این پایان نامه خصوصیات شکست الکتریکی دی سی همراه با جریان فیلامان را بررسی کرده است. از آنجا که مطالعه اثرات میدان الکتریکی و جریان فیلامان بر ویژگیهای شکست الکتریکی اثرگذار است، انگیزه ای برای ضرورت رسیدن به درک بهتر از مکانیزم پیچیده پدیده تخلیه الکتریکی گاز است و همچنین اینکه جریان فیلامان می تواند برای حل مشکلات عملی مربوط به کاربری این نوع از تخلیه برای فن آوری های پردازش پلاسما راهگشا باشد. برای بهینه سازی شکست الکتریکی، مثلاً در دستگاه های تخلیه الکتریکی مسطح یا فیوز و غیره ، راههای متعددی برای کاهش و کنترل ولتاژ شکست وجود دارد. ما بصورت تجربی اثرات فیلامان داغ واقع در پشت کاتد را روی خصوصیات شکست الکتریکی بررسی کردیم . دستگاه ما شامل دو الکترود مسطح و یک فیلامان متحرک که در پشت کاتد قرار دارد، می باشد. سمت راست منحنی پاشن برای جریان های مختلف فیلامان و همچنین مکان های مختلف در حضور گازهای آرگون و نیتروژن بدست آمده است. ضریب یونیزاسیون موثر و ضریب گسیل یونیزاسیون ثانویه در جریان ها و موقعیت های مختلف فیلامان اندازه گیری شده اند، و دیدنیست که افزایش جریان فیلامان باعث کاهش مقدار شکست الکتریکی شده، که بیشتر در فشارهای پائین ادا می شود. حداکثر مقدار ضریب یونیزاسیون موثر وابسته به معکوس پتانسیل یونیزاسیون گاز است و بنابراین حضور فیلامان بر ضریب یونیزاسیون موثر، اثر قابل توجهی ندارد. بعلاوه، جابجایی فیلامان از کاتد منجر به کاهش ضریب گسیل یونیزاسیون ثانویه می گردد.

هدف از این تحقیق تولید نانو ذرات نقره به روش لیزرکندگی در دو محلول آلی مختلف و مشخصه یابی آنها می باشد. بدین منظور از لیزر پالسی نانو ثانیه nd:yag در هارمونیک دوم (طول موج532 نانومتر و پهنای پالس 5 نانو ثانیه)با انرژی پالس متوسط ( 130 میلی ژول بر پالس) برای تولید نانو ذرات نقره در حلال تتراهیدروفوران خالص و تتراهیدروفوران با غلظت 0/8 درصد وزنی پلی استایرن استفاده شد.خواص اپتیکی، توزیع اندازه ذرات و کلوخه شدن نانو ذرات نقره تولید شده توسط طیف سنج مرئی-فرابنفش، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز تفرق دینامیکی نور بررسی شدند. همچنین اثر پلیمر بر رشد و پایداری ذرات مورد بررسی قرار گرفت.طیف جذبی نانو ذرات تولید شده در حلال تتراهیدروفوران خالص، قله جذب اپتیکی را در طول موج 340 نانومتر نشان میدهد. این محلول کلوئیدی پس از گذشت 20 روز پایداری نسبتا خوبی را داشته است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری گرفته شده از این نمونه نشان می دهد ذرات حاصل کروی شکل اند و از توزیع تقریبا یکنواختی برخوردارند و متوسط اندازه آنها در حدود 2 نانومتر می باشد. توزیع اندازه دینامیکی نانو ذرات نقره این نمونه وجود دو نوع ذره را نشان می دهد، ذرات بسیار ریز و ذرات درشت که به دلیل کلوخه شدن ذرات تشکیل شده اند.قله جذب اپتیکی نانو ذرات نقره تولید شده در غلظت 8/. درصد وزنی پلی استایرن در حلال تتراهیدروفوران در حدود 437 نانومتر می باشد. از این نمونه در زمانهای مختلف طیف برداری شده که بعد از گذشت 55 روز پایداری خوبی را نشان داده است. همچنین متوسط اندازه دینامیکی ذرات این نمونه در حدود 12/2 نانومتر است. مقایسه بین نتایج دو نمونه نشان می دهد، پلیمر پایداری خوبی را به محلول کلوئیدی بخشیده و مانع از کلوخه شدن و تجمع ذرات شده است به همین دلیل ذرات درشتی که در نمونه اول مشاهده شده است در این نمونه وجود ندارد. بر خلاف مواد توده ای نانو ذرات دارای خواص اپتیکی منحصر به فردی می باشند،پارامتر هایی نظیر اندازه و ثابت دی الکتریک محیط به شدت بر جابجایی قله جذب پلاسمایی نانو ذرات نقره تاثیر گذارند، همان طور که به طور تجربی مشاهده شده است، تئوری مای هم برای توصیف خواص اپتیکی نانو ذرات نقره مورد بررسی قرار گرفت که نتایج خوبی را نشان داد.

