آشنایی با کاربرد مایکروویو

مقدمه کاربرد مایکروویو                                                                                                        

از دیر باز میدان‌های الکترومغناطیسی بطور وسیع برای درمان تعداد یاز بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفته‌است. امواج الکترومغناطیسی می‌تواند پروتئین‌های استرس را جهت اقدامات حفاظتی تحریک کند، جلوی حمله های قلبی (Unoxia)را بگیرد، آسیب‌های DNA را کاهش دهد، از رشد سلول‌های سرطانی محافظت کند، ضربان قلب را تقویت کند، عملکرد مغز را بهبود بخشد، اختلالات ذهنی را درمان کرده و یا سیستم ایمنی بدن را تقویت کند. بشرطی که دوز (Dose) . آن‌ها بطور دقیق کنترل گردد .

سوء استفاده از پدیده های طبیعی

متاسفانه  بسیاری از پدیده های طبیعی توسط سازمان های نظامی و امنیتی مورد سوء استفاده قرار گرفته و به ابزاری علیه بشریت تبدیل شده است.  در این میان امواج نیز از این سوء استفاده مصون نمانده و با دست کاری قابلیت‌های موجود در آن به اسلحه‌ای ترسناک و گاهی مرگبار علیه انسان تبدیل شده است. گاهی این تسلیحات را “سلاح های غیر کشتاری” می‌نامند. این سلاح‌ها هم بر جسم و هم بر روان انسان تاثیرگذار هستند. نوعی از آن که بر حالات روانی انسان تاثیر می گذارد در شکنجه‌ها، بازجویی‌ها، کنترل ذهن، تاثیر بر توده ای از مردم معترض، ایجاد استرس و تنش روانی جمعی و… کاربرد دارد. انواع دیگر که جسم انسان و یا اهداف غیر زنده را هدف قرار می‌دهد به ترتیب به سوزاندن، آزارهای پوستی و تخریب و انفجار می‌پردازد. 

تعریف امواج الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی یک رده از امواج است که دارای مشخصات زیر است:
امواج الکترومغناطیسی دارای ماهیت و سرعت یکسان هستند و فقط از لحاظ فرکانس ، یا طول موج باهم تفاوت دارند.
در طیف امواج الکترومغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. یعنی هر فرکانس دلخواه را می‌توانیم تولید کنیم.
برای مقیاسهای بسامد یا طول موج ، هیچ حد بالا یا پائین تعیین شده‌ای وجود ندارد.
از جمله منابع زمینی امواج الکترومغناطیسی می‌توان به امواج دستگاه رله تلفن ، چراغ‌های روشنایی و نظایر آن اشاره کرد.
این امواج برای انتشار خود نیاز به محیط مادی ندارند. قسمت عمده این فیزیک امواج دارای منبع فرازمینی هستند.
امواج الکترومغناطیسی جزو امواج عرضی هستند.

گستره امواج الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی از طولانی‌ترین موج رادیویی، با طول موج‌های معادل چندین کیلومتر ، شروع شده پس از گذر از موج رادیویی متوسط و کوتاه تا نواحی کهموج ، فروسرخ و مرئی امتداد می‌یابد. بعد از ناحیه مرئی فرابنفش قرار دارد که خود منتهی به نواحی اشعه ایکس ، اشعه گاما و اشعه کیهانی می‌شود.

کاربرد‌های امواج الکترومغناطیسی

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در مخابرات

از این جمله می‌توان فیبر نوری ، دستگاه رله تلفن ، موجبرها ، ماهواره و … اشاره کرد.

کاربرد‌های امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی

مانند بمب الکترومغناطیسی ، انواع رادار ، ردیاب‌های موشک و … .

کاربردهای امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی

از قبیل عکسبرداری مغناطیسی ، رادیولوژی ، سونوگرافی با لیزر ، کاربرد اشعه ایکس و گاما در فیزیک پزشکی و … .

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در صنعت

انواع برشکاری‌های لیزری ، قطار الکترو‌مغناطیسی و صندلی مغناطیسی و … .

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی

با مطاله طیف الکترومغناطیسی گسیل شده از جو می‌توان به ساختار اجرام آسمانی پی‌برد.

 کاربردهای امواج الکترومغناطیسی درارتباط تلفن بین شهری

 از بعضی امواج الکترومغناطیسی برای برقراری مکالمه‌های تلفنی بین شهرها استفاده می‌شود. این امواج بسیار بیش تر از سیم می‌توانند مکالمه‌ها را برقرار کنند.

