İletken olmayan billurdan yontulmuş bir levhaya belli bir doğrultuda uygulanan bir baskı (çekme ya da sıkıştırma) sonunda, billur levhanın iki yüzünde ters
| PİEZOELEKTRİK İletken olmayan billurdan yontulmuş bir levhaya belli bir doğrultuda uygulanan bir baskı (çekme ya da sıkıştırma) sonunda, billur levhanın iki yüzünde ters işaretli yüklerin (+q ve -q) ortaya çıkmasıyla nitelendirilen olaydır. Pierre ve Jacques Curie kardeşler 1880'de Fransa'da kristalleri çeşitli yönlerden sıkıştırarak voltaj ürettiklerini keşfettiler. Ve buna piezoelektrik etki adını verdiler. Daha sonra bu olayın tersinir olduğu kanıtlandı. Tersinir bir olay olan piezoelektrik etki kuvars ve bazı seramiklerle (seignette tuzu ya da baryum titanat) özel biçimde duyarlıdır.İki yüz üstünde elektrik yüklerinin bulunmasından dolayı bu yüzler üstüne yerleştirilen iki elektrod arasında bir U potansiyel farkı ölçülebilir.Ortaya çıkan elektrik yüklerinin yüzeysel yoğunluğu, uygulanan basınçla doğru orantılıdır. Oran katsayısına piezoelektrik modül adı verilir. Bu olayın tersinir bir niteliği vardır. Söz konusu iki yüzün her biri üstüne +q ve -q yükleri uygulanırsa ya da bu yüzler arasına bir U potansiyel farkı uygulanırsa, levhanın belirli bir doğrultuda genleştiği ya da kasıldığı gözlenir. Uygulanan baskı U ile orantılıdır. Sonuç olarak piezoelektrik etki ve bunun tersi, bir F mekanik kuvvetin bir elektriksel potansiyel farkına doğrudan dönüşüm elde edilmesini sağlar. Piezoelektrik Rezonans: Bir kuvars levhası bir fo mekanik titreşim frekansı olan esnek bir katıdır (genleşme ve sıkışma). Bu frekansın değeri : fo=V/2e 'dir.Burada V, titreşimin kuvarsta ilerleme hızı(3500 m/sn) ve e, titreşim dalgasının yarı uzunluğuna eşit olan levha kalınlığıdır (1 mm 'lik kalınlık için: fo =3500/2x0,001=1750000 hertz). Bir kuvars levhası fo frekansında titreşim yaptığında, bu levha üstüne uygun biçimde yerleştirilmiş iki elektrot arasında aynı fo frekansında değişen bir gerilim elde edilir. Dolayısıyla kuvars levhası salınan bir elektrik devresine benzetilebilir. Piezoelektriğin Uygulama Alanları: Piezoelektrik kristaller ve seramikler, mekanik titreşimlerin elektrik dalgasına,elektrik dalgalarının mekanik titreşimlerine çevrilmek istenen elektromanyetik çeviricilerde kullanılır. ( Son yılların önemli buluşlarından tarama problu mikroskoplardan biri olan TTM ’nin de diğerlerinde olduğu gibi en önemli parçalarından birini, probun üç boyutta devinmesini, piezoelektrik seramikler oluşturuyor.) Radyo vericilerinin frekans kontrolleri, telefon iletişimi uygulamalarındaki dalga filtrelerinde kullanılırlar. Ayrıca kristal mikrofonlar, gemilerde derinlik ve hedef bulmaya yarayan sonar cihazlarda, piezo kristallerinden yaralanılır. Sonar cihazında piezoelektrik olayıyla su içine ses yayımı yapılır. Sesi çıkaran elektrik enerjisi titresen kristallerdir. Ses yansıyınca bu defa kristaller suyun ses yüzünden sıkışmasıyla titreşir. Titresen kristaller elektrik dalgaları üreterek ses ve ekranda görüntü olarak hedef tespiti yapılır. Ters piezoelektrik yardımıyla bir seramik malzemede önemli ölçüde sekil değişimi oluşturulabilir.