­ای بر باتریهای سرب اسید

1-1 اساس باتری سرب اسیدی

باتری سرب اسید اولین باتری قابل شارژ موفق ازنظر تجاری بود و تاکنون پیشرفت‌های روزافزونی داشته است [1]. در سال 1859، فیزیکدان فرانسوی گوستون پلنت[1] پلاریزاسیون بین دو الکترود مشخص غوطه‌ور در محلول‌های آبی رقیق از اسید سولفوریک را مطالعه کرد. او الکترودهای مختلف شامل؛ نقره، سرب، قلع، طلا، پلاتنیوم و آلومینیوم را موردبررسی قرارداد و دریافت که بر اساس نوع الکترود

 استفاده‌شده، وقتی جریان الکتریکی از درون الکترودها عبور می‌کند، سل‌ها به اندازه‌های متفاوتی پلاریزه شده و تولیدکننده‌ی جریان معکوس می‌شوند. وی نتایج تمامی مشاهدات خود را در مقاله‌ای تحت عنوان “تحقیقات درزمینه‌ی قطبش ولتایی‌[2]” در سال 1859 در کومپتس رندوس[3] از دانشکده‌ی علوم فرانسه چاپ کرد [2].

یک باتری سرب اسید بزرگ (12V)، از 6 سِل که به‌صورت سری به هم متصل شده‌اند تشکیل‌شده است که هرکدام حدود 2 ولت پتانسیل ایجاد می‌کنند. هر سِل شامل دو نوع شبکه‌ی سربی است که با مصالح سربی پوشانیده شده است. آند سرب اسفنجی Pb و کاتد PbO2 پودری است. شبکه‌ها در محلول الکترولیت 4-5 مولار اسید سولفوریک غوطه‌ور هستند و صفحه‌های فیبر شیشه‌ای[4] بین الکترودها قرار داده می‌شود تا از اتصال فیزیکی بین صفحات و ایجاد اتصال بین آن‌ها جلوگیری شود. زمانی که سِل دشارژ می‌شود، به‌عنوان یک سِل ولتایی انرژی الکتریکی را به کمک واکنش زیر ایجاد می‌کند:

آند (اکسیداسیون):

Pb(s) + SO42-(aq) → PbSO4(s) + 2e–                                                 (1-1)

کاتد (احیا):

PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) + 2e– → PbSO4(s) + 2H2O(l)           (1-2)

همانگونه که مشاهده میشود محصول هر دونیم واکنش یون Pb2+ است، یکی در طول اکسیداسیون Pb و دیگری در طی احیا PbO2 تولید می‌شود. در هر دو الکترود یون‌های Pb2+ با SO42- واکنش می‌دهد تا PbSO4 را که در اسیدسولفوریک نامحلول است، تولید کند [3].

واکنش الکتروشیمی کل با معادله‌ی زیر نمایش داده می‌شود [4]:

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4 (aq) ↔ 2PbSO4(s) + 2H2O (l)                 (1-3)

شبکه‌ها بخش مهمی از سل‌های ذخیره‌ای هستند زیرا مواد فعال پشتیبانی کرده و هادی جریان الکتریکی هستند. معمولا وزن شبکه­ها و طراحی ساختار آن­ها برای صفحات مثبت و منفی سل­ها یکسان است. امروزه باتری‌های تهیه‌شده از سرب، باتری‌های کاربردی در سطح جهان هستند [5]. اجزای تشکیل‌دهنده‌ی یک باتری سرب اسید در شکل (1-1) نشان داده‌شده است.

هیدروژئولوژی را می­توان به عنوان علمی پیرامون پدید­آمدن، توزیع و حرکت آب در زیر سطح­زمین تعریف­کرد. انجمن تحقیقات ملی آمریکا هیدروژئولوژی را این­گونه توضیح داده­است:
هیدروژئولوژی علمی است که راجع به آب­های زمین، چگونگی به وجود­آمدن آن، چرخش و توزیع آن، ویژگی­های چرخش و توزیع آن،

 ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی، واکنش آن به محیط اطراف و ارتباط آن با موجودات زنده بحث می­کند (Todd,2005) .