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی درارتباط ماهواره ای

 بـرخی از ایـن امواج می تـوانند تصاویر تلـویزیونی را توسط مـاهواره‌ها بین کشورهای مختلف انتقـال دهند ماهواره‌ها این امواج را دریافت می‌کنند و پیش از آن که آن‌ها را برای آنتن‌های گیرنده درزمین ارسال کنند، تقویت می‌کنند. به این ترتیب، تمام دنیا تحت پوشش تلویزیونی زنده قرار گرفته است.

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در پخت وپز

 در اجاق‌های مخصوص، نوعی از این امواج برای پختن غذا استفاده می‌شود. با این امواج غذاهـا با سرعـت پخته می‌شوند. اگرمغز و دیگر اندام‌های داخلی ما درمعرض این نوع موج قرار گیرند، پخته می‌شـوند. ایـن امواج را بادقت باید به کار برد. استفاده از امواج الکترومغناطیسی پرفرکانس شیوه تازه ای برای تصویربرداری و درمان سرطان می‌باشد.

رادار

با پیش بینی وجود امواج الکترومغناطیس توسط ماکسول و تلاش دانشمندان دیگر همچون هرتز و مارکونی جهت تحقق عملی آن پیش بینی ها، مخابرات جدید پا به عرصه وجود نهاد و به مرور ضمن پیشرفت فنی و بهره برداری های معقول از اثرات اعجاب انگیز امواج الکترومغناطیسی، متاسفانه از این امواج در جهت استعمار و تقویت کاربردهای سلاح های کشتار جمعی استفاده گردید و اولین بهره برداری نادرست از آن در جنگ جهانی دوم با ساخت و بکارگیری رادار نظامی صورت گرفت. 

فواید رادار

هر چند رادار به تنهایی ابزار سودمندی است لیکن به کاربردهای نظامی آن بیش از سایر موارد توجه می‌شود.  اگر چه رادار منفجر نمی‌شود و کشنده نیست ولی می‌تواند برد و دقت شلیک سلاح های قوی را تا چند برابر افزایش دهد. لذا از ابتدای بکارگیری رادار، به منطور کاهش تهدیدات راداری و در خفا نگهداشتن اهداف حیاتی از دید آن اقدامات زیادی صورت گرفته و از سیستم ها و مواد جاذب الکترومغناطیس در این رابطه بهره برداری شده است. 

ناگفته نماند کاربردهای غیر نظامی رادار همچون کنترل ترافیک فرودگاه ها و جاده ها ، ناوبری هوایی و دریایی، شناسایی کرات و اجرام آسمانی ، نقشه برداری ، شناسایل معادن زیرزمینی و کاربردهای زمین شناسی و پزشکی در جهت رفاه زندگی بشر بسیار موثر بوده است.

کاربردهای رادار هواشناسی

 امنیت ترافیک هوایی

با توجه به اینکه رادار هواشناسی می‌تواند پدیده های جوی را در سطوح فوقانی با دقتی بالا کشف و ردیابی کند، این امکان را فراهم می آورد تا خلبان پیش از ورود هواپیما به منطقه ای که شرایط نامناسب جوی دارد از موضوع آگاهی پیدا کند و تصمیمات لازم را اتخاذ نماید. اندازه گیری و کشف توربولانس‌ها و چینش باد از ویژگی های مهم رادار هواشناسی است.

 آبشناسی

رادار هواشناسی امکان پیش بینی‌های کوتاه مدت و دقیق از میزان بارندگی را فراهم می‌آورد. این پیش بینی ها می‌تواند مبنای خوبی برای مدیریت منابع آب از قبیل تنظیم دریچه های خروجی آب از سدها برای جلوگیری از سرریز شدن، پاکسازی راه آب‌ها و …. را فراهم آورد. همچنین این اطلاعات می‌تواند برای صدور هشدار نسبت به وقوع سیلاب یا طوفان بکار رود. علاوه براین اطلاعات جمع آوری شده می‌تواند برای پیش بینی های بلند مدت در مورد میزان بارندگی و به تبع آن منابع آب بکار رود که در موارد متعددی چون تولید برق و کشاورزی کاربرد دارد. 

