hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
الكينماتيكا العكسية علم الروبوتات
حركة السلسلة الحركية، سواء أكانت روبوتًا أم شخصية متحركة، يتم تصميمها بواسطة المعادلات الحركية للسلسلة. تحدد هذه المعادلات تكوين السلسلة من حيث معلماتها المشتركة. تستخدم الكينماتيكا إلى الأمام المعلمات المشتركة لحساب تكوين السلسلة، وتعكس الحركية العكسية هذا الحساب لتحديد معلمات المفصل التي تحقق التكوين المطلوب.
الكينماتيكا العكسية التحليل الحركي
يعد التحليل الحركي أحد الخطوات الأولى في تصميم معظم الروبوتات الصناعية. يسمح التحليل الحركي للمصمم بالحصول على معلومات حول موضع كل مكون داخل النظام الميكانيكي. هذه المعلومات ضرورية للتحليل الديناميكي اللاحق مع مسارات التحكم.
علم الحركة المعكوس هو مثال على التحليل الحركي لنظام مقيد للأجسام الصلبة، أو للسلسلة الحركية. ومعادلات الحركية للإنسان يمكن استخدامها لتحديد معادلات الحلقة لنظام مفصلي معقد. معادلات الحلقة هذه هي قيود غير خطية على معلمات تكوين النظام. تُعرف المعلمات المستقلة في هذه المعادلات بدرجات حرية النظام.
بينما توجد حلول تحليلية لمشكلة الحركية العكسية لمجموعة واسعة من السلاسل الحركية، تستخدم أدوات النمذجة الحاسوبية والرسوم المتحركة غالبًا طريقة نيوتن لحل المعادلات الحركية غير الخطية.
تطبيقات أخرى للحركية العكسية من الخوارزميات تتضمن التلاعب التفاعلى والتحكم في الرسوم المتحركة وتجنب الاصطدام.
الكينماتيكا العكسية الحركة المعكوسة والرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد
تعتبر الحركة العكسية مهمة لبرمجة الألعاب والرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد، حيث يتم استخدامها لربط شخصيات اللعبة ماديا بالعالم، مثل هبوط أقدام بقوة فوق التضاريس (انظر  لإجراء مسح شامل حول أساليب الحركة المعكوسة المستخدمة في رسومات الحاسوب).
تم تصميم الشكل المتحرك بهيكل عظمي من مقاطع صلبة متصلة بالمفاصل، تسمى السلسلة الحركية. تحدد المعادلات الحركية للشكل العلاقة بين الزوايا المشتركة للشكل ووضعه أو تكوينه. تستخدم مشكلة الرسوم المتحركة الحركية إلى الأمام معادلات حركية لتحديد الوضع بالنظر إلى زوايا المفصل. تحسب مشكلة علم الحركة العكسى زوايا المفصل للوضع المطلوب للشكل.
غالبًا ما يكون من الأسهل على المصممين والفنانين والرسامين المعتمدين على الكمبيوتر تحديد التكوين المكاني للتجميع أو الشكل عن طريق تحريك الأجزاء، أو الذراعين والساقين، بدلاً من التلاعب بزوايا المفاصل بشكل مباشر. لذلك، يتم استخدام الحركية العكسية في أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر لتحريك التجميعات ومن قبل الفنانين والرسامين المعتمدين على الكمبيوتر لتحديد موضع الشخصيات.
الكينماتيكا العكسية الحركة المعكوسة والرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد
تم تصميم التجميع على أنه روابط صلبة متصلة بواسطة مفاصل يتم تعريفها على أنها رفقاء، أو قيود هندسية. تتطلب حركة أحد العناصر حساب زوايا المفصل للعناصر الأخرى للحفاظ على القيود المشتركة. على سبيل المثال، تسمح الحركة العكسية للفنان بتحريك يد نموذج بشري ثلاثي الأبعاد إلى الموضع والاتجاه المطلوبين ولديه خوارزمية تحدد الزوايا المناسبة لمفاصل الرسغ والكوع والكتف. يتطلب التنفيذ الناجح للرسوم المتحركة الحاسوبية عادةً أن يتحرك الشكل ضمن حدود مجسمة معقولة.
يمكن تحديد طريقة لمقارنة كل من الحركية الأمامية والمعكوسة للرسوم المتحركة للشخصية من خلال المزايا الملازمة لكل منها. على سبيل المثال، غالبًا ما يكون حظر الرسوم المتحركة حيث يتم استخدام أقواس الحركة الكبيرة أكثر فائدة في علم الحركة إلى الأمام. ومع ذلك، قد يكون من الأسهل استخدام الرسوم المتحركة الدقيقة وتحديد موضع المؤثر النهائي المستهدف بالنسبة للنماذج الأخرى باستخدام الكينماتيكا المقلوبة. تقدم حزم الإنشاء الرقمي الحديثة (DCC) طرقًا لتطبيق الحركية الأمامية والعكسية على النماذج.
