از زمانی که اولین بار پلاسما توسط دانشمند و فیزیکدان انگلیسی «ویلیام کورکس» به عنوان حالت چهارم ماده پیشنهاد شد، مدت زیادی می‌گذرد. با این وجود، همواره کاربردهای جدیدی از این حالت فیزیکی ماده شناسایی می‌گردد. کاربردهایی که به واسطه تخصص و دانش مهندسان در قالب شغل مهندسی پلاسما به کار گرفته می‌شود. این در حالی است که اغلب علاقه‌مندان به علم فیزیک، از کاربردها و منابع اصلی پلاسما در جهان هستی و البته شیوه‌های تولید آن در صنایع مختلف، شناخت چندانی ندارند. در این راستا، قصد داریم با این مقاله از «مجله اینترنتی کاپریلا» به شما دیدی جامعی در رابطه با شغل مهندسی پلاسما ارائه کنیم. بنابراین با ما همراه باشید تا به بررسی حوزه‌های کاری، مهارت‌های مورد نیاز و نرم‌افزارهای تخصصی شغل مهندسی پلاسما بپردازیم.
شغل مهندسی پلاسما چیست؟
دانش پلاسما و استفاده از آن در صنایع مختلف چندان شناخته شده و عمومی نیست با این وجود کاربردهای خاص این حالت از ماده همواره از اهمیت زیادی در صنایع ارتباطی، نظامی، انرژی، متالوژی، ساخت و تولید و… برخوردار بوده است. شغل مهندسی پلاسما نیز به کارگیری این دانش پیشرفته در حوزه‌های گوناگون و استفاده از ویژگی‌های خاص پلاسما می‌باشد. به همین دلیل در صنایع مختلف کشور از جمله صنایع نظامی، هوافضا، مخابرات و همچنین علم نجوم شاهد ایجاد موقعیت‌های شغلی مربوط به تخصص پلاسما هستیم.
در صورتی که بخواهیم چند نمونه از کاربردهای پلاسما در حوزه‌های مختلف را نام ببریم، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ایجاد نانو لایه‌ها (لایه نازک) بر روی سطوح در صنایع مختلف
- استفاده زا پلاسمای سرد در آلودگی زدایی تجهیزات، مایعات و هوا
- استفاده از پلاسمای گرم (پلاسمای حرارتی) در زمینه جوشکاری
- به کارگیری پلاسما در صنایع نظامی مانند ساخت تجهیزات هوایی رادار گریز
- امحای تمام پسماندهای شیمیائی ویژه نظیر PCB ، POP و لجن‌های نفتی
- و…
- دوره ویدئویی آموزش رایگان مقدمات، تعریفات و کلیات پلاسما: اینجا را کلیک کنید (+).
- دوره ویدئویی آموزش فیزیک پلاسما: اینجا را کلیک کنید (+).
- دوره ویدئویی آموزش رایگان آشنایی با پلاسما ماژول: اینجا را کلیک کنید (+).
- دوره ویدئویی آموزش آشنایی با پلاسمای سرد فشار اتمسفری و کاربردهای آن: اینجا را کلیک کنید (+).
- دوره ویدئویی آموزش مبانی فیزیک ذرات بنیادی Particle Physics: اینجا را کلیک کنید (+).
رشته مهندسی پلاسما
رشته مهندسی پلاسما برای اولین بار به عنوان یک شاخه میان‌رشته‌ای از علم نوین در پژوهشکده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی تهران در سال 84 راه‌اندازی شده و از همان سال در مقطع کارشناسی ارشد و از سال 93 در مقطع دکتری دانشجو پذیرفته است. با توجه به خاص بودن این رشته مهندسی و محدودیت صنایع کاربردی در این حوزه، معمولاً میزان پذیرش دانشگاه در رشته مهندسی پلاسما چندان بالا نیست. از طرفی مقطع کارشناسی ارشد رشته فیزیک در دو بخش فناوری پلاسما و فیزیک پلاسما به صورت بنیادی مباحث علمی این حوزه را در اختیار دانشجویان ارشد قرار می‌دهد.
شایان ذکر است که در کشورهای پیشگام دنیا، علم و مهندسی پلاسما (PSE) رشته‌ای است که به بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی گازهای نیمه یونیزه و کاربرد آن‌ها در فناوری‌هایی مانند منابع روشنایی، لیزرها و حسگرها تا پردازش مواد، بیوتکنولوژی، ساخت میکروالکترونیک و علوم فضایی می‌پردازد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش فیزیک پلاسمای پیشرفته ۱ – کلیک کنید.
- آموزش پلاسمای سرد – کلیک کنید.
- آموزش طیف سنجی اتمی – کلیک کنید.