İşte bu özellikler, hırsız alarm için ultrasonik ses üreteçleri ve ultrasonik cihazlar, otomatik kapı açıcıları ve uzaktan kumanda araçları gibi çok sayıda özel amaçlı kullanım için olanak sağlıyor. Paul A.M. Diracİngiliz teorik fizikçisi Paul Adrien Maurice Dirac, 1902'de Bristol'da doğdu. 20 Ekim 1984' de Amerika Florida da yasama veda etti. Matematiğe olan yeteneğini çok erken yasta belli eden Dirac, önce Bristol Üniversitesinde Elektrik mühendisliği eğitimi gördü. Bu dönemde öğrendiği yaklaşıklık yöntemlerinden büyük ölçüde yararlanmıştır. Fazlasıyla karmaşık olan gerçek doğaya ilişkin olgular, kesin matematik kurallarıyla tam açıklanmış olamazlardı ve bir fizikçi fikirlerini ancak gerçekliğin yaklaşık bilgileriyle geliştirebilirdi. Dirac, teorik fizik çalışmak üzere Cambridge-de St.John's College'a girdi. Dirac'ın fiziğe ilk temel katkısı, 1926'da yazdığı bir makalede, kuantum mekaniğinin soyut bir matematik formülasyonunu vermesiyle olmuştur. Dirac'ın, kuantum mekaniği matrisi ve dalga mekaniğinden daha kapsayıcı ve mantıksal olarak daha basitti. 1933'de Dirac Nobel Fizik ödülünü Schrodinger ile paylaştı. Dirac kuantum fiziğine, özel relativite teorisini kuantum mekaniğine uyuşturmasıyla katkıda bulunmuştur. Işık hızına yakın hızlarda hareket eden bir elektronun ancak birbirine bağlı 4 dalga fonksiyonuyla tanımlanabileceğini gösterdi. Dirac'ın tek bir matris denklemine eşdeğer relativistik dalga denklemleri , kuantum teorisinde çığır açmıştır. Dirac denkleminin doğal öngörülerinden birisi, elektronların spin açısal momentumları taşıdıklarını göstermesidir. Ayrıca denklem doğada anti parçacıkların varlığını öngörür. Dirac denklemi bağlı elektronların eksi enerji düzeylerinin kaçınılmaz varlığını gerektirir.İlk bakışta bu fiziksel gerçekliğe uymayacağı açıktır. Dirac sonraki makalelerinin birinde tümü dolu eksi enerji düzeylerinden bir elektronun çıkarması halinde, geriye kalan deliğin ortamda kısa ömürlü artı elektrik yüklü bir parçacık gibi davranacağını buldu. Dirac’ in bu öngörüsü, 1932 de Carl Anderson'un çektiği sis odası resimlerinde; kütlesi elektronunkine eşit, elektrik yükü ters işaretli "pozitron" adi verilen elemanter parçacığın kozmik ışınlarda varlığının kanıtlanmasıyla tam bir başarıya ulaştı. Daha sonra Dirac, kuantumlu elektrodinamik alan teorisinin inşasında ilk adımları attı. Öte yandan özdeş elektron sistemlerinin sağladığı Fermi Dirac istatistiğini kurdu. Dirac hiçbir çalışmasında matematik simgelerle tanımladığı olguların görüntüsel modelin ya da felsefi yorumunu vermeye yanaşmamıştır. SES DALGASININ FİZİĞİ a. Ultrason (Ultrasound) Nedir? İnsan kulağı 20 Hz ile 20 kHz arasındaki sesleri duyabilir. İnsan kulağının işitebileceği ses frekansının üzerindeki akustik dalgalara ultrasonik dalgalar denir. Bir çok kaynakta ultrasonik dalgalar, 20 kHz – 100 kHz arasında sınırlanmış olmasına rağmen, tıp elektroniğinde üst sınır 30 MHz’e kadar uzanır. Ancak teşhis amacıyla kullanılan ultrason dalgaları 2 ile 10 MHz arasındadır. Megahertz mertebesindeki sinyaller radyo frekans dalgaları olarak adlandırılmasına rağmen, radyo frekans dalgaları ile ultrason dalgaları arasında (aynı frekans bandında olmalarına rağmen) yapı itibariyle bazı temel farklar vardır. Bunlardan en önemlisi, radyo frekans dalgalarının elektromanyetik dalgalar olması, ultrason dalgalarının ise akustik yapıda olmasıdır. Örneğin 2.5 