان از موضوع تحقیق، دریافت اطلاعات را با مشکل مواجه میکرد.
همچنین یکی از مهمترین محدودیتهای پژوهش، عدم دسترسی به مثالها و آمار دقیق و واقعی دربارهی دامگستری در بانکهای ایرانی و نیز در دسترس نبودن نمونههای واقعی حملات دامگستری به بانکهای ایرانی بود.
1-8- جنبههای جدید و نوآوری تحقیقدر این پژوهش، ویژگیهای مؤثر در تشخیص حملات دامگستری در وبگاهها و به ویژه بانکداری الکترونیکی ایران معرفی خواهد شد که با استفاده از نظریات خبرگان و روشهای ریاضی و آماری به دست آمده است. نوآوری دیگر این پژوهش طراحی سامانهی خبره برای تشخیص حمله دامگستری با استفاده از ویژگیهای مذکور به صورت کارآمد است.
1-9- نتیجهگیریدر این فصل ابتدا موضوع پیشنهادی معرفی و ضرورت انجام آن تبیین شد و سپس مفاهیم اصلی این تحقیق مانند دامگستری، بانکداری الکترونیکی، مجموعههای ژولیده و سامانهی خبرهی فازی معرفی شدند که در فصلهای آینده به تفصیل بررسی خواهند شد.

فصل دوم- امنیت بانکداری الکترونیکی و حملات دامگستری2-1- مقدمهتجارت الکترونیکی مهمترین دستاورد به‌کارگیری فنّاوری اطلاعات در زمینه‌های اقتصادی است. برای توسعه‌ی تجارت الکترونیکی در کشور و ورود به بازارهای جهانی، داشتن نظام بانکی کارآمد از الزامات اساسی به‌‌‌شمار می‌آید. اگرچه طی سال‌های اخیر برخی روش‌های ارائه‌ی خدمات بانکداری الکترونیکی نظیر دستگاه‌های خودپرداز، کارت‌های بدهی،پیش‌پرداخت و غیره در نظام بانکی کشور مورد استفاده قرار گرفته است، اما تا رسیدن به سطحی قابل قبول از بانکداری الکترونیکی راهی طولانی در پیش است. در این میان بحث امنیت نیز به عنوان رکن بقای هر سامانهی الکترونیکی مطرح است. بدون امنیت، بانک الکترونیکی نه تنها فایدهای نخواهد داشت بلکه خسارتهای فراوانی نیز وارد میکند. دنیای امروز ما تفاوتهای چشمگیری با گذشته دارد. در گذشته پیچیدگی کار رخنهگرها و ابزارهایی که در دسترس آنها قرار داشت بسیار محدود و کمتر از امروز بود. گرچه جرایم اینترنتی در گذشته نیز وجود داشت اما به هیچ وجه در سطح گسترده و خطرناک امروز نبود. رخنهگرهای دیروز، امروزه متخصصان امنیت اطلاعات هستند که سعی میکنند از تأثیرات گسترده‌ی حملات اینترنی بکاهند. امروزه مجرمان اینترنتی نه تنها نیاز به خلاقیت زیادی ندارند بلکه اغلب در زمینهی رخنه از دانش چندانی برخوردار نیستند ولی در عین حال بسیار خطرناک هستند. در فضای اینترنت کنونی حتی کودکان نیز میتوانند به آسانی به رایانهها نفوذ کرده و برای اهداف مخربی از آنها بهره بگیرند. در گذشته هدف رخنهگرها عموماً دانشگاهها، کتابخانهها و رایانههای دولتی بود و اغلب انگیزههای بیضرر و کنجکاوی شخصی منجر به حمله میشد؛ حال آنکه امروز با گسترش پهنای باند، رخنهگرها تقریباً هرآنچه آسیبپذیر است را هدف قرار میدهند (James, 2005).
در این فصل ابتدا بانکداری الکترونیکی را تعریف میکنیم و پس از مرور چالشها و زیرساختهای مورد نیاز آن به معرفی یکی از مهمترین و آسیبرسانترین انواع حملات تهدیدکنندهی بانکداری الکترونیکی یعنی دامگستری میپردازیم. در ادامه آمارهای مربوط به دام‌گستری را بررسی کرده و در نهایت با دستهبندی روشهای تشخیص دامگستری فصل را به پایان میبریم.
2-2- بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی عبارت است از ارائهی خدمات بانکی از طریق شبکه‌های رایانه‌ای عمومی و قابل دسترسی (اینترنت یا اینترانت) که از امنیت بالایی برخوردار باشند. بانکداری الکترونیکی دربرگیرنده سامانههایی است که مؤسسات مالی و اشخاص را قادر میسازد تا به حساب خود دسترسی داشته باشند و اطلاعاتی درباره‌ی خدمات و محصولات مالی بهدست آورند. در سامانه‌های بانکداری الکترونیکی از فنّاوری‌های پیشرفته‌ی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مبتنی بر شبکه و مخابرات برای تبادل منابع و اطلاعات مالی بهصورت الکترونیکی استفاده میشود که در نهایت می‌تواند منجر به عدم حضور فیزیکی مشتری در شعب بانکها شود (سعیدی و همکاران، 1386).
براساس تحقیقات مؤسسۀ دیتامانیتور مهم‌ترین مزایای بانکداری الکترونیکی عبارتند از: تمرکز بر شبکههای توزیع جدید، ارائه خدمات اصلاح شده به مشتریان و استفاده از راهبردهای جدید تجارت الکترونیکی. بانکداری الکترونیکی در واقع اوج استفاده از فنّاوری جدید برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است (Shah et al., 2005). جدول 2-1 خلاصه‌ای از مزایای بانکداری الکترونیکی را از دیدگاه‌های مختلف بیان میکند.
جدول 2-1 مزایای بانکداری الکترونیکی از جنبههای مختلف (ساروخانی، 1387)دیدگاه مزایا بانکها و مؤسسات مالی حفظ مشتریان علی‌رغم تغییرات مکانی بانکها
کاهش محدودیت جغرافیایی ارائه‌ی خدمات
عدم وابستگی مشتریان به شعبه
افزایش قدرت رقابت
مدیریت بهتر اطلاعات
امکان ردگیری و ثبت کلیه عملیات مشتری
امکان هدایت مشتری به سوی شبکه‌های مناسب
امکان درآمدزایی بر اساس خدمات جدید
کاهش اسناد کاغذی
امکان جستجوی مشتریان جدید در بازارهای هدف
افزایش قدرت رقابت
امکان یکپارچه سازی کانالهای توزیع جدید
افزایش بازدهی
کاهش اشتباهات انسانی
سهولت ارائه خدمات
کاهش مراجعه مستقیم مشتریان به شعب
امکان ارائه آسان خدمات سفارشی
بهینه شدن اندازه موسسه
کاهش هزینهها
کاهش هزینه ارائه خدمات
کاهش هزینه پرسنلی
کاهش هزینه پردازش تراکنشها
کاهش هزینههای نقل و انتقال پول
مشتریان محو شدن مرزهای جغرافیایی
در دسترس بودن خدمات بهصورت 24 ساعته در تمامی روزهای هفته
عدم نیاز به حضور فیزیکی (برخی انواع)
کاهش هزینه استفاده از خدمات
کاهش زمان دسترسی به خدمات
افزایش سرعت ارائه و انجام خدمات
افزایش کیفیت خدمات
عدم وابستگی به شعبه خاص
امکان مدیریت یکپارچه خدمات مورد استفاده
افزایش امنیت تبادلات
پاسخ سریع به مشکلات مشتریان
امکان تهیه گزارشهای متنوع
ادامه‌ی جدول 2-1
جامعه کم شدن هزینه نشر، توزیع و جمعآوری اسکناس
افزایش امنیت تبادلات مالی
رونق تجارت الکترونیکی
2-3- چالشهای بانکداری الکترونیکی در ایراندر این بخش به برخی چالشها و مشکلات توسعه‌ی بانکداری الکترونیکی در ایران اشاره می‌شود. از منظر مشکلات پیادهسازی بانکداری الکترونیکی در بانکهای ایرانی میتوان به سه دسته از عوامل اشاره کرد (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388):
الف- چالشهای قبل از تحقّق سامانه
عدم توسعه‌ی طرحهای مطالعاتی، نیازسنجی و امکانسنجی پیادهسازی فنّاوری‌های جدید
عدم گزینش و پیادهسازی فنّاوری با بالاترین کارایی در جهت رفع نیازها
نبود فرهنگ پذیرش و دانش کم بانکها در خصوص بانکداری و پول الکترونیکی
ضعف مدیریت در به‌کارگیری متخصصان حرفهای در بخش فنّاوری اطلاعات
عدم تغییر در نگرش سنتی نسبت به باز مهندسی فرایندها
ب- چالشهای هنگام تحقّق سامانه
ضعف زیرساختهایی نظیر خطوط پرسرعت مخابراتی
کمبود حمایت مالی و اعتبارات مورد نیاز
نبود یا کافی نبودن مؤسسات خصوصی مورد نیاز و یا عدم حمایت آنان از بانکداری الکترونیکی شبیه مؤسسات بیمه، گواهی‌دهنده‌ها و غیره.
تحریم اقتصادی و دشواری تهیه‌ی تجهیزات و ملزومات سختافزاری و نرمافزاری
نبود تجربه در تهیه‌ی محتوای لازم و کاربرپسند برای وبگاه بانکها
ج- چالشهای پس از تحقّق سامانه
نبود قوانین و محیط حقوقی لازم و عدم استناد پذیری ادلّه‌ی الکترونیکی
عدم تمایل افراد به فاش کردن مسائل اقتصادی خود (خود سانسوری)
نبود انگیزه‌ی کاربری و عدم فرهنگ سازی برای مردم
عدم اعتماد کاربران
فقدان بسترهای امنیتی مانند امضای دیجیتالی و زیرساخت کلید عمومی
لذا برای توسعه و گسترش بانکداری الکترونیکی، مقدمات و زیرساختهای گوناگونی باید وجود داشته باشد که در صورت عدم توسعۀ مناسب این زیرساختها، دستیابی به تمامی مزایای بانکداری الکترونیکی ممکن نخواهد شد.
2-4- زیرساختهای بانکداری الکترونیکیدر این بخش زیرساختها و بسترهای مورد نیاز بانکداری الکترونیکی را معرفی کرده و به اختصار شرح میدهیم (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388).
2-4-1- زیرساخت ارتباطی
مهمترین و اثرگذارترین ابزار در آغاز فرایند بانکداری الکترونیکی دسترسی عمومی به بسترهای زیرساختی ارتباطات الکترونیکی است. در مدیریت بانکداری الکترونیکی باید برحسب نوع خدمات و انتظاراتی که از خدمات جدید میرود از مناسبترین ابزار ارتباطی بهره برد. این ابزار شامل استفاده از شبکهی جهانی اینترنت با پهنای باند متناسب، شبکههای داخلی مثل اینترانت، LAN، WAN، سامانههای ماهوارهای، خطوط فیبر نوری، شبکهی گستردهی تلفن همراه، تلفن ثابت و سایر موارد میباشد.
2-4-2- زیرساخت مالی و بانکی
یکی از مهمترین اقدامات بانکها در مسیر تبدیل شدن به بانکی الکترونیکی ایجاد زیرساخت‌هایی مانند کارتهای اعتباری، کارتهای هوشمند، توسعهی سختافزاری شبکههای بانکی و فراگیر کردن دستگاه‌های خودپرداز است. همچنین تطبیق پروتکلهای داخلی شبکه‌های بین بانکی با یکدیگر و پایانههای فروش کالاها تا نقش کارت‌های ارائه شده از طرف بانک در مبادلات روزمره نیز گسترش پیدا کند.
2-4-3- زیرساخت حقوقی و قانونی
برای اینکه بانکداری الکترونیکی با اقبال عمومی مواجه شود در گام اول باید بسترهای قانونی مورد نیاز آن فراهم شود و با شناخت تمامی احتمالات در فرایند بانکداری الکترونیکی درصد ریسک کاهش و اعتماد عمومی و حقوقی نسبت به سامانههای بانکداری الکترونیکی افزایش پیدا کند. گام دوم برای این منظور، تدوین قانون استنادپذیری ادلّهی الکترونیکی است زیرا در فرایند بانکداری الکترونیکی، رکوردهای الکترونیکی جایگزین اسناد کاغذی میشود. بنابراین قانون ادلّهی الکترونیکی یکی از نیازمندیهای اصلی تحقق بانکداری الکترونیکی است.
2-4-4- زیرساخت فرهنگی و نیروی انسانی
برای توسعهی بانکداری الکترونیکی نیاز جدی به فرهنگسازی برای جذب و توجیه اقتصادی جهت بهرهبرداری از این سامانهها برای مشتریان است.
2-4-5- زیرساخت نرمافزاری و امنیتی
یکی از عوامل مهم در مقبولیت و گسترده شدن فرایندهای بانکداری الکترونیکی توسعه‌ی نرم‌افزاری و افزایش امنیت در سامانههای آن است. در صورتی که زمینه‌ی لازم جهت تأمین این دو نیاز فراهم شود کاربرد عمومی سامانههای الکترونیکی گسترش و تسهیل مییابد، ریسک استفاده از این سامانهها کاهش مییابد و اعتماد و رضایتمندی مشتری افزایش مییابد. برای یک ارسال امن نکات زیر باید رعایت شود(Endicott et al., 2007; Gregory, 2010):
اطلاعات برای گیرنده و فرستنده قابل دسترسی باشند. (در دسترس بودن)
اطلاعات در طول زمان ارسال تغییر نکرده باشد. (صحت)
گیرنده مطمئن شود که اطلاعات از فرستنده مورد نظر رسیده است. (اصالت)
اطلاعات فقط برای گیرنده حقیقی و مجاز افشا شود. (محرمانگی)
فرستنده نتواند منکر اطلاعاتی که میفرستد بشود. (انکار ناپذیری)
2-5- امنیت در بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی متکی بر محیط مبتنی بر شبکه و اینترنت است. اینترنت به عنوان شبکه‌ای عمومی، با مباحث محرمانگی و امنیت اطلاعات مواجه است. به همین دلیل بانکداری اینترنتی و برخط میتواند مخاطرههای فراوانی برای مؤسسات و بنگاههای اقتصادی داشته باشد که با گزینش و انتخاب یک برنامهی جامع مدیریت ریسک، قابل کنترل و مدیریت خواهند بود. حفظ امنیت اطلاعات از مباحث مهم تجارت الکترونیکی است.
امنیت بانکداری الکترونیکی را میتوان از چند جنبه مورد بررسی قرار داد (صفوی، 1387):
امنیت فیزیکی
امنیت کارمندان و کاربران سامانه
امنیت نرمافزار سامانهی یکپارچهی بانکداری الکترونیکی
اینترنت شبکهای عمومی و باز است که هویت کاربران آن به آسانی قابل شناسایی نیست. علاوه بر این مسیرهای ارتباطی در اینترنت فیزیکی نیستند که موجب میشود انواع حملات و مزاحمتها برای کاربران ایجاد شود. به طور کلی میتوان سه مشکل اصلی امنیتی در بانکداری الکترونیکی را موارد زیر دانست (عموزاد خلیلی و همکاران، 1387):
چگونه میتوانیم به مشتری این اطمینان را بدهیم که با ورود به وبگاه و انجام معامله در آن، شماره رمز کارت اعتباری وی مورد سرقت و جعل قرار نخواهد گرفت؟
شنود: چگونه میتوانیم مطمئن شویم که اطلاعات شماره حساب مشتری هنگام معامله در وب، قابل دستیابی توسط متخلفان نیست؟
مشتری چگونه میتواند یقین حاصل کند که اطلاعات شخصی او توسط متخلفان قابل تغییر نیست؟
2-6- تهدیدات و کلاهبرداریها در اینترنتبه طور کلی اهداف متفاوتی را میتوان برای کلاهبرداران اینترنتی برشمرد که عبارتند از : کسب سودهای مالی، تغییر عرف و رسوم اخلاقی، و اهداف گوناکون دیگری که میتواند برای هر فرد متفاوت باشد. در تجارت الکترونیکی، هدف اصلی فریبکاریها، کسب سودهای مالی است. آسیبهای حاصل از خرابکاریهای اینترنتی عبارتند از : از دست دادن سرمایه، رسوایی، خدشهدار شدن حریم شخصی و خسارتهای فیزیکی که هر کدام از این موارد، به دنبال خود از دست دادن زمان و همچنین ایجاد نگرانیهای ذهنی را برای افراد زیاندیده به همراه خواهد داشت (Kim et al., 2011).
طبیعت اینترنت منجر به پررنگ شدن تهدیدات و فریبکاریهای مختلف در آن و گسترش جنبهی تاریک و مبهم شبکه میشود. دسترسی جهانی به اینترنت، سرعت انتشار بالا، گمنامی افراد و عدم ملاقات رو در رو، دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش و همچنین کمبود قوانین مناسب و توافقهای بین المللی از جمله عواملی هستند که موجب شده تا بسیاری از این تهدیدات فراگیر شده و پیگرد آنها دشوار گردد. در ادامه به توضیح مختصر برخی از این عوامل میپردازیم:
الف- گمنامی
بسیاری از وبگاهها، برای عضویت در وبگاه، تنها نشانی یک رایانامه معتبر را از کاربر درخواست میکنند و یک فرد میتواند به عنوان چندین کاربر و با نشانی رایانامههای متفاوت عضو وبگاه موردنظر شود. گمنامی باعث میشود که برخی افراد بدون هرگونه حس بازدارنده به اعمالی مثل حملات اینترنتی، انتشار اطلاعات نادرست و مطالب نامربوط در مورد سایر افراد و ... بپردازند (Kim et al. , 2011).
ب- دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش
دسترسی رایگان به محتواهایی با ارزش بالا، گاهی باعث میشود که ارزش محصولات و خدمات در محیط اینترنت، پایینتر از حد طبیعی خود جلوه کند و کاربران اینترنت همیشه انتظار دریافت محصولات و خدمات رایگان را داشته باشند که این مسئله میتواند به عنوان چالش و تهدیدی برای افراد فعال در زمینه تجارت الکترونیکی مطرح شود. به عنوان مثال از محتواهای رایگان میتوان به این موارد اشاره کرد: جویشگرها که انواع محتواهای رایگان را برای کاربران جستجو کرده و در اختیار آنها قرار میدهند، دریافت نرم افزارهای رایگان (گوگل اپلیکیشن، جیمیل و ...)، وبگاههای اشتراکگذاری محتوای ویدیویی (یوتیوب و ...)، وبگاههای شبکههای اجتماعی ( فیسبوک و مایاسپیس و ...) و حتی وبگاههای اشتراک پروندههای غیرقانونی(Kim et al. , 2011).
در هرحال همچنان که پاک کردن کامل دنیای حقیقی از جرائم و اعمال غیراخلاقی و غیرقانونی امری غیرممکن است، در دنیای مجازی نیز وضع به همین منوال است. لذا بهترین کار، کنترل تهدیدات و نگه داشتن آنها در یک سطح قابل تحمل است.
تهدیدات و فریبکاریهای اینترنتی انواع گوناگونی دارند که از آن جمله میتوان به هرزنامه‌ها، ویروسها و کرمهای کامپیوتری، رخنه، حملات دی‌اواِس، کلاهبرداریهای برخط، دزدیده شدن هویت افراد، تجاوز از حقوق مالکیت دیجیتال و تجاوز از حریم شخصی اشاره کرد. در ادامه به بررسی یکی از چالشبرانگیزترین کلاهبرداریهای اینترنتی در حوزهی بانکداری الکترونیکی میپردازیم.
2-7- دامگستریواژهی «Phishing» در زبان انگلیسی واژهای جدید است که برخی آن را مخفف عبارت «Password Harvesting Fishing» به معنای «شکار گذرواژهی کاربر از طریق طعمه‌گذاری» و برخی دیگر آن را استعاره‌ای از واژهی «Fishing» به معنای «ماهیگیری» تعبیر کرده‌اند. سازندگان این واژه کوشیده‌اند با جایگزین کردن Ph به جای F مفهوم فریفتن را به مخاطب القا کنند( نوعی پور، 1383).
دامگستری، یکی از روشهای مهندسی اجتماعی است که معنای آن فریب کاربران اینترنت از طریق هدایت آنها به سمت وبگاههایی است که از نظر ظاهری کاملاً شبیه به وبگاه موردنظر کاربر هستند؛ این موضوع معمولاً در مورد وبگاه بانکها، مؤسسات اعتباری، حراجهای اینترنتی، شبکههای اجتماعی محبوب و مردمی، وبگاههای ارائهدهنده خدمات اینترنتی و ... صورت می‌گیرد. ایده اصلی این حمله آن است که طعمهای برای افراد فرستاده میشود به امید اینکه آنان، طعمه را گرفته و شکار شوند. در بسیاری موارد، این طعمه رایانامه یا هرزنامه است که کاربر را برای ورود به وبگاه، فریب میدهد. این نوع از فریبکاری، کاربر را به سمتی هدایت می‌کند که اطلاعات حیاتی خود مانند نام، گذرواژه، مشخصات کارت اعتباری، مشخصات حساب بانکی و ... را وارد وبگاه کند. سپس این اطلاعات سرقت شده و برای مقاصدی مثل دزدی، کلاهبرداری و .. مورد استفاده قرار میگیرند (Peppard and Rylander, 2005).
دامگستری در اواسط دههی 1990 میلادی در شبکهی برخط امریکا آغاز شد. دامگسترها خود را به جای کارکنان AOL جا میزدند و برای قربانیان پیامهای فوری ارسال میکردند و به ظاهر از آنها میخواستند تا گذرواژههایشان را بازبینی یا برای تأیید اطلاعات صورتحساب، وارد کنند. به محض اینکه قربانی گذرواژهاش را افشا میکرد، مهاجم با دسترسی به حساب کاربری او قادر بود هر فعالیت غیرقانونی انجام دهد. پس از اینکهAOL اینگونه دامگستریهای مبتنی بر پیام فوری را محدود کرد، دامگسترها مجبور شدند به سراغ سایر ابزار به ویژه رایانامه بروند. همچنین دامگسترها دریافتند که میتوانند از مؤسسات مالی و اعتباری سود قابل توجهی کسب کنند. با این هدف در ژانویه 2001، کاربرانِ شبکهی پرداخت برخط E-gold مورد حمله قرار گرفتند. گرچه این حملات با استفاده از رایانامههای متنی خام، موفق نبود اما پس از یازدهم سپتامبر 2001 به شیوههای دیگری که مؤثرتر بودند ادامه پیدا کرد. شیوههایی که از آن پس رایج شد به شکل حملات دامگستری کنونی است که در آن پیوندی از وبگاه جعلی در رایانامه وجود دارد و فرد با کلیک روی آن به وبگاه دامگستری شده هدایت میشود (Miller, 2010).
اولین بررسی در مورد مفهوم دامگستری مربوط به کنفرانس اینترکس در سال 1987 است. جری فلیکس و کریس هاک، در پروژه - ریسرچای تحت عنوان «امنیت سامانه: از دید نفوذگر» روشی را توصیف کردند که در آن شخص سومی از خدمات مورد اطمینان در محیط وب تقلید می کند (Robson, 2011).
2-7-1- انواع دامگستری
به طور کلی می توان انواع دامگستری را به سه دسته تقسیم کرد:
الف- جعل هویت
این روش نسبت به سایر روشها رایجتر و به مراتب آسانتر است. این روش شامل ساخت وبگاهی کاملاً جعلی است که کاربر ترغیب میشود از آن بازدید کند. این وبگاه جعلی تصاویری از وبگاه اصلی را در بر دارد و حتی ممکن است پیوندهایی به آن داشته باشد (James, 2005).
ب- ارسال (دامگستری مبتنی بر رایانامه)
این روش بیشتر در وبگاههایی نظیر آمازون، Ebay و PayPal مشاهده شده است و در آن رایانامهای به کاربران ارسال میشود که تمامی نمادها و گرافیک وبگاه قانونی را دارد. وقتی قربانی از طریق پیوند درون این رایانامه، اطلاعات محرمانه خود را وارد میکند، این اطلاعات به کارساز متخاصم فرستاده میشود. پس از آن یا کاربر به وبگاه صحیح و قانونی هدایت می‌شود یا با پیغام خطا در ورود اطلاعات مواجه میگردد. امروزه به علت حجم بالای html در اینگونه رایانامهها، بسیاری از ویروسکشها و پادهرزنامهها، جلوِ آنها را میگیرند که از دید دام‌گستران ضعف این روش محسوب میشود (James, 2005).
ج- پنجرههای بالاپَر
این روش حملهای خلاقانه اما محدود است. این نوع دامگستری در سپتامبر سال 2003 هنگامی شناسایی شد که سیتیبانک پشت سرهم مورد حملهی دامگستری قرار میگرفت. این روش بدین صورت است که شما روی پیوند درون رایانامه کلیک میکنید و با یک پنجرهی بالاپَر مواجه میشوید. اما پشت این پنجره وبگاه اصلی و قانونی هدف دامگسترها قرار دارد. لذا این روش بسیار ماهرانه و گمراهکننده است و بیش از سایر روشهای دامگستری، اعتماد کاربران را جلب میکند. البته این روش امروزه ناکارآمد است زیرا بیشتر مرورگرهای وب برای جلوگیری از باز شدن پنجرههای بالاپَر به صورت پیشفرض «سدّکنندهی پنجرهی بالاپر» را در خود دارند (James, 2005).
یکی از شاخههای حملات دامگستری ، «دامگستری صوتی» نام دارد. واژهی «Vishing» از ترکیب دو واژهی انگلیسی «Voice» به معنای «صدا» و «Phishing» به وجود آمده است که در آن به جای فرستادن رایانامه به سمت کاربر و درخواست از او برای کلیک بر روی پیوندی خاص، رخنهگر طی یک تماس تلفنی، شماره تلفنی را برای کاربر ارسال میکند و از وی میخواهد که با آن شماره تماس بگیرد. وقتی کاربر تماس گرفت، یک صدای ضبط شده از او میخواهد که اطلاعات شخصی خود را وارد کند. مثلاً وقتی کاربر مشکلی در حساب بانکی یا کارت اعتباری خود دارد، این پیام از پیش ضبط شده از او میخواهد که با یک شماره خاص تماس بگیرد و برای حل مشکل تقاضای کمک کند. در بسیاری موارد، سخنگو از نوع سخن گفتن افراد بخش پیشگیری از کلاهبرداری بانک یا شرکت کارت اعتباری تقلید میکند؛ اگر پیام، متقاعدکننده باشد، برخی افراد گیرنده پیام، با شماره داده شده تماس خواهند گرفت (Forte, 2009).
2-8- آمارهای مربوط به دامگستری
حملات دامگستری با آهنگ رو به تزایدی در حال رشد هستند. به گزارش کنسرسیوم بین المللی «گروه پادامگستری»، تعداد وبگاههای دامگستری شده در حال افزایش است (Toolan and Carthy, 2011). در سال 2006، تعداد قربانیان 25/3 میلیون نفر بود که در سال 2007 این تعداد به 5/4 میلیون نفر افزایش پیدا کرد (Abu-Nimeh et al., 2008). بنا به گزارش این گروه، در سال 2006، تعداد حملات دامگستری 1800 مورد بوده است (Yu et al., 2009). در دسامبر 2007، شرکت گارتنر گزارش داد حملات دامگستری در امریکا در مقایسه با دو سال قبل افزایش پیدا کرده است (Abu-Nimeh et al., 2008). پس از آن در سال 2008 هم تعداد 34758 حمله دامگستری گزارش شد (Toolan and Carthy, 2011). براساس گزارش شرکت امنیتی آر اس ای، حملات دامگستری در سال 2010 در مقایسه با سال قبل از آن 27% افزایش یافت (Esther, 2011). این اعداد نشان دهندهی افزایش حجم حملات دامگستری در سالهای اخیر است.
میزبانی حملات دامگستری متفاوت از حجم حملات دامگستری است. میزبانی حملات، اشاره به کارسازهایی دارد که مهاجمان برای حمله از آنها بهره بردهاند به این معنا که اسکریپتهای دامگستری خود را بر روی کارساز آنها بارگذاری کردهاند (این کار بدون اطلاع صاحبان کارساز و از طریق رخنهکردن وبگاه صورت میگیرد). حال آنکه، منظور از حجم حملات، تعداد دفعاتی است که وبگاههای کشوری مورد حملهی دامگستری واقع شدهاند. آمارهای گروه پادامگستری نشان میدهد که در ماه مارس 2006، بیشترین میزبانی حملات مربوط به امریکا (13/35%)، چین (93/11%) و جمهوری کره (85/8%) بوده است (Chen and Guo, 2006). در میان کشورهای میزبان دامگستری، امریکا رتبهی اول را داراست و بیشترین حجم حملات دامگستری به ترتیب مربوط به دو کشور امریکا و انگلستان بوده است. بعد از امریکا، در فاصله بین اکتبر تا دسامبر 2010، کانادا از رتبه هفتم به رتبه دوم رسید. اما کمی بعد در ژانویه 2011 جای خود را به کره جنوبی داد(RSA, 2011).
هرچه یک وبگاه دامگستری مدت زمان بیشتری فعال بماند، قربانیها و مؤسسات مالی پول بیشتری از دست میدهند. در اوایل سال 2008، هر حمله دامگستری به طور میانگین 50 ساعت مؤثر بوده است (مدت زمانی که کاربران در معرض خطا در تشخیص وبگاه واقعی بوده اند)، اما در اواخر سال 2009، این مقدار به 32 ساعت کاهش یافته است (APWG, 2010). این کاهش مبیّن افزایش سرعت و دقت در تشخیص دامگستری است. شکل 2-1 تغییرات دام‌گستری مبتنی بر رایانامه را بین سال‌های 2004 تا 2012 نشان می‌دهد.

شکل 2-1 تغییرات دامگستری مبتنی بر رایانامه در سطح جهان بین سالهای 2004 تا 2012 (Pimanova, 2012)
بر اساس گزارش APWG، حدود دوسوم حملات دامگستری در نیمهی دوم سال 2009، از طرف گروهی به نام «اَوِلانش» صورت گرفته است. این گروه احتمالاً جانشین گروه «راک‌فیش» شده بودند. گروه اولانش مسؤولیت 126000 حمله را پذیرفت که البته میزان موفقیت کمی داشتند. مهمترین دلیل عدم توفیق آنها، همکاری نزدیک بانکهای هدف، ثبت‌کنندگان نام دامنهها و سایر فراهمکنندگان خدمات، برای جلوگیری از حملات دامگستری بوده است. برخلاف اکثر دامگسترها که بیشتر دامنههای .com را برای حمله در اولویت قرار میدهند (47% حملات)، گروه اولانش بیشتر به دامنههای .eu ، .uk و .net ، تمایل دارد. البته هنوز 23% حملات این گروه مربوط به دامنه .com است (APWG, 2010).
همانطور که شکل 2-2 نشان می‌دهد، در ژوئیهی سال 2012 بیشترین حملات دام‌گستری به ترتیب مربوط به ارائه‌دهنده‌های خدمات اطلاعاتی (مانند کتابخانهها و شبکههای اجتماعی)، بانکها و شرکتهای فعال در زمینهی تجارت الکترونیکی بوده است (Pimanova, 2012).

