فیزیک کاربردی ایران
سال:1400 | دوره:11 | شماره:1 (پیاپی 24) |تعداد مقالات:6

در فرایند رشد بلور به روش چکرالسکی قسمت پایین و هسته بلور گرم تر از قست های دیگر بلور و محیط آن است که این گرادیان دمایی سبب انبساط در قسمت های مختلف بلور می شود. نتیجه این گرادیان گرمایی، کرنش است که در نهایت باعث ایجاد تنش گرماکشسانی در بلور می شود. افزایش این تنش به گذار ماده از حد کشسان و وارد شدن به منطقه پلاستیک می انجامد. برای نشان دادن تنش گرماکشسانی در بلورها از معیاری با نام تنش فون مایسس استفاده می کنند. در این مقاله، با استفاده از معادلات ساختاری مناسب، شبیه سازی عددی میدان دمایی، تنش گرماکشسانی (گرماکشسانی) و چگالی نابه جایی های بلور درحال رشد ژرمانیوم توسط روش چکرالسکی برای طول های مختلف بلور انجام شده است. برای بررسی تراکم نابه جایی از یک تقریب ساده درجه یک، که در آن چگالی نابه جایی متناسب با گرادیان شعاعی دماست، استفاده کرده ایم. این روش در تمام محاسبات، روش عناصر متناهی حالت پایای دو بعدی است. نتایج حاکی از آن است که میدان دمایی و تنش گرمایی و چگالی نابه جایی بلور به طور صریح وابسته به ارتفاع بلور و انتقال گرمای تابشی و جریان گاز در سامانه رشد است. با افزایش ارتفاع بلور و تغییر شکل فصل مشترک بلور مذاب، تنش گرمایی و چگالی نابه جایی افزایش می یابد.

مقایسه کننده های تمام نوری می توانند نقش بسیار حیاتی در نسل بعدی مدارهای مجتمع تمام نوری ایفا کنند. در این مقاله، ساختار جدیدی برای طراحی و پیاده سازی یک مقایسه کننده تمام نوری ارایه شده است. برای طراحی این ساختار، از دو حلقه تشدید غیرخطی استفاده شده است. حلقه های تشدید به کاررفته می توانند پرتوهای نوری با طول موج مرکزی nm 1550و شدت نور W/m21/0 را به بین موجبرهای نوری انتقال دهند. نتایج شبیه سازی ها نشان داده است که ساختار پیشنهادی می تواند یک مقایسه کننده تمام نوری یک بیتی را پیاده سازی کند. در ساختار پیشنهادی در حالتی که درگاه X روشن و درگاه Y خاموش است (X>Y)، درگاه خروجی O1 روشن و درگاه خروجی O2 خاموش می ماند. در حالتی که درگاه X خاموش و درگاه Y روشن است (X

پرتودرمانی با شدت تعدیل شده، به عنوان یکی از فناوری های نوین پرتودرمانی خارجی در مراکز درمانی مختلف استفاده شده است. لیکن، با وجود مزیت های این روش در مقایسه با روش های پیشین پرتودرمانی خارجی و استفاده از فناوری های جدید در سیستم طراحی درمان و تحویل دز، همچنان خطاهای پرتودرمانی مانعی برای دستیابی به توزیع دز مطلوب در بیماران محسوب می شوند. در این نوشتار، خطاهای موثر در پرتودرمانی با شدت تعدیل شده و حساسیت روش های تضمین کیفیت مختلف در تشخیص و طبقه بندی آن ها بررسی شده است. بر اساس این مطالعات، علاوه بر اهمیت خطاهای انسانی در تحویل باریکه تابشی و مکان دهی صحیح بیماران، خطاهای ابزار های اصلاح باریکه، یکی دیگر از موثرترین منابع عدم قطعیت تحویل باریکه تابشی است، به طوری که در حدود 35%50% از خطاهای پرتودرمانی را شامل می شوند. به همین منظور، روش های تضمین کیفیت متنوعی، مانند آشکارسازهای دیودی، فیلم ها، تصاویر پرتال الکترونیکی، فایل های لاگ و هوش مصنوعی در بررسی خطاهای مکانی کلیماتورهای چندتیغه ای استفاده شده است. از طرف دیگر، برای کاهش عدم قطعیت در محاسبه دز پرتودرمانی، مدل سازی کلیماتورهای چندتیغه ای و تخت درمان در سیستم طراحی درمان نیز باید مدنظر قرار گیرد. بر اساس مطالعات متعدد، تضعیف باریکه تابشی در تخت های درمان مختلف در زاویه گانتری صفر درجه در محدوده بزرگ 4% تا 9% بوده است. این در حالی ا ست که در پرتودرمانی با شدت تعدیل شده، اغلب از باریکه های مایل خلفی استفاده می شود. بنابراین، با شناخت هوشمندانه عدم قطعیت های موجود در فرایند تحویل باریکه تابشی و روش های تضمین کیفیت بیمار، توانایی ما در پیشگیری از حوادث احتمالی و درمان مطلوب بیماران افزایش می یابد.

