payamvha/North_RAG huggingface dataset:
به دلیل محیط ریزگرانشی نیاز به تغییرات قابل توجهی دارند. تولید فولاد سخت شده در فضا عوامل جدیدی را معرفی خواهد کرد. کربن فقط به نسبت کوچکی در مواد سطح ماه ظاهر می‌شود و باید از جاهای دیگر کربن مورد نیاز تأمین شود. مواد زائد حمل شده توسط انسان از زمین یکی از منابع احتمالی برای تأمین کربن است. برای خاموش کردن و پایین آوردن دمای فولاد آب به اندازه کافی در دسترس نیست لذا به همزنی قوی احتیاج دارد. در گرانش کم ریخته‌گری فولاد یک فرایند دشوار است که به فرآیندهای حرارتی و تزریق ویژه یا شکل‌دهی چرخشی نیاز دارد.
حرارتی و تزریق ویژه یا شکل‌دهی چرخشی نیاز دارد. گرمایش را می‌توان با استفاده از نور خورشید همراه با بخاری‌های الکتریکی تأمین کرد. برای جلوگیری از ایجاد حفره‌ها در هنگام سرد شدن و جمع شدن فولاد باید فرایند ریخته‌گری را مدیریت کرد. چاپ سه بعدی در فضا. چاپ سه‌بعدی در فضا دارای مزایای بسیاری نسبت به تولید در زمین است. با فناوری‌های چاپ سه‌بعدی، دیگر نیاز به ارسال ابزار و تجهیزات از زمین به فضا نیست، فضانوردان این امکان را دارند که مستقیماً ابزار تجهیزات مورد نیاز خود را بسازند. چاپ سه‌بعدی چاپ گرهای سه‌بعدی
نیاز خود را بسازند. چاپ سه‌بعدی چاپ گرهای سه‌بعدی برای تولید در فضا که در سال ۲۰۱۴ در ایستگاه فضایی بین‌المللی راه اندازی شدند، به‌طور خاص برای کار در محیط‌هایی با گرانش صفر یا بسیار کم طراحی شده‌اند. از مزایای چاپ سه بعدی در فضا می‌توان به سفارشی‌سازی آسان، حداقل ضایعات مواد خام، قطعات بهینه‌شده، زمان تولید سریع‌تر، الکترونیک یکپارچه، تعامل انسانی محدود و گزینه‌ای برای اصلاح فرایند چاپ اشاره کرد. علاوه بر این چاپ سه بعدی در فضا می‌تواند در چاپ وعده‌های غذایی نقش ایفا کند. فناوری برنامه غذایی پیشرفته ناسا
نقش ایفا کند. فناوری برنامه غذایی پیشرفته ناسا هم‌اکنون در حال بررسی شرایط و امکان چاپ مواد غذایی به منظور بهبود کیفیت غذا، محتوای مواد مغذی و تنوع است. محصولات. گمان می‌شود محصولاتی مفید وجود دارد که می‌توان آن‌ها را در فضا تولید کرد و به منفعت اقتصادی رسید. برای تعیین بهترین کالاها برای تولید و یافتن روش‌های تولید کارآمد باید تحقیق و بررسی صورت بگیرد. محصولات زیر کاندیدای اولیه احتمالی در نظر گرفته می‌شوند: با توسعه زیرساخت‌ها و کاهش هزینه‌های مونتاژ، بخشی از ظرفیت تولید را می‌توان به سمت توسعه تأسیسات
از ظرفیت تولید را می‌توان به سمت توسعه تأسیسات گسترده در فضا، از جمله کارخانه‌های تولیدی در مقیاس بزرگ‌تر هدایت کرد. این کارخانه‌های تولیدی در فضا به استفاده از برخی مواد موجود روی ماه و دیگر سیارک‌ها احتیاج دارند، بنابراین توسعه پایگاه‌های معدنی نیز اهمیت دارد و دنبال می‌شود. سنگ محصولی ساده است و یکی از حداقلی‌ترین کاربردهای آن محافظت در برابر تشعشعات است، همچنین یکی دیگر از کاربردهای آن استخراج عناصر حاصل از فرآوری آن برای کاربردهای گوناگون است. سرامیک‌هایی که از خاک ماه یا سیارک‌ها ساخته می‌شوند را