شکل 2-2 سازمانهای مورد حملهی دامگستری در سال 2012 به تفکیک صنعت (Pimanova, 2012)
در جدول 2-2، وبگاههایی که بیش از سایر وبگاهها مورد حملات دامگستری بودهاند معرفی شدهاند. همچنان که در این جدول مشاهده میشود اکثر وبگاههای این فهرست بانکی هستند.
جدول 2-2 ده وبگاه برتر از نظر میزان حملات دامگستری در سالهای اخیر(Walsh, 2010; Kaspersky Lab, 2011)رتبه از طریق وبگاه جعلی (روش جعل هویت) از طریق رایانامه (روش ارسال)
1 Paypal Paypal
2 ebay Common Wealth Bank of Australia
3 Facebook Absa Bank of South Africa
4 Banco Real of Brazil Chase Bank
5 Lloyds TSB Western Union Bank
6 Habbo Bank of America


7 Banco de Brandesco Banco de Brandesco
8 NatWest Lloyds TSB
9 Banco Santander, S.A. NedBank of South Africa
10 Battle.Net Yahoo!
2-8-1- خسارات ناشی از دامگستری
دامگستری از زوایای مختلفی به کاربران، سازمان ها و ارزش نمانامها ضرر و زیان وارد میکند. در زیر به پیامدهای اینگونه حملات اشاره میکنیم (Kabay, 2004):
الف- اثر مستقیم دامگستری که موجب افشای اطلاعات محرمانهی کاربران اینترنت مانند شناسهی کاربری و گذرواژه یا سایر مشخصات حساس کارت اعتباری آنها شده و از این طریق به آنها خسارات مالی وارد میسازد.
ب- حسن نیت و اعتماد کاربران نسبت به تراکنش و مبادلات مالی اینترنتی را از بین میبرد و باعث ایجاد نگرشی منفی در آنها میشود که شرکتهای طرف قرارداد در بستر اینترنت از جمله بانکها، مؤسسات مالی و فروشگاه ها، به هیچ وجه اقدامات کافی برای محافظت از مشتریانشان را انجام نمیدهند.
ج- به تدریج در اثر سلب اطمینان کاربران، موجب خودداری مردم از انجام خرید و فروش و کاربرد اینترنت در انجام فعالیتهای تجاری شده و مانع گسترش و موفقیت هرچه بیشتر تجارت الکترونیکی میشود.
د- ارتباطات و تراکنشهای مؤثر و موفق اینترنتی را تحت تأثیر قرار داده و تهدید میکند.
ه- دامگستری بر نگرش سهامداران تأثیر منفی میگذارد و منجر به ناتوانی در حفظ ارزش نمانامها شده و در نهایت باعث ورشکستگی آنها میشود.
اعتماد یکی از مهمترین مشخصههای موفقیت در بانکداری الکترونیکی است (Aburrous et al., 2010c). همانطور که اشاره شد، دامگستری میتواند به شدت به کسب و کار در اینترنت صدمه بزند چراکه مردم در اثر ترس از اینکه قربانی کلاهبرداری شوند، به تدریج اعتماد خود به تراکنشهای اینترنتی را از دست میدهند (Ragucci and Robila, 2006). برای مثال بسیاری از مردم فکر میکنند استفاده از بانکداری اینترنتی احتمال اینکه گرفتار دامگستری و دزدی هویت شوند را افزایش میدهد. این درحالی است که بانکداری برخط نسبت به بانکداری کاغذی، محافظت بیشتری از هویت افراد به عمل میآورد (Aburrous et al., 2010c).
نتایج بررسیها نشان میدهد که با ارسال 5 میلیون رایانامهی دامگستری، 2500 نفر فریب میخورند. هرچند این تعداد، تنها 05/0% از افراد تشکیل میدهند. اما منفعت حاصل از این تعداد، همچنان دامگستری را منبع خوبی برای کسب درآمد توسط کلاهبرداران اینترنتی کرده است (Toolan and Carthy, 2011). به طور کلی برآورد حجم خسارات مالی ناشی از حملات دامگستری، کار دشواری است زیرا:
بانک ها و مؤسسات مالی تمایلی به افشای چنین جزئیاتی ندارند.
در برخی موارد، حملات دامگستری توسط کاربران گزارش داده نمیشوند.
نمیتوان در همهی مواقع، برداشته شدن پول از حساب بانکی را، با قطعیت به علت دزدیده شدن گذرواژهی مشتری طی حمله دامگستری دانست.
مهاجمان گاهی برای دزدیدن پول به وبگاهها حمله نمیکنند. بلکه گاهی منابع دیگری را دزدیده و استفاده کنند. به عنوان مثال، دامگسترهایی که به آژانسهای گزارش اعتبار (شرکتهایی که اطلاعات مربوط به اعتبار مشتریان را به تفکیک نام آنها، از منابع مختلف و برای کاربردهای مالی و اعتباری، گردآوری میکنند) حمله میکنند تا دادههای مربوط به مشتریان معتبر، را به دست آورند و یا دامگسترهایی که به کارسازهای رایگان پست الکترونیکی حمله میکنند تا بتوانند از طریق آنها هرزنامه ارسال کنند و قربانیهای بیشتری را فریب دهند. چنین حملات دامگستری منجر به خسارتهایی میشوند که به سختی قابل برآورد هستند (Auron, 2010).
مطالعات انجام شده، نشاندهندهی رشد ثابت و مداوم در فعالیتهای دامگستری و میزان خسارات مالی مربوط به آن است (Abu-Nimeh et al., 2008; Yu et al., 2009). اعداد و ارقامی که در ادامه به آنها اشاره میکنیم هم به خوبی مؤید این مطلب هستند.
در سال 2003، میزان خسارتهای مالی به بانکها و مؤسسات اعتباری امریکا 2/1 میلیارد دلار تخمین زده شده است که این عدد در سال 2005 به 2 میلیارد دلار رسید (Abu-Nimeh et al., 2008). در سال 2004، مؤسسه گارتنر گزارش کرد که در فاصلهی آوریل 2003 تا آوریل 2004، 8/1 میلیون نفر قربانی دامگستری بوده اند که در مجموع 2/1 میلیارد دلار خسارت مالی وارد کرد (Chen and Guo, 2006). بر اساس تحقیقی که این مؤسسه انجام داده است، حملات دامگستری در امریکا در سال 2007 افزایش یافته و 2/3 میلیارد دلار خسارت وارد کرد. تحقیق دیگری هم نشان میدهد که 6/3 میلیون نفر بین اوت 2006 تا اوت 2007 متحمل خسارت مالی ناشی از دامگستری شده اند. این درحالی است که سال قبل از آن این تعداد 3/2 میلیون نفر بودند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که حملات دامگستری و بدافزار همچنان رشد خواهد کرد (Yu et al., 2009). در سال 2004، گارتنر تخمین زد که هر قربانی دامگستری، 1244 دلار خسارت میبیند (Aburrous et al., 2010a). در سال 2007 گزارش دیگری نشان داد که سالانه 311449 نفر مورد حمله دامگستری قرار میگیرند که 350 میلیون دلار خسارت ایجاد میکند (Aburrous et al., 2010a). به گزارش یکی از تحلیلگران گارتنر، خسارات مالی ناشی از دامگستری در سال 2011 در حدود 5/2 میلیارد دلار تخمین زده شده است (Seidman, 2012).
البته شایان ذکر است که شرکت مایکروسافت به میزان خساراتی که مؤسسه گارتنر تخمین زده است، اعتراض کرد و اعداد اعلام شده را غلو شده خواند. مایکروسافت ادعا کرد که تعداد بسیار کمی از افراد تحت تأثیر دامگستری فریب میخورند و میزان خسارات 50 برابر کمتر از میزان تخمینی توسط تحلیلگران است. بنا به گفتهی مایکروسافت میزان خسارات سالانه تنها 61 میلیون دلار (40 میلیون یورو) است. در مقابل مؤسسه گارتنر نیز از صحت برآوردهای خود دفاع کرد و ریشهی این اختلافها را در عدم انتشار میزان خسارات وارده توسط بانکها و مؤسسات مالی و اعتباری دانست (Espiner, 2009). البته گارتنر در سال 2008، نتیجهی جالبی را اعلام کرد: در سال 2008 به طور متوسط در هر حملهی دامگستری 351 دلار خسارت ایجاد شده است که در مقایسه با سال 2007، 60% کاهش داشته است و علت این کاهش، بهبود روشهای تشخیص توسط مؤسسات مالی بوده است که البته ایجاد این بهبودها خود هزینهبر است (Moscaritolo, 2009). لذا در مجموع هزینهها کاهش چشمگیری نیافته است. جدول 2-3 خلاصهی مهمترین آمار منتشر شده را نشان میدهد. شایان ذکر است با توجه به محدودیتهای موجود در خصوص دسترسی به آمار و ارقام دامگستری که پیش از این هم به آن اشاره شد، در مورد خانههای خالی جدول هیچ اطلاعاتی در دست نبود.
جدول 2-3 خسارات مالی دامگستریسال خسارت مالی تعداد قربانیان
2003 - 2004 2/1 میلیارد دلار 8/1 میلیون نفر
2004- 2005 2 میلیارد دلار -
2005- 2006 - 3/2 میلیون نفر
2006- 2007 - 6/3 میلیون نفر
2007- 2008 2/3 میلیارد دلار 3111449 نفر
2011- 2012 5/2 میلیارد دلار -
2-8-2- دامگستری در ایران
موضوع دامگستری در ایران نیز بسیار حائز اهمیت است زیرا آمار نشان میدهد، جرائم رایانه‌ای در سال 1390 در کشور رشد ۸/۳ برابری نسبت به سال گذشته داشته و بیشترین آمار مربوط به جرایم رایانه‌ای بانکی بوده است. براساس این گزارش، حملات دامگستری و شیوهای از آن به نام «فارمینگ» مقام سوم را در میان جرایم اینترنتی کشور دارد. علاوه بر این در سال 1389 تعداد 1035 فقره جرم اینترنتی در ایران به ثبت رسیده است که این آمار در سال 1390 به 4000 مورد افزایش یافته است و در صورت ادامه روند کنونی رشد جرائم اینترنتی در ایران، میزان این جرائم در سال 1391 به ۸ تا ۱۰هزار فقره افزایش می‌یابد (راه پرداخت، 1391).
با توجه به نکات فوق واضح است که مقابله با دامگستری یکی از مسائل جدی در عرصهی امنیت شبکههای بانکداری الکترونیکی است. از این رو در بخش بعد به شناسایی روشهای مرسوم تشخیص دامگستری میپردازیم.
2-9- روشهای تشخیص دامگستریبیشتر روشهای مقابله با دامگستری شامل احراز هویت، فیلتر کردن، ردیابی و تحلیل حمله، گزارش دامگستری و فشار حقوقی و اعمال قوانین است. این خدمات پادامگستری اینترنتی در کارسازهای رایانامه و مرورگرهای وب پیادهسازی شده است و از طریق نوار ابزار مرورگر وب قابل دسترسی و استفاده است (Zhang et al., 2011).
از دیدگاه کلّی میتوان تمامی روشهای تشخیص دامگستری را به دو دستهی اصلی تقسیم‌ کرد: یکی دفاع سمت کارساز، که از گواهیهای SSL و تصاویر وبگاههای انتخاب شده توسط کاربر و تعدادی مشخصههای امنیتی دیگر استفاده و سعی میکند به این صورت به کاربر کمک نماید تا از قانونی بودن وبگاه، اطمینان حاصل کند و دیگری دفاع سمت کارخواه، که مرورگرهای وب را به ابزارهای خودکار تشخیص دامگستری مجهز میکند تا به کاربران در برابر وبگاههای مشکوک اخطار دهد (Yue and Wang, 2008).
به دلیل اهمیت موضوع دامگستری، ظرف یک دههی اخیر روشهای مختلفی برای شناسایی و مبارزه با این روش فریب ارائه شده است. در ادامه این روشها را دستهبندی کرده و به اجمال بررسی میکنیم:
2-9-1- رویکرد اول: فیلتر موجود در نوار ابزار مرورگر وب
یکی از روشهای رایج برای حل مشکل دامگستری، افزودن ویژگیهای امنیتی به مرورگرهای اینترنت است. اینگونه فیلترها بدین صورت عمل میکنند که به محض کلیک کاربر بر روی پیوند مربوط به وبگاه مشکوک به دامگستری و یا وارد کردن URL آن در نوار نشانی، واکنش نشان میدهند. این واکنش عموماً به صورت یک اخطار است که قصد دارد کاربر را از ورود به وبگاه منصرف کند. چنین مرورگرهایی مکانیزمی دارند که تحت عنوان فهرست سیاه شناخته می‌شود (Sharif, 2005).
بیشتر فهرستهای سیاه با استفاده از مکانیزمهای خودکار ایجاد میشوند. گرچه فهرست سیاه طراحی و پیادهسازی آسانی دارد، اما مشکل بزرگی هم دارد و آن کامل نبودن است. جرایم در فضای مجازی به شدت زیرکانه هستند و مجرمان با استفاده از روشهای پیچیدهای از فهرست سیاه فرار میکنند. (Yue and Wang, 2008) برای جلوگیری از فریب کاربران در برابر دامگستری، به جای اخطار دادن، رویکرد جدیدی پیشنهاد داده اند و آن یک ابزار پادام‌گستری منحصر به فرد سمت کاربر به نام «بوگسبایتر» است که به صورت نامحسوس تعداد بسیار زیادی، اطلاعات محرمانهی جعلی وارد وبگاه مشکوک میکند و به این صورت اطلاعات محرمانهی واقعی قربانی را در میان اطلاعات غیرواقعی پنهان میکند. اطلاعات جعلی وارد شده به وبگاه، دامگسترها را وادار میکند که با آزمودن تمامی اطلاعات جمعآوری شده، اطلاعات اصلی و صحیح را پیدا کنند و همین عمل (بررسی صحت اطلاعات توسط دامگستران) فرصتی برای وبگاه اصلی ایجاد میکند تا از سرقت اطلاعات آگاه شود. این روش از آن جهت سودمند است که نیازی به واکنش کاربر نسبت به خطای ارسالی ندارد و کاملاً خودکار عمل میکند اما همچنان نقص استفاده از فهرستهای سیاه که همانا نیاز به بروز شدن است را به همراه دارد.
2-9-2- رویکرد دوم: پیشگیری از دامگستری در مرحلهی رایانامه
این رویکرد مربوط به زمانی است که کاربر برای اولین بار رایانامهی حاوی پیوند وبگاه دام‌گستری شده را دریافت میکند. بدین منظور روشهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد که مهمترین آنها عبارتند از:
الف- استفاده از روش شبکهی بیزی
شبکه‌ی بیز عبارت است از مجموعه‌ای از متغیرهای تصادفی (گسسته یا پیوسته) که گره‌های شبکه را تشکیل داده به همراه مجموعه‌ای از پیوندهای جهت‌دار که ارتباط هر زوج گره را تعیین می‌کنند. برای هر گره توزیع احتمال شرطی تعریف می‌شود که تأثیر والدین را روی آن تعریف می‌کند. گره‌های این شبکه هیچ دور جهت داری ندارد (صابری، 1389). در پژوهش (Abu-Nimeh et al., 2008)، یک معماری کارساز و کارخواه توزیعشده به نام «سی بارت» ارائه شده است که بر اساس نسخهی اصلاح شدهی درخت رگرسیون بیزی است. این معماری جدید برای آن است تا همچنان که از دقت بالای سیبارت بهره میبرد، سربار آن را حذف کند. در این معماری توزیع شده، «سیبارت» درون یک کارساز مرکزی پیاده‌سازی شده و کارخواه‌ها که منابع محدودی دارند از «کارت» که نوعی دستهبند است، استفاده میکنند. درخت رگرسیون بیزی، یادگیرنده‌ای برای پیشبینی نتیجههای کمّی است که از رگرسیون روی مشاهدات استفاده می‌کند. رگرسیون فرایند پیشبینی خروجیهای کمّی پیوسته است. اما وقتی نتیجه‌های کیفی را پیشبینی میکنیم به آن مسئله دسته‌بندی میگویند. پیشبینی دام‌گستری هم یک مسئلهی دسته‌بندی دودویی است. زیرا در بررسی رایانامهها ما دو خروجی به دست میآوریم: یا دامگستری شده است (=1) یا قانونی است (=0) و ثابت شده است که «بارت» یا «درخت رگرسیون جمعپذیر بیزی» روش امیدبخشی برای دستهبندی هرزنامهها است.
همان‌طور که میدانیم در دستگاههای بیسیم و انواع PDA ، ظرفیت حافظه و قابلیت پردازش کم است. این محدودیتها بر راهحلهای امنیتی اثر میگذارند. مطالعه (Abu-Nimeh et al., 2008) بر این هدف تمرکز دارد و در واقع راه حلی برای تشخیص رایانامههای دام‌گستر در محیطهای سیار ارائه میدهد.
ب- استفاده از روشهای یادگیری ماشین
برای استفاده از شیوههای یادگیری ماشین در دستهبندی رایانامه‌های دریافتی تلاشهای زیادی صورت گرفته است. یکی از مهمترین جنبههای موفقیت هر سامانهی یادگیری ماشین، مجموعه ویژگیهایی است که برای نشان دادن هر نمونه استفاده میشود. در تحقیق (Toolan and Carthy, 2011)، ویژگیهایی که در حال حاضر در سامانههای خودکار تشخیص رایانامههای دامگستر استفاده میشود، مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت چهل ویژگی شناسایی شده است. سپس بر اساس این ویژگیها، یک دستهبند به نام C5.0 طراحی شده است. این دستهبند از سه گروه ویژگی استفاده میکند که با «بهترین»، «متوسط» و «بدترین» برچسبگذاری شدهاند.
ج- استفاده از الگوریتم ژنتیک
در این روش برای تولید مجموعه قواعدی که پیوند قانونی را از پیوند جعلی تشخیص میدهد از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این سامانه میتواند تنها به عنوان بخشی از راهحل پادام‌گستری وبگاه استفاده شود. الگوریتم ژنتیک طی مراحل تابع برازش، تقاطع و جهش، مجموعه قواعدی را تولید میکند که قادر به شناسایی پیوند جعلی است. این مجموعه قواعد در پایگاه داده ذخیره میشود. بدین ترتیب پیش از اینکه کاربر رایانامه را باز کند، از وضعیت آن مطلع میگردد. الگوریتم ژنتیک فقط برای تشخیص دامگستری مفید نیست بلکه میتواند کاربران را در برابر پیوندهای ناخواسته و مخرّب موجود در صفحات وب نیز محافظت کند (Shreeram et al.,2011).
2-9-3- رویکرد سوم: استفاده از مشابهت ظاهری
در مقالات (Fu et al., 2006; Wenyin et al., 2006; Hara et al., 2009; Zhang et al., 2011)، از مشابهت ظاهری صفحات وب برای تشخیص استفاده شده است. اما شیوهی استفاده از مشابهت ظاهری برای تشخیص دامگستری در هرکدام از آنها متفاوت است. روش‌های استفاده شده به سه دستهی زیر تقسیم میشود:
الف- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از ویژگیهای بصری صفحه‌ی وب (Wenyin et al, 2005)
ب- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از EMD (Fu et al., 2006)
ج- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از سامانهی ImgSeek (Hara et al., 2009)
به طور کلی در روشهای مبتنی بر مشابهت ظاهری، تلاش میشود میزان مشابهت ظاهری وبگاه مشکوک با وبگاه اصلی اندازه‌گیری گردد و تشخیص بر مبنای این میزان مشابهت صورت گیرد.
برای تشخیص مشابهت، پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005) از سه اندازه استفاده میکند: شباهت در سطح بلوک، شباهت layout و شباهت کلی style. صفحه‌ی نخست وبگاه ابتدا با در نظر گرفتن نکات بصری به بلوکهایی مشخص تقسیم میشود. محتوای بلوک ممکن است تصویری یا متنی باشد. برای نمایش بلوکهای تصویری و متنی از ویژگیهای مختلفی استفاده میشود. براساس تعداد بلوکهای مشابه، یک وزن به آن تعلق میگیرد. شباهت layout براساس نسبت وزن بلوکهای مشابه به کل بلوکهای صفحه‌ی اصلی تعریف میشود. شباهت Style کلی، برمبنای هیستوگرام ویژگی style محاسبه میشود. در بررسی مشابهت دو بلوک در سامانهی پیشنهادی پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005)، اگر چنانچه دو بلوک از دو نوع مختلف باشند، مشابهت صفر در نظر گرفته میشود ولی میتوان یک بلوک تصویری را به یک بلوک متنی تبدیل و مشابهت آنها را با استفاده از روش مشابهت‌یابی بلوک متنی اندازه‌گیری کرد. همینطور این امکان برای تبدیل بلوک متنی به تصویری نیز وجود دارد.
رویکرد پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نیز، صرفاً در سطح پیکسلهای صفحهی وب است و نه سطح متن. لذا صرفاً به مشابهت ظاهری مینگرد و توجهی به مشابهت کدها ندارد. در نتیجه سامانهی پیشنهادی نمیتواند صفحات دامگستری شده بدون شباهت ظاهری را تشخیص دهد. این سامانه، یک صفحه‌ی وب را به صورت کامل و نه فقط بخشی از آن را ارزیابی میکند. اگر دامگستر یک وبگاه بسازد که بخشی از آن شبیه وبگاه اصلی باشد، سامانه مورد پیشنهاد این پروژه - ریسرچممکن است شکست بخورد. از طرفی، روش پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نباید فقط به سمت کارساز محدود شود. می‌توان یک برنامه برای سمت کارخواه تولید نمود که میتواند توسط کاربران نصب شود. این برنامه شبیه یک ویروسکش عمل میکند و میتواند به صورت دورهای، پایگاه خود را از طریق کارساز بروز کند و تابعی داشته باشد که لینکهای دامگستر تازه کشف شده را به کارساز معرفی کند تا به پایگاه داده افزوده شود.
2-9-4- رویکرد چهارم: روشهای فازی
ویژگیها و عوامل زیادی وجود دارند که میتوانند وبگاه قانونی را از نوع تقلّبی آن متمایز کنند که از آن جمله میتوان خطاهای نگارشی و نشانی طولانی URL را نام برد. به وسیلهی مدلی که در (Aburrous et al., 2010a) براساس عملگرهای منطق فازی ارائه شده است، میتوان عوامل و نشانگرهای دامگستری را به متغیرهای فازی تبدیل کرد و در نتیجه شش سنجه و معیار حملهی دامگستری را با یک ساختار لایهای به دست آورد.
روش (Aburrous et al., 2008) آن است که نشانگرهای اصلی دامگستری را با استفاده از متغیرهای زبانی بیان کند. در این مرحله توصیفکنندههای زبانی مانند «بالا»، «پایین» و «متوسط» به هر شاخص دامگستری، نسبت داده میشوند. تابع عضویت برای هر شاخص دام‌گستری طراحی میشود. در نهایت میزان ریسک دامگستری وبگاه محاسبه میشود و مقادیر «کاملاً قانونی»، «قانونی»، «مشکوک»، « دامگستری شده»، «حتماً دامگستری شده»، به آن نسبت داده میشوند.
روش پیشنهادی در(Aburrous et al., 2010b)، یک مدل هوشمند بر اساس الگوریتمهای دادهکاوی دستهبندی و انجمنی است. قواعد تولید شده از مدل دستهبندی تجمعی، نشان‌دهنده‌ی رابطه‌ی بین ویژگیهای مهمی مانند URL، شناسه دامنه، امنیت و معیارهای رمزنگاری در نرخ تشخیص دامگستری است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که استفاده از روش دستهبندی تجمعی در مقایسه با الگوریتمهای سنتی دستهبندی عملکرد بهتری دارد. الگوریتم‌های تجمعی، مهمترین ویژگیها و مشخصههای وبگاههای دامگستری شده در بانکداری الکترونیکی و چگونگی ارتباط این مشخصهها با یکدیگر را شناسایی می‌کنند.
2-10- نتیجهگیریدر این فصل پس از مرور مفهوم بانکداری الکترونیکی، مزایا و چالشهای آن، زیرساختهای مورد نیاز و امنیت بانکداری الکترونیکی را بررسی کردیم. پس از آن به شرح مفهوم دامگستری و بخشی از مباحث مربوط به آن پرداختیم. همچنین روشهای قبلی ارائه شده برای تشخیص دامگستری را دستهبندی و مرور کردیم. استفاده از نظریهی فازی برای تشخیص دامگستری، تلاش میکند از مزایای روشهای قبلی بهره برده و ضمن افزایش دقت و صحت نتایج و از بین بردن افزونگیها، درصد بیشتری از وبگاههای دامگستری شده را تشخیص داده و از اینگونه حملات به نحو مطلوبتری جلوگیری به عمل آورد، به همین دلیل در فصل بعد به بررسی مفاهیم اصلی نظریهی مجموعههای فازی و نظریهی مجموعههای ژولیده خواهیم پرداخت.
فصل سوم- نظریهی مجموعههای فازی و مجموعههای ژولیده
سیستم فازی3-1- مقدمهمشخص کردن وبگاههای دامگستریشده کاری پیچیده و در عین حال پویا است که عوامل و معیارهای فراوانی در آن مؤثر هستند. همچنین به دلیل عدم قطعیت و ابهام موجود در این تشخیص، مدل منطق فازی میتواند ابزار کارآمدی در ارزیابی و شناسایی وبگاههای دامگستری شده باشد چراکه روشی طبیعی برای کار کردن با عوامل کیفی را در اختیار ما قرار میدهد.
در سامانه‌های عملی، اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه می‌گیرند: یکی افرادِ خبره که دانش و آگاهیشان را دربارهی سامانه با زبان طبیعی تعریف می‌کنند. منبع دیگر اندازه گیریها و مدل‌های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده‌اند. لذا مسئلهی مهم، ترکیبِ این دو نوع از اطلاعات در طراحی سامانه‌ها است. در انجام این امر سؤالی کلیدی وجود دارد و آن اینکه چگونه می‌توان دانش بشری را در چارچوبی مشابه مدل‌های ریاضی فرمولبندی کرد. به عبارتِ دیگر سؤال اساسی این است که چگونه می‌توان دانش بشری را به فرمولی ریاضی تبدیل کرد. اساساً آنچه سامانه‌های فازی انجام می‌دهد، همین تبدیل است.
نظریهی مجموعههای ژولیده نیز همچون فازی با مسائل شامل عدم قطعیت و ابهام سرو کار دارد. اصولاً مجموعهی ژولیده، تقریبی از مفهومی مبهم به کمک یک زوج مفهوم صریح به نام «تقریب بالا» و «تقریب پایین» است. امروزه این نظریه در هوش مصنوعی، سامانههای خبره، دادهکاوی، علوم شناختی، یادگیری ماشین، کشف دانش و تشخیص الگو کاربردهای فراوانی دارد. در این فصل ابتدا با بررسی نظریهی مجموعه‌های فازی به تعریف سامانهی فازی پرداخته و ویژگیها و مبانی ریاضی مورد نیاز در طراحی سامانهی فازی را بیان خواهیم کرد. سپس به طور اجمالی نظریهی مجموعههای ژولیده و ترکیب آن را با مجموعههای فازی را شرح خواهیم داد.
3-2- نظریه‌ی مجموعه‌های فازیمحققانی که با مواد فیزیکی سر و کار دارند باید توجه خود را به استانداردهای بسیار دقیق، روشن و حتمی معطوف کنند. متر به عنوان استانداردی برای اندازه گیری پذیرفته شده است اما در شرایطی ممکن است ریزترین تقسیم بندی به‌کار برود ولی درآزمایشگاه به معیاری بازهم کوچکتر نیاز باشد. به عبارت دیگر به‌طور حتم و یقین در همه‌ی معیار‌های اندازه‌گیری ، بدون توجه به دقت و شفافیت، امکان خطا وجود دارد. دومین پدیدهی محدود کنندهی حتمیت مورد انتظار، کاربرد زبان محاورهای برای توصیف و انتقال دانش و آگاهی است. همه‌ ما تجربه‌ی سوء تفاهمات ناشی از بکارگیری واژه‌ها در غیر معنی اصلی خود در زندگی عادی و روزمره‌ی خویش را داریم. درک ما از مفهوم واژه‌ها با شالوده‌های فرهنگی و ارتباطات شخصی ما گره خورده است. بدین لحاظ،‌ اگر چه ممکن است در اصل معنی واژه‌ها تفاهم داشته و قادر به ارتباط نسبی و قابل قبول در اغلب موارد با همدیگر باشیم، لیکن توافق کامل و بدون ابهام در بسیاری از مواقع بسیار مشکل و بعید به نظر می‌رسد. به عبارت دیگر، زبان طبیعی و محاوره ای غالباً دارای مشخصه‌ی ابهام و عدم شفافیت است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004).
عسگر لطفی زاده در سال 1965 نظریهی جدید مجموعههای فازی را که از نظریه‌ی احتمالات متمایز بود ابداع کرد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004). زاده علاقه‌ی فراوانی به حل مسائل سامانه‌های پیچیده به روش مدل سازی داشت. تجربه‌های گوناگون علمی و عملی او گویای این واقعیت بود که روش‌های معمول ریاضی قادر به این طریق از مدل‌سازی نبودند.
به‌رغم مجموعه‌های کلاسیک با مرز‌های قطعی مجموعه‌های فازی دارای مرز‌های قطعی و شفافی نیستند. عنصر یاد شده ممکن است در یک مجموعه دارای درجه‌ی عضویتی بیشتر و یا کمتر از عناصر دیگر باشد. هر مجموعه‌ی فازی با تابع عضویت خاص خود قابل تعریف است و هر عضو در داخل آن با درجه‌ی عضویتی بین صفر تا یک مشخص می‌شود. در ابتدا، نظریه‌ی پیشنهادی مجموعه‌های فازی مورد استقبال زیاد قرار نگرفت. لیکن در دهه 1970 چندین اثر مهم و پایه ای توسط این پژوهشگران منتشر شد که توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرد. به‌عنوان نمونه نظریه‌ی بسیار مهم کنترل فازی و سپس کاربرد موفقیت آمیز آن در صنعت در این برهه از زمان ارائه شد. امروزه علاوه بر کاربرد‌های مهندسی، در دنیای تجارت، سرمایه، اقتصاد، جامعه شناسی و سایر زمینه‌های علمی بویژه سامانه‌های تصمیم‌یار از از نظریه‌ی فازی استفاده‌های فراوان می‌شود. کاربرد نظریه‌ی فازی همچنین در سامانه‌های خبره، سامانه‌های پایگاه داده و بازیابی اطلاعات، تشخیص الگو و خوشه‌بندی، سامانه‌های روباتیک، پردازش تصویر و سیگنال‌ها، بازشناسی صحبت، تجزیه و تحلیل ریسک، پزشکی، روانشناسی، شیمی، اکولوژی و اقتصاد به وفور یافت می‌شود (فسنقری، 1385).
با دقت در زندگی روزمرّه خواهیم دید که ارزشگذاری گزاره‌ها در مغز انسان و نیز اکثر جملاتی را که در زبان گفتاری به‌کار می‌بریم ذاتاً فازی و مبهم هستند. از این‌رو به‌منظور شبیه سازی و به دست آوردن مدل ریاضی برای منطق زبانی، منطق فازی به ما اجازه می‌دهد به تابع عضویت مقداری بین صفر و یک را نسبت داده، ابهام را جایگزین قطعیت کنیم.
با دانستن اصول اولیه مربوط به منطق قطعی و مجموعه‌های قطعی، با تکیه بر اصول فازی، به تعریف منطق و مجموعه‌های فازی می‌پردازیم. به‌گونه ای که روابط و تعاریف مجموعه‌های فازی در حالت خاص باید همان روابط و تعاریف مجموعه‌های قطعی باشد.
اگر X مجموعهی مرجعی باشد که هر عضو آن را با x نمایش دهیم مجموعه فازی A در X به‌صورت زوج‌های مرتب زیر بیان می‌شود:
(3-1)
تابع عضویت و یا درجه‌ی عضویت است که مقدار عددی آن، میزان تعلق x به مجموعه‌ی فازی را نشان می‌دهد. برد این تابع، اعداد حقیقی غیر منفی است که در حالت معمولی به صورت فاصله‌ی بسته‌ی [1و0] در نظر گرفته می‌شود. بدیهی است در صورتی‌که برد این تابع تنها اعداد صفر و یک باشد همان مجموعهی قطعی را خواهیم داشت.
در تمامی کاربردهای فازی به تعریف تابع عضویت نیاز داریم. لذا در ذیل به چند نمونه از توابع عضویت معروف اشاره شده است PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48
UmVjTnVtPjE2PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xNjwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9y
ZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1OWJ2NXZzbzJw
ZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTY8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0iQm9vayI+
NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPldpbGxpYW0gU2lsZXIg
YW5kIEphbWVzIEouIEJ1Y2tsZXk8L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRp
dGxlcz48dGl0bGU+RnV6enkgZXhwZXJ0IHN5c3RlbXMgYW5kIGZ1enp5IHJlYXNvbmluZzwvdGl0
bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDU8L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVyPkpv
aG4gd2lsZXkgJmFtcDsgc29ucyxpbmMuPC9wdWJsaXNoZXI+PHVybHM+PC91cmxzPjwvcmVjb3Jk
PjwvQ2l0ZT48Q2l0ZT48QXV0aG9yPlRydWJhdGNoPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk5NzwvWWVhcj48
UmVjTnVtPjE5PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xOTwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9y
ZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1OWJ2NXZzbzJw
ZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTk8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0iQm9vayI+
NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPlJpemEgQy4gQmVya2Fu
IFNoZWxkb24gTC4gVHJ1YmF0Y2g8L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRp
dGxlcz48dGl0bGU+RnV6enkgU3lzdGVtcyBEZXNpZ24gUHJpbmNpcGxlczogQnVpbGRpbmcgRnV6
enkgSWYtVGhlbiBSdWxlczwvdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjE5OTc8L3llYXI+
PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVyPklFRUUgUHJlc3M8L3B1Ymxpc2hlcj48dXJscz48L3VybHM+PC9y
ZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+2KfZgdmK2YjZhtmKPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTM4
NTwvWWVhcj48UmVjTnVtPjE1PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xNTwvcmVjLW51
bWJlcj48Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1
OWJ2NXZzbzJwZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTU8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFt
ZT0iQm9vayI+NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2YUuINiq2LTZhtmHINmE2Kg8L3N0eWxlPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1
bHQiIHNpemU9IjEwMCUiPiw8L3N0eWxlPjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5v
cm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgY2hhcnNldD0iMTc4IiBzaXplPSIxMDAlIj7Zhi4g2LXZgdin
2b7ZiNixPC9zdHlsZT48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBzaXplPSIx
MDAlIj4sPC9zdHlsZT48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9
ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2K8uINin2YHZitmI2YbZijwvc3R5
bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+LDwvc3R5
bGU+PC9hdXRob3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2LPZitiz2KrZheKAjNmH2KfZiiDZgdin2LLZiiDZiCDZg9mG2KrYsdmEINmB2KfYstmKPC9zdHls
ZT48L3RpdGxlPjwvdGl0bGVzPjxlZGl0aW9uPjM8L2VkaXRpb24+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjEzODU8
L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHViLWxvY2F0aW9uPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRl
ZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2KrZh9ix2KfZhjwvc3R5bGU+PC9wdWIt
bG9jYXRpb24+PHB1Ymxpc2hlcj48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBj
aGFyc2V0PSIxNzgiIHNpemU9IjEwMCUiPtiv2KfZhti02q/Yp9mHINi12YbYudiq2Yog2K7ZiNin
2KzZhyDZhti12YrYsdin2YTYr9mK2YYg2LfZiNiz2Yo8L3N0eWxlPjwvcHVibGlzaGVyPjx1cmxz
PjwvdXJscz48L3JlY29yZD48L0NpdGU+PC9FbmROb3RlPn==
ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف) تابع عضویت زنگوله‌ای (گوسی): تابع عضویت زنگوله‌ای برای دو حالت پیوسته و گسسته در شکل (3-1) نشان داده شده و معادله‌ی مربوط به حالت پیوسته در رابطهی (3-2) تعریف شده است:
(3-2) μAxi=11=d(xi-c)2که در آن d پهنای زنگوله، عنصری از مجموعه‌ی مرجع و c مرکز محدوده‌ی عدد فازی است. برای حالت گسسته فرمول خاصی وجود ندارد و تنها پس از رسم نقاط مربوط به عدد فازی، شکلی مشابه با قسمت ب در شکل 3-1، به دست می‌آید.
الف) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت پیوسته
ب) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت گسسته

c
d
x

c
x
1
1

شکل 3-1 تابع عضویت زنگوله ایب) تابع عضویت مثلثی: تابع عضویت عدد مثلثی (شکل 3-2) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-3) μAx=0 if c-x<b21-2c-xb if c-x>b2a
c
b
x

1

شکل 3-2 تابع عضویت مثلثیج) تابع عضویت ذوزنقه‌ای: تابع عضویت عدد ذوزنقه ای (شکل 3-3) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-4) μAx=x-a1b1-a1 a1≤x≤b11 b1≤x≤b2 x-a2b2-a2 a1≤x≤b10 else

x
1

شکل 3-3 تابع عضویت ذوزنقه ایدر این قسمت عملیات اساسی بر روی چند مجموعه فازی را بیان میکنیم PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف-مکمل: مکمل مجموعه‌ی فازی A مجموعه‌ی فازی است و تابع عضویت آن بدین شکل تعریف می‌شود.
(3-5) μAx=1-μA(x)ب- اجتماع: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اجتماع دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-6)
ج- اشتراک: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اشتراک دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-7)
به دلیل نوع اظهار نظری که خبرگان امنیت در هنگام جمع آوری اطلاعات مورد نیاز داشتند و به سبب سهولت در جمع آوری اطلاعات مورد نظر، محاسبات ریاضی به کار رفته در طراحی سامانهی خبره تشخیص دامگستری، با استفاده از اعداد ذوزنقه ای صورت گرفته است. لذا در ادامه به تشریح چگونگی عملیات محاسباتی اعداد ذوزنقهای پرداخته شده است (فسنقری، 1385؛ PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA تشنه لب و همکاران، 1389).
اگر A و B دو عدد فازی ذوزنقهای به شکل زیر باشند:
(3-8) A1=a11,b11,b21,a21 , A2=(a12,b12,b22,a22)آنگاه داریم:
الف- جمع اعداد فازی:
(3-9) A1+A2=(a11+a12,b11+b12,b21+b22,a21+a22)ب- ضرب عدد حقیقی در عدد ذوزنقه ای: حاصلضرب عدد ذوزنقه ای A در عدد حقیقی r نیز عددی ذوزنقه ای است.
(3-10) rA=(ra1,rb1,rb2,ra2) ج- تقسیم عدد ذوزنقه ای بر عددی حقیقی: این عملیات به صورت ضرب A در تعریف می‌شود، مشروط بر آنکه باشد.
(3-11) Ar=(a1r, b1r,b2r,a2r)3-3- سامانهی فازیسامانه، مجموعهای از اجزا است که برای رسیدن به هدف معیّنی گرد هم جمع آمده اند؛ به‌طوری‌که باگرفتن ورودی و انجام پردازش بر روی آن، خروجی مشخصی را تحویل می‌دهد (Wasson, 2006).
سامانه‌های فازی، سامانه‌هایی «دانش-بنیاد» یا «قاعده-بنیاد» هستند. قلب هر سامانهی فازی پایگاه قواعدِ آن است که از قواعد «اگر-آنگاه» فازی تشکیل شده استPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389، ص113). قاعدهی اگر-آنگاه فازی، عبارتی متشکل از دو بخش «اگر» و «آنگاه» است که در آنها مقدار متغیر فازی با استفاده از توابعِ عضویت مشخص شده‌اند. به‌عنوان مثال می‌توان قاعده فازی ذیل را مطرح کرد:
« اگر سرعت خودرو بالا است، آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید. »
که کلمات بالا و کم توسط توابعِ عضویت نشان داده شده در شکل 3-4، مشخص شده‌اند.
45
55
65
1
سرعت (متر/ثانیه)
تابعِ عضویت "بالا"
1
نیروی پدال
تابعِ عضویت "کم"
4
7
10
الف- تابعِ عضویت واژه بالا
الف- تابعِ عضویت واژه کم

user8271

اما به نظر می‌رسد، با توجه به سیر تشکیل عالم هستی، برای آگاهی از شناخت هسته‌ها و خواص آن‌ها باید اطلاعات و شناخت کافی از مرحله قبل از تشکیل هسته‌ها، یعنی دوره وجود سوپ کوارک- گلئونی و تشکیل هادرون ها داشته باشیم. امروزه تحقیقات فیزیک ذرات نمایانگر جاه‌طلبانه‌ترین و هماهنگ‌ترین تلاش انسان برای پاسخ به این سوال است که جهان از چه ساخته شده است [2,1]؟
بی شک شناخت کافی از مرحله قبل از تشکیل هسته‌ها و نظریه ذرات بنیادی می‌تواند شناخت بهتری از هسته‌ها و تشکیل آن‌ها برای ما به همراه داشته باشد. با اطمینان می‌توان گفت ذرات بنیادی سنگ بنای تشکیل ساختارهای کوچک و بزرگ جهان می با شد. بهترین تئوری ذرات بنیادی که تاکنون شناخته شده است، مدل استاندارد است. بنا بر این مدل تمام مواد از سه نوع ذره بنیادی ساخته شده‌اند. کوارک ها، لپتون ها و واسطه‌ها.
این تعداد ذرات به اصطلاح بنیادی به صورتی نسبتاً سر راست، راه را به سمت ساختار داخلی نوکلئون ها، یعنی کوارک ها هموار کرد. همچنین مزون پایون و تمام هادرون های دیگر از کوارک ساخته شده‌اند. الکترون و نوترینو، نیروی قوی هسته‌ای را احساس نمی‌کنند و بنابراین هادرون نیستند. آن‌ها گروه مجزایی از ذرات به نام لپتون ها را تشکیل می‌دهند. نوترینو ها تنها در برهم کنش ضعیف شرکت می‌کنند، اما الکترون که بار نیز دارد می‌تواند برهم کنش الکترومغناطیسی را نیز حس کند. لپتون ها مانند کوارک ها مرکب نیستند و بنابراین مستقیماً به همراه کوارک ها به عنوان ذرات بنیادی نقطه‌ای در جدول (1-1) وارد شده‌اند.

