۱_۷ جامعه و نمونه آماری:
جامعه آماری این پژوهش شامل ۲۸ نفر از مدیران ارشد و میانی در سازمان های دولتی ایران است. که اکثر این مدیران دارای تحصیلات آکادمیک در زمینه مدیریت و همپنین سوابق فعالیتهای علمی و اجرایی در این زمینه هستند. نمونه پژوهش انتخاب هدفمند مدیران بر اساس مسئولیت و رده مدیران در سازمان است به این صورت که در سازمانها با مدیرانی که در رده های بالا و همچنین مدیرانی که مسئولیت نظام ها و برنامه های ایده یابی و پیشنهادگیری را برعهده داشتند جهت مصاحبه انتخاب شدند. این سازمانها بصورت در دسترس و از بین سازمانهای دولتی تهران انتخاب شدند.
۱_۸ قلمرو پژوهش
قلمرو زمانی پژوهش از فروردین ۱۳۹۲ لغایت خرداد ۱۳۹۴ می باشد.
قلمرو مکانی پژوهش شهر تهران می باشد.
۱_۹ مراحل انجام پژوهش
شکل ۱_۱: مراحل انجام پژوهش
۱_۱۰ جنبه جدید بودن و نوآوری:
تحقیقات علمی در خصوص ایجاد سیستمی به منظور بهره گیری و مدیریت ایده های کارکنان و سایر ذینفعان سازمان در راستای نوآوری در ۲ دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است و سازمانهای زیادی در سطح جهان چه در بخش خصوصی و چه در بخش عمومی توجه خود را به این موضوع معطوف کرده اند. اکثر این سازمانها با توجه به مقتضیات و موقعیت جغرافیایی و مشخصات بومی اقدام به طراحی سیستمهایی جهت استفاده از ایده های کارکنان خود نموده اند اما از آنجا که فاکتورهای زیادی از جمله فرهنگ بر نحوه اجرای این کار تاثیر گذار است هنوز بر سر یک مدل جامع که در اکثر سازمانها و در اکثر کشورهای دنیا قابل کاربرد باشد محققین به توافق نرسیده اند. از دهه ۶۰ هجری شمسی در ایران نیز تلاشهایی به منظور بهره گیری از نظرات و ایده های کارکنان انجام شده که بیشتر براساس بهره گیری از توفیقات و دستاوردهای کشور ژاپن در این رابطه بوده است. از نمونه این تلاشها می توان به نظام پیشنهادهای کارکنان دولت اشاره نمود.
با توجه به ناکامی ها و مشکلاتی که در استفاده از نظام پیشنهادهای ژاپنی در ایران وجود داشت و از آنجا که تا کنون سیستم منسجمی بر اساس ویژگی های بومی ایران جهت ساماندهی به ایده های کارکنان طراحی نشده است و تحقیقات جامعی تاکنون در این زمینه در کشور صورت نگرفته است. لذا بر این شدیم تا طرحی را ارائه کنیم که اجرای آن منجر به ایجاد سیستم یکپارچه مدیریت ایده ها در یک مجموعه منسجم و قابل استفاده در بخش دولتی ایران گردد.
۱_۱۱ تعریف واژگان
واژگان کلیدی این پژوهش عبارتند از : مدیریت ایده ها ، سازمان دولتی، خدمات عمومی.
مدیریت ایده ها: مدیریت ایده فضایی را فراهم می کند که در آن، ایده ها خلق و جمع آوری شوند، در شبکه ای با تمام پرسنل و کارکنان تسهیم شود، مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گیرند و سپس برترین ها انتخاب شده، در صورت لزوم توسط تیم های بهبود تصحیح و عیب یابی گردند و به اجرا در آیند. در سخن کوتاه ، مدیریت ایده به سازمان اطمینان می دهد که هیچ ایده، اشتباه و مشکلی در سازمان مفقود نمی شود و از حافظه سازمان پاک نمی شود و تمام آن ها، در راستای ایجاد بهبود و نوآوری در سازمان بکار گرفته می شوند.
سازمان : سازمان روابط منظم افرادی است که تحت سلسله مراتب مختلف، دارای وظایف گوناگون می باشند؛ ولی برای رسیدن به هدف و یا اهداف مشترکی همکاری دارند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

مدیریت : فرآیندی است در جهت بکارگیری موثر و کارآمد منابع مادی و انسانی شامل مراحل برنامه ریزی، سازماندهی، بسیج منابع و امکانات، هدایت و کنترل برای دستیابی به اهداف سازمانی که براساس نظام ارزشی مورد قبول صورت می پذیرد.
خدمات عمومی: یک اصطلاح معمول به معنی فراهم‌آوری برخی خدمات توسط دولت به شهروندان است. این خدمات ممکن است به شکل مستقیم توسط دولت به مردم ارائه و یا با پشتیبانی دولت از بخش خصوصی به منظور ارائه خدمات به شهروندان انجام می‌پذیرد. بیانگر آن است که برخی خدمات باید بدون درنظرگرفتن سطح درآمد شهروندان و به شکل همگانی در دسترس عموم قرار گیرد. آموزش، انرژی و حمل و نقل عمومی از جمله‌ی این خدمات است.
فصل دوم
مروری بر ادبیات پژوهش
۲_۱ مقدمه
چرا ایده مهم است؟
“چرخ، دستگاه چاپ، حباب لامپ، پنیسیلین، ترانزیستور و یا هر اختراع، اکتشاف و توسعه بزرگ دیگری که توسط انسان بوجود آمده است ابتدا از یک ایده ابتدایی آغاز شده.” مارک فریتز
در سازمانها و شرکتهای مختلف دنیا هر روزه شاهد تولید ایده های مختلف و درنتیجه محصولات، خدمات و اکتشافات بدیع و تازه هستیم که زندگی بشر را تحت تاثیر قرار داده است. هرچند ممکن است که ارزش و هدف این ایده ها بسیار با هم متفاوت باشد اما مقالات و مطالعات متنوعی در رابطه با چگونگی خلق، یافت، پرورش، ارزیابی و اجرایی سازی ایده ها پرداخته است.
سازمان ها اغلب به عنوان مجموعه ای از ساختمانها، افراد، ارتباطات و گردش مالی شناخته می شوند و کمتر به آنها با نگرش مجموعه ای از ایده های غیر ملموس توجه شده است. در حالیکه این ابر ایده، ماده اولیه ایجاد کننده نوآوری به حساب می آید. پس اینکه این ایده ها چه هستند، حجمشان چه اندازه است، از کجا می آیند و به کجا می روند و چگونه پردازش می شوند سوالاتی است که باید به آنها پاسخ داده شود. فیلدهای جدید مطالعاتی از قبیل مدیریت ایده ها، مدیریت خلاقیت و مدیریت نوآوری به مطالعه اینکه چگونه شرکتها می توانند نسبت به تولید و مدیریت ایده ها اقدام کنند پرداخته است. بی شک ایده ها برای نوآوری بسیار مهم است و بعضی از آنها از بقیه با اهمیت تر هستند. (Glassman, 2009) لذا نیاز است که بدانیم ایده چگونه تعریف می شود.
۲_۱ _۱ تعریف ایده:
در فرهنگ لغت فارسی و سایت vazheyab.com ایده به عنوان عقیده، فکر، اندیشه ، تصور و رای تعریف شده است و در فرهنگ لغت انگلیسی در وبسایت thefreedictionary.com به عنوان چیزی که در ذهن به عنوان حاصل یک فعالیت ذهنی ساخته شده و شکل می گیرد تعریف شده است. اچ جی ولز نویسنده انگیلیسی درباره ایده می گوید ” ایده دامنه وسیعی را شامل می شود، کل تاریخ بشر در یک عبارت تاریخچه ای از ایده هاست!”
افلاطون یکی از اولین افرادی است که نسبت به تعریف ایده بصورت جزئی بحث هایی را مطرح نمود. البته این نکته مهم است که مفهوم ایده بکار برده شده در فلسفه های یونانی با تعریف فعلی آن در زبان انگلیسی تا حدودی متفاوت است. در فلسفه، ایده ها معمولا به عنوان تصاویر تجسمی ذهنی از یک جسم ساخته می شوند. همچنین ایده ها می توانند مفاهیمی انتزاعی باشند که توسط تصاویر ذهنی تجسم نمی شوند.(Wikipedia, 2015)
در فرهنگ عربی و اسلامی واژه ایده و ایده آلیسم افلاطونی با واژه مُثُل ترجمه شده است. واژه مُثل، جمع «مثال» و برگرفته از کلمه ایده (Idea) است. ایده به معناى تصور، مفهوم ذهنى، اندیشه، خیال، عقیده، نظر، گمان، نیت، مقصود، معنا، آگاهى، نقشه کار، طرح، طرز فکر و نمونه واقعى به کار رفته است. ایده یا ایدوس (eidos) یک واژه قدیمى یونانى است که در عربى به «مثال» ترجمه شده است.
اندیشه‏وران اسلامى تفاسیر فراوانى را درباره نظریه مُثل افلاطون ارائه کرده‏اند. آنان بسته به مشرب فکرى و ذوقى خود، برداشت و نگرشى ویژه نسبت به عالم مُثل عرضه مى‏کنند، و بالطبع، هریک، نگرش خود را تفسیر صحیح نظریه مُثل، و نگرش‏هاى دیگر را نادرست مى‏داند. سهروردى به پیروى از برخى بزرگان حکمت همچون انباذقلس^[۴] (ِامپدوکلس)، هرمس و فیثاغورس معتقد است هریک از انواع مادى و جسمانى مثالى در عالم عقل دارد و این مثال، نورى مجرّد از ماده، قائم به ذات و تدبیرکننده نوع و حافظ آن است که در زمان و مکان جاى ندارد. این صورت (مثال) بسیط، همانند روح براى صورت نوعیه جسمانى است و صورت جسمانى، حکم سایه و پرتو را براى آن نور پرفروغ دارد (رضایی و یزدانپناه، ۲۰۱۰)
جیمز وب یانگ نویسنده کتاب تکنیکی برای تولید ایده ها می گوید “یک ایده نه بیشتر و نه کمتر از یک ترکیب جدید از عناصر گذشته است” همچنین رابرت فوستر می نویسد: ” ایده چیست؟ اگر قرار است تنها یک چیز را از گفته های من به خاطر بسپارید، یادتان باشد که ایده یک شاهکار آمیزش است. “(Foster, 1998)
جکس سالامون هادامارد ریاضی دان فرانسوی و مبتکر تئوری آشوب عنوان می کند که ” واضح است که کشفیات و اختراعات چه در ریاضی و یا هر جای دیگر بوسیله ترکیب ایده ها بوجود می آید” (Ben-Menahem, 2009)
آرتور کوستلر نویسنده کتاب “اقدام خلاقیت” اینطور می نویسد که “خلاقیت در اصل به مفهوم خلق و یا تولید سیستمی از ایده ها از هیچ و پوچ نیست بلکه ترکیب الگوهای مناسب فکری بوسیله فرایند باورسازی است” (Foster, 1998) بر اساس تعریف لغوی ایده می توان استنتاج کرد که ایده ها از انسان و نه ماشین و کامپیوتر و از طریق یک فرایند ذهنی بدست می آیند پس می توان ایده را اینگونه تعریف کرد: حاصل یک فعالیت ذهنی ، جاییکه دانش، اطلاعات، واقعیت ها و ایده های گذشته با هم ترکیب می شوند و درنهایت در قالب یک ایده جدید نمایش داده می شود.(Glassman, 2009)
به نظر نگارنده این تحقیق، با توجه به جمیع نظرات می توان ایده را اینگونه تعریف کرد: ایده نتیجه یک تفکر ذهنی در رابطه با تغییر در دانش، اطلاعات،یافته ها و تصورات گذشته به کمک ترکیب و باز خلق آنها در راستای رسیدن به وضع مطلوب تر می باشد. که عبارت مطلوب تر به ایده دهنده مربوط می شود یعنی از نظر ایده دهنده مطلوب تر باشد. لذا اینگونه می توان عنوان کرد که در تعریف ایده ۳ موضوع اصلی مطرح است: ۱- تفکر ذهن انسان ۲- ترکیب دانش و اطلاعات گذشته ۳- رسیدن به وضع مطلوب تر. برای اثبات این تعریف می توان یک آزمایش کوچک انجام داد بدین صورت که ما بدنبال ایده ای برای اتومبیل جدید جمع شو هستیم، پس ما بدنبال ترکیب تفکر پایه ای اتومبیل (دانش گذشته) با ایده ها و مفهوم های دیگر در راستای رسیدن به وضعیت مطلوب تر (اشغال جای کمتر توسط اتومبیل در هنگام عدم استفاده) هستیم. برای مثال:
اتومبیل + اسباب بازی های تا شو کودکان= اتومبیل جمع شو جدید
مطمئنا ایده ها بسیار گسترده هستند و موضوعات مختلفی را در بر می گیرند اما از آنجا که این تحقیق مربوط به مدیریت ایده های سازمانی می شود لذا هدف ما از ایده عبارت است از فرصتها، مفاهیم و نظراتی که منجر به تولید محصولات و یا خدمات جدید و یا بهبود در فرآیندها و عملکرد سازمان شود و یا به عبارت کلی تر ایجاد کننده ارزش برای سازمان باشد. این تعریف ما را به مفهوم فرایند نوآوری نزدیک می کند. راکفورد ۱۰ محدوده را برای نوآوری برمی شمارد (Rochford, 1991):
مدیریت: ساختار سازمانی، فرایند های مدیریت و خط مشی ها
استراتژی: چگونه سازمان اقدامات آینده را برنامه ریزی می کند
کارکنان: جذب، پذیرش، نگهداشت، آموزش، انگیزش و ارتباطات اجتماعی پرسنل
محصولات و خدمات
فرآیندها:فرآیندهای جدید و پیشرفت ها در فرآیندهای جاری، بازدهی و اثربخشی
ابزار: ماشین آلات، مدل ها، تئوری ها و فعالیت هایی که شازمان از آنها استفاده می کند
تکنولوژی: که توسط سازمان استفاده یا خلق می شود
تامین کنندگان: یافت، گزینش،نفوذ و ارتقای تامین کنندگان سازمان
توزیع بازار: روش های یافت، توزیع، تحویل و تامین مشتریان
برند: فرهنگ، کلمات، عبارات، شعارها و علائمی که سازمان با آنها خود را در دنیا مطرح می کند
همانطور که مشخص است ایده ها در قالب های مختلف و در محدوده های متنوعی قابل ارائه هستند.
۲_۱_۲ ایده های بدیع یا قدیمی؟
راه دیگری که برای تقسیم بندی ایده می تواند بکار رود این است که آیا ایده بدیع است و یا قدیمی. شاید خیلی ها بر این باور باشند که سازمانها نیازمند ایده های جدید هستند اما بایددر نظر داشته باشیم که ایده های قدیمی هم ممکن است به همان اندازه قابل کاربرد باشند. برای مثال سازمان شما قصد دارد تا رضایت پرسنل را افزایش دهد. ایده های قدیمی مانند افزایش حقوق و مزایای کارکنان و یا مرخصی تشویقی ممکن است بیشتر از هر ایده جدیدی قابل کاربرد باشد.