که از خاک ماه یا سیارک‌ها ساخته می‌شوند را می‌توان برای اهداف مختلفی در زمینه ساخت و تولید به کار گرفت. این کاربردها شامل عایق‌های مختلف حرارتی و الکتریکی، مانند سپرهای حرارتی برای محموله‌هایی است که به سطح زمین ارسال می‌شوند. از فلزات برای مونتاژ انواع محصولات مفید، از جمله ظروف مهر و موم شده (مانند مخازن و لوله‌ها)، آینه برای متمرکز کردن نور خورشید و رادیاتورهای حرارتی استفاده می‌شود. به‌کارگیری فلزات در دستگاه‌های الکتریکی نیاز به عایق بندی شدن سیم‌ها ی الکتریکی دستگاه را دارد؛ بنابراین یک ماده عایق
ی الکتریکی دستگاه را دارد؛ بنابراین یک ماده عایق انعطاف‌پذیر مانند پلاستیک یا فایبرگلاس مورد نیاز است. پنل‌های خورشیدی که از محصولات قابل توجه تولید در فضا می‌تواند باشد. در فضا می‌توان آرایه‌های انرژی خورشیدی گسترده را ساخت و مونتاژ کرد. با توجه به اینکه سازه این پنل‌های خورشیدی احتیاجی به تحمل نیروهایی که روی زمین به آن وارد می‌شود ندارد، آرایه‌هایی عظیم از پنل‌های خورشیدی را می‌توان از مقادیر نسبتاً کم تری از مواد ایجاد کرد. سپس انرژی تولید شده می‌تواند برای تأمین انرژی تأسیسات تولیدی، سکونت گاه‌های
برای تأمین انرژی تأسیسات تولیدی، سکونت گاه‌های فضایی، فضاپیماها و پایگاه‌های ماه مورد استفاده قرار گیرد و حتی می‌تواند با امواج مایکروویو به جمع‌کننده‌های روی زمین ارسال شود. از دیگر امکانات تولید در فضا می‌توان به پیشرانه‌ها و برخی قطعات تعمیری برای فضاپیماها و محل سکونت در فضا و همچنین کارخانه‌های بزرگتر اشاره کرد. در نهایت، تأسیسات تولید فضا به‌طور فرضی می‌توانند تقریباً خودکفا شوند و تنها به واردات حداقلی از زمین نیاز دارند. محیط ریزگرانشی امکان‌های جدیدی را در ساخت و ساز در مقیاس عظیم، از جمله مهندسی
را در ساخت و ساز در مقیاس عظیم، از جمله مهندسی در مقیاس بزرگ، فراهم می‌کند. این پروژه‌های آینده ممکن است به‌طور بالقوه آسانسورهای فضایی، مزارع عظیم آرایه خورشیدی، فضاپیماهای با ظرفیت بسیار بالا و زیستگاه‌های چرخشی را که قادر به حفظ جمعیت ده‌ها هزار نفر در شرایط مشابه زمین هستند، جمع‌آوری کند. چالش‌ها. با این فرض که بتوان بر موانع ساخت و تولید در فضا غلبه کرد انتظار می‌رود تولید انواع محصولات در فضا مفید باشد. مهم‌ترین هزینه، غلبه بر موانع انرژی برای تقویت مواد در مدار است. هنگامی که این مانع در هزینه هر
مواد در مدار است. هنگامی که این مانع در هزینه هر کیلوگرم به‌طور قابل توجهی کاهش یابد، هزینه ورود به تولید در فضا کاهش یافته و این امر می‌تواند آن را برای کارآفرینان بسیار جذاب تر کند. پس از پرداخت هزینه‌های سنگین مونتاژ تأسیسات معدن و تولیدی، تولید باید از نظر اقتصادی سودآور باشد تا بتواند خودکفا شود و برای جامعه مفید باشد برای بهره‌وری اقتصادی از ساخت و تولید در فضا، مواد اولیه مورد نیاز باید با حداقل هزینه انرژی تأمین شود. هزینه حمل و نقل فضایی با تغییر در سرعت مورد نیاز برای حرکت از سایت‌های معدن به
در سرعت مورد نیاز برای حرکت از سایت‌های معدن به کارخانه‌های تولیدی ارتباط دارد. آوردن مواد به مدار زمین از اجسامی مانند سیارک‌های نزدیک به زمین، فوبوس، دیموس یا سطح ماه به زمان بسیار کمتری نسبت به پرتاب از خود زمین، با وجود فواصل بیشتر، نیاز دارد. این امر باعث می‌شود این مکان‌ها از نظر اقتصادی به عنوان منابع مواد اولیه جذاب باشند.
