دانشگاه یزد

دانشکده فیزیک

گروه ذرات بنیادی

پایان نامه

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

فیزیک ذرات بنیادی

بررسی و محاسبه توابع شکافت برای پارتون های جرمدار

 استاد راهنما:

دکتر ابوالفضل میرجلیلی

استاد مشاور:

دکتر سید محمد موسوی نژاد

بهمن ماه 1392‌

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در این پایان­نامه سعی شده جرمِ نوکلئون و کوارک­ها در معادلاتِ مربوط به توابعِ ساختارِ نوکلئونی وارد شود. این موضوع از آن جهت حائز اهمیت است که برخورد ذرات در انرژی های بالا که منجر به تولید کوارک های سنگین شود در آینده نزدیک امکان پذیر خواهد بود. ما جرمِ کوارک را مستقیماً وارد محاسباتِ سطح مقطعِ فرایندِ سخت (Hard Process) کردیم که  در نتیجه­یِ آن، تابعِ انشعابِ پارتونی وابسته به جرم و مقیاس بازبهنجارش شده است. معادله­یِ تحول بدست آمده با استفاده از تبدیلِ ملین، مانندِ معادله­یِ بی­جرم، قابل محاسبه است. جرمِ نوکلئون نیز توسطِ متغیرِ نچمن واردِ محاسبات شده است. در اینجا بطورِ خاص تابعِ ساختارِ نوکلئونیِ  موردِ بررسی قرار گرفته که در نتیجه آن نیازی به وارد کردن  توابعِ توزیعِ دریا در محاسبات نمی باشد. روش بدست آوردنِ توابع ساختارِ نوکلئونی بر حسبِ توابعِ توزیعِ پارتونی سرراست بوده و می­تواند برایِ تابع ساختار  نیز تکرار شده که  در نهایت  منجر به محاسبه­یِ تابعِ انشعابِ   ­خواهد شد. نتایج بارز بدست آمده در این پایان نامه شامل دستیابی به توابع شکاف پارتونی در حالت جرمدار و شکل اصلاح شده معادلات تحول و در نهایت استخراج توابع ساختار نوکلئونی می باشد. نتایج بدست آمده گویای اثر جرم کوارک ها در محاسبات مربوط به توابع ساختار نوکلئونی می باشد.

فهرست

فهرست… II

فهرست شکلها… V

مقدمه… 1

فصل 1.. 5

دینامیکِ کوانتومیِ رنگها… 5

1-1  سیرِ تاریخی بر فیزیکِ ذرات… 7

1-2  درجهیِ آزادی رنگ… 19

1-2-1  کوارکها و رنگ… 19

1-2-2 رنگ: بارِ برهمکنشِ هستهای… 22

1-2-3  آزادیِ مجانبی… 26

1-3  مروری بر مکانیکِ کوانتومیِ نسبیتی… 28

1-3-1  مقدمات و نمادگذاری… 28

1-3-2  معادلهیِ کلاین-گوردن… 30

1-3-3  معادلهیِ دیراک… 33

1-3-3-1  فرمِ هموردایِ معادله یِ دیراک و ماتریسهایِ دیراک … 35

1-3-3-2  جریانِ پایستار و معادله یِ الحاقی.. 36

1-3-3-3  اسپینورِ ذرهیِ آزاد.. 37

1-3-3-4  روابطِ کامل بودن و بهنجارشِ اسپینورها.. 40

1-4  سطحِ مقطعِ پراکندگی… 41

1-4-1  قواعد فاینمن و دامنهیِ ناوردا… 41

1-4-2  تعاریف  اصلی… 44

فصل 2.. 47

پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف… 47

2-1  پراکندگیِ الکترون-میون… 48

2-2  پراکندگیِ کشسانِ الکترون-پروتون… 51

2-3 پراکندگیِ ناکشسانِ الکترون-پروتون… 54

2-4  توابعِ ساختارِ نوکلئونی و مقیاسپذیریِ بیورکن… 56

2-5  توابعِ توزیع و مدلِ پارتونیِ ساده… 58

2-6  گلئون و نقضِ مقیاسپذیریِ بیورکن… 60

فصل 3.. 64

پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف جریانِ باردار و قضیهیِ فاکتورگیری    64

3-1  پراکندگیِ ناکشسانِ ژرف برایِ جریانِ باردار… 65

3-2  توابعِ ساختار… 70

3-2-1 بسطِ تانسورِ هادرونی… 70

3-2-2 مولفههایِ مخروطِ نوری و چارچوبِها… 71

3-2-2-1  مولفههایِ مخروطِ نوری.. 71

3-2-2-2  چارچوبِ همراستا.. 72

3-3-2-3  چارچوبِ بریت.. 75

3-2-2-4  چارچوبِ اندازهحرکتِ بینهایت(IMF).. 77

3-2-3  تانسورهایِ …… 78

3-3  قضیهیِ فاکتورگیری و محاسبهیِ ضرایبِ سخت… 81

3-3-1  مدلِ پارتونی و قضیهیِ فاکتورگیری… 81

3-3-1-1  سطحِ مقطعِ میانگینگیری شده.. 81

3-3-1-2  قضیهیِ فاکتورگیری.. 82

3-3-2  محاسبهیِ تانسورهایِ ………………………. 84

3-3-2-1 تانسورِ لپتونی.. 85

3-3-2-2 تعیینِ تانسورِ  درمرتبه LO.. 85

3-3-2-3 نمودارهایِ فاینمن و دامنه درتفریب  NLO  (فرایندهایِ  و  )   87

3-3-2-3 محاسبهیِ    و  برای فرایند هایِ   و                           88

3-3-2-4 محاسبهیِ   برایِ فرایندِ …………………… 91

3-3-2-5  تعیینِ قسمتِ پادمتقارنِ تانسورهایِ   و                                   94

3-3-3  انتگرالِ فضایِ فازِ ……….. 94

3-3-3-1  انتگرالِ فضایِ فازِ …………… 95

3-3-3-2   انتگرالِ فضایِ فازِ …………… 96

فصل 4.. 99

تابع ساختار xF₃  و معادلهی تحول… 99

4-1  تابع ساختارِ xF₃  بر حسبِ توابعِ توزیعِ پارتونی… 100

4-2  تابعِ ساختارِ پارتونی… 106

4-3  وارد کردنِ مقیاسِ فاکتورگیری… 108

نکتهای در موردِ حدِ بالایِ  و انتگرالِ پیچش:.. 112

4-4  معادلهیِ تحول و تابعِ انشعاب… 113

اصلاحِ تابع انشعاب:.. 114

4-5  مقایسه با دادههایِ آزمایشگاهی… 116

نتیجه گیری… 121

واژهنامهیِ انگلیسی به فارسی… 122

واژه نامهیِ فارسی به انگلیسی… 124

منابع… 126

Abstract.. 129

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد تهران مرکزی

        دانشکده علوم پایه ، گروه فیزیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

گرایش : اتمی و مولکولی

عنوان :

پراکندگی رامان در نقاط کوانتمی نیم­رسانا

استاد راهنما :

دکتر قاسم رضایی

استاد مشاور :

دکتر سلیمه کیمیاگر

بهار   1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده پایان نامه (شامل خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده) :

پیشرفت‌های اخیر در زمینه فناوری نانو، علاقه‌مندی به مطالعه‌ی ویژگی‌های فیزیکی نقاط کوانتمی نیم‌رسانا را افزایش داده است. محدودیت سه‌بعدی در این نانوساختارها، سبب کوانتیدگی ترازهای انرژی شده و ویژگی‌های فیزیکی جالبی را که در مواد کپه‌ای موجود نمی‌باشد، را در این ساختارها ایجاد می‌کند. به‌علت پیدایش این ویژگی‌های نوین و همچنین امکان کاربرد در صنعت، نقاط کوانتمی نیم‌رسانا به‌عنوان یک انتخاب مناسب در ساخت قطعات اپتوالکترونیکی معرفی شده‌است.

در این رساله یک نقطه کوانتمی دوبعدی دیسک شکل را در نظر گرفته و تاثیر اندازه نقطه و قدرت میدان مغناطیسی را بر ترازهای انرژی و پراکندگی رامان در این نانوساختارها مطالعه می‌کنیم. بدین منظور، ویژه مقدارهای انرژی به صورت تابعی از شعاع نقطه و اندازه میدان مغناطیسی محاسبه شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش شعاع نقطه ترازهای انرژی کاهش می‌یابند. همچنین ملاحظه می‌شود که با افزایش میدان مغناطیسی برخی از ترازها افزایش و برخی دیگر کاهش می‌یابند. علاوه براین، با افزایش میدان مغناطیسی حالت­های تقاطع و پادتقاطع (هنگامی که شکاف بین حالت‌ها کاهش یافته به کمترین میزان خود رسیده و دوباره افزایش یابد) زیر نوارها ممکن است رخ دهد.

وابستگی سطح مقطع دیفرانسیلی به میدان مغناطیسی خارجی و شعاع نقطه نیز بررسی شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که میدان مغناطیسی و شعاع نقطه تاثیر به‌سزایی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

فصل اول

مقدمه­ای بر پراکندگی رامان…………………………………………………………………………………………………1

1-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-2 تاریخچه…………………………………………………………………………………………………………………….3

1-3 کاربردهای مهم پراکندگی رامان در فناوری نانو ……………………………………………………………..5

1-4 نانوفناوری چیست؟…………………………………………………………………………………………………….5

1-5 پیشگامان نانوفناوری……………………………………………………………………………………………………6

1-6 خواص نانومواد………………………………………………………………………………………………………….7

1-7 روش­های تولید نانوذرات……………………………………………………………………………………………8

1-8  مقدمه­ای بر نیم­رساناها……………………………………………………………………………………………….9

1-9 طبقه­بندی نانوساختارها……………………………………………………………………………………………….10

فصل دوم

فرمول­بندی پراکندگی رامان……………………………………………………………………………………………….14

2-1 سطح مقطع رامان………………………………………………………………………………………………………15

2-2 سطح مقطع دیفرانسیلی پراکندگی چاه کوانتمی……………………………………………………………..17

2-2-1 شدت پراکندگی رامان………………………………………………………………………………….19

2-3 سطح مقطع دیفرانسیلی برای چاه­سیم­های کوانتمی و سیم­های ساده کوانتمی………………….28

2-3-1 شدت پراکندگی رامان……………………………………………………………………………….30

2-4 سطح مقطع دیفرانسیلی برای نقطه کوانتمی………………………………………………………………..36

2-4-1 شدت پراکندگی رامان………………………………………………………………………………..37

فصل سوم

بررسی سطح مقطع پراکندگی نقطه کوانتمی بر اساس قطبش­های متفاوت……………………………..42

3-1 معادله شرودینگر…………………………………………………………………………………………………….43

3-1-1 معادله شرودینگر در نقطه کوانتمی………………………………………………………………..44

3-2 سطح مقطع پراکندگی رامان…………………………………………………………………………….47

3-3 محاسبات عددی……………………………………………………………………………………………………50

فصل چهارم

نتیجه­گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………………………….57

4-1 نتایج……………………………………………………………………………………………………………………..58

5-1 پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………..60

منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………………………61

چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………….