[۷۵] B. Al-Kazemi and C. Mohan, “Discrete multi-phase particle swarm optimization,” in Information Processing with Evolutionary Algorithms, ed: Springer, 2005, pp. 305-327.
[۷۶] L. I. Kuncheva, “Combining classifiers: Soft computing solutions,” Pattern Recognition: From Classical to Modern Approaches, pp. 427-451, 2001.
[۷۷] H. Ishibuchi, et al., Classification and modeling with linguistic information granules: advanced approaches advanced approaches to linguistic data mining: Springer, 2005.
[۷۸] F. Herrera, “Genetic fuzzy systems: taxonomy, current research trends and prospects,” Evolutionary Intelligence, vol. 1, pp. 27-46, 2008.
[۷۹] H. Roubos and M. Setnes, “Compact and transparent fuzzy models and classifiers through iterative complexity reduction,” Fuzzy Systems, IEEE Transactions on, vol. 9, pp. 516-524, 2001.
[۸۰] M. A. Kbir, et al., “Hierarchical fuzzy partition for pattern classification with fuzzy if-then rules,” Pattern Recognition Letters, vol. 21, pp. 503-509, 2000.
[۸۱] P. Jaganathan, et al., “Classification rule discovery with ant colony optimization and improved Quick Reduct algorithm,” IAENG International Journal of Computer Science, vol. 33, pp. 50-55, 2007.
[۸۲] M. S. Abadeh, et al., “Induction of Fuzzy Classification systems via evolutionary ACO-based algorithms,” computer, vol. 35, p. 37, 2008.
[۸۳] K. Nozaki, et al., “Adaptive fuzzy rule-based classification systems,” Fuzzy Systems, IEEE Transactions on, vol. 4, pp. 238-250, 1996.
[۸۴] H. Ishibuchi, et al., “Voting in fuzzy rule-based systems for pattern classification problems,” Fuzzy Sets and Systems, vol. 103, pp. 223-238, 1999.
[۸۵] J. Han, et al., Data mining: concepts and techniques: Morgan kaufmann, 2006.
[۸۶] L. A. Zadeh, “Fuzzy sets,” Information and control, vol. 8, pp. 338-353, 1965.
[۸۷] M. F. Ganji and M. S. Abadeh, “Using fuzzy ant colony optimization for diagnosis of diabetes disease,” in Electrical Engineering (ICEE), 2010 18th Iranian Conference on, 2010, pp. 501-505.
[۸۸] C. Zhou, et al., “Evolving accurate and compact classification rules with gene expression programming,” Evolutionary Computation, IEEE Transactions on, vol. 7, pp. 519-531, 2003.
[۸۹] C. Merz, et al., “UCI repository of machine learning databases ” in , ed. University of California, Department of Information and Computer Science, Irvine, CA, 1996.

Abstract

Diagnosis of Diabetes disease or understand the high risk of developing diabetes is not often an easy task. As many of the diabetes’ symptoms are occurring in other diseases. Analyzing many factors to diagnose a disease of a patient makes the physician’s job more difficult to detect. A physician commonly makes decision by evaluating the current test results of a patient, and according to the previous decisions he has made on other patients with the same condition.
In this thesis, a rule based classifier algorithm has been used to classify the diabetics. Particle Swarm Optimization (PSO) has been used for extracting fuzzy rules and parameters for creating appropriate fuzzy membership functions. The proposed PSO has characteristics that are different from other PSO based algorithms, such as swarm diversity enhanced function and simultaneous evolve of membership functions and fuzzy rules. Proposed fuzzy system evaluated on Pima diabetes data set regarding to classification accuracy, sensitivity and specificity values. The obtained classification accuracy is 84.32% that outperforms several famous and recent methods in classification accuracy for diabetes disease diagnosis. Also, simulation results shows that proposed PSO based method for creating a fuzzy classifier has a compact fuzzy rule base that increases the interpretation ability of algorithm.

Keywords:

Diabetes disease detection, rule-based classifier, PSO, membership functions and fuzzy rules simultaneous evolving.

Ministry of Science, Reasrch and Technology
Mazandaran University of Science and Technology
In Partial Fulfillment of the Requirement for the degree of
Master of Science in
Information Technology Engineering
Title:
Designing a Fuzzy Classifier by a PSO-Based Approach for Diagnosis of Diabetes Diseases
Supervisor:
Dr Javad Vahidi
Advisor:
Dr Homayun Motameni
By:
Hossein Mahdian
(Winter 2014)

1. 1. Artificial Neural Networks (ANN) ↑

1. 1. decision trees ↑

1. 1. k-nearest neighbors (K-NN) ↑

1. 1. Support Vector Machine (SVM) ↑

1. 1. Feed-forward neural networks ↑

1. 1. Recurrent neural networks ↑

1. 1. Multi-Layer Perceptron ↑

1. 1. back-propagation ↑

1. 1. Particle Swarm Intelligence ↑

1. 1. Kernel Methods ↑

1. 1. Vapnik ↑

1. 1. maximum margin ↑

1. Support Vevtor ↑

پایه ای به نام شکنو shakanu برآن ریاست داشت.»^[۱۱]
در الواح هخامنشی بیشتر با مأموران و کارمندان مالیاتی با عنوان بزیکهره مواجه هستیم که به معنای دریافت کننده مالیات غله است و پس از آن با نام خراج گیر مواجه می شویم؛ این خراج گیرها تحت نظر کارمندان رده بالاتر خراج گله می گرفتند و پس از آن به عنوان گیرنده مالیات زمین برمی خوریم که کارکنان وصول مالیات جو، روغن، بز و گوسفند بوده اند.
در کنار مالیاتهایی که is-ba-zi نامیده می شده است اغلب به صورت حسابهایی مربوط به مالیاتهایی از نوع دیگر به نام کسور برخورد می کنیم؛ مقدار این نوع مالیات متغیر بوده که علاوه بر مالیات معمول دریافت می شده است. «نوعی مالیات دیگری بود که ربطی به مؤدیان مالیاتی نداشت بلکه از مالیاتهای جمع آوری شده برداشت می شد و از اقدامات اداری داخلی بود.»^[۱۲]
«در زمان داریوش پس از ممیزی و ثبت دارایی املاک و تعیین مقدار مالیاتی که به هر کس تعلق می گرفت این اراضی را به واحدهای زراعی که پرسنگ نامیده می شد تقسیم می کردند و هر پرسنگ ملزم به پرداخت مبلغی معین در سال می گردید و آن بوسیله فرماندار جمع آوری و به خزانه فرستاده می شد. مالیاتهای وصولی در ساختمان مخصوصی که به گنج مرسوم بود نگهداری می شد و ریاست و اداره گنج خانه را فردی به نام مهشت گنجور بعهده داشت در این دوره موقوفات متعلق به معابد از پرداخت مالیات معاف بودند»^[۱۳]پس از هجوم اسکندر مقدونی و فروپاشی امپراطوری هخامنشی سلسله سلوکیان در ایران بنا نهاده شد. در این دوره نیز رسیدگی مالیاتی به همان روش دوره هخامنشیان انجام می شده است هر چند تغییر جزئی در آن صورت گرفته بود. شهربانان سلوکی وظیفه داشتند که باج زمین را از مالکان بزرگ گردآوری کنند و این مالیات بر همان اساسی بود که داریوش بنا نهاده بوده و مبلغ مقطوعی به هر استان تعلق
می گرفت. در شهربانی ها باج مقرر را میان تقسیمات کوچکتر قلمرو استان سرشکن می کردند و مالیات سرانه نمی گرفتند. در این دوره نظام مالیاتی از قابلیت انعطاف پذیری بالایی برخوردار بود که قسمت اعظم آن از هخامنشیان به ارث برده شده است. مالیاتها و عوارض بر افراد، منازل، مزارع ، ولد، ازدواج، مرگ، باغات و چهارپایان تعلق می گرفت؛ تشکیلات بیت المال متمرکز شد ادارات ممیزی ها برقرارشد و نخستین مبانی آمارگیری شکل گرفت.
«در دوران ساسانیان نیز مالیات هر بلوگه را طبق میزان محصول آن بلوگ تقسیم می کردند و اگر کسی
نمی توانست خراج زمین خود را بپردازد و دیگری آن را می پرداخت آن زمین ازآن خراج دهنده می شد و دارنده سابق آن زمین هم به موجب وامی که داشت بنده خراج دهنده می گشت.»^[۱۴]
در عهد ساسانی رسیدگی های مالیاتی توسط دبیران انجام می شد و این شغل یکی از مهمترین مشاغل بود که در رٲس آن مدیر مالیات قرار داشت که بر گروه هایی از محاسبان ، تحصیلداران مالیات و عمال ریاست می کرد.خسرو اول از معروفترین پادشاهان ساسانی پس از آرام کردن کشور اقدام به اصلاحاتی در زمینه اندازه گیری و مقدار مالیات نمود که در نتیجه این اصلاحات وصول مالیات به پول نقد صورت می گرفت و هر شهروند از بیست و دو سال تا پنجاه سال به استثنای نجبا و کارکنان دولت موظف به پرداخت مالیات بودند.
مبحث دوم- پیشینه تاریخی رسیدگی مالیاتی در ایران از اسلام تا دوره معاصر
پیامبر اسلام به فرمان خداوند دعوت خویش را در مکه آغاز کرد و پس از فتح مکه نخستین حکومت اسلامی بنیان گرفت. منابع درآمدی دولت اسلامی در ابتدای تشکیل عبارت بوده است از خمس، زکات غنایم جنگی و جزیه.«زکات مهمترین خراج جامعه اسلامی بدوی بوده است که تا پیش از هجرت پیامبر به مدینه اختیاری و پس از آن از سال دوم هجرت به مالیات واجب تبدیل شد که اگر پرداخت نمی شد به زور دریافت می گردید.»^[۱۵]
جزیه نیز نخستین بار از یهودیان مدینه دریافت شد و نوعی مالیات سرانه بود که از غیرمسلمانان دریافت
می شد. با رحلت پیامبر ابوبکر به جانشینی برگزیده شد؛ شیوه ابوبکر همانند پیامبر در مورد بیت المال بدین صورت بود که هر مالی که می رسید بلافاصله آن را بین مسلمانان و افراد مستحق تقسیم می کرد. بیت المال ابوبکر عبارت از اطاقی بود که اموال بطور موقت و تا هنگام تقسیم در آنجا نگهداری می شد و کمتر اتفاق می افتاد که تقسیم اموال رسیده به روز دیگر موکول شود. در زمان خلیفه دوم نیز عمل مساحی، ثبت و ضبط دفاتر و وصول و ایصال مالیات در دست مأمورین محلی و رؤسای مذهبی بود که مطابق عرف جامعه عمل می کردند.
طبری می گوید: «عمر از نرخ های مالیاتی که توسط خسرو انوشیروان مقرر شده بود تبعیت می کرد جز اینکه وی برای اراضی لم یزرع نیز مالیات مقرر می کرد و نیز از هر هزار جریب گندم به جای یک قفیز دو قفیز دریافت می نمود. مالیات اراضی بر حسب محصول هر واحد زمین مقطوعا تعیین می شد. تعیین میزان مالیات با هر خلیفه بود و وی حق تغییر آن را داشت و گاهی هم از حق خود استفاده می نمود..هر مسلمانی که می خواست در زمین خود باقی بماند ملزم به پرداخت مالیات آن بود و در صورت مهاجرت از آن معاف می شد در دولت اسلامی مالیاتهای ثابت و عمومی براساس ماه و سال قمری محاسبه می شد اما در ایران بر اساس سال ایرانی و از نوروز شروع می شد.»^[۱۶]از شواهد تاریخی معلوم می شود که ثبت و ضبط اراضی، مالیات بندی و وصول آن تا نزدیک به یکصد سال به دست مأمورین و مستوفیان محلی بود و حتی به زبان محلی اداره می شد و مالیاتهای کشاورزی نیز غالبا بعهده کدخدایان و دهقانان بود.اصول مالیات و نحوه وصول آن در دوره خلفا از موارد فوق تجاوز نمی کرد و با شریعت اسلام چندان فاصله ای نداشت و تغییرات آن بسیار اندک بود.«در دوره حکومت مغولان در ایران و پس از به تخت نشستن غازان خان به علت فساد مالی وی اصلاحات مالی را آغاز کرد که مهمترین آن عبارتند از تثبیت مالیاتها و تعیین و تدوین ضوابط مالیاتی، تعدیل مالیاتها به تناسب قدرت پرداخت مؤدیان، حذف مالیاتهای مکرر و غیر موجه، تنظیم و ترتیب نحوه وصول مالیاتها و وضع موعد معین و ثابت برای آنها. تثبیت میزان مالیاتها با وضع مقررات و دفاتر مالیاتی با قانون ولایات عملی گردید.برای این کار به ولایات ممیز مالیاتی فرستاده شد تا فهرست آبادی ها و ساکنین هر محل را نوشته و مالیات سرانه ای که میزان آن ثابت بود وضع گردید. مؤدیان باید مالیات مقرر را در دو قسط همراه با حق خزانه به محصل مالیاتی می دادند و او بعد از پرداخت مطالبات کسانی که حواله دیون را داشتند مازاد عواید مالیاتی را به خزانه تحویل می داد.یکی از تدابیر نو در اصلاح مالیاتی در این دوره تعیین سال شمسی بعنوان سال مالیاتی بود.»^[۱۷]