کشاورزی

همانطور که گفته شد رادار هواشناسی امکان پیش بینی های کوتاه مدت بارندگی را فراهم می آورد. این پیش بینی ها علاوه بر میزان بارندگی، شدت و نوع آن را نیز شامل می‌شود. به این ترتیب پدیده های زیانبار برای محصولات کشاورزی از قبیل تگرگ، باران شدید و طوفان قابل پیش بینی خواهد بود. با اندازه گیری و پیش بینی سرعت و جهت باد و سایر عوامل، امکان کمک به تعیین زمان سم پاشی، بذر پاشی و …. وجود خواهد داشت.

تعدیل آب و هوا

شناسایی و ردیابی توده های فعال و غیر فعال جوی و برآورد نوع فعالیت آن‌ها می‌تواند منجر به اتخاذ تصمیم درست و به موقع برای باروری ابرها، تبدیل تگرگ به باران و سایر روش های تعدیل آب و هوا شود.  

مدیریت راه ها

فراهم آوردن امکان پیش بینی بارش برف و سایر نزولات آسمانی و طوفان ها می‌تواند عاملی موثر در جلوگیری از حوادث رانندگی ناشی از لغزندگی معابر و سوانح سقوط بهمن باشد.

 پیش بینی

رادار هواشناسی کاربرد عمده ای در پیش بینی های کوتاه مدت و بلند مدت وضع هوا و تحلیل و شرایط جوی دارند و وضعیت جوی حاضر را با تصویرهایی گویا و زیبا ارائه می دهند که قابل ارائه از طریق رسانه های جمعی نظیر تلویزیون و اینترنت می باشد.
به برخی از کاربردهای غیر نظامی رادار که در جهت صلح و آرامش و راحتی زندگی انسان استفاده می‌شود بطور اختصار اشاره می‌شود:

 
کنترل ترافیک هوایی 

کنترل ترافیک و اعلام وضعیت هوایی در اطراف فرودگاهها و در برخی از هواپیما های پیشرفته در یاری رساندن به خلبان هنگام فرود و در وضعیت بد آب و هوایی که دید کافی وجود ندارد. 

ناوبری هوایی و دریایی

جهت نشان دادن موقعیت ، سرعت ، مسافت طی شده و مسیر یابی در هر لحظه. 

جلوگیری از تصادف کشتی ها 

استفاده از یک رادار کوچک با برد محدود در جلوی کشتی جهت شناسایی موانع مقابل کشتی. 

فضایی

 
سنجش از دور و شناسایی اجرام و کرات آسمانی.‏ 

کنترل سرعت 

کنترل سرعت خودروها در بزرگراه ها توسط پلیس. 

کنترل خط تولید 

کنترل خط تولید و سرعت بهره برداری از خطوط 

هواشناسی 

پیش بینی وضعیت آب و هوای مناطق مختلف با استفاده از جهت وزش باد و سایر عوامل موثر 

زمین شناسی 

بررسی و شناسایی وضعیت اقیانوس ها ، دریاها ، منابع زیرزمینی ، معادن و آتشفشان‌ها 

کشاورزی 

محاسبه میزان اراضی زیر کشت و برآورد محصولات مختلف کشاورزی. با توجه به آنکه محصولات مختلف کشاورزی دارای خواص الکترومغناطیسی (انعکاس امواج) متفاوتی است. 

کاربرد های نظامی رادار

کاربردهای نظامی رادار دارای طیف و انواع گسترده ای است که در این جا به چهار نمونه از این کاربردها اشاره می‌شود. 

دیده بانی Early Warning مراقبت و تعیین مشخصات هدف 

با توجه به نوع کاربرد ، باند فرکانسی این رادارها و مشخصات آن‌ها متفاوت است. 

ناوبری نظامی Navigation 

‏هدایت هواپیما در حین پرواز و هنگام فرود و صعود و تعیین ارتفاع و سرعت هواپیمای نظامی. 

کنترل و هدایت آتش Fire Control System 

‏کنترل و هدایت آتش که بنا به چگونگی بهره برداری هوا به هوا – زمین به هوا – زمین به دریا و هوا به زیر دریا متفاوت می باشد. (در این مورد از رادارهای تک پالسی استفاده می‌شود) 

ردیاب Track 

مشخص کردن مسیر و مقصد اهداف متحرک مانند هواپیما یا موشک های بالستیک. برد رادارهای فوق بسیار بیشتر از رادارهای کنترل و هدایت آتش است ولی از نظر اصول کار شبیه یکدیگرند. 