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                 صفحه

شکل 1-1 نمایش ساختار نواری برای الف) رسانا، ب) نیم­رسانا، ج)عایق…………………………….9

شکل 1-2 ساختار یک چاه کوانتمی نیم­رسانا…………………………………………………………………..11

شکل 1-3: ساختار یک سیم کوانتمی نیم­رسانا………………………………………………………………….12

شکل 1-4: ساختار چاه، سیم و نقطه کوانتمی…………………………………………………………………..13

شکل 2-1: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه کوانتمی با قطبش  و عرض چندگانه……………………………………………………………………………………………………………………..27

شکل 2-2: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه کوانتمی برای قطبش ………………………………………………………………………………………………………………………………….27

شکل 2-3: طیف گسیلی پراکندگی الکترونی رامان در چاه­سیم­های کوانتمی و نقاط کوانتمی برای قطبش ……………………………………………………………………………………………………..35

شکل 3-1: چاه پتانسیل بی­نهایت یک بعدی……………………………………………………………………44

شکل 3-2 :  نمودار انرژی  زیر نوارهای  نقطه کوانتمی دیسک شکل بر حسب شعاع به ازای ……………………………………………………………………………………………………………….51

شکل 3-3 : نمودار انرژی  زیر نوارهای  نقطه کوانتمی دیسک شکل بر حسب میدان مغناطیسی به ازای………………………………………………………………………………………………………….52

شکل 3-4: طیف گسیلی نقطه کوانتمی دیسک شکل برای قطبش ………………………..53

شکل 3-5 : طیف گسیلی نقطه کوانتمی دیسک شکل برای قطبش ……………………….54

شکل 3-6:  طیف گسیلی برای دو مقدار مختلف از شعاع نقطه کوانتمی برای قطبش …………………………………………………………………………………………………………………………………55

شکل 3-7: طیف گسیلی برای دو مقدار مختلف از شعاع نقطه کوانتمی برای قطبش …………………………………………………………………………………………………………………………………..55

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه یاسوج

دانشکده علوم پایه

گروه فیزیک

پایان­نامه کارشناسی­ارشد رشته فیزیک حالت جامد

عنوان پایان­نامه:

تاثیرمیدان مغناطیسی،دما،وپهنایمحدودپتانسیل برخواص گازالکترونی دوبعدی

استاد راهنما

دکتر ابراهیم صادقی

استاد مشاور

دکتر رضا خرداد

مهر ماه 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در این پایان نامه، نخست به معرفی گاز الکترونی و حفره­ای دو بعدی پرداخته و سپس تاثیر دما، میدان مغناطیسی خمیده و ضخامت پهنای سیستم دو بعدی بر گاز الکترونی را بررسی کرده­ایم. پتانسیل شیمیایی و مغناطش گاز الکترونی دو بعدی در حضور میدان مغناطیسی دو مولفه­ای، دماهای غیر صفر و ضخامت­های مختلف محاسبه و با سایر پژوهش­ها مقایسه شده­اند. نتایج نشان می­دهند که پتانسیل شیمیایی با افزایش ضخامت لایه کاهش می­یابد. نتایج همچنین بیانگر این واقعیت هستند که با اعمال میدان مغناطیسی در راستای موازی با سطح لایه الکترون آزاد، پتانسیل شیمیایی دارای تغییرات ناچیزی می­گردد.

کلمات کلیدی: پتانسیل شیمیایی، میدان مغناطیسی، مغناطش، پذیرفتاری مغناطیسی

فهرست

عنوان                                                                                                                                                                 صفحه

فصل اول: پیش گفتار

1-1مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

1-2گاز الکترونی دو بعدی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

1-3گازحفره ای دوبعدی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

1-4مروری بر کارهای انجام شده…………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

1-5مرور اجمالی بر فصل های آینده ……………………………………………………………………………………………………………………………………4

فصل دوم: ویژگی­های گاز الکترونی دو بعدی

2-1مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

2-2ساختار ند لایه­ای آلاییده مدوله شده……………………………………………………………………………………………………………………………..5

2-3ساختارهای چند لایه­ایی سیلیکان – ژرمانیم………………………………………………………………………………………………………………….6

2-4چگالی حالات………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..10

2-5 طبش پذیری و حایل سازی………………………………………………………………………………………………………………………………………..10

2-6ترازهای مقید………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..13

2-7ساختار درون نواری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………14

2-8جواب­هایتقریبی برای تابع موج و انرژی : ……………………………………………………………………………………………………………………16

2-9اثرات بس ذره­ای……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………18

2-10گذار­های نوری درون نواری………………………………………………………………………………………………………………………………………..19

2-11مغناطش در مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20

فصل سوم بررسی نظری گاز الکترونی دو بعدی

3-1مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23

3-2هامیلتونی تک ذرات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………24

3-3پتانسیل شیمیایی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..25

3-4خواص ترمو دینامیکی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………27

فصل چهارم محاسبه خواص ترمودینامیکی گاز الکترونی دو بعدی.

4-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..28

فصل­پنجم: نتایج………………………………………………………………………………………………………………………………..39

منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….40

فهرست شکل­ها

شکل1-1:نمایشی­ازگازالکترونی­دوبعدی­دراین­حالت­الکترون¬هامقیدبه­حرکت­ در یک صفحه­اند………………………………………….2

شکل1-2:گازحفره­ای­دوبعدی­درفصل­مشترک­لایه¬یسیلسکان­ولایه¬ی­سیلیکان­ژرمانیم­تشکیل­می-شود……………………………2

شکل1-3:ترانزیستوراثرمیدانی آلاییدهمدوله شده باکانال نوعpکه گازحفره ای دوبعدی درآن تشکیل میشود.لبه نوارظرفیت نیزنمایش داده شده است…………………………………………………………………………………………………………………………………….3

شکل(2-1الف)SiGe/Si/SiGeحاوی­گازالکترونی دوبعدی(2DEG)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7

شکل(2-1ب)ساختارهای دورآلاییدهSi/SiGe/Siحاویگ ازحفره ای دوبعدی(2DHG)…………………………………………………….7

شکل(2-1ج) ساختاردریچه دارSi/SiGe/Siحاویگ ازحفره¬ای دوبعدی…………………………………………………………………………7

شکل2-2 : اثرات کرنش برشبکهبلوری〖Si〗_(1-x) 〖Ge〗_xکه برروی زیرلایهسیلیکان رشددادهشده است………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

شکل 2-3: گاف انرژی درساختارچندلایه ای آلاییده مدوله شده………………………………………………………………………………………..9

شکل 2-4: انرژی بستگی ازالکترون¬های ترازسیلیسیوم بابارالکتریکی مثبتeکه بافاصله¬یdازصفحه¬یsi-sio_2قرارداردانرژی برحسب واحدریدبرگ(Ry) ̅^*~43mevوفاصله برواحدشعاع بوهر(a^* ) ̅~2.2nmرسم شده است……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

شکل 2- 5 : مقادیرE0وz0رادرحضوروعدم حضورجملات تصویری رانشان می¬دهد……………………………………………………..18

شکل4-1 : تغییرات انرژی الکترون برحسب پهنای گازالکترونی دوبعدی………………………………………………………………………….13

شکل 4 – 2: تغییرات انرژی الکترون برحسب پهنای لایه درحضورمیدان مغناطیسی………………………………………………………14

شکل4 – 3: تغییرات پتانسیل شیمیایی گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه دردماهای مختلف…………………………….16

شکل4 – 4: تغییرات پتانسیل شیمیایی گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه ودردماهای مختلف…………………………..18

شکل 4 – 5 : تغییرات پتانسیل شیمیایی گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه درحضورمیدان مغناطیسی بازائ دماهای مختلف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….19

شکل4 – 6 : تغییرات پتانسیل شیمیایی گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه ودردماهای مختلف درحضورمیدان مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………20

شکل4 – 7: تغییرات مغناطش گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه دردما¬های مختلف………………………………………..23

شکل4 – 8 : تغییرا تمغناطش گازالکترونی دوبعدی برحسب پهنای لایه دردما¬های مختلف درحضورمیدان مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………24

شکل 4- 9: تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی گازالکترونی دوبعدی درمیدانهای مغناطیسی متفاوت…………………………………25