در این رساله نانوکامپوزیت های نقره به روش کندگی لیزری، با استفاده از هماهنگ دوم لیزر پالسی نئودمیم یاگ (طول موج 532 نانومتر، مدت زمان اثرپالس 5 نانوثانیه و نرخ تکرار10 هرتز) با انرژی پالس 300 میلی ژول، از هدف نقره در محلول تتراهیدروفوران خالص و محلول تتراهیدروفوران با غلظت 0.8 درصد وزنی پلی استایرن تولید شده است. هر دو نمونه به مدت 15 دقیقه تحت تاثیر نور لیزر قرار گرفتند. سپس خواص اپتیکی نمونه های تولید شده در دو محلول مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه یابی از نانوکامپوزیت های تولید شده به ترتیب به وسیله، دستگاه اسپکتروفوتومتر فرابنفش- مرئی (uv-vis)، دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، دستگاه پراکندگی دینامیکی نور (dls) و اسپکتروفوتومتر فوتولومینسانس pl انجام شد. در طیف جذب اپتیکی نانوکامپوزیت های تولید شده، با افزودن پلیمر به حلال تتراهیدروفوران یک جابجایی آبی از 434 نانومتر به 423 مشاهده شد. به منظور بررسی پایداری نمونه های تولید شده در دو محلول پلیمری طیف جذب اپتیکی آنها در زمانهای مختلف پس از کندگی لیزری توسط اسپکتروفوتومتر طیف سنجی شد. نتایج به دست آمده نشان داد، نانوذرات تولید شده در محلول پلیمری پایداری بسیار خوبی از خود نشان داده وحتی تا ماهها بعد از تولید پایداری خود را حفظ کرده بودند. شکل نانوذرات تولید شده در محلول پلیمری 0.8 درصد وزنی، کروی و اندازه متوسط ذرات 7 نانومتر می باشد. پراکندگی دینامیکی نور نشان داد که با افزودن پلیمر به تتراهیدروفوران خالص اندازه دینامیکی نانوذرات کاهش می یابد و نانوذرات کمتر کلوخه می شوند. طیف نشری فوتولومینسانس نانوکامپوزیت های نقره تولید شده در هر دو محلول در ناحیه مرئی مشاهده شد، که به برانگیختگی الکترون های تراز d به ترازهای بالای تراز فرمی نسبت داده شده است. نانوذرات تولید شده در دو محلول پلیمری تا پنج ماه پس از تولید اکسید نشده بودند.