لامپ گوگردی یک سیستم روشنایی بدون الکترود بسیار کارآمد با طیف کامل است که نور آن توسط پلاسمای گوگردی که توسط تشعشعات مایکروویو برانگیخته شده‌است تولید می‌شود. آنها نوع خاصی از لامپ‌های پلاسما و یکی از مدرن‌ترین آنها هستند. این فناوری در اوایل دهه ۱۹۹۰ به وجود آمد، اما اگرچه در ابتدا بسیار امیدوارکننده به نظر می‌رسید، نورپردازی گوگردی یک شکست تجاری در اواخر دهه ۱۹۹۰ بود. از سال ۲۰۰۵، دوباره لامپ‌ها برای استفاده تجاری ساخته می‌شوند. سازوکار. لامپ گوگردی شامل یک لامپ کوارتز ذوب شده به اندازه یک توپ گلف (۳۰
یک لامپ کوارتز ذوب شده به اندازه یک توپ گلف (۳۰ میلی‌متر) می‌باشد که حاوی چند میلی‌گرم پودر گوگرد و گاز آرگون در انتهای یک دوک شیشه ای نازک است. لامپ در یک قفس توری آهنی با تشدید مایکروویو محصور شده‌است. یک مگنترون، شبیه به نمونه‌هایی که در اجاق‌های مایکروویو خانگی وجود دارد، لامپ را از طریق یک موجبر با امواج مایکروویو ۲٫۴۵ گیگاهرتز بمباران می‌کند. انرژی مایکروویو گاز را تا فشار پنج اتمسفر تحریک می‌کند که به نوبه خود گوگرد را تا درجه زیادی گرم می‌کند و پلاسمای درخشانی را تشکیل می‌دهد که ظرفیت روشن کردن یک
درخشانی را تشکیل می‌دهد که ظرفیت روشن کردن یک منطقه بزرگ را دارد. از آنجایی که لامپ به میزان قابل توجهی گرم می‌شود، ممکن است فراهم کردن خنک‌کننده هوای برای جلوگیری از ذوب شدن آن باشد ضروری باشد. لامپ معمولاً در کانون یک بازتابنده سهموی قرار می‌گیرد تا تمام نور را در یک جهت هدایت کند. تحریک گوگرد با استفاده از الکترودهای سنتی غیرممکن خواهد بود زیرا گوگرد با هر الکترود فلزی به سرعت واکنش داده و آن را از بین می‌برد. یک اختراع که انتظار دارد از الکترودهای پوشیده شده استفاده کند در چشم‌انداز آینده در زیر مورد
شده استفاده کند در چشم‌انداز آینده در زیر مورد بحث قرار گرفته‌است. عدم وجود الکترودها امکان استفاده از مواد مولد بیشتری را نسبت به لامپ‌های سنتی فراهم می‌کند. عمر طراحی لامپ تقریباً ۶۰۰۰۰ ساعت است. عمر طراحی مگنترون توسط شرکت آلمانی/انگلیسی plasma international بهبود یافته‌است، بنابراین می‌تواند برای همان مدت دوام بیاورد. زمان گرم شدن لامپ گوگرد، حتی در دمای پایین محیط به‌طور قابل توجهی کوتاهتر از سایر لامپ‌های تخلیه گاز است، به استثنای لامپ‌های فلورسنت. این لامپ در عرض ۲۰ ثانیه به ۸۰ درصد حداکثر شار نوری
لامپ در عرض ۲۰ ثانیه به ۸۰ درصد حداکثر شار نوری خود می‌رسد و لامپ می‌تواند تقریباً پنج دقیقه پس از قطع برق مجدداً راه اندازی شود. نمونه اولیه لامپ‌ها ۵٫۹ کیلووات بود، با راندمان سیستم ۸۰ لومن بر وات. اولین مدل‌های تولیدی ۹۶٫۴ لومن بر وات بودند. مدل‌های بعدی قادر بودند فن خنک‌کننده را حذف کنند و کارایی نوری را تا ۱۰۰ لومن بر وات افزایش دهند. کیفیت نور ساطع شده. پلاسما گوگرد عمدتاً شامل مولکول‌های دایمر (S 2) می‌باشد، که از طریق انتشار مولکولی نور تولید می‌کند. برخلاف انتشار اتمی، طیف انتشار در سراسر طیف
برخلاف انتشار اتمی، طیف انتشار در سراسر طیف مرئی پیوسته‌است. ۷۳ درصد از تابش ساطع شده در طیف مرئی است، مقدار کمی در محدوده فروسرخ و کمتر از ۱ درصد در محدوده ماوراء بنفش است. خروجی طیفی در ۵۱۰ نانومتر به اوج می‌رسد و به نور، رنگ سبز می‌دهد. دمای رنگ همبسته حدود ۶۰۰۰ کلوین با CRI 79 است. نور لامپ را می‌توان تا ۱۵٪ کاهش داد بدون اینکه بر کیفیت نور تأثیر بگذارد. می توان از فیلتر سرخابی استفاده کرد تا به نور حس گرمتری بدهد. چنین فیلتری بر روی لامپ‌های موزه ملی هوا و فضا در واشینگتن دی سی استفاده شده بود افزودن