آبهای­زیرزمینی به دلایل مختلف زمین شناسی، هیدرولیکی، هیدرولوژیکی و … در زیر زمین حرکت می­کنند، برای مطالعه وپژوهش درباره ماهیت این جریان تاکنون از روشهای صحرایی، تحلیلی و مدل­های فیزیکی استفاده شده است. روشهای صحرایی برای اعتیارسنجی فرضیه هایی که در مورد جریان آب­زیرزمینی به کار برده می شود، همیشه مقدور نیست. جدا از بحث هزینه­های زیاد روشهای صحرایی، در طبیعت ما قادر به تغییر وضعیت موجود ومقایسه آنها با هم نیستیم. ولی استفاده از مدل­های فیزیکی این امکان را به ما می دهد که اعتبار فرضیات را در شرایط مختلف سنجیده و مقایسه کنیم.
سیستم­های جریان زیرزمینی غالبا پیچیده­تر از جریان­های ساده یک بعدی یا جریان­های شعاعی است. سیستم­های ساده­تر را ممکن است بتوان با راه حل­های ریاضی تحلیل کرد. ولی بهتر است که جریان در سیستم­های پیچیده­تر، به ویژه در محیط­هایی که مرزهای نامنظم، شرایط مرزی پیچیده یا لایه­های ناهمسان دارند و در مواردی که چندین سیستم جریان به طور همزمان وجود دارد، با استفاده از مدل­ها (فیزیکی، تشابهی یا عددی) حل شود(صداقت، 1387).
دستگاه هیدرولوژی که در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده عمران قرار­دارد، نمونه ای از یک مدل فیزیکی است، که با تقریب خوبی، یک آبخوان در طبیعت را شبیه سازی می­کند. در این پژوهش با در نظر­گرفتن فرضیات لازم برای استفاده از معادلات حاکم بر جریان آب­های زیرزمینی، آزمایشات مختلف با هدف اندازه­گیری پارامترهای هیدرودینامیکی آبخوان روی این مدل فیزیکی انجام شد. با تخمین این پارامترها قادر به ارزیابی سطح ایستابی آبخوان خواهیم بود، همچنین در آزمایشگاه امکان تعویض خاک­های آبخوان را داشته و با استفاده از این امکان خاک­های مختلف را در شرایط یکسان مورد سنجش قرار دادیم. با استفاده از این مدل فرضیات مربوط به ارتباط ضریب هدایت­هیدرولیکی با دانه­بندی خاک و تاثیر روش­های مختلف آزمایشگاهی در مقدار این ضریب بررسی شد.
نیاز به مدل­سازی آب زیرزمینی امروز بیش از هر زمان دیگری احساس می­شود و این نیاز از دو دیدگاه قابل بررسی­است. دیدگاه اول نیاز روزافزون بشر به آب شرب، در حالی که استفاده بی رویه و بدون برنامه تاکنون مقدار قابل توجهی از این منبع را هدر داده است وجهان را با مشکل جدی در دسترسی به آب آشامیدنی مورد نیازش مواجه کرده است. مطالعه وبررسی و داشتن اطلاعاتی راجع به چگونگی حرکت این آب ها زیرزمین، در خاک های مختلف وتاثیر چاه­ها، قنات­ها، زهکش­ها سدهای خاکی، سدهای زیرزمینی، وبه طور کلی هر سازه ساخت بشر که در روند طبیعی این جریان تاثیرگذارد، به منظور مدیریت صحیح این منبع لازم وضروری است. دیدگاه دیگر راجع به اهمیت این مطالعات در بخش مهندسی است. درفعالیت های مهندسی آب زیرزمینی در عین اینکه به عنوان عاملی مزاحم باید مهار شود، به همان اندازه برای ادامه پروژه به آن نیاز است. به همین خاطر شناخت کافی از رفتار آب، کنترل آن را ممکن می سازد. برای مثال در پروژه های معدنی نشت آب زیرزمینی در تونل های اکتشافی عاملی مزاحم محسوب می شود که با روش های مناسب زهکشی باید حرکت آب را به سمت خاصی هدایت کرد تا باعث تخریب نشود و در عین حال بتوان ار این آب به صورت بهینه بهره برد. در پروژه­های عمرانی اعم از ساخت سد، فونداسیون، جاده­ها با مشکلاتی مشابه مواجه هستیم.
با توجه به موارد گفته شده، به وضوح می­توان اهمیت این مطالعات و پیشبرد آن به سمتی که نتایج حاصل از آن بیشترین کاربرد را در عرصه­های صنعتی داشته باشد را درک کرد. لذا دستیابی به روش هایی بهتر برای مدیریت زمان و هزینه و نیز کنترل این پدیده و هدایت آن به سمتی که با اهداف ما هم راستا شود، انجام تحقیقاتی پیرامون شناخت هرچه بهتر آن و تحلیل رفتارش لازم و ضروری می­باشد.