جدول (1- SEQ جدول_(1- * ARABIC 1): اجزای بنیادی جهان و مشخصات آنCharge
(Q) Lepton
Number
(L) Baryon
Number
(B) Spin
(S) Name +2/3 0 1/3 1/2 u (up) -1/2 0 1/3 1/2 d(down) +2/3 0 1/3 1/2 s(strange) -1/2 0 1/3 1/2 c(charm) Quarks
+2/3 0 1/3 1/2 t(top) -1/2 0 1/3 1/2 b(bottom) -1 1 0 1/2 e(electron) 0 1 0 1/2 νe(e-noutrino) -1 1 0 1/2 μ(muon) 0 1 0 1/2 νμ(μ-noutrinoLeptons
-1 1 0 1/2 τ(tau) 0 1 0 1/2 ντ(τ-noutrino) 0 0 0 1 γ(photon) ±1,0 0 0 1 w±,z0(weak boson Gauge
boson
0 0 0 1 gi(i=1,…,8 gluons) تعداد شش لپتون وجود دارد که بر حسب بار الکتریکی و عدد لپتونی دسته بندی می‌شوند. همچنین شش آنتی لپتون وجود دارد که علامت آن‌ها بر عکس لپتون ها است.
بنا بر این مدل شش طعم کوارک با اسپین 12 وجود دارد. که بالا (u)، پایین (d)، شگفتی (s)، افسون (c)، زیبایی (b) و حقیقت (t) نام دارند که هر کدام دارای یک آنتی کوارک می‌باشند. ضمنا هر کدام از کوارک ها و آنتی کوارک ها دارای سه رنگ (آبی- قرمز- سبز) هستند.
و در نهایت هر بر هم کنشی واسطه مخصوص خود را دارد. چهار نیروی اصلی و بنیادی در طبیعت وجود دارد قوی، الکترومغناطیس، ضعیف و جاذبه. نیروی جاذبه در مدل استاندارد بررسی نمی‌شود. فوتون ها واسطه نیروهای الکترومغناطیس هستند و به همین دلیل به آن‌ها حاملان نیرو می‌گویند و چون فوتون ها ذراتی بدون جرم هستند، نیروهای الکترومغناطیسی برد بالایی دارند. بوزون های باردار+ w و w- و بوزون خنثی z واسطه نیروهای ضعیف هستند، به این بوزون ها حاملان بار ضعیف می‌گویند و به علت جرم زیاد ذرات واسطه، بر هم کنش ضعیف کوتاه برد است. گلئون ها که بدون جرم اند و از نظر بار الکتریکی خنثی هستند، واسطه نیروهای قوی هستند و به آن‌ها حاملان رنگ گفته می‌شود. بر هم کنش قوی نیز به علت بدون جرم بودن گلئون ها، برد بالایی دارند اما نسبت به بر هم کنش الکترومغناطیس برد محدودتری دارند.
centercenterفصل دوم
00فصل دوم

2- مدل‌های هسته‌ای2-1- مقدمهبرهمکنش متقابل میان نوکلئون ها هنگامی که برای تشکیل هسته‌های سنگین و متوسط متراکم می‌شوند، برای مدت طولانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند. مفهوم نیروی بین هسته‌ای و محاسبه خصوصیات هسته‌ای بسیار پیچیده است و برای شناخت هسته و خصوصیات آن، تنها راه ساده سازی، شبیه سازی و استفاده از مدل‌های هسته‌ای خاص و نیروهای هسته‌ای ساده شده است.
در هر هسته حالتی با کم‌ترین انرژی، حالت پایه نامیده می‌شود و حالت‌هایی با انرژی بالاتر را، حالت‌های برانگیخته می‌نامند. بسیاری از خصوصیات نیروهای هسته‌ای را می‌توان از بررسی هسته در حالت پایه بدست آورد، در برسی های دقیق‌تر ویژگی‌های معینی ظاهر می‌شوند. مدل‌های هسته‌ای برای توضیح این ویژگی‌ها توسعه داده شده‌اند. در غیاب یک تئوری دقیق تعدادی از مدل‌های هسته‌ای توسعه یافته‌اند. برای این کار فرضیات بسیاری برای ساده سازی روابط به کار رفته‌اند. هر مدل تنها قادر به توضیح بخشی از دانش تجربی ما راجع به هسته است.
در حالت کلی مدل‌های هسته‌ای به دو گروه تقسیم می‌شوند: مدل‌های ذره مستقل (IPM) که در آن نوکلئون ها به طور مستقل در یک پتانسیل هسته‌ای معمولی حرکت می‌کنند. گروه دیگر، مدل‌های برهم کنش قوی (SIM) که در آن نوکلئون ها به طور قوی با یکدیگر جفت شده‌اند. ساده‌ترین مدل برهم کنش قوی، مدل قطره مایع است و ساده‌ترین مدل ذره مستقل، مدل گاز فرمی است.
2-2- مدل قطره مایعی و فرمول نیمه تجربی جرمنظریه مفصل بستگی هسته‌ای، مبتنی بر روش‌های ریاضی و مفاهیم فیزیکی پیچیده، توسط بروکنر و همکارانش (از 1954 تا 1961) ابداع شده است. مدل بسیار ساده شده‌ای نیز در سال 1935 توسط وایس زکر با پیشنهاد بور بدست آمد. در این مدل از بعضی ویژگی‌های ظریف‌تر نیروهای هسته‌ای صرف نظر شده است، ولی بر جاذبه قوی بین نوکلئونی تاکید می‌کند. در این مدل فرض می‌شود که نوکلئون ها با همسایه‌های نزدیک خود فعل و انفعال متقابل دارند، درست همان گونه که مولکول‌ها در یک قطره آب با هم برهم کنش دارند [5,4,3].
فرض‌های اساسی به قرار زیرند:
1- هسته از ماده غیر قابل تراکم تشکیل شده است، به طوری که R∝A1/3.
2- نیروی هسته‌ای برای هر نوکلئون یکسان است و به نوع آن بستگی ندارد.
3- نیروی هسته‌ای اشباع می‌شود.
آثار کولومبی و مکانیک کوانتومی را به طور جداگانه بررسی می‌کنیم. طبق فرض‌های 2 و 3، در یک هسته نامتناهی با A نوکلئون، انرژی بستگی اصلی متناسب با A است. اما چون هسته‌های واقعی متناهی هستند، معمولاً یک شکل کروی برای آن در نظر می‌گیرند. از این رو نوکلئون های سطحی، به اندازه آنچه هم اکنون تخمین زدیم، تحت جاذبه یکسان از طرف دیگر نوکلئون ها قرار نمی‌گیرند و از این رو باید جمله‌ای متناسب با تعداد نوکلئون های سطحی یا متناسب با مساحت سطح را از تخمین مبتنی بر هسته‌ی نا متناهی، کم کرد. از طرفی نیروی دافعه کولومبی که بین تمام جفت پروتون‌ها برقرار است، از انرژی بستگی کم خواهد کرد. (نیروی کولومبی دارای برد زیاد است و اشباع نمی‌شود). علاوه بر این، جمله‌ای را باید معرفی کنیم که به هسته‌های با N=Z، بیشترین بستگی را نسبت دهد. این جمله، پیامد مستقیمی از رفتار مکانیک کوانتومی نوترون‌ها و پروتون‌ها می‌باشد. بالاخره، باید جملات تصحیحی لازمی را معرفی کنیم که بیشترین بستگی را برای هسته‌های زوج- زوج و کمترین بستگی را برای هسته‌های فرد- فرد به دست بدهند و آثار پوسته‌ای را منعکس کنند.
اهمیت این مدل در این حقیقت نهفته است که جنبه‌های علمی داده‌های جرم هسته‌ای را تبیین می‌کند. این امر تایید کننده آن است که جمله انرژی بستگی اصلی، که متناسب با A می‌باشد، باید تصحیح شود. چون این جمله در بین فرض‌های دیگر به فرض "استقلال از بار" نیروهای هسته‌ای بستگی دارد، می‌توان نتیجه گرفت که بر هم کنش‌های هسته‌ای n-n، p-p، p-n یکسان هستند.
انرژی بستگی، B، یک هسته عبارت است از اختلاف انرژی بین جرم هسته و جرم کل پروتون‌ها (Z پروتون) و نوترون‌های تشکیل دهنده آن (N نوترون) که به صورت زیر نوشته می‌شود.
(2- SEQ (2- * ARABIC 1)B={Zmp+Nmn-mX-Zme}رابطه انرژی بستگی کل یک هسته را می‌توان به صورت زیر نوشت.
(2- SEQ (2- * ARABIC 2)BA,Ztot=avA-asA23-acZZ-1A-13-aa(N-Z)2A-1±δ+ηکه در آن
avA جمله حجمی
asA23 جمله سطحی متناسب با مساحت سطح کره(4πr2).
±δ جمله انرژی زوجیت، که برای هسته‌های با A ی فرد برابر صفر است، برای هسته‌های (N زوج - Aزوج) علامت (+) و برای هسته‌های (N فرد – Aفرد) علامت (-) را به کار می‌بریم و ???? جمله پوسته‌ای، که اگر N یا Z یک عدد جادویی باشد مثبت است.
aa(N-Z)2A-1/3 جمله انرژی عدم تقارن و acZZ-1A-13 جمله انرژی کولنی هستند.
2-2-1- انرژی عدم تقارنجمله عدم تقارن نتیجه مستقیم رفتار کوانتوم مکانیکی پروتون‌ها و نوترون‌ها است و بیشترین بستگی را به هسته‌هایی با N=Z، بیشترین بستگی را نسبت می‌دهد.
طبق اصل طرد پائولی در هر طراز فقط یک نوکلئون می‌تواند وجود داشته باشد و فرض می‌کنیم ترازها در فاصله یکسان ∆ از هم قرار داشته باشند، انرژی عدم تقارن عبارت است از اختلاف بین انرژی هسته-ای یک هسته با اعداد نوترونی و پروتونی N و Z با انرژی ایزوباری که در آن اعداد نوترونی و پروتونی، هردو، مساوی A2 است. اگر بخواهیم هسته اول را از هسته دوم بسازیم باید v پروتون به نوترون تبدیل شود، یعنی
N=12A+v و Z=12A-v → v=12(N-Z) و انرژی لازم برای این کار v2∆ است. و با قرار دادن 1A به جای ∆، جمله انرژی عدم تقارن بدست می‌آید.
2-2-2- انرژی کولنیما در فرض‌های اولیه، دافعه کولنی بین پروتون‌ها را در نظر نگرفتیم، این نیرو دارای برد بلند است و اشباع نمی‌شود، برای محاسبه این نیرو، هسته را به صورت یک کره با بار Ze و شعاع R در نظر بگیریم، آنگاه انرژی کولنی با توجه به روابط زیر محاسبه می‌شود:
(2- SEQ (2- * ARABIC 3)Eکولنی=0ZeQ(r)rdQاز طرفی
(2- SEQ (2- * ARABIC 4)Qr=Ze(rR)3(2- SEQ (2- * ARABIC 5)dQ=3Zer2R3drبا جایگذاری دو عبارت بالا در عبارت اول داریم:
(2- SEQ (2- * ARABIC 6) Eکولنی=0R3(Ze)2rr5R6dr=35(Ze)2Rعبارت بالا شامل یک جمله خود انرژی 3e25R برای هر پروتون است (که با قرار دادن Z=1 پیدا می‌شود)، که اضافه محاسبه شده است، و باید این جمله برای Z پروتون از جمله بالا کسر گردد.
(2- SEQ (2- * ARABIC 7): Ec=35Z(Z-1)e2A13نمودار انرژی بستگی هسته‌ها بر حسب داده‌های تجربی و فرمول نیمه تجربی جرم در شکل‌های .(2-1) و (2-2) نشان داده شده است.

شکل(2- SEQ شکل(2- * ARABIC 1): انرژی بستگی هسته‌ها که به صورت تجربی به دست آمده‌اند.
شکل(2- SEQ شکل(2- * ARABIC 2): انرژی بستگی هسته‌ها براساس فرمول نیمه تجربی جرمهر چند که مدل قطره مایعی را بیشتر بر حالت‌های پایه اعمال می‌کنند، ولی می‌توان آن را برای حالت‌های برانگیخته نیز به کار برد. این حالت‌ها می‌توانند توسط نوسان‌های سطحی قطره‌ی هسته، یا توسط چین و شکن‌هایی که بر روی سطح آن حرکت می‌کنند، ایجاد شوند. این عقیده مخصوصاً در توجیه بعضی از جنبه‌های شکافت هسته‌ای موفق بوده است. مدل قطره مایعی بر آثار جمعی بین نوکلئون های متعدد موجود در هسته نیز تایید دارد و پیشقراول مدل‌های جمعی ساختار هسته‌ای است. آنچه در این مدل صراحت دارد تقسیم سریع انرژی بین نوکلئون هاست که مبنای نظری بوهر را در مورد شکل بندی هسته مرکب در واکنش‌های هسته‌ای تشکیل می‌دهد [6].
2-3- مدل پوسته‌ای هسته2-3-1- مقدمهنظریه اتمی با استفاده از مدل پوسته‌ای توانسته است به طور کاملاً روشن جزئیات پیچیده ساختار اتم‌ها را توضیح دهد. به همین دلیل متخصصان فیزیک هسته‌ای، به امید آنکه بتوانند به توصیف روشنی از خواص هسته‌ها دست یابند، سعی کردند در بررسی ساختار هسته‌ای از نظریه مشابهی استفاده کنند. در مدل پوسته‌ای اتم‌ها، پوسته‌ها را با الکترون‌هایی که انرژی‌شان به ترتیب افزایش می‌یابد پر می‌کنیم، و این آرایش الکترونی به گونه‌ای است که اصل طرد پائولی در آن رعایت می‌شود. بدین ترتیب، هر اتم متشکل است از: یک ناحیه مرکزی خنثی که پوسته‌های پر دارد، و چند الکترون ظرفیت که در پوسته‌ای خارج از این ناحیه مرکزی قرار می‌گیرند. در این مدل، فرض بر این است که عمدتاً همین الکترون‌های ظرفیت هستند که خواص اتم‌ها را تعیین می‌کنند. هنگامی که پیش بینی‌های این مدل را با بعضی از خواص اندازه گیری شده سیستم‌های اتمی مقایسه می‌کنیم، آن‌ها را به خوبی یا هم سازگار می‌یابیم. بویژه مشاهده می‌کنیم که تغییرات خواص اتمی در محدوده هر زیر پوسته تدریجی و کم است، در حالی که وقتی از یک زیر پوسته به زیر پوسته دیگر می‌رویم تغییرات خواص ناگهانی و زیاد است.
هنگامی که سعی می‌کنیم تا این مدل را به قلمرو هسته‌ای هم گسترش دهیم، از همان آغاز کار با چند مانع روبرو می‌شویم. در مورد اتم‌ها، پتانسیل حاکم را میدان کولنی هسته تأمین می‌کند. یعنی یک عامل خارجی زیر پوسته‌ها (یا مدارها) را سازمان می‌دهد. اما در مورد هسته هیچ عامل خارجی وجود ندارد، و نوکلئون ها در پتانسیلی که خودشان به وجود می‌آورند در حرکت اند. یکی دیگر از جنبه‌های جالب توجه نظریه پوسته‌ای اتم‌ها وجود مدارهای فضایی است. خواص اتم‌ها را اغلب بر حسب مدارهای فضایی الکترون‌ها توصیف می‌کنیم. الکترون‌ها می‌توانند نسبتاً آزادانه در این مدارها حرکت کنند، بدون اینکه برخوردی با الکترون‌های دیگر داشته باشند. قطر نوکلئون ها در مقایسه با اندازه هسته نسبتاً بزرگ است. در حالی که هر نوکلئون منفرد در خلال حرکتش در هر مدار می‌تواند برخوردهای متعددی با نوکلئون های دیگر داشته باشد، چگونه می‌توان نوکلئون ها را در مدارهای کاملاً مشخص در حرکت تصور کرد. در مدل پوسته‌ای، مسئله پتانسیل هسته‌ای را با بیان این فرض بنیادی حل می‌کنیم: حرکت هر نوکلئون منفرد را تحت تأثیر پتانسیل واحدی که نوکلئون های دیگر همه در تولید آن شرکت دارند، در نظر می‌گیریم. اگر هر یک از نوکلئون ها را به این نحو مورد بررسی قرار دهیم، آنگاه برای تمامی نوکلئون های موجود در هسته می‌توانیم ترازهای انرژی متناظر به زیر پوسته‌ها را به دست آوریم. وجود مدارهای فضایی مشخص را اصل طرد پائولی تعیین می‌کند. فرض می‌کنیم که در یک هسته سنگین، تقریباً در ته چاه پتانسیل، برخوردی بین دو نوکلئون صورت می‌گیرد و نوکلئون ها هنگام برخورد با هم انرژی تولید می‌کنند، اما اگر تمامی ترازهای انرژی تا تراز نوکلئون های ظرفیت پر شده باشد، هیچ راهی برای کسب انرژی نوکلئون نمی‌ماند؛ مگر آنکه مقدار انرژی به اندازه‌ای باشد که نوکلئون را به تراز ظرفیت برساند. سایر ترازهای نزدیک‌تر به تراز اولیه نوکلئون همگی پر هستند و نمی‌توانند یک نوکلئون اضافی را بپذیرند. انرژی لازم برای این انتقال که از ترازی نزدیک به تراز پایه به نوار ظرفیت انجام می‌شود، بیشتر از مقداری است که معمولاً در برخورد بین دو نوکلئون از یکی از آن‌ها به دیگری منتقل می‌شود. از این رو، چنین برخوردی بین نوکلئون ها نمی‌تواند صورت گیرد، و گویی نوکلئون ها در حرکت مداری شان با هیچ گونه ممانعتی از طرف نوکلئون های درون هسته روبرو نمی‌شوند [7].

2-3-2- پتانسیل مدل پوسته‌اینخستین گام در ارائه مدل پوسته‌ای، انتخاب پتانسیل هسته‌ای مناسب است. در آغاز دو نوع پتانسیل چاه نا متناهی و نوسانگر هماهنگ را در نظر می‌گیریم. همچنانکه در فیزیک اتمی دیدیم، واگنی هر تراز را تعداد نوکلئون هایی که می‌توانند در آن قرار بگیرند تعیین می‌کند. به عبارت دیگر، واگنی هر تراز برابر 2(l+1) می‌شود که در آن عامل (l+1) از طریق واگنی ml و عامل 2 از طریق واگنی ms حاصل شده است. نوترون‌ها و پروتون‌ها، چون ذرات نایکسان هستند، به طور جداگانه شمرده می‌شوند. بنابراین در تراز 1s علاوه بر 2 نوترون، 2 پروتون هم می‌تواند قرار گیرد. ظهور اعداد جادویی 2، 8 و 20 در هر دو نوع پتانسیل دل گرم کننده است، ولی در ترازهای انرژی بالاتر هیچ گونه ارتباطی با اعداد جادویی تجربی به چشم نمی خورد. به عنوان اولین گام در اصلاح مدل، سعی می‌کنیم پتانسیل واقع بینانه تری را انتخاب کنیم. چاه نا متناهی، بنابر دلایلی، تقریب خوبی برای پتانسیل هسته‌ای نیست: برای جدا کردن یک نوترون یا پروتون از هسته، با صرف انرژی کافی باید بتوانیم آن را از چاه خارج کنیم.دراین صورت،عمق چاه نمی نواند بی نهایت باشد. بعلاوه،لبه پتانسیل هسته‌ای نباید تیز باشد بلکه مثل توزیع بار و جرم هسته‌ای، مقدار پتانسیل بعد از شعاع میانگین، R، باید به آهستگی به سوی صفر میل کند. از طرف دیگر، پتانسیل نوسانگر هماهنگ هم لبه اش به اندازه کافی تیز نیست و انرژی جدایی آن نیز بی نهایت می‌شود. از این رو شکل واقع بینانه تر پتانسیل را به صورت بینابینی
(2- SEQ (2- * ARABIC 8)Vr=-V01+exp⁡[(r-R)a]انتخاب می‌کنیم که منحنی نمایش آن در شکل (2- SEQ شکل(2- * ARABIC 3):رسم شده است. پارامترهای R و a به ترتیب شعاع میانگین و ضخامت پوسته هستند، که مقادیرشان تقریباً برابر است با: R=1.25A13fm و a=0.524fm. عمق چاه V0چنان تنظیم می‌شود که برای انرژی‌های جدایی که از مرتبه 50Mev است، مقادیر مناسبی به دست می‌آید. ترازهای انرژی حاصل در شکل (2-4) نشان داده شده است. نتیجه پتانسیل جدید، در مقایسه با نوسانگر هماهنگ این است که واگنی l را در پوسته‌های جدید برطرف می‌کند. هر چه به طرف انرژی‌های بالاتر پیش می‌رویم، فاصله ایجاد شده در این مورد بیشتر می‌شود، به طوری که سرانجام این فاصله بن فاصله بین ترازهای نوسانگر هماهنگ قابل مقایسه خواهد شد. وقتی پوسته‌های حاصل را به ترتیب با 2(l+1) نوکلئون پر می‌کنیم، باز هم اعداد جادویی 2، 8 و 20 را به دست می‌آوریم، ولی اعداد جادویی بالاتر را نمی‌توان با این محاسبات پیدا کرد.

شکل(2- SEQ شکل(2- * ARABIC 4): پتانسیل هسته‌ای بین نوکلئون های هسته به همراه پتانسیل کولنی.2-3-3- پتانسیل اسپین- مداراین پتانسیل را چگونه می‌توانیم اصلاح کنیم تا همه اعداد جادویی را از آن بدست آوریم؟ چون نمی- خواهیم محتوای فیزیکی این مدل را از بین ببریم، مسلماً نمی‌توانیم تغییر زیادی در پتانسیل وارد کنیم. دلایل توجیهی معادله (2- SEQ (2- * ARABIC 9) را به عنوان یک حدس خوب پتانسیل هسته‌ای قبلاً ارائه کردیم. بنابراین، برای بهبود محاسبات لازم است که جمله‌های مختلفی به معادله (2- SEQ (2- * ARABIC 10) افزوده شود. در دهه 1940 تلاش‌های نافرجام زیادی برای یافتن این جمله تصحیحی صورت گرفت و سرانجام مایر، هاکسل، سوئس و جنسن در سال 1949 موفق شدند که با افزودن یک پتانسیل اسپین- مدار فاصله‌های مناسبی بین زیر پوسته‌ها به دست آورند [9,8].
در اینجا بار دیگر به فیزیک اتمی روی می‌آوریم، یکی دیگر از مفاهیم آن را به کار می‌گیریم. برهم کنش اسپین- مدار در فیزیک اتمی که مولد ساختار ریز مشاهده شده در خطوط طیفی است، از برهم کنش الکترومغناطیسی بین گشتاور مغناطیسی الکترون و میدان مغناطیسی ناشی از حرکت الکترون به دور هسته حاصل می‌شود. اثر این برهم کنش نوعاً خیلی کوچک و شاید از مرتبه یک قسمت از 105 قسمت فاصله بین ترازهای اتمی است.
هیچ برهم کنش الکترومغناطیسی از این نوع نخواهد توانست تغییرات محسوسی را در فواصل تراز هسته‌ای ایجاد و اعداد جادویی را باز تولید کند. با وجود این، در اینجا مفهوم نیروی اسپین- مدار هسته‌ای را به همان صورت نیروی اسپین- مدار اتمی، ولی نه از نوع الکترومغناطیسی آن، در نظر می‌گیریم. در واقع، به توجه به آزمایش‌های پراکندگی شواهدی قوی در دست است که حاکی از وجود نیروی اسپین- مدار در برهم کنش نوکلئون- نوکلئون است.
برهم کنش اسپین مدار را به صورت Vsorl∙s در نظر می‌گیریم، ولی شکل Vsor خیلی مهم نیست. این عامل l∙s است که باعث تجدید سازمان ترازها می‌شود. همچنان که در فیزیک اتمی دیدیم، حالت‌ها را در حظور برهم کنش اسپین- مدار بایر با تکانه زاویه‌ای کل j=l+s نشانه گذاری می‌کنیم. عدد کوانتومی اسپین هر نوکلئون برابر s=12 است، پس مقادیر ممکن برای عدد کوانتومی تکانه زاویه‌ای کل عبارت اند از j=l+12 و j=l-12 ( البته به استثنای مورد l=0 که در آن فقط مقدار j=12 مجاز است). مقدار انتظاری l∙s را با استفاده از یک شگرد متداول می‌توان محاسبه کرد. نخست مقدار j2=(l+s)2 را به دست می‌آوریم.
(2- SEQ (2- * ARABIC 11)j2=l2+2l∙s+s2(2- SEQ (2- * ARABIC 12)l∙s=12(j2-l2-s2)با قرار دادن مقادیر انتظاری در این معادله، رابطه زیر حاصل می‌شود.
(2- SEQ (2- * ARABIC 13)l∙s=12[jj+1-ll+1-ss+1]اکنون تراز 1f (l=3) را که دارای واگنی 2(l+1)=14 است را در نظر می‌گیریم. مقادیر ممکی برای j در این تراز عبارتند از l∓12=52, 72 بنابراین، ترازهای مورد نظر به صورت 1f52 و 1f72 خواهند بود. واگنی هر تراز برابر (2j+1) است که از مقادیر mj حاصل می‌شود. ( در حضور برهم کنش اسپین- مدار، ms و ml دیگر اعداد کوانتومی «خوب» به حساب نمی آیند و نمی‌توان آن‌ها را برای نمایاندن حالت‌ها یا شمردن وگنی ها به کار برد.) در این صورت، ظرفیت نوکلئونی تراز 1f52 برابر 6 و ظرفیت 1f72 برابر 8 می‌شود که از جمع آن‌ها مجددا 14 حالت به دست می‌آید ( تعداد حالت‌های ممکن باید حفظ شود، فقط نحوه دسته بندی آن‌ها را تغییر داده ایم ). فاصله انرژی بین حالت‌های 1f52 و 1f72 که زوج اسپین مدار یا دوتایه نامیده می‌شوند، متناسب با مقدار l∙s است. در واقع می‌توان اختلاف انرژی هر زوج حالتی را که در آن l>0 باشد را محاسبه کرد.
(2- SEQ (2- * ARABIC 14)l∙sj=l+12-l∙sj=l-12=12(2l+1)شکافتگی (یا فاصله) انرژی بین حالت‌ها با افزایش j افزایش می‌یابد. حال اگر اثر Vsor را به صورت منفی در نظر بگیریم، عضوی از زوج، که مقدار j در آن بزرگتر است در سطح پایین‌تر قرار خواهد گرفت. اثر این شکافتگی در نمودار شکل (4-2) نشان داده شده است. در اینجا، تراز 1f72 در فاصله (یا گاف) بین پوسته‌های دوم و سوم قرار می‌گیرد. ظرفیت این تراز برابر 8 نوکلئون است، بدین سان عدد جادویی 28 از آرایش جدید حاصل خواهد شد. شکافتگی های d و p به اندازه‌ای نیستند که تغییرات مهمی در دسته بندی ترازها به وجود آورند.) اثر مهم بعدی ناشی از جمله تصحیحی اسپین- مدار را در تراز 1g می‌بینیم. حالت 1g9/2 آنقدر به پایین رانده می‌شود که در پوسته اصلی پایین‌تر قرار می‌گیرد، و وقتی ظرفیت 10 نوکلئونی آن به پوسته 40 نوکلئونی قبلی افزوده می‌شود، عدد جادویی 50 به دست می‌آید. این اثر روی پوسته‌های اصلی دیگر نیز تکرار می‌شود. در هر یک از این موارد، عضو کم انرژی تر زوج اسپین- مدار از پوسته بعدی به پوسته قبلی تنزل می‌کند، و بدین ترتیب باقیمانده اعداد جادویی هم طبق انتظار به دست می‌آید.
مدل پوسته‌ای با وجود سادگی‌اش، در توضیح اسپین و پاریته حالت پایه تقریباً تمام هسته‌ها موفق بوده است، و آن‌ها را به خوبی باز تولید می‌کند. برای گشتاورهای دوقطبی مغناطیسی و چهار قطبی الکتریکی آن‌ها نیز توضیحی نسبتاً موفق (و رضایت بخش) به دست می‌دهد. کاربرد خاصی از مدل پوسته‌ای را که در اینجا در نظر گرفتیم، مدل ذره‌ای خیلی مستقل می‌گویند. فرضیه اساسی مدل ذره‌ی خیلی مستقل این است که به استثنای یکی از نوکلئون ها، بقیه نوکلئون های موجود در هسته تزویج شده‌اند و خواص هسته از همین نوکلئون تزویج نشده منفرد ناشی می‌شود. روشن است که چنین برخوردی مسئله را بیش از حد ساده می‌کند، و بهتر است که در تقریب بعدی تمام ذرات موجود در زیر پوسته پر نشده را در نظر بگیریم [7].
32258005924179c0c
22771105925449b0b
14839955914126a0a

شکل(2- SEQ شکل(2- * ARABIC 5): ترازهای انرژی هسته‌ها. (a با در نظرگرفتن پتانسیل نوسانگر هماهنگ ساده . (b با در نظر گرفتن چاه پتانسیل با لبه‌های گرد شده. (c چاه پتانسیل با لبه گرد شده همراه با برهم کنش اسپین- مدار.
centercenterفصل سوم
00فصل سوم

3- فرایند تبدیل داخلی3-1- خواص دینامیک هسته‌هاهمان طوریکه اتم‌ها جدول مندلیف را با نظم خاصی پر می‌کنند و می‌توانند حالت‌های برانگیخته داشته باشند، پیش بینی می‌شد که هسته‌ها هم بتوانند دارای ترازهای انرژی و حالت‌های برانگیخته باشند. با این تفاوت که هسته‌ها در هنگام گذار از حالت‌های برانگیخته به حالت پایه پرتوهای گاما تابش می‌کنند. از طرفی هسته‌ها می‌توانند با گسیل ذرات آلفا و بتا یا از طریق بمباران و یا سایر واکنش‌های هسته‌ای به یکدیگر تبدیل شوند. خواص دینامیک هسته‌ها را می‌توان با گذار از یک حالت اولیه به حالت نهایی مشخص کرد.
با مطالعه گسیل گاما و فرایند رقیب آن یعنی تبدیل داخلی، تعیین اسپین و پاریته حالات برانگیخته امکان پذیر می‌شود. یک هسته برانگیخته همواره می‌تواند با گسیل تابش الکترومغناطیسی یا تبدیل داخلی به حالت‌های کم انرژی تر واپاشی کند. از طرفی هسته‌ها می‌توانند با گسیل ذرات α و β، یا از طریق بمباران و یا سایر واکنش‌های هسته‌ای به یک دیگر تبدیل شوند. در تمام برهم کنش‌های بالا، اصول پایستگی انرژی، اندازه حرکت خطی، اندازه حرکت زاویه‌ای، بار الکتریکی و تعداد نوکلئون ها برقرار است. اصول پایستگی فوق توانسته است در کشف مجهولات به دانشمندان کمک شایانی کند. مانند کشف نوترینو که وجود آن به کمک پایستگی انرژی و اندازه حرکت خطی پیش بینی و در آزمایشگاه تایید شد.