الكينماتيكا العكسية الحلول التحليلية للكينماتيكا العكسية
في بعض الحالات، وليس جميعها توجد حلول تحليلية للمشكلات الحركية العكسية. أحد الأمثلة على ذلك هو روبوت 6-DoF (على سبيل المثال، 6 مفاصل تدور) يتحرك في مساحة ثلاثية الأبعاد (بثلاث درجات من الحرية و 3 درجات دوران للحرية). إذا كانت درجات حرية الروبوت تتجاوز درجات حرية المستجيب النهائي، على سبيل المثال مع روبوت 7 DoF مع 7 مفاصل ثورية، فهناك عدد لا نهائي من الحلول لمشكلة IK، ولا يوجد حل تحليلي. لمزيد من التوسع في هذا المثال، من الممكن إصلاح مفصل واحد وحل مفاصل أخرى بشكل تحليلي، ولكن ربما يتم تقديم حل أفضل من خلال الطرق العددية (القسم التالي)، والتي يمكنها بدلاً من ذلك تحسين الحل بالنظر إلى التفضيلات الإضافية (التكاليف في مشكلة التحسين).
الحل التحليلي لمشكلة الحركية العكسية هو تعبير مغلق الشكل يأخذ شكل المستجيب النهائي كمدخل ويعطي مواضع مشتركة كإخراج sq=(). يمكن أن تكون المحاليل الحركية العكسية التحليلية أسرع بكثير من المذيبات العددية وتوفر أكثر من حل واحد، ولكن فقط عددًا محدودًا من الحلول، لوضع مؤثر نهائي معين.
الكينماتيكا العكسية الحلول التحليلية للكينماتيكا العكسية
يمكن لبرنامج IKFast مفتوح المصدر إيجاد حلول تحليلية كاملة لمعظم معالجات الروبوت الشائعة وإنشاء كود C ++ لهم. تغطي المحولات التي تم إنشاؤها معظم الحالات المتدهورة ويمكن أن تنتهي في ميكروثانية على أجهزة الكمبيوتر الحديثة. إحدى المشكلات المتعلقة بهذه المحاليل، هي أنه من المعروف أنها لا تقدم بالضرورة حلولًا سلسة محليًا بين تكوينين متجاورين، مما قد يتسبب في عدم الاستقرار إذا كانت الحلول التكرارية للحركات الحركية العكسية مطلوبة، مثل إذا تم حل IK داخل حلقة تحكم عالية السرعة.
الكينماتيكا العكسية الحلول العددية لمشاكل IK
هناك العديد من الطرق للنمذجة وحل مسائل الحركية العكسية. تعتمد أكثر هذه الطرق مرونة عادةً على التحسين التكراري للبحث عن حل تقريبي، نظرًا لصعوبة قلب معادلة الحركية الأمامية وإمكانية وجود مساحة حل فارغة. الفكرة الأساسية وراء العديد من هذه الطرق هي نمذجة معادلة الحركة الحركية إلى الأمام باستخدام توسع سلسلة تايلور، والذي يمكن أن يكون أبسط لقلبه وحلّه من النظام الأصلي.
الكينماتيكا العكسية تقنية المعكوس اليعقوبي
التقنية العكسية اليعقوبية هي طريقة بسيطة لكنها فعالة في تطبيق الكينماتيكا العكسية. يجب أن تكون هناك متغيرات (m) تحكم معادلة الحركة إلى الأمام، أي وظيفة الموضع. قد تكون هذه المتغيرات زوايا مشتركة أو أطوال أو قيم حقيقية تعسفية أخرى. إذا كان نظام IK يعيش في مساحة ثلاثية الأبعاد، فيمكن عرض وظيفة الموضع على أنها تعيين p(x):Rm→R3.لنفترض أن P0=P(x0) تعطى الموضع الأولي للنظام P1=P(X0+∆x) يكون الهدف من النظام. يحسب الأسلوب العكسي اليعقوبي تقديرا متكررا ل x∆ يقلل من الخطأ المعطى بواسطة||P(x0+∆xestimate)-P1|| بالنسبة لمتجهات المحور الصغيرة x∆ فإن التوسع المتسلسل لوظيفة الموضع تعطى
p(x1)~P(x0)+Jp(x0)∆x حيث Jp(x0) هي المصفوفة اليعقوبية (3×m) لدالة الموضع عند x0 لاحظ انه يمكن تقريب المدخل (i,k)-th للمصفوفة اليعقوبية التي يمكن تقريبها عدديا
ðPi ~Pi(x0,k+h)-Pi (X0)i-th حيث Pi(x) تعطى i-th المكون لدالة الموضع x0,k+h ببساطة x0 مع إضافة دلتا صغيرة للمكون k-th، وh هي قيمة إيجابية صغيرة إلى حد معقول.