کاربردهای مایکروویو

کاربردهای مایکروویو، امور مخابرات رادار ،‌ تحقیقات فیزیکی ، داروسازی، اندازه گیری‌های صنعتی ، حرارت دادن و خشک کردن محصولات غذایی و کشاورزی و حتی پختن غذا را در بر می‌گیرد. یک از مزایای مهم امواج مایکروویو در مخابرات، پهنای باند وسیع آن است. بنابر نظریه مخابرات مقدار اطلاعاتی که می توان انتقال داد مستقیما با پهنای باند موجود متناسب است. از طرفی برای برقراری یک ارتباط خوب بین دو نقطه سیگنال باید دقیقا متمرکز و سپس به سویآنتن گیرنده هدف گیری می‌شود. لذا با توجه به اینکه فرکانس‌های مایکروویو این قابلیت را دارند، برای ارتباط نقطه به نقطه بی‌سیم ایده آلند. جالب است بدانیم که پخش برنامه های رادیو و تلویزیون بر اساس تمرکزامواج نبوده بلکه بر این اساس که سیگنال رادیویی در یک ناحیه حتی الامکان وسیع انتشار یابد به همین دلیل فرکانس‌های پخش امواج AM و FM و تلویزیون از گستره مایکروویو بسیار پائین ترند.

طیف مایکروویو

طیف مایکروویو باند وسیعی از فرکانس‌ها را در برمی‌گیرد که از آن در انتقال اطلاعاتی بخوبی استفاده می‌شود. بنابر نظریه مخابرات مقدار اطلاعاتی که می توان انتقال داد مستقیما با پهنای باند موجود متناسب است.

بنابراین طیف مایکروویو نسبت به باندهای رادیویی و تلویزیونی کانالهای مخابراتی بیشتر را می‌تواند در خود جای دهد با نیاز فزاینده به انتقال اطلاعات مخابرات مایکروویو نیز در جامعه ما هرروز رواج بیشتری می یابد.

کاربرد عمده دیگر مایکروویو

کاربرد عمده دیگر مایکروویو در سیستم‌های رادار است. این سیستم‌ها در ردیابی هواپیماها هدایت موشک‌های ماورای صوت ، مشاهده و ردگیری توده های هوا و کنترل ترافیک پرواز در فرودگاه‌ها استفاده می‌شود. رادار همچنین در آژیرهای دزدگیر ، درب بازکن گاراژ ، و آشکارسازهای سرعت که مورد استفاده پلیس است بکار می‌رود.

استفاده از تمرکز دقیق مایکروویو در رادار

قابلیت تمرکز دقیق در موج منتشر شده همان ویژگی است که استفاده از مایکروویو را در رادار تا این حد سودمند می‌سازد مثلا رادار فرودگاه باید بتواند هواپیماهای مختلف را در صفحه نمایش ترافیک تشخیص دهد. بنابراین پرتو رادار باید چنان باریک باشد که اگر متوجه یک هواپیما شود سیگنال دریافتی نشان دهنده وموج منعکس شده از همان هواپیما باشد و نه از هواپیمای دیگری که بعنوان مثال ۱۵ درجه دورتر پرواز می‌کند. این قدرت تفکیک زاویه ای برای سیگنال‌های منعکس شده مستلزم یک پرتو باریک و در نتیجه استفاده از فرکانس‌های مایکروویو است. همچنین با استفاده از تمرکز دقیق مایکروویو در رادار یک هواپیما میتوان نقشه یک ناحیه وسیع از زمین را تهیه کرد. این مطلب هم استفاده نظامی دارد و هم غیر نظامی.

خواص گرمایی مایکروویو

از خواص گرمایی مایکروویو می‌توان در گستره وسیعی از کاربردهای تجاری و صنعتی که مورد استفاده است اشاره کرد. اجاق مایکروویو مثال آشنایی در این زمینه است ، در اجاق‌های معمولی غذا بوسیله اشعه فروسرخ گرم می‌شود. از آنجا که عمق نفوذ مواد غذایی در فرکانس‌های مربوط به فرو سرخ کم است گرما توسط سطح ماده جذب می‌شود.

این گرما از طریق هدایت که فرایند نسبتا هسته ای است به داخل ماده غذایی منتقل می‌شود. بنابراین چندساعت طول می کشد تا وسط یک تکه گوشت متوسط بخوبی پخته شود، در این مدت هوای داخل اجاق کاملا داغ است. در مقایسه با آن ، هوای داخل یک اجاق مایکروویو خنک می‌ماند. چرا که هوا در فرکانس‌های مایکروویو برای اکثر مواد غذایی در حدود ابعاد آن‌هاست.