انقلاب اسلامی ایران مهم‌ترین جنبش اسلامی معاصر است که نماد و مظهر اسلام‌گرایی در عصر حاضر به شمار می‌آید؛ این انقلاب حرکتی بود که به جهت ویژگی‌های خاص و منحصر به فرد خود، تعجب و شگفتی تمام اندیشمندان غربی و شرقی را برانگیخت و به تعبیری وجدانهای غربی را در دو بعد (دولتی و مردمی) تکان داد و به صورت معمایی برای تحلیلگران سیاسی و اجتماعی جلوه‌گر شد. ویژگی‌های خاص انقلاب اسلامی باعث شد که این حرکت مورد توجه فراوان اندیشمندان غرب و شرق قرار گیرد و همه سعی در تبیین و تحلیل آن داشته باشند. لذا هر کدام به نوعی این حرکت را تحلیل کردند. اما این تحلیل‌ها بسیار مختلف و متنوع و گاه متناقض می‌نماید. آن‌چه این نظریه‌پردازان را دچار مشکل کرده و موجبات تناقض را در این نظریه‌ها فراهم آورده این است که بر اساس تعاریف و کلیشه‌‌های موجود غربی، امام خمینی (ره) در عین این‌که یک عالم کاملاً سنتی بود، در اوج دوران مدرن و حاکمیت مدرنیته، انقلابی به راه می‌اندازد که در عمل حرکتی فرا مدرن است.

اندیشمندان غربی با حرکتی روبرو هستند که از طرفی نام آن را جز انقلاب نمی‌توان گذاشت، و نام انقلاب هم همواره تداعی‌گر نوعی

 پیشرفت و ترقی است ـ انقلاب در ادبیات غرب یعنی دگرگونی در راستای پیشرفت و ترقی ـ از طرف دیگر در متن این حرکت با پدیده‌ا‏ی به نام مذهب روبرو می‌شوند که نماد جمود و تحجّر و عقب‌ماندگی و مانع ترقی و پیشرفت است. به عبارت دیگر موج اعتراض‏های مذهبی برای مبارزه و مخالفت با شاه به انگاره‏هایی استناد می‏کند که به سیزده سده پیش باز می‏گردند و در عین حال خواسته‏هایی در زمینه عدالت اجتماعی و غیره را مطرح می‏کند که به نظر می‏رسد در راستای اندیشه یا کنش ترقی‏خواهانه حرکت می‏کنند.  امام خمینی (ره) در اوج ناباوری تحلیل‏گران بین‌المللی با عقاید مذهبی که غرب آن‏ها را کهنه و قرون‏ وسطایی می‏دانست جهان را تکان داد.

از طرف دیگر هنگامی که این انقلاب برخاسته از دل مذهب تشیع به پیروزی رسید، پتانسیل انقلابی اش فروکش نکرد و به جهت‌دهی جنبش های شیعی پرداخت. در این پایان نامه سعی می شود تا تأثیر فرهنگ سیاسی شیعه بر پیروزی انقلاب اسلامی و از طرف دیگر تأثیرات جهانی انقلاب اسلامی بر روی جوامع شیعه مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد.