الكينماتيكا العكسية تقنية المعكوس اليعقوبي
أخذ مور بنروز العكسي الزائف للمصفوفة اليعقوبية (إمكانية استخدام تحليل القيمة المفرد) وإعادة ترتيب المصطلحات تؤدى إلى x∆~Jp+(x0)∆p حيث p =p(x0+∆x)-p(x0)∆.
سوف يؤدى تطبيق الطريقة اليعقوبية العكسية مرة واحدة إلى تقدير تقريبي للدالة x∆ المتجه. وينبغي استخدام بحث خطي لقياس x∆ وتحويله ليصبح قيمة مقبولة. يمكن تحسين التقدير لقيمة x∆ عبر الخوارزمية التالية (المعروفة باسم طريقة نيوتن رافسون): xk∆+1=Jp(xk)∆pk بمجرد أن يتسبب المتجه x∆ في انخفاض الخطأ بالقرب من الصفر، يجب انهاء الخوارزمية. تم الإبلاغ عن الأساليب الحالية المستندة إلى مصفوفة هيسية للنظام لتتقارب مع قيم المحور المرغوبة x∆ باستخدام عدد أقل من التكرارات، على الرغم من أنه في بعض الحالات نحتاج للمزيد من الموارد الاستكشافية.
الكينماتيكا العكسية الأساليب الاستكشافية
يمكن أيضًا تقريب مشكلة علم الحركة العكسي باستخدام طرق الكشف عن مجريات الأمور. تؤدي هذه الطرق عمليات تكرارية بسيطة تؤدي تدريجياً إلى تقريب الحل. تتميز الخوارزميات الإرشادية بتكلفة حسابية منخفضة (إرجاع الوضع النهائي بسرعة كبيرة)، وعادةً ما تدعم القيود المشتركة. أكثر الخوارزميات الاستدلالية شيوعا هي الخوارزميات الدورية والخلفيات الحركية العكسية للأمام والخلف والتي تتناسب دوريا مع الإحداثيات.
شبه موصل عضوي
أشباه الموصلات العضوية (بالإنجليزية: Organic semiconductor)، هي عبارة عن مواد صلبة تتكون كتل بنائها من جزيئات أو بوليمرات مترابطة بي، تتكون من ذرات الكربون والهيدروجين - وفي بعض الأحيان - ذرات غير متجانسة مثل النيتروجين والكبريت والأكسجين.
توجد في شكل بلورات جزيئية أو أغشية رقيقة غير متبلورة. بشكل عام، تعتبر عوازل كهربائية، ولكنها تصبح شبه موصلة عندما يتم حقن الشحنات إما من أقطاب كهربائية مناسبة أو عند تعاطي المنشطات أو عن طريق الاستثارة الضوئية.
شبه موصل عضوي الخصائص العامة
في البلورات الجزيئية، يكون الفصل النشط بين أعلى نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل السفلي، أي فجوة النطاق، عادةً 2.5-4 eV، بينما في أشباه الموصلات غير العضوية، تكون فجوات النطاق عادةً 1-2 فولت. هذا يعني أنهم، في الواقع، عوازل وليس أشباه موصلات بالمعنى التقليدي. تصبح شبه موصلة فقط عندما يتم حقن ناقلات الشحنة من الأقطاب الكهربائية أو تتولد عن طريق المنشطات المتعمدة أو غير المتعمدة. يمكن أيضًا إنشاء ناقلات الشحن في سياق الإثارة البصرية. ومن المهم أن ندرك، مع ذلك، أن الإثارات البصرية الأولية محايدة الإكسيتونات مع كولوم -ربط الطاقة من عادة 0.5-1.0 فولت. والسبب هو أن ثوابت العزل الكهربائي في أشباه الموصلات العضوية تكون منخفضة مثل 3-4. هذا يعيق التوليد الضوئي الفعال لناقلات الشحنة في أنظمة مرتبة في الحجم. يمكن أن يحدث التوليد الضوئي الفعال فقط في الأنظمة الثنائية بسبب نقل الشحنة بين شقوق المتبرع والمستقبل. بخلاف ذلك، تتحلل الإكسيتونات المحايدة إشعاعياً إلى الحالة الأرضية - وبالتالي تنبعث منها تلألؤ ضوئي - أو غير إشعاعي. عادةً ما تكون حافة الامتصاص البصري لأشباه الموصلات العضوية 1.7–3 eV، أي ما يعادل نطاقًا طيفيًا من 700 إلى 400 نانومتر (الذي يتوافق مع الطيف المرئي).