پلاسما ترکیبی از الکترونها، یونها و اتمهای خنثی است، در واقع یک گاز بسیار داغ یونیزه است.پلاسمای سرد(پلاسمای غیرتعادلی)پلاسمایی است که در آن تعداد برخوردها کم است لذا انرژی الکترون که باید از طریق برخورد به یون منتقل شود برای الکترون باقی خواد ماند.بنابراین الکترونها بسیار داغ و یونها بسیار کم انرژی اند.پلاسمای غبار آلود گاز یونیزه شده ای با دمای پایین است که شامل الکترونها، یونها و دانه های غباری با ابعاد میکرون یا کوچکتر از میکرون است که بصورت منفی(یا مثبت) باردار شده اند.در چنین شرایطی ذرات غبار به دلیل مجموعه ای از جریان های یون و الکترون از پلاسمای زمینه می توانند باردار شوند. بنابراین بار غبار متغیر دینامیکی دیگری محسوب می شود که پلاسمای غبارآلود را از پلاسمای یون-الکترون معمولی تمییز می دهد. در سالهای اخیر، تحقیقاتی از امواج غیرخطی در پلاسمای مرکب از چند جز توجه زیادی را به خود جلب کرده است، چون آنها نقش عمده ای در پژوهش های فیزیک نجومی و فضایی دارند.وجود دانه های غبار باردارشده رفتار جمعی پلاسما را تغییر داده و همچنین مدهای جدیدی را در سیستم برانگیخته می کند. یکی از مدهای برانگیخته شده امواج صوتی ذرات غبار(daw)و امواج صوتی-یونی غبار(diaw) در پلاسمای غبارآلود مغناطیسی شده اند. بواسطه مشاهدات تجربی و نظری خصوصیات غیرخطی و خطی امواج diaw تائید شده است و تحقیقات در زمینه بررسی ساختار صوتی ذرات غبار در پلاسما در حال انجام می باشد. برای مثال اثر یونهای غیرحرارتی توزیع شده در سیستم روی امواج صوتی ذرات غبار بررسی شده. در این پایان نامه انتشار امواج غیرخطی صوتی-یونی غبار در پلاسمای غبارآلود غیرحرارتی در میدان مغناطیسی آنالیز شده است. در فصل چهارم ابتدا معادلات و روابط حاکم بر پلاسمای سرد بررسی شده،سپس ویژگی های دانه های غبار در پلاسمای غبارآلود تحقیق شده و با استفاده از تئوری اختلال کاهشی معادله zk استخراج شده و اثر یونهای غیرحرارتی روی پهنا و دامنه امواج صوتی غبار نشان شده است.

تولید نانوذرات به کمک روش کند و سوز لیزری در مایعات یکی از روشهای نوین و ساده، در عرصه نانوفناوری است که می تواند با کنترل شرایط محیط سنتز نانوذرات، خواص نوری نانوذرات را که به شدت به اندازه و محیط پیرامون آنها وابسته است ساده نماید. اگرچه نانوذرات زیادی به روش کندگی لیزری ایجاد شده اند اما تولید نانوذرات فلزی در مایعات در سالهای اخیر به تازگی مورد توجه قرار گرفته است. در این پروژه، نانوذرات مس و اکسید مس به دلیل ویژگی ها و خواص ویژه اپتیکی، کاتالیستی و الکترونیکی در دو محلول مختلف به کمک روش کند و سوز لیزری ساخته شدند. تابش نور لیزر nd:yag در هارمونیک دوم (nm532) با شدت انرژی پالس 150 میلی ژول بر روی هدف مسی در بستر دو محلول تتراهیدروفوران خالص و محلول 8/0 درصدی پلی استایرن در تتراهیدرو فوران صورت پذیرفت. به منظور مشخصه یابی و بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی، نانوذرات ساخته شده مس و اکسید مس تحت آنالیزهای مختلف قرار گرفتند. برای مشاهده مورفولوژی و شکل نانوذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) استفاده شد و جهت بررسی میزان کلوخه شدن نانوذرات، تعیین اندازه هیدرودینامیک ذرات آنالیز تفرق دینامیک نور (dls) انجام گردید. نتایج نشان از تشکیل نانوذرات به شکل کروی، با اندازه قطر بین 10 تا 100 نانومتر و با ماکزیمم 30 نانومتر می باشدکه اندازه دینامیکی ذرات با اضافه شدن پلیمر کاهش می یابد. بررسی خواص جذب و نشر نور، توسط طیف سنج مرئی و فرابنفش (uv-vis) و طیف سنج فتولومینسانس (pl) در زمان های مختلف پس از فرایند تولید انجام پذیرفت. جذب نوری نانوذرات به کمک طیف سنجی نور در ناحیه مرئی و فرابنفش نشان داد که ظاهر شدن پیک جذبی پلاسمونی در طول موجهای 340 و 360 و 400 نانومتر ناشی از تشکیل نانوذرات مس و اکسید مس cu2o می دهد که با گذشت زمان 5 ماه و انتقال به طول موج های بیشتر پیک جذبی به cuo تبدیل می گردد. همچنین طیف سنجی نشر فتولومینسانس ناشی از تولید اکسید مس cu2o، دو قله در 760 و 800 نانومتر را نشان می دهد که با گذشت 3 ماه پس از اولین اندازه گیری انتقال قله ها به سمت طول موج های کمتر در 380، 400 و 420 نانومتر نشان از تولید لایه پایدار cuo بر روی سطح نانوذرات دارد.