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

گرانبهاترین سندی که برای تحقیق در رسیدگی مالیاتی در دهه های چهارم و پنجم قرن ۱۸میلادی وجود داشته فرمانی از نادرشاه افشار است که برای فرزندش رضاقلی میرزا نوشته است. در این دوره با افراد ذیل بعنوان عمال مالیاتی روبرو هستیم که عبارت است از مستوفی الممالک ، مستوفی، محصلان مالیاتی و متصدی ریاح. مستوفی الممالک شخصی بود که تمام مالیات دیوانی که داد و ستد شده و می بایست به عمال هر ولایت داده می شد را در اختیار می گرفت. مستوفی شخصی بود که در آمدهای مالیاتی مختلف را به مسئولیت خود وصول می کرد و محصلان مالیاتی نیز افرادی بودند که مسئول گردآوری مالیات بودند و در نهایت متصدی ریاح مسئول بررسی میزان درآمد مالیاتی و تخمین هرساله آنها از جهت پرداخت مالیاتهای مقرر بود.
پس از سقوط سلسله افشاریه و روی کارآمدن کریم خان زند نظام اداری جدیدی در اخذ مالیات و رسیدگی به آن بوجود آمد؛ این نظام تمام رده های حاکم اعم از بیگلربیگی ، کدخدا و عوامل گردآوری مالیات نظیر مستوفی، محصل و نقیب را شامل می شد؛ شخص حاکم در برابر کریم خان زند مسئول جمع آوری و ارسال مالیات منطقه خود بود.حکام شهرها در آغاز هر سال التزام نامه ای را که میزان سهم مالیاتی آنان را شامل می شد امضاء می کردند و در این التزام نامه موظف می شدند تعهد دهند که بر خلاف مفاد تعهد نامه حتی دیناری مالیات اضافه از مردم نگیرند.
«در این دوره با مناصب مالیاتی ذیل مواجه هستیم که عبارتند از: مستوفی الممالک، محسس الممالک، کلانتر، محتسب و نقیب. .مستوفی الممالک مسئول اداره امور مالیاتی و کلیه مسائل مربوط به درآمدها و هزینه های دولت بود. محسس الممالک بعنوان منشی کلانتر در هر ولایت و تحت نظارت او به تهیه دفاتری که در آنها ارزیابی بدهی مالیاتی هر صنف را که به تائید نقیب می رسید ثبت می کرد. کلانتر مسئول نصب و عزل کدخدایان بود و برای تعیین میزان دقیق مالیاتی که اصناف می بایست بپردازند با مشورت گرفتن از کدخدایان هر صنف و کسب نظر نقیب میزان مالیات هر صنف را تعیین می نمود؛ محتسب اداره بازار را برعهده داشت و زیر نظر کلانتر کار می کرد، نقیب شخصی بود که بر کار صنف و صنعتگران نظارت داشت و مالیات آنها را محاسبه می کرد.»^[۱۸]
پس از فروپاشی حکومت زندیه سلسله قاجاریه به فرمانروایی آقا محمد خان قاجار روی کار آمد. در این دوره با تشکیلات مالیاتی ذیل که شامل صدر اعظم ، مستوفی الممالک، صاحب دیوان و معیر الممالک است مواجه هستیم.«بالاترین مقام مالیاتی در دوره قاجار مستوفی الممالک بود که تحت نظارت صدر اعظم به کار مشغول بود و شخصا وزیر دارایی محسوب می شد و امور فنی و مالی مانند حسابداری و تنظیم بودجه به عهده وی بود وی انتصاب کلیه مستوفیان را بعهده داشت و برای مأموران و عمال مالیاتی دستورالعمل مالیاتی می نوشت.»^[۱۹]
«پس از وقوع انقلاب مشروطه دگرگونی های وسیعی در نظام مالیاتی ایران ایجاد شد و همزمان با تدوین اولین قانون اساسی که در چهاردهم ذیقعده به توشیح شاه رسید اصول مالیاتی ذیل در آن گنجانده شد که برخی ازآنها به شرح ذیل است :
اصل نود و چهارم : هیچ قسم مالیات برقرار نمی شود مگر به حکم قانون.
اصل نود و پنجم: موارد معاف از مالیات را قانون مشخص خواهد کرد.
اصل نود و ششم: میزان مالیات را هرساله مجلس شورای ملی با اکثریت به تصویب خواهد رساند.
اصل نود و هفتم: در موارد مالیاتی هیچ تفاوت و امتیازی بین افراد ملت گذارده نخواهد شد.
اصل نود و هشتم : تخفیف و معافیت از مالیات منوط به قانون مخصوص است.
اصل نود و نهم :غیر از مواقعیکه قانون صراحتا مستثناء می داند به هیچ عنوان از ملت چیزی مطالبه نمی شود مگربه رسم مالیات مملکتی و ایالتی و بلدی.»^[۲۰]
بنابراین اخذ مالیات نخستین بار در قانون اساسی مشروطه مورد نظر قرار گرفت؛ نخستین قانون مالیات بر درآمد ایران در سال ۱۳۰۹ هجری شمسی به تصویب مجلس رسید. به موجب این قانون شرکتها، بازرگانان و اصناف طبقه بندی شدند و مشمول مالیات قرارگرفتند؛ تا آن زمان بازرگانان بر مبنای فروش مشمول مالیات می شدند سپس در سال ۱۳۱۲ نخستین قانون مالیات بر عایدات وضع شد؛ این قانون جامع تر از قانون قبلی بود. در این قانون بیلان و حسابهای نفع و ضرر شرکتهای انتفاعی مطرح شد و بدین ترتیب بین حسابداری و مالیات رابطه قانونی مشخصی برقرار شد با این حال در قانون مزبور در تبصره ماده ۱۴ آن تصریح شده بود که تفتیش در دفاتر اوراق و محاسبات تجاری و شخصی برای تعیین مالیات اکیدا ممنوع می باشد. در سالهای ۱۳۱۳ و ۱۳۱۷ هجری شمسی این قانون اصلاح و نرخ های تصاعدی جایگزین نرخ های موجود شد.
در سال ۱۳۲۳یک قانون نسبتا پیشرفته تصویب شد که به قانون دکتر میلسپو معروف است؛ این قانون در اوج اشتغال ایران زمانی که مستشار آمریکایی رئیس اداره کل دارایی بود با فراگیری از قانون مالیاتی امریکا وضع شد که مجموع درآمدهای اشخاص حقیقی و حقوقی را در کلیه منابع و پس از کسر انواع
بخشودگی ها و معافیتها مشمول مالیات می ساخت؛ مهمترین جنبه غیرعملی این قانون تنظیم و تسلیم اظهارنامه مجموع درآمد بر اساس مدارک و اسناد حسابداری بوسیله مؤدیان و نرخهای تصاعدی تا هفتاد درصد بود. این قانون عملا هیچ گاه به اجرا درنیامد و در سال ۱۳۲۴ لغو شد و نظام مالیاتی به قانون ۱۳۱۷ بازگشت. از سال ۱۳۲۴ تا ۱۳۴۵ بر پایه قانون ۱۳۱۷ که جایگزین قانون میلسپو شده بود اصلاحات مکرری صورت گرفت تا اینکه درسال ۱۳۴۵ برمبنای مقررات مالیاتی فرانسه و بلژیک قانون مالیاتهای مستقیم سال ۱۳۴۵به تصویب مجلس رسید. در این قانون برای نخستین بار استفاده از خدمات حسابداری و حسابداران رسمی پیش بینی شد؛ این قانون که براساس الگوی قانون سال ۱۳۳۵ با تغییرات وسیع تصویب شد برای نخستین بار علاوه بر دفاتر قانونی موضوع قانون تجارت، استفاده از وسایل دیگر و فرم ها و وسایل حساب از جمله تسلیم اظهارنامه به همراه ترازنامه و حساب سود و زیان را نیز مجاز شمرد؛ در ماده ۵۸ این قانون بدون هیچ گونه توجه به محتوای قانون تجارت آمده بود که مقررات مربوط به نحوه تنظیم و تحریر و آئین نامه موضوع این ماده نیز بعدا تصویب خواهد شد که بدون هماهنگی با وزارت دادگستری به اجراء گذاشته شد.پس از انقلاب نیز در سالهای ۱۳۵۷ تا ۱۳۶۰ بنا به ضرورتهایی که احساس می شد اصلاحاتی به قانون ۱۳۴۵ صورت گرفت که از جمله آن حذف مقررات مربوط به حسابداران رسمی بود که در سال ۱۳۵۹ توسط شورای انقلاب صورت گرفت.
بازنگری اصولی در این قانون در۳ اسفندماه ۱۳۶۶ انجام شد که با تصویب ۲۷۱ ماده و ۲۱۱ تبصره در سال ۱۳۶۸ به اجرا درآمد ولی هنوز سه سال از اجرای قانون مذکور نگذشته بود که به دلیل شرایط اقتصادی و اشکالاتی که در عمل مشاهده شد اولین بار در سال ۱۳۷۱و آخرین بار در ۲۷ بهمن ۱۳۸۰مورد اصلاح گسترده قرارگرفت؛ این اصلاحیه برای رفع نارسایی نظام مالیاتی ایران جمعا در ۱۳۳ ماده وضع شده است که به موجب هر یک از آنها یک یا چند ماده قانون مالیاتهای مستقیم به نحوی تغییر یافته و اصلاح شده اند.
در قانون مذکور اظهارنامه و همچنین دفاتر و اسناد و مدارک ارائه شده مؤدیان مشروط براینکه بطور صحیح و برابر مقررات تهیه شده باشد محترم تلقی شده و در اغلب موارد اساس و معیار تعیین مالیات شناخته شده است. طرز تشخیص و نحوه ابلاغ و وصول مواعد و وظایف مأموران تشخیص و حل اختلاف ، مراجع انتظامی ، معافیتها، بخشودگیها، جرائم و ضرایب مالیاتی و سایر موارد به تفصیل در ضمن این قانون وآئین نامه های اجرایی آن تشریح گردیده است.
مبحث سوم – منابع درآمد مالیاتی در اسلام و ایران
پرداختهای مالیاتی که باید بطور واجب در جامعه اسلامی صورت بگیرد دو گونه است:
الف) مالیاتهای ثابت
ب) مالیاتهای متغیر یا حکومتی