چگونگی گرم شدن غذا

تمام حجم مواد غذایی در اثر تابش مایکروویو مستقیما و بطور یکنواخت گرم می‌شود در نتیجه مدت پخت غذا با مایکروویو در حدود یک دهم زمان لازم برای اجاق‌های معمولی است. از خواص گرمایی مایکروویو در خشک کردن لباس‌ها ، خشک کردن چیپس ، کاغذ ، دانه های قهوه و مشابه آن‌ها استفاده می‌شود.

تکنولوژی مایکروویو در کاربردهای پزشکی

هم اکنون در بسیاری از بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها از تکنولوژی مایکروویو در کاربردهای پزشکی و با استفاده از تابش گرمای مایکروویو بر روی یاخته های بدخیم به عنوان روشی برای درمان سرطان تحت بررسی است.

عرصه تحقیقاتی دیگری که از سیگنال‌ها و روش‌های مایکروویو بهره می گیرند نجوم رادیویی است دو بخش تحقیقاتی دیگر که از روشهای مایکروویو بهره می برند علم مواد و فیزیک ذرات پرانرژی اند. از امواج مایکروویو در اندازه گیر‌ی‌ها و کنترل صنعتی نیز به منظور اندازه گیری ضخامت صفحات فلزی در نوردهای غلطکی اندازه گیری قطر سیم در موقع کشش ، اندازه گیری ضخامت صفحات دی الکتریک ، اندازه گیری میزان رطوبت در صنعت کاغذ و نساجی و اندازه گیری میزان رطوبت در مایعات و غیره استفاده می‌شود. با وجود آنکه روش‌های گوناگونی از کاربرد امواج مایکروویو بیان شد اما باز هم تلاش مهندسان مایکروویو در کاربرد روش‌هایی نهفته است که هنوز ناشناخته اند.

کاربرد اشعه ایکس

رادیوگرافى عکسبردارى از بدن با پرتوهاى ایکس و رادیوسکوپى مشاهده مستقیم بدن با آن پرتوا است. در عکاسى معمولى از نورى که از چیزها بازتابش می‌شود و بر فیلم عکاسى اثر مى کند استفاده مى شوند در صورتى که در رادیوگرافى پرتوهایى را که از بدن مى گذرند به کار مى برند.

تاریخچه پرتوهای ایکس

پرتوهاى ایکس را نخستین بار در سال ۱۸۹۵ میلادى، ویلهلم کنراد رنتیگن استاد فیزیک دانشگاه ورتسبورگ آلمان کشف کرد. این کشف بسیار شگفت انگیز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه هاى جهان منتشر شد. جالب است که رنتیگن بر روى پرتوهاى کاتدى کار مى کرد و به طور اتفاقى متوجه شد که وقتى این پرتوها، که همان الکترون هاى سریع هستند به مواد سخت و فلزات سنگین برخورد مى کنند پرتوهاى ناشناخته اى تولید می‌شود او این پرتوها را پرتو ایکس به معنى مجهول نامید.

قدرت نفوذ پرتوهاى ایکس

پرتوهاى ایکس قدرت نفوذ و عبور بسیار زیاد دارند. به آسانى از کاغذ، مقوا، چوب، گوشت و حتى فلزهاى سبک مانند آلومینیوم مى گذرند، لیکن فلزهاى سنگین مانند سرب مانع عبور آن‌ها می‌شود. اشعه ایکس از استخوان هاى بدن که از مواد سنگین تشکیل شده اند عبور نمى کنند در صورتى که از گوشت بدن به آسانى مى گذرند. همین خاصیت سبب شده که آن را براى عکسبردارى از استخوان هاى بدن به کار برند و محل شکستگى استخوان ها را مشخص کنند.

براى عکسبردارى از روده و معده

براى عکسبردارى از روده و معده هم از پرتوهاى ایکس استفاده می‌شود لیکن براى این کار ابتدا به شخص مایعاتى مانند سولفات باریم مى خورانند تا پوشش کدرى اطراف روده و معده را بپوشاند و سپس رادیوگرافى صورت مى دهند. کشف پرتوهاى ایکس که به وسیله رنتیگن عملى شد سرآغاز فعالیت هاى دانشمندانى مانند تامسون، بور، رادرفورد، مارى کورى، پیرکورى، بارکلا و بسیارى دیگر شد به طورى که نه فقط چگونگى تولید، تابش و اثرهاى پرتو ایکس و گاما و نور شناخته شد بلکه خود اشعه ایکس یکى از ابزارهاى شناخت درون ماده شد و انسان را با جهان بى نهایت کوچک ها آشنا کرد و انرژى عظیم اتمى را در اختیار بشر قرار داد. پرتوهاى ایکس در پزشکى و بهداشت براى پیشگیرى، تشخیص و درمان به کار مى رود به طورى که در فناورى هاى مربوطه یکى از ابزارهاى اساسى است.