MHz’lik bir sinyal uygun bir antene bağlanırsa elektromanyetik bir ışınım meydana gelirken aynı sinyal bir ultrason transducer’ine uygulanırsa ultrason dalgaları oluşur. Ultrasonun temelini darbe-yansıma (pulse-echo) prensibi oluşturur. Yani bir ultrason darbesi gönderilir ve hedeften yansıyarak gelen eko geri alınır. Geri alınan ekodan, gözle görülmeyen hedefle ilgili istenen bilgiler çıkarılabilir. Bu sistemi kullanan canlılar içerisinde en çok bilinenleri yarasalar ve yunus balıklarıdır. Bunlar örnek alınarak geliştirilen ve daha çok askeri amaçlı olarak kullanılan cihazlar sonar ve radarlardır. Sonar ve radarlarda amaç; gözle görülmeyen nesneleri belirlemek, sınıflandırmak ve izlemektir.Aşağıdaki şekilde denizlerde bu amaçla kullanılan bir sonar cihazı ve onun yaydığı dalgalar görülmektedir:  Şekil-1 Sonarb. Hız, Dalga Boyu, Periyot, Frekans Ses dalgalarının tekrarlanan seri basınç dalgalarından meydana geldiği ve yayıldığı ortamlardaki molekülleri titreştirerek ilerlediği bilinmektedir. Ses dalgalarını frekanslarına göre infrases, işitilebilir ses ve ultrases (Ultrason) olmak üzere üç gruba ayırmak mümkündür. 20 Hz. ’den düşük sesleri infrases, 20 Hz – 20 kHz arasındaki sesleri işitilebilir ses, 20 kHz – 30 MHz arasındaki sesleri ultrason olarak sınıflandırabiliriz. Aşağıdaki şekilde bir ses dalgasının genliği, periyodu ve dalga boyu gösterilmiştir:  Şekil -2 Ses Dalgasının Genliği, Dalga Boyu, PeriyotBütün ses ve elektromanyetik dalgalar v = λƒ eşitliğine uygun olarak yayılırlar. Burada; v : Dalganın ortamdaki yayılım hızı (m/s) ƒ : Frekans (Hz) λ : Dalga boyu (m) dir. Aynı denklem; dalganın periyodu, T (s) cinsinden v = λ / T olarak da yazılabilir. Ses dalgalarının yayılma hızını; ortamın cinsi, yoğunluğu, ısısı ve diğer bazı faktörler belirler. Ortam ne kadar yoğun ise yayılma hızı o kadar artar. Tablo-1’de sesin bazı maddeler içindeki yayılma hızları verilmiştir. Değişik ortamlarda sesin yayılma hızı, ortamın iki önemli parametresine bağlıdır. Bunlardan birincisi ortamı oluşturan malzemenin sertliği [(B), (Bulk modülus), (Stiffness)], ikincisi ise ortamın kütle yoğunluğudur, (g). Burada B; sıkıştırılabilirliğin (k, compressibility) tersidir, çünkü çok sert maddeler çok az sıkıştırılabilirler. Madde Yoğunluğu (gr / cm3) Ses Hızı (m / s) Hava 0.001 331 Yağ 0.93 1450 Su 1.0 1540 Kemik 1.85 4080 Alüminyum 6400 Tablo -1: Sesin Çeşitli Maddeler İçindeki Yayılma Hızı Bu değişkenler cinsinden sesin hızı: V=B/g veya V=1/gk olarak gösterilebilir. Sesin sudaki yayılma hızı ortalama olarak 1540 m / s kabul edilebilir.  Şekil –ek Elektromanyetik Spektrum,Sonar ve Radar Band Genişlikleri c. Yansıma, Kırılma, Saçılma ve Zayıflama Optikteki ışığın yansıması ve kırılması ile ilgili kurallar akustik için de geçerlidir. Şekil-3’de gelen dalganın farklı bir fiziksel ortama girdiğinde bir kısmının yansıması ve kırılması gösterilmiştir. Farklı yoğunluklardaki ortam yüzeylerinden yansıyarak geri gelen ses dalgalarının algılanması sonar tekniğinin temelini oluşturur.  Şekil -3 İki Farklı Ortam Yüzeyinde Yansıma ve KırılmaYansımada : 1 = r dir. 1 : Gelme açısı, r : Yansıma açısıdır. Yoğunluğu farklı bir ortam ile karşılaşan ultrason dalgalarının kırılarak ikinci bir ortama geçmeleri optikteki Snell Yasasına uygun olarak gerçekleşir.  (1)Burada: 1 : Gelme açısı 2 : Kırılma açısı v1 : Ultrasonun birinci ortamdaki yayılma hızı v2 : Ultrasonun ikinci ortamdaki yayılma hızıdır. Şekil-3’den görüleceği gibi v1 < v2 ise 1 < 2 dir. Diğer bir deyimle, ultrason dalgası az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçiyor demektir. Aynı şekilde v1 > v2 ise 1 > 2 dir. Ultrason dalgası çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçmektedir. Eğer ultrason demeti belirli bir açıda ikinci yüzeye gelirse tam yansıma olur, hiçbir dalga ikinci ortama geçemez. Bu açıya kritik açı denir. Snell yasasından vücut için v1 = 1540 m / s, 2 = 90 alınarak kemik için (v2 = 4080 m / s) kritik açı hesaplanırsa 1 = 22 bulunur. Kritik açı yalnız v1 < v2 için mevcuttur. Ultrason dalgalarının yansıması ve kırılması düzgün ve büyük yüzeylerde söz konusudur. Ancak ortamların içinde homojen olmayan ve farklı yoğunlukta kitleler mevcuttur. Ultrason demeti bu tür kitlelere çarptığında saçılmaya uğrar ve yön değiştirir (Şekil-4). Yayılan dalganın dalga boyuna göre homojen olmayan yapının boyutları dikkate alındığında dört tip saçılmadan söz edilebilir. Bunlardan birincisi; inhomojenite, dalga boyuna oranla çok küçükse meydana gelir ve buna Rayleigh Saçılması denir. Örneğin 3 MHz’de çalışan bir sonar transducer ’inin (sesin sudaki yayılma hızı 1540 m/s) ürettiği ultrasonun dalgaboyu 0,5 mm ’dir. Sudaki mikroorganizmaların ve yabancı parçacıkların boyutlarının çok daha küçük olduğu düşünülürse ultrasonun suda Rayleigh saçılmasına uğradığı söylenebilir. Bu olay; beyaz güneş ışığının atmosfere girdiğinde toz parçacıklarına çarparak saçılması, daha çok da yüksek frekansa sahip mavi ışığın saçılmaya uğraması sonucu gökyüzünün mavi görünmesi olayına benzer.  Şekil-4 Ultrason Dalgalarının Yansıması, Kırılması ve SaçılmasıA. Geliş Açısı Kritik Açıdan Büyükse Gelen Işın Demeti Yansıtılır. B. Gelen Ultrason Işınının Bir Kısmı Yansıtılır, Kalanı Kırılır ve Yoluna Devam eder. Geçen Işın Demeti Kısmen Saçılır. C. Işın Demeti Yüzeye Dik Olarak Gelirse Yansıyan Işınların Çoğu Dönüştürücüye (transducer), İşaret Güçlendirici Olarak Geri Döner. İkinci tip saçılma; ultrasonun dalga boyu saçılmaya yol açan parçacığın boyutlarına eşit olması durumunda oluşur ve buna orta parçacık saçılması (intermediate particle scattering) denir. Üçüncü tip saçılma; saçılmaya yol açan parçacığın boyutlarının ultrasonun dalga boyundan çok büyük olması durumunda meydana gelir ve bu tip saçılmaya specular saçılma denir. Dördüncü tip saçılma ise; gelen dalganın geniş ve engebeli bir yüzeye çarpması veya dalga boyu düzensizlikleri olması durumunda olur ve buna diffuse saçılması denir. Ultrason demeti ortamlardan geçerken gücünde bir azalma yani zayıflama olur. Ultrason dalgalarının yoğunluğunun azalmasına, enerjisinin bir kısmını kaybetmesine yol açan zayıflamaya (attenuation) üç temel etken yol açar. Bunlardan birincisi soğurma (absorption)’dır. Ortamdan geçen ultrasonun enerjisinin bir kısmı o ortam tarafından soğurulur ve soğurulan enerji ısı olarak ortaya çıkar. Zayıflamaya yol açan ikinci etmen saçılmadır. Saçılma sonucunda birim alandan geçen enerji miktarı azalacaktır. Zayıflamaya neden olan üçüncü faktör ultrason demetinin belirli bir mesafeden sonra