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشکده فیزیک

گروه نظری و اخترفیزیک

پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش اخترفیزیک

تحریک نوسانات 5 دقیقه­ای در سیخک­های خورشیدی با اعمال شار پایا

Excitation of 5-min Oscillations in Solar spicules by Applying Steady Flow

استاد راهنما

دکتر زهرا فاضل مراغه

استاد مشاور

دکتر حسین عبادی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

مقدمه……………………………………. 12

فصل اول …………………………………. 12

1-1 خورشید ………………………………. 13

1-1-1 ساختار داخلی خورشید …………………. 16

1-2 ساختار سطحی و جو خورشید ……………….. 16

1-2-1 فوتوسفر ……………………………. 17

1-2-2 کرومسفر ……………………………. 18

1-2-3 ناحیه انتقالی یا گذر ………………… 18

1-2-4 کرونا………………………………. 19

1-3 گرانولهای خورشیدی …………………….. 20

1-5 بررسی مسئله­ی گرمایش تاج خورشیدی ………… 21

1-5-1 نقش میدان مغناطیسی و امواج آلفون در گرمایش تاج     22

1-5-2 اتصال مجدد مغناطیسی …………………. 23

1-5-3 جذب تشدیدی …………………………. 24

1-5-4 ترکیب فازی …………………………. 24

1-6 سیخک­های خورشیدی……………………….. 24

1-6-1 انواع سیخک­ها …………………….. 27

1-6-1-1 سیخک­های نوع 1 ……………….. 27

1-6-1-2 سیخک­های نوع 2………………… 28

1-6-2 ویژگی های فیزیکی و ظاهری سیخک­ها ……. 29

1-6-2-1 دما و چگالی …………………. 29

1-6-2-2 خمیدگی ……………………… 30

1-6-2-3 جهت گیری سیخک­ها ……………… 30

1-6-2-4 سرعت سیخک­ها …………………. 31

1-6-2-5 قطر سیخک­ها ………………….. 33

1-6-2-6 طول عمر سیخک­ها ………………. 33

1-6-2-7 طول موج رصدی سیخک­ها …………… 34

1-6-2-8 تعداد سیخک­ها …………………. 34

1-6-2-9 ابعاد سیخک­ها………………….. 35

1-6-2-10 ارتفاع سیخک­ها ……………….. 37

1-6-2-11 عرض سیخک­ها ………………….. 38

1-7 بررسی نوسانات سیخک­ها ………………….. 40

1-7-1 ماهیت نوسانات عرضی در سیخک­ها ……….. 44

1-7-1-1 کنیک مدها ……………………. 44

1-7-1-2 امواج آلفون ………………….. 45

1-8 پارامتر β در جو خورشید ………………… 46

1-9 انواع نوسانات خورشیدی …………………. 47

1-10 بررسی نوسانات 5 دقیقه ای در کرونا ……… 49

1-11 تاریخچه مطالعات حول نوسانات 5 دقیقه ای …. 50

1-11-1 نحوه کانال زدن نوسانات 5 دقیقه ای به کرونا     50

1-11-2 بررسی مدل شوکهای بازگشتی توسط هالوگ .. 53

1-11-3 بررسی زاکاراشویلی و همکارانش حول نوسانات 5 دقیقه ای ………………………………………… 56

فصل دوم

2-1 جایگاه شبیه سازی در پژوهش های اختر فیزیکی ………….  59

2-2 معادلات MHD…………………………… 61

2-3 حل دستگاه معادلات MHD………………….. 67

2-4 نگاهی دقیق تر به معادله القا …………… 68

2-5 جمع بندی معادلات MHD…………………… 70

2-6 MHD آرمانی ………………………….. 72

2-7 خطی سازی معادلات MHD…………………… 75

2-8 کد TMC……………………………….. 81

فصل سوم

3-1 مروری بر نحوه تشکیل نوسانات و معرفی مدل …. 85

3-2 معادلات توصیف کننده­ی مدل………………… 87

3-3 نتایج بدست آمده با اعمال شرایط در کد TMC…. 98

3-4 بحث پیرامون نتایج بدست آمده ……………. 109

3-5 فهرست منابع…………………………… 113

فهرست اشکال

فصل اول: بررسی منابع

شکل (1): تصویری از خورشید و بخش­های تشکیل دهنده­ی آن………………………………………………………15

شکل (2): نمودار تغییرات دما بر حسب ارتفاع در ناحیه تاج خورشید………………………………………………19

شکل (3): تصویری از گرانول­های سطح خورشید، رصد خانه ملی نجوم……………………………………………20

شکل(4): تصویری از ماتل­های رصد شده توسط Hinode/SIT …………………………………………………….21

شکل (5): تصویری از سیخک­های لبه خورشید که توسط تلسکوپ نوری گرفته شده……………………… 25

شکل (6): تصویری نزدیک از سیخکهای لبه خورشید گرفته شده توسط SOT……………………………………27

شکل(7): تصویری از سیخک­های نوع 1و 2…………………………………………………………………………………28

شکل(8): یک طرح شماتیکی از نحوه بوجود آمدن امواجMHD و سیخک­های نوع 2 از طریق EBS…………………………………………………………………………………………………………………………………………29

شکل(9): تصویر گرفته شده از سیخک­ها در نواحی فعال خورشید توسط SOT………………………………. 31

شکل(10): بررسی افزایش تعداد سیخکها تا ارتفاع 7000 کیلومتری و کاهش تعداد از آن ارتفاع به

بعد……………………………………………………………………………………………………………………………………………36

شکل(11): شماتیکی از ابعاد سیخکها…………………………………………………………………………………………….37

شکل(12): شماتیکی از شگردFWHM…………………………………………………………………………………………38

شکل(13):مسیر حرکت 9 سیخک مطالعه شده………………………………………………………………………………41

شکل(14): تصاویری از نحوه حرکت مدهای کینک و آلفون چرخشی در تیوبهای شار…………………………45

شکل(15): طیف نوسانات خورشیدی که توسط GOLF در سال 1996 گرفته شده…………………………….49

شکل(16): سرعت پلاسمای شبیه­سازی شده در طول تیوب شار خمیده با زاویه 45 درجه…………………..51

شکل(17): تغییرات شدت نوسانات حلقه­های کرونایی…………………………………………………………………….52

شکل(18): تغییرات سطح مقطع تیوبهای شار مغناطیسی نسبت به ارتفاع…………………………………………….54

شکل(19): تغییرات ارتفاع ناحیه گذر با زمان در مدل شوک بازگشتی با زمان……………………………………..55

شکل(20): نمودار سرعت بر حسب ارتفاع در زمان t=250s و  ……………………………57

فصل دوم:مبانی و روش­ها

شکل(1): شبیه­سازی­های گوناگون در اخترفیزیک امروز…………………………………………………………………..61

شکل(2): نمایشی از زفتار پلاسمای آرمانی در اثر هم­روی……………………………………………………………….75

شکل(3): کشیده شدن خطوط میدان با حرکت پلاسما و آغاز آشفتگی……………………………………………….81

فصل سوم: بررسی نتایج

شکل(1): نمودار تغییرات انرژی جنبشی نوسانات 5 دقیقه­ای به انرژی کل………………………………………99

شکل(2): نمودار تغییرات انرژی مغناطیسی نوسانات 5 دقیقه­ای نرمالیزه شده بر حسب انرژی مغناطیسی در

t=0………………………………………………………………………………………………………………………………………..100

شکل(3): نمودار نسبت تغییرات انرژی کل برای نوسانات 5 دقیقه­ای……………………………………………….101

شکل(4): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=17) برای نوسانات 5 دقیقه­ای………………………………………………………………………………………………………………………………………… 102

شکل(5): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=10) برای نوسانات 5 دقیقه­ای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..103

شکل(6): نمودار میدان مغناطیسی اختلالی بر حسب زمان بدون بعد در مکان مشخص برای نوسانات 5 دقیقه­ای……………………………………………………………………………………………………………………………………104

شکل(7): تغییرات دوره تناوب نوسانات بر حسب دامنه موج ارسالی با مکان اولیه 0.5 مگامتر……………………………………………………………………………………………………………………………………..105

شکل(8): تغییرات سرعت اختلالی در زمان t=20 و t=0………………………………………………………………106

شکل(9): نمودار دو بعدی تغییرات سرعت نسبت به زمان برای نوسانات 5 دقیقه­ای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..107

شکل(10): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که

…………………………………………………………………………………………………………………..108

شکل(11): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که

……………………………………………………………………………………………………………….108

فصل اول

“بررسی منابع”

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه ارومیه

دانشکده علوم

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک هسته‎ای

شبیه سازی قلب راکتور VVER-1000  و محاسبه ضریب تکثیر قلب با استفاده از کد محاسباتی MCNPX

استاد راهنما: پروفسور رسول خدابخش

استاد مشاور: مهندس کورش کشتکار

پاییز  1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

واحد 1 نیروگاه هسته ای بوشهر یک راکتور آب تحت فشار (PWR) است که در سال 2011 به اولین بحرانیت خود رسیده است. راکتورهای آب تحت فشار در ایالات متحده و بیشتر از آن در اروپا و روسیه گسترش داده می شوند. گستره استفاده از این راکتور ها در سطح جهان، اهمیت مطالعه بر این راکتورها را نشان می دهد. کاهش قابل توجه در هزینه های محاسباتی و پیشرفت عالی کدها، استفاده گسترده از شبیه سازی مونت کارلو را در سال های اخیر بر می انگیزد. از کد محاسباتی مونت کارلو  N ذره ای (MCNPX) ورژن 2.3.0 و مجموعه ای از داده های سطح مقطع نوترونی برای شبیه سازی یک مدل سه بعدی کامل دقیق قلب راکتور قدرت  PWR مدل VVER 1000 بکار برده شد. مدل هندسی کامل قلب با استفاده از امکانات جهان و شبکه که توسط کد MCNPX فراهم است بدست آورده شد. هندسه قلب راکتور را تا آنجا که امکان داشت، شامل تمامی جزئیات میله های سوخت، میله کنترل، میله  جاذب سم سوختی و تمامی کانال های هدایت و بازتابنده مدل سازی شد. در حالت قدرت صفر سرد پارامتر های ضریب تکثیر و راکتیویته برای مدل MCNPX شبیه سازی شده اندازه گیری شد و با مدل واقعی مقایسه شد. نتایج بر این دلالت داشت که مدل مونت کارلوی شبیه سازی شده شباهت کافی را با قلب راکتور قدرت  VVER 1000 دارد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                  صفحه

فصل اول مقدمه  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1

فصل دوم نوترون و برهمکنش آن با ماده   …………………………………………………………………………………. 4

2-1- برهمکنش نوترون با هسته   ……………………………………………………………………………………………………………….. 4

2-1-1- پراکندگی پتانسیلی    ………………………………………………………………………………………………………………… 5

2-1-2- تشکیل هسته مرکب   ……………………………………………………………………………………………………………….. 5

2-1-3- گیر اندازی  …………………………………………………………………………………………………………………………………. 5

2-1-4-پراکندگی غیرکشسان   ……………………………………………………………………………………………………………… 6

2-1-5-شکافت     ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 6

2-2- واکنش زنجیره ای و اصول راکتور‎های هسته ای    …………………………………………………………………………….. 12

