در این پژوهش نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با فاز آناتاز به روش سل – ژل و با استفاده از امواج فراصوتی تهیه شد. همان طور که می دانیم اندازه یکی از مهمترین عواملی است که بر بسیاری از خواص نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم ، از جمله فعالیت فوتوکاتالیستی آن اثر می گذارد. هدف از این پژوهش ایجاد شرایطی جهت کاهش اندازه ی نانو ذرات تیتانا در روش سل ژل است. اعمال میدان الکتریکی و مغناطیسی dc، میدان الکتریکی و مغناطیسی ac و اثر پرتوuv در زمان پیری بر نانو ذرات و سنتز نانو ذرات با غلظت های مختلف حلال از جمله مواردی است که برای این موضوع در نظر گرفته شد . نانو ذرات به دست آمده با استفاده از دستگاه xrd و میکروسکوپ الکترونی sem اسپکتروفتومتر uv-vis و اسپکترومتر فتولومینسانسpl مشخصه یابی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که اعمال میدان الکتریکی و مغناطیسی dc در زمان پیری مانع از افزایش سایز نانو ذرات تیتانا می شود. همچنین کاهش غلظت حلال در سنتز نانو ذرات تیتانا به روش سل – ژل منجر به تولید نانو ذرات کوچکتر شده است. به عبارت دیگر غلظت حلال در این روش را می توان به عنوان عاملی برای کنترل سایز نانو ذرات در نظر گرفت. سپس به بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانو ذراتی که شرایط سنتز باعث کاهش اندازه ی آن ها شد، پرداخته ایم. جهت مقایسه فعالیت فوتوکاتالیستی این نانو ذرات آهنگ تخریب متیلن بلو تحت اثر پرتو uv را مورد بررسی قرار دادیم. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه ی نانو ذرات فعالیت فوتوکاتالیستی نیز افزایش یافته است.

خواص نانوذرات به اندازه آن ها بستگی دارد. کنترل اندازه نانوذرات برای دست یابی به خواص مختلف آن ها برای کاربردهای گوناگون، نظیر وسایل اپتوالکترونیکی، صفحات نمایشگر و فوتوکاتالیست ها انجام می گیرد. در این تحقیق نانوذرات zns و zns:cu+2به روش سنتز شیمیایی مرطوب با استفاده از عامل پوششی 2-مرکاپتواتانول تهیه شدند. خواص نانوذرات تولید شده از قبیل اندازه، ساختار، نورتابی و مورفولوژی از طریق uv-vis، xrd، pl و sem تعیین شد. نحوه عملکرد فوتوکاتالیست های zns و zns:cu+2 در جذب متیلن بلو با استفاده از دستگاه uv-visible مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده این است که نانوذرات zns و zns:cu+2 توانایی جذب و تخریب متیلن بلو را دارند.

در این پروژه خواص چند لایه ایtio2/psi/si مورد بررسی قرار گرفته است. لایه های سیلیسیوم متخلخل به روش آنودیزاسیون الکتروشیمیایی سیلیسیوم نوعp ساخته شدند. لایه های دی اکسید تیتانیوم به روش تبخیر با پرتو تفنگ الکترونی لایه نشانی شده اند. قطر حفره های لایه ی سیلیسیوم متخلخل و مورفولوژی لایه های دی اکسید تیتانیوم به روش sem مورد بررسی قرار گرفت. طیف xrd به منظور بررسی ساختار بلوری لایه های دی اکسید تیتانیوم استفاده شد. نتایج این آنالیز نشان داد که نمونه های دی اکسید تیتانیوم دارای فاز آناتاز بوده و بعد از پخت حرارتی در جهت (101) رشد بیشتری دارند. با تغییر چگالی جریان و نیز تغییر زمان آنودیزاسیون نمونه های سیلیسیوم متخلخل با درصد تخلخل های مختلف ساخته شدند. تخلخل لایه ها با استفاده از روش وزن سنجی اندازه گیری شد. سپس خواص الکتریکی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. اثر دمای پخت بر خواص نمونه ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. به منظور این بررسی نمونه های ساخته شده با شرایط آندیزاسیون مشخص را در دماهای 400، 500، 600 و 700 درجه سلسیوس پخت دادیم و به بررسی نمودار ولتاژ- جریان نمونه ها پرداختیم. در این پروژه همچنین تاثیر تابش نور با طول موج های مختلف بر خواص الکتریکی نمونه ها بررسی شد. برای مطالعه خواص اپتیکی نمونه ها به بررسی طیف نورتابی نمونه های پخت داده شده پرداختیم. در نهایت نمونه های سیلیسیوم متخلخل با استفاده از ویفر سیلیسیوم چند بلوری ساخته شدند و پس از لایه نشانی با دی اکسید تیتانیوم به بررسی خواص الکتریکی این نمونه ها نیز پرداختیم

نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به روش های سل-ژل و میکروامولسیون در آزمایشگاه سنتز شدند. نانوذرات توسط طیف نگاری پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان گسیل (fesem) و طیف جذبی اشعه فرا بنفش-مرئی (uv-vis) مورد مشخصه یابی قرار گرفتند. پیک های حاصل از مشخصه یابی پراش اشعه ایکس تأیید کردند که نانوذرات به دست آمده به طور کامل در حالت فازی آناتاز قرار دارند. اندازه نانوذرات با استفاده از معادله شرر به دست آمد. کوچکترین و یکنواخت ترین نانوذرات (8.5 nm) جهت لایه نشانی بر روی سیلیسیوم آمورف متخلخل انتخاب شدند. فرایند تخلخل با روش آنودی سازی انجام گرفت که محلول الکترولیت از اسید هیدروفلوئوریک و اتانول تشکیل شده بود. سیلیسیوم آمورف متخلخل در نقش آنود و پلاتین به عنوان کاتود در نظر گرفته شد. سیلیسیوم آمورف متخلخل توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تحلیل قرار گرفت. قطر حفرات در محدوده 24 nm تا µm 5 برآورد شد. لایه های نازک ساندویچی نانوساختار al/si/pps/tnps/al توسط سیستم لایه نشانی خلأ (تفنگ الکترونی) در فشار mbar 10-5 در دمای اتاق ساخته شدند و به عنوان حسگر گاز co2 در دماهای مختلف و نور معمولی مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی های حسکر گازی و خواص الکتریکی dc در حضور گاز co2 و فقدان گاز مورد بررسی قرار گرفت. لایه نازک al/si/pps/tnps/al حساسیت خوبی را به گاز co2 در مقایسه با لایه نازک al/si/pps/al نشان داد.

در این پایان نامه از تکنیک z-scan برای اندازه گیری ضریب جذب غیرخطی و ضریب شکست غیرخطی برخی مایعات حاوی نانوذرات فلزی استفاده گردید. خواص اپتیکی نانوذرات طلا (au ) و نقره (ag ) و اکسید تیتانیوم (tio2 ) که هر یک در مایعاتی از قبیل آب،الکل و رودامین به شکل محلول درآمده اند،مورد بررسی قرارگرفته اند. در این بررسی ها در حالی که نمونه درراستای انتشار یک پرتوی گاوسی کانونی شده (z) جابجا می شود،توان عبوری از آن ازطریق یک روزنه در میدان دور اندازه گیری شده و علامت و بزرگی ضریب شکست غیرخطی بوسیله منحنی گذار بدست می آید( z-scanروزنه بسته). در مواردی که شکست غیرخطی با جذب غیرخطی همراه شود،می توان با حذف روزنه از چیدمان آزمایش ،جذب غیرخطی را به صورت جداگانه معین کرد( z-scanروزنه باز). برای نانوذرات طلا و نقره و اکسیدتیتانیوم، ضریب شکست مرتبه دوم از مرتبه(cm2/w)?10?^(-8) با علامت منفی تعیین گردید.همچنین علامت ضریب جذب غیرخطی برای نانوذرات طلا و نقره مثبت بوده است.

سنتز نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روش سل ژل در حضور امواج صوتی در آزمایشگاه انجام گرفت.نانو ذرات با استفاده از الگوی xrd ، و هم چنین میکرسکوپ الکترونی و uv مشخصه یابی شد و با استفاده از موقیت پیک ها و پهنای با ند بدست آمده از الگوی xrd و رابطه دبای شرر کوچکترین ذره بدست آمد با استفاده از میکرسکوپ الکترونی یکنواختی ذرات در احلال اتانول خوب بود و با استفاده از رابطه دبی شرر اندازه ذرات برای فرکانس های مختلف khz 0،2،20،200 رفته رفته کوچکتر شد و همچنین برای نمونه ای که در ان عامل زمان نیز بررسی شد یعنی بعد مدت 144ساعت ذرات در معرض امواج صوتی قرار گرفتن و این عامل باعث شد که تغییر فاز اناتاز به روتایل که در دمای 800 درجه سیلسیوس انجام می شود با اعمال امواج صوتی به حدود 450 درجه سیلسیوس کاهش یافت ذرات بدست آمده

نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روش سل ژل در آزمایشگاه سنتز شدند و اثر عوامل مختلفی مانند نوع الکل و تاثیر ph و اثر امواج مایکروویو بر روی اندازه و فازهای بلوری این نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفت . مشخصات نانو ذرات توسط پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته اند . با توجه به نمودارهای به دست آمده از پراش پرتو ایکس فازهای بلوری نانو ذرات در مواردی آناتاز و درمواردی روتایل گزارش شد. اندازه و مورفولوژی نانو ذرات نیز توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی به دست آمد و یکی از نمونه هایی که از نظر اندازه کوچک تر و یکنواخت تر بود و در فاز آناتاز قرار داشت جهت لایه نشانی توسط تفنگ الکترونی انتخاب و از آلومینیوم جهت الکترود ها استفاده شد که ضخامت الکترود اول 45nm و دی اکسید تیتانیوم 20nm و الکترود دوم 23nm بود . سپس قطعه مورد نظر به عنوان حسگر گاز o2 مورد استفاده قرار گرفت و در انتها درصد حساسیت قطعه نسبت به این گاز مشخص شد .

ازآن جایی که بسیاری از ادوات نیمرسانای مورد استفاده در معرض تابش ها ی کیهانی قرار می گیرند، بررسی اثر تابش یون ساز روی قطعات نیمرسانا بسیار مورد توجه قرارگرفته است. این تابش ها سبب یونیده شدن قطعات نیمرسانا می شود که ممکن است منجر به تغییر خواص این ادوات شود. در این تحقیق به بررسی اثر پرتوهای ایکس وگاما بر روی سلول فتوولتاییک پرداخته ایم. سلول در معرض شدت های تابش متفاوت از پرتوهای ایکس و گاماقرارگرفته و خواص فتوولتاییک آن قبل، بعد و حین پرتودهی بررسی شده است. پرتوهای گامای مورد استفاده از چشمه های سزیم((_55^137)cs) با فعالیت 20 کوری و انرژی661.7 کیلو الکترون ولت ویک چشمه ی کبالت کالیبره((_27^60)co) با فعالیت 1000 کوری و انرژی میانگین1250کیلو الکترون ولت حاصل شده اند و پرتو ایکس مورد استفاده از دستگاهx-ray apparatus 554 811که دارای ماکزیمم ولتاژ 37 کیلو الکترون ولت و جریان بیشینه 2/1 میلی آمپر می باشد تابیده می شود.خواص مورد بررسی عبارت اند از:منحنی مشخصه یi-v ، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز ، ضریب پرکنندگی و بازده. نتایج این بررسی بیانگر میزان اثرات مخرب این تابش ها بر روی سلولهای فتوولتاییک است. مقایسه ی مشخصات سلول ها تحت تابش نور مرئی قبل و بعد از تابش های ایکس و گاما به عنوان معیاری جهت اندازه گیری میزان تخریب سلول ها توسط دستگاه شبیه ساز خورشیدیluzchem(solar simulator)v1.2 استخراج شد. همچنین، جهت بررسی امکان آشکارسازی تابش های ایکس و گاما توسط سلول ها، همزمان با تاباندن پرتوهای ایکس و گاما مشخصات سلول های تحت تابش توسط چینش مناسبی از وسایل اندازه گیری در دسترس صورت گرفت. نتایج حاصل بیانگر آن بود که این تابش ها توسط سلول ها به خوبی قابل آشکارسازی هستند، لذا این سلول ها قابلیت کاربرد به عنوان آشکارساز در محیط های با احتمال نشت تابش های معمول در آزمایشگاه های پزشکی، صنعتی و کشاورزی را دارا هستند. البته لازم به ذکر است در مورد پرتوی گاما تخریبی جزئی در سلول ها مشاهده می شود که این موضوع در بکارگیری این سلول ها به عنوان آشکارساز گاما می بایست مورد توجه دقیق تریقرارگیرد.

وسایلی که با روش امواج صوتی جهت تشخیص بکار میروند هر روز بر تعداد آنها افزوده میشود ولی متاسفانه این وسایل دارای اثرات سو و ایجاد حرارت می باشند. اثرات سو این وسایل که ناشی از ایجاد حرارت است روی سلولهای بدن موجودات زنده اثرات مختلفی دارد از قبیل کاهش سرعت ساخت ‏‎ana‎‏ سلول و یا اینکه در داخل سلول بعضی از اعمال حیاتی توقف می گردد. اثر و ازت روی جنین شامل کندی ساخت نفر، قلب و اسکلت است. هم چنین قد جنین در داخل رحم کوتاه تر از حد معمول میشود.