در این پژوهش به بررسی مکانیسمهای مختلف جهت تعیین سایز نانوذرات پرداختهایم و در نهایت بطور تجربی در این زمینه تحقیق کردهایم و به مقایسه نتایج پرداخته ایم. یکی از معضلات بررسی و شناخت نانوذرات و البته یکی از مهمترین آنها تعیین سایز نانوذرات میباشد، البته این کار با عکس برداری از آنها امکان پذیر است که در این زمینه از سیستم های tem و در مورد ذرات بزرگتر از sem استفاده میشود. بجز آن آنالیز دیگری بنام dls نیز در این زمینه به ما کمک میکند تا بتوانیم از طریق پراکندگی فوتون ها در اندرکنش با نانوذرات به اندازهگیری سایز آنها بپردازیم. هر دوی این روشها از گرانترین روشهای اندازهگیری سایز نانوذرات میباشد. روش دیگر اندازهگیری سایز نانوذرات که بصورت تئوری است، استفاده از نظریه ای موسوم به تئوری مای می باشد. این روش توسط مای در سال 1908 پیشنهاد شد. بدین ترتیب که با اثر گذاری سایز نانوذرات فلزی بر قله جذب پلاسمونی آنها و نانوذرات نیمه هادی بر قله جذب اکسیتونی آنها میتوان به سایز نانوذرات پی برد. بدیهی است که مکان پیک جذبی خود تابعی از سایز نانوذرات می باشد ولی در روش مای با استفاده از پهنای قله جذبی به محاسبه سایز میپردازیم. در این پایان نامه ابتدا به تهیه دو سری نانوذره فلزی طلا و نقره به روش کند و سوز لیزری پرداختهایم. برای ایجاد تنوع در سایز نانوذرات، شدت پرتو لیزر را در نمونه گیری ها تغییر داده ایم، سپس با انجام عکس برداری tem و اندازه گیری dls سعی در تعیین سایز نانوذرات داشتهایم و نتایج فوق را با سایزهای محاسبه شده از روش مای مقایسه کردهایم. در تهیه هر سری نانوذرات انرژی پالس متغیر بود که اثر مهمی در اندازه نانوذرات دارد.