2-2-1- واکنش زنجیره ای    …………………………………………………………………………………………………………………… 13

2-2-2- چرخه نوترون در یک راکتور حرارتی    ……………………………………………………………………………………… 13

2-2-3- دسته بندی انواع راکتور‎ها     ……………………………………………………………………………………………………… 16

فصل سوم معرفی قلب راکتور WWER _  1000  و مشخصات آن  ……………………………… 18

3-1- اصول کلی کار نیروگاه اتمی  ………………………………………………………………………………………………………………… 18

3-2-  قلب راکتور  ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

3-2-1- میله سوخت  …………………………………………………………………………………………………………………………………. 24

3-2-2- بسته‎های زهرهای مصرف شدنی( سم سوختی)  …………………………………………………………………………. 28

3-2-3- میله‎های کنترل میله جاذب  ………………………………………………………………………………………………………..30

3-2-4- مجتمع سوخت  …………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

3-2-5- توصیف انواع مجتمع‎های سوخت  ………………………………………………………………………………………………… 35

3-2-6- الگوی بارگزاری سوخت در راه اندازی اولیه   ……………………………………………………………………………….. 37

3-3-خنک کننده (یا کندکننده)   …………………………………………………………………………………………………………….. 37

3-4- سیستم کنترل و محافظت راکتور   …………………………………………………………………………………………………… 38

3-4-1- سیستم میله کنترل   ……………………………………………………………………………………………………………………. 38

3-4-2- سیستم تنظیم بور   ……………………………………………………………………………………………………………………… 41

فصل چهارم معرفی روش مونت کارلو و کد MCNPX  ………………………………………………………….. 42

4-1- MCNP و روش  مونت کارلو  ………………………………………………………………………………………………………………. 42

4-1-1- روش مونت کارلو و روش قطعی  …………………………………………………………………………………………….. 42

4-1-2- روش مونت کارلو  …………………………………………………………………………………………………………………….. 43

4-2- معرفی خصوصیات کد MCNP  …………………………………………………………………………………………………………… 45

4-2-1- داده هسته‎ای و برهمکنش‎ها  ……………………………………………………………………………………………………….. 45

4-2-2- مشخصات چشمه  …………………………………………………………………………………………………………………………. 47

4-2-3- تالی‎ها و خروجی  ………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

4-2-4- تخمین خطاهای مونت کارلو  ………………………………………………………………………………………………………. 49

4-2-5- کاهش واریانس (مربع انحراف استاندارد)  ……………………………………………………………………………………. 50

4-2-6- هندسه در MCNP  ……………………………………………………………………………………………………………………. 51

4-2-6-1- سلول‎ها  …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 53

4-2-6-2- تعیین نوع صفحه     …………………………………………………………………………………………………………………. 55

4-2-6-1-3- تعیین پارامتر صفحه     ……………………………………………………………………………………………………….. 55

4-3- فایل ورودی برای مسئله نمونه     …………………………………………………………………………………………………………. 58

4-3-1- فایل ورودی INP      …………………………………………………………………………………………………………………. 60

4-3-1- 1-کارت‎های سلول     ……………………………………………………………………………………………………………. 61

4-3-1- 2-کارت‎های سطح     ……………………………………………………………………………………………………………. 62

4-3-1- 3-کارت‎های داده      …………………………………………………………………………………………………………….. 62

4-3-1-3-1- کارت نوع مسئله (MODE)     ……………………………………………………………………………… 63

4-3-1-3-2- کارت‎های  هندسی     ……………………………………………………………………………………………… 64

4-3-1-3-3- کاهش واریانس     ……………………………………………………………………………………………………. 69

4-3-1-3-4- مشخصات چشمه     ………………………………………………………………………………………………… 72

4-3-1-3-5- مشخصات تالی    ……………………………………………………………………………………………………… 78

4-3-1-3-6- کارت تالی Fna    …………………………………………………………………………………………………… 80

4-3-1-3-7- مشخصات ماده و سطح مقطع     …………………………………………………………………………….. 81

4-3-1-3-8- انرژی و رفتار حرارتی     ………………………………………………………………………………………….. 82

4-3-1-3-9-  مسائل انقطاع      ……………………………………………………………………………………………………. 83

4-3-1-3-10 –  آرایه‎های داده کاربر     ……………………………………………………………………………………….. 83

فصل پنجم  شبیه سازی قلب VVER 1000  با استفاده از کد  MCNPX  …………….. 85

5-1- مقدمه   ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 85

5-2- شبیه سازی قلب     ……………………………………………………………………………………………………………………………… 85

5-3- شبیه سازی بازتانده (reflectore)     ……………………………………………………………………………………………….. 89

5-4- بحرانی ساختن راکتور VVER 1000 در حالت واقعی     ………………………………………………………………. 91

5-5- بحرانی ساختن راکتور VVER 1000 در حالت شبیه سازی     …………………………………………………….. 92

5-6-  محاسبات بحرانی در MCNPX     ………………………………………………………………………………………………….. 93

5-7-  محاسبه کسر نوترون‎های تأخیری در راکتور     ………………………………………………………………………………… 93

فصل ششم کد شبیه سازی و نتایج آن   ………………………………………………………………………………………. 95

6-1- کد   ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 95

6-2- داده ها و نمودار محاسبه شده برای ضدیب تکثیر   ……………………………………………………………………………. 108

6-3- محاسبه کسر نوترون‎های تأخیری در راکتور ẞeff  ………………………………………………………………………….. 109

6-4- نتیجه گیری  …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 111

6-5- پیشنهاد برای کارهای آتی  …………………………………………………………………………………………………………………… 112

فهرست شکل ها

شکل 2-1 مراحل فرایند شکافت  …………………………………………………………………………………………………………………….  8

شکل 2-2 طیف محصولات شکافت اورانیوم  با نوترون حرارتی   …………………………………………………………  9

شکل 2-3 طیف انرژی نوترون شکافت   ………………………………………………………………………………………………………….. 11

شکل 2-4 چرخه نوترون برای راکتور حرارتی  ………………………………………………………………………………………………… 14

شکل 3-1 اصول کلی کار نیروگاه اتمی  …………………………………………………………………………………………………………… 40

شکل 3-2 قلب راکتور VVER-1000  …………………………………………………………………………………………………………. 41

شکل 3-3 قرص سوخت   ………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

شکل 3-4 میله سوخت  ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 27

شکل 3-5 میله سم سوختی  ……………………………………………………………………………………………………………………………. 29

شکل 3-6 میله‎های کنترل میله جاذب  …………………………………………………………………………………………………………… 31

شکل 3-7  مجتمع سوخت  ……………………………………………………………………………………………………………………………… 34

شکل 3-8 مجتمع سوخت نوع 16 و24   ………………………………………………………………………………………………………… 36

نوع 36   ………………………………………………………………………………………………………………… 36 شکل 3-9 مجتمع سوخت

شکل 3-10 مجتمع سوخت نوع 24B20  ……………………………………………………………………………………………………… 36

شکل 3-11 مجتمع سوخت نوع 36B36  ……………………………………………………………………………………………………… 36

شکل 3-12 نحوه چیدمان مجتمع های سوخت در سطح قلب  ……………………………………………………………………… 37

شکل 3-13 موقعیت گروه میله های کنترل روی صفحه قلب  ……………………………………………………………………….. 39

شکل 4-1 روش مونت کارلو  …………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

شکل4-2 سیستم راستگرد  ………………………………………………………………………………………………………………………………. 52

شکل5-1  میله سوخت چیدمان قرص ها درون میله  …………………………………………………………………………………….. 87

شکل 5-2 میله سم سوختی   …………………………………………………………………………………………………… 87

شکل5-3 میله جاذب   ……………………………………………………………………………………………. 87

شکل 5-4 مجتمع سوخت شبیه سازی شده  ………………………………………………………………………………………………….. 88

شکل5-5 طرحی از  بازتابنده راکتور VVER 1000  …………………………………………………………………………………. 90

شکل 5-6 طرح قلب راکتور VVER 1000 و بازتابنده  ……………………………………………………………………………… 90

شکل 6-1 نمودار ضریب تکثیر بر حسب غلظت اسید بوریک  ………………………………………………………………………. 1.9

فهرست جدول ها

جدول 2-1  تعداد نوترون های گسیلی در هر شکافت   ……………………………………………………………………………. 10

جدول 2-2 انرژی گسیلی و بازیافتنی برای شکافت    …………………………………………………………………….. 12

جدول 2-3  انواع راکتور های اصلی  …………………………………………………………………………………………………………..  17

جدول 3-1 مشخصات فنی اصلی و شرایط راه اندازی قلب راکتور WWER-1000  ……………………………… 22

جدول 3-2 مشخصات اصلی هندسی قلب راکتور WWER-1000  ……………………………………………………….. 24

جدول 3-3 مشخصات عملیاتی و هندسی میله سوخت  …………………………………………………………………………… 27

جدول 3-4 مشخصات بسته های سم سوختی  …………………………………………………………………………………………. 28

جدول 3-5 مشخصات میله‎های کنترل میله جاذب  …………………………………………………………………………………. 30

جدول 3-6 مشخصات مجتمع سوخت  ……………………………………………………………………………………………………….. 33

جدول 3-7 توصیف انواع مجتمع های سوخت برای بارگذاری اول   ……………………………………………………….  35

