Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Máy cyclotron là loại máy gia tốc giúp tăng vận tốc của hạt mang điện bằng cách kết hợp điện trường và từ trường. Đây là loại máy gia tốc rất hữu ích.
Lịch sử hình thành và phát triển[sửa | sửa mã nguồn]
Máy cyclotron cũng như nhiều loại máy gia tốc khác ra đời vì một nhu cầu nghiên cứu của các nhà khoa học. Đó là: Để tìm hiểu cấu trúc của vật chất thì cần các hạt có vận tốc lớn. Muốn có chúng thì lại phải làm thế nào để truyền năng lượng bằng điện trường cho chúng. Máy cyclotron xuất hiện từ ý tưởng của Ernest Orlando Lawrence, nhà vật lý người Mỹ. Theo ông, máy cyclotron sẽ giúp các hạt mạng điện tăng tốc bởi cơ chế phối hợp của điện trường và từ trường. Phiên bản máy cyclotron ra đời vào năm 1931. Từ khi ra đời, máy đã chứng tỏ sự hữu ích của mình.
Cấu tạo[sửa | sửa mã nguồn]
Máy cyclotron có hai hộp rỗng hình chữ D làm bằng đồng ghép với nhau thành một hình tròn được đặt trong chân không. Hai cạnh thẳng của các hộp ấy không đặt sát nhau hoàn toàn mà cách nhau một khoảng hẹp. Hai hộp được nối với hai cực của nguồn điện có chiều thay đổi một cách tuần hoàn theo thời gian. Vì vây, trong khoảng hẹp của chúng có điện trường luôn thay đổi một cách tuần hoàn. Hộp đặt trong từ trường đều của một nam châm điện, vectơ cảm ứng từ vuông góc với mặt hộp.
Cơ chế hoạt động[sửa | sửa mã nguồn]
Giả sử lúc đầu ta có một hạt mang điện tích dương xuất phát từ một điểm rất gần với tâm máy cyclotron và đi vào một hộp. Người ta phải điều chỉnh nguồn điện để cho lúc đó cái hộp ấy tích điện âm, còn hộp còn lại tích điện dương. Lúc này lực Lorentz xuất hiện và làm cho hạt chuyển động theo nửa đường tròn trong hộp có điện tích dương. Khi hộp vừa đến cạnh thẳng của cái hộp đó thì nguồn đổi chiều, tức là hộp mang điện tích dương bây giờ thì mang điện tích âm và ngược lại. Vì vậy, khi đi vào khoảng hẹp giữa hai cạnh thẳng của chúng, điện trường sẽ tăng tốc cho hạt. Và tiếp theo, nó lại di chuyển sang hộp vừa mang điện tích dương và lực Lorentz lại làm nhiệm vụ như trên. Nhưng thay vì như cũ, bán kính của nửa đường tròn quỹ đạo lúc này lớn hơn trước. Cần biết một điều rằng, vận tốc của hạt càng lớn thì bán kính quỹ đạo càng lớn. Tuy vậy,thời gian chuyển động của hạt mang điện mà ta đang xét tới thì lại không phụ thuộc vào quỹ đạo. Thế nên, người ta điều chỉnh sao cho chu kỳ thay đổi cực của nguồn điện bằng 2 lần thời gian chuyển đông trên mỗi nửa đường tròn của hạt mang điện. Thế là quỹ đạo của hạt trong mỗi hộp có bán kính tăng dần, những khi hạt đi vào khoảng hẹp thì điện trường ở đó thay đổi chiều [như đã nói ở trên], làm cho hạt được tăng tốc. Vì hạt được tăng tốc nhiều lần nên dần dần nó thu được vận tốc lớn.
Tuy có hữu ích như vậy, nhưng máy cyclotron có một nhược điểm mà hầu như máy gia tốc nào cũng mắc phải, đó là khi vận tốc của hạt rất lớn, do hiệu ứng tương đối tính, hạt có khối lượng thay đổi. Khi đó chu kỳ quay sẽ không cùng pha với hiệu điện thế của nguồn điện. Vì vậy, máy cyclotron chỉ có thể tăng tốc cho hạt tới một giới hạn nhất định nào đó.
Những chiếc máy gia tốc có thể thay thế máy cyclotron[sửa | sửa mã nguồn]
Đó chính là những chiếc máy gia tốc mà ở đó mà ở đó chu kỳ của hiệu điện thế cùng pha với chu kỳ quay của hạt. Với những chiếc mày này, các hạt mang điện sẽ có vận tốc lớn gấp nhiều lần so với những gì mà máy cyclotron có thể làm được, từ đó các nhà khoa học có thể nghiên cứu nhiều hơn về cấu trúc của vật chất.
Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]
Tiếp tục về các công ty robotics của Nga, như đã nói ở những post trước. Và lại là lĩnh vực UAV [máy bay không người lái]
Ở đoạn trích trên, bạn evoque2012 đã đưa video trong đó Nga đã thiết lập kỷ lục thế giới về số lượng UAV được điều khiển cùng lúc trong 1 buổi biểu diễn, đó là 2198 chiếc, vượt qua kỷ lục mà cách đây 2 năm Intel đã
lập [là 2018 cái]
Đây chính là công ty đã làm nên kỷ lục đó: Geoscan
Tập đoàn Công ty Geoscan chuyên phát triển, sản xuất hàng loạt và bảo trì các phương tiện bay không người lái [UAV], các linh kiện và và là nhà phát triển phần mềm xử lý dữ liệu quang ảnh [photogrammetric data processing] và trực quan hóa dữ liệu ba chiều [3D visualization].
Công ty cung cấp các giải pháp hoàn chỉnh cho máy bay không người lái [UAV], xuất khẩu thiết bị cho 15 quốc gia và phần mềm của Công ty được sử dụng ở 131 quốc gia. Công ty cung cấp một loạt các công nghệ được sử dụng trong các lĩnh vực từ nông nghiệp chính xác; thăm dò địa từ và giải trí.
Một số thành tựu:
- Vào năm 2018, việc thăm dò địa từ khu vực Yaktutia bằng máy bay không người lái Geoscan đã dẫn đến việc phát hiện hơn 300 triệu tấn quặng sắt.
- Geoscan là công ty đầu tiên trên thế giới giải quyết vấn đề trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, mô hình hóa 3D tự động dựa trên một loạt các hình ảnh đa góc. Sản phẩm Phần mềm - Agisoft Metashape - được sử dụng trong quay phim, phát triển trò chơi, khảo cổ học, lập bản đồ, cadaster và giám sát xây dựng. Metashape hiện được cung cấp cho 131 quốc gia trên toàn thế giới.
- Vào ngày 3 tháng 9 năm 2020, công ty này đã lập kỷ lục tại Nga và thế giới về số lượng máy bay không người lái được điều khiển đồng thời, 2198 chiếc UAV quadrocopters "Salute" bay lên trời và xếp thành những biểu tượng của Chiến thắng.
Buổi biểu diễn ra tại
St.Petersburg và được dành để kỷ niệm 75 năm kết thúc Chiến tranh Vệ quốc Vĩ đại.
- Công nghệ độc đáo để thực hiện các công việc địa chính quy mô lớn, cho phép giảm chi phí nhiều lần;
- Dự án sử dụng UAV lớn nhất trên thế giới - mô hình 3D quy mô lớn của toàn bộ vùng Tula đã được thực hiện bằng cách xử lý 6.000.000 bức ảnh từ trên không.
- Phát triển hệ thống thông tin địa lý 3D và công nghệ để xây dựng cổng thông tin địa lý 3D;
- Phát triển công nghệ độc đáo để giám sát đường dây điện tích hợp sử dụng UAV;
- Phát triển từ kế lượng tử cho thăm dò địa chất với công nghệ thăm dò từ trường không người lái. Từ kế rubidi lượng tử [A quantum rubidium magnetometer] cho UAV là một thiết bị tự động đo từ trường và chuyển các giá trị của nó thành mã kỹ thuật số. Được thiết kế để treo trên UAV nhiều cánh quạt. Hoạt động của cảm biến nhạy từ dựa trên tác dụng của cộng hưởng quang vô tuyến kép.
Geoscan chuyên sản xuất 2 loại UAV: cánh
cố định và đa động cơ. Một trong những lợi thế chính của UAV của công ty là sản xuất tại Nga. Đây chuyền sản xuất chỉ sử dụng một số cực kỳ ít linh kiện sản xuất của bên thứ ba. Việc hầu hết các linh kiện đều do công ty tự mình phát triển riêng cho phép giảm đáng kể chi phí.
Thiết bị điện tử và cơ sở sản xuất UAV, thiết kế và phát triển phần mềm của Công ty nằm trong khu vực 5.500 m2 ở St.Petersburg. Công ty Geoscan có văn phòng tại Moscow, Belgorod và Surgut.
Geoscan cung cấp sản phẩm cho 12 quốc gia, thiết bị cho 15 quốc gia và phần mềm được sử dụng ở 131 quốc gia. Ưu điểm độc đáo của công nghệ Geoscan là độ dài và thời gian bay kỷ lục. Chất lượng UAV của cho phép cạnh tranh và vượt qua hầu hết các sản phẩm tương đương trên toàn cầu.