و فضا در واشینگتن دی سی استفاده شده بود افزودن سایر مواد شیمیایی به لامپ ممکن است بازتاب رنگ را بهبود بخشد. لامپ‌های گوگردی با کلسیم برومید (CaBr 2) اضافه شده، طیف مشابهی به‌علاوه یک سنبله در طول موج‌های قرمز در ۶۲۵ نانومتر تولید می‌کنند. می‌توان از سایر افزودنی‌ها مانند لیتیوم یدید (LiI) و سدیم یدید (NaI) برای اصلاح طیف خروجی استفاده کرد. تاریخچه. این فناوری توسط مهندس مایکل آوری، فیزیکدان چارلز وود و همکارانشان در سال ۱۹۹۰ طراحی شد. با پشتیبانی وزارت انرژی ایالات متحده، در سال ۱۹۹۴ توسط شرکت Fusion
انرژی ایالات متحده، در سال ۱۹۹۴ توسط شرکت Fusion Lighting در راک‌ویل مریلند، که یک شاخه فرعی از بخش Fusion UV از Fusion Systems Corporation است، بیشتر توسعه یافت. منشأ آن در منابع نور تخلیه مایکروویو است که برای پخت فرابنفش در صنایع نیمه هادی و چاپ استفاده می‌شود. بخش Fusion UV بعداً به Spectris plc فروخته شد و بقیه سیستم‌های ذوب بعداً توسط Eaton Corporation خریداری شد. تنها دو مدل تولیدی، هر دو با مشخصات مشابه توسعه یافتند: Solar 1000 در سال ۱۹۹۴ و Light Drive 1000 در سال ۱۹۹۷، که نسخه اصلاح شده از مدل
Drive 1000 در سال ۱۹۹۷، که نسخه اصلاح شده از مدل قبلی بود. تولید این لامپ‌ها در سال ۱۹۹۸ به پایان رسید. شرکت Fusion Lighting در فوریه ۲۰۰۳ پس از مصرف حدود ۹۰ میلیون دلار سرمایه در سرمایه‌گذاری ریسکی، مکان Rockville, MD خود را تعطیل کرد. مجوز ثبت اختراع آنها به گروه LG داده شد. بایگانی اینترنت یک کپی از وب سایت منحل شده Fusion Lighting دارد. لامپ‌های آنها در بیش از صد مرکز در سراسر جهان نصب شده بود، اما بسیاری از آنها قبلاً حذف شده‌اند. در سال ۲۰۰۱، شرکت Ningbo Youhe New Lighting Source Co، در نینگبو چین،
Youhe New Lighting Source Co، در نینگبو چین، نسخه ای از لامپ گوگردی خود را تولید کرد. وب سایت این شرکت دیگر فعال نیست و ممکن است از کار افتاده باشد، اما اطلاعات مربوط به این لامپ‌ها از نسخه آرشیو شده آن در آرشیو اینترنت موجود است. در سال ۲۰۰۶، شرکت ال جی الکترونیکس تولید لامپ‌های گوگردی خود به نام سیستم نورپردازی پلاسما (PLS) را آغاز کرد. لامپ‌های گوگردی در دهه ۲۰۱۰ با نام Wasp 1000 توسط Hive Lighting تولید می‌شدند. می‌توان آن را با قفسه ای که لامپ شیشه ای را احاطه کرده‌است شناسایی کرد. بعداً تولید آن
ای را احاطه کرده‌است شناسایی کرد. بعداً تولید آن متوقف شد. تداخل الکترومغناطیسی. مگنترون‌های داخل این لامپ‌ها ممکن است باعث تداخل الکترومغناطیسی در طیف بی‌سیم ۲٫۴ گیگاهرتز شوند، که توسط وای-فای، تلفن‌های بی‌سیم و رادیو ماهواره ای در آمریکای شمالی استفاده می‌شود. رادیوهای ماهواره ای سیریوس و XM از ترس تداخل در پخش خود، از کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده (FCC) درخواست کردند تا شرکت Fusion Lighting را مجبور کند تا انتشارات الکترومغناطیسی لامپ‌های خود را تا ۹۹٫۹٪ کاهش دهد. در سال ۲۰۰۱، شرکت Fusion Lighting
۹۹٫۹٪ کاهش دهد. در سال ۲۰۰۱، شرکت Fusion Lighting پذیرفت که محافظ فلزی در اطراف لامپ‌های خود نصب کند تا انتشارات الکترومغناطیسی را تا ۹۵ درصد کاهش دهد. در مه ۲۰۰۳، کمیسیون فدرال ارتباطات ایالات متحده آمریکا روندی را خاتمه داد که محدودیت‌های انتشار خارج از باند را برای چراغ‌های فرکانس رادیویی که در ۲٫۴۵ گیگاهرتز کار می‌کردند تعریف می‌کرد. آنها اعتقاد داشتند که سابقه این روند منسوخ شده‌است و Fusion Lighting کار بر روی چنین لامپ‌هایی را متوقف کرده‌است. دستور به نتیجه رسید: مسائل زیست‌محیطی. برخلاف لامپ‌های
