علوم پایه (دانشگاه آزاد اسلامی)
سال:1387 | دوره:18 | شماره:67 (ویژه نامه فیزیک) |تعداد مقالات:9

در این پژوهش تاثیر کاشت یونهای نیتروژن بر روی ساختار سطح و مقاومت در برابر خوردگی فلز تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایشات از یونهای نیتروژن با انرژی 30keV در دزهای بین 5×1017ion/cm2 تا 5×1018ion/cm2 استفاده گردید. از دستگاه XRD برای آنالیز فازی و بررسی ایجاد ساختارهای جدید بر اثر کاشت یون نیتروژن و از دستگاه AFM نیز برای مشاهده تغییرات زبری در سطح قبل و بعد از کاشت استفاده گردیده است. همچنین از دستگاه آنالیز خوردگی برای مقایسه مقاومت در برابر خوردگی فلز تیتانیوم قبل و بعد از کاشت یون استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که کاشت یون نیتروژن تاثیر قابل توجهی در بهبود مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم دارد.

از جمله روشهای متداول لایه نشانی، پوشش دهی شیمیایی در حالت بخار (Chemical Vapor Deposition) CVD می باشد. با تکنیک HFCVD می توان خواص الکتریکی، نوری و تریبولوژیکی سطح را تغییر داد. روشی است که می توان از آن جهت ساخت فیلمهای الماس استفاده نمود و در تکنولوژی نانو نیز از کاربرد بسیار برخوردار است. سیستم جهت ساخت لایه های نازک چون الماس و نانوتیونهای کربنی مورد استفاده قرار گرفت.

اندازه گیری جابجایی ستون پلاسما برای کنترل موقعیت پلاسما بسیار لازم و ضروری است. در این مقاله، از روش مغناطیسی برای اندازه گیری جابجایی استفاده شده است. در همین راستا محاسبات لازم برای ساخت کویل های مغناطیسی پیوسته صورت گرفته است.در توکامک IR-T1 از دو کویل کسینوسی روگوسکی و دوکویل سینوسی زینی برای محاسبه جابجایی استفاده شده است که به صورت قطری در اطراف شاع فرعی چنبره قرار گرفته اند. در مرحله بعد یک مدار الکترونیکی برای جمع سیگنالهای ناشی از کویل های کسینوسی وزینی طراحی شده است. سهم هر یک از کویل های کسینوسی وزینی در خروجی نهایی محاسبه و در مدار الکتریکی اعمال شده است.برای جبران سازی پیکاپ های ناخواسته ناشی از میدانهای تروئیدال و ورتیکال هر یک از سیگنالها با بهره مشخصی به سیگنال اصلی اضافه شده اند. در نهایت سیگنال دریافتی از این مدار به تنهایی نشان دهنده جابجایی ستون پلاسما است. در این مدار برای پاسخگویی دقیق و سریع از OP-Amp هایی با فرکانس پایین و آفست بالا استفاده شده است.

در این تحقیق هدف بررسی ساختار و توزیع سیستم های بس ذره ای منجمله گاز الکترونی با در نظر گرفتن بر هم کنش های مربوطه می باشد و در این تحقیق از نظریه تابعی چگالی کوانتومی استفاده می کنیم. نظریه تابعی چگالی امروزه در دو نوع کوانتومی و کلاسیکی بسیار وسیع بکار می رود که در اینجا بیشتر بحث ها به نوع کوانتومی آن اختصاص می یابد.در این تحقیق نظریه تابعی چگالی را برای سیستم های بس ذره ای بکار می بریم در واقع این نظریه ریشه در نظریه توماس-فرمی دارد. ما در مورد نظریه تابعی چگالی نظریه توماس-فرمی و مدلهای وابسته به آن یعنی مدل توماس-فرمی مقدماتی (TF)، مدل توماس-فرمی-دیراک (TFD) و مدل توماس-فرمی-دیراک-وایزاکر (TFDW) و مدلی که به TFD-lW معروف است را بررسی می کنیم. تابع موج یا چگالی عناصر نادر Xe, Kr, Ar, Ne از روی معادله کلی بدست می آید و سپس چگالی را بر حسب فاصله برای تمام این عناصر رسم می کنیم. همانگونه که مشاهده می شود تمام این چگالی ها در یک فاصله معین از مرکز یونی یک بیشینه دارند که احتمال وجود الکترون در آن فاصله بیشتر از دیگر فاصله ها می باشد.