کاربردهای اشعه ی فروسرخ

 دید در شب

دستگاه دید در شب وسیله‌ای برای دیدن در شرایط کمبود یا نبود نور کافی جهت مشاهده اشیاء است. دستگاه مذکور قادر به شناسائی اشیاء گرمتر نسبت به محیط، توسط ثبت سایه هائی متفاوت از اجسام سردتر از هدف در رده‌های متفاوت بوده که به نیروهای پلیس و نظامی ، امکان شناسائی انسان و یا اتوموبیل و غیره را به راحتی فراهم می‌سازد.

تفنگ مجهز به دوربین دید

یک تفنگ مجهز به دوربین دید در شب، بعنوال مثال، از آنجائی که تابش فروسرخ غیرمرئی بوده، اما رفتاری عینا مانند نور مرئی را از خود نشان می‌دهد، پس بنابراین توسط بازتاب و کنترل آن می‌توان به مثابه یک ابزار کاراء در درگیری‌های جنگی یا پلیسی از خواص آن بهره مند شد. چنین سلاحی به یک منبع تابش فروسرخ و یک عامل بازتاب امواج برگشتی ، در راستای هدف گیریست.امواج بازیافتی از هدف و یا به عبارت دیگر انرژی بازگشت شده، دریافت و توسط یک سامانه الکترونیکی بصورت یک صحنه مرئی در معرض دید تک تیرانداز ( بعنوان تنها ناظر صحنه)، قرار می‌گیرد.

اندازه گیری حرارت از راه دور

رصد اجرام آسمانی

تصویر برداری / نقشه برداری

عکسبرداری توسط دوربین‌های حساس به انواع تابش فروسرخ با هواپیما ، بالن، سفینه‌ها وغیره بررسی زمین از راه دور (آکموترا(عکسبرداری هواپیمایی حرارتی فروسرخ امکان نقشه‌برداری از موقعیت و حالتهای معین خطوط لوله و از جمله خطوط لوله انتقال نفت و گاز را اعم از باز و زیرزمینی فراهم می‌کند. هر دوی آن‌ها از حرارتی بالاتر از محیط اطراف برخوردارند و لذا حتی در صورت ساخت زیرزمینی خطوط لوله، تفاوتهای حرارتی کافی برای ثبت آن‌ها به وجود می‎آیند.

دقت

از ارتفاعات پایین با دقت ۰٫۱ تا ۰٫۲ متری انجام بگیرد. عکس‌هایی که با این کیفیت گرفته می‎شوند، نشانه‌های بارز خط لوله، قسمت‌های وجود آب‌های زیرزمینی دور لوله (محل وجود خطر بالای زنگ‌زدگی و فرسایش فلز) و محل ایجاد دهانه‌بند هیدراتی به وضوح دیده می‌شود. امکان ریزش محصولات به گونه‌های مختلف جلوه می‎کنند. در خطوط لوله انتقال گاز به علت انبساط آدبیتیک گاز این قسمتها بسیار سرد نشان داده می‎شوند در حالی که در خطوط لوله انتقال نفت این قسمتها از محیط اطراف گرم‌تر هستند. قسمتهای ریزش نفت در عکس‌ها دقیقاً نشان داده می‎شوند چرا که قدرت بازتاب محل آلوده شده تغییر می‌کند. عکسبرداری هواپیمایی حرارتی فروسرخ امکان تشخیص نه تنها احتمال وقوع سانحه بلکه آن قسمت‌های خط لوله را می‎دهد که در آستانه سانحه قرار دارند (یعنی کشف سوراخها، جاخالی فراز گاز و غیره)

مخابرات

انتقال امواج صوتی و تصویری از باندهای پائین تابش فروسرخ (مایکروویو) نزدیک امواج رادیویی جهت تقویت و تکرار پایداری از مبداء تا به مقصد (کاربرد در مخابرات، رادیو وتلویزیون)

گرمادهی

• گرما دهی به افراد در سوناها
• آب کردن یخ روی بال‌ها و یا سایر اجزاء وادوات پروازی هواپیماها
• گرم کردن غذا و سایر خوراکی‌ها بدون گرم کردن هوای اطراف
• خشکبار سازی میوه جات در یک دهم زمان متعارف، بدون آلودگی