حوزه های کاری شغل مهندسی پلاسما
مهندسی پلاسما از جمله حوزه‌های علمی و صنعتی بسیار پرکاربرد است و در زمینه‌های مختلف از جمله پزشکی، انرژی، محیط زیست، نفت و پتروشیمی، نساجی و پلیمر، صنایع غذایی و کشاورزی، مواد و متالوژی، مخابرات و شتاب‌دهنده‌ها کاربرد دارد. با این وجود، هنوز هم راه زیادی تا استفاده کاربردی از دانش پلاسما در موارد ذکر شده باقی مانده است. به همین خاطر در حال حاضر بیشترین حجم از فرصت‌های شغلی و حوزه‌های کاری شغل مهندسی پلاسما، در مواردی همچون پژوهشگاه‌های تحقیقاتی، واردات و کارشناس خرید تجهیزات خارج از کشور و همچنین صنایع نظامی است که تا حدودی فارغ‌التحصیلان این رشته را جذب به کار می‌گیرند. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی – کلیک کنید.
- آموزش اصول نگهداری مواد غذایی – کلیک کنید.
- آموزش فرایندهای جوشکاری پیشرفته – کلیک کنید.
وظایف و مسئولیت های مهندس پلاسما
همان‌طور که بیان شد، بیشتر اقداماتی که در ایران و در حوزه پلاسما انجام می‌شود، کارهای تحقیقاتی است و موقعیت‌های شغلی در این مورد بیشتر در راستای پیشرفت بنیان علمی کشور ایجادشده‌اند. در این راستا، ضروری است پیش از ورود به شغل مهندسی پلاسما وظایف خود را به عنوان متخصص این عرصه بشناسید. این وظایف و مسئولیت‌ها عبارت‌اند از:
- پیگیری پیشرفتهای روز دنیا در زمینه علم پلاسما
- امکان‌سنجی اجرای کاربردهای پلاسما در صنایع مختلف
- انجام آزمایشات مختلف در زمینه کاربردهای پلاسما
- استفاده از پلاسما در بخش‌های مختلف صنعت در قالب طرح‌های پایلوت
- فعالیت در صنایع نظامی و مخابراتی در زمینه کاربرد پلاسما
- آموزش نیروی‌های جوان و تقویت بنیان علمی کشور
در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
مهارت ها و توانایی های مورد نیاز شغل مهندسی پلاسما
شغل مهندسی پلاسما به دلیل به کارگیری علوم پیچیده و نوپا بودن تکنیک‌هایی که در آن‌ها از قوانین حالت چهارم ماده استفاده می‌شود؛ نیاز به افراد توانمند و متخصص دارد. به همین دلیل، لازمه‌ی ورود شما به این شغل، برخورداری از یک سری مهارت‌ها و توانایی‌های ویژه است. این توانایی‌ها و مهارت‌ها عبارت‌اند از:
- آشنایی با علوم پایه
- توانایی تحقیق و پژوهش
- تسلط بر زبان انگلیسی
- مهارت کار آزمایشگاهی
- توانایی کار گروهی
- خلاقیت و نوآوری
- مهارت کار با نرم‌افزار
در ادامه هر یک از موارد فوق را توضیح خواهیم داد.
آشنایی با علوم پایه
با وجود تکنولوژی پیشرفتهای که امروزه در تجهیزات مبتنی بر پلاسما به کار می‌رود، اساس این علم اصول و قواعد علم شیمی و فیزیک کلاسیک است. آشنایی شما به این علوم پایه، باعث می‌شود به درک بهتری از مهندسی پلاسما دست پیدا کنید. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش کاربرد ریاضیات در مهندسی شیمی – کلیک کنید.
- آموزش تئوری مدل سازی ریاضی در مهندسی شیمی – کلیک کنید.
- آموزش زبان تخصصی مهندسی شیمی – کلیک کنید.
- آموزش شیمی محیط زیست – کلیک کنید.
- آموزش پلیمرها و محیط زیست – کلیک کنید.
- آموزش مقدمه ای بر مهندسی زیست سوخت ها – کلیک کنید.
- آموزش الکتروشیمی تجزیه ای ۱ – کلیک کنید.
- آموزش الکتروشیمی تجزیه ای 2 – کلیک کنید.
- آموزش طراحی و بهینه سازی فرایندها در مهندسی شیمی – کلیک کنید.
- آموزش ریاضی پایه دانشگاهی – کلیک کنید.
- مجموعه آموزش ریاضیات – کلیک کنید.
- آموزش فیزیک مدرن با رویکرد حل مساله – کلیک کنید.
- مجموعه آموزش فیزیک – کلیک کنید.
- آموزش آمار و احتمال مهندسی – کلیک کنید.
- مجموعه آموزش آمار و احتمالات | از مبتدی تا پیشرفته – کلیک کنید.