انتشار موج صوتی در آب دریا با تغییر فشار همراه است و همچنانکه منتشر می شود، این فشار کاهش می یابد. هنگامی که موج صوتی در آب دریا وارد می شود، ملکولهای آب، سولفات منیزیم و اسید بوریک در برابر این تغییر فشار عکس العملی مقاومتی نشان می دهند و طی یک فرآیند واهلشی باعث جذب مولکولی و در نتیجه تضعیف صوت می شوند.در مدلهای مختلفی که برای جذب صوت ارایه شده است، سعی بر آن بوده تا جذب به صورت تابعی از متغیرهای اقیانوسی (دما، شوری و فشار) و فرکانس ارایه گردد. علاوه بر این، برای هر پهنه آبی، روابطی خاص آن منطقه برای محاسبه جذب صوت بر حسب فرکانس ارایه شده است. در این مقاله، رابطه جذب صوت بر حسب فرکانس برای نواحی شمالی خلیج فارس ارایه شده است. بر طبق این رابطه، جذب صوت در نواحی شمالی خلیج فارس، در فرکانسهای پایین بسیار کم و قابل صرفنظر کردن است و هر چه صوت فرستاده شده فرکانس کمتری داشته باشد، جذب صوت کمتر و انتشار، بهتر صورت می گیرد. شایان ذکر است که در نواحی شمالی خلیج فارس، دو فرآیند واهلشی ملکولهای سولفات منیزیم و آب بر جذب صوت در این پهنه آبی موثرند.

این تحقیق، بر پایه تعادل فشار و موازنه انرژی روی دیواره حفره حاصل از تابش پرتو لیزر بر فصل مشترک دو سطح فلزی همانند، الگوریتمی برای تعیین پروفایل دمایی در حوضچه جوش و در فاز پلاسمای درون حفره ارایه می شود. معادلات انتقال حرارت، بر اساس داده های ترموفیزیکی فلز مورد نظر (فولاد) و با در نظر گرفتن مفروضات معرفی شده، برای فازهای مایع و پلاسما، در چهارچوب روش تفاضل محدود حل شده اند. این محاسبات به تحقیق در سیمای هندسی ساختار حفره منتهی می شود که بصورت نمودارهای مربوط به جوش لیزری صفحات فولادی با استفاده از لیزر Co2 و با توان های 4 و 10 کیلووات شبیه سازی شده اند.

گاف انرژی در مدل نردبان دو-پای مغناطیسی هایزنبرگ در حضور میدان مغناطیسی مطالعه شده است. نمودار فاز حالت پایه نردبان دو-پای مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی شامل فازهای پله-یک گانه، سیال لاتینجر و فرومغناطیس اشباع می باشد. با استفاده از روش مقیاس بندی اندازه متناهی، نمای بحرانی گاف انرژی در نزدیکی میدان بحرانی اشباع محاسبه شده است. محاسبه فوق نشان می دهد که گذار فاز فوق در رده عامیت مدل آیزینگ در میدان عرضی قرار دارد.

آکوستیک محاسباتی که یکی از شاخه های برجسته آکوستیک زیرآبی می باشد، امروزه به عنوان یک شاخه اساسی در آزمایشگاه های پیشرفته جهان نقش آفرینی می نماید. اهمیت این شاخه بواسطه صرفه جویی در هزینه های بسیار بالای آزمون های عملیاتی در آب می باشد. روش های عددی زیادی تاکنون در این شاخه، پا به عرصه وجود نهاده اند که از آن ها تنها روش های پرتو، مدهای عادی، میدان سریع و معادلات سهموی مورد توجه فراوانی قرار گرفته اند. روش معادلات سهموی، یک روش مناسب برای فرکانس های کم و آبهای کم عمق می باشد و تقریبا برای همه محیط ها روشی قابل اعتماد می باشد. بنابر اهمیت مطالعه انتشار صورت در آبهای دریای خزر، در این مقاله، با استفاده از روش معادلات سهموی و از زبان برنامه نویسی C++ و نرم افزار MATLAB برای شبیه سازی انتشار صوت در این دریا استفاده نموده ایم. به دلیل وجود پیچیده گی های علمی موجود در چگونگی وارد نمودن اثر بسیاری از پارامترها، در برنامه رایانه ای مذکور، حالتهای کلی را برای برخی از پارامترهای مهم نظیر عمق و فرکانس منبع، برد گیرنده و عمق کل شبیه سازی در نظر گرفته ایم. نتایج حاصل از این شبیه سازی نشان می دهند که تاثیر انعکاسهای مربوط به بستر و سطح دریا از برد 4500 متر آغاز می شود. مقدار خطای اتلاف انتقال حدود 18.4 درصد برآورد شده و با بالا بردن توان تابش از 200 دسی بل می توان اثر نوفه را در طول انتشار، حذف نمود. تعیین میزان اتلاف انتقال نیز در ایستگاههای 1 الی 4 دریای خزر با استفاده از این شبیه سازی در شکلهای 2، 6، 8 و 10 نشان داده شده است.