Geoscan Group có lẽ là công ty duy nhất trên thế giới mà tự mình sở hữu tất cả các thành phần cần thiết của công nghệ UAV dành cho chụp ảnh hàng không và thăm dò địa lý, bao gồm hệ thống điện tử hàng không, cảm biến, hệ thống liên lạc và điều khiển mặt đất, các cơ sở sản xuất UAV cánh cố định và lên thẳng, phần mềm xử lý dữ liệu và trực quan hóa 3D, dịch vụ lập bản đồ, mô hình hóa thành phố, trình diễn ánh sáng bằng máy bay không người lái, v.v.
Các công ty con:
LLC "Geoscan" - đào tạo người vận hành, bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật của UAV. Dịch vụ chụp ảnh và xử lý dữ liệu trên không.
LLC "Plaz" - Sản xuất và sửa chữa UAV.
LLC "Live Soft" - phát triển và hỗ trợ phần mềm xử lý dữ liệu quang ảnh
Agisoft Metashape [trước đây là Photoscan].
LLC "Scan" - Phát triển khoa học và kỹ thuật. Thường trú o trung tâm Skolkovo
Sản phẩm: các loại UAV và phần mềm
Riêng về phần mềm có 2 loại:
GIS Sputnik: phần mềm cho phép đo và phân tích các mô hình độ cao và địa hình kỹ thuật số ở các định dạng .KMZ và .GeoTIFF
Agisoft Metashape: phần mềm xử lý hình ảnh trắc quang và tạo ra các mô hình 3D dựa trên chúng, được cung cấp cho 131 quốc gia trên toàn thế giới.
Đại học Bang Tomsk và Tập đoàn Geoscan hiện đang phát triển một hệ thống điều khiển máy bay không người lái thông minh có thể xây dựng một tuyến đường đi mà không cần tín hiệu GPS.
Một số dự án khác đã thực hiện trong nước Nga [với nước ngoài đa phần là bán sản phẩm để họ tự làm dự án]:
- Tạo mô hình ba chiều của thành phố Tomsk và cổng thông tin thành phố dựa trên nó
Vào tháng 5 năm 2014, Geoscan đã thực hiện chụp ảnh trên không về lãnh thổ của Tomsk. Để thực hiện công việc, các UAV Geoscan 101 và Geoscan 401. Khoảng 190 nghìn bức ảnh đã được chụp với độ phân giải 3-5 cm mỗi pixel. Khu vực khảo sát là hơn 320 km 2 . Trên cơ sở các hình ảnh thu được, một mô hình ba chiều của thành phố đã được tạo ra, một hình trực quan của khu vực và các mô hình chính xác cao của các đối tượng quan trọng riêng lẻ được biên soạn. Kết quả là mô hình ba chiều của thành phố đã trở thành cơ sở cho cổng thông tin giải quyết các vấn đề về quy hoạch và quản lý đô thị.
- Tạo mô hình ba
chiều của vùng Tula
Một dự án quy mô lớn khảo sát hơn 25 nghìn km 2 của khu vực. Hơn 5 nghìn giờ bay được thực hiện từ 24 điểm cơ sở. Kết quả thu được là khoảng 5,5 triệu bức ảnh, được xử lý trên siêu máy tính "Polytechnic RSK Tornado" và trên thiết bị riêng của Tập đoàn. Kết quả là, một mô hình 3D có độ chính xác cao về lãnh thổ của khu vực, các bản đồ trực tiếp và mô hình địa hình kỹ thuật số đã được xây dựng. Mô hình chi tiết của các thành phố và các khu di sản văn hóa đã được hoàn
thành. Một bất tử của vùng Tula đã được tạo ra. Làm lộ rõ sai phạm địa chính
- Chụp ảnh trên không ở Nam Cực
Việc chụp ảnh từ trên không được thực hiện trong khuôn khổ Chuyến thám hiểm Nam Cực lần thứ 62 của Nga tại khu vực trạm Tiến bộ . Khu vực khảo sát đầu tiên là vùng lân cận của nhà ga, Đồi Larsermann. Bệ phóng được chọn trên địa phận sân bay Tiến bộ cách nhà ga 7 km. Địa điểm khảo sát thứ hai là một đoạn của đường ray xe trượt tuyết đi qua ga Vostok [30 km]. Điểm xuất
phát được chọn trên một sông băng, cách trạm Progress khoảng 32 km. Nghiên cứu nhằm mục đích xác định nguyên nhân và kích thước của các vết nứt và hố sụt trong sông băng.