جدول 4-1 راهنما برای تفسیر خطای نسبی R  ………………………………………………………………………………………. 50

جدول 4-2 کارت‎های سطح MCNP  ………………………………………………………………………………………………………. 57

جدول 4-3 زیر پارامترها کارت‎های هندسی MCNP  …………………………………………………………………………….. 64

جدول 4-4 کارت‎های سطح MCNP  ………………………………………………………………………………………………………. 69

جدول 4-5 کارت تعیین چشمه  ……………………………………………………………………………………………………………….. 72

جدول 4-6 متغیر‎های چشمه  …………………………………………………………………………………………………………………….. 74

جدول 4-7 متغیر‎های چشمه  …………………………………………………………………………………………………………………….. 78

جدول 4-8 انواع تالی ها  …………………………………………………………………………………………………………………………….. 80

جدول 4-9 انواع کارت ها ی ماده  …………………………………………………………………………………………………………….. 81

جدول 4-10 کارت های کنترل  ………………………………………………………………………………………………………………… 82

جدول 4-11 کارت های انقطاع  ………………………………………………………………………………………………………………… 83

جدول 5-1 مشخصات هندسی بازتابنده  …………………………………………………………………………………………………… 89

جدول 6-1 تغییرات ضریب تکثیر بر حسب غلظت اسید بوریک  …………………………………………………………….. 108

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه یاسوج

دانشکده علوم

گروه فیزیک

پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی فیزیک گرایش حالت جامد

ضرایب ویریال و معادله حالت مایعات با مولکول­های بیضی­وار سخت

اساتید راهنما:

دکتر ابوالقاسم عوض­پور

دکتر شاکر حاجتی

استاد مشاور:

دکتر قاسم رضایی

دی ماه 1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

در این پایان­نامه، ضریب دوم ویریال مایعات با مولکول­های بیضی­وار­های سخت کشیده با نسبت طول به عرض 3 تا 5 در فاز همسانگرد به طور عددی محاسبه شده است. عبارت­های تحلیلی دو پارامتری برای ضرایب ویریال مرتبه­های ششم و هفتم بیضی­وار­ها در فاز همسانگرد به دست آورده شده­اند. این عبارت­ها به خوبی ضرایب ویریال بیضی­وار­های کشیده و پهن را توصیف می­کنند. علاوه بر این، عبارت­های تحلیلی مناسبی بر حسب نسبت طول به عرض مولکول برای ضرایب ویریال مرتبه­های چهارم تا هشتم به دست آورده شده­اند. با استفاده از این عبارت­ها و به کار بردن بسط ویریال ضریب تراکم پذیری قطع شده تا جمله­ی هشتم،  معادله حالتی برای مولکول­های پهن پیشنهاد شده است. برای مولکول­های کشیده، با استفاده از روش پارسونز و وگا و استفاده از معادله حالت کارناهان- استرلینگ و ضرایب ویریال کروی، معادله حالت جدیدی پیشنهاد شده است. علاوه بر این، برای مولکول­های کشیده، معادله حالت جدید دیگری معرفی کرده­ایم که معادله حالت قبلی را بهبود بخشیده است. با مقایسه­ی نتایج به دست آمده از این معادلات حالت با نتایج شبیه­سازی مونت کارلو ملاحظه می­شود که نتایج به دست آمده در این پایان­نامه با نتایج شبیه­سازی در توافق خوبی می­باشد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                          صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1 مقدمه­ای بر بلور مایع …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

1-2 انواع بلور مایع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

1-3 کاربرد بلور مایع ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5

1-4 طرز کارLCD ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..6

1-5 معادله حالت سیستم کره­ی سخت ……………………………………………………………………………………………………………………………………..7

1-6 معادله حالت مایعات با مولکول­های بیضی­وار ……………………………………………………………………………………………………………………..9

1-7 ضریب ویریال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9

1-8 معرفی ساختار کلی پایان­نامه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………10

فصل دوم: معادله حالت شاره­ها با مولکول­های کروی

2-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..12

2-2 معادله حالت شاره­ها با مولکول­های کروی ……………………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-1 قانون بویل …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-2 قانون شارل ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………13

2-2-3 قانون گاز کامل ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..13

2-2-4 معادله حالت وان­در­والس ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..13

2-2-5 معادله حالت ویریال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

2-2-6 ضریب تراکم پذیری …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….15

فصل سوم: ضرایب ویریال مایعات با مولکول­های کروی

3-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..19

3-2 مکانیک آماری سیستم­های کلاسیکی ………………………………………………………………………………………………………………………………19

3-2-1 چگالی  nذره­ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………20

3-2-2 هنگرد کانونی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20

3-2-3 هنگرد کانونی بزرگ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23

3-3 ریاضیات تابعی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24

3-4 نظریه­ی تابعی چگالی کلاسیکی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….24

3-5 پتانسیل بزرگ و ضرایب ویریال ………………………………………………………………………………………………………………………………………..26

3-6 ضرایب ویریال کروی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26

3-7 ضرایب ویریال و تابع مایر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….29

3-8 ضریب دوم ویریال با پتانسیل کره­ی سخت ……………………………………………………………………………………………………………………..31

فصل چهارم: ضرایب ویریال مولکول­های بیضی­وار

4-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..32

4-2 مایعات مولکولی غیر کروی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

4-2-1 تقریب مولکول سخت …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..33

4-2-2 تقریب کلاسیکی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..33

4-2-3 تقریب مجموعه­ی جفت­ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………….33

4-3 پتانسیل مدل گاؤسی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34

4-3-1 مدل هم­پوشان گاؤسی سخت ………………………………………………………………………………………………………………………………………35

4-3-2 اصلاح پارامتر فاصله ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………36

4-4 ضرایب ویریال مولکول­های غیر کروی ……………………………………………………………………………………………………………………………..36

4-5 هندسه­ی بیضی­وار سخت ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….37

4-5-1 حجم گسترش یافته ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..40

4-5-2 تابع کمکی بیضی­وار …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….42

4-5-3 شعاع متوسط، سطح و حجم بیضی­وار …………………………………………………………………………………………………………………………42

4-6 نظریه­ی مقیاس ذره برای ذرات غیر کروی و ضریب دوم ویریال …………………………………………………………………………………….43

4-7 ضرایب ویریال بیضی­وار …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….45

4-7-1 عبارت­های تحلیلی دو پارامتری برای ضرایب ویریال بیضی­وار سخت ………………………………………………………………………..46

4-7-2 عبارت­های تحلیلی برای ضرایب ویریال بر حسب نسبت طول به عرض مولکول بیضی­وار ………………………………………..49

فصل پنجم: معادله حالت بیضی­وار سخت

5-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

5-2 اهمیت ضرایب ویریال در معادله حالت …………………………………………………………………………………………………………………………….59

5-3 بهینه­سازی معادله حالت بیضی­وار سخت …………………………………………………………………………………………………………………………64

فصل ششم: نتیجه­گیری

6-1 نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..72

6-2 پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………73

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..75

فهرست نگاره­ها

عنوان                                                                                                                                                          صفحه

نگاره­ی 1-1 نمایشی از (الف) بلور مایع و (ب) جامد بلوری ………………………………………………………………………………………………………3

نگاره­ی 1-2 نمایشی از فاز­های بلور مایع …………………………………………………………………………………………………………………………………..4

نگاره­ی 1-3 نمونه فاز­های اسمکتیک …………………………………………………………………………………………………………………………………………5

نگاره­ی 1-4 کاربرد­هایی از بلور مایع ………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

نگاره­ی 1-5 ساعت دیجیتالی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7

نگاره­ی 4-1 مقایسه بین فاصله­های تماس مدل­های HGO و HER …………………………………………………………………………………..35

نگاره­های 4-2 بیضی­وار و صفحه­ی کمکی در موقعیت  ……………………………………………………………………………………………………..38

نگاره­ی 4-3 بیضی­وار دوار و حجم گسترش یافته …………………………………………………………………………………………………………………..40

نگاره­ی 4-4 نمودار تغییرات ضریب ششم ویریال برحسب پارامترهای شکلی برای مولکول­های بیضی­وار سخت …………………48

نگاره­ی 4-5 نمودار تغییرات ضریب هفتم ویریال بر حسب پارامترهای شکلی برای مولکول­های بیضی­وار سخت ………………..49

نگاره­ی 4-6 ضریب چهارم کاهش یافته­ی ویریال بر حسب نسبت طول به عرض ………………………………………………………………….50

نگاره­ی4-7 ضریب پنجم کاهش یافته­ی ویریال بر حسب نسبت طول به عرض …………………………………………………………………….51

نگاره­ی 4-8 ضریب ششم کاهش یافته­ی ویریال بر حسب نسبت طول به عرض …………………………………………………………………..51

نگاره­ی 4-9 ضریب هفتم کاهش یافته­ی ویریال بر حسب نسبت طول به عرض …………………………………………………………………..52

نگاره­ی 4-10 ضریب چهارم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار پهن …………………………………………………………………52

نگاره­ی 4-11 ضریب چهارم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار کشیده …………………………………………………………….53

نگاره­ی 4-12 ضریب پنجم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار پهن …………………………………………………………………..53

نگاره­ی 4-13 ضریب پنجم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار کشیده ………………………………………………………………54

نگاره­ی 4-14 ضریب ششم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار پهن …………………………………………………………………..54

نگاره­ی 4-15 ضریب ششم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار کشیده ………………………………………………………………55

نگاره­ی 4-16 ضریب هفتم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار پهن …………………………………………………………………..55

نگاره­ی 4-17 ضریب هفتم ویریال کاهش یافته برای مولکول­های بیضی­وار کشیده ………………………………………………………………56

نگاره­ی 4-18 ضریب هشتم ویریال کاهش یافته بر حسب نسبت طول به عرض …………………………………………………………………..56

نگاره­ی 5-1 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………………60

نگاره­ی 5-2 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ………………………………….60

نگاره­ی 5-3 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………….61

نگاره­ی 5-4 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………….61

نگاره­ی 5-5 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………………….62

نگاره­ی 5-6 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………………….62

نگاره­ی 5-7 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  ……………………………………….63

نگاره­ی 5-8 نمودار­های ضریب تراکم­پذیری بر حسب کسر فشردگی برای بیضی­وار­ها با  …………………………………….63

نگاره­ی 5-9 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  ………………………………………………..65

نگاره­ی 5-10 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  …………………………………………..65

نگاره­ی 5-11 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  ………………………………………….66

نگاره­ی 5-12 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  ………………………………………….66

نگاره­ی 5-13 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  …………………………………………………67

نگاره­ی 5-14 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  …………………………………………………67