به نتیجه رسید: مسائل زیست‌محیطی. برخلاف لامپ‌های فلورسنت و تخلیه با شدت بالا، لامپ‌های گوگردی فاقد جیوه هستند. بنابراین، لامپ‌های گوگردی نه تهدیدی برای محیط زیست ایجاد می‌کنند و نه نیاز به دفع خاصی دارند. علاوه بر این، استفاده از لامپ‌های گوگردی پتانسیل این را دارد که کل انرژی مورد نیاز برای روشنایی را کاهش دهد. سیستم‌های توزیع نور. از آنجایی که مقدار نور تولید شده از یک لامپ بسیار زیاد است، معمولاً لازم است نور در مناطق دور از لامپ توزیع شود. رایج‌ترین روش مورد استفاده لوله‌های نور است. لوله‌های نور. لوله
مورد استفاده لوله‌های نور است. لوله‌های نور. لوله نور 3M یک استوانه دراز، شفاف و توخالی با سطح منشوری است که توسط شرکت 3M ساخته شده‌است که نور را به‌طور یکنواخت در طول آن توزیع می‌کند. طول لوله‌های نور می‌تواند تا باشد و در محل از واحدهای کوتاه‌تر و مدولار مونتاژ می‌شوند. لوله نور به بازتابنده سهموی لامپ گوگرد متصل می‌شود. برای لوله‌های کوتاه‌تر، یک آینه در انتهای دیگر وجود دارد. برای لامپ‌های طولانی‌تر، یک لامپ در هر انتها وجود دارد. ظاهر کلی یک لوله نور شبیه به یک لوله فلورسنت غول پیکر است. یک لامپ گوگرد
به یک لوله فلورسنت غول پیکر است. یک لامپ گوگرد با لوله نور می‌تواند جایگزین ده‌ها لامپ HID شود. در موزه ملی هوا و فضا، سه لامپ، هر کدام با لوله ای به طول ، جایگزین ۹۴ لامپ HID شدند و در عین حال میزان نور منتشر شده را به شدت افزایش داد. کاهش بسیار زیاد لامپ‌ها ممکن است تعمیر و نگهداری را ساده کرده و هزینه‌های نصب را کاهش دهد، اما ممکن است به یک سیستم پشتیبان برای مناطقی که روشنایی در آنها حیاتی است نیز نیاز داشته باشد. لوله‌های نور این امکان را به لامپ می‌دهند تا برای تعمیر و نگهداری، در محلی که به راحتی در
تا برای تعمیر و نگهداری، در محلی که به راحتی در دسترس است قرار گیرد و از مکان‌هایی که گرمای لامپ ممکن است مشکل ساز باشد، دور باشد. بازتابنده‌های ثانویه. بازتابنده ثانویه ساختاری با سطح آینه ای است که مستقیماً در مسیر پرتو نور هنگام خروج از بازتابنده اولیه سهموی لامپ قرار می‌گیرد. یک بازتابنده ثانویه می‌تواند هندسه پیچیده‌ای داشته باشد که به آن این امکان را می‌دهد که نور را شکسته و به جایی که می‌خواهد هدایت کند. همچنین می‌تواند نور را روی یک شی متمرکز کند یا آن را برای روشنایی عمومی پخش کند. در فرودگاه
یا آن را برای روشنایی عمومی پخش کند. در فرودگاه Sundsvall-Härnösand در نزدیکی Sundsvall سوئد، روشنایی باند فرودگاه توسط لامپ‌های گوگردی نصب شده بر روی برج‌هایی با ارتفاع ۳۰ متر تأمین می‌شود. لامپ‌ها به سمت بالا هدایت می‌شوند و نور خود را به بازتابنده‌های ثانویه بال‌شکل می‌تابانند که نور را به بیرون پخش کرده و به سمت پایین هدایت می‌کنند. به این ترتیب یک لامپ می‌تواند منطقه ای را به ابعاد روشن کند. در دفتر مرکزی DONG Energy، یک شرکت انرژی در دانمارک، یک لامپ گوگردی نور خود را بر روی تعداد زیادی بازتابنده و
گوگردی نور خود را بر روی تعداد زیادی بازتابنده و پخش‌کنندهٔ آینه ای هدایت می‌کند تا سالن ورودی و همچنین چندین مجسمه در خارج از ساختمان را روشن کند. در ورودی بیمارستان دانشگاه در لوند سوئد، بازتابنده‌های ثانویه روی سقف با لایه‌های انعکاسی پوشیده شده‌اند، اما به گونه‌ای شکل داده شده‌اند که از هرگونه تابش خیره‌کننده ای جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، از آنجایی که این لایه‌ها دارای ساختار سطحی میکرو منشوری هستند که پرتوها را می‌شکافد، ریسک مشکلات تابش نور خیره کننده به میزان بیشتری کاهش می‌یابد. اینکه