در این مقاله، درهم تنیدگی حالت پایه اتم هلیوم و برخی اتم های هلیوم گونه بررسی شده است. محاسبات با در نظر گرفتن تابع موج شعاعی به صورت ترکیب خطی از توابع نمایی و استفاده از آنتروپی فون نیومن و آنتروپی خطی و ماتریس چگالی کاسته انجام شده است. ضرایب و توان های این تابع موج را با استفاده از روش وردشی محاسبه کرده و انرژی و درهم تنیدگی را با توجه به تابع موج بهینه به دست آورده ایم. نتایج نشان دهنده آن است که درهم تنیدگی با افزایش انرژی تمایل به افزایش دارد. همچنین، نتایج بیانگر آن است که با افزایش عدد اتمی (در اتم های هلیوم گونه) برهم کنش الکترون-الکترون ضعیف تر شده و در نتیجه درهم تنیدگی کمتر می شود.

در این تحقیق یک بره بلور فوتونی با شبکه مثلثی شامل حفره های هوا در زمینه ماده ناهمسانگرد تلوریم بر زیرلایه ای از تفلون بررسی می شود. در این ساختار به منظور ایجاد یک کاواک غیر خطی، ابتدا اندازه یکی از حفره های هوا را تغییر می دهیم و درون آن را با ماده غیر خطی پلی استیرن پر می کنیم. در ادامه برای به دست آوردن بیشینه مقدار ضریب کیفیت کاواک، با استفاده از روش تفاضل های متناهی در حوزه زمان، تمامی پارامترهای ساختاری بهینه شد. نتایج محاسبات نشان می دهد به ازای پارامترهای بهینه، این کاواک دارای ضریب کیفیت است. سپس این کاواک به صورت متقارن بین دو موجبر قرار داده شد و یک دستگاه کاواک موجبر ایجاد شد. نتایج نشان داد که می توان در ساختار فوق با تغییر دادن فاصله کاواک و موجبرها، جفت شدگی قوی بین کاواک و موجبرها به وجود آورد و در پایان نمودار دوپایایی نوری برای ساختار بهینه شده کاواک موجبر محاسبه شد. از نتایج می توان دریافت که شدت آستانه کلیدزنی در این ساختار به شکل چشمگیری ناچیز است. در پدیده کلیدزنی نوری شدت آستانه و زمان واکنش ماده غیر خطی استفاده شده دارای اهمیت فراوان است. زمان واکنش پلیمرها نسبت به نیمرساناها به طور چشمگیری کمتر است و با توجه به این که در این تحقیق از ماده پلی استیرن استفاده شده است، در مقایسه با دستگاه های ساخته شده از ماده غیر خطی نیمرسانا دارای مزیت های بیشتری است.

در پی توسعه سریع مکالمه نوری ضروری است که مواد جدید با پاسخ های نوری بسیار سریع و بزرگ برای ساخت کلیدهای نوری و تجهیزات پردازش یافته و تهیه شود. امروزه پژوهشگران بررسی های گسترده ای را در زمینه استفاده از مواد با اندازه کوچک تر از میکرومتر و نانومتر برای دامنه وسیعی از کاربردها انجام می دهند؛ مهم ترین این مواد نانوالیاف است. همچنین دی اکسید تیتانیم یکی از مواد بسیار مهمی است که از آن در مکالمه نوری استفاده می شود. در این تحقیق، نانوذرات دی اکسید تیتانیم با فاز آناتاز با استفاده از روش سل-ژل تهیه و با استفاده از تکنیک الکتروریسی به صورت نانوالیاف درآورده شد. همچنین نانوالیاف با نانوذرات نقره آلاییده شد تا عملکرد بهتری پیدا کند. تجزیه و تحلیل طیف سنجی رامان نیز به منظور اطمینان از خلوص ذرات این ماده انجام شد. مشخص گردید که تمام نمونه ها پودر خالص دی اکسید تیتانیم (TiO2) در اندازه نانو است و هیچ گونه ناخالصی در ساختار آنها وجود ندارد. توزیع ذرات این نانومواد نشان داد که اندازه آنها در محدوده 20-10 نانومتر است. الکتروریسی نانوالیاف در شرایطی انجام شد که فاصله بین سوزن و جمع کننده 10 سانتی متر، سرعت تغذیه 2 میلی لیتر بر ساعت و ولتاژ حداکثر 5/15 کیلوولت بود. همچنین نانوذرات کلوییدی نقره نیز به روش آزمایشگاهی لی و مسیل آماده شد. ساختار الیاف از نظر نوع مواد با دستگاه طیف سنجی رامان، ریخت شناسی با دستگاه میکروسکوپ اپتیکی و قابلیت رسانندگی الیاف به کمک طیف سنجی FT-IR با تعیین ضرایب اپتیکی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. میکروسکوپ اپتیکی نشان داد که سطح نانوالیاف هموار، مسطح و بدون مهره است. توزیع قطر نانوالیاف نیز بسیار باریک (5± 155 نانومتر) بود. طیف سنجی FT-IR نشان دهنده حضور گروه های عاملی هیدروکسیلی بر روی سطح نانوالیاف بود که در طول تهیه نانوالیاف به وجود آمده بود. در نهایت طیف سنجی رامان وجود ناخالصی نانوذرات نقره (2± 15 نانومتر) را نشان داد.