چاقوی گاما

چاقوی گاما یا همان گاما نایف در حقیقت یک چاقو نیست بلکه نام تجاری و ثبت شدۀ وسیله ایست برای اعمال اشعه گاما با شدت بالا که به صورت هدف گیری نقاط مشخصی از ضایعات به کار می رود. این اشعه گاما از ماده رادیو اکتیو کبالت ۶۰ منتشر می‌شود. در سوئد برای بیشتر از ۲۰ سال است که مورد استفاده و توسعه قرار گرفته و همکنون در کشورهایی چون آمریکا موجود است. برای بیمارانی که دارای تومور مغزی خوش خیم و یا دارای رگهای غیر عادیِ غیر قابل جراحی (بدلیل عمیق و در دسترس نبودن و یا نزدیک بودن به نقاط حیاتی مغز) هستند، استفاده می‌شود.

این روش بصورت سر پایی است و نیازی به جراحی و بیهوشی ندارد و در حدود ۲ تا ۳ ساعت به طول می انجامد.

کبالت ۶۰

کبالت ۵۹ در طبیعت وجود دارد و فلزی پایدار است (رادیو اکتیو نیست). وقتی کبالت ۵۹ در یک میدان نوترونی قرار بگیرد ، با دریافت یک نوترون به کبالت ۶۰ تبدیل خواهد شد که ایزوتوپ همدیگرند. کبالت ۶۰ که رادیو اکتیو است دارای نیمه عمر ۵٫۲۷ سال است ، که با انتشار یک بتای منفی و پس از آن تولید اشعه گاما ، به عنصر پایدار نیکل ۶۰ تبدیل می‌شود. یک گرم کبالت۶۰ حدود ۵۰کوری اکتیویته دارد. که این مقدار می‌تواند قدرت یونیزه کنندگیی حدود ۰٫۵ sievert/min را برای بدن داشته باشد. دوزی معادل ۴ تا ۵ سیورت برای کل بدن، می‌تواند در طول ۳۰ روز نصف انسان‌ها را از بین ببرد. که می توان بوسیله یک گرم ، تنها در طول چند دقیقه به اثر ذکر شده رسید.

برخی کاربردهای اشعه گاما

• برای ردیابی واکنش های شیمیایی
• منبعی رادیو اکتیو برای کارهای پرتوپزشکی                
• برای عکسبرداری های صنعتی
• برای محاسبه قطر و کلفتی برخی اشیا
• برای میکروب کشی مواد غذایی
• همچنین در ساخت بمب کبالت نیز به کار می رود.

چاقوی گاما چاقویی بدون قابلیت برش

برای افرادی که دارای تومور مغزی هستند ممکن است زندگی کسل کننده و رنج آور باشد. اما نعمت انقلاب در تکنولوژی ، معالجه برای بسیاری بیماران را امیدوار کننده تر و راحت تر و بدون درد تر ساخته است.

تکنولوژیی که به نام «چاقوی گاما» مشهور است _بر خلاف نام آن_ یک چاقو نیست بلکه وسیله ای شبیه کلاه خود است که بوسیله آن مغز بیمار ، پرتوهایی به شدت کانونی شده را از منبع رادیو اکتیو دریافت می کنند که تومور را مورد هدف قرار می دهد ولی به بافت های دیگر صدمه نمی زند. چاقوی گاما مزیت های زیادی به همراه دارد اما کاستی های آن باید برای پیشرفت بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

مزیت های چاقوی گاما

تعدادی از مزیت های چاقوی گاما عبارتند از :

۱-عدم نیاز به تراشیدن موی سر یا جراحی و بخیه

۲- بدون زخم و درد بودن

۳- عدم نیاز به بیهوشی بطوریکه بعد از این درمان مریض می‌تواند به کارهای روزانه اش بپردازد

۴- نداشتن دوره نقاهت و یا غیبت از کار و خانواده

۵- همچنین موثر تر از عمل های جراحی مرسوم می باشد و برای بیماران سالخورده بسیار مناسب است.

 خطر کمتر ، هزینه کمتر

در میان مزایای زیاد آن به صرفه جویی در هزینه ها ، بدلیل حضور و بستری کمتر بیمار در بیمارستان  باید اشاره کرد. همچنین مریض از خطرات عفونت و خونریزی و واکنش های منفی بدن به بیهوشی، مصون است.پس از آنکه تکنولوژی چاقوی گاما در دانشگاه بدست آمد ، بر روی ۲۰۰ مریض برای درمان آن‌ها آزمایش شد. روش چاقوی گاما حدود ۳ ساعت طول می‌کشد که نیاز به یک گروه متخصص ، متشکل از ،حداقل ، متخصص مغز و اعصاب و فیزیکدان پرتو پزشک ، دارد.