3-1-1- واپاشی آلفاییتا کنون بیش از 1000 هسته تولید شده و در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفته است. هر چند فقط کمتر از 300 تا از این هسته‌ها پایدارند و بقیه آن‌ها رادیواکتیو هستند. هسته‌های پایدار فقط در یک باند بسیار کوچک در نمودار N-Z اتفاق می‌افتد.
ذرات آلفا به عنوان کم نفوذترین تابش‌هایی که از مواد طبیعی گسیل می‌شود، شناسایی شده‌اند.
در سال 1909 رادرفورد نشان داد همانطور که حدس زده می‌شد، ذرات آلفا واقعاً از هسته‌های هلیم تشکیل شده‌اند. تعداد زیادی از هسته‌های سنگین، مخصوصاً هسته‌های مربوط به سری‌های رادیواکتیو طبیعی با گسیل آلفا واپاشی می‌کنند. گسیل هر نوع نوکلئون دیگر در فرایند واپاشی رادیواکتیو خود به خود به ندرت اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال گسیل دوتریوم در فرایند واپاشی های طبیعی ملاحظه نشده است. بنابراین باید دلیل خاصی برای انتخاب گسیل آلفا نسبت به سایر مدهای واپاشی وجود داشته باشد. واپاشی آلفایی در هسته‌های سنگین به طور فزاینده‌ای اهمیت پیدا می‌کند، زیرا آهنگ افزایش نیروی دافعه کولنی که به صورت تابعی از z2 افزایش می‌یابد از نیروی بستگی هسته که تقریباً متناسب با A افزایش می‌یابد بیشتر است.
ذره آلفا به دلیل ساختار بسیار پایدار و نسبتاً مقیدش، در مقایسه با اجزای تشکیل دهنده‌اش، جرم نسبتاً کمی دارد. بنابراین در مواردی که امیدواریم محصولات فروپاشی تا جایی که امکان دارد سبک و انرژی آزاد شده حداکثر مقدار را داشته باشد، باید گسیل این ذره را انتظار داشته باشیم. اغلب هسته‌های با A>190 (و بسیاری از هسته‌ها با 150<A<190) از لحاظ انرژی در برابر گسیل آلفا ناپایدارند ولی فقط نیمی از آن‌ها بقیه شرایط را نیز دارا هستند [10].
3-1-2- واپاشی بتازاواپاشی بتا متداول‌ترین نوع واپاشی پرتوزا است. در هسته‌های سبک‌تر احتمال واپاشی α بسیار کم است. این هسته‌ها برای رسیدن به پایداری یک یا چند شکل از واپاشی بتا را متحمل می‌شوند. گسیل الکترون‌های منفی معمولی از هسته، یکی از اولین پدیده‌های واپاشی رادیواکتیوی بود که مشاهده شد. فرایند معکوس گیراندازی الکترون مداری توسط هسته، تا سال 1938 مشاهده نشده بود در این سال آلوارز پرتوهای x مشخصه گسیل شده در اثر پر شدن جای خالی الکترون‌های گیراندازی شده را آشکارسازی کرد. در سال 1934 ژولیو- کوری برای اولین بار فرایند گسیل الکترون مثبت (پوزیترون) در فرایند رادیواکتیو را، دو سال پس از کشف پوزیترون در پرتوهای کیهانی، مشاهده کردند. سه فرایند فوق ارتباط نردیک با هم دارند و تحت عنوان مشترک واپاشی بتازا رده بندی می‌شوند [11].
3-1-3- واپاشی گامابیشتر واپاشی های آلفازا و بتازا، و در حقیقت بیشتر واکنش‌های هسته‌ای، هسته نهایی را در حالت برانگیخته باقی می‌گذارند. این حالات برانگیخته با گسیل یکی دو پرتو گاما که همان فوتون های تابش الکترومغناطیس مانند پرتوهای x یا نور مرئی هستند، به سرعت به حالت پایه واپاشیده می‌شوند. انرژی پرتوهای گاما در گسترهMev 0.1 تاMev 10 هستند. محدوده طول موج آن‌ها بین 104 تا fm 100 است. واپاشی گامازا علاوه بر اینکه تایید کننده مدل لایه‌ای برای هسته‌ها است، اطلاعات خوبی از ساختار هسته و طیف‌های انرژی آن نیز در اختیار ما قرار می‌دهد. این پرتوها به دلیل قدرت نفوذ بالا و جذب و پراکندگی ناچیز در هوا به خوبی قابل آشکارسازی هستند. انرژی پرتوهای گاما با دقت زیادی قابل اندازه گیری هستند. به علاوه مطالعه گسیل گاما و فرایند رقیب آن یعنی تبدیل داخلی، تعیین اسپین و پاریته حالات برانگیخته را امکان پذیر می‌سازد [12].
3-1-4- تبدیل داخلیفرایند تبدیل داخلی یک فرایند الکترومغناطیسی است که با گسیل γ رقابت می‌کند. در این مورد، میدان‌های چند قطبی الکترومغناطیسی هسته سبب گسیل فوتون نمی‌شوند، بلکه برهم کنش میدان‌ها با الکترون‌های اتمی باعث گسیل یکی از الکترون‌های اتم می‌شود (در این حالت هسته با الکترون از طریق فوتون های مجازی بجای فوتون های واقعی برهم کنش دارد). بر خلاف واپاشی بتازا، الکترون در فرایند واپاشی خلق نمی‌شود، بلکه الکترونی است که از قبل در یکی از مدارهای اتم وجود داشته است. به این دلیل، آهنگ واپاشی تبدیل داخلی با تغییر محیط شیمیایی و در نتیجه تغییر مدارهای اتمی می‌تواند اندکی تغییر کند. اما باید توجه کرد که این فرایند دو مرحله‌ای نیست که در آن ابتدا فوتون توسط هسته گسیل شود و سپس الکترون اتمی را با فرایندی مشابه پدیده فوتوالکتریک بیرون براند، احتمال چنین فرایندی بسیار ناچیز است.
در این حالت انرژی هسته‌ای ∆E=Ei-Ef به یک الکترون اتمی منتقل می‌شود و آنرا با انرژی جنبشی:
(3- SEQ (3- * ARABIC 1)Te=Ei-Ef-Bnبیرون می‌اندازد، که در آن Bn انرژی بستگی الکترون در لایه اتمی است که الکترون از آن بیرون انداخته شده است. به علت اینکه انرژی بستگی الکترون از مداری به مدار دیگر فرق می‌کند، حتی برای یک گذار معین ∆E هم الکترون‌های تبدیل داخلی دارای انرژی‌های متفاوتی خواهند بود. بدین سان، طیف الکترون چشمه ای که یک گامای منفرد گسیل می‌کند از مولفه های مختلف تشکیل شده است؛ و این مولفه ها بر خلاف الکترون‌هایی که در واپاشی بتازا گسیل می‌شوند انرژی‌های گسسته ای دارند. بیشتر چشمه های رادیواکتیو، هم الکترون‌های واپاشی بتازا و هم الکترون‌های تبدیل داخلی گسیل می‌کنند، و جدا کردن قله های ناپیوسته الکترون‌های تبدیل داخلی که روی طیف پیوسته β قرار دارند کار نسبتاً آسانی است. شکل (3-1).

شکل(3- SEQ شکل(3- * ARABIC 1): نمونه‌ای از طیف الکترون که ممکن است از یک چشمه رادیواکتیو گسیل شود. چند قله ناپیوسته تبدیل داخلی روی زمینه ناپیوسته واپاشی بتازا قرار دارند.طبق معادله (3- SEQ (3- * ARABIC 2) ، فرایند تبدیل داخلی انرژی آستانه‌ای برابر انرژی بستگی در یک مدار خاص دارد؛ در نتیجه الکترون‌های تبدیل با توجه به پوسته الکترونی که از آن سرچشمه گرفته‌اند با K و L و M و ... مشخص می‌شوند که متناظر با اعداد کوانتومی اصلی n=1,2,3,… هستند. بعلاوه اگر توان تفکیک بسیار زیاد باشد، حتی زیر ساختارهای متناظر با تک تک الکترون‌های هر پوسته را ملاحظه خواهیم کرد. برای مثال پوسته L (n=2 ) دارای اربیتال های اتمی 2s1/2، 2p1/2 و 2p3/2 است؛ الکترون‌های ناشی از این پوسته‌ها به ترتیب الکترون‌های تبدیل LI، LII و LIII نامیده می‌شوند.
پس از فرایند تبدیل، جای الکترون گسیل شده در یکی از پوسته‌های اتم خالی می‌ماند که آن را تهیجا می‌گویند. این تهیجا به سرعت توسط الکترون‌های پوسته‌های بالاتر پر می‌شود، و در نتیجه گسیل پرتوx مشخصه را نیز همراه الکترون‌های تبدیل داخلی مشاهده می‌کنیم.
شکل (3-2)، طیف الکترون 203Hg را نشان می‌دهد. در این شکل طیف پیوسته β و خطوط الکترونی، در انرژی‌های محاسبه شده، قابل مشاهده‌اند.
یکی از نکاتی که در این شکل کاملاً مشهود است، شدت متغیر الکترون‌های تبدیل در واپاشی است. این تغییرات به خصوصیت چند قطبی میدان تابش بستگی دارد؛ در حقیقت اندازه گیری احتمالات نسبی گسیل الکترون تبدیلی یکی از راه‌های اصلی تعیین مشخصات چند قطبی است.
در بعضی موارد، تبدیل داخلی بر تابش گاما ارجحیت دارد؛ در بقیه موارد ممکن است در مقایسه با گسیل گاما کاملا˝ ناچیز باشد. به عنوان یک قانون کلی، در محاسبه احتمال واپاشی گاما باید تصحیح تبدیل داخلی انجام شود. یعنی اگر نیمه عمر (t12∝1λ) یک تراز خاص را بدانیم، احتمال واپاشی کل λt ( برابر0.693t12 ) دارای دو مولفه است، یکی (λγ) ناشی از گسیل گاما و دیگری (λe) ناشی از تبدیل داخلی
(3- SEQ (3- * ARABIC 3)λt=λe+(λγ)واپاشی تراز از طریق فرایند ترکیبی (گسیل گاما و تبدیل داخلی) خیلی سریع‌تر از گسیل گاما به تنهایی خواهد بود. ضریب تبدیل داخلی α را به صورت زیر تعریف می‌کنیم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 4)α=λeλγضریب تبدیل داخلی α، احتمال گسیل الکترون را نسبت به گسیل گاما نشان می‌دهد، که بزرگی آن از مقادیر بسیار کوچک (تقریباً صفر) تا مقادیر بسیار بزرگ تغییر می‌کند. بدین ترتیب، احتمال کلی واپاشی به صورت زیر است
(3- SEQ (3- * ARABIC 5)λt=λγ(1+α)
شکل(3- SEQ شکل(3- * ARABIC 2): طیف الکترون حاصل از واپاشی 203Hg در تصویر بالا، طیف پیوسته بتا همراه با خطوط تبدیل K، L و M تفکیک نشده قابل مشاهده است. در تصویر میانی طیف تبدیل با تفکیک بیشتر نشان داده شده است؛ خطوط L و M به خوبی جدا شده اند و حتی L III نیز تفکیک شده است. در تفکیک خیلی بهتر شکل پایینی، خطوط LI وLII به خوبی از هم جدا شده‌اند.اگر α را ضریب تبدیل داخلی کل بدانیم، آنگاه می‌توانیم ضریب‌های جزئی مربوط به پوسته‌های اتمی مختلف را به صورت زیر در نظر می‌گیریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 6)λt=λγ(1+αK+αL+αM+…)و در نتیجه
(3- SEQ (3- * ARABIC 7)α=αK+αL+αM+…که با در نظر گرفتن زیر پوسته‌ها، می‌توانیم آن را به صورت زیر بنویسیم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 8)αL=αLI+αLII+αLIIIو برای سایر پوسته‌ها هم می‌توانیم روابط مشابهی را بنویسیم.
اهمیت تبدیل داخلی در مطالعات مربوط به ساختار هسته در این واقعیت نهفته است که به ازای یک اختلاف انرژی مفروض Ei-Ef و عدد اتمی Z هسته واپاشنده، ضریب تبدیل محسوسا˝ به نوع و مرتبه قطبیت گذار الکترومغناطیسی متناظر بستگی دارد [14,13].
3-2- محاسبه ضریب تبدیل داخلیهمانطور که گفته شد فرایند تبدیل داخلی یک فرایند الکترومغناطیسی است که در آن هسته با بیرون انداختن یک الکترون اتمی به جای گسیل گاما از حالت برانگیخته خارج می‌شود. الکترون‌هایی را که به این صورت بیرون انداخته شده را الکترون‌های تبدیل می‌نامند. ضریب تبدیل داخلی به عدد اتمی هسته ، انرژی و خصوصیات چند قطبی بودن گذار بستگی دارد. بنابراین مطالعه ما کمک بزرگی در بررسی سطوح انرژی هسته است.
در اینجا یکی از ساده‌ترین موارد را بررسی می‌کنیم. فرض می‌کنیم هسته در یک حالت برانگیخته است که می‌تواند با گسیل تابش E1 به حالت پایه برود. هسته را می‌توان با یک دوقطبی الکتریکی با فرکانس ω مقایسه کرد. حضور این دوقطبی ممکن است باعث القای گذارهایی از حالت پایه اتم به حالت برانگیخته شود. به طور خاص، الکترون‌های K، که در حالت 1S هستند، می‌توانند با تابش دو قطبی به حالت p بروند. برای محاسبه احتمال این گذار از قانون طلایی فرمی استفاده می‌کنیم.
احتمال این گذار طبق قانون دوم فرمی به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 9)w=2πℏMif2ρ(Ef)می‌خواهیم المان‌های ماتریسی Mif و چگالی حالت‌های نهایی قابل دسترس ρ(Ef) را محاسبه کنیم.
تابع موج اولیه الکترون در حالت 1s.
(3- SEQ (3- * ARABIC 10)ᴪi(r,t)=ui(r)exp⁡(-iEiℏt)و ویژه تابع حالت نهایی الکترون به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 11)ᴪf(r,t)=uf(r)⁡exp(-iEfℏt)گذار از حالت اولیه به حالت نهایی توسط میدان الکتریکی هسته القا می‌شود، که به وسیله ممان دوقطبی الکتریکی P که در راستای محور z و با فرکانس ω با زمان تغییر می‌کند توصیف می‌شود. پتانسیل الکتریکی این دو قطبی به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 12)Vr,t=p0cosθr2cos ωt=p0cosθr212(eiωt+e-iωt)در اینجا θ زاویه بین r و محور z است. المان‌های ماتریسی گذارهای القا شده به این صورت است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 13)Mif=eᴪf*(r,t)Vᴪi(r,t)dτMif دارای بزرگی قابل توجهی است، فقط اگر
(3- SEQ (3- * ARABIC 14)Ei-EF=ℏω(3- SEQ (3- * ARABIC 15)uf=Ncos θkr12j32(kr)و برای kr بزرگ
(3- SEQ (3- * ARABIC 16)uf=-N cosθ2πk2r212coskrبا در نظر گرفتن سیستم در یک کره بسیار بزرگ به شعاع R می‌توانیم ویژه تابع آن را تعیین می‌کنیم.
(3- SEQ (3- * ARABIC 17)N=k(34R)1/2برای تابع موج اولیه، تابع موجی شبیه به تابع موج هیدروژن را در نظر می‌گیریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 18)ui=1π1/2(za0)3/2exp-zra0 with a0=ℏ2me2سپس المان ماتریسی به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 19)Mif=p0cosωtek34R121π12za032×0∞exp-zra0 cosθr2 J32krkr12cosθdτ=p0cosωt(ωt)1/2ek(za0)3/2I
با
(3- SEQ (3- * ARABIC 20)I=0∞exp-zra0 J32krkr12drچگالی حالت‌های نهایی باید فقط به حالت‌های p محدود باشد. از شرط ufR=0، شرط کوانتیزیشن به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 21)kR=(n+12)πو n عدد انتگرال گیری است. بنابراین در فاصله k تا ∆k داریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 22)R∆kπ=∆Nو از این معادله داریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 23)ρ=dNdE=Rℏπϑبا ترکیب معادلات (3- 19) و (3- 23) برای دو تا الکترون‌های K بدست می‌آوریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 24)λe=14πℏp02e2k23(za0)3I2ϑℏاز طرفی دیگر λγ با این معادله داده می‌شود:
(3- SEQ (3- * ARABIC 25)λγ=13p02ω3ℏc3با توجه به معادله (3-4) ضریب تبدیل داخلی به صورت زیر است:
(3- SEQ (3- * ARABIC 26)α=4πℏk2e2ϑ(za0)3c3ω3I2از a0z≫1k، این به این معنی است که انرژی گذار در مقایسه با انرژی بستگی الکترون خیلی بزرگ است. همچنین فرض می‌کنیم الکترون خارج شده نسبیتی نیست. برای سازگاری فرض می‌کنیم که برای الکترون mv22≅(ℏk)22m≅ℏω.
انتگرال I با در نظرگرفتن این فرض که e-zra0=1 و داریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 27)I=0∞J32krdrkr12=(2πk2)1/2با جایگذاری در معادله (3- SEQ (3- * ARABIC 28) و با در نظر گرفتن تقریب ذکر شده در بالا داریم:
(3- SEQ (3- * ARABIC 29)αk=8ℏe2m12(2ℏω)12za03c3ω3(3- SEQ (3- * ARABIC 30) =12z3(e2ℏc)4(2mc2ℏω)7/2این فرمول تحت فرضیه‌های ذکر شده برای تابش دوقطبی است، و برای تابش El، به صورت زیر بدست می‌آید:
(3- SEQ (3- * ARABIC 31)αkl=z3(e2ℏc)4ll+1(2mc2ℏω)l+(5/2)ضریب تبدیل داخلی α به عدد اتمی، اتمی که فرایند در آن رخ می‌دهد، انرژی گذار و چند قطبی بودن آن بستگی دارد. به طور کلی نتایج زیر برای چند قطبی‌های الکتریکی (E) و مغناطیسی (M) بدست می‌آید.
(3- SEQ (3- * ARABIC 32)αEL≅Z3n3LL+1e24πℏε0c42mec2EL+52(3- SEQ (3- * ARABIC 33)αML≅Z3n3e24πℏε0c42mec2EL+32در این روابط Z عدد اتمی مربوط به اتمی است که در آن تبدیل داخلی صورت گرفته است و n عدد کوانتومی اصلی تابع موج الکترون مقید است؛ عامل (Zn)3 ناشی از جمله ᴪi.e(0)2 است که در آهنگ تبدیل ظاهر می‌شود. عامل بی بعد e24πε0ℏc همان ثابت ساختار ریز با مقداری نزدیک به 137 / 1 است.
این نحوه برخورد با ضرایب تبدیل تقریبی است، زیرا الکترون را باید نسبیتی در نظر گرفت ( انرژی‌های گذار نوعاً از مرتبه 0.5 تا Mev1 هستند). اما همین معادلات تعدادی از خصوصیات ضرایب تبدیل را مشخص می‌کند.
1- این ضرایب متناسب با z3 افزایش می‌یابند، و در نتیجه فرایند تبدیل در هسته‌های سنگین مهم‌تر از هسته‌های سبک است.
2- ضریب تبدیل با افزایش انرژی گذار به سرعت کاهش می‌یابد.( برعکس، احتمال گسیل γ که با افزایش انرژی به سرعت افزایش می‌یابد.)
3- ضرایب تبدیل با افزایش مرتبه چند قطبی به سرعت افزایش می‌یابند. در حقیقت، برای مقادیر زیادتر L، گسیل الکترون تبدیل ممکن است بسیار محتمل‌تر از گسیل γ باشد.
4- ضرایب تبدیل برای پوسته‌های اتمی بالاتر ( 1n> ) متناسب با 1/n3 کاهش می‌یابد. بنابراین، برای گذار معین به تقریب می‌توان انتظار داشت αKαL≅8 باشد.
بنابراین انتظار داریم که در هسته‌های سنگین برای گذارهای کم انرژی و چند قطبی‌های مرتبه بالا با ضرایب تبدیل نسبتاً بزرگ پوسته K، و در سایر موارد( پوسته‌های اتمی بالاتر، انرژی‌های گذار بیشتر، هسته‌های سبک‌تر و چند قطبی‌های مرتبه پایین‌تر) با مقادیر کوچک‌تر روبرو شویم.
باید متذکر شد که ضرایب مربوط به گذارهای الکتریکی و مغناطیسی به طور قابل ملاحظه‌ای با هم تفاوت دارند؛ بنابراین با اندازه گیری α می‌توانیم پاریته نسبی حالات هسته‌ای را تعیین کنیم. در یک کاربرد دیگر هم استفاده از تبدیل داخلی مهم است، و آن مشاهده گذارهای E0 است که از طریق تابش الکترومغناطیسی ممنوع اند. گذار E0 مخصوصاً در واپاشی های از حالات اولیه 0+ به حالات نهایی 0+ که با هیچ فرایند مستقیم دیگری امکان پذیر نیست، حائز اهمیت است[16,15] .
البته باید توجه داشت که برای همه گذارها از حالت اولیه به حالت نهایی یک فرایند الکترومغناطیسی دیگر نیز امکان پذیر است که در آن هسته برانگیخته به شکل یک زوج الکترون- پوزیترون ظاهر می‌شود که به آن تولید زوج می‌گویند. اما احتمال این فرایند بسیار کم و از مرتبه 10-4 گسیل گاما است.
centercenterفصل چهارم
00فصل چهارم

4- مدل کوارکی و نگرشی جدید به فرایند تبدیل داخلی4-1- مقدمهدر مدل ساختار جمعی هسته‌ها، هسته مانند یک جسم واحد در نظر گرفته شده، مانند یک قطره مایع، بعضی از خواص هسته‌ها نیز بر اساس همین فرض استخراج شده است، که در فصل دوم به آن‌ها اشاره شد. از طرفی در مدل پوسته‌ای اجزاء تشکیل دهنده هسته‌ها یعنی پروتون‌ها و نوترون‌ها نیز در نظر گرفته شده است. این مدل با در نظر گرفتن برهم کنش هسته‌ای بین نوکلئونها در توجیه بعضی خواص هسته‌ای به خوبی موفق بوده است. مدل‌های هسته‌ای دیگری در طی سالیان اخیر، به منظور توصیف جنبه‌های متفاوت هسته‌ها، توسط گروه‌های متعددی ارائه شده است. مانند مدل آلفا- ذره‌ای هسته‌ای. یکی دیگر از این مدل‌ها، مدل شبه کوارکی است.
مدل شبه کوارکی علاوه بر اینکه پروتون‌ها و نوترون‌ها را در تشکیل هسته در نظر می‌گیرد، کوارکهای سازنده نوکلئونها را نیز در نظر می‌گیرد. با توجه به نزدیکی بسیار زیاد نوکلئونها در هسته‌ها، قطعاً کوارکهای سازنده آن‌ها نیروی شدیدی به همدیگر وارد می‌سازند، که باعث می‌شود نوکلئونها، به صورت لحظه‌ای هم که باشد، فروپاشیده شوند و سپس نوکلئونهای جدید تشکیل گردند. این پروسه می‌تواند مکرراً در هسته در حال اتفاق باشد. گرچه در این شرایط محیط هسته را نمی‌توان یک محیط با کوارکهای آزاد در نظر گرفت. با این حال فرض می‌شود که هسته را بتوان با تقریب یک محیط کوارکی در نظر گرفت که شدیداً با هم برهمکنش دارند. گرچه در این مدل نظریه واحدی که بتواند برخی از خواص هسته‌ها را یکجا ارائه دهد وجود ندارد، با این حال با استفاده از این مدل می‌توان اعداد جادویی هسته را بدست آورد. همچنین در این مدل فرمولی برای انرژی بستگی هسته‌ها ارائه شده که هم زمان هم کوارکهای سازنده هسته و هم نوکلئونهای سازنده هسته را در نظر گرفته است.
4-1-1- پلاسمای کوارک- گلئونی و سرچشمه اعداد جادوییدر فیزیک هسته‌ای یک عدد جادویی تعداد نوکلئونهایی ( پروتون‌ها و نوترون‌ها ) است که درون پوسته‌های کامل مربوط به هسته‌های اتمی قرار می‌گیرند. این اعداد و وجود آن‌ها اولین بار توسط السیسر در سال 1933 [17] مورد توجه قرار گرفته است. چیزی که باعث جادویی بودن این اعداد می‌شود، خواصی است که هسته‌ها با این تعداد پروتون‌ها و نوترون‌ها دارا می‌باشند. از جمله این خواص می‌توان به پایداری هسته‌های جادویی، فراوانی بیشتر هسته‌های جادویی در عالم و اینکه جرم هسته‌های جادویی از مقدار پیش بینی شده توسط فرمول نیمه تجربی جرم به طور قابل توجهی کمتر است، اشاره نمود.
در این مدل فرض بر این است که در محیط ترمودینامیکی پلاسمای کوارک- گلئونی، کوارکهای تقریباً مجزا سعی در تشکیل نوکلئونها دارند؛ و اگر بپذیریم که بیشینه بی نظمی و بیشترین مقدار ترکیب‌ها رخ می‌دهد، آنگاه با در نظر گرفتن سیستم‌های جداگانه‌ای شامل یک کوارک مرکزی و تعداد 2، 3، 4، 5، 6، 7 و نهایتاً 8 کوارک اطراف به حالت‌های بیشینه‌ای برابر با اعداد جادویی می‌رسیم [19,18]. اگر پلاسمای کوارک- گلئونی را به عنوان یک محیط ترمودینامیکی فرض نماییم، بایستی تحقیق نمود این محیط ترمودینامیکی که همانند هر محیط دیگر از این نوع به سمت بیشینه بی نظمی پیش می‌رود، چگونه به تعادل نزدیک می‌شود. حالت ترمودینامیکی از کوارکها را در نظر می‌گیریم که این کوارکها تقریباً آزادانه در حال حرکت می‌باشند. اگر دقیق‌تر به محیط پلاسمای کوارک- گلئونی نگاه کنیم، می‌بینیم که در سوپ کوارک- گلئونی آزادی محض وجود ندارد.

شکل(4- SEQ شکل(4- * ARABIC 1): محیط یک پلاسمای کوارک- گلئونی
در شکل (4-1) یک محیط پلاسمای کوارک- گلئونی فرضی رسم شده است، که کوارکها همانند ذرات یک گاز ایده آل در فضا پراکنده‌اند. در این محیط فرضی یک کوارک را در نظر بگیرید که جهت تشکیل یک پروتون یا نوترون تلاش می‌کند. هر کوارک با گیر انداختن دو کوارک دیگر تشکیل یک نوکلئون می‌دهد. در این فضای رقابتی میان کوارک ها حالات مختلفی از تشکیل یک نوکلئون می‌تواند روی دهد. به عنوان مثال به شکل پایین توجه کنید.

شکل(4- SEQ شکل(4- * ARABIC 2): شبکه مکعبی پلاسمای کوارک- گلئونیدر شکل (4-2) کوارکها همانند یک محیط شبکه‌ای در اطراف یکدیگر قرار دارند. کوارک u مرکزی برای تشکیل یک نوترون در حال تلاش است، و برای این امر باید دو کوارک d را گیر اندازد. اگر اینطور فرض کنیم که از تمام کوارکهای اطراف این کوارک u دو کوارک d باشد، آنگاه رقابت دو کوارک رقابت ساده‌ای است. در نگاه اول یک حالت ممکن بیشتر وجود ندارد و آن هم حالت udd است. در نگاه دقیق‌تر دو حالت وجود دارد، یعنی u قرمز به همراه d1 آبی و d2 سبز یا u قرمز به همراه d1 سبز و d2 آبی. پس دو حالت به دست می‌آید. حال شرایطی را در نظر بگیرید که سه کوارک d در اطراف کوارک u جهت گیوند با آن رقابت می‌کنند. در چنین شرایطی ترکیبات ممکن عبارتند از: ud1d2، ud1d3 و ud2d3. اگر رنگ کوارک ها را هم منظور کنیم 6 حالت ممکن به وجود می‌آید که از این 6 حالت با 2 حالت قبل روی هم 8 حالت را نشان می‌دهد. ذکر این نکته ضروری است که هر کدام از این حالت‌ها می‌تواند تشکیل نوکلئون بدهد ولی حداکثر حالاتی که می‌تواند با 3 کوارک اتفاق بیفتد 8 حالت است. مشابه حالت 3 کوارکی عدد به دست آمده برای حالت 4 کوارکی برابر 20 می‌باشد. با در نظر گرفتن 5 کوارک d اطراف کوارک مرکزی با استدلالی مشابه استدلال بالا 20 حالت جدید به دست خواهد آمد که با مجموع قبلی عدد 40 برای عدد جادویی بعدی بدست خواهد آمد، در حالی که عدد جادویی بعدی 28 خواهد بود. از آنجا که شرایط محیط کوارک – گلئونی بیشتر به یک سوپ کوارک- گلئونی شبیه است، مطابق تلاش‌های صورت گرفته در نظریه کرمودینامیک کوانتومی شبکه‌ای این امر تقریباً محرز است که نیروی جاذبه بین کوارکها کاملاً از بین نمی‌رود. بنابراین اگر هر کوارک d ( اطراف کوارک u مرکزی) را نزدیک به کوارکهای دیگر فرض کنیم، آنگاه به عنوان مثال اگر کوارک d2 توسط u جذب شود. ناگزیر کوارک پنجمی که بیشترین نیروی جاذبه با d2 را دارد و نام آن را d2َ می گذاریم، وارد کار می‌شود که آن را کوارک "تحمیل شده" می نامیم. پس هر 4 کوارک d هنگام جذب توسط کوارک u مرکزی می‌توانند کوارکی را در سطحی فراتر از کوارک های اولیه به واسطه فاصله نزدیک و یا اینکه بازنشدگی کامل از هم، به سیستم تحمیل نمایند، که این حالت جدید را چنین می نویسیم:
ud1d1َ , ud2َ , ud3d3َ , ud4d4َ
که به همراه رنگ‌های مختلف آن 8 حالت جدید به وجود می‌آید. این 8 حالت و 20 حالت قبل 28 حالت در اختیار ما می‌گذارد. این موضوع که توسط 4 کوارک d دو عدد مجزای 20 حالته و 28 حالته تولید شده است. به طور مشابه برای 5، 6 و 7 کوارک d اعداد 50، 82 و 126 و نهایتاً با 8 کوارک عدد 184 به دست می‌آید. شواهدی مبنی بر وجود چنین عدد جادویی وجود دارد [20]. کار با بیش از 8 کوارک مستلزم عبور از سطح اول به سطح دوم است (چون در یک شبکه مکعبی تنها 8 کوارک در یک فاصله برابر از کوارک مرکزی قرار دارند)، که این موضوع یعنی جاذبه‌ای که سطح اول و دوم را کاملاً تحت تأثیر قرار می‌دهد و حالت‌های اجباری و تحمیلی، سطح سوم را نیز ایجاد می‌نماید و یا می‌توان از شبکه‌های هندسی دیگری با بیش از 8 کوارک استفاده کرد.

4-1-2- انرژی بستگی هسته‌ها از دیدگاه مدل شبه کوارکیدر مدل پلاسمای کوارک- گلئونی ارائه شده [22,21] دیدگاه جدیدی برای هسته ارائه شده است. در این دیدگاه، هسته شامل پلاسمای سوپ مانند از کوارکها و گلئونها می‌باشد که می‌توان خواص هسته‌ها را با توجه به کوارکهای محتوی به جای نوکلئونها بدست آورد.
به منظور به دست آوردن انرژی بستگی هسته‌ای، با توجه به نگاه شبه کوارکی به نکات زیر توجه می‌کنیم:
1- برای تشکیل هسته‌ها باید انرژی بستگی مثبت باشد.
2- انرژی بستگی مثبت از مرتبه یک درصد انرژی جرم سکون کوارک های درون هسته mqc2 می‌باشد که q نشان دهنده کوارکهای بالا و پایین است.
3- در این مدل انرژی بستگی با حجم پلاسمای کوارک- گلئونی متناسب است. با توجه به اینکه هر نوکلئون از سه کوارک تشکیل شده است، لذا به ازای عدد جرمی A برای هسته، انرژی بستگی متناسب با A3 است.
4- با توجه به عدم تقارن بین تعداد پروتون‌ها و نوترون‌ها، به خصوص در هسته‌های سنگین و در نظر گرفتن نیروی کولنی می‌توان این عدم تقارن و تصحیح کولنی را مابین کوارکهای بالا و پایین موجود در پلاسمای کوارک- گلئونی درون هسته را به صورت N2-Z2Z در نظر گرفت.
با در نظر گرفتن نکات فوق فرمول زیر برای محاسبه انرژی بستگی هسته‌ها ارائه شده است.
(4- SEQ (4- * ARABIC 1)BA,Z=A-N2-Z2+δN-Z3Z+3×mNc2α A>5(4- SEQ (4- * ARABIC 2) δN-Z=1N=Z0N≠Zدر فرمول بالا α = 90 – 100 است.
در مقایسه با مدل قطره مایعی که شامل هفت جمله در انرژی بستگی می‌باشد، این مدل شامل دو جمله است که وابسته به Z و N است که حاکی از سادگی بیشتر و دید جامع‌تری نسبت به هسته است. در این مدل، ذرات هسته‌ای محتوایی آزاد در یک محیط پلاسما مانند چگالی بررسی می‌شود [24,23].
4-2- ضریب تبدیل داخلی بر اساس مدل کوارکی هسته‌هادر مدل شبه کوارکی، هسته شامل پلاسمایی سوپ مانند از کوارکها و گلئونها است که می‌توان خواص هسته‌ها را با توجه به کوارکهای محتوایی به جای نوکلئونها بدست آورد. در فرمول زیر با در نظر گرفتن کوارکهای سازنده نوکلئونها ضریب تبدیل داخلی را بررسی کرده‌ایم. در فرمول زیر شاخص L تابش را به گونه‌ای تعریف می‌کنیم که 2L مرتبه چند قطبی باشد ( برای دو قطبی L=1، برای چار قطبی L=2 و ....). با تخصیص E برای خواص الکتریکی و M برای خواص مغناطیسی فرمول ضریب تبدیل داخلی با توجه به نگاه شبه کوارکی به صورت زیر ارائه شده است.
با در نظر گرفتن پروتون‌ها ضریب تبدیل داخلی برای گذارهای الکتریکی:
(4- SEQ (4- * ARABIC 3)αEL≅Z3n3LL+1e24πℏε0c4((23)3+(23)3+(13)3) 2mec2EL+52و ضریب تبدیل داخلی برای گذارهای مغناطیسی به صورت زیر ارائه شده است
(4- SEQ (4- * ARABIC 4)αML≅Z3n3e24πℏε0c4((23)3+(23)3+(13)3) 2mec2EL+32و اگر علاوه بر پروتون‌ها نوترون‌ها را هم در تابش گاما موثر بدانیم [25]، فرمول‌های زیر به ترتیب برای گذارهای الکتریکی و مغناطیسی ارائه می‌شود:
(4- SEQ (4- * ARABIC 5)αEL≅Z3n3LL+1e24πℏε0c4(233+233+133+233+133+133) 2mec2EL+52≅Z3n3LL+1e24πℏε0c4 2mec2EL+52(4- SEQ (4- * ARABIC 6)
αML≅Z3n3e24πℏε0c4233+233+133+233+133+1332mec2EL+32≅Z3n3e24πℏε0c42mec2EL+32به منظور بررسی فرمول‌های ارائه شده ضریب تبدیل داخلی برای دوازده عدد اتمی، ده چند قطبی E1-E5 و M1-M5 و 8 مقدار انرژی گاما محاسبه و با مقادیر تئوری و تجربی مقایسه شده است [26].
در جدول‌های (4-1) تا (4-39)، ستون اول مقادیر آزمایشگاهی، ستون دوم مقادیر تئوری محاسبه شده با استفاده از فرمول ضریب تبدیل داخلی و ستون سوم، مقادیر محاسبه شده با در نظر گرفتن کوارکهای سازنده پروتون‌ها را نشان می‌دهند. با توجه به معادلات (4-5) و (4-6)، نتایج حاصل از در نظر گرفتن کوارکهای سازنده پروتون‌ها و نوترون‌ها در تابش گاما با مقادیر عددی ستون دوم برابر است.

جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 1): EB =5.50 E-02k shellz=3Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 6.55 E-02 10.00 E-02 6.30 E-02
15 E2 5.65 E+00 9.08 E+00 5.72 E +00
E3 4.10 E+02 6.96 E+02 4.38 E+02
E4 2.83 E+04 5.06 E+04 3.18 E+04
E5 1.92 E+06 3.59 E+06 2.26 E+06
20 E1 2.48 E-02 3.65 E-02 2.30 E-02
E2 1.63 E+00 2.49 E+00 1.56 E+00
E3 8.99 E+01 14.36 E+01 9.04 E+01
E4 4.72 E+03 7.80 E+03 6.91 E+03
E5 2.43 E+05 4.15 E+05 2.61 E+05
32 E1 5.06 E-03 7.05 E-03 4.44 E-03
E2 2.12 E-01 3.00 E-01 1.90 E-01
E3 7.50 E+00 10.79 E+00 6.80 E+00
E4 2.52 E+02 3.67 E+02 2.31 E+02
E5 8.29 E+03 12.23 E+03 7.80 E+03
50 E1 1.11 E-03 1.47 E-03 0.92 E-03
E2 3.07 E-02 4.03 E-02 2.53 E-02
E3 7.12 E-01 9.27 E-01 5.84 E-01
E4 1.57 E+01 2.02 E+01 1.27 E+01
E5 3.39 E+02 4.30 E+02 2.70 E+02
80 E1 2.26 E-04 2.85 E-04 1.79 E-04
E2 4.03 E-03 4.86 E-03 3.08 E-03
E3 6.05 E-02 6.99 E-02 4.40 E-02
E4 8.64 E-01 9.52 E-01 7.00 E-01
E5 1.21 E+01 1.26 E+01 0.80 E+01
120 E1 5.77 E-05 6.90 E-05 4.37 E-05
E2 7.12 E-04 7.84 E-04 4.94 E-04
E3 7.42 E-03 7.51 E-03 4.73 E-03
E4 7.35 E-02 6.82 E-02 4.29 E-02
E5 7.12 E-01 6.05 E-01 3.89 E-01
200 E1 4.41 E-08 3.65 E-08 2.29 E-08
E2 6.99 E-08 2.48 E-07 1.56 E-07
E3 1.08 E-07 1.43 E-05 0.90 E-05
E4 1.66 E-07 0.78 E-05 0.50 E-05
E5 2.55 E-07 0.41 E-05 0.25 E-05
جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 2): EB =2.84 E-01k shellz=6Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 4.38 E-01 8.00 E-01 5.04 E-01
15 E2 3.51 E+01 7.27 E+01 4.58 E+01
E3 2.36 E+03 5.57 E+03 3.50 E+03
E4 1.52 E+05 4.05 E+05 2.55 E+05
E5 9.63 E+06 28.74 E+06 14.47 E+06
20 E1 1.71 E-01 2.92 E-01 1.83 E-01
E2 1.05 E+01 1.99 E+01 1.25 E+01
E3 5.45 E+03 11.45 E+03 6.21 E+03
E4 2.69 E+04 6.24 E+04 3.93 E+04
E5 1.31 E+06 3.32 E+06 2.09 E+06
32 E1 3.62 E-02 5.64 E-02 3.55 E-02
E2 1.45 E+00 2.40 E+00 1.51 E+00
E3 4.87 E+01 8.63 E+01 5.43 E+01
E4 1.56 E+03 2.94 E+03 1.85 E+03
E5 4.90 E+04 9.78 E+04 6.16 E+04
50 E1 8.21 E-03 11.83 E-03 7.45 E-03
E2 2.18 E-01 3.22 E-01 2.02 E-01
E3 4.87 E+00 7.41 E+00 4.46 E+00
E4 1.03 E+02 1.61 E+02 1.01 E+02
E5 2.15 E+03 3.44 E+03 2.16 E+03
80 E1 1.71 E-03 2.28 E-03 1.43 E-03
E2 2.97 E-02 3.89 E-02 2.45 E-02
E3 4.33 E-01 5.59 E-01 3.52 E-01
E4 5.99 E+00 7.62 E+00 4.81 E+00
E5 8.13 E+01 10.14 E+01 6.81 E+01
120 E1 4.46 E-04 5.52 E-04 3.51 E-04
E2 5.38 E-03 6.27 E-03 4.01 E-03
E3 5.48 E-02 6.01 E-02 3.93 E-02
E4 5.24 E-01 5.46 E-01 3.50 E-01
E5 5.01 E+00 4.84 E+00 2.82 E+00
200 E1 8.43 E-05 9.24 E-05 5.92 E-05
E2 6.53 E-04 6.30 E-04 4.00 E-04
E3 4.30 E-03 3.62 E-03 2.38 E-03
E4 2.70 E-02 1.97 E-02 1.24 E-02
E5 1.65 E-01 1.05 E-01 0.66 E-01

جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 3): EB =8.67 E-01k shellz=10Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 1.05 E+00 3.70 E+00 2.33 E+00
15 E2 1.11 E+02 3.36 E+02 2.11 E+02
E3 6.67 E+03 25.80 E+03 14.25 E+03
E4 3.83 E+05 18.75 E+05 11.02 E+05
E5 2.18 E+07 13.30 E+07 8.01 E+07
20 E1 6.24 E-01 13.53 E-01 8.42 E-01
E2 3.51 E+01 9.22 E+01 5.40 E+01
E3 1.65 E+03 5.30 E+03 3.15 E+03
E4 7.40 E+04 28.90 E+04 15.05 E+04
E5 3.29 E+06 15.38 E+06 8.60 E+06
32 E1 1.38 E-01 2.61 E-01 1.64 E-01
E2 5.17 E+00 11.12 E+00 6.89 E+00
E3 1.61 E+02 3.99 E+02 2.51 E+02
E4 4.81 E+03 13.69 E+03 8.42 E+03
E5 1.41 E+05 4.53 E+05 2.85 E+05
50 E1 3.26 E-02 5.47 E-02 3.66 E-02
E2 8.21 E-01 14.93 E-01 8.82.50 E01
E3 1.73 E+01 3.43 E+01 2.09 E+01
E4 3.47 E+02 7.48 E+02 4.58 E+02
E5 6.80 E+03 15.94 E+03 9.45 E+03
80 E1 7.02 E-03 10.57 E-03 6.65 E-03
E2 1.17 E-01 1.80 E-01 1.13 E-01
E3 1.63 E+00 2.58 E+00 1.62 E+00
E4 2.16 E+01 3.52 E+01 2.21 E+01
E5 2.81 E+02 4.69 E+02 2.59 E+02
120 E1 1.87 E-03 2.55 E-03 1.60 E-03
E2 2.19 E-02 2.90 E-02 1.85 E-02
E3 2.15 E-01 2.78 E-01 1.80 E-01
E4 2.01 E+00 2.52 E+00 1.60 E+00
E5 1.48 E+01 2.24 E+01 1.41 E+01
200 E1 3.63 E-04 4.28 E-04 2.75 E-04
E2 2.74 E-03 2.91 E-03 1.89 E-03
E3 1.76 E-02 1.67 E-02 1.10 E-02
E4 1.07 E-01 0.91 E-01 0.60 E-01
E5 6.42 E-01 4.86 E-01 3.19 E-01
جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 4): EB =1.83 E+00k shellz=14Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 3.30 E+00 10.16 E+00 6.01 E+00
15 E2 2.09 E+02 9.23 E+02 5.67 E+02
E3 1.09 E+04 7.08 E+04 4.21 E+04
E4 9.49 E+05 51.45 E+05 32.01 E+05
E5 2.75 E+07 36.51 E+07 22.08 E+07
20 E1 1.30 E+00 3.71 E+00 2.33 E+00
E2 6.92 E+01 25.30 E+01 15.33 E+01
E3 2.91 E+03 14.55 E+03 9.16 E+03
E4 1.17 E+05 7.93 E+05 4.80 E+05
E5 4.70 E+06 42.21 E+06 26.34 E+06
32 E1 3.15 E-01 7.17 E-01 4.41 E-01
E2 1.09 E+01 3.53 E+01 2.22 E+01
E3 3.13 E+02 10.97 E+02 6.35 E+02
E4 8.64 E+03 37.37 E+03 12.96 E+03
E5 2.36 E+05 12.43 E+05 7.56 E+05
50 E1 7.65 E-02 15.03 E-02 9.40 E-02
E2 1.82 E+00 4.09 E+00 2.25 E+00
E3 3.60 E+01 9.42 E+01 5.67 E+01
E4 6.81 E+02 20.54 E+02 12.06 E+02
E5 1.27 E+04 4.37 E+04 2.75 E+04
80 E1 1.70 E-02 2.90 E-02 1.82 E-02
E2 2.71 E-01 4.94 E-01 3.08 E-01
E3 3.60 E+00 7.10 E+00 4.41 E+00
E4 4.50 E+01 9.68 E+01 6.06 E+01
E5 5.68 E+02 12.88 E+02 7.95 E+02
120 E1 4.63 E-03 7.02 E-03 4.42 E-03
E2 5.23 E-02 7.97 E-02 5.02 E-02
E3 4.94 E-01 7.63 E-01 4.80 E-01
E4 4.45 E+00 6.93 E+00 4.36 E+00
E5 3.93 E+01 6.15 E+01 3.88 E+01
200 E1 9.19 E-04 11.74 E-04 7.39 E-04
E2 6.77 E-03 8.00 E-03 5.04 E-03
E3 4.22 E-02 4.60 E-02 2.92 E-02
E4 2.51 E-01 2.50 E-01 1.57 E-01
E5 1.40 E+00 1.33 E+00 0.83 E+00
جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 5): EB =2.47 E+00k shellz=16Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 4.37 E+00 15.17 E+00 9.13 E+00
15 E2 2.56 E+02 13.78 E+02 8.01 E+02
E3 1.24 E+04 10.56 E+02 6.30 E+02
E4 5.25 E+05 56.80 E+05 30.20 E+05
E5 2.67 E+07 34.51 E+07 21.07 E+07
20 E1 1.83 E+00 5.54 E+00 3.49 E+00
E2 8.73 E+01 37.70 E+01 21.68 E+01
E3 3.44 E+03 21.71 E+03 13.04 E+03
E4 1.31 E+05 11.83 E+05 6.93 E+05
E5 4.94 E+06 63.01 E+06 34.69 E+06
32 E1 4.29 E-01 10.70 E-01 6.34 E-01
E2 1.42 E+01 4.55 E+01 2.67 E+01
E3 3.92 E+02 16.37 E+02 10.00 E+02
E4 1.03 E+04 5.57 E+04 3.38 E+04
E5 2.70 E+05 18.55 E+05 11.34 E+05
50 E1 1.06 E-01 2.24 E-01 1.41 E-01
E2 2.44 E+00 6.11 E+00 3.84 E+00
E3 467 E+01 14.06 E+01 8.19 E+01
E4 8.55 E+02 30.66 E+02 17.64 E+02
E5 1.55 E+04 6.52 E+04 4.04 E+04
80 E1 2.38 E-02 4.33 E-02 2.72 E-02
E2 3.71 E-01 7.37 E-01 4.54 E-01
E3 4.81 E+00 10.60 E+00 6.31 E+00
E4 5.94 E+01 14.45 E+01 8.92 E+01
E5 7.24 E+02 19.23 E+02 12.11 E+02
120 E1 6.56 E-03 10.48 E-03 6.60 E-03
E2 7.27 E-02 11.90 E-02 7.49 E-02
E3 6.74 E-01 11.40 E-01 7.18 E-01
E4 5.95 E+00 10.39 E+00 6.73 E+00
E5 5.16 E+01 9.19 E+01 5.73 E+01
200 E1 1.32 E-03 1.75 E-03 1.10 E-03
E2 9.57 E-03 11.94 E-03 7.52 E-03
E3 5.89 E-02 6.86 E-02 4.32 E-02
E4 3.44 E-01 3.74 E-01 2.35 E-01
E5 1.98 E+00 1.99 E+00 1.25 E+00
جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 6): EB =4.03 E+00k shellz=20Eγ(Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 6.78 E+00 29.64 E+00 18.28 E+00
15 E2 3.35 E+02 26.92 E+02 16.38 E+02
E3 1.33 E+04 20.64 E+04 11.07 E+04
E4 5.12 E+05 15.001E+05 9.45 E+05
E5 1.98 E+07 10.60E+07 6.67 E+07
20 E1 2.90 E+00 10.83 E+00 6.82 E+00
E2 1.21 E+02 7.37 E+02 4.06 E+02
E3 4.13 E+03 42.42 E+03 26.46 E+03
E4 1.36 E+05 23.12 E+05 14.49 E+05
E5 4.46 E+06 123.07E+06 7.56 E+06
32 E1 7.05 E-01 20.90 E-01 12.60 E-01
E2 2.13 E+1 8.90 E+1 5.04 E+1
E3 5.31 E+02 31.98 E+02 19.53 E+02
E4 1.27 E+04 10.89 E+04 6.30 E+04
E5 3.02 E+05 36.24 E+05 22.68 E+05
50 E1 1.79 E-01 4.38 E-01 2.69 E-01
E2 3.85 E+00 11.94 E+00 6.93 E+00
E3 6.85 E+1 27.47 E+1 10.45 E+1
E4 1.17 E+03 5.98 E+03 3.71 E+03
E5 1.97 E+04 12.75 E+04 7.56 E+04
80 E1 4.13 E-02 8.46 E-02 5.06 E-02
E2 6.11 E-01 14.41 E-01 8.82 E-01
E3 7.51 E+00 20.71 E+00 12.40 E+00
E4 8.80 E+1 28.22 E+1 16.64 E+1
E5 1.02 E+03 3.75 E+03 2.36 E+03
120 E1 1.16 E-02 2.04 E-02 1.28 E-02
E2 1.23 E-01 2.32 E-01 1.40 E-01
E3 1.10 E+00 2.22 E+00 1.36 E+00
E4 9.29 E+00 20.23 E+00 12.06 E+00
E5 7.74 E+01 17.94 E+01 10.78E+01
200 E1 2.38 E-03 3.42 E-03 2.15 E-03
E2 1.68 E-02 2.33 E-02 1.46 E-02
E3 1.10 E-01 1.34 E-01 0.84 E-01
E4 5.67 E-01 7.31 E-01 4.60 E-01
E5 3.16 E+00 3.89 E+00 2.45 E+00
جدول (4- SEQ جدول_(4- * ARABIC 7): EB =4.96 E+00k shellz=22Eγ (Kev) EL α (exp) α (TE) α (QM)
E1 8.97 E+00 39.45 E+00 24.00 E+00
15 E2 3.59 E+02 35.84 E+02 22.05 E+02
E3 1.27 E+04 27.47 E+04 17.01 E+04
E4 4.34 E+05 199.67E+05 11.91 E+05
E5 1.49 E+07 141.71E+07 10.08 E+07
20 E1 3.50 E+00 14.41 E+00 8.82 E+00
E2 1.35 E+02 9.82 E+02 5.67 E+02
E3 4.22 E+03 56.46 E+03 35.02 E+03
E4 1.27 E+05 30.77 E+05 18.90 E+05
E5 3.86 E+06 163.81E+06 10.08 E+06
32 E1 8.63 E-01 27.82 E-01 17.01 E-01
E2 2.48 E+01 11.84 E+01 6.93 E+01
E3 5.83 E+02 42.56 E+02 26.46 E+02
E4 1.32 E+04 14.50 E+04 8.82 E+04
E5 2.38 E+05 48.24 E+05 30.24 E+05
50 E1 2.22 E-01 5.83 E-01 3.67 E-01
E2 4.60 E+00 15.90 E+00 8.86 E+00
E3 7.87 E+01 36.56 E+01 22.68 E+01
E4 1.29 E+03 7.97 E+03 4.43 E+03
E5 2.10 E+04 16.97 E+04 10.10 E+04
80 E1 5.18 E-02 11.26 E-02 6.93 E-02


E2 7.47 E-01 19.18 E-01 11.98 E-01
E3 8.91 E+00 27.56 E+00 17.01 E+00
E4 1.02 E+02 3.75 E+02 2.36 E+02
E5 1.14 E+03 4.99 E+03 3.14 E+03
120 E1 1.47 E-02 2.72 E-02 1.71 E-02
E2 1.53 E-01 3.09 E-01 1.96 E-01
E3 1.33 E+00 2.96 E+00 1.86 E+00

user8277

در فصل پنجم پدیده SBS آبشاری را به طور کامل توضیح خواهیم داد. در بخش اول، ابتدا SBS آبشاری بدون عنصر بازخورد را بررسی می کنیم و با تحلیل معادلات شدت پرتوها نشان می دهیم که SBS مرتبه بالاتر برای این چنین سیستمی ضعیف می باشد. دربخش دوم این فصل SBS آبشاری را برای سیستم با بازخورد قوی مورد بررسی قرار می دهیم و نشان می دهیم که می توانیم با استفاده از توری براگ در ورودی فیبر، SBS های مرتبه بالاتر و با شدت قوی را ایجاد کنیم. با استفاده از معادلات شدتها و شرایط مرزی برای این چنین سیستمی ، طیف توان خروجی را بدست می آوریم. در بخش سوم اثر SBS آبشاری را بر سیگنال بررسی می کنیم و با حل معادلات دیفرانسیل جفت شده پدیده SBS اثر آن را بر سیگنال بررسی می کنیم و با افزایش توان پمپ ورودی و بدست آوردن طیف بهره سیگنال، اثر SBS آبشاری را بر سیگنال تحلیل می کنیم.
فصل دوم196786535750500
اصول پراکندگی نور2-1- مقدمه
نور عبوری از مواد شفاف که دارای ضریب شکستهای مختلف میباشند ممکن است بر اثر پدیده های غیر خطی پراکنده گردد. پراکندگی نور در مواد به عوامل مختلفی بستگی دارد . از جمله این عوامل می تواند جنس ماده ، ضریب شکست و وابستگی ضریب شکست به طول موج نور باشد . دو نوع پراکندگی به صورت عمده در مواد شفاف رخ می دهد و تحقیقات بسیاری در مورد آنها انجام شده است . یکی از آنها پراکندگی بریلوئن و دیگری پراکندگی رامان می باشد. در این فصل پراکندگی بریلوئن را بررسی می کنیم و معادلاتی برای شدتهای نور بدست می آوریم که در فصلهای بعدی پایان نامه، از این معادلات استفاده خواهیم کرد. سپس در بخش دوم پراکندگی رامان بررسی خواهد شد.
2-2- پراکندگی القایی بریلوئن
12744453619500
00
در صورتی که پراکندگی از نوسانات ایجاد شده توسط اثرات حرارتی، بوجود بیاید به آن پراکندگی خود بخودی می گویند، اما در شرایطی که پراکندگی بخاطر نوسانات ایجاد شده در حضور میدان موج اپتیکی باشد، به آن پراکندگی القایی گفته می شود. پراکندگی القایی همواره موثرتر از پراکندگی خود بخودی است. به عنوان مثال بخاطر پراکندگی خود بخودی نور در عبور از 1cm از یک مایع مثل آب، تنها یک قسمت از 105 قسمت توان پرتو پراکنده میشود، اما در صورتی که شدت نور به اندازه کافی زیاد باشد، گاهی تا 100% پرتو در عبور از 1cm از محیط بخاطر پراکندگی القایی پراکنده خواهد شد. پراکندگی القایی که در این قسمت به بررسی آن خواهیم پرداخت، نتیجه تغییرات چگالی ماده می باشد. فرآیند پراکندگی بریلوئن القائی در شکل (2-1) نشان داده شده است:

شکل (2- SEQ شکل_(2- * ARABIC 1).شماتیک پراکندگی القایی بریلوئن.در شکل(2-1)، نور لیزر، توسط تغییرات ضریب شکست ایجاد شده توسط موج صوتی با فرکانس Ω ، پراکنده شده است. از آنجایی که موج آکوستیک در جهت موج فرودی حرکت می کند، نور پراکنده شده به فرکانس پایین تری یعنی فرکانس ωS=ωL-Ω شیف مییابد.
وقتی دو موج با فرکانس های ωS و ωL با هم بر همکنش می کنند، به نحوی که اختلاف این دو فرکانس همان فرکانس موج آکوستیک Ω، باشد، منجر به پراکندگی بریلوئن خواهد شد. پاسخ سیستم مادی به این ترم تداخلی می تواند شبیه به یک منبع عمل کند که موجب افزایش دامنه موج صوتی می شود. بنابراین زنش نور لیزر و موج آکوستیک سبب ایجاد موج استوکس می گردد، در صورتی که زنش موج های استوکس و لیزر موجب تقویت موج آکوستیک می شود. دو مکانیزم متفاوت برای توجیه این اثر وجوددارد. یک مکانیزم electrostriction می باشد. در این مکانیزم بیان می شود که ماده در مکان هایی که میدان فرودی شدت بیشتری دارد، چگالتر می شود. مکانیزم دیگر جذب اپتیکی است که بیان میکند گرم شدن منطقه توسط جذب موج اپتیکی با شدت بالاتر سبب می شود که ماده در آن منطقه منبسط تر شود بنابراین با تابش نور به محیط، نوسانات چگالی را خواهیم دید. از مکانیزم دوم کمتر از مکانیزم اول استفاده می شود زیرا مکانیزم دوم تنها در مواد اپتیکی اتلافی اتفاق می افتد.
وقتی پدیده پراکندگی بریلوئن القایی مورد مطالعه قرار می گیرد، دو فرآیند متفاوت باید بررسی شود، که یکی از این دو، تولید کننده پراکنندگی بریلوئن القائی است.

شکل (2- SEQ شکل_(2- * ARABIC 2) شماتیک تولید کننده پراکنندگی القایی بریلوئن.که در این فرآیند فقط پرتو نور لیزر است که به صورت خارجی استفاده شده است. میدان های استوکس و آکوستیک بیشتر از نویز در طول منطقه بر همکنش، رشد می کنند. نویزی که پراکندگی بریلوئن القایی را آغاز می کند، ناشی از پراکندگی نور لیزر از فونون های تولید شده حرارتی است ]15[ .در این حالت فرکانس استوکس نزدیک حالتی است که در آن حالت پراکندگی بریلوئن القایی بهره ماکزیمم دارد. فرآیند دوم تقویت کننده پراکنندگی بریلوئن القایی است.

شکل (2- SEQ شکل_(2- * ARABIC 3) شماتیک تقویت کننده پراکندگی القایی بریلوئن.در این حالت پرتوهای لیزر و استوکس هر دو بصورت عامل های خارجی اعمال می گردند. اگر فرکانس استوکس پرتو خارجی اعمال شده نزدیک به فرکانس استوکس تولید کننده پراکندگی بریلوئن القایی باشد، پس یک کوپلاژ قوی بین دو پرتو خارجی اعمال شده، رخ خواهد داد. فرآیند پراکندگی بریلوئن القایی به تقویت موج استوکس در هر جهتی به غیر از جهت نور لیزر منجر می شود. معمولا پراکندگی بریلوئن القایی فقط در جهت رو به عقب دیده می شود چون همپوشانی فضای پرتوهای لیزر و استوکس تحت این شرایط ماکزیمم است]16 [.
در صورتی که شدت نور فرودی را به مقدار کافی زیاد کنیم، این نور با استفاده از پدیده electrostriction می تواند روی خصوصیات محیط تاثیر بگذارد و نور پراکنده شده قوی ای را تولید کند، به عبارت دیگر در ابتدا نور لیزر فرودی توسط اثرات حرارتی محیط یا به عبارتی موج آکوستیک موجود در محیط پراکنده می شود و موج استوکس را تولید می کند، سپس کوپلاژ بین نور استوکس و نور لیزر فرودی با استفاده از پدیده electrostriction، نوسانات چگای را در محیط ایجاد می کند، نور لیزر فرودی دوباره توسط نوسانات ضریب شکست ناشی از این نوسانات چگالی پراکنده می شود که فرکانس نور پراکنده شده دوباره در فرکانس استوکس خواهد بود، بنابراین دو موج آکوستیک و استوکس رشد هم را تقویت می کنند. برای تقویت کننده های پراکندگی بریلوئن القایی، موج استوکس بصورت خارجی به محیط اعمال می شود که فرکانس آن ω2 بود، اگر فرکانس نور لیزر فرودی ω1 در نظر گرفته شود، فرکانس موج آکوستیک حاصله به این صورت بدست می آید:
Ω=ω1-ω2 (2-1)
که در حالت کلی با فرکانس بریلوئن، ωB ، متفاوت است. در صورتی که ω2 به نحوی انتخاب گردد که Ω-ΩB خیلی کوچک باشد یا در حد پهنای باند بریلوئن، τB ، باشد، موج آکوستیک بصورت موثر بر انگیخته خواهد شد. حال به بر همکنش سه موج می پردازیم:
میدان اپتیکی داخل محیط بریلوئن بصورت Ez,t=E1z,t+E2z,t در نظ گرفته می شود که:
E1z,t=A1z,teik1z-ω1t+CC) (2-2
E2z,t=A2z,teik2z-ω2t+CC
موج آکوستیک نیز بصورت جملاتی از نوسانات چگالی نوشته می شود:
ρz,t=ρ0 +ρz,teiqz-tΩ+CC(2-3)


Ω =ω1-ω2 که و p0 چگالی متوسط محیط است، فرض می شود که چگالی ماده از معادله موج آکوستیک تبعیت می کند:
∂2∆p∂t2-Γ'∇2∂p∂t-v2∇2p=∇.f (2-4)
که در آن v سرعت صوت است و Γ'ثابت اتلاف می باشد. جمله سمت راست، واگرایی نیرو در واحد حجم می باشد که به صورت زیر داده می شود:
f=-∇Pstو Pst= γeE8 π (2-5)
که در آنPst فشار electrostriction می باشد. با توجه به میدان های ذکر شده، این جمله به صورت زیر بدست می آید:
∇.f=γeq24 πA1A2*eiqz-tΩ+C.C (2-6)
با جایگذاری pz,tو ∇.f در معادله (2-4) و این فرض که دامنه موج آکوستیک در فضا و زمان کند تغییر است، داریم:
-2iΩ∂p∂t+ΩB2-Ω2-iΩΓBp-2iq v2∂p∂z=γeq24 πA1A2* (2-7)
بصورتی که پهنای باند بریلوئن به این شکل تعریف می شود:
ΓB=q2Γ' (2-8)
که τB=ΓB-1طول عمر فونون را می دهد. برای سادگی آخرین جمله سمت چپ رابطه بالا حذف می شود که این ترم انتشار فونون ها را می دهد. از آنجایی که فاصله انتشار فونون در مقابل فاصله ای که جمله سمت راست تساوی بصورت موثر در آن تغییر می کند، خیلی کوچک است (چون فونون سریع جذب می شود) بنابراین جمله∂p∂z را حذف می کنیم، اگر جمله تغییرات فضایی حذف گردد و شرایط پایا در نظر گرفته شود پس ∂p∂tحذف می شود، بنابراین دامنه موج آکوستیک به این شکل بدست می آید:
pz,t=γeq2 4 π A1A2*ΩB2-Ω2-iΩΓB (2-9)
میدان های اپتیکی نیز توسط معادلات موج زیر شرح داده می شوند:
∂2Ei∂z2-1c/n2∂2Ei∂t2=4 π∂2Pic2∂t2, i=1,2 ) (2-10
قطبش غیر خطی که بعنوان جمله منبع در این معادلات وجود دارد، به این صورت بدست می آید:
P=∆x E= ∆ε4 π E = 14 π p0γepE (2-11)
بنابراین داریم:
P1=P1eik1z-ω1t+C.C (2-12)
P2=P2ei-k2z-ω2t+C.Cکه:
P1=γe4 π p0pA2,P2=γe4 π p0P* A1 (2-13)
با قرار دادن معادلات میدان در معادله موج بالا و استفاده از تقریب دامنه کند تغییر داریم:
∂A1∂z+1c/n∂A1∂t=iωγe2nc p0pA2 (2-14)
-∂A2∂z+1c/n∂A2∂t=iωγe2nc p0p*A1
در رابطه بالا فرض شده است که ω1=ω2≅ω با بکار بردن حالت پایا، مشتق زمانی را حذف می کنیم، بنابراین داریم:
dA1dz=iωq2γe28n π c p0 A22 A1ΩB2-Ω2-iΩΓB(2-15)
dA2dz=-iωq2γe28n π c p0 A12 A2ΩB2-Ω2+iΩΓBاین فرایند بصورت اتوماتیک دارای تطابق فازی نیز هست، بنابراین بیان معادلات برای شدت های دو موج اپتیکی ممکن است. شدت ها به این صورت تعریف می شوند [5]:
Ii=nc2πAiAi* (2-16)
بنابراین:
dI1dz=-gI1I2,dI2dz=-gI1I2 (2-17)
که در آن g فاکتور بهره است که با یک تقریب مناسب به این صورت داده می شود:
g=g0ΓB/22ΩB-Ω2+ΓB/22 (2-18)
که خط مرکزی بهره به این صورت می باشد:
g0=γe2 ω2nvc3 p0ΓB (2-19)
برای حل معادلات dI1dz وdI2dz ابتدا فرض می کنیم که شدت پمپ ثابت است، =cte I1 بنابراین:
I2z=I2LegI1L-z (2-20)
در این حالت یک موج استوکس داخل محیط در z=L تزریق می شود که یک رشد نمایی را تجربه می کند.
این تئوری برای شرح انتشار موج در فرکانس آنتی استوکس نیز بکار می رود. ωas ≅ ωL+ ΩB به این صورت تعریف می کنیم که ω1را با ωasو ω2 را با ωL جایگزین می کنیم، از طرفیI2z=cte بنابراین:
I1z=I10e-gI2z (2-21)
از آنجا که ω1در جهت مثبت محور z ها منتشر می شود، دیده می شود که این موج یک اتلاف را در مسیر خود تجربه می کند.
وقتی که موج استوکس در حد شدتی قابل مقایسه با موج پمپ رشد داده شود، یک کاهش موثر موج پمپ باید اتفاق بیافتد، در این حالت باید معادلات کوپل شده شدت بصورت همزمان برای شرح فرایند پراکندگی بریلوئن القایی حل شوند. با استفاده از معادله (2-17) دیده می شود که:
dI1dz=dI2dz (2-22)
بنابراین:
I1z=I2z+c (2-23)
که مقدار ثابت انتگرال، C، به شرایط مرزی وابسته است. با استفاده از رابطه بالا و رابطه(2-17) داریم:
dI2I2I2+c=-g dz (2-24)
با انتگرال گیری از این رابطه خواهیم داشت:
I2(0)I2(z)dI2I2I2+c=0zg dz' (2-25) که:
lnI2zI20+cI20I2z+c=-gcz (2-26)
بنابراین: z=0 را در I2 از آنجایی که
C=I1 0-I2(0) (2-27)
با حل معادله بالا برای (z) I2 داریم:
I2z=I20I1 0-I20I1 0expgzI1 0-I20-I20 (2-28)
بنابراین:
(2-29) I1z=I2z+I1 0-I2(0)از آنجا که مقادیر مرزی I1 0و I2 L را می دانیم، بنابراین I2 0 را می توان با استفاده از این مقادیر مشخص کرد:
(2-30) I2(L)=I1 0I2 0I1 01-I2 0I1 0exp gI1 0 L1-I2 0I1 0-I2 0I1 0با استفاده از این رابطه می توان مقدار نا معین I2 0I1 0 را بدست آورد.
برای یک تولید کننده پراکندگی بریلوئن القایی، هیچ میدان استوکسی بصورت خارجی وارد ناحیه نمی شود، بنابراین مقدار شدت استوکس در نزدیکی مرز z=L مشخص نیست. فرآیند پراکندگی بریلوئن القایی توسط فونونهای آکوستیکی که از پراکندگی بریلوئن خود به خود در نزدیکی صفحه خروجی، z=L، تولید می شوند، آغاز می شود. بنابراین انتظار داریم که شدت موج ورودی استوکس، I2(L)، با، I1(L) متناسب باشد، این ثابت تناسب را با f نشان می دهیم:
(2-31) I2L=fI1(L)
حال حالت نزدیک ولی زیر حد آستانه برای پراکندگی بریلوئن القایی را در نظر می گیریم، بصورتی که انعکاس آن یعنی R=I2 0I1 0 خیلی کوچکتر از واحد باشد، در این حالت شدت لیزر در طول محیط لزوما ثابت است و شدت استوکس خروجی با شدت استوکس ورودی توسط رابطه زیر متناسب است:
I20=I2LeG (2-32)
که G=gI1 0L .چون I1 z ثابت است پسI2L=fI1(0) بنابراین داریم:
R=I2 0I1 0=feG (2-33) نتایج تجربی نشان می دهد که برای پراکندگی بریلوئن القایی باید G به یک مقدار Gth برسد که برای اغلب موارد در حدود 30-20 می باشد. f باید از درجهe-Gth باشد یا تقریبا برابر با 10-12تا 10-11باشد. برای پراکندگی بریلوئن القایی در حالت کلی باید G>Gth باشد بنابراین از معادله (2-30) داریم:
I2 LI1 0=R1-RexpG1-R -R (2-34)با یک تقریب خوب جمله-R را از مخرج کسر در سمت راست حذف می کنیم. رابطه (2-29) را به این صورت می نویسیم:
I1 L-I2 L=I1 0-I2 0 (2-35)
با استفاده از معادله (2-31) و فرض کوچک بودن f، سمت چپ معادله بالا را با f-1 I2 L جایگذاری می کنیم، با ضرب دو طرف معادله در fI1 0داریم:
I2 LI1 0=f 1-R (2-36)
وقتی این معادله در رابطه (2-34) قرار داده شود خواهیم داشت:
(2-37) GGth=Gth-1InR+11-Rکه در آن به جای Inf ، Gth قرار داده شده است. در شکل (2-4) وابستگی انعکاس SBS به بهره سیگنال کوچک، نشان داده شده است [5]:

شکل (2- SEQ شکل_(2- * ARABIC 4) وابستگی انعکاس SBS به بهره سیگنال کوچک.همانطور که در شکل(2-4) دیده می شود، در صورتی که G کمتر از Gth باشد، هیچ موجی استوکسی دیده نمی شود. برای مقادیر بزرگتر از Gth، R ناگهان رشد می کند. در شرایطی که G>>Gth ، این R به سمت 100%می رود. کمی بالاتر از شرایط آستانه پراکندگی بریلوئن القایی مثلا G≥3Gth می توان معادله (2-37) را به این صورت تقریب زد:
GGth=11-R (2-38)
بنابراین داریم:
G≥Gth , R=1-1GGth (2-39)
از آنجایی که شدت I1 L به این صورت داده می شود، I1 L=I1 0 1-R ، در شرایطی که رابطه قبلی صادق باشد، شدت پرتو عبوری به این صورت بیان می گردد:
I1 L=GthgL (2-40)
با بدست آوردن مقدار شدت استوکس در صفحه z=0 از رابطه (2-37)، توزیع شدت ها در طول محیط بر همکنش از معادلهI2z و I1z بدست می آید. شکل زیر توزیع شدت ها در ناحیه برهمکنش یک تولید کننده پراکندگی بریلوئن القایی را نشان می دهد.

