Mavzu: Bioelektronika va Akustoelektronika Bioelektronika

Mavzu: Bioelektronika va Akustoelektronika

Bioelektronika — bionika fanining maxsus yoʻnalishlaridan biri. Tirik organizmlarning tuzilishi va ish faoliyatini tahlil qilish asosida elektronika masalalarini yechadi. Quyidagi muammolarni oʻrganadi: hayvonot dunyosi va inson nerv sistemasini tekshirish; mavjud kompyuterlarni va aloka texnikasini yanada takomillashtirish hamda avtomatika va telemexanikaning yangi elementlari va qurilmalarini yaratish maqsadida neyronlar va neyron sistemalarini (zanjirlarini) modellashtirish; turli iqtisodiy va texnikaviy masalalarni hal etish; elektron qurilmalarni oʻta ixchamlashtirish va boshqa
Axborotga ishlov berish qurilmalari biosxemalar asosida yaratilsa, 3 oʻlchamli (hajmiy) elektron tizimlarning 1 sm3ga 10’5—1018 ta integral ventilni joylashtirish mumkin. Bu holda bielektron qurilmalarning ishlash tezligi 100—1000-marta oshadi. B.ning bu kutilayotgan afzalliklaridan foydalanib. kelajakda oʻta ixcham hajmiy protsessorlar, intellektual robotlar, oʻta mitti tibbiyot asboblari, hujayrani tiklovchi va yaratuvchi molekulyar elementlar va neyrokompyuterlar ishlab chiqish mumkin boʻladi.

• 
  Bioelektronika (biologik elektronika)- fan va texnikaning sohasi bo’lib, yuqori, ishonchli va intellektual hisoblash vositalarni yaratish maqsadida tirik organizmlar bilan axborotga ishlov berish usullari va prinsiplarini o’rganadi.
  
• 
  Elektronika sohasida biotexnologiya biosensorlar va qurilmalarni zamonaviy turlarini, biochiplarni yaratishda qo’llanishi mumkin.
  
• 
  Biotexnologiyada yarimo’tkazgichlar sifatida qo’llanuvchi qurilmalarni yaratish imkoniyati mavjud. Bunda oqsillar molekulalar asosini tashkil etadi. Har xil turli ifloslanishlarni tasvirlash uchun oxirgi vaqtlarda kimyoviy reagentlar emas, balki biosensorlar, fermentli-elektrodlar qo‘llanilmoqda. Fermentlar yuqori sezgirlikka egadir.
  
• 
  Elektronika va bio elektronika — fan va texnikaning elektronlar va boshqalar zaryadlangan zarralarning elektromagnit maydon hamda turli jismlar bilan oʻzaro taʼsiri qonuniyatlarini oʻrganish, bu oʻzaro taʼsirdan foydalanib energiyani oʻzgartiradigan elektron asbob va qurilmalarni yaratish usullarini ishlab chiqish bilan shugʻullanadigan sohasi. Matematika, fizika, nazariy elektronika kabi fanlar E.ning nazariy asosini tashkil qiladi. E.da axborotni diskret va uzluksiz elektromagnit signallar koʻrinishida olish va ularni oʻzgartirish, almashtirish masalasi ham oʻrganiladi. Elektronlarning juda kichik inersion xossaga ega ekanligi ularning elektron asboblar ish hajmidagi makromaydonlar bilan ham, atom, molekula yoki kristall panjara ichidagi mikromaydonlar bilan ham oʻzaro taʼsiridan chastotasi 1012Gs gacha boʻlgan elektromagnit terbanishlarni, shuningdek, chastotasi 1012— 1020Gs boʻlgan infraqizil, optik, ultrabinafsha va rentgen nurlanishlarni samarali generatsiyalash, oʻzgartirish va qabul qilish imkonini beradi. Elektron jarayonlar va hodisalarni, shuningdek, elektron asbob va qurilmalar yaratish usullarini tadqiq qilish natijalari elektron texnikaning turlituman asbobuskunalarini, hisoblash texnikasi, informatika, aloqa, radiolokatsiya, televideniye, telemexanika va boshqalar sohalardagi murakkab masalalarni hal qilishga moʻljallangan turli tizimlar va komplekslarni yaratishda oʻz aksini topgan.
  
• 
  E.ning asosiy ilmiy masalasi vakuum, elektromagnit maydon va bir jinsli boʻlmagan muhitda zaryadlangan atom zarralarining harakati va bu bilan bogʻliq fizik hodisalarni oʻrganish va amaliy yoʻnalishini belgilash, amaliy masalasi esa axborotni hosil qiluvchi, oʻzgartiruvchi va uzatuvchi tizimlarda, hisoblash texnikasida, energetik qurilmalarda, ishlab chiqarish texnologiyasida har xil vazifalarni bajaruvchi elektron asbob va qurilmalar yaratishdan iborat.
  
• 
  E. yutukdari radiotexnika taraqqiyoti, tranzistorlar, uzatuvchi televizion trubkalar yaratilishi bilan uzviy bogʻliq.
  