فصل اول

 بیان مسأله

انقلاب اسلامی در مقایسه با سایر ایدئولوژی های انقلابی در غرب که در قرن بیستم ظهور کردند، یک ویژگی و تفاوت عمده داشت و آن این که برخلاف ایدئولوژی هایی نظیر نازیسم و کمونیسم نه تنها بخش عظیمی از انرژی و پتانسیل خود را صرف مبارزه با پدیده مذهب نکرد بلکه از تمامی پتانسیل های مذهب به عنوان پدیده ای که منشا آن در اعتقادات و باور توده هاست برای خدمت به انقلاب و ایدئولوژی انقلابی بهره گرفت. (درخشه، 1387: 356). امام خمینی (ره) نیز دلیل تمایز انقلاب ایران را برخورداری از هویت مستقل اسلامی و شیعی می دانند که جز به خدای متعال هیچ اتکا و وابستگی ندارد. اسلام شیعه هم از نقطه نظر سازمانی و هم از لحاظ فرهنگی، برای ایجاد انقلاب ایران علیه شاه، نقش حیاتی را به عهده داشت (باباپور، 1382: 75). تشیع به منزله ساختاری نمادین که برای مردم معنی ایجاد می کرد، زبانی با گویش های مختلف و آیینی بود که رفتار و جهان بینی آنان را تعیین می کرد و برای تمام مشکلات اساسی شان پاسخ مناسبی داشت، در روند بسیج سلطه ایدئولوژیک یافت و مهر خود را بر پیشانی انقلاب حک کرد. (اخوان مفرد، 1381: 225 – 224). در واقع فضای کلی موجود در اندیشه های انقلاب اسلامی، عقاید و آرمان های شیعی بوده و به طور طبیعی، گسترش این اندیشه ها همراه با بستر اصلی آن، یعنی تشیع قابل تحقق بوده است. (طاهری، 1388: 195 – 194).

در خصوص انقلاب اسلامی، اندیشمندان غربی با حركتی روبه رو هستند كه از یك سو، نمی توان نام آن را جز انقلاب گذاشت، و از سوی دیگر، محور اصلی این حركت، پدیده ای به نام مذهب است كه به زعم آن ها، نماد جمود و تحجّر و عقب ماندگی و مانع ترقّی و پیشرفت است. به عبارت دیگر، موج اعتراض‌های مذهبی برای مبارزه و مخالفت با شاه به انگاره هایی استناد می كند كه به سیزده سده پیش باز می گردند و در عین حال، خواسته هایی در زمینه عدالت اجتماعی و غیره را مطرح می كند كه به نظر می رسد در راستای اندیشه یا كنش ترقّی خواهانه حركت می كنند.نظریه پردازان غربی با انقلابی رو به رو می شوند كه از سویی، خارج از جنگ طبقات بود و از سوی دیگر، مذهب كه همواره در نظر ایشان عنصری روبنایی بوده، در این انقلاب نقش زیربنایی را ایفا می كند. طرفداران نظریات دوركیم و وبر ـ كه معتقدند جوامع در سیر عقلانی شدن، عناصر اسطوره ای و رمزآلود را به حاشیه می رانند و به تدریج، عقل گرایی جانشین عنصر قدسی می شود و این فرایند افسون زدایی از جهان را فرایندی ناگزیر برای همه جوامع می دانند ـ با انقلابی مواجه می شوند كه بازگشتی است به عنصر قدسی. به نظر می رسد، عمده مشكلات نظریه پردازان غربی در تحلیل نادرست انقلاب اسلامی ناشی از این است كه آنان نقش اصلی پیروزی انقلاب اسلامی را كه آموزه‌های شیعی و عناصر و مؤلفه‌های فرهنگ سیاسی شیعه بوده است، نادیده گرفته اند؛ امری كه در ادبیات سیاسی مدرن و بر اساس مبانی نظریه‌های مدرن غربی، قابل درك و توضیح نیست. چه بسا به همین دلیل، بسیاری از تحلیلگران انقلاب اسلامی، كه بر اساس نظریات غربی به تحلیل انقلاب پرداخته اند، در بحث از علت اصلی پیدایش انقلاب، مذهب و مؤلفه‌های دینی را نادیده گرفته و در عوض، بر عواملی مثل توطئه، استبداد، اقتصاد و مدرنیزاسیون تأكید دارند.