توانایی تحقیق و پژوهش
متأسفانه دانش پلاسما در ایران جز در موارد محدود کاربردی نشده است به همین دلیل نیاز است متخصصان این حوزه با تحقیق و پژوهش، امکان استفاده از تجهیزات پلاسما در صنایع کشور را بررسی کنند. این شامل بررسی نمونه‌های خارجی و تحقیق در رابطه به بومی‌سازی این تکنولوژی می‌شود. همچنین دانشمندان ایرانی می‌توانند با تولید علم در این زمینه از دیگر کشورها پیشی بگیرند. در واقع فعالیت در حوزه پلاسما، باید همانند فناوری نانو و لیزر، در میان اهداف بلند مدت نهادهای دانش بنیان کشور قرار بگیرد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش مهارت های عمومی پژوهش – کلیک کنید.
- آموزش رایگان درک روش های پژوهش ترکیبی – کلیک کنید.
- آموزش روش شناسی پژوهش های کیفی و آمیخته در مدیریت – کلیک کنید.
تسلط بر زبان انگلیسی
از آنجا که پایه و اساس علم پلاسما بر اساس کارهای دانشمندان غیر ایرانی است؛ مطالعه این منابع که اکثر ترجمه نشده‌اند و همچنین مطالعه مقالات علمی که هر ساله در زمینه مهندسی پلاسما به چاپ میرسند، نیاز به تسلط بر زبان انگلیسی دارد. از سوی دیگر، شرکت کردن در سمینارها و رویدادهای علمی بین‌المللی مرتبط با صنعتی سازی پلاسما، یکی دیگر از شیوه‌های پیشرفت کشور در این زمینه می‌باشد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش رایگان روش های یادگیری واژگان زبان انگلیسی و به کارگیری آن ها (+)
- آموزش اصول مذاکره به زبان انگلیسی – کلیک کنید.
- آموزش ۱۱۰۰ واژه ضروری – زبان انگلیسی – کلیک کنید.
- مجموعه آموزش زبان – کلیک کنید.
مهارت کار آزمایشگاهی
آزمایشگاه محلی برای بررسی ایده‌های نو و نتایج فرضیات دانشمندان است. این موضوع خصوصاً در رابطه با محیط‌های پلاسما اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ چرا که در موارد زیادی ایجاد چنین محیطی نیاز به انرژی بالایی دارد که باید پیش از عملیاتی شدن آزمایش و بررسی شود. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش آزمایشگاه شیمی عمومی – کلیک کنید.
- آموزش کار با مواد شیمیایی در آزمایشگاه شیمی – کلیک کنید.
- آموزش محلول سازی در آزمایشگاه – کلیک کنید.
- آموزش ایمنی در آزمایشگاه – کلیک کنید.
- آموزش معرفی لوازم آزمایشگاهی – وسایل پرکاربرد و رایج – کلیک کنید.
- آموزش تکنیک های کشت سلول و اصول راه اندازی آزمایشگاه آن (+)
- آموزش روش های نمونه برداری و بازرسی در کنترل کیفیت – کلیک کنید.
توانایی کار گروهی
معمولاً گروه‌های پژوهشی که در رابطه با دانش پلاسما فعالیت می‌کنند، شامل افراد مختلف است که ممکن است از تخصص‌های گوناگونی نیز برخوردار باشند. این گروه‌ها تنها بر اساس توان کار گروهی و همکاری تیمی به نتیجه خواهند رسید. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش موفقیت در کار تیمی – اصول تیم سازی (+)
- آموزش مدیریت تغییر و پیاده سازی آن در سازمان ها (+)
- مجموعه آموزش توسعه مهارت فردی (+)
خلاقیت و نوآوری
پلاسما حتی پس از گذشت چند قرن از بررسی‌ها و پیشرفت علم،ی هنوز در صنعت شاخه‌ای نوپا محسوب می‌شود. ضروری است که در شغل مهندسی پلاسما، توجه ویژه‌ای به راه‌های ابتکاری به کار گیری پلاسما شود. بر این اساس، خلاقیت و نوآوری به عنوان یک مهارت ویژه به فعالان این حوزه کمک خواهد کرد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش پرورش خلاقیت، ایده پردازی و نوآوری – کلیک کنید.
- آموزش تکنیک های توسعه خلاقیت – رایگان – کلیک کنید.
- آموزش خلاقیت در مهندسی – بخش یکم – کلیک کنید.
- آموزش خلاقیت در مهندسی – بخش دوم – کلیک کنید.
مهارت کار با نرم افزار
پیچیدگی قوانین و محاسبات حاکم بر محیط‌های یونیزه و همچنین بررسی روابط شیمیایی و فیزیکی ذرات موجود در حالت چهارم ماده، نیاز به استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی دارد. به همین دلیل مهارت کار با نرم‌افزار، یکی دیگر از مهارت‌هایی است که شما به‌عنوان یک مهندس پلاسما باید به آن دست پیدا کنید.