الف) مالیاتهای ثابت: به مالیاتهایی اطلاق می شود که نسبت یا مقدار یا مورد وضع آن و یا مجموع آنها مستقیما از طرف شارع مشخص و معین گردیده است مانند خمس و زکات که نسبت و موارد آن مشخص شده و خراج و جزیه که تنها موارد آن از طرف شارع تعیین گردیده است.
ب )مالیاتهای متغیر یا حکومتی : آن دسته از مالیاتها را در بر می گیرد که حاکم اسلامی می تواند در شرایط خاص وضع کند و موارد، مقدار و نسبت خاصی برای آنها در شرع مقدس در نظرگرفته نشده است بلکه تابع هزینه های ضروری و یا مطابق مصلحتی است که حاکم اسلام در نظر دارد.
انواع مالیاتهای ثابت عبارتند از:
۱- زکات: به آن دسته از مالیاتهای مخصوص گفته می شود که وسیله پاک کردن اموال افراد از حقوق نیازمندان و نیز وسیله افزون شدن و رشد یافتن اموال است که بر دو قسم زکات فطره و زکات اموال تفکیک می گردد.
زکات فطره مالیات سرانه ای است که در شب عید فطر هر سال واجب می شود و زکات اموال زکاتی است که سالانه به برخی اموال مانند گندم و جو وخرما و کشمش و شتر و گاو و گوسفند و طلا و نقره تعلق
می گیرد.
۲- خمس: مالیاتی معادل یک پنجم می باشد که شرعیت آن در مواردی تعیین گردیده است. خمس در هفت چیز واجب می شود که عبارتند از غنائم جنگی ، معدن، گنج ،جواهر دریا، زمینی که ذمی از مسلمان بخرد، مال حلال مخلوط به حرام ، درآمد کسب.
۳- جزیه: مالیات ویژه ای است که از اهل کتاب ساکن سرزمینهای اسلامی دریافت می شود و مقدار این مالیات بسته به نظر حاکم اسلامی سالانه مشخص می گردد.
۴- خراج: مالیات ویژه ای است که حاکم از طریق اجاره اراضی مفتوح العنوه وصول می کند زیرا این اراضی ملک همه مسلمانان است و هر کس بخواهد از آن استفاده کند باید اجاره آن را به ولی مسلمین بپردازد. با توجه به وظایف دولتها و بعهده گرفتن دفاع و امنیت کشور و لزوم بالا رفتن فرهنگ جامعه بوسیله آموزش و پرورش و نیز عمران و آبادی کشور و نیز ایفای سایر وظایف دولتها در ایجاد رفاه عمومی در صورتیکه مالیات ثابت تکافوی هزینه های دولت را نکند وضع مالیات متغیر ضرورت پیدا می کند.
از سوی دیگر می توان با بهره گرفتن از یکی از راه های ذیل مشروعیت گرفتن مالیات متغیر را از نظر فقهی ثابت کرد:
الف- استفاده ازحق ولایت امر ؛ ولی امر مسلمین طبق آیه شریفه (( النبی اولی بالمومنین من انفسهم )) نسبت به جانهای مؤمنین اولی است و بدیهی است که او نسبت به اموال آنها شایسته تراست و بنابراین وی حق دارد در صورت صلاحدید برای اداره جامعه مالیات وضع کند؛ این اختیارات از پیامبر(ص) به امامان معصوم رسیده است. اصولا برخی بزرگان بر این عقیده هستند که زکات در اسلام بعنوان مالیات مطرح شده و تعیین موارد آن از اختیارات ولی امر مسلمین است بنابراین هر حاکم حقی می تواند مالیات وضع کند یا از پرداخت آن عفو نماید. با اثبات ولایت فقیه در عصر غیبت تمام اختیارات ائمه به نائب عام ایشان یعنی مجتهد جامع الشرایط می رسد بنابراین فقها بر اموال مردم تا آنجا که مقتضای اداره حکومت اسلامی است ولایت دارند و حسب ضرورت یا مصلحت حق وضع مالیات، وضع نرخ ، جلوگیری از انحصار ، احتکار و سایر موارد را دارند.
ب- ارائه شواهد و اماراتی بر امکان اخذ مالیات ؛ همچون تقسیم غنائم جنگی، استفاده از آب، وضع زکات و وضع مالیات بوسیله امام جواد(ع)
ج- استفاده از وجوب کفایی ؛ در اسلام پرداخت های مالی دیگری وجود دارند که جنبه مالیاتی ندارند بدین معنا که بطور معمول بوسیله دولت دریافت و هزینه نمی شوند و یا پرداخت هایی هستند که براساس الزام و قانون انجام نمی گیرند که این نوع شبه مالیاتی عبارتند از کفارات ، نفقات واجب انفاقات مستحبی شامل صدقه، اطعام، بخشش دین، وقف و هدیه.
در تقسیم بندی کلی که در قوانین مالیاتی ایران آمده است مالیات به دو نوع جداگانه تفکیک شده است که عبارتند از مالیاتهای مستقیم و مالیاتهای غیرمستفیم.
«مالیاتهای مستقیم به آن دسته از مالیاتهایی اطلاق می شود که به درآمد و ثروت شخص یا اشخاص حقیقی و حقوقی تعلق می گیرد و توسط دستگاه های مالیاتی و برحسب نرخ های تصاعدی وصول می شود که این نوع مالیات خود بر دو قسم است که شامل مالیات بر درآمد و مالیات بر ثروت می شود. پرداخت مالیات در واقع مشارکت در هزینه های جامعه محسوب می شود و به همین دلیل افراد به نسبت برخورداری از امکانات جامعه بایستی در تامین هزینه ها نیز مشارکت داشته باشند. پرداخت کنندگان مالیات مستقیم را از نظر رعایت عدالت اجتماعی نمی توان یکسان تلقی کرد زیرا فروشندگان کالا و خدمات پس از پرداخت مالیات سعی در انتقال مالیات به دیگران از طریق افزایش قیمت کالا و خدمات خود می نمایند که این امر موجب انتقال مالیات پرداخت شده به غیر می گردد.
مالیات بر شرکتها، مالیات بر درآمد و مالیات بر ثروت را می توان جزء مالیاتهای مستقیم طبقه بندی نمود که شخص مالیات دهنده در آن شناخته شده است و میزان مالیات برحسب تناسبی یا تصاعدی تعیین می شود.مالیاتهای غیرمستقیم به مالیاتی گفته می شود که به کلیه اشخاص مصرف کننده صرفنظر از میزان و چگونگی درآمد و دارائی آنان تعلق می گیرد؛ اگر مالیاتهای مستقیم سالانه حساب می شود مالیاتهای غیرمستقیم از استمرار برخوردار است و به ازاء مصرف با خرید کالا و خدمات توسط مصرف کننده پرداخت می شود. مالیات بر واردات، مالیات بر مصرف و فروش و سایر مالیاتها را می توان در طبقه مالیاتهای غیرمستقیم دسته بندی نمود. در این گونه مالیاتها شخص مالیات دهنده شناخته شده نیست و مالیات بطور یکسان از هر مصرف کننده بسته به مصرف وی و صرفنظر از وضع درآمد و ثروت گرفته
می شود.»^[۲۱]
بخش دوم:
ضوابط صدور آرای کمیسیون های مالیاتی و نظام حاکم بر آن
بخش دوم- ضوابط صدور آرای کمیسیون های مالیاتی و نظام حاکم بر آن
پس از بررسی و تبیین رسیدگی های مالیاتی و پیشینه تاریخی آن در این بخش برآنیم تا کیفیات صدور آرای کمیسیون های مالیاتی و قواعد حاکم بر آن را مورد بررسی قرار دهیم زیرا همانطور که در روند صدور آرای قضایی صادره از مراجع دادگستری ضوابط و قواعدی حکمفرما است در صدور آرای صادره توسط کمیسیون های مالیاتی نیز وضع به همین صورت است؛ لذا این بخش به چهار فصل تفکیک شده است در فصل اول ضوابط رسیدگی در کمیسیون های مالیاتی مورد بررسی قرار گرفته است و در ذیل آن تشریفات طرح اختلاف و آئین رسیدگی به آن در کمیسیون های مالیاتی مورد مطالعه واقع شده است و در فصل دوم به نظام حاکم بر صدور آرای کمیسیونهای مالیاتی پرداخته شده است که در ذیل آن مراحل صدور آرای کمیسیونهای مالیاتی و کیفیات آن و نیز مرور زمان مالیاتی تبیین شده است. در فصل سوم نیز به اعتراض در صدور آراء و آئین رسیدگی به آن پرداخته شده است و در ذیل آن مباحثی چون آرای قابل اعتراض و کیفیت اعتراض و آئین رسیدگی به آن مورد مطالعه واقع شده است و بالاخره در فصل چهارم اقسام اختلافات مالیاتی و مراجع ذی صلاح در حل و فصل آن مورد تبیین واقع شده است.
فصل اول- ضوابط رسیدگی در کمیسیون های مالیاتی
در ابتدای این فصل قبل از اینکه در مورد ضوابط رسیدگی در کمیسیون های مالیاتی بحث شود لازم است تشکیلات نظام مالیاتی کشور مورد بررسی قرار بگیرد زیرا شناخت ضوابط رسیدگی و عملکرد کمیسیون های مختلف مالیاتی بدون آشنایی با اجزای تشکیل دهنده سیستم اداره مالیات ممکن نیست.
تشکیلات نظام مالیاتی کشور اعم از تشخیص و وصول به روش کنونی دارای سابقه زیادی نمی باشد و این موضوع با در نظر گرفتن اینکه قوانین و مقرراتی که امروزه سرلوحه کار مأمورین و مؤدیان مالیاتی می باشد برگرفته از قوانین کشورهای اروپایی است آشکارتر می گردد.سیستم وصول مالیات با روش کنونی در کشور دارای سابقه ای کمتر از یک قرن می باشد و همانطور که گفته شد با ورود هیأت های امریکایی به رهبری مورگان شوستر آغاز گردید.کوچکترین واحد تشکیلات مالیاتی حوزه مالیاتی و بالاترین رده مالیاتی معاونت درآمدهای مالیاتی وزارت امور اقتصادی و دارایی و معاون وزیر می باشد که بعنوان بخشی از اجزای وزارت امور اقتصادی انجام وظیفه می نماید.