شبه موصل عضوي تاريخ
في عام 1862، حصل هنري ليثيبي على مادة موصلة جزئيًا عن طريق أكسدة الأنيلين في حمض الكبريتيك. ربما كانت المادة بوليانيلين. في الخمسينيات من القرن الماضي، اكتشف الباحثون أن المركبات العطرية متعددة الحلقات تشكل أملاحًا معقدة لنقل الشحنة شبه موصلة مع الهالوجينات. على وجه الخصوص، الموصلية العالية 0.12 S / سم ورد في بيريلين - اليود مجمع في عام 1954. أشارت هذه النتيجة إلى أن المركبات العضوية يمكن أن تحمل التيار.
شبه موصل عضوي تاريخ
تم اكتشاف حقيقة أن أشباه الموصلات العضوية، من حيث المبدأ، عوازل ولكنها تصبح شبه موصلة عندما يتم حقن ناقلات الشحنة من القطب (الأقطاب) بواسطة كالمان وبوب. وجدوا أن تيار الثقب يمكن أن يتدفق عبر بلورة أنثراسين ملامسة لإلكتروليت متحيز إيجابيًا يحتوي على اليود الذي يمكن أن يكون بمثابة حاقن ثقب. تم تحفيز هذا العمل من خلال الاكتشاف السابق بواسطة أكاماتو وآخرون. أن الهيدروكربونات العطرية تصبح موصلة للكهرباء عند مزجها مع اليود الجزيئي لأن مركب نقل الشحنة يتكون. نظرًا لأنه تم إدراك أن المعلمة الحاسمة التي تتحكم في الحقن هي وظيفة عمل القطب، فقد كان من السهل استبدال الإلكتروليت بملامسة معدنية صلبة أو شبه موصلة بوظيفة عمل مناسبة. عندما يتم حقن كل من الإلكترونات والثقوب من جهات اتصال معاكسة، يمكن أن تتحد بشكل إشعاعي وتنبعث منها الضوء (التلألؤ الكهربائي). لوحظ في البلورات العضوية في عام 1965 بواسطة سانو وآخرون.
في عام 1972، وجد الباحثون الموصلية المعدنية في مركب نقل الشحنة (TTF-TCNQ). تم الإبلاغ عن الموصلية الفائقة في مجمعات نقل الشحنة لأول مرة في ملح بشغارد (TMTSF) 2 PF 6 في عام 1980.
شبه موصل عضوي تاريخ
في عام 1973، أنتج الدكتور جون ماكجينيس أول جهاز يشتمل على أشباه موصلات عضوية. حدث هذا قبل ثماني سنوات تقريبًا من إنشاء الجهاز التالي. يعد «مفتاح الميلانين (بولي أسيتيلين) ثنائي الاستقرار» حاليًا جزءًا من مجموعة الرقائق التابعة لمؤسسة سميثسونيان.
في عام 1977، شيراكاوا وآخرون. أبلغ عن الموصلية العالية في البولي أسيتيلين المؤكسد والمخدر باليود. حصلوا على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2000 عن «اكتشاف وتطوير البوليمرات الموصلة». وبالمثل، تم اكتشاف البولي بيرول عالي التوصيل في عام 1979.
تُستخدم الآن أشباه الموصلات العضوية الصلبة ذات العمود الفقري كعناصر نشطة في الأجهزة الإلكترونية الضوئية مثل الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLED)، والخلايا الشمسية العضوية، والترانزستورات ذات التأثير الميداني العضوي (OFET)، والترانزستورات الكهروكيميائية ومؤخراً في تطبيقات الاستشعار الحيوي. تتمتع أشباه الموصلات العضوية بالعديد من المزايا، مثل التصنيع السهل والمرونة الميكانيكية والتكلفة المنخفضة.
شبه موصل عضوي تاريخ
مهد اكتشاف كالمان وبوب الطريق لتطبيق المواد الصلبة العضوية كعناصر نشطة في الأجهزة الإلكترونية شبه الموصلة، مثل الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) التي تعتمد على إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب المحقونة من أقطاب «أومية»، أي أقطاب كهربائية بها إمدادات غير محدودة من ناقلات الشحن. كانت الخطوة الرئيسية التالية نحو الاستغلال التكنولوجي لظاهرة الإلكترون وحقن الثقب في أشباه الموصلات العضوية غير البلورية هي عمل تانغ وفان سليك. لقد أظهروا أنه يمكن توليد التلألؤ الكهربائي الفعال في طبقة ثنائية رقيقة غير متبلورة مترسبة بالبخار من ثنائي أمين عطري (TAPC) و (Alq3) محصور بين أنود أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) وكاثود Mg: Ag. معلم آخر نحو تطوير الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) هو الاعتراف بإمكانية استخدام البوليمرات المترافقة أيضًا كمواد فعالة. تم تحسين كفاءة (OLEDs) بشكل كبير عند إدراك أن حالات الفسفور (الإكسيتونات الثلاثية) يمكن استخدامها للانبعاثات عند تعاطي المنشطات مصفوفة أشباه الموصلات العضوية بصبغة فسفورية، مثل مجمعات الإيريديوم مع اقتران قوي تدور حول مدار.