Texnik E.da elektron va ion asboblar, qurilmalar va tizimlarni fan, sanoat, aloqa, xalq xoʻjaligi, transport va boshqalar sohalarda qoʻllash nazariyasi va amaliy hal qilish masalalari koʻriladi. Texnik E.ga elektronnurli trubka, ossillograf, rentgen qurilmalari, EHM, simobli tok oʻzgartirgichlar, radiolokatorlar, integral sxemalar va boshqalar kiradi. Elektron apparatlarning qoʻllanishiga qarab, texnik E. mustaqil radioelektronika, sanoat, yadro E.si kabi yoʻnalishlarga boʻlinadi.
Elektron asboblar ishlab chiqarish texnologiyasi ushbu bosqichlar ishchi elementi materiallarini olish, ularning elektrofizik, optik, emission parametrlarini oʻrganish, ularga kerakli shakl, oʻlcham va sirt xossalari berish uchun mexanik, kimyoviy va elektrokimyoviy qayta ishlash, yarimoʻtkazgich materiallardan rp oʻtish qismlarini olishda plastik va kristallarni qayta ishlash, asboblarni yigʻish va boshqalar oʻta nozik va murakkab bosqichlardan tashkil topadi.
E. elektron va ionli hodisalarning tabiati va qanday muhit hamda moddada borayotganligiga qarab, vakuum E.si, qattiq jism E.si va kvant E. sohalariga boʻlinadi. Har bir soha bir necha yoʻnalishlarni oʻz ichiga oladi.
Vakuum E.si quyidagi qismlardan iborat: 1) emission E., 2) elektronlar va ionlar oqimini hosil qilish va ularni boshqarish; 3) elektron lyuminessensiya; 4) yuqori vakuum fizikasi va texnikasi; sirt hodisalari; 6) gaz razryadli asboblar fizikasi va boshqalar Vakuum E.ning asosiy yoʻnalishlari: elektron lampalar, yuqori chastotali elektronvakuum asboblar (magnetronlar, klistronlar, yuguruvchi toʻlqin lampalari va boshqalar), elektron nurli asboblar (kineskoplar, ossillograf trubkalari va boshqalar); fotoelektron asboblar (fotoelektron koʻpaytirgichlar va boshqalar); rentgen trubkalari, gaz razryadli asboblar (kuchli tok oʻzgartirgichlari, yorugʻlik manbalari, indikatorlar).
Qattiq jism E.sining asosiy qismlari: 1) yarimoʻtkazgich materiallar xossalarini va ularga aralashmalarning taʼsirini oʻrganish; 2) kristallda har xil oʻtkazuvchanlik xossalariga ega boʻlgan sohalarni hosil qilish; 3) zarur xossa va shaklga ega boʻlgan metallyarimoʻtkazgich, dielektrikyarimoʻtkazgich , yarimoʻtkazgichkontaktli materiallarni olish va ularning texnologiyasini ishlab chiqish; 4) metall, dielektrik, yarimoʻtkazgich va qotishmalar sirtidagi fizikkimyoviy hodisalarni oʻrganish va ularni boshqarish usullarini topish; 5) oʻta kichik oʻlchamdagi asbob elementlarini olish va fundamental masalalarni oʻrganish. Qattiq jism E.si, asosan, yarimoʻtkazgichlar E.si bilan bogʻliq. Qattiq jism E.si yarimoʻtkazgichli asboblar (diodlar, tranzistorlar) yaratish va dielektrik elektronika, magnetoelektronika, akustoelektronika, pyezoelektronika, krioelektronika kabi yoʻnalishlarga ega.
Kvant E.ning asosiy yoʻnalishlari lazer va mazerlar yaratish, bu asboblarni turli amaliy masalalarni hal qilishga (masofani aniq oʻlchash, vaqt va chastota etalonlarini yaratish, energiyani uzatish, uzoq kosmik aloqa, tibbiyot va ishlab chiqarishning baʼzi sohalarida maʼlum vazifalarni bajarishga) joriy etishdan iborat.
E. asboblari materiallarini olish va tayyorlash masalalarini materialshunoslik fani hal qiladi. Elektron asboblar texnologiyasi murakkab boʻlganligi uchun barcha texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish talab qilinadi. Elektron asboblar texnologiyasi bilan bogʻliq boʻlgan masalalar mashinasozlik sanoatida elektron mashinasozligi tarmogʻining paydo boʻlishiga olib keldi. E. oldida boshqaruv, hisoblash, aloqa va oʻlchash elektron tizimlarida qayta ishlanuvchi maʼlumotlar miqdorini, integral sxemalar samaradorligini oshirish, stereotelevideniye prinsiplari va vositalarini ishlab chiqish, amalga oshirish, millimetrli va santimetrli diapazonda ishlovchi oʻta yuqori chastotali E. asboblarini yaratish, mukammallashtirish, kristall panjara boʻshliqlari — kanallarida harakatlanuvchi zarralar xossalaridan foydalanib generatorlar, kuchaytirgichlar kabi turli E. asboblari yaratish, elektron asboblar texnologiyasini mukammallashtirish masalalari turibdi. E. mehnat unumdorligini oshirishda juda qoʻl keladi. E. asboblari fan, texnika va ishlab chiqarishda keng qoʻllaniladi.

• 
  
  
  E. fani va texnikasining yutuqlari inson faoliyatining deyarli hamma sohalarida qoʻllanilmoqda. Elektron texnika vositalari keng koʻlamli asbob va qurilmalarning ajralmas qismiga aylandi. Ular orasida katta integral sxemalar (KIS) asosida yaratilgan mikroprotsessorlar alohida oʻrinni egallaydi. Soʻnggi vaqtlarda oʻta katta integral sxemalar (OʻKIS) ishlab chiqildi; ular asosida mikro EHM lar yaratiddi. Ular xalq xoʻjaligini boshqarishda, sanoatning turli sohalarida, tibbiyotda, inson hayoti va faoliyatining koʻpgina sohalarida keng qoʻllaniladi. E. fani va texnikasi asosan ikki yoʻnalish: informatsiyahisoblash taʼminoti muammolari hamda energiya olish va undan foydalanish yoʻnalishlari boʻyicha rivojlanmoqda.