Τι είναι η δέσμη ανεμιστήρων;

Η δέσμη ανεμιστήρων περιγράφει ένα πρότυπο ύλης ή ενέργειας που εκπέμπεται από έναν πομπό, ιδιαίτερα έναν πομπό ραδιοφωνικού κύματος.Το σχήμα της δέσμης από διάφορα όργανα ιατρικής απεικόνισης μπορεί να καθορίσει τη σαφήνεια και τα ψηφίσματα των εικόνων.Οι δέσμες ανεμιστήρων, που εφαρμόζονται στη ραδιοφωνική αστρονομία, είναι πιο αποτελεσματικές από τις σφιχτές δοκούς μολυβιού στη σάρωση βαθύ χώρο για ραδιοφωνικά σήματα.

Το διατομεακό σχήμα μιας δέσμης ανεμιστήρων είναι μια ελλειπτική.Μια ελλειπτική, ή οβάλ, έχει έναν σημαντικό άξονα και έναν μικρό άξονα.Και οι δύο άξονες κόβουν το οβάλ σε δύο ίσα μισά.Σε μια δέσμη ανεμιστήρων, ο κύριος άξονας είναι τουλάχιστον τρεις φορές μεγαλύτερος από τον δευτερεύον άξονα, με αποτέλεσμα ένα οβάλ που είναι αρκετά σπασμένο.Εάν η δέσμη μπορεί να φανεί από την πλευρά, θα μοιάζει με έναν ανεμιστήρα με ακτίνες που δείχνουν από την προέλευση και εξαπλώνονται σε ακτινική κατεύθυνση. Οι ψεκαστήρες χρωμάτων συχνά έχουν προσκόλληση δέσμης ανεμιστήρα για να δημιουργήσουν μια ευρεία δέσμη με στενό ύψος.Οι ψεκαστήρες γκαζόν διαμορφώνονται επίσης σε αυτό το σχήμα.Τα ακροφύσια με αυτό το σχήμα δημιουργούν μια ευρεία δέσμη, καθιστώντας την ενιαία εφαρμογή πιο πιθανή.Η απόσταση μεταξύ του ακροφυσίου και του αντικειμένου καθορίζει το πλάτος της δέσμης και την πυκνότητα του εφαρμοζόμενου υλικού.

Οι εφαρμογές ιατρικής απεικόνισης και ραδιοφωνικής αστρονομίας προτιμούν τον πομπό δέσμης ανεμιστήρων.Είναι αποτελεσματικό επειδή συσσωρεύονται περισσότερα δεδομένα σε ένα μόνο δελτίο, ωστόσο η πυκνότητα δεδομένων είναι ομοιόμορφη.Αυτή η πυκνότητα είναι κρίσιμη όταν σάρωσε χώρο, καθώς οι μεταβολές στην πυκνότητα θα μπορούσαν να παρερμηνευθούν ως σημαντικά ραδιοφωνικά σήματα.Τα δεδομένα που επιστρέφονται από τις σαρώσεις πρέπει να χειριστούν για να δημιουργήσουν χρήσιμες εικόνες.Οι μαθηματικοί έχουν αναπτύξει μια μαθηματική ρουτίνα, τη λειτουργία δέσμης ανεμιστήρων, η οποία αντιπροσωπεύει τη γεωμετρία της δέσμης.

Η τομογραφία του υπολογιστή (CT), μια ιατρική συσκευή απεικόνισης, αποδεικνύει την πολυπλοκότητα αυτών των υπολογισμών.Σε αυτό το μηχάνημα, οι ακτίνες Χ αναπηδούν από τους ιστούς της υπό εξέταση της περιοχής του σώματος και συλλέγονται από ανιχνευτές.Το μηχάνημα περιβάλλει τον ασθενή, παίρνοντας πάνω από χίλιες εικόνες διατομής.Ένας υπολογιστής χειρίζεται τα δεδομένα και αναδημιουργεί μια δισδιάστατη εικόνα ή ένα μοντέλο τριών διαστάσεων της σαρωμένης περιοχής.

Η ασύρματη βιομηχανία διερευνά επίσης την τεχνολογία δέσμης ανεμιστήρων.Στο εύρος των ραδιοφωνικών συχνοτήτων που εκχωρούνται στις ασύρματες τοπικές επικοινωνίες, 60 Gigahertz (60 GHz), τα ραδιοκύματα διαθλαστούν ή λυγίζουν γύρω από τα εμπόδια.Ένα άτομο που στέκεται μεταξύ του πομπού και ενός ατόμου που χρησιμοποιεί φορητό υπολογιστή προκαλεί σημαντική απώλεια στο σήμα που λαμβάνεται από τον υπολογιστή.Οι κεραίες δέσμης ανεμιστήρων μειώνουν σημαντικά αυτό το πρόβλημα.