علاوه بر تاثیر غیرقابل انکار و مهم مذهب تشیع در پیروزی انقلاب اسلامی ایران، وقوع این رویداد عظیم تاریخی نیز متقابلا به نوعی این مذهب را تحت تاثیر قرار داده است. با پیروزی انقلاب اسلامی پتانسیل نهفته در مذهب تشیع شکوفا شد و این مذهب در کشور بزرگی مثل ایران به قدرت سیاسی دست یافت. به گفته فرانسوا توال پیروزی انقلاب خمینی در ایران یکی از پراهمیت ترین وقایع و انقلاب های نیمه دوم قرن بیستم بوده و در حقیقت مهم ترین واقعه در طول تاریخ شیعه می باشد. (توال، 1383: 56). در اثر انقلاب، حکومتی دینی بر پایه ی نظریه ی «ولایت فقیه» در ایران پایه گذاری شد. وقوع انقلاب اسلامی در ایران از رخدادهای بزرگ نیمه ی دوم سده ی بیستم بود که باعث ایجاد تحولات فراوانی در ساختار قدرت جهانی و منطقه ای شد. وقوع چنین انقلاب بزرگی بی شک درون مرزهای داخلی را درنوردیده و دل های مشتاقان بسیاری را ربود. دیدگاه فرامرزی انقلاب ایران و درونمایه اعتقادی شیعی آن منجر به توجه شیعیان به این انقلاب شد. این تأثیرگذاری در پیشبرد روند بیداری و آگاهی مسلمانان و افزایش فعالیت های مؤثر دینی مشهود است. انقلاب اسلامی از سویی منجر به توجه جهانیان به مذهب تشیع و از سوی دیگر ایجاد خودباوری و رشد سیاسی شیعیان در کشورهای مختلف اسلامی گردید به گونه ای که شاهد تلاش های آنان در جهت حضور در عرصه ی سیاست و کسب قدرت سیاسی شد.

این انقلاب از هویت سیاسی شیعه که قبلا شکل گرفته بود، حمایت کرده و کانونی برای تمرکز پیرامون آن به وجود آورد شیعیان از حالت افراد یا گروه های منزوی و در حاشیه خارج شدند؛ به تعبیر دیگر به شیعیان جرات داد هویتشان را بیان کنند و ابزاری در اختیار آنان گذاشت تا حضور خود را برای دیگران محسوس نمایند.. یک رابطه دو سویه میان انقلاب اسلامی ایران و مذهب تشیع وجود دارد که هر کدام در جهت تقویت دیگری عمل می کنند(کاظمی دینان، 1388: 89).

بدین ترتیب با توجه به مسائل گفته شده مسأله اصلی که این پژوهش به آن خواهد پرداخت بررسی و تبیین میزان نقش و اثر گذاری  فرهنگ سیاسی شیعه در پیدایش انقلاب اسلامی ایران و همچنین میزان تأثیر انقلاب اسلامی ایران بر ژئوپلیتیک شیعیان خاورمیانه است. این پژوهش درصدد پاسخ گویی به این سوال است که اولا انقلاب اسلامی ایران چه تاثیری بر ژئوپلیتیک تشیع داشته است؟ و ثانیا مذهب تشیع چه تأثیری بر پیروزی انقلاب اسلامی ایران داشت؟

:

اگر چه با تجربه روزانه در تناقض است، اما از زمان ظهور تئوری الكترومغناطیس به وسیله ماكسول، پذیرفته شده است كه امواج نوری دارای تكانه خطی هستند. ماكسول طرز عمل تئوری به صورت خودسازگار توضیح های  كپلر را اثبات كرد كه معتقد بود  نیروهای دافع خورشید روی قسمت های دنباله دار از فشار تابش نور خورشید ناشی می شود .حتی قبل از اختراع لیزرها، مشاهدات با لوازم آزمایشگاهی دقیق از لحاظ كیفی ( لبدو 1903، نیكول و هال 1901 ) و به صورت كمی ( نیكول و هال 1901 ) وجود فشار تابشی را ثابت

 كرد. به هر حال دستكاری میكرونی اپتیكی به عنوان یك وسیله به محدود كردن انتخابی و حركت ذرات كوچك، گرادیان شدت خیلی بالا لازم دارد كه تنها با چشمه های نور لیزر ممكن می شود. این شاخه از فعالیت چهل سال قبل به وسیله اشكین در مقاله ای با عنوان ” شتاب و تله اندازی ذرات به وسیله فشار تابشی” [1]  آغاز گردید. او باریكه لیزر متمركز شده ضعیف را برای هدایت ذرات استفاده كرد. او نه تنها شتاب ذرات به وسیله نیروی تابش را مشاهده كرد بلكه متوجه یك نیروی گرادیان ( هل دادن ذرات شفاف با یك ضریب شكست بالاتر از محور باریكه  احاطه كننده ) شد. علاوه بر این او مفهوم تله اندازی نوری انتشار شمارنده را ارائه و اثبات كرد كه در آن فشار تابشی دو باریكه ی لیزر مخالف منجر به محصور شدن سه بعدی پایدار ذرات می شد. به زودی تله های اپتیكی پایدار دیگر شامل تله معلق اپتیكی ناشی از موازنه نیروی گرانش با فشار تابشی اثبات گردید[1]  . یك شكاف مهم در شاخه دستكاری میكرونی اپتیكی، اثبات تله نیروی گرادیان باریكه منفرد بود كه امروزه به انبرك های نوری معروف است. در انبرك های نوری یك باریكه لیزر منفرد به واسطه یك عدسی با روزنه عددی بالا شدیداً متمركز می شود و به وسیله این وسایل می توان نیروهای گرادیان متقابل كننده  با نیروهای پراكندگی  را در جهت انتشار ایجاد كرد. این پیاده سازی ظریف از تله اپتیكی، تله اندازی اپتیك سه بعدی ذرات دی الكتریك به صورت پایا را ممكن می سازد. بر پایه­­ی این ساخته های بنیادی یك شاخه كلی از دستكاری اپتیكی ذرات میكرونی توسعه یافت. از یك سو انبرك های نوری به صورت همه جانبه سریعا توسعه پیدا كردند كه شامل ابزارهای چند تابعی به وسیله سازوكار تسهیم زمان، شكل دهی باریكه­ی هولوگرافیك و یك تعداد غیر قابل شمارش از پالایش تكنولوژیكی را می شد. از سوی دیگر یك محدوده وسیع از سازوكارهای دیگر ظاهر شد كه مفهوم انبرك های اپتیكی گسسته چندگانه یا منفرد را فراتر برد اما یك چشم انداز اپتیكی مربوط به مسائل ویژه ارائه نمود.

بررسی و مطالعه شرایط بهینه تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر با استفاده از دستگاه پلاسمای کانونی موضوع مورد تحقیق پروژه حاضر است. رادیوایزوتوپ‌های کوتاه عمر که درپزشکی کاربرد دارند شامل:18F (110 دقیقه)؛ 13N (10دقیقه)؛  15O (5/2 دقیقه)؛ 11C (20دقیقه) هستند. تکنیک تصویربرداری گسیل پوزیترونی با استفاده از این رادیوایزوتوپ ها مزایای گسترده ای نسبت به سایر روش ها دارد. برخی از کاربردهای آن عبارتند از : آشکارسازی بافت های سرطانی ، تعیین گسترش آن در بدن ، بررسی موثر بودن عمل درمان، تعیین بازگشت مجدد سرطان پس از عمل، تعیین اثرات حمله قلبی. استفاده از سیکلوترون تصویربرداری گسیل پوزیترونی را به روشی گرانقیمت تبدیل کرده است. بنابراین لازم است سایر روش ها مورد بررسی قرار گرفته تا هزینه ها را کاهش داده و امکان استفاده از آن را