شبه موصل عضوي تاريخ
أظهر العمل على موصلية بلورات الأنثراسين الملامسة للإلكتروليت أن جزيئات الصبغة المثارة بصريًا ممتصة على سطح حاملات شحنة الحقن البلورية. تسمى الظاهرة الأساسية الموصلية الضوئية الحساسة. يحدث عندما يتم امتصاص جزيء الصبغة مع إمكانية الأكسدة / الاختزال المناسبة عند التقاط الصور عند السطح أو دمجها في الكتلة. أحدث هذا التأثير ثورة في التصوير الكهربائي، وهو الأساس التكنولوجي لآلات النسخ المكتبية اليوم. وهو أيضًا أساس الخلايا الشمسية العضوية (OSCs)، حيث يكون العنصر النشط متبرعًا بالإلكترون، ويتم دمج مادة متقبل للإلكترون في طبقة ثنائية أو رابطة غير متجانسة.
يمكن أن يؤدي تعاطي المنشطات مع مانح قوي للإلكترون أو متقبلاته إلى جعل المواد الصلبة العضوية موصلة حتى في حالة عدم وجود ضوء. ومن الأمثلة على ذلك البولي أسيتيلين  والصمامات الثنائية المشبعة بالضوء.
تُستخدم أشباه الموصلات العضوية اليوم كعناصر نشطة في الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) والخلايا الشمسية العضوية (OSCs) والترانزستورات العضوية ذات التأثير الميداني (OFETs).
شبه موصل عضوي المواد
يتم إنتاج الأغشية الجزيئية غير المتبلورة عن طريق التبخر أو الطلاء بالدوران. لقد تم فحصها لتطبيقات الأجهزة مثل (OLEDs) و (OFETs) و (OSCs). المواد التوضيحية هي ثلاثي(8-هيدروكسي كينوليناتو) الألومنيوم C 60، فينيل- C61- حمض ميثيل إستر حمض الزبد (PCBM)، بنتاسين، كارازولول، وفثالوسيانين.
يتم تحضير البوليمرات المخدرة جزيئيًا عن طريق نشر فيلم من بوليمر خامل كهربائيًا، على سبيل المثال بولي كربونات، مخدر نموذجيًا بنسبة 30٪ من جزيئات نقل الشحنة، على قطب كهربائي أساسي. المواد النموذجية هي ثلاثي فينيل. تم فحصها لاستخدامها كمستقبلات ضوئية في التصوير الكهربائي. يتطلب هذا سماكة أفلام عدة ميكرومتر يمكن تحضيرها باستخدام تقنية شفرة الطبيب.
شبه موصل عضوي المواد
في الأيام الأولى من البحث الأساسي في أشباه الموصلات العضوية، كانت المواد النموذجية عبارة عن بلورات مفردة قائمة بذاتها من عائلة الأسين، مثل الأنثراسين والتتراسين. تتمثل ميزة استخدام البلورات الجزيئية بدلاً من الفيلم غير المتبلور في أن حركتها الحاملة للشحن أكبر بكثير. هذه ميزة خاصة لتطبيقات OFET. ومن الأمثلة على ذلك أغشية رقيقة من روبرين بلوري محضرة بواسطة تكتل جدار ساخن.
يتم معالجتها عادةً من محلول يستخدم تقنيات الترسيب المتغيرة بما في ذلك الطلاء بالدوران البسيط أو ترسيب نفث الحبر أو الطلاء الصناعي من بكرة إلى بكرة والذي يسمح بإعداد أغشية رقيقة على ركيزة مرنة. هي المواد المفضلة مترافق البوليمرات مثل البولي ثيوفين، بولي فينيلين فينيلين، وبوليمرات وحدات المانحة ومتقبل بالتناوب مثل أعضاء أسرة بولي (كاربازول - ديثيوفين - بنزوثياديازول (PCDTBT). بالنسبة لتطبيقات الخلايا الشمسية، يمكن مزجها مع سي 60 أو بي سي بي إم كمستقبلات إلكترونية.
شبه موصل عضوي المواد
تعد التجميعات الذاتية للببتيدات القصيرة العطرية نوعًا من المرشح الواعد لأشباه الموصلات النانوية المستوحاة بيولوجيًا والمتينة. تسمح تفاعلات π-عالية الترتيب والاتجاهية بين الجزيئات وشبكة الروابط الهيدروجينية بتكوين هياكل محصورة الكم داخل التجمعات الذاتية للببتيد، وبالتالي تقليل فجوات النطاق للبنى الفوقية في مناطق أشباه الموصلات. نتيجة للهياكل المتنوعة وسهولة تعديل التجميعات الذاتية الببتيدية، يمكن ضبط أشباه الموصلية الخاصة بها بسهولة وتثبيتها وتشغيلها. لذلك، قد تسد هذه العائلة من المواد فوق الجزيئية النشطة كهربيًا الفجوة بين عالم أشباه الموصلات غير العضوية والأنظمة البيولوجية.