میکروکانتیلورها برای میکروزیست حسگرها و نانوزیست حسگرها بسیار امیدبخش هستند و از کانتیلورهای مورد استفاده در میکروسکوپ نیروی اتمی Atomic Force Microscopy-AFM)) مشتق می شوند. کانتیلورها سکوهای فنری در اندازه های نانو و میکرو می باشند و بر مبنای انحراف سکو و یا تغییر فرکانس رزونانسی حاصل از حضور آنالیت در سطح کانتیلور عمل می کنند.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

زمانیکه یک برهمکنش زیست مولکولی در سطح آنها اتفاق می افتد میکروکانتیلور شناسایی مولکولی زیست مولکول ها را به اشارات نانومکانیکی ترجمه می کند که بطور رایج به یک سیستم قرائت نوری (Optical Readout System) یا پیزورسیستیو (Piezo-Resistive Readout System) بعنوان مبدل نیروی مکانیکی به جریان الکتریکی کوپل می شود. میکروکانتیلور مثال جالبی از همراهی نانوفناوری و زیست فناوری است . حسگرهای مبتنی بر کانتیلوردر محیط هوا, خلا و مایع عمل می کنند.
توسعه زیست حسگرهای مجتمع (Integrated) برای آشکاسازی همزمان گونه های مهم زیستی منجر به مفهوم زیست تراشه ها (Biochip) شده است که به عنوان بسترهای دارای میکرو آرایه های زیست پذیرنده ها (Bioreceptor) تعریف می شوند. زیست تراشه های حاوی نانو و میکروکانتیلورها بعنوان عناصر حسگر به نیروی خارجی، نشان دار کردن (Labling) و مولکول های فلورسان نیاز ندارند .
امروزه طیفی از حسگرهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی قرار گرفته روی سکوی کانتیلور مورد مطالعه هستند. اگر چه آشکارسازهای منفرد بر مبنای کانتیلورها توسعه یافته اند ولی یک آرایه (Array) از چنین حسگرهایی می تواند اطلاعات فزاینده ای فراهم کند که توسط ابزارهای منفرد قابل دسترسی نیستند. حسگرهای میکروکانتیلور چندعاملی (Multifunctional) با تنوعی از پوشش ها امکان اندازه-گیری مخلوطی از بخارات را با حساسیت بالا فراهم می کنند. تنوعی از پوشش ها و ضخامت ها می توانند برای آشکارسازی بخارات شیمیایی بکار روند. پاسخ آرایه می-تواند برای شناسایی مخلوطی از اجزای شیمیایی بکار رود. استفاده از آرایه ها روی یک تراشه و بدست آوردن مجموعه ای از اطلاعات سبب سهولت نصب و ساخت، استفاده سیار از سیستم، کاهش هزینه و نیرو در طیف وسیعی از کاربردها از صنعت تا محیط زیست را فراهم می کند .
پیشرفت های آینده بهینه سازی ابعاد و شکل کانتیلور را برای رسیدن به کارایی های ویژه شامل می‌شود. حساسیت فشاری، جرمی و دمایی حداکثری، استفاده از آرایه کانتیلورهای موازی که با معدل گیری از نتایج آنها نسبت S/N (نسبت پاسخ حسگر به مولکول هدف (سیگنال) به پاسخ های بی هدف (نویز) که هرچه بیشتر باشد کارآیی حسگر مطلوب تر است)افزایش می یابد، آنالیزهای چندگانه با کانتیلورهای با پذیرنده‌های مختلف, ساده تر کردن قسمتهای مختلف و تجمع آنها از این دسته‌اند.
استفاده های جاری از زیست حسگرها به دنبال ابزارهایی است که قادر باشند توسط هر کس در هر جایی و برای آزمایش هر چیزی در زمان واقعی و با هزینه جزئی عمل کنند. برای قابل حمل بودن زیست حسگرها، حذف اثرات محیط و خودکارسازی عملکرد زیست حسگر ضروری است .
۱-۵-۴عملکرد کانتیلورها
کانتیلورها می توانند تعدادی از پدیده ها نظیر تغییرات جرم، دما، گرما، فشار و رطوبت را به انحراف (شیوه استاتیک) یا تغییر در فرکانس رزونانسی (شیوه دینامیک) تبدیل کنند و در ساختمان زیست حسگرها بعنوان مبدل سیگنال شیمیایی به حرکت مکانیکی با حساسیت بالا بکار می روند . جذب سطحی مولکول ها وقتی به یکی از سطوح کانتیلور محدود می شود فشار سطحی اختلافی تولید می کند که کانتیلور را خم می کند و همزمان فرکانس رزونانسی کانتیلور به خاطر بارگذاری تغییر می کند. خمیدگی و تغییر در فرکانس رزونانسی می تواند توسط چندین تکنیک: خمیدگی محور نوری (Optical Beam Deflection)، مقاومت پیزو (Piezoresistivity) ، پیزوالکتریستی (Piezoelectricity)، تداخل سنجی (Interferometry) ، تغییرات ظرفیت خازنی (Capacitance) و … نمایش داده شوند.
اساس حسگری با توجه به وسیله، مولکول های آنالیت و دقت مورد نیاز متنوع است . بطور کلی حسگرهای شیمیایی اغلب بر مبنای شیوه تبدیل، به چهار زمینه عمده الکتروشیمیایی (Electrochemical)، نوری (Optical)، حساس به گرما (Thermosensitive) و حساس به جرم (Mass Sensitive) طبقه بندی می شوند. پاسخ حسگرهای حساس به جرم، با جرم آنالیت بر همکنش کننده با سطح عنصر حسگر متناسب است . حسگرهای میکروکانتیلور به هیچ برچسبی (Label) جهت پاسخ به حضور مولکول روی سطح زیست حسگر نیاز ندارند. در روش های بدون برچسب می توان از نمونه های اصلاح نشده استفاده کرد، در نتیجه امکان قرائت پاسخ در زمان واقعی فراهم می شود. حسگرهای نانومکانیکی حساسیت بالایی در یک ناحیه کوچک (۱۰۰μm2) در مقایسه با زیست حسگرهای بدون برچسب دیگر نظیر تشدید پلاسمون سطحی (SPR) و ریز ترازوی بلور کوارتز (Quarrtz Crystal Microbalance-QCMB)دارند . زمانیکه اتم های سطح کانتیلور تحت بازآرایی ناشی از جذب سطحی گونه های شیمیایی قرار می گیرند، تغییرات مهمی در فشار روی سطح اتفاق می افتد. این تغییرات کششی یا تراکمی به طبیعت گونه جذب شده بستگی دارد . روش استاتیک یک تکنیک آشکارسازی dc (جریان مستقیم) است که انحراف ناشی از فشار اتصال مولکول هدف به پذیرنده در سطح میکروکانتیلور را آشکارسازی می کند. روش دینامیک آشکارسازی ac (جریان متناوب) است که تغییرات جرم کانتیلور را با بهره گرفتن از جابه جایی فرکانس رزونانسی آشکارسازی می-کند .
۱-۵-۵رایج ترین سیستم های قرائت
تکمیل یک سیستم قرائت با ظرفیت نشان دادن تغییرات با دقت nm ضروری است. برای این منظور روش های آشکارسازی استاتیک و دینامیک تأیید شده اند که بسیار حساس اند .
روش استاتیک
انعطاف پذیری کانتیلور در این روش سبب می شود تا اتصال مولکول هدف به پذیرنده که بر سطح کانتیلور تثبیت شده منجر به انحراف و خمیدگی در کانتیلور شود. این شیوه اجازه می دهد حسگر تغییرات بینهایت کوچک ناشی از جذب سطحی مولکولی را اندازه بگیرد. به این علت کانتیلورها زیست‌حسگرهای بسیار حساسی هستند و با تکنیک کانتیلور، آشکارسازی فشار سطحی تا حد۴-۱۰ N/m ممکن است. چنین اندازه گیری همچنین کمی و مرتبط با غلظت آنالیت موردنظر است. چندین تکنیک برای آشکارسازی خمیدگی کانتیلور بکار می روند که تکنیک های نوری و مقاومت پیزو و روش‌های خازنی معمولترین روش ها هستند. تحت شرایط واقعی حسگرها باید در طولانی مدت پایدار و نسبت به مولکول هدف حساس و انتخابگر باشند .
روش های نوری
الف- نور لیزر بر انتهای آزاد کانتیلور که به عنوان آیینه عمل می کند متمرکز می شود. به منظور افزایش انعکاس کانتیلورهای تجاری عمدتاً با لایه نازکی از طلا پوشش داده می شوند. نور منعکس شده به آشکارساز نوری برخورد می کند. وقتی کانتیلور خم می شود نور لیزر بر روی آشکارساز نوری حرکت می کند. فاصله طی شده توسط محور لیزر با انحراف کانتیلور متناسب بوده و با فاصله کانتیلور- آشکارساز نوری افزایش می یابد که باید در کالیبراسیون لحاظ شود. نکته قابل توجه در این روش این است که شیب در نقطه برخورد لیزر به کانتیلور جهت تعیین نسبت خمیدگی کانتیلور به جابه جایی تنظیم شود.
-این روش، تفکیک در حد آنگسترم را فراهم می کند که به آسانی انجام می گیرد. مشکل عمده این تکنیک این است که نیاز به ابزارهای خارجی برای اندازه گیری انحراف دارد. بنابراین چینش متوالی و کالیبره کردن آن بسیار وقت گیر است.
برای بدست آوردن پاسخ آرایه ها به این روش یک چالش تکنولوژیکی وجود دارد چرا که به آرایه ای از منابع لیزر به تعداد آنالیت های مورد شناسایی نیاز است. در این تکنیک ترتیب on و off هر منبع لیزر برای اجتناب از همپوشانی محورهای منحرف شده روی آشکارساز نوری ضروری است. این مشکل عمدتاً با بهره گرفتن از روبش منبع لیزر حل می شود و محور لیزر مرتباً طول آرایه را اسکن می کند.
ب- برای مینیاتوری کردن (Miniaturization)، کانتیلور باید بصورت تجمعی با یک سیستم قرائت ساخته شود تا از تنظیمات خارجی و اثرات محیطی اجتناب شود. یک راه برای تأمین چنین هدفی استفاده از نوعی سیستم های مجتمع نوری است که در آن میزان خمیدگی از طریق نشان دادن تغییرات در شدت نور انتقال یافته از طریق کانتیلور که بعنوان انتقال دهنده موج عمل می کند تعیین می شود. نور پس از ورود به سیستم از طریق انتقال دهنده موج، ورودی عرض شکاف را به سمت کانتیلور طی می کند و پس از کوپل به کانتیلور مسیر خود را ادامه می دهد و از طریق موج بر خروجی از سیستم خارج می شود. وقتی کانتیلور خم می شود مقداری از نوری که می تواند به موج بر کانتیلور کوپل شود کاهش می یابد و شدت نور خروجی افت می کند. از تغییرات شدت نور می توان به میزان خمیدگی کانتیلور پی برد . زیست حسگرهای نوری نسبت به انواع دیگر زیست حسگرها از امتیازاتی چون آشکارسازی های چندآنالیتی و مونیتورینگ پیوسته برخوردارند .
کانتیلورهای پیزو
حسگرهای مبتنی بر میکروکانتیلور مقاومتی پیزور، تغییرات مقاومت ناشی از فشار قرار گرفتن در معرض آنالیت موردنظر را اندازه می گیرند. این فشار زمانی اتفاق می افتد که آنالیت جذب سطحی یا متصل به ماده حسگر پوشش یافته روی کانتیلور می شود. در این سیستم کانتیلور بطور کامل یا جزئی داخل مواد حسگر قرار می گیرد.
قسمتی از ماده حسگر که در معرض آنالیت ها است آنالیت را بطور انتخابی جذب می کند و در نتیجه تغییر حجم کوچکی در ماده حسگر ایجاد می شود که به عنوان تغییر مقاومت در کانتیلور اندازه گیری می شود. به این ترتیب آنالیت آشکارسازی می شود. عنصر کلیدی در طراحی این نوع کانتیلور ساخت ترکیبی است که در معرض آنالیت موردنظر متورم شده یا ابعادش تغییر کند. از پلیمرهای آلی رایج بعنوان ماده حسگر برای آشکارسازی حضور بخار آب و بسیاری ترکیبات آلی فرار مانند استون، تولوئن، اتانول، هگزان و …. استفاده شده است. مولکول های آنالیتی که پارامترهای انحلال آنها نزدیک و متناسب با پلیمر باشد به آسانی روی آن پلیمر توزیع می شوند. بنابراین از آرایه هایی از حسگرها با پارامترهای انحلال پذیری مختلف می توان برای شناسایی دامنه وسیعی از گونه های آنالیت استفاده کرد. هیدروژل های سنتزی (Synthetic Hydrogels) می توانند تغییرات حجمی بزرگی را در پاسخ به تغییرات دما، pH، رطوبت و فاکتورهای دیگر تحمل کرده و مواد مناسبی جهت طراحی کانتیلورهای مقاومتی پیزو برای ثبت تغییرات این پارامترها محسوب می شوند. مواد زیستی خالص نیز که در اثر اتصال به آنالیت تغییرات حجم سنجی قابل اندازه گیری با کانتیلور را داشته باشند می توانند به عنوان حسگر استفاده شوند. مولکولهای لایه حسگر ممکن است آنالیت را جذب سطحی کنند یا با آن مخلوط شوند و یا پیوند شیمیایی ایجاد کنند.
برای اینکه مقاومت پیزو قابل مشاهده باشد، هدایت الکتریکی در طول ضخامت کانتیلور باید نامتقارن باشد که اغلب توسط اختلاط (Dopping) اختلافی ماده صورت می گیرد. وقتی ماده مقاومتی پیزور مانند سیلیکون مختلط شده (Dopped) تحت شرایط مکانیکی قرار می گیرد، هدایت الکتریکی آن تغییر می کند. برای اندازه گیری تغییر در مقاومت، کانتیلورهای سیلیکون باید در شرایط بایاس (Bias) مستقیم پل وتستون قرار گیرند. در پل وتستون یک زوج کانتیلور قرار می گیرد که یکی بعنوان رفرانس عمل می کند. خروجی سیستم، سیگنال تفاضلی بین دو کانتیلور است. نسبت سیگنال به نویز در این روش قویاً بهبود می یابد و نویز حاصل از اتصالات غیرویژه، نوسانات حرارتی و لرزش ها حذف می شود. اتصالات غیرویژه به سطح مشکلی عمومی است که باید در تمام آنالیزها به حداقل برسد. اگر چه حذف کامل این پارامترها غیرممکن است می توان تأثیر آن روی آشکارسازی را با بهره گرفتن از کانتیلور رفرانس کنترل کرد.
کانتیلورهای پیزورسیستیو در مقایسه با نوع نوری چندین امتیاز دارند:
– آشکارسازی پیزورسیستیو می تواند در محلول های غیرشفاف و مایعات آشفته صورت گیرد.
– نیازی به چینش وقت گیر لیزر نیست.
– این سیستم قرائت می تواند بصورت ائتلافی روی ورق سیلیکون قرار گیرد.
– کنترل دما به آسانی انجام می گیرد.