genişleyerek yayılmasıdır. Enerji yoğunluğu kesit alanla ters orantılıdır. Demet genişlediğinde kesit alan artacağından ortamdan geçen enerji yoğunluğu azalacaktır. Ultrason demetinin zayıflaması geçilen ortamın tipi, kalınlığı ve dalganın frekansına bağlıdır. Ortam kalınlığı ve frekans arttıkça zayıflama da artar. Düşük frekanstaki ultrason dalgaları daha derinlere kadar nüfuz ederler. Güç cinsinden zayıflama: Sinyal seviyesi (dB) = 10 log (Po / P) olarak desibel (dB) cinsinden ifade edilir. Burada: Po : Gelen dalganın gücüP : İstenen dalganın gücüdür. Yukarıdaki denklem ultrason dalgasının basıncını genliği cinsinden de ifade edilebilir. Sinyal seviyesi (dB) = 20 log (Ar / Ai) Burada : Ar : Referans dalganın basınç genliği Ai : İstenen dalganın basınç genliğidir d. Akustik Empedans Akustik empedans; eko ’ nun oluşmasıyla doğrudan ilgili olan ve ortamın özelliğini belirleyen bir parametre olup, Z=gV şeklinde ifade edilebilir. Burada: Z: Rayl cinsinden akustik empedans ’ dır. (MKS birim sisteminde 1 Rayl=1((kg/m3 )=1(kg/m2.s)) dir.) Z, aynı zamanda (gr/(cm2.s)) cinsinden de ifade edilebilir. g : kg/m cinsinden kütle ağırlığı v: m/s cinsinden ultrason dalgasının ortamdaki yayılma hızıdır. Daha önce bulunan sertlik (B) cinsinden empedans (Z ) ifade edilirse; Z=gB bulunur.Bu denklemden de görülebileceği gibi sertliği yüksek olan ortamların akustik empedansları da büyük olacak ve ultrason dalgasının basıncındaki değişimlere direnç artacaktır. SONAR 1918 yılında Fransız Pierre LANGEVIN ve ekibi ilk kez SONAR sistemini icat ettiler. Sonar, Sound Navigation and Ranging, yani ses yardımıyla yer belirleme ve mesafe ölçme anlamına gelmektedir.Sonarlar denizlerde, denizaltıların yerini bulmak, büyük balık sürülerinin yerini tespit etmek, su derinliğini ölçmek vb. işlerde kullanılan bir aygıttır. Yankı ile yer saptama temeline dayanarak çalışır, bir gemiden yüksek frekanslı ses titreşimleri belli doğrultulara yöneltilir, yankılanıp geriye dönen dalgaların dönüş doğrultusu ve gidiş dönüş zamanı ölçülerek su altındaki cismin bulunduğu doğrultu ve uzaklığı saptanır. SONAR SİSTEMLERİTemel bir sonar sistemi;
a. Göndermeç Göndermeç; yüksek genlikli, kısa süreli vurumları üretir ve uygun vurum tekrarlama hızı ile (pulse repetition frequency PRF) gönderir. Vurumların genlikleri transducer ’de mevcut kristalleri titreştirebilecek kadar büyük olmalıdır. Vurum süreleri yakın alandan gelen ve bir önce üretilmiş olan vurumların üzerine binmemesi için mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır. Vurum tekrarlama frekansı, yeni bir vurum üretilmeden önce sinyallerin maksimum derinliğe nüfuz ederek transducer ’e geri gelmesini sağlayabilmek için vurumlar arasında yeterli zamanı bırakacak hızda olmalıdır. Eğer üretilen ikinci vurum çok kısa süre sonra gönderilirse, bir önceki sinyalin yansıyarak gelen ekosu ile üst üste çakışacaktır. Diğer taraftan vurumların arasındaki süre çok uzunsa belirli bir dönemde elde edilen bilgi miktarı azalacağından çözünürlük düşecektir. b. Transducer (Prob) Ultrason cihazının ortam ile direk temas eden tek parçasıdır. Ultrason dalgalarının gönderilmesi ve algılanması transducer yardımıyla olur. Bir piezoelektrik kristali gerilim uygulandığında, uygulanan voltajın