شبه موصل عضوي التوصيف
لتصميم وتمييز أشباه الموصلات العضوية المستخدمة في التطبيقات الإلكترونية الضوئية، ينبغي أولاً قياس أطياف الامتصاص والتألق الضوئي باستخدام الأجهزة التجارية. ومع ذلك، من أجل معرفة ما إذا كانت المادة تعمل كمانح أو متقبل للإلكترون، يتعين على المرء تحديد مستويات الطاقة لنقل الإلكترون والثقوب. أسهل طريقة للقيام بذلك هي استخدام قياس الفولتميتر الدوري. ومع ذلك، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار أنه باستخدام هذه التقنية، فإن الأكسدة المحددة تجريبياً وإمكانية الاختزال هي حدود منخفضة لأنه في قياس الفولتية تكون الكاتيونات والأنيونات الجذرية في محلول سائل قطبي وبالتالي يتم حلها. تأثير الذوبان هذا غائب في عينة صلبة. التقنية ذات الصلة لتحديد موقع حالات نقل الثقب بقوة في عينة صلبة هي التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي للأشعة فوق البنفسجية. التقنية المكافئة لحالات الإلكترون هي الانبعاث الضوئي العكسي.
شبه موصل عضوي التوصيف
هناك عدة تقنيات لقياس تنقل حاملات الشحنة. الأسلوب التقليدي هو ما يسمى بطريقة زمن الرحلة (TOF). نظرًا لأن هذه التقنية تتطلب عينات سميكة نسبيًا، فهي لا تنطبق على الأغشية الرقيقة. بدلاً من ذلك، يمكن للمرء استخراج تنقل حامل الشحنة من التيار المتدفق في ترانزستور تأثير المجال كدالة لكل من استنزاف المصدر وبوابة الجهد. يجب على المرء أن يدرك، مع ذلك، أن تنقل FET أكبر بكثير من تنقل TOF بسبب تركيز حامل الشحنة في قناة النقل في FET (انظر أدناه). تتضمن الطرق الأخرى لتحديد تنقل حامل الشحنة قياس تدفق التيار المحدود لشحنة الفضاء (SCLC) و "استخراج الناقل عن طريق زيادة الجهد الخطي (CELIV).
من أجل توصيف التشكل لأغشية أشباه الموصلات، يمكن للمرء تطبيق الفحص المجهري للقوة الذرية (AFM) المسح المجهري الإلكتروني (SEM) وتشتت الزاوية الصغيرة لحدوث الرعي (GISAS).
شبه موصل عضوي شحن النقل
على عكس البلورات العضوية التي تم فحصها في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، فإن أشباه الموصلات العضوية التي تُستخدم في الوقت الحاضر كوسائط نشطة في الأجهزة الإلكترونية الضوئية عادة ما تكون أكثر أو أقل اضطرابًا. إلى جانب حقيقة أن كتل البناء الإنشائية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى فان دير فال الضعيفة نسبيًا، فإن هذا يحول دون نقل الشحنة في نطاقات التكافؤ والتوصيل غير الموضعية. بدلاً من ذلك، يتم توطين ناقلات الشحنة في كيانات جزيئية، مثل أوليغومرات أو أجزاء من سلسلة بوليمر مترافقة وتتحرك عن طريق التنقل غير المتماسك بين المواقع المجاورة ذات الطاقات المتغيرة إحصائيًا. غالبًا ما تتميز طاقات الموقع بتوزيع غاوسي. كما يمكن أن تختلف مسافات القفز إحصائيًا (اضطراب الوضعية). نتيجة التوسيع النشط لتوزيع كثافة الحالات (DOS) هو أن حركة الشحن تعتمد على درجة الحرارة والحقل على حد سواء، ويمكن أن تكون حركة حامل الشحنة أقل بعدة مرات من النظام البلوري المكافئ. يتضاءل تأثير الاضطراب على حركة حامل الشحنة في ترانزستورات تأثير المجال العضوي لأن تدفق التيار محصور في طبقة رقيقة. لذلك، فإن الحالات الخلفية لتوزيع DOS مملوءة بالفعل بحيث تتضاءل طاقة التنشيط لقفزات حامل الشحنة. لهذا السبب، يكون تنقل حامل الشحنة المستنتج من تجارب FET دائمًا أعلى من ذلك الذي تم تحديده من تجارب TOF.