– با کوچک کردن و ساخت آرایه ها سازگار است و هزینه کمتری دارد.
ضعف عمده، سطح نویز ذاتی است که در مقایسه با کانتیلورهای نوری مستقیماً بر تفکیک و حساسیت اثر می گذارد . کنترل دما می تواند بعنوان ابزاری برای شکستن پیوندهای لیگاند- پذیرنده بکار رود. بنابراین لایه حسگر بازتولید می-شود .
روش دینامیک
در روش دینامیک، کانتیلور بطور مکانیکی در فرکانس رزونانسی خود تحریک می شود که اتصال آنالیت موجب جابه جایی این فرکانس رزونانسی می شود و توسط پل وتستون مجتمع با پیزورسیسیتو حس می شود .
تغییرات در فرکانس رزونانسی می تواند با اندازه گیری نویز گرمایی کانتیلور آشکارسازی شود. هنگام کار در مایعات پیک رزونانس بسیار کمتر از هوا انتقال پیدا می کند که از اثر میرایی مایعات ناشی می شود. این فاکتور اندازه گیری های بر مبنای روش دینامیک را به شدت متاثر می کند. در نتیجه این روش برای نشان دادن فرآیندهای بیوشیمیایی در محیط آبی نسبت به روش استاتیک کارآمدی کمتری دارد. حسگرهای کانتیلور که در روش استاتیک عمل می کنند بعنوان شیوه ای برای سنجش های نانومکانیکی زیست مولکولی مفید ترند. برای رسیدن به حساسیت بالا هنگام کار با مایعات در روش دینامیک پیش فعالسازی کانتیلور با بهره گرفتن از تغییر زمینه الکتریکی، مغناطیسی یا صوتی ضروری است . بطور کلی حساسیت روش استاتیک دو تا سه برابر از روش دینامیک بیشتر است .
پل وتستون پیزو رسیستیو برای تشخیص نوسان رزونانسی در لبه کانتیلور جایی که ماکزیمم فشار مکانیکی وجود دارد جاگذاری می شود. در حالیکه در مورد سیستم استاتیک حیطه اندازه گیری در طول کانتیلور بوده و منطقه وسیعتری را پوشش می دهد .
در بررسی مولکول های پیچیده مثل پروتئین ها چند منبع فشار احتمالی دیگر غیر از اثر جذب سطحی آنالیت روی کانتیلور وجود دارد. برهمکنش الکترواستاتیک جذب سطحی شده های مجاور، تغییرات در آبگریزی سطح و تغییرات ساختاری مولکول های جذب شده همگی می توانند عامل فشار باشند. در نتیجه تغییرات در فشار می‌تواند مستقیماً به انرژی پیوند لیگاند- پذیرنده مرتبط نباشد .این مسئله مخصوصاً برای جذب سطحی زیستی به خاطر پیچیدگی برهمکنش های مربوطه مطرح است. بعنوان مثالی از پیچیدگی این مسئله مشاهده نحوه جذب سطحی DNA مکمل روی سطح کانتیلور است که می تواند بسته به نیروی یونی بافری که هیبریداسیون در آن اتفاق می افتد منجر به فشار کششی یا تراکمی شود که ناشی از برهمکنش دو نیروی مخالف است. کاهش آنتروپی ناشی از جذب سطحی DNA بعد از هیبریداسیون که منجر به کاهش فشار تراکمی است و دافعه الکتروستاتیک بین DNA جذبی که منجر افزایش فشار تراکمی است . از اثر پیوندهای غیرویژه مولکول ها و منابع نویز مانند لرزش و تغییرات دما با بهره گرفتن از کانتیلور رفرنس می توان اجتناب کرد .
در کانتیلورها با افزایش نسبت طول به ضخامت حساسیت بالا می رود و نویز مکانیکی خارجی مستقیماً حداقل انحراف قابل آشکارسازی را متأثر می کند. حساسیت بالا و بطور همزمان نویز پایین با بهره گرفتن از کانتیلورهای کوچکتر فراهم می شود. کانتیلورهای کوچکتر همچنین به خاطر فرکانس رزونانسی بالا دارای قدرت پاسخ‌دهی بالا می باشند .
حساسیت آشکارسازی انحراف کانتیلور ناشی از جذب سطحی و تغییر فرکانس رزونانسی ناشی از بارگذاری می تواند در حد ppb و ppt باشد .میکروکانتیلورهای بسیار نازک تا نیروی N18-10 را اندازه می گیرند .
۱-۶لیزر دی اکسید کربن
لیزر وسیله‌ای برای تولید پرتوی تکفام و همدوس در نواحی نور فرابنفش ، مرئی و یا فروسرخ از طیف امواج الکترومغناطیسی است. کلمه لیزر در حقیقت از حروف اول کلمه‌های عبارت انگلیسی زیر گرفته شده است:
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
این عبارت به معنی “تقویت نور با روش گسیل القایی تابش” گرفته شده است، که همه آنها اصطلاحهایی فیزیکی هستند. از آنجا که باریکه نور لیزر همدوس است (یعنی امواج آن همفاز هستند و به عبارت دیگر مانند سربازانی هستند که باهم پا می‌کوبند، با واگرایی بسیار کم پیش می‌رود و مانند نور معمولی نبوده و کمتر پخش می‌شود) و در نتیجه چگالی و یا تراکم آن در فضا ثابت می‌باشد. پرتو لیزر همچنین مزیت تمرکز زیاد انرژی در واحد سطح را دارد.
مبانی نظری
اتمها در حالتهای گسسته‌ای از انرژی وجود دارند. وقتی یک اتم که در حالت پایه (پایین‌ترین حالت انرژی) است انرژی جذب کند، به حالت انرژی برانگیخته‌ای صعود می‌کند. به دنبال آن در بازگشت به حالت پایه چه بطور مستقیم و چه از طریق حالتهای انرژی میانی ، فوتونهای تابشی با بسامد و طول موجی گسیل می‌دارد که بستگی به اختلاف انرژی بین حالتهای انرژی “شبه پایدار” می‌باشند.گسیل فوتون از اتمها در حالتهای انرژی شبه پایدار گاه به تأخیر می‌افتد تا در نهایت به گسیل تابش فلورسانسی یا فسفرسانسی منجر شود.
اتمهایی که برای عملکرد لیزر مناسب می‌باشند، باید حداقل دارای چنین حالت شبه پایداری باشند. وقتی یک فوتون که از حالت شبه پایدار اتمی گسیل شده ، از نزدیکی یک اتم دیگر که در همان حالت است عبور کند می‌تواند آن اتم را ترغیب کند تا یک فوتون تابشی گسیل دارد که دارای انرژی (و طول موج) ، جهت ، قطبش و فاز یکسان مانند خودش باشد. هر یک از چنین فوتونهای ترغیب شده‌ای خود نیز می‌توانند باز هم فوتون مشابه دیگری را ترغیب کنند. این فرایند که اساس عملکرد لیزر است یک فرایند جمع شونده و پیوسته است و می‌توان با ایجاد شرایط مناسب آن را تقویت کرد.
تهیه تعداد لازم از اتمهایی که در حالت انرژی شبه پایدار صحیح باشند، ضرورت اساسی برای عملکرد لیزر است. عملکرد لیزر بستگی به ایجاد یک “وارونی تعداد” دارد که در آن بیشتر اتمها در حالت شبه پایدار می‌باشند. انرژی را باید به این تعداد “پمپ کرد” تا وارونی لازم را ایجاد کنند. بنابراین حالت شبه پایدار مستقیما و یا با تنزل از یک حالت بالاتر بوجود می‌آید.
۱-۶-۱لیزرهای دی اکسیدکربن
لیزر دی اکسیدکربن (CO2) نمونه‌ای از یک لیزر گاز مولکولی پر قدرت است. باریکه خروجی وقتی کانونی شود می‌تواند صفحات الماس و فولاد ضخیم را در عرض چند ثانیه برش دهد. نمودار تراز انرژی یک گاز مولکولی بطور قابل توجهی پیچیده‌تر از آن برای یک اتم است. حالتهای انرژی که قبلا توضیح داده شده بصورت ترازها منجر به گسیل نور مرئی می‌شوند. هر تراز الکترونی در یک مولکول گاز بطور کلی دارای زیر ترازهایی مربوط به ارتعاشات مجاز مولکولی می‌باشد و هر یک از این ترازهای ارتعاشی نیز زیر ترازهایی بر اساس دوران مجاز مولکولی دارند.
عملکرد لیزر از طریق گذارهای بین ترازهای ارتعاشی – دورانی مختلف امکان پذیر می‌شود و تابش خروجی به صورت فرو سرخ (فوتونهای کم انرژی) می‌باشد. لیزر CO2 با بهره گرفتن از این نوع گذار یک باریکه خروجی مثلا به طول موج ۱۰.۶ میکرومتر در عملکرد موج پیوسته (CW) می‌دهد. طراحی لیزر ، CO2 شبیه He – Ne است، با این تفاوت که مخلوط گاز (۹% دی اکسید کربن ، ۱۵% نیتروژن ، ۷۶% هلیوم) پیوسته و بطور یکنواخت از داخل لوله عبور می‌کند. پمپ کردن این لیزر مانند لیزر هلیوم- نئون با برانگیزش dc انجام می‌گیرد. لوله را باید خنک کرد، این کار معمولا با جریان آب بطور یکنواخت از میان یک پوشش به دور لوله صورت می گیرد.
۱-۶-۲لیزر زایی در CO₂
عمل لیزر کنندگی در لیزر CO2بواسطه انتقال انرژی از اتمهای نیتروژن برانگیخته به ترازهای انرژی مجاور مولکولهای CO2 صورت می‌گیرد. بهره توان بالای لیزر CO2 (حدود ۱۵%) به دلیل پایین قرار داشتن حالتهای انرژی ارتعاشی و دورانی دی اکسیدکربن که انرژی کمی برای برانگیختگی لازم دارند. با قرار دادن یک Q – سوئیچ می‌توان لیزر CO2 را از عملکرد موج پیوسته به عملکرد پالسی (ضربه‌ای) تبدیل کرد. با بهره گرفتن از این شیوه یک لیزر ۱۰۰ واتی CW می‌تواند پالسهای ۱۰۰ کیلو واتی در عرض ۱۵۰ نانو ثانیه و با ۴۰۰ پالس در ثانیه ایجاد کند.
لیزر CO2 نمونه‌ای از یک نوع طیفی غنی از منبع انرژی است، زیرا تعداد بسیار زیادی از انتقالهای لیزری امکان پذیر می‌باشند. لیزرهای با چنین مشخصه‌ای را لیزرهای قابل تنظیم می‌گویند. لیزرهای CO2 جدید بعضا روی بیش از ۸۵ طول موج مختلف قابل تنظیم هستند. تنظیم ممکن است با شیوه خوش ساختی از طیف نگار “لیترو” که در آن از یک منشور و یا از یک توری پراش برای پراکندگی استفاده می‌شود، انجام گیرد. در یک انتهای لیزر ، منشور تمام نقره اندودی که قابل چرخش است قرار دارد و نور را طوری پراکنده (پاشنده) می‌کند که فقط خط طیف با محور لیزر هم خط می‌شود و به دنبال آن تقویت می‌گردد و امواج ایستاده بجای می‌گذارد.
۱-۷فیبر نوری
دسته‌ای از تارهای نوری فیبر نوری یا تار نوری (Optical Fiber)‏ رشته ی باریک و بلندی از یک ماده ی شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نوری را که از یک سرش به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند. فیبر نوری داری پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی می‌باشد، با فیبر نوری می‌توان داده‌های تصویر، صوت و داده‌های دیگر را به راحتی با پهنای باند بالا تا ۱۰ گیگابایت انتقال داد.
تاریخچه ی ساخت فیبر نوری
رونمایی از مقاله طبیعت در سال ۱۸۸۴ توسط ژان دانیل کلادوناولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گرد و خاک، دود، برف، باران، مه و… انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح گردید. نور در داخل این کانالها بوسیله آینه‌ها و عدسی‌ها هدایت می‌شد، اما از آنجا که تنظیم این آینه‌ها و عدسی‌ها کار بسیار مشکلی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.
.شاید اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباط نوری به وسیله الکساندر گراهام بل صورت گرفت که در سال ۱۸۸۰، درست ۴ سال پس از اختراع تلفن، اختراع تلفن نوری (فوتوفون) یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل می کرد، به ثبت رساند. تلفن نوری بر مبنای مدوله کردن نور خورشید بازتابیده با به ارتعاش در آوردن آینه ای کار می کرد. گیرنده یک فتوسل بود. در این روش نور در هوا منتشر می شد و بنابراین امکان انتقال اطلاعات تا بیش از ۲۰۰ متر میسر نبود. به همین دلیل، اگرچه دستگاه بل ظاهراً کار می کرد اما از موفقیت تجاری برخوردار نبود.
ایده استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فیبرهای نوری امروزی است) برای اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط Daniel Colladon و Jacques Babinet در پاریس پیشنهاد شد. همچنین John Tyndall در سال ۱۸۷۰ در کتاب خود ویژگی بازتاب کلی را شرح داد: «وقتی نور از هوا وارد آب می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می‌شود و وقتی از آب وارد هوا می شود از خط عمود دور می شود. اگر زاویه ی پرتو نور با خط عمود در تابش از داخل آب بزرگتر از ۴۸ درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب منعکس می شود. زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحرانی می نامیم»
کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را بعنوان محیط انتشار مطرح ساختند. آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط‌های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی، کاهش انرژی را تا آنجا می‌پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکائی (کورنینگ گلس) به این هدف دست یافت. در اوایل سال ۱۹۶۰ میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فیبرنوری ممکن گردید. در سال ۱۹۶۶ میلادی، دانشمندان در این نظریه که نور در الیاف شیشه‌ای هدایت می‌شود پیشرفت کردند که حاصل آن از کابلهای معمولی بسیار سودمندتر بود. چرا که فیبرنوری بسیار سبکتر و ارزانتر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقالی تا چندین هزار برابر کابل مسی دارد.
توسعه فناوری فیبرنوری از سال ۱۹۸۰ میلادی به بعد باعث شد که همواره مخابرات نوری بعنوان یک انتخاب مناسب مطرح باشد. تا سال ۱۹۸۵ میلادی در دنیا نزدیک به ۲ میلیون کیلومتر کابل نوری نصب شده و مورد بهره برداری قرار گرفته‌است.