خیره کننده به میزان بیشتری کاهش می‌یابد. اینکه بازتابنده‌ها منبع نور را از چشم هر کسی که به‌طور اتفاقی به آنها نگاه می‌کند دور می‌کند، به از بین بردن بیشتر مشکلات تابش خیره کننده کمک می‌کند. نور غیر مستقیم. وسایل غیر مستقیم بیشتر شار نوری خود را به سمت سقف هدایت می‌کنند. یک سقف بسیار بازتابنده می‌تواند به عنوان منبع ثانویه برای نورپردازی پراکنده، با درحشندگی کم و کیفیت بصری بالا برای فضاهای داخلی باشد. مزیت اصلی نورپردازی غیرمستقیم، امکان کاهش قابل ملاحظه پتانسیل تابش نور خیره کننده و حذف کامل مشاهده
پتانسیل تابش نور خیره کننده و حذف کامل مشاهده مستقیم منبع است. در ساختمان دفتر مرکزی منطقه شهری ساکرامنتو (SMUD)، دو لامپ گوگردی در بالای کیوسک‌های ایستاده نصب شده بود. سقف ۴٫۲ متری (۱۳ فوت و ۹ اینچ) با بازتاب بالا (۹۰٪)، توسط سقف کاذب سفید عایق صوتی مقاوم‌سازی شد. لامپ‌ها نور خود را به سمت بالا هدایت می‌کنند و نور غیر مستقیم از سقف منعکس می‌شود. می‌توان با انتخاب عناصر بازتابنده مختلف الگوهای پرتوهای باریک، متوسط یا عریض را ایجاد کرد. نورپردازی مستقیم. لوله‌های نور در کاربردهایی مانند نورپردازی استادیوم،
نور در کاربردهایی مانند نورپردازی استادیوم، که در آن می‌توان یک وسیله ساده را به اندازه‌ای بالا نصب کرد که نور بتواند در یک منطقه بزرگ پخش شود، ضروری نیست. تأسیسات در پایگاه نیروی هوایی هیل شامل لامپ‌هایی با لوله‌های نور و همچنین وسایل نور پایین است که در بالای آشیانه هواپیما نصب شده‌اند. فیبرهای نوری. فیبرهای نوری به عنوان یک سیستم توزیع برای لامپ‌های گوگردی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما هیچ سیستم عملی تاکنون تجاری سازی نشده‌است. استفاده‌های دیگر. از لامپ‌های گوگردی می‌توان به عنوان منبع نور در ابزارهای
گوگردی می‌توان به عنوان منبع نور در ابزارهای علمی استفاده کرد. چشم‌انداز آینده. ساخت یک منبع مایکروویو مقرون به صرفه، کارآمد و با عمر طولانی یک مانع فنی برای کاهش هزینه و موفقیت تجاری است. نمونه‌های اولیه لامپ‌ها فقط با توان بالا (۱۰۰۰+ وات) موجود بودند، که مانع پذیرش آنها در کاربردهایی شد که نیازهای نور خروجی زیاد نبود. لامپ گوگردی در مورد عمر مگنترون و موتوری که لامپ را می‌چرخاند و صدای فن خنک‌کننده مشکل دارد. از آنجایی که بیشتر لامپ‌های گوگردی دارای قطعات متحرک هستند، اعتبار همچنان یک مسئله حیاتی است، و
متحرک هستند، اعتبار همچنان یک مسئله حیاتی است، و نگهداری سیستم ممکن است مانع پذیرش بازار شود، با این حال لامپ‌های با طراحی جدیدتر که دیگر نیازی به خنک‌کننده فعال ندارند، به صورت تجاری موجود هستند. محققان در رفع نیاز به چرخش لامپ با استفاده از مایکروویوهای قطبی دایره‌ای برای چرخاندن ترشحات پلاسما به جای آن موفقیت‌هایی کسب کرده‌اند. آزمایش‌های دیگر از یدید سدیم، اسکاندیم یدید، ایندیم monobromide (InBr), یا تلوریوم به عنوان وسیله تولید نور استفاده کرده‌اند. تأسیسات برجسته. بسیاری از راه اندازی‌های لامپ‌ها فقط
برجسته. بسیاری از راه اندازی‌های لامپ‌ها فقط برای اهداف آزمایشی بوده‌اند، اما مکان‌هایی باقی مانده‌اند که لامپ‌ها به عنوان منبع روشنایی اصلی استفاده می‌شوند. شاید قابل مشاهده‌ترین آنها دهلیزهای شیشه ای در موزه ملی هوا و فضا باشد.