شبه موصل عضوي شحن النقل
في أشباه الموصلات العضوية، تقترن ناقلات الشحنة بأوضاع اهتزازية ويشار إليها بالبولارونات. لذلك، تحتوي طاقة التنشيط لحركة التنقل على مصطلح إضافي بسبب استرخاء الموقع الهيكلي عند شحن كيان جزيئي. ومع ذلك، فقد اتضح أن مساهمة الاضطراب في الاعتماد على درجة الحرارة للحركة تهيمن على المساهمة القطبية.
رباعي مساري حزمي
رباعي الحزمة (بالإنجليزية: Beam tetrode)، ويسمى أحيانًا أنبوب طاقة الحزمة، فهو نوع من الأنبوب المفرغ أو الصمام الحراري الذي يحتوي على شبكتين ويشكل تيار الإلكترون من الكاثود إلى عدة حزم متوازية جزئيًا لإنتاج منطقة شحنة فضاء منخفضة الجهد بين الأنود والشاشة شبكة لإعادة إلكترونات الانبعاث الثانوي للأنود إلى القطب الموجب عندما تكون إمكانات الأنود أقل من تلك الموجودة في شبكة الشاشة. عادةً ما تُستخدم رباعيات الحزمة لتضخيم الطاقة، من تردد الصوت إلى تردد الراديو . ينتج رباعي الحزمة طاقة خرج أكبر من الصمام الثلاثي أو الخماسي مع نفس جهد إمداد الأنود. أول شعاع رباعي تم تسويقه هو ماركوني N40، والذي تم تقديمه في عام 1935. تشمل رباعي الحزمة التي تم تصنيعها واستخدامها في القرن الحادي والعشرين 4CX1500A و KT66 ومتغيرات من 6L6.
رباعي مساري حزمي تاريخ
في دارات مكبر الصوت، كان جهد الأنود المفيد - منطقة تيار الأنود لتشغيل أنبوب رباعي الاتجاه التقليدي محدودًا بالتأثير الضار للانبعاث الثانوي من الأنود عند إمكانات الأنود أقل من تلك الموجودة في شبكة الشاشة. تم حل التأثير الضار للانبعاث الثانوي للأنود بواسطة فيليبس / مولارد مع إدخال شبكة مانعة، مما أدى إلى تصميم بنتود. منذ أن حصلت فيليبس على براءة اختراع لهذا التصميم، حرص المصنعون الآخرون على إنتاج أنابيب من النوع بنتود دون التعدي على براءة الاختراع. في المملكة المتحدة، قام ثلاثة مهندسين من شركة إي إم آي (إسحاق شوينبيرج وكابوت بول وسيدني رودا) بتقديم براءة اختراع لتصميم بديل في عام 1933. كان لتصميمهم الميزات التالية (مقارنةً بالبنتود العادي):
هيكل قطب كهربائي إضافي عند أو بالقرب من إمكانات الكاثود وخارج تيار الإلكترون بشكل كبير، لإنشاء منطقة جهد كهروستاتيكي منخفض بين شبكة الشاشة والأنود، والحد من الزاوية المضمنة للحزمة ومنع إلكترونات الأنود الثانوية خارج منطقة الحزمة من الوصول الشاشة  (يحتوي البنتود على شبكة مانعة في تيار الإلكترون).
رباعي مساري حزمي تاريخ
يُعرف التصميم اليوم باسم رباعي الحزمة ولكن تاريخيًا كان يُعرف أيضًا باسم رباعي كنكليس، نظرًا لأنه يحتوي على نفس عدد الشبكات مثل رباعى الحزمة التقليدي ولكن بدون عقدة المقاومة السلبية في منحنيات خاصية الأنود الحالية مقابل منحنيات جهد الأنود لرباعي حقيقي . يجادل بعض المؤلفين، ولا سيما خارج المملكة المتحدة، بأن ألواح الحزمة تشكل قطبًا خامسًا.
رباعي مساري حزمي تاريخ
تم تقديم الأنبوب الجديد في معرض الجمعيات الفيزيائية والبصرية في يناير 1935 باسم ماركوني N40. تم إنتاج حوالي ألف من رباعيات الحزمة للإخراج N40، لكن شركةصمامات ماركوني اوسرام (MOV)، تحت الملكية المشتركة لـ إي إم آي وجينيرال إلكتريك- جي إيه سي، اعتبرت أن التصميم صعب للغاية بسبب الحاجة إلى محاذاة جيدة لأسلاك الشبكة. نظرًا لأن (MOV) لديها اتفاقية مشاركة في التصميم مع شركة راديو أمريكا الأمريكية، فقد تم تمرير التصميم إلى تلك الشركة. امتلكت شركة راديو أمريكا الموارد اللازمة لإنتاج تصميم عملي، مما أدى إلى 6L6 . لم يمض وقت طويل بعد، وصمام رباعي شعاع ظهرت في مجموعة متنوعة من العروض، بما في ذلك 6V6 في ديسمبر كانون الأول عام 1936، وMOV KT66 في عام 1937 و KT88 في عام 1956، صممت خصيصا لالصوت وتحظى بتقدير كبير من قبل جامعي اليوم.