شکل (2- SEQ شکل_(2- * ARABIC 5) توزیع شدت استوکس و لیزر در ناحیه
بر همکنش تولید کننده SBS ]5[حال می توان مقدار مینیمم توان لیزر، Pth ، را برای بر انگیخته کردن پراکندگی بریلوئن القایی تحت شرایط بهینه تقریب زد. فرض می کنیم که پرتو لیزر یک پروفایل گاوسی دارد که داخل یک محیط فعال بریلوئن متمرکز شده است. مقدار شدت پرتو در کمر پرتو، I=Pπ w02 می باشد، که w0کمر پرتو می باشد. طول ناحیه بر همکنش، L، به طول مشخصه پراش، b=2π w02λمحدود می گردد. بنابراین بجای G=g IL می توان نوشت:
G=2gPλ (2-41)
با مساوی قرار دادن این عبارت با Gth، می توان مقدار مینیمم توان لیزر مورد نیاز برای برانگیختن پراکندگی بریلوئن القایی را بدست آورد:
Pth=Gth λ2g (2-42)
2-3- خلاصه فصلبرای اینکه بتوانیم اصول پراکندگی نور را در فیبرهای نوری بررسی کنیم نیاز به شناخت کامل انواع پراکندگی نور در مواد داشتیم . از آنجاییکه در این پایان نامه به بررسی SBS آبشاری در فیبر نوری می پردازیم لازم بود که پراکندگی بریلوئن برانگیخته (القایی) به طور کامل بررسی شود. زیرا قبل از اینکه SBS در فیبر نوری بررسی شود ، باید اصول آن و چگونگی رخداد آن به طور پایه در مواد شفاف بررسی شود. همانطوریکه مشاهده شد معادلات شدتهای موج ورودی و موج استوکس را در حالتهای مختلف بدست آوردیم. در فصل بعدی به بررسی ساختار فیبرهای نوری و مشخصه های آنها و همچنین منابع نوری که امروزه در عمل استفاده می شود می پردازیم وعلت استفاده از نوع فیبر نوری و منبع نوری با طول موج خاص که در شبیه سازی های این پایان نامه انجام گرفته است را توضیح می دهیم.
فصل سوم2120265-2540000
فیبر نوری و مشخصه های آن3-1- مقدمهانتقال اطلاعات در سالهای اخیر بوسیله فیبر نوری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. انواع و اقسام فیبرهای نوری با توجه به کاربرد، مزایا و معایب آنها طراحی و ساخته شده اند. همچنین منابع نوری مختلفی با توجه به پیشرفت ساخت فیبرهای نوری ساخته شده اند. در این فصل به بررسی ساختار ، عملکرد و مشخصه های فیبرهای نوری می پردازیم و توضیح می دهیم که چه نوع فیبر نوری و منبع نوری با چه طول موجی در سالهای اخیر برای انتقال اطلاعات در سیستمهای عملی امروزه استفاده می شود. بنابراین در این پایان نامه نیز نتایج شبیه سازیها با استفاده از فیبرها و منابع نوری با طول موج سیستمهای نوین امروزی می باشد. در انتهای این فصل به بررسی سرعت انتقال اطلاعات در فیبر نوری می پردازیم زیرا همانطوریکه در فصلهای بعدی مشاهده می کنیم پدیده SBS یا SBS آبشاری می تواند سرعت پالس نوری را در فیبر نوری تغییر دهد و باعث ایجاد تاخیر زمانی گرددکه درساخت بافرهای نوری از این پدیده استفاده می شود.

3-2- بازتاب کلی داخلی
کلادون، ویلر و تیندال ]17[ در هر یک از آزمایشاتشان به پدیده ای به نام بازتاب کلی داخلی که اساس درک انتقال نوری است متکی بودند. بنابراین ما هم مجبوریم که به فیزیک اپتیک بپردازیم.
اگر تکه ای چوب را در آب فرو کنیم متوجه خمیدگی ظاهر آن شده و یا حتی آدم گرسنه ای که سعی در شکار ماهی دارد متوجه می شود که ماهی در جائی که به نظر می آید باشد نیست. این پدیده یا شکست نور به علت تفاوت ضریب شکست هوا با آب رخ می دهد. ضریب شکست، مقدار نسبتی است که بین سرعت نور در خلاء و سرعت نور در محیطی دیگر برقرار است. نور در محیط های فیزیکی کند تر از هوا حرکت می کنند و بدین ترتیب ضریب شکست (n) را می توان از رابطه زیر بدست آورد:
سرعت نور در محیط دیگر/ سرعت نور در خلاء
ضریب شکست هر محیط دیگری بزرگتر از یک است.
این موضوع چه اهمیتی دارد؟ اهمیت این موضوع در آن است که در حقیقت نور هنگامی خم می شود که از محل تلاقی دو محیطی که دارای ضریب شکست متفاوتی هستند عبور کند. برای مثال اگر یک منبع نور، پرتو نوری را به درون فیبر شیشه ای بتاباند نور خم می شود زیرا از هوا به درون شیشه عبور می کند. میزان خمش نور به دو عامل بستگی دارد: تفاوت ضریب شکست دو محیط و زاویه ای که تحت آن نور به شیشه برخورد می کند یا همان زاویه تابش. این زاویه برابر زاویه ای است که خط عمود بر سطح دو محیط با پرتو تابش می سازد. برای سیستم های انتقال فیبر نوری این موضوع حائز اهمیت است. (شکل 3-1)

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 1) زاویه تابش و ضریب شکست
رابطه بین زوایه تابش و زاویه شکست قانون اسنل نام دارد. این قانون در سیستم های فیبر بسیار مهم بوده زیرا سعی می شود که نور حاصل از منبع طوری به فیبر تابانده شود که زاویه تابش به حداقل برسد. در صورتی که زاویه تابش بیش از حد بزرگ باشد، نور از شیشه خارج می شود که در این حالت افت سیگنال خواهیم داشت (شکل 3-2).

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 2) قانون اسنل
بر طبق قانون اسنل، اگر زاویه تابش بیشتراز زاویه حد باشد، شکست اتفاق نمی افتد. اگر نور به سطح جدا کننده محیط هوا و شیشه (ماده ای با ضریب شکست بیشتر) طوری بتابد که زاویه آن به اندازه کافی کم باشد، در این صورت نور خارج نخواهد شد و دوباره به شیشه بر خواهد گشت. این فرایند (شکل 3-3) بازتاب کلی نامیده می شود که اساس انتقال از طریق فیبر نوری است.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 3) بازتاب کلی
هر چه نور بیشتری درون فیبر نگه داشته شود، شدت (توان) سیگنال ارسالی نیز بهتر خواهد بود زاویه ای که تحت آن پرتو تابش به سطح فیبر برخورد می کند، زوایه پذیرش یا روزنه عددی نام دارد. اگر هدف ارسال سیگنال به مسافت نسبتا زیاد باشد این زاویه مهم جلوه می کند. پس لازم است که در هنگام کار با دستگاه های لیزر احتیاط لازم را مبذول داشت و اطمینان حاصل کرد که وجهی از لیزر که سیگنال را تولید می کند تا حد امکان با سطح فیبر به ویژه مقطع عرضی فیبر که نور از آن عبور می کند همتراز باشد. (شکل3-4).

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 4) زاویه پذیرش
با دقت بیشتر متوجه می شویم که فیبر تک مد دارای سطح مقطعی با قطر تقریبا 8 میکرون است پس لیزر نیز باید حدودا این قطر را داشته باشد تا بتواند از درون آن عبور کند. توجه کنید که قطر موی انسان در حدود 50 میکرون است.
حتی در بهترین سیستم ها، با حدود 4 درصد سیگنال در سطح جدا کننده هوا/ شیشه و بین لیزر و کر فیبر هدر می رود. در صنعت به این افت، افت فرنل اطلاق می شود. فیبر نوری به دلیل طراحی ویژه اش، نور را به درستی هدایت می کند. فیبر نوری شامل دو لایه است: سطح مقطع درونی که از میان آن نور سیر می کند و غلاف خارجی که نور را در درون هسته نگه می دارد. (شکل3-5)

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 5) فیبر نوری
این پدیده با استفاده از قانون اسنل انجام می گیرد. در یک فیبر نوری، ضریب شکست هسته، کمی بیشتر از ضریب شکست غلاف است. به این ترتیب، زاویه تابش به حداقل رسیده و نور نا چیزی از هسته، خارج می شد. اگر غلاف وجود نداشته باشد، بیشتر نور از هسته خارج شده و هدر می رود.
3-3- منابع نوری
امروزه، متداولترین منابع نوری برای سیستم های نوری از نوع دیود های نور افشان یا دیود های لیزری می باشند. اگر چه از هر دو استفاده می شود ولی دیود های لیزری به دلیل داشتن سیگنال منسجم برای کاربرد های پر سرعت مناسب تر هستند. اگر چه در طول سالیان لیزر ها انواع گوناگونی از قبیل سیلیکا و هلیوم- نئون داشته اند ولی لیزر های نیمه رسانا از اوایل دهه 1960 به بعد به دلیل هزینه پایین و دوام زیادشان مورد مصرف بیشتری قرار گرفتند.
3-3-1- دیود های نور افشان (LEDs) دیود های نور افشان به دو صورت موجودند: LED با انتشار سطحی و LED با انتشار لبه ای. LED با انتشار سطحی (شکل3-6) نور را با زاویه باز خارج می کند، بنابراین مناسب سیستم های داده های نوری که به انسجام بیشتری نیاز دارند نمی باشند زیرا متمرکز ساختن نور گسیل شده به دورن مغزی فیبر گیرنده مشکل است.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 6) LED با انتشار سطحی
در عوض بیشتر به عنوان نشانگر ها و دستگاه های سیگنال دهنده کاربرد دارند. با اینحال گران نبوده و برای کاربردهای نه چندان دقیق طراحی شده اند. نوع دیگر از LED ها، LED انتشار لبه ای است (شکل 3-7).

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 7) LED با انتشار لبه ای
LED انتشار لبه ای نور را با زاویه باریکتری گسیل کرده و فضای گسیل آن کوچکتر می باشد که این به معنای سهولت تمرکز بر هسته فیبر است. این قطعات سریعتر از انتشار سطحی می باشند ولی یک نقص دارند: به دما حساس بوده و باید در شرایط محیطی کنترل شده نصب شوند تا از پایداری سیگنال ارسالی اطمینان یافت.
3-3-2- دیود های لیزری
یک دیود لیزری سطح گسیل کوچکتری دارد و معمولا قطرش بیشتر از چند میکرون نیست یعنی می توان مقدار زیادی نور گسیل شده را به درون یک فیبر هدایت کرد. به دلیل داشتن منبعی منسجم، زاویه گسیل دیود لیزری بی نهایت کوچک است. دیود های لیزری سریع ترین قطعه در میان سه قطعه گفته شده می باشند ]18[.
انواع گوناگونی از دیود های لیزری موجودند. متداول ترین آن ها عبارتند از : لیزر مدوله شده الکترون- جاذب (EML) که لیزر دارای موج پیوسته(CW) را با یک دستگاه دیافراگم مدوله کننده ترکیب می کند، لیزر بازخورد توزیعی که یک ساختار توری مجتمع برای حفظ فرکانس خروجی در حد معینی می باشد؛ یک لیزر از نوع گسیل سطحی کاواک عمودی (VCSEL) که از فضای ریز و مدوری نور را ساطع کرده و منجر به تولید پرتوی نوری می شود که نسبت به انتشار سطحی ها پخش کمتری دارد. VCSELها قطعات چند بسامدی و ارزان و با توان پایین محسوب می شوند.
(شکل 3-8) ویژگی های گسیل سه دستگاه را نشان می دهد.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 8) مقایسه گسیل نور بین LED و دیود لیزری
LED انتشار سطحی گسترده ترین گسیل را داشته و بعد از آن انتشار خطی قرار دارد. دیود لیزری دارای منسجم ترین نور بوده و بنابراین موثرترین نوع نور محسوب می شود. در حقیقت، توزیع فضایی شدت پرتو خروجی این LED نسبت به لیزر نسبتا مناسب تر است همان طور که در شکل(3-9) مشخص است. (محور عمودی درجه بندی نشده است)

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 9) توزیع فضایی شدت پرتو LED و لیزر
3-4- مزایا و معایب فیبر نوری برای انتقال سیگنال
انواع بسیار متنوعی از فیبر های نوری موجود می باشند، بعضی از آن ها متعلق به نسل قبلی تکنولوژی نوری بوده و هنوز هم کاربرد دارند. در مابقی نیز تغییرات کلی یا جزئی صورت گرفته است.
در حقیقت از دو نوع فیبر استفاده می شود: چند مدی که ابتدایی ترین فیبر نوری است و قطر مغزی آن زیاد بوده و در فواصل کوتاه عمل می کند و پهنای باند کمی دارد. فیبر تک- مد مغزی باریک بوده، پهنای باند بیشتر داشته و مناسب برای فواصل بیشتر است. به جزئیات و انواع این دو بعدا خواهیم پرداخت.
برای درک دلیل وجود اشکالات گوناگون فیبر باید نکاتی را در نظر گرفت که در ابتدا مهندسان طراح شبکه های نوری مواجه با آن بودند.
فیبر نوری مزایای زیادی نسبت به مس دارد. سبک وزن بوده و پهنای باند آن بیشتر است و در ضمن قدرت کشسانی آن بسیار قابل توجه می باشد و می تواند بطور همزمان چند کانال را پوشش داده و نسبت به تداخلات الکترو مغناطیسی نیز مقاوم تر است. با اینحال استفاده از فیبر نوری مشکلاتی دارد که نمی توان از آن ها چشم پوشی کرد. اولین مشکل اتلاف یا تضعیف سیگنال ارسالی در طی مسافت است. تضعیف نتیجه دو عامل است: اولی تفرق و جذب بوده که هر یک اثر دیگری را افزایش می دهد و دومی پاشندگی نامیده می شود و منظور از آن پخش کردن سیگنال ارسالی می باشد که مشابه با نویز است.
3-4-1- تفرق
پراکندگی به دلیل نا خالصی ها یا بی نظمی های موجود در ساختار فیزیکی خود فیبر رخ می دهد: معروف ترین تفرق، تفرق رایلی است که توسط یون های فلزی درون شبکه سیلیس ایجاد می شود و منجر به تفرق پرتوهای نور در جهات مختلف می شود. این پدیده در (شکل3-10 ) نشان داده شده است.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 10) تفرق نور
تفرق شعاع نور غالبا در حدود طول موج های 1000nm رخ می دهد و مسئول 90 درصد تضعیف نور در سیستم های نوری مدرن است. این پدیده هنگامی رخ می دهد که طول موج های نور ارسالی هم اندازه ساختارهای مولکولی فیزیکی شبکه سیلیسی باشند، بدین ترتیب طول موج های کوتاه نسبت به طول موج های بلند تر بیشتر تحت تاثیر تفرق عادی تابش ها قرار می گیرند. در حقیقت به دلیل تفرق عادی تابش ها است که آسمان به نظر آبی می آید. طول موج های کوتاه تر نور (آبی) بیشتر از طول موج های بلند تر نور پراکنده می شوند.
3-4-2- جذب
جذب در نتیجه سه عامل رخ می دهد: یون های هیدورکسیل (-OH: آب) موجود در سیلیس، ناخالصی های سیلیسی و باقی مانده های حاصل از فرآیند تولید. این ناخالصی ها، انرژی سیگنال ارسالی را جذب کرده و آن را به گرما تبدیل می کنند و منجر به تضعیف سیگنال نوری می شوند. جذب هیدورکسیل در 25/1 و 39/1 میکرومتر صورت می گیرد: در 7/1 میکرومتر خود سیلیس نیز به دلیل رزونانس طبیعی دی اکسید سیلسیوم شروع به جذب انرژی می کند.
3-4-3- پاشندگی
همان طور که قبلا نیز اشاره شد، پاشندگی یک اصطلاح نوری برای پخش پالس نور ارسال شده در هنگام عبور آن از فیبر است. این پدیده محدود کننده پهنای باند بوده و به دو صورت می باشد: پاشندگی چند - مد و پاشندگی رنگی.
پاشندگی رنگی نیز به دو صورت وجود دارد: پاشندگی ماده و پاشندگی طول موج
پاشندگی چند - مد: برای درک پاشندگی چند - مد ابتدا باید مفهوم مد را متوجه شد. (شکل3-11) ، فیبری را با هسته نسبتا پهن نشان می دهد.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 11) فیبر با هسته پهن.به دلیل پهنای هسته آن، پرتوهای نور تحت زوایای گوناگون ( در این مورد سه تا) وارد فیبر شده و تا گیرنده انتقال می یابند. به دلیل مسیر های پیموده شده هر پرتوی نور یا مد بطور همزمان به گیرنده نرسیده و سیگنال پراکنده ای را موجب می شوند.
حال به (شکل 3-12) نگاه کنید.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 12) فیبر با هسته باریکمغزی بسیار باریکتر بوده و تنها اجازه عبور یک پرتوی نور یا مد را می دهد. این امر موجب اتلاف انرژی کمتر شده و از پاشندگی که در سیستم های چند - مد رخ می دهد جلوگیری می کند.
پاشندگی رنگی: سرعت سیر یک سیگنال نوری به طول موج آن بستگی دارد. اگر سیگنالی متشکل از چند طول موج باشد در این صورت هر یک با سرعت متفاوتی حرکت می کنند و باعث پخش و یا پراکنده شدن سیگنال می گردند. همان طور که پیشتر نیز بیان شد، پاشندگی رنگی به دو صورت پاشندگی ماده و پاشندگی موجبر است.
پاشندگی ماده: این حالت به این دلیل که طول موج های متفاوت نور درون فیبر نوری با سرعت های مختلفی سیر می کنند اتفاق می افتد. برای به حداقل رساندن این پدیده دو عامل را باید در نظر گرفت: اولین عامل تعداد طول موج هایی است که سیگنال ارسالی را تشکیل می دهند. برای مثال یک LED ، گستره ای از طول موج های 30nm تا 180 nm را گسیل می کند در حالی که لیزر، طیف باریکتری یعنی کمتر از 5nm را گسیل می کند. بدین ترتیب، سیگنال لیزری نسبت به سیگنال LED بسیار کمتر تحت تاثیر این پدیده قرار می گیرد.
دومین عامل که در میزان پاشندگی ماده اثر دارد، ویژگی به نام طول موج مرکزی سیگنال منبع است. در مجاورت 850nm طول موج های بلند تر یعنی قرمز سریعتر از طول موج های کوتاهتر یعنی آبی حرکت می کنند ولی در 1550 nm، این حالت بر عکس می شود و طول موج های آبی سریعتر حرکت می کنند. البته در این میان نقطه ای وجود دارد که میزان پاشندگی در آن به حداقل مقدار خود می رسد که در گسترده nm1310 بوده و طول موج پاشندگی صفر نامیده می شود. واضح است که این نقطه، محل ایده آلی برای ارسال سیگنال داده ها است زیرا اثرات پاشندگی به حداقل می رسد. همان طور که بعدا نیز خواهیم دید، عوامل دیگری نیز اثر گذار هستند، در فیبرهای تک- مد، پاشندگی ماده بسیار دردسر ساز است.
پاشندگی موجبر: به دلیل متفاوت بودن ضریب شکست های غلاف و هسته فیبر، سرعت نور در هسته کمی کمتر از سرعت نور در غلاف است. این امر منجر به پاشندگی می شود ولی با تغییر طول موج به مقدار بخصوصی می توان پاشندگی موجبر و ماده را به حداقل رساند.
فکر می کنید این مطالب چه ارتباطی با انتقال سرعت بالای صدا، تصویر و داده داشته باشد؟ اطلاع از اینکه در کجا پاشندگی و تضعیف نور صورت می گیرد به مهندسان طراح نوری کمک می کند تا با در نظر گرفتن نوع فیبر و مسافت و عوامل دیگری که بر شدت سیگنال ارسالی اثر می گذارند، بهترین طول موج ارسالی را تعیین کنند. به منحنی (شکل 3-13) نگاه کنید که قلمروی انتقال نوری و همچنین نواحی بروز مشکل را نشان می دهد.

شکل (3- SEQ شکل_(3- * ARABIC 13) منحنی تغییرات اتلاف بر حسب طول موجتضعیف dB/km روی محور y و طول موج بر حسب نانومتر در راستای محور x نشان داده شده اند.
توجه کنید که چهار پنجره انتقال در نمودار وجود دارند. اولین پنجره در حدود 850nm، دومی 1310nm، سومی در 1550nm و چهارمی در 1625nm می باشند. دو پنجره آخر باند L و باند C نامیده می شوند. در ابتدا باند 850 nm به دلیل تطابق آن با طول موج LED مورد استفاده قرار گرفت.
دومین پنجره در 1310nm از پاشندگی پایین برخوردار است. در اینجا اثرات پاشندگی به حداقل می رسند. 1550nm یا به اصطلاح باند c موج ایده آل برای سیستم های دور برد می باشد. در این ناحیه افت و پاشندگی به حداقل می رسد. باند L نسبتا جدید بوده و پنجره موثر دیگری محسوب می شود. یک باند جدید به نام باند s نیز تحت بررسی می باشد.
توجه کنید که تفرق رایلی در 1000nm یا حدود آن رخ می دهد در حالی که جذب هیدوکسی در 1240nm و 1390 nm صورت می گیرد.
نیازی به ذکر این مطلب نیست که طراحان شبکه از نقاطی روی منحنی که تفرق رایلی رخ می دهد اجتناب کردند. تفرق رایلی، افت زیاد و جذب هیدوکسیل، بالاترین تاثیر را در آن نقاط دارند. توجه داشته باشید که در پنجره دوم نمودار، خط پایینی یا پاشندگی به حداقل مقدار می رسد در حالی که در پنجره سوم، خط بالائی یا افت سیگنال به حداقل مقدار ممکن می رسد. در حقیقت، در فیبر تک- مد در طول موج 1310nm پاشندگی به حداقل رسیده در حالی که در 1550nm افت به حداقل مقدار می رسد. دراین صورت این سوال مطرح می شود: شما خواهان به حداقل رساندن کدام کمیت هستید، افت یا پاشندگی؟
خوشبختانه امروزه مجبور به این انتخاب نیستید. اکنون (DSF) ها بسیار متداول شده اند. مهندسان با اصلاح فرایند ساخت قادر به تغییر نقطه ای هستند که در آن حداقل پاشندگی از 1310nm تا 1550nm وجود دارد و در نتیجه قادر به تطابق آن به نقطه ای می باشند که افت به حداقل می رسد یعنی افت و پاشندگی در یک طول موج رخ می دهند. به همین دلیل در فصلهای بعدی پایان نامه از فیبر (DSF) و طول موج منبع نوری در حدود nm1550 استفاده می کنیم.
3-4-4- اثرهای غیر خطی های فیبر
همان طور که تقاضای بازار برای انتقال سیگنال به مسافت بیشتر با حداقل تقویت و تعداد طول موج های بیشتر در هر فیبر و در عین حال نرخ ارسال بیت های بالاتر و توان بیشتر، افزایش یافت یکسری عیوب تحت عنوان غیر خطی های فیبر مهندسان را به چالش خواند. این مشکلات فراتر از افت و پاشندگی بود و موانع اجرایی مهمی محسوب می شدند.
دو موضوع اساسی منجر به این غیر خطی شدن گردیدند. موضوع اول ( و شاید مهمترین) این حقیقت است که ضریب شکست هسته فیبر نوری رابطه مستقیمی با توان سیگنال ارسالی درون آن دارد. هر چقدر سیگنال ارسالی قوی تر باشد، اختلال نیز بزرگتر خواهد بود. به دلیل این رابطه، برای به حداقل رساندن مشکل قوی دو کار را باید در نظر گرفت. اولین اقدام به حداقل رساندن توان ارسالی سیگنال است که ظاهرا باعث کاهش افت سیگنال می شود. عیب اینکار در این است که مسافت انتقال را محدود کرده و روش مطلوبی به حساب نمی اید زیرا توان کمتر به معنای این است که برای مسیر های دور- برد باید از تقویت کننده های بیشتری استفاده نمود. خود تقویت کننده ها نیز مشکل دیگری را ایجاد می کنند. راه حل دوم که قابل قبول تر است به حداکثر رساندن سطح موثر فیبر است که مقیاسی برای سطح مقطع عرضی هسته فیبر حامل سیگنال ارسالی می باشد. با افزایش سطح موثر فیبر، توانائی فیبر در جمع آوری سیگنال افزایش یافته و نیاز برای سیگنال بسیار قوی کم تر می شود ]19[.
رابطه ویژه بین توان انتقال و ضریب شکست محیط موجب سه نوع پدیده غیر خطی نوری می شود: مدولاسیون خود- فاز (SPM)، مدولاسیون فاز متقاطع (XPM) و مدوله سازی متقابل.
مدولاسیون خود- فاز (SPM) : اگر مدولاسیون خود- فاز رخ دهد، پاشندگی رنگی باعث ایجاد مشکل می شود. در هنگام حرکت پالس نور در طول فیبر، لبه ابتدایی فیبر، ضریب شکست مغزی را افزایش داده و باعث تغییر به سمت رنگ آبی طیف می شود. از طرف دیگر لبه انتهایی فیبر ضریب شکست مغزی را کاهش داده و باعث تغییری در جهت رنگ قرمز طیف می شود. این پدیده باعث پراکندگی یا پخش سیگنال ارسالی می شود. پدیده فوق در سیستم های فیبری رخ می دهد که یک پالس سیگنال را در فیبر انتقال دهند و به مقدار پاشندگی رنگی فیبری بستگی دارد. هر چقدر پاشندگی رنگی بیشتر صورت گیرد، SPM بیشتری نیز ایجاد می شود. با استفاده از فیبرهایی که سطح موثر بزرگتری دارند می توان با این پدیده مقابله کرد.
مدولاسیون فاز متقاطع (XPM): هنگامی که چند سیگنال نوری از درون یک هسته فیبر عبور می کنند، هر یک نسبت به میزان توان خود، ضریب شکست را تغییر می دهند. اگر حالتی پیش بیاید که سیگنال ها همدیگر را قطع کنند (بهم برخورد کنند)، باعث تغییر شکل (اعوجاع) یکدیگر می شوند. اگر چه XPM مشابه SPM است ولی یک تفاوت مهم دارد: مدولاسیون خود- فاز مستقیما تحت تاثیر پاشندگی رنگی است ولی مدولاسیون فاز متقاطع کمی تحت تاثیر پاشندگی رنگی قرار می گیرد. برای کاهش اثر XPM باید از فیبرهایی با سطوح موثر بزرگ استفاده کرد.
اثرات مدوله سازی متقابل: همان طور که مدولاسیون دو فازه از تداخل همزمان چند سیگنال ایجاد می شود، مدولاسیون متقابل باعث ایجاد فرکانس های ثانوی که محصول جانبی سیگنال اصلی محسوب می شوند می گردد. فیبر های دارای سطح موثر بزرگ می توانند اثرات ناخوشایند مدولاسیون متقابل را کاهش دهند.
3-4-5- مشکلات پراکندگی
پراکندگی در شبکه سیلیسی دومین اختلالی محسوب می شود که دو اثر غیر خطی مهم دارد پراکندگی تحریک شده بریلوئن (SBS) و پراکندگی تحریک شده رامان (SRS).
پراکندگی تحریک شده بریلوئن SBS: (SBS) پدیده ای است که با توان سیگنال ارتباط دارد. تا زمانی که توان سیگنال نوری ارسال شده کمتر از حد آستانه یعنی در حدود 3 میلی وات باشد، SBS مشکلی محسوب نمی شود. حد آستانه به سطح موثر فیبر بستگی دارد و به دلیل اینکه DSF سطح موثر کمتری دارد حد آستانه آن ها پایین تر است، به علاوه حد آستانه متناسب با پهنای پالس لیزری اولیه نیز می باشد. با پهن شدن پالس، حد آستانه افزایش می یابد. بدین ترتیب از چند تکنیک برای گسترده نمودن پالس لیزری استفاده می شود. با اینکار حد آستانه تا 40 میلی وات افزایش می یابد.
SBS از تاثیرات متقابل سیگنال نوری درون فیبر با ارتعاشات اکوستیکی شبکه سیلیسی سازنده فیبر ایجاد می شود. رزونانس شبکه سیلیسی باعث می شود که قسمتی از سیگنال دوباره به سمت منبع سیگنال منعکس شود که این امر منجر به نویز، افت سیگنال و کاهش نرخ ارسال بیت کلی سیستم می گردد. اگر توان سیگنال فراتر از حد آستانه باشد قسمت اعظم سیگنال منعکس می شود که منجر به افزایش حالت فوق می شود.

user7-373

2-1- سابقه تحقیق در داخل کشور .................................................................................................
2-2- سابقه تحقیق در خارج از کشور ..............................................................................................
2-2-3- جمع بندی نظرات ارائه شده .............................................................................................
فصل سوم: مواد وروش‌ها
3-1- مواد ..........................................................................................................................................
3-1-1- مشخصات کلی منطقه مورد مطالعه ..................................................................
3-1-2- شیب و ارتفاع از سطح دریا ................................................................................
3-1-3- خصوصیات اقلیمی ...............................................................................................
3-1-4- خصوصیات زمین شناسی ...................................................................................
3-1-5- مشخصات خاکشناسی ..........................................................................................
3-1-6- راه‌های دسترسی ...................................................................................................
3-2- روش پژوهش ..............................................................................................................................
3-2-1- جمع آوری اطلاعات و برداشت مقدماتی ..............................................................
3-2-2- برآورد رسوب جاده با SEDMODL .................................................................
3-2-3- برآورد رسوب جاده با WARSEM ....................................................................
3-2-4- اندازه‌گیری میدانی رسوب .........................................................................................
3-2-5- محاسبات آماری ..........................................................................................................
فصل چهارم: نتایج
4-1-موقعیت جاده وسگمنت‌ها .....................................................................................................
4-2- مقایسه و ارزیابی دو مدل WARSEM و SEDMODL ..........................................
4-2-1- محاسبه فرسایش .................................................................................................................
فصل پنجم: بحث و نتیجه‌گیری
5-1- بحث............................................................................................................................................
5-2- نتیجه‌گیری ............................................................................................................................
5-3- پیشنهادات .............................................................................................................................
فصل اول
کلیات

مقدمه
در سطح جهانی پس از دهه‌های 60 و 70 میلادی علاوه بر ارزیابی‌ها و مطالعات فنی و اقتصادی برای پروژه‌های عمرانی از جمله راه‌سازی، ارزیابی زیست محیطی آغاز گردید. اما در کشور ما جز در سال‌های اخیر توجه چندانی به شناخت و ارزیابی‌ پیامد‌های اجتماعی – اقتصادی و زیست محیطی نشده است. با توجه به اینکه انجام ارزیابی زیست محیطی پروژه‌های راه‌سازی باعث شناخت و پیش‌بینی هرچه دقیق‌تر پیامد‌ها و اثرات اجرای این پروژها بر جوانب مختلف اجتماعی- اقتصادی وبه خصوص محیط‌های طبیعی، گیاهی، جانوری، آب، خاک و هوا گزینه‌‌های مناسب‌تر برای کاهش این اثرات نامطلوب را ارائه می‌نماید و برنامه‌های مدیریت و پایش زیست‌محیطی را مد نظر قرار می‌دهد (بی نام،1386).
جنگل‌های پهن برگ مناطق معتدله دارای اهمیت فراوانی از جهت بهبود کیفیت آب و تولید چوب هستند. برای دسترسی و مدیریت هر چه بهتر این جنگل‌ها وجود جاده‌های جنگلی ضروری بوده ولی از طرفی جاده‌های جنگلی با عملکرد اکولوژیکی و هیدرولوژیکی این جنگل‌ها در تضاد می‌باشد. جاده‌های جنگلی باعث به هم خوردن مسیر و سرعت آب‌های سطحی و زیر سطحی شده و سبب تغییر الگوی توزیع آب می شوند. افزایش سرعت رواناب در سطح جاده‌ها و کاهش پوشش گیاهی باعث تولید رسوب و انتقال آن به آبراهه‌های پایین دست شده و در نتیجه باعث آلودگی منابع و زیستگاه‌های آبی می‌شود (راهبری سی سخت و عبدی، 1389). هدر رفت خاک پدیده‌ای است که در صورت بروز در هر منطقه‌، حاصلخیزی خاک، دوام و پایداری ابنیه فنی و سازه‌های مختلف، پایداری دیواره‌های خاکی، کیفیت منابع آب سطحی، توازن بوم شناختی و منظره طبیعت را به مخاطره می‌اندازد (پارساخو 1391).
طراحی سطح جاده های جنگلی از اهمیت ویژهای برخوردار است به طوری که درجاده های تثبیت نشده سطح جاده پتانسیل تولید رسوب بالایی دارد، عبور و مرور وسایل نقلیه باعث خرد شدن مواد سطحی جاده می‌شود و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌نماید. همچنین رد چرخ‌های وسایل نقلیه افزایش میزان فرسایش و حمل رسوبات را به دنبال دارد تمرکز آب در این مکان‌ها باعث افزایش انرژی رواناب و قدرت جریان رواناب شده و قدرت حمل ذرات درشت را افزایش می‌دهد، تناوب عملیات حفاظتی و نگهداری جاده نیز می‌تواند در افزایش و یا کاهش میزان تولید رسوب از سطح جاده‌ها موثر باشد عملیات مسطح سازی جاده می‌تواند مکان‌های تجمع هرز آب (شیارها و رد چرخ‌ها) را از بین ببرد و فرسایش را کاهش دهد. اما از طرف دیگر باعث خرد شدن مواد سخت سطح جاده شده و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌کند(بهزادفر،1383). سطح جاده می‌تواند به شکلی طراحی شود که شیب داخلی یا شیب خارجی داشته باشد و یا به شکل گرده ماهی باشد جاده‌هایی که دارای شیب داخلی هستند رواناب را به سمت جوی کناری هدایت می‌کنند در حالی شیب بیرونی رواناب را به سمت دیواره خاکریزی هدایت می‌کند و شکل گرده ماهی تلفیقی از دو عمل بالا را انجام می‌دهد تا رواناب کمتری در سطح جاده جریان داشته باشد (ارهان کاسکن، 2012).
جاده‌های جنگلی تاثیر زیادی روی آب و منابع آبی وتولید رسوب دارند به همین جهت می‌توان با شناسایی بخش‌هایی از جاده که توان تولید رسوب بالایی را دارند این اثرات را به مقدار زیادی کاهش داد. تا کنون مدیران جنگل نتوانستند رسوب جاده جنگلی را اندازه‌گیری کنند ولی امروزه به کمک متغیرهایی نظیر خصوصیات مواد سطحی جاده، شدت ترافیک، شیب، روش ساخت جاده و بارندگی می‌توان تولید رسوب را مدل سازی واز آن در جهت احیا و نگهداری جاده‌های جنگلی استفاده نمود (بهزادفر،1383).
مساله
فرسایش آبی یک فرآیندی طبیعی است که طی آن ذرات خاک در اثر برخورد قطرات باران از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک رواناب به مکانی دیگر حمل می‌شوند(هدر رفت خاک).کاهش توان تولید مزارع، جنگل‌ها و مراتع فقط بخشی از مسئله تاسف بار فرسایش را بازگو می کند. ذرات خاک شسته شده و یا باد رفته از مناطق فرسایشی بعداً در جای دیگر مانند اراضی پست مجاور رودخانه‌ها و نهر‌ها و یا در مخازن ته نشین می‌شوند. مواد خاکی جابجا شده سبب آلودگی آب و هوا شده و هزینه سنگین اقتصادی و اجتماعی را در جامعه به دنبال خواهد داشت. خوشبختانه دهه‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی در فهم سازوکار فرسایش و ابداع روش‌هایی که می توانند به طور موثر و توجیه پذیر از جنبه اقتصادی هدر رفت خاک را در اکثر موارد مهار کنند، صورت گرفته است.در گذشته طراحی شبکه جاده بستگی زیادی به مسائل اجتماعی و اقتصادی داشته است، در سالهای اخیر نحوه نگهداری ساختمان جاده‌های جنگلی، وضعیت رسوبدهی جاده‌ها، حجم ترافیک، آلودگی صوتی و تنوع زیستی گیاهان و جانوران حاشیه جاده مورد بحث و بررسی محققین قرار گرفته است(آکای و همکاران، 2007) وجود جاده‌ها و اهمیت آن‌ها در جنگل ضروری و غیر قابل اجتناب است استقرار جاده در جنگل خسارت‌هایی را به اکوسیستم جنگل وارد می‌کند که غیر قابل محاسبه است رسوب تولیدی ناشی از احداث جاده موجب از دست رفتن خاک و مانع از استقرار گونه‌های گیاهی جنگلی می شود(خلیل پور و حسینی ، 2008).
مدیریت اقتصادی جاده‌های جنگلی نه تنها شامل مدیریت هزینه‌های کل جاده بلکه شامل مدیریت هزینه‌های خسارت زیست محیطی ایجاد شده طی مراحل ساخت جاده و استفاده از آن نیز میشود. همچنین کارایی وسایل سنگین جاده‌‌سازی بایستی مورد مطالعه قرار گیرد تا از بهترین آن‌ها برای ساخت جاده استفاده گردد(پارساخو و همکاران، 2009). در یک جاده با میزان فاکتور ترافیک بالا معمولاً کیفیت مواد روسازی به کار رفته خوب است و در نتیجه تولید رسوب کاهش مییابد(آکای و همکاران، 2007). مدلهای مختلفی برای پیشبینی میزان رسوب دهی وجود دارد که میتوانند به کارشناسان جهت پیش‌بینی میزان تولید رسوب در جاده‌های جنگلی کمک کنند. هم چنین به منظور تجزیه و تحلیل طرح سیستم زهکشی عرضی و کاستن از حجم تحویل رسوب حاصل از جاده‌های جنگلی به رودخانه، نرم افزارها و مدل‌های مختلفی طراحی شده است(آکای وسیسان، 2005). مدلهای مختلفی مانندWEPP،SEDMODL ، STJ-EROS،WARSEM، FROSAM، CULSEDو ... برای پیشبینی میزان رسوبدهی وجود دارد که میتوانند به کارشناسان جهت پیشبینی میزان تولید رسوب در جادههای جنگلی کمک کنند. در این مطالعه ازمدلهای پیش بینی تولید رسوب WARSEM و SEDMODL برای تخمین میزان متوسط سالیانه تولید رسوب در جادههای جنگلی استفاده شد. مدلهای مذکور، یک برنامه مدلسازی مبتنی بر GIS هستند که توسط شرکتهای خصوصی در ایالات متحده آمریکا و با همکاری انجمن ملی بهسازی هوا و رودخانه توسعه پیدا کردند(داف وهمکاران2010 ). این مدلها قسمتهایی از یک جاده با پتانسیل رسوبدهی بالا در یک حوزه آبخیز را معین و مشخص میکنند. وضعیت دوری و نزدیکی جادهها به شبکه رودخانه، توسط دادههای مکانی سنجیده میشود. به منظور افزایش اعتبار مدل، اغلب مجموعهای از مشخصات مهم جاده مانند نوع کاربری، وضعیت روسازی، پهنای جاده، زمان ساخت، ارتفاع شیروانی خاکبرداری و شیب جاده به مدل اضافه میشود. مدل فرسایش سطح جاده واشنگتن توسط گروه منابع طبیعی واشنگتن طراحی شده است(داف وهمکاران2010 ). این برنامه قادر است فرآیند رسوبگذاری و زهکشی را از یک حوزه آبخیز پهناور گرفته تا یک قسمت کوچک از جاده مدلسازی کند. به کمک این مدل میتوان یک برنامه دراز مدت برای مدیریت پایدار جاده تدوین نمود. در تحقیق حاضر، هر دو مدل یاد شده جهت برآورد نرخ رسوب تولیدی توسط سطح جاده جنگلی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصل از آنها با یکدیگر مقایسه گردید. دانستن این مطلب می تواند درتعمیر و نگهداری جاده های جنگلی به نحوی که میزان رسوب تولیدی به حداقل برسد، به مدیران و طراحان این جاده‌ها کمک کند.
1-1-2-فرضیات
کارآمدی SEDMODL بیشتر از مدل WARSEM در برآورد مقدار رسوب است .
میزان رسوب برآورد شده برای سطح جاده توسط دو مدلWARSEM و SEDMODEL بیشتر از مقدار واقعی است.
1-1-3-اهداف
به کارگیری مدلهای SEDMODL و WARSEM و ارزیابی قابلیت آنها در برآورد رسوب جاده جنگلی.
مقایسه دو مدل SEDMODEL و WARSEMو بررسی میزان تفاوت آنها در برآورد رسوب جاده جنگلی.
1-2- تعاریف و مفاهیم
1-2-1- جاده جنگلی
به هر خط ارتباطی که حداقل استاندارد های لازم برای عبور کامیون‌ها را داشته باشد،جاده یا راه گفته می شود، برای دسترسی به تمام نقاط یک جنگل، مجموعه ای از راه‌ها ساخته می‌شود که به آن شبکه جاده جنگلیمی‌گویند(لطفعلیان و پارساخو،1391). ساختمان یک یک جاده جنگلی از اجزاء زیر ساخته شده است:
عرض عبور: سطح تراز در آمده یا بستر ماشین رو را عرض عبور گویند.
شانه راه: شانه های خاکی که در طرفین عرض روسازی شده قرار دارند، به حفظ مواد متشکله سطح راه، توقف اتومبیل وتامین عرض اضافی برای موارد اضطراری کمک می‌کنند.
کانال کناری: جوی کناری جهت هدایت رواناب درسمت دیواره خاک برداری ساخته میشود.(پارساخو، 1391). (شکل1-1)