نگاره­ی 5-15 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  …………………………………………………68

نگاره­ی 5-16 مقایسه­ی ضریب تراکم­پذیری حاصل از معادلات معرفی شده برای  ………………………………………………68

نگاره­ی 5-17 مقایسه­ی  با ضرایب تراکم­پذیری سازنده­ی آن و داده­های شبیه­سازی موجود برای مولکول­های بیضی­وار با  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………69

نگاره­ی 5-18 مقایسه­ی  با ضرایب تراکم­پذیری سازنده­ی آن و داده­های شبیه­سازی موجود برای مولکول­های بیضی­وار با  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………70

نگاره­ی 5-19 مقایسه­ی  با ضرایب تراکم­پذیری سازنده­ی آن و داده­های شبیه­سازی موجود برای مولکول­های بیضی­وار با  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………70

نگاره­ی 5-20 مقایسه­ی  با ضرایب تراکم­پذیری سازنده­ی آن و داده­های شبیه­سازی موجود برای مولکول­های بیضی­وار با  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………71

فهرست جدول­ها

عنوان                                                                                                                                                          صفحه

جدول 4-1 ضریب دوم ویریال محاسبه شده در مقایسه با نتایج HGO و MF …………………………………………………………………..37

جدول 4-2 مقایسه­ی نتایج معادلات به دست آمده برای ضرایب ویریال در  با مقادیر دقیق کره …………………………..57

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه ارومیه

دانشکده علوم

گروه فیزیک

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد رشته فیزیک در گرایش حالت جامد

عنوان :

اثر ناهمواری سطح و ضخامت لایه های نازک ZnO جانشانی شده با Mn بر روی خواص اپتیکی آنها

استاد راهنما :

دکتر حسن صدقی

 استاد مشاور :

دکتر اصغر اسمعیلی

بهمن ماه 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                         صفحه

چکیده 1

مقدمه. 2

فصل اول. 3

لایه های نازک، خواص آنها و روش های ساخت آنها 3

مقدمه. 3

1-1 تعریف لایه های نازک.. 4

1-2 مراحل تشکیل لایه های نازک.. 5

1-3 خواص لایه های نازک.. 6

1-3-1 خواص لایه نازک : 6

1-3-2 خواص مکانیکی : 7

1-3-3 خواص الکتریکی.. 7

1-3-4 خواص مغناطیسی : 8

1-3-5 خواص نوری.. 9

1-3-6 خواص شیمیایی : 9

1-3-7 خواص حرارتی : 9

1-4 روش های تهیه لایه های نازک.. 10

1-5 رسوب فیزیکی بخار PVD : 10

1-6 روش تبخیر حرارتی : 11

1-6-1 تبخیر حرارتی مقاومتی.. 11

1-6-2 روش تبخیر حرارتی پرتو الکترونی : 11

1-6-3 روش تبخیر حرارتی لیزری.. 12

1-6-4 روش آنی تبخیر. 12

1-6-5  تبخیر با استفاده از قوس الکتریکی : 12

1-7 کند وپاش… 13

1-8 رسوب شیمیایی بخار CVD.. 13

1-9  اپی تکسی باریکه مولکولی  : MBE.. 15

1-10   لایه گذاری به وسیله پالس لیزری PLD  : 15

1-11  لایه نشانی حمام شیمیایی CBD  : 16

1-12  روش لایه نشان سل ژل. 16

1-12-1 مراحل فرآیند سل ژل. 18

فصل 2. 25

نیمه هادی ها و بررسی خواص اپتیکی.. 25

مقدمه. 25

2-1 نیمه هادی ها 26

2-2 نیمه هادی های نوع N و P. 26

2-3 گاف انرژی.. 28

2-4  نظریه نوار ها 28

2-4-1  نوار های الکترونیکی.. 29

2-4-2 جابه جایی بین نواری.. 29

2-5  مواد از نظر گسیل فوتونی.. 30

2-5-1  گاف انرژی مستقیم و غیر مستقیم : 30

2-6 وابستگی گاف انرژی به دما و فشار. 33

2-7 ماهیت نور. 34

2-8  بیان کمی پدیده ها اپتیکی.. 34

2-8-1 فرآیند جذب… 35

2-9  مدل سازی تابع دی الکتریک… 37

2-9-1 مدل تاک لورنتز. 37

2-10 نیمه هادی .. 38

فصل 3. 41

انواع روش های اندازه گیری ناهمواری های سطح لایه های نازک.. 41

مقدمه. 41

3-1 میکروسکوپ هم کانونی.. 42

3-1-1  اساس کار میکروسکوپ هم کانونی.. 43

3-1-2  پارامتر های اپتیکی در میکروسکوپ هم کانونی.. 51

3-2 میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) 53

3-2-2 آشکار سازی جهت گیری تیرک.. 55

3-2-3 مدهای مختلف AFM… 56

3-2-4 مدهای تماسی.. 57

3-2-5 روش های شبه تماسی.. 58

3-3 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 59

3-4  میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) 61

3-4-1 میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 62

3-4-2  عملکرد میکروسکوپ… 62

3-5  مزیت و توانمندی های هر یک از میکروسکوپ ها 63

3-6 محدودیت های هر یک از این روش ها 64

3-7  بیضی سنجی.. 65

3-7-1  اساس کار بیضی سنجی.. 65

فصل 4. 68

کارهای آزمایشگاهی، بحث و نتیجه گیری.. 68

مقدمه. 68

4-1 روش های عملی و ساخت نمونه ها 69

4-2  اندازه گیری ناهمواری سطح و بستگی ضرایب اپتیکی به آن. 71

4-3  نتیجه گیری.. 88

4-4 پیشنهادات… 89

منابع و مراجع. 90

فهرست شکل ها

عنوان                                                                           صفحه

شکل (1-1) نمای کلی از تمامی مراحل سل ژل. 19

شکل (2-1) باند های انرژی برای نیمه هادی نوع n. 28

شکل (2-2) باندهای انرژی برای نیمه هادی نوع P.. 28

شکل (2-3) نمایش باندهای انرژی.. 29

شکل (2-4) تصویر گاف انرژی نیمه هادی ها به صورت : الف) غیر مستقیم  ب) مستقیم. 32

شکل (2-5) فرآیند جذب اساسی در نیمه هادی را نشان می دهد. 36

شکل (2-6)ساختار فضایی ZnO دارای ثابت های شبکه cو a. 40

شکل (2-7)ساختار شش ضلعی ZnO 40

شکل (3-1) نمای شماتیک میکروسکوپ هم کانونی.. 45

شکل (3-2)اساس عملکرد میکروسکوپ هم کانونی.. 46

شکل (3-3) نمودار توزیع و پخش بسامد. 50

شکل(3-4) شماتیک اصول عملکرد AFM… 55

شکل (3-5) در بیان جابجایی عمودی و افقی باریکه لیزر بازتابیده به تیرک بر اثر نیروی عمود و مماس بر افق وارد بر تیرک . 57

شکل (3-6) خمیدگی  تیرک موجب جابه جایی  باریکه لیزر بازتابیده بر روی دیود نوری می شود. 57

شکل (3-7) نیروهای وارد بر تیرک در فاصله های مختلف از سطح نمونه. 58

شکل (3-8) مقایسه نمادین بین حالت تماسی و حالت غیر تماسی.. 59

شکل (3-9) طرحی از میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 60

شکل (3-10) سه نوع سیگنال در مد رسانایی SEM : 61

شکل(3-11)نمای شماتیک از عملکرد میکروسکوپ الکترونی عبوری 64

شکل (3-12) طرح واره بیضی سنج که شامل منبع نور، قطبی کننده، جبران کننده، آنالیزور و آشکارساز است… 67

شکل (3-13)در بیضی سنجی زاویه تابش با زاویه بازتاب برابر است… 68

شکل (4-1) نمودار ناهمواری برای نمونه .. 73

شکل (4-2)  نمودار ناهمواری برای نمونه .. 74

شکل (4-3) نمودار ناهمواری برای نمونه .. 75

شکل (4-4) نمودار ناهمواری برای نمونه .. 76

شکل (4-5)  نمودار ناهمواری برای نمونه .. 77

شکل (4-6)  نمودار ناهمواری برای نمونه .. 78

شکل (4-7)  نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 80

شکل (4-8)  نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 81

شکل (4-9) نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 82

شکل (4-10)  نمودار ضریب شکست برای سه نمونه .. 83

شکل (4-11) نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 84

شکل (4-12)  نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 85

شکل (4-13)  نمودار ضریب شکست برای نمونه .. 86

شکل (4-14) نمودار ضریب شکست برای سه نمونه .. 87

چکیده

امروزه مطالعات فراوانی در خصوص مواد نیمه هادی و اثر جا نشانی این مواد با مواد دیگر صورت گرفته است. ما در این پایان نامه خواص اپتیکی لایه های نازک  ZnO و ZnO آلاییده شده با Mn، تهیه شده به روش سل-ژل را مطالعه کرده ایم و ناهمواریهای سطحی لایه های نازک تهیه شده را توسط میکروسکوپ هم کانونی اندازه گرفته ایم.

نتایج این تحقیق نشان می دهد که خواص اپتیکی لایه های  ZnO  خالص و آلاییده شده با Mn  با تغییر ناهمواری سطح تغییر میکند.