polaritesine, kristalin geometrisine ve ilk polarizasyonuna bağlı olarak boyuna, enine veya radyal olarak çevresine doğru genişler ya da daralır. Şekil-5’de bir kristale uygulanan voltaja göre kristalin genişlemesi veya daralması gösterilmiştir. Bu daralıp genişleme sonucunda ultrasonik dalgalar meydana gelir. Günümüzde kullanılan probların büyük bir bölümünde PZT (Polycrystalized Tetragonal Zirconia) kristali, polarize edilmiş seramik kristal kullanılmaktadır. İstenilen frekansta ultrason dalgası üretmek için uygun kristal kalınlığı seçilir. Örneğin 3,5 MHz’lik bir probda kullanılacak kristalin kalınlığı, d=c/2f formülüyle hesaplanabilir.  Şekil-5 Bir Piezoelektrik Kristalinin Akım Uygulanması Halindeki Değişimi Burada: c : PZT içinde sesin yayılma hızı (3780 m/s) f : İstenilen frekans (3,5 MHz olarak alınırsa) d : 0,50 mm bulunur Sonar probları hem dalgaları göndermek amacıyla, hem de almak amacıyla kullanılır. Darbe-eko prensibine göre çalışan sonar cihazlarında prob, zamanın % 0.1’inde ultrasonik dalgalar gönderir, geri kalan % 99.9’unda ise yansıyan dalgaları alır ve bu dalgalar sinyal işleme birimi tarafından görüntü oluşumuna hazır hale getirilir. Odaklanmamış bir probdan çıkan ultrason dalgaları belirli mesafeden sonra genişleyerek dağılırlar. Bu mesafe elektromanyetik teoride olduğu gibi yakın alan (Fresnel zone) ve uzak alan (Fraunhofer zone) kavramlarıyla ilgilidir. Şekil-6’da bir ultrason probundan çıkan dalganın şiddeti (pressure), mesafeye bağlı olarak gösterilmiştir.  Şekil-6 Yakın ve Uzak AlanSonar probları odaklanmış veya odaklanmamış olabilirler. Odaklanmamış problarda odak mesafesi (focal range) içindeki nesneler net olarak görüntülenebilir. Şekil-7’de bir ultrason demetinde odak uzaklığı (focal range), odak düzlemi (focal plane) ve minimum demet genişliği, W gösterilmiştir. Burada 12 dB sınırı dalganın genliğinin % 25’e düştüğü bölgelerin sınırıdır.  Şekil-7 Odak Uzaklığı, Odak Düzlemi, Demet GenişliğiSonar problarının odaklanması iki yöntemle yapılabilir. Bunlardan birincisi akustik lensler kullanılarak yapılan mekanik odaklamadır. İkinci olarak odaklanmış bir ultrason demeti elde etmek için 7 veya 8 kristalden bir grup oluşacak şekilde kristaller gruplandırılır. Her bir kristalin tetiklenmesi belirli bir gecikme ve zamanlama ile yapılmak suretiyle odak uzaklığı ve demet yönü değiştirilebilir. Bu odaklama metoduna da elektronik odaklama denir. Şekil-8’de elektronik odaklama gösterilmiştir. Probdaki bütün elemanların tetiklenmesi 1/30 s sürer, böylece ekranda 1 s ’de 30 çerçeve (frame) görüntü elde edilmiş olur. Bu sayede diğer görüntüleme tekniklerinden farklı olarak sonarda hareketli objeler de görüntülenebilir ve gerçek zaman görüntüleme işlemi gerçekleştirilir.  Şekil-8 Elektronik Odaklama
(1) Probun çözünürlüğü (resolution ) Sonarda çözünürlük , cihazın yanyana iki küçük nesneyi ayırt edebilme gücünü gösterir. İki tip çözünürlük vardır (Şekil-9).
Ultrason demetiyle aynı doğrultudaki iki farklı nesne grubunun ayırt edilebilme yeteneğidir. Fizik prensiplerine göre axial çözünürlük gönderilen vurum süresinin yarısı kadar olabilir. Ancak sonarda bir tek vurum içinde birkaç darbe olduğundan, uygulamada axial çözünürlük; örneğin 3,5 MHz frekansı için yaklaşık olarak 1 mm ’dir.