چگونگی عکسبرداری

در حالی که مریض بی تحرک دراز کشیده، گروه متخصص ابتدا به عکس‌برداری (magnetic resonance imaging)  MRI یا CT(Computed Tomography)  از مغز او اقدام می کنند. بعد یک کلاه بزرگ که دارای ۲۰۱ منفذ خروجی به طرف سر بیمار است ، بر سر بیمار قرار می گیرد. از این منفذها باریکه های بسیار دقیق اشعه گامای کبالت ۶۰ (Co-60) به تومور می تابانند. پرتو های منتشره در یک کانون منسجم می شوند. نقطۀ کانونی باید در حدود اندازه تومور باشد. فیزیکدان پرتو پزشک و متخصص مغز و اعصاب کار را با تابش دهی ملایم آغاز می کنند تا در نهایت مکان دقیق تومور هدف گیری شود. این عمل که به دفعات انجام می گیرد «شوت» نام دارد. در ضمن مریض دریافت اشعه را احساس نمی‌کند.

دوز تابشی

دوز تابشی بسته به عمق و اندازه و پیشرفت تومور ، متفاوت است تا برای بافت های اطراف تومور حداقل خطر را داشته باشد.

روش چاقوی گاما یک روش چند رشته ایست و همانگونه که گفته شد فیزیکدان پرتو پزشک و متخصص مغز و اعصاب با همکاری یکدیگر این کار را انجام می دهند.

نکته مهمی که باید در اینجا مورد توجه قرار گیرد اینست که پرتو افشانی ها نباید حرکت ، فکر ، حافظه و اعمال عادی مغز را دچار مشکل و خطر کند. به دلیل دقت بالای چاقوی گاما ، از آن می توان بر روی کودکان نیز استفاده کرد.

نقش کامپیوتر و تصویر برداری پیشرفته

در اصل تکنولوژی چاقوی گاما ۵۰ سال پیش در سوئد اختراع شد اما به طور گسترده استفاده نشد، تا امروزه که با پیشرفت های سریع صورت گرفته در تصویر برداری و علم کامپیوتر ، به مرحلۀ استفاده وسیع رسیده است.

هر نوع بدخیم از تومورهای مغزی بوسیله چاقوی گاما قابل درمان نیست. به عنوان مثال ضایعات بزرگتر از ۴cm را نمی توان درمان کرد.

از بین بردن درد

همچنین چاقوی گاما به صورت موفقیت آمیز در از بین بردن درد های آزار دهنده‌ای که مربوط به تیک های عصبی دردناک است بکار می رود. و در درمان ناهنجاری های وریدی(arteriovenous malformations) موسوم به AVMs و اختلالات عصبی مغز مفید است. چاقوی گاما بطور وسیع برای تومورهای مغزی خوش خیم مثل التهاب اعصاب شنوایی(acoustic neuromas) که در آن اعصاب شنوایی و اعصاب صورت بیمار بوسیله تومور تحت تاثیر هم قرار گرفته اند استفاده می‌شود. که می‌تواند بهبودیی حدود ۸۰% را به دنبال داشته باشد و حتی عوارض باقی مانده در چهرۀ ناشی از سکتۀ مغزی را به حدود صفر می رساند.

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در مخابرات

از این جمله می‌توان فیبر نوری ، دستگاه رله تلفن ، موجبرها ، ماهواره و … اشاره کرد.

کاربرد‌های امواج الکترو‌مغناطیسی در نظامی

مانند بمب الکترومغناطیسی ، انواع رادار ، ردیابهای موشک و … .

کاربردهای امواج الکترو مغناطیسی در پزشکی

از قبیل عکسبرداری مغناطیسی ، رادیولوژی ، سونوگرافی با لیزر ، کاربرد اشعه ایکس و گاما در فیزیک پزشکی و … .

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در صنعت

انواع برشکاری‌های لیزری ، قطار الکترو‌مغناطیسی و صندلی مغناطیسی و … .

کاربردهای امواج الکترومغناطیسی در اخترشناسی

با مطاله طیف الکترومغناطیسی گسیل شده از جو می‌توان به ساختار اجرام آسمانی پی‌برد.