واژگان کلیدی : میکروسکوپ هم کانونی، لایه های نازک، جا نشانی، سل ژل، خواص اپتیکی، ZnO

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه ملایر

دانشکده علوم پایه- گروه فیزیک

پایان نامه کارشناسی ارشد فیزیک)گرایش حالت جامد(

اندازه گیری ضریب اتلاف گرما در پدیده کلیدزنی و تعیین مکانیسم کلیدزنی در  شیشه های ₂TeO–₅O₂V–Sb

استاد راهنما :

دکتر داریوش سوری

شهریور 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در کار حاضر، شیشه های V₂O₅ -TeO₂-Sb  به روش سرمایش سریع تهیه شدند و اثر میدان الکتریکی قوی بر رسانش الکتریکی توده آمورف این  نمونه ها با درصدهای مولی مختلف مولفه های تشکیل دهنده آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده آن است که در میدانهای ضعیف، رسانش اهمی بوده در حالیکه در میدانهای الکتریکی قوی، نمونه ها رفتار غیر اهمی را در رسانش الکتریکی از خود نشان دادند. همچنین منحنی های مشخصه ولتاژ- جریان، افزایش انحراف از قانون اهم را همراه با افزایش چگالی جریان الکتریکی نشان می دهد. این رفتار غیر اهمی در میدانهای الکتریکی حدود (V/cm) 10⁴ اتفاق می افتد. همچنین، با توجه به اثر گرمای ژول در فیلمان جریان الکتریکی، مدل الکتروگرمایی برای این نمونه ها در نظر گرفته شده و فاکتور اتلاف گرما در نمونه و انرژی فعالسازی الکتریکی بدست آمده­اند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                           صفحه

فصل اول : معرفی جامدات و نیمرساناهای آمورف، ….

1-1) مقدمه. 2

1-2) کلیات و تعاریف در مورد جامدات آمورف (بی شکل) 3

1-3) تعریف بی نظمی و انواع آن. 5

1-4) نیمرساناهای بی شکل (آمورف) 11

1-4-1) مقدمه. 11

1-4-2) انواع نیمرساناهای بی شکل.. 11

1-4-3) شیشه ها 12

1-5) نظریه الکترونی سیستم های بی نظم. 15

1-5-1) مقدمه. 15

1-5-2) ساختار نواری انرژی.. 17

1-5-2-1) حالت های جایگزیده و جایگزیدگی آندرسون. 17

1-5-2-2) معرفی مدل های متداول ساختار نواری برای مواد بی شکل.. 22

1-5-2-2-1) مدل کوهن- فریتشه- اوشینسکی.. 23

1-5-2-2-2) مدل دیویس- مات… 24

1-6) مدل رسانشی پلارون کوچک در نیمرساناهای آمورف… 24

1-7) معرفی برخی روش های فیزیکی و شیمیایی تهیه مواد بی شکل.. 25

1-8) مروری بر برخی کاربردهای مواد آمورف در حوزه های مختلف علوم 26

1-8-1) کاربردهای الکترونیکی.. 26

1-8-2) کاربردهای الکتروشیمیایی.. 28

1-8-3) کاربردهای نوری.. 28

فصل دوم : بررسی مصداقی مدل الکتروگرمایی در پدیده کلیدزنی

2-1 ) مقدمه. 33

2-2) پدیده های میدان قوی.. 34

2-3) سرعت رانشی حامل ها در میدان های الکتریکی قوی.. 35

2-4) اثرات حجمی میدان قوی.. 36

2-5) رسانش در میدان قوی و اثر میدان قوی در رسانش پلارونی شیشه ‏های حاوی یون های فلزات واسطه. 39

2-6) رسانش غیراهمی.. 41

2-7) اثر پول فرنکل.. 41

2-7-1) تزریق بار در اتصالات… 48

2-7-1-1) اتصال خنثی.. 48

2-7-1-2) اتصال اهمی.. 48

2-7-1-3) اتصال غیر اهمی.. 49

2-7-2 ) اثر شاتکی.. 49

2-8) تفاوت اثرات پول – فرنکل و ریچاردسون – شاتکی.. 51

2-9) معرفی پدیده کلیدزنی.. 52

2-10) مقاومت دیفرانسیلی منفی.. 54

2-11) شکست‏ دی‏الکتریک ‏و فرآیند ‏تشکیل.. 55

2-12) رسانش- کلید زنی و پدیده های حافظه ‏ای (شبه پایدار) 55

2-13) کلیدزنی حافظه ‏ای و آستانه ای.. 58

2-14) مکانیسم کلیدزنی.. 60

2-14-1) نظریه الکتروگرمایی.. 62

2-13-2) نظریه ی گرمایی.. 64

2-14-3)  نظریه ی الکترونیکی.. 68

2-15) مکانیزم کلیدزنی در شیشه های چلکوجنی.. 71

2-16) مقایسه ی کلیدزنی در مواد بلوری و آمورف… 71

2-16-1) دلایل رخ دادن پدیده کلیدزنی در مواد آمورف… 72

فصل سوم : روش آزمایشگاهی، آنالیز نمونه ها و برنامه نویسی کامپیوتری

3-1) مقدمه. 74

3-2) فرآیند آزمایشگاهی.. 74

3-2-1) مقدمه. 74

3-2-2) مشخصات پودرهای اولیه و روش تهیه نمونه های مورد نظر. 75

3-3) مشخصه یابی نمونه ها 78

3-3-1) تحلیل طرح پراش پرتو X. 78

3-3-2) اندازه گیری چگالی نمونه ها 78

3-3-3) اندازه گیری های الکتریکی نمونه ها در میدان الکتریکی قوی.. 78

3-4) حل عددی و برنامه نویسی.. 81

فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری

4-1) مقدمه. 83

4-2) بررسی الگوی پراش نمونه با استفاده از پرتو X و تصاویر SEM… 84

4-3)  بررسی پدیده کلیدزنی در نمونه های توده ای.. 88

4-3-1) بررسی منحنی های جریان- ولتاژ در فواصل الکترودی مختلف و همچنین بررسی منحنی های توان الکتریکی مؤثر بر حسب   88

4-3-2) بررسی منحنی های جریان- ولتاژ در دماهای مختلف و فاصله الکترودی ثابت و همچنین بررسی منحنی های توان الکتریکی(IV) بر حسب . 109

4-3-3) حل عددی و حصول نمودار های I-V با استفاده از برنامه نویسی کامپیوتری.. 127

4-4 ) نتایج کلی.. 133

منابع و مراجع

منابع و مراجع. 136

فهرست جداول

عنوان                                صفحه

جدول 1-1) 30

جدول 3-1) 76

جدول 3-2) 76

جدول (4-1) 108

جدول (4-2) 126

فهرست اشکال

عنوان                            صفحه

شکل 1-1) 4

شکل 1-2) 10

شکل 1-3) 14

شکل 1-4) 19

شکل 1-5) 20

شکل1-6) 21

شکل1-7) 21

شکل1- 8) 23

شکل2-1) 37

شکل2-2) 39

شکل 2-3) 42

شکل 2-4) 45

شکل (2-5) 47

شکل2-6) 49

شکل2-7) 51

شکل2-8) 54

شکل2-9) 56

شکل 2-10) 59

شکل 2-11) 63

شکل 2-12) 64

شکل 2-13) 66

شکل 2-14) 68

شکل2-15) 70

شکل 3-1) 79

شکل 3-3) 80

شکل 4-1) 87

شکل 4-2) 87

شکل 4-3) 91

شکل 4-4) 92

شکل 4-5) 93

شکل 4-6) 94

شکل 4-7) 95

شکل 4-9) 97

شکل 4-10) 98

شکل 4-11) 99

شکل 4-12) 100

شکل 4-13) 101

شکل 4-14) 102

شکل 4-15) 103

شکل 4-16) 104

شکل 4-17) 105

شکل 4-18) 106

شکل 4-19) 110

شکل 4-20) 111

شکل 4-21) 112

شکل 4-22) 113

شکل 4-23) 114

شکل 4-24) 115

شکل 4-25) 116

شکل 4-26) 117

شکل 4-27) 118

شکل 4-28) 119

شکل 4-29) 120

شکل 4-30) 121

شکل 4-31) 122

شکل 4-32) 123

شکل 4-33) 124

شکل (4-34) 127

شکل (4-35) 128

شکل (4-36) 129

شکل (4-37) 130

شکل (4-38) 131

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد تهران مرکزی

دانشکده علوم پایه –گروه فیزیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc )

گرایش :هسته ای

عنوان :

بهینه سازی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در سامانه پلاسمای کانونی

استاد راهنما :

دکتر ایوب بنوشی

استاد مشاور :

دکتر مرتضی حبیبی

زمستان     1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده پایان نامه

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.

فهرست مطالب

عنوان…………………………………………………………………………………………………… شماره صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………… 1

1- آشنایی با دستگاه پلاسمای کانونی و کاربردهای آن………………………………………… 2

  1-1 ساختار کلی دستگاه پلاسمای کانونی…………………………………………………………. 4

1-1-1 دینامیک پلاسمای کانونی………………………………………………………………… 6

الف)فازشکست…………………………………………………………………………………….. 7

ب)فاز شتاب گیری محوری……………………………………………………………………… 8

ج)فاز شعاعی………………………………………………………………………………………. 9

1-2 کاربردهای پلاسمای کانونی……………………………………………………………………. 13

2 سازوکارشتاب یون ها و مطالعه طیف دوترون های پرانرژی در  دستگاه پلاسمای کانونی……………………. 15

