در این رساله بمباران هدفهای جامد با ضخامتهای مختلف، توسط الکترونهای پرانرژی نسبیتی تولید شده از برهمکنش پالسهای لیزر با انرژی mj 500 و پهنای پالس fs 30 با پلاسما بررسی میشود. با استفاده از طیفهای انرژی بدست آمده بصورت تجربی برای الکترونها، تولید پرتوهای اشعه ایکس شامل تابش ترمزی و مشخصه به وسیله کدmcnp شبیه سازی میشوند. سپس نتایج شبیه سازی تولید پرتوهای ایکس مشخصه برای دو نوع مختلف توزیع انرژی الکترونی شامل توزیع شبه ماکسولی و توزیع شبه تک انرژی مقایسه میشوند. نشان داده میشود که با افزایش عدد اتمی ماده، ماکزیمم شار اشعه ایکس تولید شده افزایش یافته و در انرژی بیشتری قرار میگیرد. همچنین نتایج بیانگر آن است که شار اشعه ایکس حاصل از الکترون های با طیف شبه تک انرژی، افزایش محسوسی نسبت به الکترونهای با طیف شبه ماکسولی نشان میدهند.

در این پژوهش تبدیل متان به هیدروکربن های سنگین تر با استفاده از پلاسمای غیرتعادلی از نظر تجربی صورت گرفت. بدین منظور از یک تخلیه الکتریکی اسپارک همراه با الکترودهای صفحه ای سوزنی، یک مدار الکتریکی تایروترون با قابلیت تولید فرکانس های بالا (30-14 کیلوهرتز) به منظور تولید بهینه استیلن و دستگاه کروماتوگرافی گازی جهت شناسایی محصولات تولید شده، استفاده شد. سایر عناصر چون هیدروژن اتیلن و اتان نیز تولید شدند. نتایج بررسی پارامترهای مختلف از جمله فرکانس، ولتاژ و فلوی ورودی مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در این فرایند بیشینه تبدیل متان 93/73% ، گزینش پذیری بالای 90% و بازده تولید استیلن تحت شرایط مختلف از 48/53% تا 34/72% بدست آمد که بهبود قابل توجهی نسبت به دیگر انواع تخلیه ها دارد. اگرچه این مقادیر قابل مقایسه با بازده حاصل از پلاسمای تعادلی (حرارتی) نمی باشد اما یکی از مزیت های این نوع پلاسما و تخلیه اسپارک وجود الکترون هایی با انرژی کافی و مناسب برای تبدیل مستقیم متان است، بدون این که نیازی به دما و فشار بالا احساس شود.

در این پروژه اندرکنش لیزرهای پالس کوتاه با شدت بیش از 1015 وات بر سانتی متر مربع که با تعداد زیادی از اتمهای گازهای نادر در حدود500 تا 100000 که خوشه های اتمی در ابعاد نانویی تشکیل می دهند بررسی شده است. در این کار مدل اندرکنشی نانوپلاسمایی بکار گرفته شده است. در این مدل از رژیم غیر اختلالی استفاده می شودکه میدان الکتریکی کمی بیش از میدان های باندهای اتمی می باشد که پتانسیل پاندرماتیو 10 - 0.1 کیلو الکترون ولت حاصل میشود و برای آن نیاز به شدت لیزر 1017 - 1015 وات بر سانتی متر مربع می باشد که از انفجار کولنی که در شدتهای 1014 اتفاق می افتد متفاوت است. در این چهارچوب به دنبال بررسی چگونگی تشکیل خوشه های اتمی، گرم شدن هدف ها با در نظر گرفتن فیزیک اندرکنش لیزرهای پرتوان با خوشه های اتمی بررسی خواهد شد که هندسه و شکل آنها با تئوری براماشتراهلانگ معکوس بررسی خواهد شد. در این خوشه های یونیده که در ابعاد نانویی هستند نکته ی کلیدی این است که غشایی در ابعاد دبای در نظر گرفته می شود که باعث افزایش شدید میدان لیزر در داخل این خوشه ها می شود که طبیعت اندرکنش انرژی بسیار بالا را تشریح می کند. که می توان ابعاد بهینه خوشه ها و شدت بهینه ی لیزرها را تعیین نمود. در این پروژه پس از تعریف فیزیک مسئله نرم افزار کامپیوتری برای10000-1000 اتم کریپتون و زنون برای لیزرهای با پالس کمتر از 200 فمتو ثانیه نوشته می شود. پارامترهای نانوپلاسمایی که نشان دهنده ی افزایش میدان لیزر می شود، محاسبه خواهند شد. در نهایت این میدانها باعث گرم شدن و انبساط خوشه های ایجاد شده می شود. چگونگی تشکیل الکترون ها و نیز یون ها در این پروژه بصورت محاسباتی نشان داده خواهد شد.

سونولومینسانس به پدیده ای گفته می شود که در آن یک حباب گازی در ابعاد میکرون درون یک سیال معین توسط اعمال میدان صوتی متناوب به دام می افتد و شروع به نوسان می کند و در انتهای هر فروریزش، پالس های نورانی تولید می کند. برای این نور دهی باید شرایط پایداری مختلفی چون پایداری انتشاری، پایداری شکلی و پایداری مکانی ایجاد شوند. در این پایان نامه، به بررسی اثر دامنه فشار صوتی اعمالی بر دینامیک شعاعی با استفاده از مدل هیدروشیمیایی برای گاز آرگون درون حباب، در سیال آب و اسید سولفوریک با غلظت های 45% و 65% می پردازیم. همچنین با استفاده از مدل تابش ترمزی، شدت تابش حباب محاسبه و دیده می‏شود که این مقادیر با نتایج به‏ دست آمده از آزمایشها به خوبی سازگار است. مشاهده می‏شود که با افزایش دامنه فشار صوتی، به علت افزایش تراکم و بالا رفتن دما، میزان یونیزاسیون و تعداد برخورد الکترون‏های آزاد با اتم‏ها و یون‏ها بیشتر می شود و در نتیجه، شدت تابش مشاهده شده از حباب سونولومینسانس افزایش می‏ یابد.

چکیده ندارد.