سیلیسیم تک‌بلورین یا سیلیکون تک‌بلورین که اغلب سیلیسیم تک‌بلوری نامیده می‌شود، به‌طور خلاصه تک-اس‌آی یا، ماده پایه برای اجزای گسسته مبتنی بر سیلیسیم و مدارهای مجتمع است که تقریباً در تمام تجهیزات الکترونیکی نوین استفاده می‌شود. تک-اس‌آی همچنین به عنوان یک ماده فتوولتائیک و جذب کننده نور در ساخت سلول‌های خورشیدی عمل می‌کند. از سیلیسیم تشکیل شده است که در آن شبکه براوه کل جامد پیوسته، تا لبه‌های آن شکسته نشده و عاری از هر گونه مرز دانه‌ای است. تک-اس‌آی را می‌توان به عنوان یک نیم‌رسانای ذاتی که فقط از سیلیسیم
به عنوان یک نیم‌رسانای ذاتی که فقط از سیلیسیم بسیار خالص تشکیل شده است تهیه کرد، یا می‌توان آن را با افزودن عناصر دیگری مانند بور یا فسفر برای ساخت سیلیسیم نوع p یا نوع n ذوب کرد. سیلیسیم تک‌بلورین به دلیل خواص نیم‌رسانا آن، شاید مهم‌ترین ماده تکنولوژیکی چند دهه اخیر باشد زیرا در دسترس بودن آن با هزینه مقرون به صرفه برای توسعه افزاره‌های الکترونیکی ضروری بوده است. که انقلاب امروزی الکترونیک و فناوری اطلاعات مبتنی بر آن است. سیلیسیم تک‌بلورین با سایر دگرشکلی‌ها مانند سیلیسیم آمورف نابلوری - که در سلول‌های
مانند سیلیسیم آمورف نابلوری - که در سلول‌های خورشیدی لایه نازک استفاده می‌شود و سیلیکون چندبلورین که از بلورهای کوچکی به نام بلورک تشکیل شده است، متفاوت است. تولید. سیلیسیم تک بلور معمولاً با یکی از چندین روش ایجاد می‌شود که شامل ذوب سیلیسیم با درجه خلوص بالا و نیم‌رسانا (فقط چند قسمت در میلیون ناخالصی) و استفاده از یک بذر بلور برای شروع تشکیل یک بلور منفرد پیوسته است. این فرایند معمولاً در یک اتمسفر بی اثر مانند آرگون و در یک بوته بی اثر مانند کوارتز انجام می‌شود تا از ناخالصی‌هایی که بر یکنواختی کریستال
می‌شود تا از ناخالصی‌هایی که بر یکنواختی کریستال تأثیر می‌گذارد جلوگیری شود. متداول‌ترین روش تولید، روش فرایند چکرالسکی که یک بذر بلور که دقیقاً روی میله نصب شده است را در سیلیسیم مذاب فرومی‌کند. سپس میله به آرامی به سمت بالا کشیده می‌شود و به‌طور همزمان می‌چرخد و به مواد کشیده شده اجازه می‌دهد تا به شکل یک شمش استوانه ای تک‌بلورین به طول ۲ متر و وزن چند صد کیلوگرم جامد شوند. میدان‌های مغناطیسی نیز ممکن است برای کنترل و سرکوب جریان آشفته اعمال شوند و یکنواختی بلورش را بیشتر بهبود بخشند. روش‌های دیگر
یکنواختی بلورش را بیشتر بهبود بخشند. روش‌های دیگر عبارتند از ذوب ناحیه‌ای، که یک میله سیلیسیم چندبلورین را از طریق یک سیم‌پیچ گرمایش فرکانس رادیویی عبور می‌دهد که یک ناحیه مذاب موضعی ایجاد می‌کند، که از آن یک شمش کریستال بذر رشد می‌کند، و فرایند بریجمن-استوکبرگ، که بوته را از یک گرادیان دما حرکت می‌دهد تا از انتهای آن خنک شود. ظرف حاوی دانه شمش جامد هستند و سپس به نازک ورقه ویفر طی فرآیندی به نام ویفرسازی. پس از پردازش پس از ویفرسازی، ویفرها آماده استفاده در ساخت هستند. در مقایسه با ریخته‌گری شمش‌های
در ساخت هستند. در مقایسه با ریخته‌گری شمش‌های چندبلورین، تولید سیلیسیم مونو کریستال بسیار کند و گران است. با این حال، تقاضا برای سیلیسیم تک‌بلورین به دلیل خواص الکترونیکی برتر همچنان در حال افزایش است - فقدان مرزهای دانه اجازه می‌دهد تا جریان حامل بار بهتری داشته باشد و تولید و بازترکیب حامل باعث بهبود عملکرد مدارهای مجتمع و فتوولتائیک می‌شود. در الکترونیک. کاربرد اصلی سیلیسیم تک‌بلورین در تولید قطعات الکترونیکی و مدارهای مجتمع است. شمش‌های ساخته شده به روش چکرالسکی به صفحه‌هایی به ضخامت حدود ۰٫۷۵ میلی‌متر
چکرالسکی به صفحه‌هایی به ضخامت حدود ۰٫۷۵ میلی‌متر برش داده می‌شوند و صیقل داده می‌شود تا یک بستر منظم و مسطح به دست آید، که افزاره‌های میکروالکترونیک از طریق فرایندهای مختلف ریزساخت ساخته می‌شوند، مانند آلایش یا کاشت یون، زدایش، لایه‌نشانی مواد مختلف، و الگوبرداری طرح‌نگار نوری. یک کریستال پیوسته برای الکترونیک بسیار مهم است، زیرا مرزهای دانه، ناخالصی‌ها و ناکاملی بلوری می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی بر خواص الکترونیکی محلی مواد تأثیر بگذارند، که به نوبه خود بر عملکرد، عملکرد و قابلیت اطمینان افزاره‌های