پلاسما ترکیبی از الکترونها،یونها و اتمهای خنثی است، در واقع پلاسما یک گاز بسیار داغ یونیزه شده است.پلاسمای سرد(پلاسمای غیر تعادلی)، پلاسمایی است که در آن تعداد برخوردها کم است لذا انرژی الکترون که باید از طریق برخورد به یون منتقل شود برای الکترون باقی خواهد ماند.بنابراین الکترونها بسیار داغ و یونها بسیار کم انرژی اند.پلاسمای غبار آلود گاز یونیزه شده ایبا دمای پایین است که شامل الترونها، یونها و دانه های غبار با ابعاد میکرون یا کوچکتر از میکرون است که به صورت منفی یا مثبت باردار شده اند.در چنین شرایطی ذرات غبار به دلیل مجموعه ای از جریانهای یون و الکترون از پلاسمای زمینه می توانند باردار شوند.بنابراین بار غبار متغییر دینامیکی دیگری محسوب می شود که پلاسمای غبار آلود را از پلاسمای یون-الکترون معمولی تمییز می دهد.در این پایان نامه پتانسیل ذرات غبار و سولیتونها در پلاسمای غبار آلود در فصل 1 آنالیز شده است.امواج در پلاسما در فصل 2 توضیح داده شده است.فصل3 به بررسی چندین مقاله مشابه اختصاص داده شده است.تحقیق در فصل4 توضیح داده شده است.در فصل4پتانسیل ذرات غبار در پلاسمای غبارآلود یون-الکترون مطاله وسپس مسئله را برای یک یون دو دماییبررسی کردیم، پتانسیل ذرات عبار و ظرفیت آنهامحاسبه و بحث شد.سرانجام یک مدل جدید تولید شد که در آن اثر تغییر اندازه غبار، بار و جرم بر ویژگیهای امواج سولیتاری صوتی غبار در یک پلاسمای غبارآلود مغناطیسی محاسبه و جوابهای سولیتاری آن بدست آمد.

یک مدل سه بعدی برای مطالعه در پلاسما مغناطیسی کم چگال معرفی می گردد. در روش تحلیلی این مدل از تبدیل لاپلاس برای محاسبه معادلات پلاسما مغناطیسی ضعیف استفاده می کنیم. توسط یک پرتو لیزر با شدت بسیار زیاد برانگیخته شده است. در حضور میدان مغناطیسی خارجی عمود بر جهت انتشار پالس لیزر ، الکترون های پلاسما که در سراسر خطوط میدان مغناطیسی چرخش می کنند، منجر به تولید یکی از مولفه های الکترومغناطیسی پلاسما در فرکانس پلاسما می شوند. این مولفه عمود بر خطوط میدان مغناطیسی هستند و جهت انتشار آن رو به جلو است، و جهت نرمال با توجه به جهت انتشار پالس لیزر ، هر دو عمود بر جهت میدان مغناطیسی اعمال شده هستند. شدت تابش در تراکم های مختلف پلاسما و نقاط مختلف میدان مغناطیسی قوی مشاهده گردید.

در این پژوهش میدانهای الکترومغناطیسی با شدتهای پایین روی بذرهای گیاه کلزا و ذرت بدو حالت خشک و مرطوب اعمال شد. میدانهای الکترومغناطیسی توسط منبع تغذیه ای با ولتاژ v 220 در سیم لوله ای بطول 50cm و قطر 12cm باهزار دور سیم مسی به قطر 0/5mm ایجاد گردید. شدت میدانهای ایجاد شده 1، 3، 5، 7و 10 mt و هر کدام در چهار زمان تیمار 2،1،3و 4 ساعت بود. شاخص های متفاوت رشد شامل : جوانه زنی بذرها، طول ریشه ، طول ساقه، وزن زی توده تازه و خشک دردانه رستهای 7 روزه و در گیاهان بالغ اندازه گیری شد. بررسی ها روی نمونه هایی که بیشترین و کمترین رشد را تحت تیماره نشان دادند متمرکز گردید. این نتایج در گیاه کلزا به ترتیب در تیمار با شدت 10mt و زمان 4 ساعت به صورت بذر خشک و تیمار با شدت 10 mt و زمان تیمار 2 ساعت روی بذر مرطوب مشاهده گردید. در گیاه ذرت این تیمارها در شدت های 10mt و 3 و زمان 4 ساعت روی بذر مرطوب مشاهده گردید. مطالعات ساختار تشریحی در دانه رست های پیش تیمار شده کلزا با شدت 10mt,و زمان 4 ساعت به صورت بذر خشک نشان دهنده افزایش چوبی شدن و گسترش استوانه مرکزی نسبت به شاهد بود. بررسی