- Khám phá sông băng của dãy núi Tabyn-Bogdo-Ola
Năm 2015, cùng với Khoa Địa lý Vật lý và Quy hoạch Cảnh quan và Khoa Bản đồ và Địa tin học của Đại học Bang St. Petersburg, các nghiên cứu thám hiểm sông băng Potanin và Alexandra thuộc dãy núi Tabyn-Bogdo-Ola đã được thực hiện với sự hỗ trợ của Quỹ Nghiên cứu
Cơ bản của Nga và sự tham gia của Đại học Khovd State [ Mông Cổ]. Nhiệm vụ của chuyến thám hiểm là đánh giá những thay đổi về lượng băng trong mùa băng hà. Việc chụp ảnh từ trên không được thực hiện bằng UAV Geoscan 101. Có hai cuộc đua - vào đầu tháng 6 và cuối tháng 8. Trong ba ngày, một khu vực rộng hơn 43 km 2 đã được bao phủ , bao gồm các vùng tích tụ và phá hủy của cả hai sông băng, cũng như moraineKỷ Băng hà Nhỏ và sự khởi đầu của thung lũng tràn ngập . Cuộc khảo sát được thực hiện ở độ
cao 400-1500 m tính từ điểm xuất phát. Độ cao bay tuyệt đối đạt 4500 m, kết quả là các mô hình ba chiều của các vùng sông băng khó tiếp cận đã được xây dựng.
- Khảo sát từ trường để tìm kiếm các mỏ quặng ở Kazakhstan
Năm 2017, lần đầu tiên ở Kazakhstan, công việc khí từ được thực hiện bằng UAV. Tổ hợp Geoscan 401 với một từ kế gắn trên một hệ thống treo đã được sử dụng. Công nghệ này đã được thử nghiệm tại các khu vực tìm kiếm và thăm dò của Kazzinc LLP. Nhiệm vụ chính là xác
định khả năng của khu phức hợp và thu thập dữ liệu từ trắc để tạo bản đồ thực địa. Cảm biến từ kế được đặt cách mặt đất 50 m. Trong quá trình làm việc, hơn 1500 km tuyến tính của các tuyến khảo sát đã được khám phá, các mô hình kỹ thuật số về từ trường của các vùng đã được tạo ra. Sai số đo là ± 0,25-0,35 nT.
- Chụp ảnh trên không và mô hình 3D của St.Petersburg
Vào tháng 6 năm 2019, Geoscan, cùng với các chuyên gia từ Thanh tra Hành chính và Kỹ thuật Nhà nước, bắt đầu thực
hiện chụp ảnh trên không và mô hình 3D của St. Petersburg. Một mô hình kỹ thuật số ba chiều của thành phố sẽ giúp GATI xác định các vi phạm đối với các quy tắc cải tiến. Trong chuyến bay đầu tiên của UAV Geoscan-201 đã quay phim 4,5 km 2 lãnh thổ của kè sông Fontanka, kè Angliyskaya và Nevsky Prospect.
Vài video và hình ảnh
Geoscan drone show. Dragon boat fest. Taiwan
Đây là một sự kiện quy mô cấp nhà nước được tổ chức trong hơn 2 thiên niên kỷ trên khắp Trung Quốc, Đài
Loan, Macao và Hồng Kông. Theo truyền thống, rất nhiều sự kiện được tổ chức vào ngày này. Một trong những cuộc đua ngoạn mục nhất là cuộc đua của những chiếc thuyền được trang trí bằng hình rồng. Năm nay, công ty Geoscan Pioneer đã tham gia lễ kỷ niệm, cùng với 70 máy bay không người lái trình diễn để tạo ra một màn trình diễn ánh sáng ngoạn mục phía trên thành phố Taiyuan.
Drone show voi ky luc số lượng 2198 UAV được điều khiển cùng lúc trong 1 buổi biểu diễn [cái này bạn evoque2012 cũng
đã đưa lên ở đoạn trích trên]
Световое шоу из 2198 российских дронов установило мировой рекорд
Khảo sát điện từ ở nước Cộng hòa Lào
Aeromagnetic survey in the Lao Republic
ANGOLA by Drone: 3D models and maps - Geoscan
Unmanned aerial system Geoscan 401
Vyborg 3D
Alushta 3D Model [EN Subs]
Vladivostok 3D
Geoscan art photography
Agisoft Photoscan
Trudolubovka 3D [EN Subs]
Spuntik GIS - Detecting changes
View attachment 5486305 View attachment 5486306 View attachment 5486307 View attachment 5486308 View attachment 5486309 View attachment 5486310 View attachment 5486311 View attachment 5486312 View attachment 5486313 View attachment 5486314 View attachment 5486315 View attachment 5486316