 برای همه فراهم کرد. به همین منظور دستگاه پلاسمای کانونی به دلایل گفته شده مورد توجه جدی قرار گرفته است. اهداف مورد بررسی در این تحقیق شامل: 1) آشنایی با دستگاه پلاسمای کانونی و مطالعه فازهای مختلف آن. 2) بررسی مکانیسم های شتاب و مطالعه طیف دوترون های پر انرژی شامل روش های اندازه گیری طیف های دوترون 3) بررسی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی. 4) شرایط بهینه سازی شامل: محاسبه اکتیویته طیف های آزمایشگاهی، رابطه بین توان تابع نمایی و اکتیویته و همچنین برای بهینه سازیِ تولید رادیوایزوتوپ ها می توان در مد تکرار کارکرده و یا انرژی دستگاه را بالا برد و یا شرایط دیگر را بررسی کرد.

فصل اول

آشنایی  با دستگاه پلاسمای کانونی و کاربردهای آن

دستگاه پلاسمای كانونی یكی از پرکاربردترین دستگاه‌هایی است كه درتحقیقات گداخت هسته‌ای بكار می رود. در سالهای 1960 و 1965 ، به ترتیب فیلیپوف و مدر نتایج تحقیقاتشان در خصوص پلاسمای كانونی را كه به طور مستقل از یكدیگر انجام شده بود، منتشر كردند و به این ترتیب دو ساختار مختلف پلاسمای كانونی تحت عنوان های فیلیپوف[1] و مدر[2] مطرح شدند و از آن پس            آزمایشگاه‌های فراوانی در سرتا سر دنیا بنا نهاده شد[1,2]. بررسی آماری منابع منتشر شده در رابطه با پلاسمای كانونی در دهه های اخیر نشان می‌دهد كه بیشترین حجم تحقیقات در این زمینه به ترتیب به كشورهای آلمان، روسیه، آمریكا، آرژانتین، مالزی، هند و ایتالیا اختصاص یافته است.

دستگاه پلاسمای کانونی از دو بخش اساسی تشکیل شده است: عناصر اصلی وعناصر جانبی. عناصر اصلی شامل محفظه تخلیه، سوئیچ اسپارك گپ و بانک های خازنی می‌باشد و عناصر جانبی شامل سیستم تغذیه الکتریکی، سیستم خلاء، سیستم تزریق گاز و دستگاه های داده‌پردازی و تشخیصی ‌می‌باشند. در این سیستم‌ها ستون پلاسما دارای ویژگی‌هایی از قبیل:1) بسیار داغ، به طوری که با مطالعات انجام شده بر روی گسیل اشعه ایکس نرم دمای الکترون ها در حدود چند keV تخمین زده شده است. در دستگاه‌‌هایی در محدوده انرژی چند کیلو ژول تا چند مگا ژول دمای الکترون در ستون پلاسما 0.4-1keV اندازه گیری شده است.2)بسیار چگال، میانگین چگالی در دستگاه‌های بزرگ وکوچک در حدود 3 1018cm-3 می‌باشد. چگالی خیلی بالا معمولا در یک فاصله زمانی خیلی کوتاه بدست می‌آید. یک ویژگی خاص در دستگاه نوع فیلیپوف محدوده چگالی کم است.3) طول عمر بسیار کوتاه ، پلاسمای کانونی نوع مدر معمولا در حدود 30-400 ns و در دستگاه فیلیپوف طول عمری در حدود 100 ns دارد. 4) معمولا ابعاد ستون پلاسما  1-2 mmبرای قطر و 10-30 mm برای طول تخمین زده شده است[17].