ساختار تشریحی در دانه رست های پیش تیمار شده ذرت نشان داد که استوانه مرکزی در مجموع وسعت بیشتری نسبت به شاهد دارد و سلولهای پارنشیم پوستی نیز درشتتر هستند. آوندهای چوبی نیز رشد و گسترش بیشتری نشان دادند. بررسی های ستوژنتیکی در کلزا نشان داد که تقسیمات میتوری درنمونه هایی که با شدت 10mt زمان h 4روی بذر خشک اعمال شده 61% افزایش و در نمونه هایی که با شدت 10mt زمان 2h روی بذر مرطوب اعمال گردید 35% افرایش داشتند در صد ناهنجاریهای کروموزومی در تیمار اول که با افزایش رشد همراه بود 24% افزایش و در تیمار دوم که با کاهش رشد همراه بود تقریبا 5 برابر افزایش نسبت به شاهد نشان داد. مطالعات سیتوژنتیکی در ذرت نشان داد که درصد ناهنجای کروموزمی در شدت روی بذر مرطوب اعمال گردید 35% افرایش داشتند در صد ناهنجاریهای کروموزومی در تیمار اول که با افزایش رشد همراه بود 24% افزایش و در تیمار دوم که با کاهش رشد همراه بود تقریبا 5 برابر افزایش نسبت به شاهد نشان داد. مطالعات سیتوژنتیکی در ذرت نشان داد که درصد ناهنجای کروموزمی در شدت 3mt با زمان تیمار 11/48% 4h کاهش ودر تیمار با شدت 10mt و زمان تیمار 13/1% 4h افزایش نسبت به نمونه شاهد داشت. تقسیمات میتوزی در شدت 3/23% 3mt افزایش و در شدت10mt 1/9% کاهش نشان داد. در مطالعه میوزی با افزایش ناهنجاری های کروموزومی در هر دو گیاه ذرت و کلزا مواجه شدیم . همچنین مطالعه میوزی در گیاه کلزا نشانگر کاهش شدید فرکانس کیاسما بود . تعداد کوادری والان کاهش و یونی والان افزایش معنی دار نشان داد. تعداد کروموزم های کیاسما بود. تعداد کوادری والان کاهش و یونی و الان افزایش معنی دار نشان داد. تعداد کروموزوم های حلقوی کاهش و کروموزوم های خطی افزایش معنی دار داشت .(po.o5 در سنجش کمی پروتیین کل در گیاه کلزار در هر دو تیمار استفاده شده افزایش نشان داد و در گیاه ذرت نتایج بعکس بود. در سنجش کیفی پروتیین کل به روش sds-page نیز تعداد باندهای تراکم و شدت آنها در نمونه های تیمار شده هر گونه نسبت به نمونه های شاهد تغیر یافت. مطالعه تغییرات فعالیت آنزیمهای تنشی کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز توسط دستگاه طیف سنج نشانگر کاهش در گونه کلزا وافزایش در گونه ذرت بود p0/05 استفاده از مارکر مولکولی rapd به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ایجاد شده نشانگر افزایش تنوع در نمونه ها یحت تیمار بود. افزایش تنوع ژنتیکی در گیاه ذرت تیمار شده بیشتر از گیاه کلزای تحت بیمار بود. مطالعه پارامترهای مختلف رشد و نمو در دانه رست های رشد یافته از بذرهای محصول گیاهان پیش تیمار شده حاکی از افزایش رشد در گیاه کلزا در شدت 10mt و زمان 4 (بذر خشک) بود و در گیاه ذرت با کاهش رشد در هر دو شدت 3mt و 10 مواجه شدیم اما وزن زی توده خشک در ریشه دانه رست های ذرات افزایش یافت که اختلاف معنی داری نشان نداد p0/05 نتایج نشان می دهند که به طور کلی میدانهای الکترومغناطیسی در تیمارهای مورد آزمایش می توانند سبب تغییرات مولکولی گردند. همچنین ناهنجاریهای کروموزمی را سبب می شوند ودر نتیجه روی رشد و نمو گیاهان کلزا (دو لپه و c3 و ذرت (تک لپه و c4 اثر می گذارند. این دو گونه در برخی پارامترهای سنجش شده واکنش متفاوتی در مقابل امواج الکترومغناطیسی بکار گرفته شده از خود نشان می دهند. همچنین مطالعه رشد و نمو دردانه رست های نسل دوم نشانگر واکنش متفاوت این دو گونه گیاهی در مقابل این تنش بود