2-1 سازوکارشتاب یون ها………………………………………………………………………….. 16

2-1-1 فرآیند شتاب………………………………………………………………………………. 17

2-1-2 مدل های شتاب…………………………………………………………………………… 18

       2-1-2-1 ناپایداری ها………………………………………………………………………… 18

2-1-2-2 مقاومت غیر عادی………………………………………………………………… 21

2-1-2-3 موج پلاسما…………………………………………………………………………. 22

2-1-2-4 موج شوک………………………………………………………………………….. 23

2-2 مطالعه طیف دوترون های پرانرژی…………………………………………………………….. 24

2-2-1 روش های اندازه گیری دوترون های پر انرژی ………………………………………. 24

2-2-1-1 طیف سنج مغناطیسی……………………………………………………………….. 24

2-2-1-2 فعال سازی هسته ای……………………………………………………………….. 31

2-2-1-3 تحلیل گر سهمی تامسون………………………………………………………….. 37

2-2-1-4 زمان پرواز یون……………………………………………………………………… 44

3- بررسی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی……………. 46

3-1 فرآیند تولید رادیوایزوتوپ در دستگاه پلاسمای کانونی………………………………… 47

3-1-1 روش درونی…………………………………………………………………………… 48

3-1-2 روش بیرونی…………………………………………………………………………… 49

3-1-3 مقایسه روش درونی با روش بیرونی…………………………………………….. 49

3-2 رادیوایزوتوپ های تولید شده در دستگاه پلاسمای کانونی……………………………… 50

3-3 فرایند تولید نیتروژن13 از طریق واکنش¹²C(d,n)¹³N ………………………………. 52

4- بهینه سازی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی……… 55

  4-1 فرآیند محاسبه اکتیویته طیف دوترون………………………………………………………… 56

4-1-1 نرخ واکنش……………………………………………………………………………….. 56

4-1-2 محاسبه تعداد هسته های نیتروژن13………………………………………………… 60

4-1-3 محاسبه اکتیویته…………………………………………………………………………… 63

4-2 مقایسه اکتیویته آزمایشگاهی با اکتیویته محاسبه شده از طیف دوترون………………… 63

4-3 بررسی رابطه توان تابع نمایی(n) واکتیویته(A) ………………………………………….. 64

4-3-1 محاسبه اکتیویته طیف های آزمایشگاهی ……………………………………………. 64

4-3-2 رابطه تئوری بین اکتیویته(A) وتوان(n)……………………………………………… 71

4-4 بهینه سازی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی……… 78

4-4-1 عوامل موثر بر میزان اکتیویته …………………………………………………………… 78

4-4-1-1 نرخ تکرار………………………………………………………………………….. 78

4-4-1-2 انرژی دستگاه……………………………………………………………………… 86

5- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………. 88

6-مراجع…………………………………………………………………………………………………… 92

شکل(1-1):نمایی ساده از دستگاه پلاسمای کانونی نوع مدر(سمت چپ) و نوع فیلیپوف(سمت راست)………… 5

شکل(1-2): حرکت لایه جریان و فازهای مختلف آن در پلاسمای کانونی نوع مدر……….. 6

شکل(1-3): واپاشی ستون پلاسما وگسیل پرتوهای مختلف……………………………………. 12

شکل(1-4): مراحل تشکیل پینچ پلاسما…………………………………………………………….. 12

شکل(2-1): اغتشاش در ستون پلاسما به صورت شماتیک……………………………………… 18

شکل(2-2): اختلال در پینچ……………………………………………………………………………. 19

شکل(2-3): ناپایداری سوسیسی(m=0)، سمت چپ؛ ناپایداری کینک(m=1)، سمت راست؛…………………….      20

شکل(2-4): محفظه طیف سنج مغناطیسی به طور شماتیک……………………………………… 26

شکل(2-5): ویژگی ردها در نواحی مختلف طیف روی آشکارساز CR-39 ……………… 30

شکل(2-6): فعال سازی هسته ای به عنوان تابعی از عمق……………………………………….. 32

شکل(2-7): سیستم استخراج یونی در تحلیل گر سهمی تامسون برای مطالعه باریکه های یونی در دستگاه پلاسمای کانونی………………………………………………………………………………………………………………… 41

شکل(2-8): تصویری از تحلیل‌گر تامسون مورد استفاده در مطالعات پلاسمای کانونی…… 42

شکل(2-9): مثالی از طیف نگار تامسون در فشارهای مختلف…………………………………. 43

شکل(2-10): طیف انرژی دوترون اندزه گیری شده با تحلیل گر سهمی تامسون………….. 43

شکل(2-9): زمان پرواز به صورت شماتیک(دایره های سیاه نشان دهنده ذرات سبکتر و دایره های تو خالی نشان دهنده ذرات سنگین)……………………………………………………………………………………………… 44

شکل(3-1): نمایی از فعال سازی گرافیت در دستگاه NX2 ………………………………….. 53

شکل(2-3): آشکارسازی گرافیت به صورت شماتیک……………………………………………. 54

شکل(4-1): توان توقف دوترون ها در گرافیت…………………………………………………… 58

شکل(4-2): سطح مقطع واکنش ¹²C(d,n)¹³N گرفته شده از EXFOR ………………… 59

شکل(4-3): نرخ واکنش،thick target yield………………………………………………….. 59

شکل(4-4): طیف دوترون……………………………………………………………………………… 62

شکل(4-5):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار4mbar . 65

شکل(4-6):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار6mbar.. 66

شکل(4-7):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار8mbar.. 67

شکل(4-8): یک طیف دوترون با nهای مختلف و اکتیویته متفاوت………………………….. 70

شکل(4-9): زاویه بین هدف و دوترون های خارج شده از پینچ………………………………. 72

شکل(4-10): اکتیویته بر حسب n……………………………………………………………………. 76

شکل(4-11): رابطه n وA ……………………………………………………………………………. 77

شکل(4-12): نمودار اکتیویته بر حسب نرخ تکرار……………………………………………….. 80

شکل(4-13): نمودار اکتیویته بر حسب زمان بمباران هدف…………………………………….. 81

شکل(4-14): نمودار اکتیویته بر حسب نرخ تکرار برای طیف شماره 1 مجموعه 4mbar 82

شکل(4-15): اکتیویته بر حسب نرخ تکرار(فرکانس های بالا)…………………………………. 83

جدول(2-1): پارامتر های واکنش هسته ای از هدفB₄C ……………………………………… 34

جدول(2-2): پارامترهای مربوط به واکنش هسته ای هدفBN……………………………….. 35

جدول(3-1): رادیوایزوتوپ های قابل تولید در دستگاه پلاسمای کانونی……………………. 51

جدول(4-1): مقادیر n گزارش شده در مراجع مختلف………………………………………….. 61

جدول(4-2): گزیده ای از طیف های دوترون در فشار4mbar ……………………………… 68

جدول(4-3): گزیده ای از طیف های دوترون در فشار6mbar………………………………. 68

جدول(4-4): گزیده ای از طیف های دوترون در فشار8mbar………………………………. 68

جدول(4-5): انرژی  ماکزیمم طیف ها با مقدار n متناسب با آن………………………………. 69

جدول(4-6): خصوصیات دستگاه های پلاسمای کانونی………………………………………… 79

جدول(4-7): ویژگی پرتو دوترونی گسیل شده در دستگاه های پلاسمای کانونی متفاوت. 86

چکیده

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.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران مرکزی

دانشکده علوم پایه

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc. )

گرایش : فیزیک نجومی

عنوان : پیشرفت های اخیر در مدل های تورمی

استاد راهنما : دکتر فرهاد دارابی

استاد مشاور : دکتر سپهر اربابی بیدگلی

تابستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده پایان نامه

مدل استاندارد کیهان شناسی دچار مشکلاتی مانند مسئله افق، مسئله تخت شدگی و مسئله تک قطبی مغناطیسی بود. سناریوی تورمی که برای اولین بار توسط ” آلن گوث” معرفی شد، توانست توجیه مناسبی برای حل این مشکلات باشد. پس از اولین مدل تورمی، سناریوهای گوناگون دیگری نیز ارائه شده اند. شواهد رصدی در مورد تابش میکرو موج پس زمینه کیهانی افق های جدیدی را بر روی کیهان شناسان و متخصصان سایر حوزه ها گشوده است. در این تحقیق ما برخی مدل های مشهور تورمی را به تفصیل مورد مطالعه قرار می دهیم.علاوه بر این با تجزیه و تحلیل شواهد رصدی اخیر رصدخانه “بایسپ 2” و ماهواره “پلانک” و بااستفاده از پارامترهای  (نسبت اختلالات تانسوری به اسکالر) و  (پارامتر اندیس طیفی)، میزان تطابق پیش گویی های برخی مدل های معروف با شواهد رصدی مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد.

واژگان کلیدی: تورم، کیهان شناسی استاندارد، معادلات اینشتین.

فهرست مطالب

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

فصل اول: مبانی ریاضی کیهان شناسی استاندارد…………………………………………………………………………………………………………2

1-1 کیهان شناسی  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

1-2 اصل کیهان شناختی  ………………………………………………………………………………………………………………………………………3

1-3 استفاده از تعبیر ریاضی اصل کیهان شناختی برای رسیدن به مدل فریدمن  …………………………………………………………….5

1-4  متریک رابرتسون- واکر  ………………………………………………………………………………………………………………………………..8

1-5  معادلات اینشتین ………………………………………………………………………………………………………………………………………….13

1-6 مدل فریدمن  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………15

فصل دوم: مشکلات مدل استاندارد………….  …………………………………………………………………………………………………………..19

2-1  کیهان شناسی استاندارد  ………………………………………………………………………………………………………………………………20

2-2  جهان در حال انبساط  …………………………………………………………………………………………………………………………………21

2-3  مسئله تخت بودن  ………………………………………………………………………………………………………………………………………24

2-4 مسئله افق  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25

2-5 مسئله تک قطبی مغناطیسی  ………………………………………………………………………………………………………………………….26

فصل سوم: مدل تورمی “آلن گوث” رهیافتی برای برون رفت از مشکلات مدل استاندارد ……………………………………………27

3-1 مدل تورمی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………28

3-2 ساز و کار مدل تورمی گوث  ………………………………………………………………………………………………………………………..32

3-3 جهان تورمی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….38

3-4 مشکلات سناریوی جهان تورمی گوث …………………………………………………………………………………………………………..46

فصل چهارم: مدل تورمی جدید- مدل تورمی آشوبناک……………………………………………………………………………………………..48

4-1 مدل تورمی جدید  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….49

4-2  نظریه  در مدل  و سناریوی تورمی جدید ……………………………………………..55

4-3 سناریوی  پالایش شده مدل تورمی جدید  ………………………………………………………………………………………………………59

4-4 مشکلات مدل تورمی جدید  …………………………………………………………………………………………………………………………64

4-5 سناریوی تورمی آشوبناک  …………………………………………………………………………………………………………………………….65

4-6 مدل پایه  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..76

4-7 شرایط اولیه  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….82

فصل پنجم: آخرین شواهد رصدی در مورد تورم کیهانی…………………………………………………………………………………………..84

5-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….85

5-2 پتانسیل های درجه 2 و درجه 4 تصحیح شده تابشی  ……………………………………………………………………………………….88

5-3 پتانسیل هیگز  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..92

5-4 پتانسیل   ……………………………………………………………………………………………………….94

5-5 پتانسیل با توان چهار همراه با جفت شدگی گرانشی غیر کمینه  …………………………………………………………………………97

مراجع  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….100

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….103

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.