آهن

۳/۱۵-۱/۰

کروم

۲۸۸۵۰-۲۰

آهن در خاک

آهن چهارمین عنصر فراوان پوسته زمین بعد از اکسیژن، سیلیسیم و آلومینیم با میزان ۶/۵ درصد می­باشد و متوسط مقدار آن در خاک ۸/۳ درصد تخمین زده شده و تقریباً در هر نوع خاکی یافت می­ شود. ولی بیشتر به­ صورت غیرقابل­ حل در بین لایه­ های مختلف کانی­ها و اکسید­های آهن وجود دارد. معمولأ یون آهن به صورت مختلف در خاک مشاهده می­گردد (به حالت دو ظرفیتی و یا سه ظرفیتی). در کانی­های اولیه آهن به­ صورت Fe²⁺ است که در طی هوا­دیدگی در محیطی با تهویه نامناسب این کانی­ها حل شده و Fe²⁺ آزاد می­ کنند در حالیکه در خاک­های با تهویه خوب بهFe³⁺ تبدیل و به صورت اکسید و هیدروکسید⁺ Fe³ رسوب می­ کند (ملکوتی و همکاران، ۱۳۸۲).
حلالیت آهن در خاک عمدتاً توسط اکسید­­های آهن سه ظرفیتی کنترل می­گردد. غلظت Fe³⁺ در خاک به pH وابسته است و در pH بین ۶/۵ تا ۸ به حداقل خود می­رسد (شکل ۱-۲). که متاسفانه اکثریت خاک­های کشور نیز دارای این pH هستند. به­ طور کلی به ازاء هر یک واحد کاهش در pH فعالیت Fe³⁺ هزار بار افزایش می­یابد (لیندزی، ۱۹۹۸).
یون سه ظرفیتی آهن در خاک تقریباً تحرکی نداشته و در اکثر موارد غیر­محلول است و به خاک و لجن رنگ قرمز می­دهد. در­ حالی­که در شرایط احیایی خاک که در این حالت آهن دو ظرفیتی در خاک غالب می­باشد، رنگ خاک خاکستری و گاهی هم آبی به نظر می­رسد. بنابراین رنگ­های خاک می­توانند تحت تأثیر اکسید­های آهن باشند، اکسیدهای آهن نظیر گوتیت و هماتیت در اکثر موارد عامل تغییر رنگ در خاک­ها می­باشند. به­ طور کلی رنگ­هایی که بین قرمز و بژ هستند از قبیل قرمز، زرد، نارنجی، قهوه­ای، بژ و رنگ­های بین خاکستری تا سبز در نتیجه وجود آهن در خاک پدید می­آیند (ملکوتی و تهرانی، ۱۳۸۴؛ اوسان، ۱۳۸۳).

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

دو کانی گوتیت و هماتیت فراوان­ترین و پایدار­ترین اکسید­های آهن موجود در خاک می­باشند. در بیشتر نقاط کشور ما، مهمترین عامل کمبود آهن، زیادی بی­کربنات در محلول خاک است که این بی کربنات خود نیز حاصل انحلال آهک در محلول خاک است. بی­کربنات تولید شده در محلول خاک، خاصیت بافری دارد بدین معنی که با جلوگیری نسبی از کاهش pH در اطراف ریشه از حلالیت بیشتر ترکیبات آهن­دار و قابلیت جذب آهن می­کاهد (اوسان، ۱۳۸۳؛ شاهویی، ۱۳۸۵).
۲-۵- پراکنش جغرافیایی آهن
به دلیل کم­توجهی به نقش عناصر غذایی در افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزی، اطلاعات کمی در مورد پراکنش جغرافیایی کمبود یا بیش­بود کلیه عناصر­غذایی از جمله عناصر کم­مصرف در دست است. ولی آنچه مسلم است کمبود آهن عمدتاً در خاک­های غیر­آهکی و سبک (شنی) دیده می­ شود، اما در خاک­های آهکی مناطق خشک با تهویه کافی، شایع­تر می­باشد. در مطالعه جامع فائو که توسط سیلانپا در سال ۱۹۸۲ در بیش از ۳۰ کشور جهان انجام شده است، معلوم گردید که بیش از ۳۰ درصد خاک­های این کشورها به نوعی به کمبود یک یا چند عنصر کم­مصرف از جمله آهن مبتلا هستند. ولی کمبود آهن را در کشورهای مالتا، مکزیک، ترکیه و زامبیا شدید توصیف نموده است. گزارش­های متعدد از مناطق دیگر جهان از جمله در گیاهانی که در مناطق خشک، آهکی و خاک­های غیر­ شور آهکی کشورهای شرق مدیترانه، خاورمیانه و هند و بنگلادش رشد کرده ­اند، حاکی از بروز کمبود آهن در این کشورهاست (ضیائیان، ۱۳۸۲).
در ایران گزارش مستند و کاملی از وضعیت و پراکندگی کمبود آهن در گیاهان وجود ندارد. شواهد موجود حاکی از کمبود شدید آهن به خصوص در درختان میوه در اغلب استان­های کشور است. زرد برگی ناشی از آهک، شکل خاصی از کمبود آهن در گیاهان است که بخش وسیعی از کشور ما را فرا گرفته است. استان­های تهران، قزوین، خوزستان، خراسان، فارس، اصفهان و آذربایجان بیش از سایر مناطق دچار این مشکل هستند. در مطالعاتی که به منظور تعیین حد بحرانی آهن و روی در گندم در بیش از ۳۰ استان توسط محققین موسسه خاک و آب انجام گرفته است، بیانگر کمبود شدید آهن در استان خراسان می­باشد. بر اساس این تحقیقات حدود ۳۷ درصد از اراضی مورد مطالعه، از لحاظ آهن کمبود داشته اند (ملکوتی و تهرانی، ۱۳۸۴؛ زرین کفش، ۱۳۷۶؛ بلالی و همکاران، ۱۳۷۹). در استان گلستان کمبود آهن در خاک در عمق ۳۰-۰ به میزان ۷۵ درصد و در عمق ۶۰-۳۰ به میزان ۹۴ درصد مشاهد شد (نصرالله­نژاد و همکاران، ۱۳۸۸).
۲-۶- مقدار آهن در گیاهان و خاک
سطح مناسب آهن برای گیاهان در دامنه ۵۰-۲۵۰ میلی­گرم در کیلوگرم و سطح بحرانی آن در گیاه ۵۰ میلی­گرم در کیلوگرم است. به­ طوری که اگر غلظت آهن کل در ماده خشک ۵۰ میلی­گرم در کیلوگرم باشد، احتمالا کمبود آهن رخ می­دهد که می ­تواند به دلیل نافراهمی یا جذب ناکافی عنصر باشد. غلظت آهن در برگ­های جوان گیاهان می ­تواند در حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلی­گرم در کیلو­گرم باشد (مورت وت، ۱۹۹۱). اگر مقدار آهن در برگ­های جوان از ۵۰۰ میکروگرم در هر گرم ماده خشک گیاهی کمتر باشد، بروز علائم کمبود آهن محتمل خواهد بود (ملکوتی و همایی، ۱۳۸۳).
میانگین وزن آهن در پوسته زمین ۸/۳ درصد است و مقدار آهن کل ۷/۱ تا ۸/۴ درصد می­باشد که در محدوده طبیعی­گزارش شده برای خاک­ها ۵/۰ تا ۵ درصد گزارش شده ­­است (لیون و همکاران، ۱۹۸۲). آهن به مقدار نسبتاً کم به­وسیله­­ی گیاه جذب می­ شود به­ طوری که سطح بحرانی آن ۵ میلی­گرم در کیلوگرم در خاک می­باشد (آگراوال، ۱۹۹۲). در­حالی که لیندزی و نورول (۱۹۸۷) حد بحرانی آهن را ۵/۲ تا ۵/۴ میلی­گرم بر کیلوگرم گزارش نمودند. در خاک­های آهکی قلیایی، بروز کمبود آهن کاملاً طبیعی است، چون قابلیت استفاده آهن کم است. دامنه­ آهن قابل استفاده در خاک از ۰۹/۰ تا ۲۲۵ میلی­گرم در کیلوگرم متغیر است (کانوار و رانهاوا، ۱۹۷۴). میزان آهن قابل استفاده خاک­های استان گلستان از ۹/۲ تا ۱/۲۲ میلی­گرم در کیلوگرم گزارش شده است (امامی، ۱۳۸۹).