هدف از این پژوهش تجربی تحقیق بر اثر میزان نمک طعام (nacl) در محیط کندوسوز لیزری بر نانو ذرات نقره ای است که به روش کندوسوز لیزری تولید می شوند.بدین منظوربا استفاده ازپالس 7 نانوثانیه و دانسیته j/cm2 5 و طول موج nm532 لیزر نئودیمیوم یاگ(nd:yag) در 4 نوع غلظت مختلف محلول nacl در شرایط یکسان اقدام به تولید نانو ذرات نقره به روش کندوسوز لیزری کردیم. خواص اپتیکی، توزیع اندازه ذرات، کلوخه شدن نانو ذرات نقره تولید شده توسط طیف سنج مرئی.فرابنفش، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی وآنالیزهای pl,dls,xrd,ftir بررسی شد. همچنین اثر غلظت nacl بر رشد و پایداری ذرات نیز مورد بررسی قرار گرفت. طیف جذبی برای نانو ذرات تولید شده در غلظت های مختلف از محلول nacl گرفته شد که قله جذب اپتیکی بلافاصله پس از تولید نانو ذره حدود طول موج nm400 بوده است.تصاویر tem گرفته شده از این نمونه ها نیز نشان می دهد ذرات حاصل کروی شکل بوده واز توزیع تقریباً یکنواختی برخوردارندو متوسط اندازه آن ها زیر nm10 می باشد.با مقایسه توزیع اندازه بدست آمده از آنالیز sem و temنانوذرات نقره در این نمونه هاوجود دو نوع ذره را نشان می دهد، ذرات بسیار ریز و ذرات بسیار درشت که به دلیل کلوخه شدن ذرات تشکیل شده اند.

پلاسمای غبارآلود گاز یونیزه شده ای با دمای پایین است که شامل الکترونها، یونها و دانه های غباری است که با ابعاد میکرون یا کوچکتر از میکرون که بصورت منفی یا مثبت باردار شده اند. در چنین شرایطی ذرات غبار به دلیل مجموعه ای از جریان های یون و الکترون از پلاسمای زمینه می توانند باردار شوند. بنابراین بار غبار متغیر دینامیکی دیگری محسوب می شود که پلاسمای غبارآلود را از پلاسمای یون-الکترون (معمولی) را جدا می سازد.در این تحقیق اثرمیدان مغناطیسی خارجی بر ساختار سولیتون در پلاسمای غبار آلود بررسی شده است . برای این بررسی ، مدلی شامل الکترون ها ، یون ها و ذرات غبار با بار منفی را در نظر گرفته ایم ، که همگی دارای توزیع ماکسول – بولتزمن هستند . معادلات حاکم بر دینامیک ذرات غبار شامل معادله حرکت ، معادله پیوستگی و معادله پواسون را در سه بعد در نظر گرفته ایم . نکته مورد تحقیق در این پایان نامه اثر میدان مغناطیسی خارجی بوده است ، به این منظور مجموعه پلاسمای غبار را در میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت با راستای متغییر در نظر گرفته ایم و برای حل آنها از روش اختلال کاهشی استفاده کرده ایم . تا به معادله zk (( zakharov-kuznetsov دست یابیم .نتایج نشان می دهد که در این شرایط ضریب غیر خطی معادله zk به ازای جمیع مقادیر میدان مغناطیسی خارجی در تمام جهات منفی است ، لذا در این سیستم صرفاً شاهد حضور و انتشار امواج غبار - صوتی کاهشی ((rarefactive solitary waves ، افزایش شدت میدان مغناطیسی باعث اثری بر دامنه امواج غبار صوتی ایجاد شده ندارد ولی تغییر جهت آن از راستای انتشار موج تا راستای عمود بر انتشار موج باعث کاهش شدید دامنه می شود ، همچنین افزایش میدان مغناطیسی باعث کاهش چشمگیری در پهنای موج غبار – صوتی می شود ، یکی از نتایج جالب بدست آمده اثر تغییر جهت میدان مغناطیسی خارجی بر پهنای موج غبار- صوتی است . با تغییر جهت میدان مغناطیسی خارجی از راستای انتشار موج غبار –صوتی تا راستای عمود بر آن ابتدا پهنا افزایش می یابد سپس شاهد کاهش پهنا هستیم ، نقطه ماکسیمم پهنا با توجه به نتایج این مدل با افزایش میدان مغناطیسی در زوایای بزرگتر رخ می دهد .