Ultrason demetine dik düzlemdeki iki noktanın ayırt edilebilmesi yeteneğidir. Huzme genişliği azaldıkça, lateral çözünürlük artar. Lateral çözünürlük odak uzaklığı mesafesinde en iyidir. Frekans arttıkça çözünürlük artmakta ancak dalgaların daha derin dokulara nüfuz etmesi azalmaktadır. Derin dokuları incelemek için prob yüzeyini genişletmek (lineer prob) ve frekansı düşürmek gerekmektedir.  Şekil-9 Probun Çözünürlüğüc. Almaç Almacın ana görevi, gönderilen dalgaların gönderildiği ortamdaki çeşitli objelerden yansıyarak gelen kısmını algılamak ve yükseltme işlemlerini yapmaktır. Alma işlemi sırasında probdaki kristallere geri gelerek çarpan eko sinyalleri kristali sıkıştırır veya gevşetir, böylece göndermenin tersine olarak kristalin uçlarında bir gerilim oluşur. Bu gerilimin yükseltilmesi de almaçta yapılır. Almaçta özel bir yükselteç kullanılarak derindeki nesnelerden zayıf olarak gelen eko sinyalleri daha çok yükseltilirken yüzeydeki nesnelerden kuvvetli olarak yansıyan sinyaller daha az yükseltilir. Böylece zaman-kazanç dengelemesi (time gain compensation) (TGC) ile istenilen derinlikteki objeler istenilen netlikte gözlenebilir. d. Sinyal İşleyici Görüntülemeye hazır hale gelen bilgilerin genel bir CRT (Cathode Ray Tube) ekran yardımıyla görüntülendiği birimdir. Renkli görüntüleme yapılabileceği gibi, gri seviyeler biçiminde (siyah-beyaz) de görüntüleme yapılabilir. Ekranda görüntü dondurmak, filtreleme işlemleri yapmak, iki görüntüyü yanyana izlemek, üç boyutlu görüntü oluşturmak mümkündür. e. Kayıt Üniteleri Görüntüler ekranda gösterilebileceği gibi, aşağıdaki kayıt birimleri yardımıyla kaydedilip saklanabilir.
- Strip chart recorder yardımıyla (thermal recorder) görüntü kağıt üzerine aktarılır. FORWARD LOOKING SONAR(ileriyi gösteren sonar) Bilinen diğer bilinen yatay derinlik göstergeleri derinlik bilgisini 5 knot’lık bir hızda 16 sn gecikme ile verir, bu da belirtilen derinliğin teknenin yaklaşık 80 yard arkasında kalması demektir. Hepimizin bildiği ve isteği önümüzde olan tehlikelerden haberdar olmaktır. Uzun yıllar yoğun çalışmalar sonucunda FLS – Forward Looking Sonar (İleriyi Gösteren Sonar) cihazları geliştirildi. İlk FLS cihazı 1992 yılında tekne sahiplerinin beğenisine sunuldu. “ Gerçek Zamanlı FLS Teknolojisi “ sadece Echopilot firmasına ait olup, patenti Echopilot firması tarafından tutulmaktadır. “ Gerçek Zaman “ demek, diğer markalarda olduğu gibi devamlı resim çizmeyip denizin altındaki tüm görüntüyü tarayıp birkaç saniye içinde ekrandaki bilgiyi devamlı yenilemektedir. Eğer ileride herhangi tehlikeli bir obje var ise bu bilgi ekranda hemen gösterilecek ve eğer tekne farklı bir yöne dönerse ekrandaki bilgi hemen değişecektir. Ekranda görülen bilgi, dijital derinlik göstergelerindeki ve balık buluculardaki gibi geçmiş bilgi olmayacak, o andaki gerçek bilgi olacaktır. FLS cihazı her bilgi yenilemesinde 100.000 hesap yapabilmektedir. FLS de bulunan teknoloji harikası microprocessor saniyede 10 Milyon hesabı yapabilecek kapasitedir. FLS cihazları gün ışığında dahi rahatlıkla görülebilecek LCD ekrana sahiptir. Dijital derinlik ve sığ su alarmı ayrıca ekranda görülebilir. Opsiyon olarak alınacak log transducer sayesinde hız ve log bilgisini de almak mümkündür. Forward looking sonar’lar ayrıca GPS repeaters olarak çalışabilir. FLS cihazları; ilerideki derinliği, on andaki derinliği, hızı mesafesi ve GPS pozisyon bilgilerini verebilir. “FORWARD LOOKİNG SONAR” lar genelde aracın kendi gövdesi üzerine ileri ve biraz da aşağı bakacak şekilde monte edilirler. Genel navigasyonda, mayın tespitinde, su altı araçlarının birbirini takibinde kullanılır. Görüşün düşük olduğu sularda video kameranın görüş ötesini izleyerek hızlı ve güvenli hareket imkanı sağladığından uka ’lar için neredeyse vazgeçilmez bir aygıttır. Sonar sistemleri genelde 3 parçadan oluşur. Bunlar: -Ekran / Yazıcı -İşlemci -İletici (Transducer)  |
sosyal ağlarda paylaşma