۲-۷- نقش آهن در گیاه

اولین بار در سال ۱۸۶۰ ضرورت وجود آهن برای گیاهان توسط ناپ و ونساچز^[۲۲] کشف شد و از آن زمان تا­کنون تحقیقات بی­شماری در این رابطه انجام گرفته است. البته این تحقیقات در ایران از دهه ۴۰ آغاز شده و رشد کندی نیز داشته است و عمدتاً بر روی درختان میوه بوده­ است. آهن نقش تأثیرگذاری را در­گیاهان دارد. آهن تعدادی از آنزیم­ها را فعال ساخته و نقش مهمی در سنتز RNA دارد. در اثر کمبود آهن غلظت کلروفیل و دیگر رنگ­ریزه های گیاهی نظیر کاروتن و گزانتوفیل کاهش می­یابد. آهن در فعال ساختن حامل­های الکترون هر دو فتوسیستم (I و II) موثر است. در اثر کمبود آهن فتوسنتز شدیداً کاهش می­یابد در­حالی ­که کمبود آن اثری بر تنفس ندارد. همچنین در اثر کمبود آهن به علت کاهش فردوکسین و در نتیجه کاهش احیاء نیتریت، نیترات در گیاه تجمع می­یابد. در لگوم­های که از کمبود آهن رنج می­برند، احتمالاً به علت صدمه دیدن تکثیر باکتری­ ها در طی تشکیل اولیه گره، گره­بندی توسط ریزوبیوم­ها مختل می­گردد. به طور کلی در برگ­های تمام گونه­ های گیاهی علامت اصلی کمبود آهن جلوگیری از رشد کلروپلاست است (ملکوتی وهمکاران، ۱۳۸۴؛ زرین کفش، ۱۳۷۶). رامش و همکاران (۲۰۰۱) در بررسی اثر فسفر و آهن در عملکرد آفتابگردان گزارش کردند که عملکرد دانه و درصد پروتئین با میزان ۵ میلی­گرم آهن در یک کیلوگرم خاک، برای هر گیاه افزایش معنی­داری می­یابد. سینگ (۲۰۰۰) در بررسی اثر عنصر آهن در خواص فیزیولوژیکی آفتابگردان گزارش کرد که افزودن آهن به میزان ۱۰ کیلوگرم در هکتار اثر معنی­داری در عملکرد دانه دارد.

۲-۸- علائم ظاهری کمبود آهن در گیاه

اگر گیاهی قادر به جذب آهن به مقدار کافی نباشد ساخت سبزینه (کلروفیل ) در برگ کاهش می­یابد و برگ­ها رنگ پریده خواهند شد. به نحوی که، ابتدا فاصله بین رگبرگ­ها و سپس با شدت یافتن کمبود، به جز رگبرگ­ها، تمام سطح برگ زرد می­ شود. چون آهن در گیاه پویا نیست (غیرمتحرک است)، این علائم ابتدا در برگ­های جوان و در قسمت بالای ساقه مشاهده می­ شود و با شدت یافتن کمبود، تمامی گیاه را در بر می­گیرد. در درختان میوه، زردی برگ در حالی که رگبرگ­ها کم و بیش سبز مانده­اند، پدیده رایجی است. حاشیه­ برگ­ها با شدت یافتن کمبود به سفیدی گراییده، سپس علائم سوختگی (نکروز) مشاهده می­ شود. باید توجه داشت که تنها کمبود آهن به زردی برگ منجر نمی­ شود، کمبود ازت، گوگرد، منیزیم، و برخی عناصر غذایی دیگر، بعضی آفات و بیماری­ها و یا نور کم در مواردی به رنگ پریدگی برگ می­انجامد (سالاردینی، ۱۳۸۲). سامر و همکاران (۱۹۹۵) در آزمایشی بر روی ذرت دریافتند که کمبود آهن باعث کاهش اندازه کلروپلاست می­گردد و گیاه کوتاه می­ماند.

۲-۹- اثر لجن فاضلاب بر عملکرد گیاه

گزارشات نشان می دهد کاربرد لجن فاضلاب بر رشد و عملکرد گیاه می ­تواند مثبت، منفی و یا بی اثر باشد. مقدار لجن اضافه شده به خاک، گیاه کشت شده، خصوصیات خاک مانند بافت و ظرفیت تبادل کاتیونی و خصوصیات لجن، برخی از عواملی هستند که می­توانند در مثبت یا منفی بودن اثر لجن فاضلاب بر رشد مؤثر باشند (کسرایی، ۱۳۸۹؛ افیونی و همکاران، ۱۳۷۷و هندریک، ۱۹۹۴).
گزارشات متعددی در مورد اثر لجن فاضلاب بر عملکرد گیاهان مختلف ارائه شده است (زاریچ و میلز، ۱۹۷۹؛ آگلیدس و لوندرا، ۲۰۰۰؛ فروست، ۲۰۰۰؛ دلیباکاک و همکاران، ۲۰۰۹؛ گو و همکاران، ۲۰۱۲).
پرز-مورسیا و همکاران (۲۰۰۶) با بررسی تأثیر کمپوست لجن فاضلاب بر رشد کلم بروکلی گزارش نمودند، افزودن لجن باعث افزایش عملکرد گیاه و افزایش عناصر پر­مصرف و کم­مصرف در کلم بروکلی گردید.
سیمونی^[۲۳] و همکاران (۱۹۸۴) استفاده از لجن فاضلاب را موجب کاهش عملکرد گیاهانی چون کاهو و یولاف دانسته ­اند که دلیل آن افزایش بیش از حد شوری خاک است.
خدیوی (۱۳۸۶) پس از بررسی اثر کودهای کمپوست و لجن فاضلاب بر جذب عناصر سنگین توسط گندم نشان داد که در بین عناصر مورد مطالعه، غلظت آهن در دانه و کاه و کلش بیشترین مقدار را داشته است. همچنین با بررسی همبستگی غلظت عناصر در اندام­های گیاهی گندم با فرم­های مختلف دریافتند که بین جذب و مقدار قابل جذب و کل عناصر، در بیشتر موارد همبستگی وجود دارد. اسپیر و همکاران (۲۰۰۴) افزایش عملکرد چغندر را در اثر افزودن کمپوست لجن فاضلاب گزارش کردند.
هودجی (۱۳۸۰) در تحقیق خود نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب افزایش معنی­داری در عملکرد هر سه گیاه شاهی، کاهو و اسفناج به همراه داشته است که این افزایش در سطح ۵ درصد معنی­دار است. موررا و همکاران (۲۰۰۲) نشان دادند که افزودن لجن فاضلاب به خاک ( ۸۰، ۱۳۰ و ۱۶۰ تن در هکتار) میانگین وزن خشک آفتابگردان را به طور معنی­داری افزایش داد.
اکدینز و همکاران (۲۰۰۶) اثرات کاربرد لجن فاضلاب و نیتروژن را بر رشد سورگم دانه­ای در ترکیه بررسی نمودند. نتایج آنان نشان داد، لجن فاضلاب باعث افزایش ماده خشک گیاهی و دانه، ارتفاع گیاه و میزان نیتروژن برگ و کل گیاه و کل نیتروژن جذب شده گردید. همچنین آنان بیان داشتند، غلظت فلزات سنگین در برگ و دانه کمتر از سطوح سمی برای انسان و دام بوده و می توان از لجن فاضلاب به عنوان کود نیتروژن در تولید سورگوم دانه­ای استفاده نمود.
سانگ و لی (۲۰۱۰) با ارزیابی جنبه­ های اقتصادی و زیست محیطی مصرف لجن فاضلاب بر خاک و گیاه گزارش نمودند، لجن فاضلاب باعث افزایش بیوماس برگ و پارامترهای فیزیولوژیکی مانند میزان کلروفیل و سرعت فتوسنتز می­گردد.
پیردشتی و همکاران (۲۰۱۰) گزارش کردند، افزودن ۴۰ تن در هکتار لجن فاضلاب به خاک تحت کشت سویا، شاخص کلروفیل برگ و عملکرد گیاه را در مقایسه با کودهای شیمیایی و دیگر کودهای آلی افزایش داد.
کومار و کوپرا (۲۰۱۴) با بررسی اثر کاربرد تیمارهای لجن فاضلاب در لوبیا دریافتند که افزودن لجن موجب افزایش عملکرد گیاه گردید. آن­ها افزایش عملکرد ناشی از اعمال لجن را به ترتیب در برگ، ساقه و ریشه گیاه مشاهده کردند.
همچنین افزایش عملکرد ذرت (کاستیکا و همکاران، ۲۰۰۷)، آفتابگردان (لاوادو، ۲۰۰۶) و برنج (کبیر و همکاران، ۲۰۱۱) در اثر کاربرد لجن فاضلاب نیز گزارش شده است.
۲-۱۰- اثر لجن فاضلاب بر غلظت آهن در گیاه
افزودن مقادیر زیاد مواد آلی به خاک­ها به موجب کاهش اسیدیته خاک و همچنین به­ دلیل دارا بودن مقادیر زیادی از عناصر ضروری گیاه از جمله آهن، حلالیت و جذب این عناصر را در خاک و گیاه افزایش می­دهد (کبیری­نژاد و همکاران، ۱۳۸۸).
کاپلان و همکاران (۲۰۱۴) گزارش کردند که افزودن لجن فاضلاب به خاک، موجب افزایش غلظت آهن موجود در ریشه گیاه شد. این افزایش در تیمارهای ۶۰ و ۸۰ تن در هکتار لجن مشاهده شد.
حسین­پور و قاجار (۱۳۹۲) با بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب بر خاک تحت کشت تربچه دریافتند که با کاربرد لجن غلظت آهن در ریشه تربچه افزایش یافت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان آهن در کاربرد سه ساله تیمار ۴۰ تن در هکتار لجن مشاهده شد.
احمد و همکاران (۲۰۱۴) دریافتند که با کاربرد پسماند آلی به خاک، میزان غلظت عناصر کم مصرف نظیر آهن در بافت گیاه اسفناج افزایش یافت. نتایج آن­ها نشان داد که میزان آهن از ۹/۴۶ میلی گرم بر گرم به ۹/۷۱ میلی گرم بر گرم افزایش یافت.
شیخی و همکاران (۱۳۹۲) گزارش کردند که با افزودن پسماند آلی به خاک تحت کشت اسفناج، غلظت آهن اندام هوایی افزایش یافت. این افزایش در تیمار ۱۰% وزنی پسماند آلی مشاهده شد.
احمد آبادی و همکاران (۱۳۹۰) بیان کردن که با افزودن لجن فاضلاب به خاک، عملکرد گیاه نعناع افزایش یافت. آن­ها همچنین دریافتند که به کارگیری لجن به عنوان یک کود آلی به صورت غنی شده و غنی نشده با کود شیمیایی، موجب افزایش غلظت عناصر کم­مصرف از جمله آهن در برگ گیاه نسبت به شاهد شد.
هایسنلی و همکاران (۱۹۷۹) افزایش غلظت عناصر کم مصرف از جمله آهن را در دانه گندم در اثر کاربرد لجن گزارش کردند.
کمال و همکاران (۲۰۱۳) با بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب در سطوح صفر، ۴۰، ۸۰، ۱۲۰ و ۲۴۰ تن در هکتار بر عملکرد گیاه برنج دریافتند که عملکرد گیاه برنج در اثر کاربرد لجن افزایش یافت و همچنین موجب افزایش غلظت آهن در دانه گیاه گردید. با کاربرد لجن غلظت آهن در دانه برنج از ۳۳/۴۸۲ میلی­گرم بر گرم به ۷۱۹ میلی­گرم بر گرم افزایش یافت.
ابراهیمی (۱۳۸۰) طی پژوهشی اعلام کرد که افزودن مواد آلی نظیر لجن فاضلاب، به میزان ۱۰۰ تن در هکتار، موجب افزایش معنی­دار غلظت آهن در کاه ذرت گردید.
واثقی و همکاران (۱۳۸۰) گزارش کرد که کاربرد لجن فاضلاب در چهار خاک با اسیدیته­های متفاوت، موجب افزایش معنی­دار غلظت فلزاتی نظیر آهن و روی در اندام­هوایی و ریشه دو گیاه کاهو و اسفناج شد.
جارش و رهین (۲۰۰۱) دریافتند که مقدار آهن موجود در بوته­ های ذرت تحت تیمارمصرف کمپوست لجن فاضلاب، در حد نیاز رشد بوته­ها بوده و کمپوست لجن فاضلاب می ­تواند به عنوان منبع ارزشمند تأمین آهن برای کشت ذرت باشد.
محمدی و رهبر (۱۳۹۱) با بررسی اثر تیمار­های لجن فاضلاب در سطوح صفر، ۴ و ۶ درصد میلی­گرم بر کیلوگرم بر روی گیاه دریافتند که افزودن لجن فاضلاب، موجب افزایش غلظت آهن از ۶۹/۵۵ میلی­گرم بر کیلوگرم در تیمار شاهد به ۴۶/۶۲ میلی­گرم بر کیلوگرم در تیمار ۶ درصد لجن در اندام هوایی گیاه رسید.