خود بر عملکرد، عملکرد و قابلیت اطمینان افزاره‌های نیم‌رسانا با تداخل در عملکرد صحیح آنها تأثیر می‌گذارد. برای مثال، ساختن افزاره‌های یکپارچه‌سازی در مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) که در آن میلیاردها مدار مبتنی بر ترانزیستور، که همگی باید به‌طور قابل اعتمادی عمل کنند، در یک تراشه واحد ترکیب شوند، عملاً ناممکن خواهد بود. یک ریزپردازنده را تشکیل می‌دهند. به این ترتیب، صنعت الکترونیک سرمایه‌گذاری هنگفتی در تأسیسات تولید تک بلورهای بزرگ سیلیکون کرده است. در سلول‌های خورشیدی. سیلیسیم تک‌بلورین نیز برای افزاره‌های
خورشیدی. سیلیسیم تک‌بلورین نیز برای افزاره‌های فتوولتائیک با کارایی بالا (PV) استفاده می‌شود. از آنجایی که در مقایسه با کاربردهای میکروالکترونیک، تقاضاهای سخت گیرانه تری در مورد عیوب ساختاری وجود دارد، سیلیکون درجه خورشیدی با کیفیت پایین‌تر (Sog-Si) اغلب برای سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود. با وجود این، صنعت فتوولتائیک سیلیسیمی تک‌بلورین از توسعه روش‌های تولید سریع‌تر تک-اس‌آی برای صنعت الکترونیک سود زیادی برده است. سهم بازار. سیلیسیم تک‌بلورین به عنوان دومین شکل متداول فناوری PV، تنها پس از خواهر خود،
دومین شکل متداول فناوری PV، تنها پس از خواهر خود، سیلیسیم پلی کریستال، رتبه‌بندی می‌شود. با توجه به نرخ تولید به‌طور قابل توجهی بالاتر و به‌طور پیوسته کاهش هزینه‌های پلی سیلیسیم، سهم بازار تک-اس‌آی کاهش یافته است: در سال ۲۰۱۳، سلول‌های خورشیدی تک‌بلورین ۳۶٪ سهم بازار را داشتند که ظرفیت تولید فتوولتائیک به ۱۲٫۶ گیگاوات تبدیل شد. اما سهم بازار تا سال ۲۰۱۶ به زیر ۲۵ درصد کاهش یافته بود. با وجود کاهش سهم بازار، ظرفیت PV معادل ۲۰٫۲ تک-اس‌آی، GW تولید شده در سال ۲۰۱۶ بود. نشان دهنده افزایش قابل توجهی در تولید
۲۰۱۶ بود. نشان دهنده افزایش قابل توجهی در تولید کلی فناوری‌های فتوولتائیک است. بازدهی. در آزمایشگاه راندمان سلول تک‌پیوندی ثبت شده است، سیلیسیم تک‌بلورین بالاترین راندمان تبدیل تأیید شده را در بین تمام فناوری‌های PV تجاری، بالاتر از چند-اس‌آی (22.3%) و فناوری‌های لایه نازک ثابت مانند سلول‌های سی‌آی‌جی‌اس (۲۱٫۷٪) دارد. سلول‌های CdTe (21.0%)، و سلول‌های سیلیسیم آمورف (۱۰٫۲٪). راندمان ماژول خورشیدی برای تک-اس‌آی که همیشه کمتر از سلول‌های مربوط به آنها است در نهایت از مرز ۲۰٪ در سال ۲۰۱۲ عبور کرد و در سال ۲۰۱۶
از مرز ۲۰٪ در سال ۲۰۱۲ عبور کرد و در سال ۲۰۱۶ به ۲۴٫۴٪ رسید. راندمان بالا تا حد زیادی به عدم وجود مکان‌های بازترکیب در تک‌بلور و جذب بهتر فوتون‌ها به دلیل رنگ سیاه آن نسبت به رنگ آبی مشخصه پلی سیلیسیم نسبت داده می‌شود. از آنجایی که سلول‌های سیلیسیم تک‌بلورین نسبت به نمونه‌های پلی‌کریستالی خود گران‌تر هستند، برای کاربردهایی که ملاحظات اصلی محدودیت‌های وزن یا مساحت در دسترس است، مانند فضاپیماها یا ماهواره‌هایی که با انرژی خورشیدی کار می‌کنند، مفید هستند، جایی که می‌توان کارایی را از طریق ترکیب با آنها بهبود
که می‌توان کارایی را از طریق ترکیب با آنها بهبود بخشید. فناوری‌های دیگر، مانند سلول‌های خورشیدی چندلایه. ساخت. علاوه بر نرخ پایین تولید، نگرانی‌هایی در مورد مواد هدر رفته در فرایند تولید نیز وجود دارد. ایجاد پنل‌های خورشیدی کارآمد در فضا مستلزم برش ویفرهای دایره‌ای (محصول شمش‌های استوانه‌ای شکل‌گرفته از فرایند چکرالسکی) به سلول‌های هشت ضلعی است که می‌توانند نزدیک به هم بسته شوند. مواد باقیمانده برای ایجاد سلول‌های PV استفاده نمی‌شود و با بازگشت به تولید شمش برای ذوب، دور ریخته می‌شود یا بازیافت می‌شود.