نرم افزارهای تخصصی شغل مهندسی پلاسما
استفاده از نرم‌افزارهای گوناگون در علوم مهندسی، باعث افزایش سرعت محاسبات و کاهش هزینه‌ها می‌شود. از طرفی برخی از محیط‌های پلاسما با دماهای بالا – در حد چند صد هزار درجه سلسیوس – تنها به واسطه نرم‌افزارهای شبیه‌سازی قابل بررسی هستند. نرم‌افزارهایی که به شما در حل معادلات و شبیه سازی فرآیندهای پلاسما کمک می‌کنند عبارت‌اند از:
- نرم‌افزار ProNEST
- نرم‌افزار COMSOL Multiphysics
- نرم‌افزار OriginPro
- نرم‌افزار ICP Expert
در ادامه هر یک از موارد فوق را تشریح خواهیم کرد.
نرم افزار ProNEST
پرونست (ProNest) یکی از نرم‌افزارهای پیشرو در صنعت CAD/CAM ها، جهت برنامه نویسی و بهینه‌سازی فرایند برشکاری ماشینی است. این برنامه، راه‌حلی کامل و پاسخی به تمام نیازهای برشکاری شما از جمله پلاسما، لیزر، واترجت و… می‌باشد. از آنجا که یکی از مهم‌ترین کاربردهای پلاسما در صنایع مختلف، برشکاری است؛ استفاده از این نرم‌افزار در شغل مهندسی پلاسما بسیار مفید و کاربردی خواهد بود.
نرم افزار COMSOL Multiphysics
نرم‌افزار کامسول از جمله برنامه‌های بسیار پرکاربرد در علوم و مشاغل مهندسی است. ماژول‌های مختلف این نرم‌افزار در رشته‌ها و حوزه‌های گوناگون استفاده می‌شوند. در این میان، ماژول پلاسما (Plasma Module)، یک ابزار تخصصی برای شبیه سازی تخلیه‌های الکتریکی تعادلی و غیر تعادلی است که می‌تواند گستره وسیعی از مسائل مهندسی پلاسما را پوشش دهد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
- آموزش کامسول – بررسی پدیده های انتقال با COMSOL – کلیک کنید.
- آموزش ایجاد مدل های COMSOL Multiphysics در MATLAB (+)
- آموزش شبیه سازی مسائل حرارت و سیالات با COMSOL Multiphysics – کلیک کنید.
- آموزش پروژه محور کامسول – ماژول پلاسما برای شبیه سازی تخلیه های الکتریکی در COMSOL (+)
- مجموعه آموزش کامسول (Comsol Multiphysics) – کلیک کنید.
نرم افزار OriginPro
یکی از مسائل مهم در رابطه با جریان‌های پلاسما و پرتوهای الکترومغناطیسی که از این جریان‌ها ساطع می‌شود، طیف‌سنجی و بررسی سطح انرژی آن‌ها است. به همین دلیل از نرم‌افزارهای تحلیلی مانند OriginPro به منظور تحلیل و مقایسه جریان‌ها و طبقه‌بندی اطلاعات در قالب ماتریس استفاده می‌شود. در ادامه یک مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:
نرم افزار ICP Expert
یکی از کاربردهای مهم پلاسما در روش‌های آنالیز مواد با استفاده از طیف‌سنجی است که به واسطه تجهیزاتی نظیر اسپکترومتر پلاسمای جفت شده انجام می‌گیرد. در عین حال، نتایج حاصل از این تحلیل از پیچیدگی‌های زیادی برخوردار است به همین دلیل با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند ICP Expert نتایج به دقت تحلیل شده و نیاز به تعداد تکرار کمتری خواهیم داشت.
سخن پایانی
شغل مهندسی پلاسما در ایران چندان شناخته شده نیست. در واقع کاربردهای این حوزه از علم چندان در صنایع مختلف کشور وارد نشده است. در این راستا، توصیه می‌کنیم در صورتی که قصد ورود به رشته و شغل مهندسی پلاسما را دارید، از روحیه پژوهشی و نوآوری بالایی برخوردار باشید. از طرفی برخی از کاربردهای پلاسما در کشور، مرتبط با صنایع نظامی نظیر تجهیزات لیزری و مخابراتی است که ورود به این شغل‌ها نیز، با توجه به محدودیت‌های موجود، نیاز به توجه و دقت بالاتری دارد.
در پایان از اینکه تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید سپاسگزاریم. لطفاً نظرات و پیشنهادات خود در رابطه با مطالب ذکر شده را از طریق کامنت به اشتراک بگذارید و لینک این مقاله را در اختیار دوستان خود نیز قرار دهید. پیروز و سربلند باشید.