رباعي مساري حزمي تاريخ
بعد انتهاء صلاحية براءة اختراع فيليبس على شبكة القامع، تمت الإشارة إلى العديد من رباعي الحزمة باسم «بنتودات طاقة الحزمة». بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك بعض الأمثلة على رباعيات الحزمة المصممة للعمل بدلاً من بنتودs. تم إنتاج EL34 في ‏ كل مكان، على الرغم من تصنيعه بواسطة فيليبس / مولارد ومصنعين أوروبيين آخرين باعتباره بنتود حقيقي، من قبل الشركات المصنعة الأخرى (مثل سيلفانيا و جينيرال إليكتريك وصمامات ماركوني اوسرام) باعتباره رباعي الحزمة بدلاً من ذلك. 6CA7 كما تم تصنيعه بواسطة شركة سيلفانيا وجينيرال إليكتريك عبارة عن بديل رباعي الحزمة لـ EL34، و KT77 هو تصميم مشابه لـ 6CA7 من شركة صمامات ماركوني اوسرام.
تتألف عائلة رباعي الحزمة المستخدمة على نطاق واسع في الولايات المتحدة من 25L6 و 35L6 و 50L6 وإصداراتها المصغرة 50B5 و 50 C5. لا ينبغي الخلط بين هذه العائلة و 6 L6 على الرغم من التسميات المماثلة. تم استخدامها في الملايين من جميع أجهزة استقبال الراديو الأمريكية فايف إيه إم. استخدم معظم هؤلاء دارة إمداد طاقة بدون محول. في أجهزة الاستقبال الراديوية الأمريكية المزودة بمصادر طاقة المحولات، والتي تم بناؤها من حوالي 1940-1950، كانت تستخدم بشكل شائع جدًا 6V6، 6V6G، 6V6GT و 6 AQ5.
في المعدات العسكرية، كان الطرازان 807 و 1625، مع تبديد الأنود المقنن 25 واط ويعمل من مصدر يصل إلى 750 فولت، منتشرًا على نطاق واسع كمكبر للصوت النهائي في أجهزة إرسال الترددات الراديوية التي تصل إلى 50 واط من طاقة الإخراج وفي الدفع -سحب تطبيقات الصوت. كانت هذه الأنابيب شبيهة جدًا بـ 6L6 ولكن كان لها معدل تبديد أعلى إلى حد ما للأنود وكان الأنود متصلاً بالغطاء العلوي بدلاً من دبوس في القاعدة. دخلت أعداد كبيرة إلى السوق بعد الحرب العالمية الثانية واستخدمها هواة الراديو على نطاق واسع في الولايات المتحدة وأوروبا خلال الخمسينيات والستينيات.
في الخمسينيات من القرن الماضي، تم تطوير دائرة مكبر الصوت فائقة الخطية من أجل رباعي الحزمة.  تقوم دائرة مكبر الصوت هذه بربط شبكات الشاشة بالضغط على محول الإخراج، وتوفر تشويهًا أقل في التشكيل البيني .
رباعي مساري حزمي عملية
يزيل رباعي الحزمة منطقة ديناترون أو شبك رباعي لأنبوب شبكة الشاشة من خلال تطوير منطقة شحنة فضاء منخفضة الجهد بين شبكة الشاشة والأنود الذي يعيد إلكترونات الانبعاث الثانوي للأنود إلى القطب الموجب. تكون خاصية الأنود المميزة لرباعي الحزمة أقل تقريبًا عند الفولتية المنخفضة للأنود من تلك الموجودة في بنتود الطاقة، مما ينتج عنه خرج طاقة أكبر وتشويه متناسق ثالث مع نفس جهد إمداد الأنود.
في رباعي الحزمة، يتم محاذاة فتحات شبكة التحكم وشبكة الشاشة. تتم محاذاة أسلاك شبكة الشاشة مع تلك الخاصة بشبكة التحكم بحيث تقع شبكة الشاشة في ظل شبكة التحكم. هذا يقلل من تيار شبكة الشاشة، مما يساهم في زيادة كفاءة تحويل الطاقة للأنبوب. تعمل محاذاة فتحات الشبكة على تركيز الإلكترونات في حزم كثيفة في الفراغ بين شبكة الشاشة والأنود، مما يسمح بوضع القطب الموجب بالقرب من شبكة الشاشة أكثر مما يمكن أن يكون ممكنًا بدون كثافة الحزمة. تم تطوير شحنة الفضاء السالبة الشديدة لهذه الحزم عندما تكون إمكانات الأنود أقل من تلك الموجودة في شبكة الشاشة تمنع الإلكترونات الثانوية من الأنود من الوصول إلى شبكة الشاشة.