شکل1-1- اجزاء پروفیل عرضی جاده (پارساخو، 1391 )
1-2-2-واحدهای همگن جاده
یک واحد همگنطولی از جاده است که از نظر ترافیک، روسازی، شیب، پهنا، ارتفاع شیروانی خاکبرداری و پوشش گیاهی تغییرات کمی در آن به چشم می‌خورد. تمام جریانات سطحی یک قطعه ممکن است در انتها به یک آبراهه طبیعی یا مصنوعی، تغییر شیب عمده و گاه یک برجستگی ختم شود. همگن بودن خصوصیات واحدها بسیار حائز اهمیت می‌باشد (دابی و همکاران، 2004).
1-2-3- فرسایش پذیری خاک
فرسایش پذیری در حقیقت بیان کمی حساسیت ذاتی خاک نسبت به جداشدن ذرات از بستر و انتقال آن توسط عوامل فرساینده است. به عبارت دیگر فرسایش پذیری خاک مقاومت خاک در برابرجدا شدن و انتقال ذرات است. خصوصیاتی از خاک که در فرسایش پذیری آن موثرند عبارتند از سرعت نفوذ، مقدار مواد آلی، بافت، ساختمان و کلوئیدهای خاک (رفاهی،1385).
1-2-4- هدر رفت خاک: مقدار خاک شسته شده از یک سطح معین را گویند که بر حسب تن در هکتار یا گرم در متر مربع بیان می شود (مهدوی، 1378).
1-2-5- نقش بافت، ساختمان و مواد آلی در هدر رفت خاک
بین مقدار سیلت یک خاک و فرسایش پذیری آن ارتباط نزدیکی وجود دارد. هر چه مقدار سیلت خاک بیشتر باشد و میزان فرسایش پذیری آن افزایش می یابد، زیرا سیلت چسبندگی ندارد. ارتباط بین درصد سیلت خاک و میزان فرسایش پذیری تحت تاثیر درصد مواد آلی و رس خاک می باشد. بین دو خاک با میزان سیلت برابر ولی مواد آلی و رس متفاوت، خاکی که میزان مواد آلی و رس بیشتری دارد، کمتر فرسایش پذیر است ( رفاهی،1385).
1-2-6- نقش سازند زمین شناسی در هدررفت خاک
با شناخت سنگ ها، حساسیت آن ها نسبت به فرسایش تا حدودی معلوم می شود. مثلا سنگ های آذرین با فرسایش کم در مقابل آب و هوا و یخبندان مقاوم هستند و سنگ های رسوبی مانند مارن های دوره میوسن با مقدار گچ و نمک زیاد پتانسیل فرسایشی بیشتر و سنگ‌های آهکی مقاومت بیشتری در مقابل فرسایش دارند (احمدی،1377).
1-2-7- نقش درجه شیب در هدر رفت خاک
نقش شیب زمین در فرسایش بر حسب خصوصیات خاک متفاوت است. اثر شیب در خاک های قابل نفوذ کاهش می‌یابد زیرا آب پیش از سرعت گرفتن در داخل خاک نفوذ می‌کند. با افزایش شیب پایداری خاک کاهش می‌یابد، به عبارت دیگر نیروی انتقال ذرات به طرف پایین افزایش می‌یابد. در صورت یکسان بودن سایر شرایط، شیب های تند فرسایش بیشتری ایجاد می‌کنند. زیرا در شیب تند، آب به سرعت به طرف پایین جاری می‌شود و انرژی جنبشی و قدرت فرسایندگی آن بیشتر می‌شود. اگر شیب زمین چهار برابر شود سرعت جریان دو برابر می‌شود یا با دو برابر شدن سرعت جریان، انرژی جنبشی و در نتیجه قدرت فرسایندگی آن چهار برابر می‌شود (مهدوی،1387).
1-2-8- نقش جهت شیب در هدر رفت خاک
شیب های آفتاب گیر معمولا نسبت به شیب‌های سایه‌گیر فرسایش بیشتری ایجاد می‌کنند، زیرا شیب‌های آفتاب‌گیر نسبت به شیب‌های سایه‌گیر گرمتر بوده و تبخیر بیشتری دارند، بنابراین ذخیره آب خاک کم شده، رشد پوشش گیاهی کمتر است. همچنین، در شیب‌های آفتاب‌گیر تابش شدید خورشید با تجزیه مواد آلی، چسبندگی خاک از دست رفته و مستعد فرسایش می‌شود (پارساخو، 1391).
1-2-9- رواناب
زمانی که شدت بارندگی خالص در سطح زمین بر شدت نفوذ فزونی یافته و ذخیره چالاب سطحی پر شود، رواناب ایجاد خواهد شد. در حقیقت، رواناب از محاسبه اختلاف بین شدت بارندگی و نرخ نفوذ‌پذیری خاک بدست می‌آیدوقتی میزان مواد منتقله بیش از توان حمل رواناب باشد، رسوب گذاری شروع خواهد شد (فرسیت و همکاران، 2006؛ رفاهی، 1385).
1-2-10- الگوی جریان رواناب روی ساختمان جاده جنگلی
با وقوع بارندگی، رواناب از دامنه بالادست جاده روی شیروانی خاکبرداری سرریز شده و این جریان به همراه رواناب حاصل از شیروانی خاک‌برداری وارد جوی کناری می‌شود (پارساخو، 1391). در جاده گرده ماهی شکل نیمی از رواناب حاصل از شیروانی خاک‌ریزی وارد جنگل می‌شود (دابی و همکاران،2004).بخشی از جریان آب داخل جوی کناری از طریق آبروهای عرضی وارد دامنه پایین دست جاده شده و در سطح جنگل رسوب می‌کند و بخش دیگر مستقیما وارد آبروهای جنگلی می‌شود (پارساخو،1391).

شکل 1-2- الگوی جریان رواناب روی ساختمان جاده جنگلی (فو و همکاران 2010)
1-2-11- مدل برآورد رسوب SEDMODL
SEDMODLیک برنامه مدلسازی مبتنی برGISاست که در سال 1999 توسط شرکتی در شهر بیزایالات متحده آمریکا و با همکاری انجمن ملی بهسازی هوا و رودخانه توسعه پیدا کردند. این مدلها قسمتهایی از یک جاده با پتانسیل رسوبدهی بالا در یک حوزه آبخیز را معین و مشخص میکنند. وضعیت دوری و نزدیکی جادهها به شبکه رودخانه، توسط دادههای مکانی سنجیده میشود (آکای و همکاران، 2008؛ سارفیلت و همکاران، 2011).
1-2-12- مدل برآورد رسوب WARSEM
WARSEMیامدل فرسایش سطح جاده واشنگتنتوسط گروه منابع طبیعی واشنگتن طراحی شده است .این برنامه قادر است فرآیند رسوبگذاری و زهکشی را از یک حوزه آبخیز پهناور گرفته تا یک قسمت کوچک از جاده مدلسازی کند. به کمک این مدل میتوان یک برنامه دراز مدت برای مدیریت پایدار جاده تدوین نمود (داف وهمکاران، 2010 ).
1-2-13- سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)
به دلیل نیاز به تسریع امور اجرایی، محدود بودن منابع مالی و افزایش هزینه‌‌ها در کشور ما، استفاده از فن‌آوری‌های برتر مانند فناوری اطلاعات، سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) و تکنولوژی سنجش از دور(RS)در امور جنگل‌داری ضروری و از اهمیت زیادی برخوردار است. سامانه اطلاعات جغرافیایی، یک سیستم رایانه‌ای برای مدیریت داده‌های مکانی است. هدف نهایی در کلیه پروژه‌های این سیستم،‌ ترکیب داده‌های مختلف از منابع گوناگون به منظور توصیف، آنالیز پدیده‌ها یا ایجاد نقشه‌های جدید است که می‌توانند در تصمیم گیری‌ها مورد استفاده قرار گیرند (هوشیارخواه، 1385).
فصل دوم
پیشینه تحقیق

2-1- سابقه ی تحقیق در داخل کشور:
راهبری سی‌سخت و عبدی(1389) میزان تاثیر چهار عامل عرض روسازی، شیب طولی جاده، درصد پوشش گیاهی، و سن جاده در تولید رسوب جاده های جنگلی را با کمک CULSED در جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود کنارمورد بررسی قرار دادند. میزان رسوب تولیدی به کمک این مدل 19/13 تن در سال برآوردشد. برای نشان دادن میزان حساسیت تولید رسوب نسبت به هر یک از عوامل فوق، از ضریب همبستگی اسپیرمن بین دو متغیر استفاده کردند، نتایج نشان داد همبستگی میان عرض جاده و میزان رسوب تولیدی بیشترین و همبستگی بین سن و رسوب تولیدی کمترین مقدار است.
حسینی و همکاران (1391) از مدل پیشبینی تولید رسوب SEDMODL، برای تخمین میزان متوسط سالیانه تولید رسوب در جادههای جنگلی سری 1 جنگلهای داراب کلا استفاده کردند سپس فاکتورهایی مانند طول جاده، عرض جاده، میزان رسوب دهی با توجه به وضعیت زمینشناسی، فاکتور مربوط به سطح جاده، فاکتور ترافیک، شیب، بارندگی و فاکتور تحویل دادن رسوب با استفاده از نقشههای GIS محاسبه کردند ونتایج نشان داد میزان فرسایش که در جادههای منطقه 514/77 تن در سال میباشد و از مقدار کل با توجه به فاکتور تحویل رسوب 175/13 تن در سال به آبراههها و رودخانهها وارد میشود.
پارساخو (1391) به اندازه‌‌‌گیری مقدار رواناب و هدررفت خاک بخش‌های مختلف ساختمان جاده جنگلی در سری‌های لت تار و لولت – ساری پرداخت و با بهره‌گیری از SEDMODLنقشه خطر رسوب‌دهی شبکه جاده به دست آمد. به منظور ارزیابی کارایی این مدل نرخ رواناب و هدر رفت خاک با باران ساز مورد اندازه‌گیری مستقیم قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان لازم تا ظهور رواناب در جنگل و شیروانی خاکریزی طولانی تر از شیروانی خاکبرداری و سطح جاده بودسطح جاده در مقایسه با شیروانی خاکبرداری شیروانی خاکریزی و جنگل رواناب بیشتری تولید می‌کند. هم‌چنین کارایی SEDMODL در برآورد هدررفت خاک 23درصد بدست آمد.
2-2- سابقه ی تحقیق در خارج از کشور:
لوس و بلک (1999) به بررسی رسوب تولید شده ناشی از جاده جنگلی در ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا پرداختند. به این منظور جاده جنگلی را به هفتاد و چهار قطعه تقسیم کردند و به بررسی رابطه بین تولید رسوب و ویژگیهای جاده مانند فاصله میان زهکشهای عرضی، شیب جاده، بافت خاک و ارتفاع دیواره خاکبرداری پرداختند. نتایج نشان داد که تولید رسوب از جادههای که بافت لوم رسی سیلتی دارند حدود 9 برابر بیشتر جادههایی که بافت لومی شنی دارند است،هم‌ چنین خاک های دارای مقدار زیاد رس در مقایسه با خاک های در بردارنده مقادیر زیاد سیلت، پتانسیل فرسایش پذیری کمتری دارند و دانه‌های ریز شن سریعتر از دانه‌های درشت حرکت کرده وشسته می‌شوند.
لوس و بلک (2001) به مطالعه تاثیرات ترافیک و نگهداری جاده بر تولید رسوبات جاده جنگلی در ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا پرداختند. نتایج نشان داد که ترافیک سنگین در طول بارندگی و یا خراش جاده به منظور ایجاد کانال میزان فرسایش در جاده را افزایش میدهد. در خاکهای ریزدانه و با مواد روسازی شده با کیفیت در پلاتهای مورد مطالعه کندن (احداث) کانال رسوب بیشتری تولید میکند که این رسوب تولیدی معادل رسوبی است که ممکن است از تردد 12 کامیون حمل بار در روز ایجاد شود.
گلن مورفی و وینگ (2005) به بررسی رسوبات دریافتی در جویها در روشهای بهره برداری تک گزینی و متمرکز در یک دوره 20 ساله در 4900 هکتار از جنگلهای کوهستانی ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا با استفاده از سه مدل در یک package پرداختند. مدل SPECTRUMبرای برنامهریزی زمان برداشت در یک پریود 150 ساله و مدل NETWORK 2000 برای تعیین جادهها در یک دوره 20 ساله برداشت از جنگل و عبور کامیونهای حامل چوب استفاده شد. مدل SEDMODL2 نیز برای تخمین رسوبات دریافتی در جویها بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که در برداشت جنگل به شیوه متمرکز 36 درصد کاهش در کل رسوبات دریافتی در جویها نسبت به شیوه تک گزینی مشاهده گردید. جادهها در شیوه متمرکز رسوب کمتری تولید میکنند اما میزان تردد در این جادهها بالاست.
آکای و همکاران (2007) مدلهایی را بر اساس روابط تجربی میان فاکتورهای محرک فرسایش تحت عنوان SEDMODL برای حوزه آبخیز جنگلی باسکنوس واقع در غرب شهر کهرمنمرس ترکیه طراحی کردند که امکان محاسبه حجم سالانه رسوب حاصل از شبکه جادههای جنگلی را به کمک تکنیکهای GIS فراهم نمود. در این تحقیق مقدار رسوب حاصل از جادههای جنگلی درجه دو با روسازی شنی، طول 893/5 متر، عرض 5 متر و شیب طولی 14 درصد 839/0 تن در سال بدست آمد.
فیو و همکاران (2007) در جنوب شرق استرالیا به بررسی مدل WARSEM در پیش بینی رسوب دریافتی در دو منطقه Moruya-Deua و حوزه آبخیز رودخانه تورسو پرداختند. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که رسوبات ناشی از فرسایش جاده سالیانه 17000 تن در سال میباشد و کمتر از 8 درصد از رسوبات دریافت شده از جویها نشأت میگیرند و جالب اینکه تنها 2 درصد از کل بخش جاده نیمی از این رسوبات را تولید میکند.
فیو و همکاران (2008) در جنوب شرق استرالیا به بررسی مدل WARSEM در پیش بینی رسوب دریافتی در دو منطقه Moruya-Deua و حوزه آبخیز رودخانه تورسو پرداختند. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که میزان فرسایش سالیانه جادهها در این دو منطقه به ترتیب 35000 و 21000 تن در سال و تحویل رسوب به رودخانه به ترتیب 6 و 9 درصد بود. نتایج این مطالعه نشان داد که WARSEMنرخ فرسایش خاک را بیشتر از میزان واقعی برآورد کرد.
مایرس (2008) در پژوهشی که در مورد کاهش رسوب در یافتی از جاده های جنگلی در جنگل تحقیقاتی مک دونالد دام ایالت متحده آمریکا پرداختند به این نتیجه رسیدند که رسوب ایجاد شده از جاده جنگلی در طول بارندگی ناشی از زیر لایه ها نیست بلکه از مواد روسازی شده (سنگریزهها) است و مدیران جاده جنگلی برای کاهش تولید رسوب جاده بایستی مواد روسازی مقاوم را به کارگرفته و به خوبی آن را متراکم کنند تا در برابر تایر ماشینها وایجاد شیار مقاومت نمایند. تراکم مواد سطح جاده و کنترل حداقل حمل بار و عدم برداشت چوب در هوای بارانی به بهبود سطح جاده و کاهش تولید رسوب کمک میکند.
فیو و همکاران (2009) میزان فرسایش و رسوب جاده جنگلی را با ترکیب دو مدل WARSEM(مدل پیش بینی رسوب) و CatchMODS(مدل تکنیکهای ردیابی رسوبات ژئوشیمیایی) در جنوب شرقی استرالیا برآورد کردند. این مطالعه به منظور ارائه اطلاعات جامعی در مورد رسوب معلق در مورویا و حوضه رودخانه تورسو انجام گرفت. نتایج حاصل از ترکیب این دو مدل در دو منطقه مورد مطالعه نشان داد که میزان رسوب حاصل از جاده به ترتیب 9% و10% از کل رسوبات دریافتی در حوزه آبخیز بود.
سارفلیت و همکاران (2011) ثابت کردند که برآورد تولید رسوب جاده در یک حوزه آبخیز در ایالت ارگون آمریکا از طریق اندازه گیری‌های میدانی رواناب و رسوب بهبود پیدا می‌کند. آن‌ها برای برآورد میزان رواناب ورسوب از مدل‌های DHSVM، WARSEM و SEDMODEL2 استفاده کردند. نتایج اندازه‌گیری‌های صحرایی نشان داد که میزان تحویل رسوب 9/6 تن در هکتار در سال برآورد شد، در حالی که با SEDMODEL2 و WARSEM تعدیلشده توسط مقادیر رواناب و رسوب اندازه‌گیری شده در صحرا، میزان تحویل رسوب به ترتیب 28درصد و 34 درصد کمتر از مقادیر به دست آمده توسط مدل‌های تعریف شده بدست آمد.
اسگاست و همکاران (2011) میزان تولید رسوب 44 قطعه از جاده های جنگلی مناطق معتدله و مرطوب ایالت ارگون و کالیفرنیا را به کمک مدل‌هایWARSEM، SEDMODEL2، WEPPو RUSLEبرآورد نمودند. مدل‌های یاد‌ شده، میزان تولید رسوب را 2تا 8 برابر بزرگتر از مقدار واقعی ارائه دادند.مقادیر به دست آمده توسط این چهار مدل برای هر قطعه از جاده بسیار متنوع بود.
ارهان کاسکن (2012) به برسی میزان تولید رسوب جاده جنگلی به کمک مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS در جنگل Anbardağ که در سواحل دریای سیاه کشور ترکیه واقع شده پرداخت وبه این نتیجه رسید میزان رسوب اندازه‌گیری شده توسط مدل SEDMODL کمتر از دو مدل دیگر برآورد و برای مدیران جنگل‌ها استفاده ازدو مدل SEDMODL و STJ-EROS آسان است ونتایج آن‌ها هم به واقعیت نزدیکتر می‌باشد.
2-2-3- جمع بندی نظرات ارائه شده
میزان تولید رسوب جاده جنگلی به کمک مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS ، WARSEM ، RUSLEنتایج نشان داد مدل ها نرخ فرسایش خاک را بیشتر از میزان واقعی برآورد می کنند . نتایج بررسیها نشان داده که با افزایش میزان شیب از 5 درصد به بیشتر از 10 درصد میزان فاکتور شیب از 1 به 5/2 افزایش مییابد و میزان تولید رسوب افزایش مییابد به همین علت ما میتوانیم در شیبهای بیشتر از 10 درصد، از موادی مانند شن وماسه که دارای فاکتور روسازی و سطحی کمتری هستند و میزان تولید رسوب را کاهش میدهند استفاده کرد. در برزیل با بهره‌گیری از مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS نشان داد که حدود 50 درصد طول جاده‌ها، دارای پتانسیل فرسایش بالایی است. بدین ترتیب با استفاده از نقشه خطر رسوبدهی شبکه جاده جنگلی می‌توان اولویت اجرای طرح‌های حفاظت و نگهداشت جاده را برای کنترل فرسایش در مناطق مختلف مشخص واز هدر رفت خاک جلوگیری کرد.
فصل سوم
مواد وروش‌ها

3-1- مواد
3- 1-1- مشخصات کلی منطقه مورد مطالعه
جنگل دارابکلا در جنوب شرقی شهر ساری بین طول شرقی "00 ´20°52 تا "00 ´31°52 و عرض شمالی "00 ´28 °36 تا "00´33 °36 قرار دارد. این جنگل شامل دو سری بوده که تا سال 1386 بخشی از منطقه مورد بهره برداری شرکت سهامی نکا چوب بوده است اما از آن به بعد سری یک آن به عنوان جنگل آموزشیو پژوهشی در اختیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری قرار گرفت. طرح جنگلداری سری یک دارابکلا شامل 41 قطعه با مساحت 2612 هکتار متعلق به حوزه استحفاظی جنگلداری ساری – کیاسر(شکل3-1) است.جنگلهای این منطقه در تقسیمبندی جغرافیایی جنگلهای جهان، بالاتر از عرضهای نیمه حارهای و پایین تر از عرضهای جغرافیایی مربوط به جنگلهای سردسیری قرار دارد. تیپ منطقه ممرز- انجیلی بوده و دارای خاک قهوهای شسته شده و در برخی موارد پسدوگلی میباشد. در مجموع در داخل طرح 24 کیلومتر جاده وجود دارد که عمدتا از نوع جاده درجه یک روستایی ودرجه یک جنگلی بوده وانشعابات داخلی آن عمدتا از نوع درجه 2 و3 جنگلی می‌باشد وتراکم جاده 87/10 متر درهکتار است (بی نام، 1383)..
404495-386080الف- نقشه استان مازندران

ب- نقشه سری یک دارابکلا
شکل 3-1- موقعیت منطقه مورد مطالعه
3-1-2- شیب و ارتفاع از سطح دریا
جهت عمومی شیب در جنگل‌های دارابکلا، شمالی و شمال غربی می باشد. میانگین شیب حدود 40% است، حداقل شیب منطقه 5% و حداکثر آن 70% می باشد، گاه در بعضی از نقاط میزان شیب از این مقدار بیشر بوده و پرتگاه‌های پراکنده دیده می شود. حداکثر سطح عرصه در مناطق کم شیب واقع شده، حداقل ارتفاع از سطح دریا 180 متر و حداکثر ارتفاع از سطح دریا 874 متر است (بی‌نام 1383).
3- 1- 3- خصوصیات اقلیمی
جهت بررسی شرایط آب و هوایی جنگل‌های دارابکلا از آمار و اطلاعات 20 ساله ایستگاه هواشناسی مهدشت ساری که در ارتفاع 118 متر از سطح دریا به فاصله 20 کیلومتری از محدوده ی طرح قرار دارد استفاده شده است. متوسط باران سالیانه 8/983 میلی متر، حداکثر باراندگی ماهانه مربوط به آبان ماه به میزان 8/119 میلی متر و متوسط حداقل بارندگی مربوط به تیرماه به میزان حدود 1/36 میلی متر می باشد به همین دلیل فصل رویش طولانی است. سری یک دارابکلا بر اساس اقلیم نمای آمبرژه در منطقه ااقلیمی مرطوب تا خیلی مرطوب قرار گرفته است (بی‌نام 1383) .
3-1-4- خصوصیات زمین شناسی
وجود و گسترش طبقات مارنی و رسوبات سست دیگر در نهشتههای کواترنری، پلیوسن و میوسن این سری از یک طرف و عبور گسلهای متعدد در تمامی قسمتهای این منطقه از سوی دیگر شرایطی ایجاد نموده است که حساسیت منطقه به فرسایش را بالا برد. در مجموع علل اصلی وقوع لغزشهای منطقه را میتوان در بارندگیهای شدید و هم شیب بودن حرکت آبهای زیرزمینی با شیب لایهها، وجود واریزههای منفصل رس و مارن در بین بلوکهای سنگی، دخالتهای انسانی، عملکرد ناقص یا فقدان زهکشهای سطحی و عاری بودن شیبها از پوشش گیاهی و عامل گسل دانست. بنابراین با توجه به پتانسیل لغزشی بالای منطقه که با دخالت عامل انسانی میتواند به شدت تشدید گردد پیشنهاد میشود هر گونه برنامه ریزی با توجه به مطالعه نقشه فرم زمین که در واقع نوعی نقشه پهنه بندی خطر بروز زمین لغزش منطقه محسوب میگردد صورت پذیرد مشخصات تیپ‌های مختلف زمین‌شناسی در جدول( 3-1) آمده است.
جدول 3-1- مشخصات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه
ردیف تیپ زمین شناسی دوران دوره سنگهای غالب سطحی فرم زمین
1 L.P CM3 سوم میوسن کنگلومرا، مارن، مارن سیلتی مناطق جنگلی با شیب کم که از پایداری ضعیفی برخوردار بـوده و دارای نفوذپذیــری متــوسط میباشد.خاکزایی مناسب
2 L.M1 سوم میوسن مارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرا دامنههای با شیب تند بر روی مارنهای میوسن که دارای نفوذپذیری ضعیف بوده و ناپایدار محسوب میگردند. خاکزایی نسبتا ضعیف
3 L.M2 سوم میوسن مارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرا این زمینها دارای شیب تقریبا متوسط بوده خاکزایی نسبتا خوب، نفوذپذیری این فرم ضعیف بوده و پایداری آن ضعیف است.
4 L.M3 سوم میوسن مارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرا مناطق جنگلی باشیب ملایم، خاکزایی بسیار خوب نفوذپذیری و پایداری از متوسط تا ضعیف متغیـر میباشد.
5 L.R سوم میوسن مناطق گسلی مستعد حرکت و لغزش بوده و ناپایدار محسوب میگردد.
محدوده مورد مطالعه از دو تیپ زمین شناسی زیر تشکیل شده است شکل (3-2):
L.M2، این تیپ در بخش غرب تا جنوب غربی طرح دیده میشود از شیب توپوگرافی تقریبا متوسط برخوردار بوده و از سنگهای مارنی و ماسه سنگ آهکی، آهک ماسهای به همراه مختصری کنگلومرا تشکیل مییابند که به دوره میوسن مربوط میشوند، به دلیل گسترش و ضخامت مارن در این فرم از پایداری و نفوذپذیری ضعیفی برخوردارند.
LM3، دامنههای با شیب نسبتا ملایم که بر روی نهشتههای مارنی میوسن واقع است این فرم بیشترین گسترش را داشته و از نفوذپذیری و پایداری متوسط تا ضعیفی برخوردار است.
حاشیه دره‌ها را آبرفت‌های کوآرترنری در بر گرفته اند بنابراین وضعیت سنگ شناسی منطقه نشان از ناپایداری منطقه ومستعد لغزش و رانش بودن آن دارد.

شکل 3-2- نقشه زمین شناسی سری یک دارابکلا و جاده مورد مطالعه
3- 1- 5- مشخصات خاکشناسی
منشا خاک محدوده مورد مطالعه از سنگ های مادری آهکی و مارنی با ماسه سنگ آهکی می باشد، بر این اساس سه نوع تیپ خاک مشخص شد که عبارتند از 1- خاک قهوه‌ای جنگلی با pH قلیایی 2- خاک قهوه‌ای شسته شده با افق کلسیک 3- خاک قهوه‌ای شسته شده با پسدوگلی
سنگ مادر تشکیل دهنده خاک از نوع آهک، آهک مارنی و آهک ماسه‌ای می‌باشد. بنابراین بافت خاک کمی سنگین (رسی لومی) تا سنگین (رسی) و نفوذ‌پذیری آب در خاک غالبا متوسط و گاهی ضعیف است. pH خاک قلیایی ولی در خاک‌های تکامل یافته که عمل آبشویی آهک به طور کامل انجام گرفته، اسیدی تا خنثی می‌باشدریشه دوانی متوسط و عمق نفوذ ریشه حدود 70-65 سانتی متر است. علت این مسئله وجود سنگ‌های مادری، درصد زیاد رس و بافت سنگین در عمق زیرین می‌باشد که مانع پراکنش مناسب ریشه درختان قطور می‌شود. محدوده مورد مطالعه شامل زیر واحد اراضی به شماره‌های 2.1.2 و2.1.3 و 2.1.4 می‌باشد شکل (3-3)، خصوصیات هر یک از زیر واحد‌ها به شرح زیر است:
زیر واحد اراضی 2.1.2:
تیپ خاک قهوهای جنگلی با pH قلیایی متشکل از سنگهای آهکی و مارن با شیب متوسط گاهی کمی زیاد با پوشش جنگلی راش، ممرز، افرا، توسکا، انجیلی و ضخامت لاشبرگ حدود 4-1 سانتیمتر خاکی تکامل یافته بدون بیرون زدگی سنگی دارای سنگریزه کم حدود 5% در نیمرخ پروفیل با تیپ پروفیلی ABCکه دارای باد افتادگی درختان جنگلی، که علت آن عدم پراکنش مناسب ریشه در عمق زیرین است بافت خاک کمی سنگین Silty Clay loam تا Silty Clay نفوذپذیری آب در خاک بسیار ضعیف دارای لغزش و ریزش جدید توده خاک در بالا دانهای درشت در عمق زیرین چندوجهی رنگ خاک در بالا قهوهای تیره در عمق زیرین روشن، میزان خلل و فرج خاک کم تا متوسط تهویه در خاک به کندی صورت میگیرد.
زیر واحد اراضی 2.1.3:
تیپ خاک قهوهای شسته شده با افق کلسیک. متشکل از سنگهای آهکی و آهک مارنی همراه با آهک ماسهای با شیب کم گاهی متوسط بدون بیرون زدگی سنگی فاقد سنگریزه تا عمق یک متر با پوشش جنگلی راش، ممرز، توسکا در ارتفاعات پایین مخروبه با پوشش جنگلی انجیلی و بلوط ضخامت لاشبرگ حدود 3-1 سانتیمتر خاکی تکامل یافته نسبتاً عمیق تا عمیق با حداکثر عمق 120-110 سانتیمتر با تیپ پروفیلی ABC، ریشه دوانی متوسط عمق نفوذ ریشه حدود 70-65 سانتیمتر دارای بادافتادگی درختان قطور جنگلی که علت آن عدم پراکنش مناسب در عمق زیرین به علت درصد زیاد رس (بیش از 50%) میباشد نفودپذیری آب در خاک در بالا متوسط در عمق زیرین بسیار ضعیف که نفوذپذیری ضعیف آب در خاک بادافتادگی درختان جنگلی در سطح بعضی از پارسلها مشاهده میگردد.
-زیر واحد اراضی 2.1.4:
با تیپ خاک قهوهای شسته شده پسدوگلی، ارتفاعات نسبتاً بلند تا کوتاه متشکل از سنگهای آهکی و آهک ماسهای گاهی مارن با شیب کم تا متوسط بدون بیرون زدگی سنگی فاقد سنگ ریزه تا عمق یک متری با پوشش جنگلی انجیلی- ممرز و لرگ با تک درختان راش و ارتفاعات پایینتر فاقد گونه راش میباشد. نفوذپذیری آب در خاک به شدت ضعیف به طوریکه در سطح بعضی از پارسلها آب گرفتگی مشاهده میگردد که نشانه هیدرومورف بودن خاک است. در این گونه مناطق از بهره برداری زیاد و قطع درختان جداً باید خودداری گردد زیرا روند هیدرومورف خاک شدت مییابد. خاک سطحی دارای کوبیدگی ، نفوذپذیری و زهکشی خاک بسیار ضعیف است. لغزش و ریزش مشاهده نگردیده است.

شکل 3-3- نقشه خاک شناسی سری یک دارابکلا و جاده مورد مطالعه
3-1-6- راه‌های دسترسی
شبکه اصلی این طرح از محور ساری- نکا می‌باشد. که پس از عبور از روستای دارابکلا در محل نگهبانی سه شاخه می‌شود. شاخه اصلی از نوع جاده جنگلی درجه یک بوده که از داخل طرح جنگلداری و روی یال اصلی (مرز سری یک و دو) به طول 14 کیلومتر به بخش یک طرح جنگلداری نکا- ظالمرود متصل می‌گردد. از محل نگهبانی شاخه دیگری شروع واز داخل سری یک عبور کرده و به طول 11 کیلومتر به دانگ دوم بخش یک متصل می‌گردد و ازنوع جاده جنگلی درجه دو است شکل( 3-4). با توجه به شبکه جاده ساخته شده و جاده‌های پیش بینی شده کل جاده‌های طرح جنگلداری دارابکلا حدود 4/28 کیلومتر و تراکم آن 87/10 متر در هکتار خواهد بود(بی‌نام، 1383).
parselSkid way
Road

شکل3-4- نقشه جاده‌های موجود و موقعیت جاده در سری یک دارابکلا
3- 2- روش پژوهش
3-2- 1- جمع آوری اطلاعات و برداشت مقدماتی
جهت برآورد نرخ رسوبدهی جادههای جنگلی در SEDMODL و WARSEM مجموعهای از دادهها مورد نیاز است. جادههای جنگلی مورد مطالعه در جنگل آموزشی و پژوهشی دارابکلا غالباً بر روی یال ساخته شدهاند و لذا یا فاقد شیروانی خاکبرداری و خاکریزی هستند و یا در صورت وجود شیروانی، توسط انبوهی از گیاهان پوشیده شدهاند. در پژوهش حاضر، از این مدلها فقط به منظور برآورد نرخ رسوب حاصل از سطح جاده استفاده شد. ابتدا جهت بالا رفتن دقت برداشت دادهها، کلجادههای منطقه به فواصل کوتاه و واحدهای همگن از نظر ترافیک، روسازی، شیب و پهناکه اصطلاحاً Segment نام دارد، تقسیم و دادههای لازم از هر کدام از این قسمتها به صورت جداگانه برداشت شد. سپس هر یک از فاکتورها برای واحدهای همگن جادهای به صورت جداگانه محاسبه و میزان فرسایش در هر واحد با استفاده از مدلها مشخص گردید:
3-2-2- برآورد رسوب سطح جاده با SEDMODL
در این مدل میزان کل تحویل رسوب توسط جاده از رابطه (3-1) محاسبه میگردد. که در آن TS کل رسوب تولیدی مربوط به سطح جاده بر حسب تن در یک سال و فاکتور Af نیز مربوط به سن جاده بوده که میزان رسوب کل را تحت تأثیر قرار میدهد. با توجه به اینکه بیشترین میزان تولید رسوب در جادههای جنگلی مربوط به سال اول یا دوم ساخت است و در سالهای بعد کاهش مییابد، فاکتور سن جاده در معادله وارد میشود. میزان این فاکتور برای جادههایی که یک سال از ساخت آن میگذرد 10 و برای جادههایی که بیش از 2 سال از ساخت آنها گذشته باشد 2 میباشد.با توجه به سال ساخت جادههای منطقه فاکتور سن ساخت برابر عدد 2 قرار گرفت.
رابطه (3-1) Total Sediment (t/year) = (TS)Afجهت محاسبه TSاز رابطه (3-2) استفاده شد.
که در آن Lr طول جاده، Wr عرض جاده، GErمیزان فرسایش زمینشناسی، Sfفاکتور مربوط به سطح جاده، Tfفاکتور ترافیک، Gfفاکتور شیب، Pfفاکتور بارندگی و Dfفاکتور تحویل رسوب میباشد.
رابطه (3-2) TS= LrWrGErSfTfGfPfDfدر ذیل هر یک از این فاکتورها به تفکیک معرفی شده و مقادیر مربوط به آنها بر اساس نتایج مطالعات قبلی ارائه میگردد.
میزان فرسایش زمینشناسی (GEr): میزان تولید رسوب در جادههای جنگلی وابستگی زیادی به وضعیت زمینشناسی و خاکشناسی منطقه دارد. میزان تولید رسوب با توجه به وضعیت زمینشناسی از جدول (3-1) استخراج شد (حسینی و همکاران، 1391). وضعیت زمینشناسی و خاکشناسی از نقشههای پایهزمینشناسی، وخاکشناسی منطقه با مقیاس 1:25000 در محیط GIS بدست آمد.تمامی قسمتهای منطقه مورد مطالعه از سازندهای با رسوبات نرم مربوط به دوران سوم زمین شناسی تشکیل شدهاند. از اینرو مقدار فاکتور فرسایش زمین شناسی (GEr)برای تمامی بخشهای جاده مورد مطالعه، 74 تن در هکتار در سال یا به عبارتی معادل 0074/0 تن در متر مربع بدست آمد.
جدول 3-2- میزان فرسایش با توجه به وضعیت زمینشناسی و سنگشناسی (تن در هکتار در سال).

فاکتور مربوط به سطح جاده (Sf):کیفیت مواد استفاده شده در روسازی که در جدول (3-3) اشاره شده تأثیر مستقیمی در میزان رسوبدهی سطح جادههای جنگلی دارد .
جدول3-3- مقادیر فاکتور مربوط به سطح جاده برای جادهای مختلف.
نوع سطح آسفالت شن خاک درهم پوشش علفی بستر طبیعی بستر طبیعی همراه با شیار
عامل سطح 03/0 2/0 5/0 5/0 1 2
عامل ترافیک (Tf): میزان رسوبدهی سطح جادههای جنگلی به نوع کاربری جاده بستگی دارد و از جدول (3-4) استفاده شد (حسینی و همکاران، 1391). طول جاده موجود در منطقه 2471 متر بوده و تمامی جادههای جنگلی منطقه مورد مطالعه از نوع جادههای درجه 2 و شن ریزی شده هستند. از این‌رو فاکتور ترافیک Tf برای کل جادهها برابر با 2 قرار داده شد.مشخصات سطح جاده، وضعیت ترافیکی و بارندگی منطقه از کتابچه طرح جنگلداری دارابکلا استخراج گردید.
جدول3-4- میزان عامل ترافیک برای جادههای مختلف.
نوع جاده بزرگراه اصلی شهری درجه 1 درجه 2 فرعی متروکه و از رده خارج
فاکتور ترافیک 120 120 50 10 2 1 1/0
عامل شیب (Gf): شیب یکی از عوامل موثر در میزان رسوبدهی جادهای جنگلی است. جهت میزان برآورد فاکتور شیب از جدول (3-5) استفاده میشود (حسینی و همکاران، 1391).عرض، طول و شیب سطح جاده طی عملیات صحرایی و با استفاده از متر و دستگاه شیب سنج برداشت شد.
جدول3-5- میزان عامل شیب برای شیبهای مختلف جاده جنگلی.
درصد شیب کمتر از 5 درصد 10-5 درصد بیشتر از 10 درصد
عامل شیب 2/0 1 5/2
عامل بارندگی (Pf): میزان تولید رسوب جادههای جنگلی تحت تأثیر بارندگی محل قرار دارد. فاکتور بارندگی برای SEDMODL را با توجه به میانگین بارندگی سالانه به میلیمتر و از رابطه (3-3) محاسبه شد (حسینی و همکاران، 1391):
رابطه (3-3)
Pfعامل بارندگی، Pavrمیانگین بارندگی سالانه
میانگین بارندگی سالانه در منطقه 8/983 میلیمتر میباشد. نتیجه محاسبات نشان داد که میزان عامل بارندگی در منطقه 7046/0 بود.
عامل تحویل رسوب (Df): برای محاسبه فاکتور تحویل رسوب در این روش از میزان فاصله نقطه مرکزی جاده تا نقطه مرکزی رودخانه استفاده میشود. با افزایش فاصله جاده نسبت به رودخانه از میزان تحویل رسوب کاسته میشود. هنگامی که جاده مستقیماً رودخانه را قطع میکند، عامل تحویل دهی رسوب 100 درصد است. زمانی که فاصله مرکز جاده از مرکز رودخانه کمتر از 30 متر باشد، میزان عامل تحویل رسوب 35 درصد و زمانی که فاصله بین 30 تا 60 متر باشد، این فاکتور 10 درصد است. اگر جاده در فاصله بیش از 60 متر از آبراهه قرار داشته باشد، رسوب تولیدی آن در بستر طبیعی جنگل تهنشین شده و هیچ رسوبی وارد آبراهه نمیشود (حسینی و همکاران، 1391). بنابراین عامل تحویل رسوب برای جادههای موجود در این فاصله صفر میباشد. محاسبه میزان فاصله مرکز رودخانه تا جاده در محیط نرم افزاریGISانجام گرفت.
3-2-3- برآورد رسوب سطح جاده با WARSEM
این مدل یک مدل تجربی است که برای برآورد میانگین بلند مدت تولید و تحویل رسوب از جاده به رودخانه مورد استفاده قرار میگیرد و توسط دپارتمان منابع طبیعی واشنگتن توسعه پیدا کرده است (داف و همکاران 2010). در ذیل ساختار کلی مدل، روابط و عامل‌های مورد نیاز آن شرح داده شده است.
در این مدل میزان کل تحویل رسوب (E) توسط جاده از رابطه (3-4) محاسبه میگردد:
Eرسوب سطح جاده از هرواحد همگنمیباشد،RE رسوب دریافتی از سطح جاده در هر قسمت، CAP نسبت سطح شرکت داده شده در تولید رسوب (درصد)از طریق مشاهدات میدانی برای هر واحد همگن ضمن بارندگی طبیعی اندازه گیری شد، SDRمیزان رسوب دریافتی (درصد)
رابطه(3-4)
0
0(3)

محاسبه رسوب حاصل از سطح جاده:
برای محاسبه رسوب حاصل از سطح جاده (RE) از رابطه (3-5) استفاده میشود:
رابطه(3-5) RE = BE × G × SF × S × T × CA
REرسوب سطح جاده از هر بخش میباشد، BE میزان فرسایش بر مبنای متوسط بارش سالیانه، G فاکتور فرسایش زمین شناسی، SFفاکتور سطح جاده، Sفاکتور شیب جاده،Tفاکتور ترافیک، CAمساحت سطح جاده (متر مربع).
محاسبه میزان فرسایش (BE ) بر مبنای متوسط بارش سالیانه از رابطه (3-6) استفاده میشود:
رابطه(3-6)
Rمتوسط بارندگی سالیانه (mm/yr)، BE میزان فرسایش بر مبنای متوسط بارش سالیانه، CAمساحت سطح جاده (متر مربع).L طول جاده،Wعرض جاده(متر)
BE = 3 × 10-5 ×R1.5
رابطه(3-7)
محاسبه مساح CA = L × W


محاسبه میزان رسوب دریافتی از رابطه (3-8) بدست میآید:
رابطه(3-8)

D فاصله بین زهکشهای خروجی و جویها (متر).SDRمیزان رسوب دریافتی (درصد)
نتایج حاصل از این دو مدل در نرم افزار SPSS از طریق آزمون T-Studentبا یکدیگر مقایسه خواهد شد.
3- 2- 4- اندازه گیری مقدار واقعی رسوب
برای برداشت میزان رسوب واقعی سطح جاده، در انتهای هر سگمنت با قرار دادن ظرف مناسب پس از هر بارندگی اقدام به برداشت نمونه شد.به این صورت که مقدار آب موجود در هر ظرف بر حسب لیتر اندازه گیری شده و پس از ته نشین شدن رسوب در داخل ظرف آب داخل ظرف را خارج کرده و نمونه ته نشین شده را داخل آون گذاشته وپس از خشک شدن، مقدار رسوب برحسب گرم درمتر مربع (مساحت هر سگمنت) محاسبه شد. اندازه‌گیری غلظت رسوب به روش زیر انجام گرفت:
ریختن محلول رسوب جمع آوری شده طی بارندگی در طبیعت در بشر شیشه‌ای وتخلیه آب باقی مانده برروی آن پس از گذشت 24 ساعت
خشک کردن کاغذ‌های صافی در دمای 105درجه سانتی گراد آون به مدت 15 دقیقه
توزین کاغذ صافی و کددهی
قرار دادن کاغذ صافی برروی قیف داخل ارلن
تخلیه رسوب داخل بشر برروی کاغذ صافی
خارج کردن کاغذ صافی از داخل قیف پس از گذشت 24 ساعت و ته نشست کامل رسوب روی کاغذ
قرار دادن کاغذ صافی مملو از رسوب بر روی فویل آلومینیومی
قرار دادن فویل آلومینیومی‌( در بر گیرنده کاغذ صافی ورسوب ) در دمای 105 درجه سانتی گراد آون به مدت 2ساعت
خارج کردن کاغذ صافی مملو از رسوب از داخل فویل و توزین کاغذ و رسوب
10 -‌ محاسبه غلظت رسوب از تقسیم جرم رسوب (گرم) بر حجم رواناب (لیتر)
3-2-5- محاسبات آماری
نتایج حاصل از این دو مدل در نرم افزار SPSS از طریق آزمون -Studenttبا یکدیگر مقایسه شد.
فصل چهارم
نتایج

نتایج
4-1- موقعیت جاده وواحدهای همگن:
برای برآورد رسوب تولیدی از سطح جاده مورد مطالعه به طول 2067متر، جاده به 20 واحد همگن تقسیم گردید.
2023456789101112141316151718191
شکل 4-1- شکل واحدهای همگن در منطقه مورد مطالعه
4-2- مقایسه و ارزیابی دو مدل WARSEM و SEDMODL
نتایج بررسی و همچنین بازدیدهای صحرایی نشان داد که 1397متر از جاده دارای فاصله بیش از 60 متر از آبراهه‌ها بوده که در این قسمتها میزان فاکتور تحویل رسوب صفر و در نتیجه میزان رسوب کل نیز در این نقاط صفر میباشد و480 متر ازطول کل جاده در فاصله 30 تا 60 متر بوده همچنین 190متر از جاده نقاطی بودند که در آن جاده و آبراهه همدیگر را به طورمستقیم قطع میکنند.این نتایج در جدول(4-1) ارائه گردید.
جدول4- 1- طول جاده در فواصل مختلف جاده از آبراهه (متر) و در قطعههای مختلف منطقه در دو مدل SEDMODEL و WARSEM.
شماره پارسل قطع آبراهه کمتر از 30 متر 60-30متر بیشتر از 60 متر کل پارسل
12 - 240 272 512
15 - - 71 243 314
9 190 - 169 882 1241
جمع 190 - 480 1397 2067
تعداد سگمنت تحویل مستقیم فاصله30-0 متر فاصله60-30 متر بدون تحویل
20 5 0 7 8
جدول4-2- سگمنت بندی شبکه جاده و تعیین فواصل مختلف جاده از ابراهه
4-2-1- محاسبه فرسایش و تولید رسوب:
نتایج محاسبه میزان رسوبدهی در جادهها و قطعههای مختلف نشان دادکل میزانتحویل رسوب در جادههای منطقه به طول 2067 متر و مساحت کل 42/1 هکتار با استفاده از WARSEM و SEDMODELبه ترتیب 14/13 و 29/18 تن در سال میباشد. مقدار رسوب ویژه برآورد شده با WARSEM و SEDMODEL نیز به ترتیب 25/9 و 88/12 تن در هکتار در سال بود.
شماره سگمنت طول سگمنت(متر) شیب(%) عرض جاده (متر) مساحت سگمنت ها(متر مربع) رسوب سطح جاده (SEDMODL)،تن در سال رسوب سطح جاده (WARSEM)، تن در سال
1 60 2 7 420 24/0 09/0
2 40 2 7 280 08/0 08/0
3 93 3 7 651 36/0 21/0
4 70/60 5 7 2/494 00/0 00/0
5 120 4 7 840 63/1 31/1
6 130 2 7 910 00/0 00/0
7 110 2 7 770 00/0 00/0
8 62 5 7 434 58/0 40/0
9 68 5 7 476 00/0 00/0
10 147 3 7 1029 21/2 25/1
11 50 1 7 350 02/0 15/0
12 190 1 7 1330 00/0 00/0
13 145 3 7 1015 40/3 06/3
14 100 4 7 700 00/0 00/0
15 77 4 7 539 02/3 06/2
16 139 6 7 973 91/4 89/3
17 100 4 7 700 86/0 61/0
18 150 0 7 1050 98/0 08/0
19 75 3 7 210 00/0 00/0
20 150 6 7 1050 00/0 00/0
جدول4-3- نتایج محاسبه رسوب سطح جاده سگمنت‌هادر SEDMODL و WARSEM
نتایج نشان داد که شیب طولی جاده بر مقدار رسوب برآورد شده توسط مدلهای تجربی در سطح احتمال 5 درصد تأثیر معنیدار داشت. در حالی که شیب طولی تأثیری بر مقدار رسوب اندازهگیری شده در شرایط بارندگی طبیعی نداشت (جدول4-4). مقدار رسوب برآورد شده توسط مدلها در کلاسه شیب 8-4 درصد به طور معنیداری بیشتر از کلاسه شیب 4-0 درصد بود (جدول4-5). به طور کل، بین مقدار رسوب برآورد شده توسط WARSEM و SEDMODL تفاوت معنیداری وجود نداشت اما این مقادیر برآوردی در سطح احتمال 5 درصد بیشتر از مقدار اندازهگیری شده بود (جدول4-6).
جدول4-4- آنالیز واریانس تأثیر شیب طولی بر رسوب برآوردی توسط WARSEM، SEDMODL و مقدار واقعی
مدل درجه آزادی میانگین مربعات مقدار F
WARSEM 1 7846 *77/3
SEDMODL 1 9652 *15/5
مقدار اندازهگیری شده 1 4587 ns53/1
جدول4-5- مقایسه میانگین رسوب اندازه گیری شده و برآوردی در کلاسههای مختلف شیب طولی جاده
شیب
رسوب 4-0 8-4
WARSEM (تن در هکتار در سال) B43/3 A82/5
SEDMODL(تن در هکتار در سال) B13/5 A75/7
مقدار اندازهگیری شده (تن در هکتار در سال) A65/2 A21/3
جدول4-6- مقایسه مقادیر رسوب ویژه برآوردی و اندازهگیری شده
مدل تن در هکتار در سال
WARSEM 25/9
SEDMODL 88/12
مقدار اندازهگیری شده 86/5

شکل4- 1- تغییرات رسوب تولیدی در دو مدل WARSEM و SEDMODL در دو کلاسه شیب و مقدار اندازه گیری شده
اعتبار سنجی دو مدلWARSEMوSEDMODLو مقایسه آن‌ها با مقدار اندازه‌گیری شده نشان داد که اختلاف معنی داری با مقدار اندازه گیری شده وجود دارد، این دو مدل مقدار رسوب را بیشتر از مقدار اندازه گیری شده برآورد کردند جدول(4-5 وشکل 4-1).
همچنین پتانسیل تحویل رسوب برآورد شده توسط دو مدل ذکر شده مربوط به قسمتی از جاده که در پارسل‌‌9واقع شده است می‌باشد(شکل 4-2).
2023456789101112141316151718191 ton/ha/year 1> ton/ha/year 1-2.5 ton/ha/year 2.5<
شکل 4-2- نقشه خطر رسوبدهی جاده مورد مطالعه

فصل پنجم
بحث و نتیجه‌گیری

5-1- بحث
از آن جا که تلفات خاک جاده های جنگلی دارای پیامدهای زیست محیطی خطرناکی است، لذا کمی کردن صحیح آن در مقیاس مناسب، اطلاعات ارزنده‌ای را جهت ممانعت از هدر رفت منابع یک زیست بوم و تخریب غیر قابل بازگشت خاک فراهم می‌آورد. تا کنون از روش‌های مستقیم و غیرمستقیم نسبت به برآورد نرخ رواناب و هدر رفت خاک جاده‌های جنگلی اقدام شده است. محققین بسیاری با بهره‌گیری از مدل‌های تجربی (روش غیر مستقیم) نظیر WARSEM، WEPP، RUSLE ، SEDMODL و . . . میزان فرسایش آبی خاک ساختمان جاده‌‌ها را برآورد کردند.اما نتایج بدست آمده از این مدل‌ها همواره بیشتر و یا کمتر از مقدار واقعی بود. این موضوع دلالت بر روند تغییر پذیری متغیر های موثر بر فرسایش خاک دارد.از آنجایی که میزان رسوب وارد شده به دریاچه سدهای مخزنی کشور سالانه بیش از 260 میلیون متر مکعب میباشد بنابراین بطور متوسط در کشور هر ساله یک سد با حجم آبگیری معادل سد کرج بر اثر ورود رسوبات ناشی از حوزههای آبخیز بالادست از بین میروند. با توجه به هزینههای بالای لایروبی رسوبات پشت سدها از یک طرف و عدم دسترسی به سایت جدید جهت احداث سد و همچنین هزینههای هنگفت ملی که جهت احداث سدهای مخزنی هزینه میشود، توجه به مسئله تولید رسوب و عوامل موثر در ایجاد آن از مسائل اصلی و اساسی در توسعه اقتصاد کشور خصوصاً در بخش مدیریت منابع آب به حساب میآید. لذا در این تحقیق به بررسی تخمین میزان تولید رسوب سطح جادههای جنگلی با استفاده از دومدل پیشبینی، در 2067متر از جادههای جنگلی سری 1 جنگل آموزشی- پژوهشی دارابکلا که تحت مدیریت دانشکده منابع طبیعی شهرستان ساری قرار دارد پرداخته شد. نتایج این بررسی نشان داد که میزان فرسایش در جادههای منطقه با استفاده از مدل WARSEM14/13تن در سال وSEDMODL29/18 تن در سال میباشدکه با مقدار واقعی اندازه‌گیری شده تفاوت معنا داری را نشان می‌دهد جدول 4-4. این ممکن است به علت عملکرد این مدل‌ها باشد. در WARSEM و SEDMODL حجم زیادی از دادها در قالب کد وارد مدل می‌شود و به کمک این مدلها کل شبکه جاده‌های جنگلی منطقه مورد ارزیابی قرار می‌گیرد ولی در اندازه‌گیری‌های زمینی امکان جمع آوری رواناب از همه سگمنت‌ها امکان پذیر نبود و بخشی از رواناب بر اثر فرو رفتگی‌ها و شیارهایی که در سطح جاده ایجاد شده بود انباشته می‌شد و هم چنین بخشی از روانابی که از سطح جاده جاری می‌شد وارد جوی کناری میگشت و امکان نمونه‌گیری وجود نداشت به‌ دلیل این‌ که هدف، اندازه‌گیری مقدار رسوب سطح جاده بود، احتمالا این مسئله باعث گردیده که مقدار اندازه گیری شده از دقت بالایی برخوردار نباشد و اختلاف معنی داری با مدل‌ها داشته باشددر سال‌های اخیر، چند مطالعه برای برآورد وضعیت رسوب‌دهی شبکه جاده‌های جنگلی با استفاده از این مدل‌ها به انجام رسیده است. نتایج استفاده از SEDMODL در جنگل‌ سری یک دارابکلا- ساری نشان داد که میزان فرسایش جاده‌های منطقه 88/12تن در هکتار در سال می‌باشد، با توجه به فاکتور تحویل رسوب، هم‌چنین فاکتورهای شیب، فاصله جاده از آبراهه، موثرترین فاکتورها برای تولید رسوب و تحویل آن به آبراهه بودند که با نتایج حسینی و همکاران1391مطابقت داشت. در این مطالعه نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان داد که SEDMODL وWARSEM نرخ فرسایش خاک را بیشتر از مقدار واقعی برآورد می‌کند که با نتایج سارفیلت و همکاران 2011 و اسگاست و همکاران 2011مطابقت داشت.
در این مطالعه با استفاده از مدل WARSEM میزان تحویل رسوب جاده‌ مورد مطالعه14/13 تن در سال به دست آمد که این مقدار با نتایج فیو و همکاران 2008 در استرالیا مطابقت نداشت،به نظر می‌رسد اختلاف بین مقادیر به‌دست آمده توسط این مدل‌در مناطق مختلف به دلیل تفاوت مشخصات فنی جاده‌ها خصوصیات فیزیوگرافی اقلیم و زمین شناسی این مناطق باشد. نتایج این بررسی و بررسیهای مشابه نشان داده که میزان تولید رسوب در جادههای جنگلی به عواملی مانند نوع جاده، نوع استفاده از جاده، میزان شیب، فاصله جاده از آبراهه دارد. همانطور که در مقدمه نیز بیان شد یکی از کاراییهای SEDMODL تعیین مقاطعی از جاده میباشد که دارای حساسیت بالایی نسبت به فرسایش و تولید رسوب هستند. با توجه به نتایج این تحقیق مشخص گردید که واحدهای همگن جاده که در قسمتهای بالا دست مسیر قرار داشتند، دارای میزان تحویل رسوب و در نتیجه حساسیت بالایی بودند. این واحدها بیشتر در پارسل9 و بخش کمی نیز در پارسل12 قرار داشت. لذا توصیه میگردد جهت اجرای عملیات کنترل فرسایش این قسمتها در اولویت قرار گیرد. از آنجاییکه افزایش فاکتور تحویل دهی رسوب سبب ایجاد این تغییر فاحش در میزان تحویل رسوب در این واحدها گردیده، توصیه میگردد در صورت اجرای عملیات کنترلی، از اقداماتی استفاده شود که از انتقال رسوب به آبراهه جلوگیری نماید.
تحقیقات در زمینه عوامل موثر در میزان تولید رسوب نشان داده که یک رابطه معکوس بین فاکتور ترافیک و فاکتور روسازی جاده وجود دارد (لوس و بلک 2001). بدین معنی که در یک جاده با میزان فاکتور ترافیک بالا معمولاً کیفیت مواد روسازی به کار رفته خوب است و فاکتور مربوط به روسازی جاده در تولید رسوب کاهش مییابد (آکای و همکاران، 2007). نتایج این مطالعه نشان داد که شیب طولی جاده بر مقدار رسوب برآورد شده توسط مدلهای تجربی در سطح احتمال 5 درصد تأثیر معنیدار داشت. در حالی که شیب طولی تأثیری بر مقدار رسوب اندازهگیری شده در شرایط بارندگی طبیعی نداشت. مقدار رسوب برآورد شده توسط مدلها در کلاسه شیب 8-4 درصد به طور معنیداری بیشتر از کلاسه شیب 4-0 درصد بود که با نتایج کاستیلو و همکاران 2001، فیو و همکاران 2008 ، عطا صفری 1391 همخوانی داشت. دلیل این امر این است که چون همه متغیر ها به جز شیب و فاصله جاده تا آبراهه که وارد مدل شدند تقریبا در همه سگمنمت ها یکی بوده ولی در اندازه گیری مقدار واقعی رسوب عامل شیب معنی دار نشد به دلیل اینکه میزان کوبیدگی در شیب های کم بیشتر بوده و هم چنین میزان چاله چوله ها در منطقه دارابکلا در شیب های پایین تر بیشتر است و به دلیل کیفیت پایین مواد روسازی و تجمع آب در این نقاط موا روسازی در آب حل شده و موجب ایجاد رسوب میگردد.
نتایج نشان داد از موادی مانند شن وماسه که دارای فاکتور روسازی و سطحی کمتری هستند و میزان تولید رسوب را کاهش میدهند استفاده کرد که با نتایج آکای و همکاران، 2007 مطابقت دارد. مصالح شنی بستر جاده عامل موثری در افزایش ظرفیت هیدرولیکی سطح جاده بوده و باعث کاهش رواناب و فرسایش می‌شود (الیوت و همکاران، 2009). نتایج این بررسی نشان داد که در جادههای جنگلی منطقه مورد مطالعه فاکتورهای شیب، فاصله جاده از آبراهه، مؤثرترین فاکتورها برای تولید رسوب و تحویل آن به آبراهه میباشند که با نتایج تحقیق حسینی و همکاران (1391) مطابقت داشت.
در جنگل‌های شمال، هنوز طراحی شبکه جاده به صورت سنتی انجام می‌پذیرد و از رویهم گذاری لایه‌های مختلف اطلاعاتی برای تهیه نقشه پایداری زمین استفاده چندانی نمی‌گردد در این میان، نقشه خطر فرسایش خاک منطقه، لایه اطلاعاتی ارزشمندی است که در بسیاری از نقاط دنیا جهت طراحی مسیر جاده نادیده گرفته می‌شود. این مسئله سبب خواهد شد تا جاده‌ها پس از ساخت، با مسئله فرسایش ورسوب مواجه شوند. داف (2010) در برزیل با بهره‌گیری از مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS نشان داد که حدود 50 درصد طول جاده‌ها، دارای پتانسیل فرسایش بالایی است. بدین ترتیب با استفاده از نقشه خطر رسوبدهی شبکه جاده جنگلی می‌توان اولویت اجرای طرح‌های حفاظت و نگهداشت جاده را برای کنترل فرسایش در مناطق مختلف مشخص واز هدر رفت خاک جلوگیری کرد.
5-2- نتیجه گیری
با محاسبه میزان فرسایش و تولید رسوب در جادهها و سگمنت‌های مختلف با استفاده از SEDMODELو WARSEM و مقایسه آن‌ها با مقدار اندازه‌گیری شده مشخص شد که کل میزانفرسایش در جادههای منطقه با استفاده ازWARSEMوSEDMODLبه ترتیب، 14/13 29/18 تن در سال می‌باشد.به طور کل، بین مقدار رسوب برآورد شده توسط WARSEM و SEDMODL تفاوت معنیداری وجود نداشتاما این مقادیر برآوردی در سطح احتمال 5 درصد بیشتر از مقدار اندازهگیری شده بود. هم‌چنین شیب طولی جاده بر مقدار رسوب برآورد شده توسط مدلهای تجربی در سطح احتمال 5 درصد تأثیر معنیدار داشت.پتانسیل تحویل رسوب برآورد شده توسط دو مدل ذکر شده مربوط به قسمتی از جاده که در پارسل 9 واقع شده است می‌باشد.با توجه به فاکتور‌های اندازه‌گیری شده درSEDMODL و WARSEM به منظور برآورد رسوب جاده و میزان تاثیر آنها به این نتیجه رسیدیم که آنچه در قالب عملیات مدیریتی می‌توان انجام داد شامل: طراحی و عبور جاده از سازندهای زمین شناسی مقاوم به فرسایش، ارتقا کیفیت روسازی جاده، کاهش ترافیک، کاهش سطح تحویل دهنده رسوب از طریق ساخت جاده‌های با شیب خارجی و کاهش عرض قطعات جاده می‌باشد.
5-3- پیشنهادات
طراحی و ساخت جاده‌های جنگلی مطابق با استاندارد‌ها و همچنین عملیات به موقع تعمیر و نگهداری جاده برای کاهش اثر منفی جاده‌های جنگلی روی محیط زیست.
با توجه به اینکه در ایران از سه مدل WARSEM، SEDMODL، CULSED در برآورد رسوب جاده جنگلی شمال کشور استفاده شده پیشنهاد می‌شود از سایر مدل‌ها نیز در برآورد رسوب جاده استفاده شود و یا کارایی SEDMODLبا سایر مدل‌ها مقایسه شود.
در اندازه‌گیری مقدار واقعی رسوب جاده در جنگل از تکنولوژی‌های جدید مانند: دستگاه ثبت کننده داده‌ها، دستگاه باران‌نگر، ترافیک شمار، پارشال فلوم، دستگاه اندازه‌گیری فشار هیدروستاتیک و پمپ نمونه بردار آب اشاره کرد که برای اولین بار در جنوب شرق آلاسکا استفاده شده است.
استفاده از نقشه خطر فرسایش خاکی به عنوان یکی از لایه‌های اطلاعاتی در طراحی شبکه جاده جنگلی، تا جاده‌ها از مناطق مستعد فرسایش عبور داده نشوند.
استفاده از مصالح شنی مرغوب با ضخامت مناسب و حفظ سطح رویه در جاده‌های پر‌ترافیک و انجام به موقع عملیات تعمیر و نگهداری جاده.
منابع

منابع
احمدی ح.1377. ژئومورفولوژی کاربردی، فرسایش آبی. جلد اول، انتشارات دانشگاه تهران.
بی‌نام،1383. کتابچه طرح جنگلداری دارابکلا، اداره کل منابع طبیعی استان مازندران، سازمان جنگل‌ها و مراتع 380ص.
بی‌نام. 1386.دستورالعمل ارزیابی زیست محیطی طرح‌های حمل و نقل جاده‌ای. وزارت راه و ترابری، پژوهشکده حمل و نقل، 58ص.
بهزادفر م.1384. اندازه‌گیری میزان رسوب تولیدی از جاده‌های جنگلی. فصلنامه جنگل و مرتع، شماره 64. صفحه 83.
پارساخو آ.1391. بررسی مقدار رواناب وهدررفت خاک بخش‌های مختلف ساختمان جاده جنگلی با استفاده از شبیه ساز باران (مطالعه موردی: سری‌های لت تار و لولت در حوزه آبخیز تجن). پایان نامه دکترای تخصصی، دانشکده منابع طبیعی ساری،154ص.
حسینی،س،ع ، امیدوار,ا. نقوی ،ح.پارساخو،آ. 1391. برآورد مقدار رسوب حاصل از جادههای جنگلی به کمک SEDMODL. مجله علوم و فناوری چوب و جنگل. جلد نوزدهم، شماره اول.
رفاهی ح. 1385فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران. 2298: 671 ص.
راهبری سی سختس. عبدیا. 1389.بررسی تاثیر عوامل موثر در تولید رسوب جاده‌های جنگلی با استفاده از GIS. اولین کنفرانس ملی ژئوماتیک نوین در خدمت جامعه 14 اسفند 1389، تهران- گروه کارتوگرافی دانشگاه تهران. موسسه آموزشی تحقیقات یوِرنال، موسسه افق دره مهرگان
لطفعلیان م، پارساخو آ. 1391. برنامه ریزی شبکه جاده‌های جنگلی. انتشارات آییژ. 163ص.
مهدوی م. 1378. هیدرولوژی کاربردی، جلد دوم، انتشارات دانشگاه تهران، 401ص.
هوشیار‌خواه ب.1385. بکارگیری فن‌آوری سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) و سنجش از دور(RS) در طراحی جاده‌های جنگلی و مقایسه آن با روش رایج. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی ساری، 51ص.
- Akay, A.E., Erdas, O., Reis, M., Yuksel, A. 2007. Estimating sediment yield from a forest road network by using a sediment prediction model and GIS techniques. Building and Environment, Volume 43, Issue 5, May, Pages 687-695
-Dube, Kathy. Megahan,Walt.McCalmon,Marc.2004. Washington Road Surface Erosion Model, Washington state Department Natural Resource.www.dnr.wa.gov/publication/fp datawarsem manual .pdf
-‌‌‌Çalışkan،E. 2012. Evaluation of Sediment Erosion Prediction Models to Forest Road
in Mountain Area. Journal of Applied Environmental‌ and Biological Sciences, 2(11)567-580
- Duff, Marissa Joy. Con-- D. Heatwole, Chair. Aurelio C, Marco.2010. Evaluation of road erosion prediction models applied to unpaved roads in a small tropical watershed in Eastern Brazil, Master of Science in Biological Sys--s Engineering, scholar.lib.vt.edu/theses/avai lable/etd/duff-uj
-.Fu, B, Newham, L, Field, J 2007, 'A Catchment-Scale Model of Road Erosion and Sediment Delivery'International Congress on Modelling and Simulation (MODSM), ed. Les Oxley & Don Kulasiri, Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand Inc., New Zealand, pp. 2090-2096.