هدف از این پروژه تقویت توان امواج رادیویی است که از تقویت کننده های توان سیگنال های فرکانس رادیویی(rf) موسوم بهtwtاستفاده می شود. twtها تقویت کننده های پرکاربردی هستند که در 20 سال اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است و امروزه در سیستم های ماهواره ای ، انتقالی، ارتباطات و رادارها و پخش tv و... استفاده می شوند. تیوب های انتقال موج twt که به صورت موجبر سینوسی پریودیک است توسط پلاسمای حرارتی و یکنواخت پر شده است. داخل سیستم باریکه الکترونی حلقوی نسبیتی جهت تقویت سیگنال های رادیویی وجود دارد و کل سیستم در حضور میدان مغناطیسی b_0 می باشد. موجبر سینوسی پریودیک در اینجا ساختار کند کننده موج ، موسوم به sws می باشد. باریکه الکترونی که توسط دستگاهی به نام تفنگ الکترونی تولید می شود، از میان این ساختار عبور کرده و توسط تضعیف کننده درون آن سرعت سیگنال رادیویی از سرعت نور به سرعتی نزدیک به سرعت الکترون ها کاهش می یابد. در این پروژه اثر حرارتی پلاسما نیز در نظر گرفته شده است و در حضور پلاسمای گرم تزریق شده به twt رابطه پاشندگی به دست خواهد آمد و با استفاده از روشهای عددی اثر پلاسمای حرارتی بر روی سرعت فاز و بهره این تجهیزات که یکی از فاکتورهای مهم این تجهیزات هستند ، در حضور باریکه حلقوی مورد بررسی قرار می گیرد

در این پروژه با لایه نشانی اکسید فلزی ito خواص نوری و الکتریکی، ساختار لایه ای، خواص عمومی و ساختار کریستالی، ویژگی های اپتیکی این لایه مورد بررسی قرار گرفته است. زیر لایه ito با استفاده از کندوپاش rf در محیط گاز آرگون و بدون گرمادهی به زیر لایه، به مدت 10 دقیقه با هدف نقره لایه نشانی شده است. پس از آن خواص فیزیکی این اکسید فلزی با استفاده از روش های کریستالوگرافی بررسی شده است. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) که برای بررسی ساختار سطحی لایه ito می باشد و هم چنین آنالیز edx برای بررسی عناصر موجود در لایه در آخر هم آنالیز afm را که توپوگرافی نمونه را مورد بررسی قرار می دهد را انجام داده ایم. برای تولید نانو ذرات نقره بر روی نمونه ito، از روش لیزر پالسی استفاده کرده ایم. برای انجام این آزمایش لیزر را بر روی طول موج 532 نانومتر و پهنای باند هر پالس 5 نانو ثانیه تنظیم کردیم و برای تنظیم مقدار انرژی لیزر مورد نظر برای هر پالس، از عدسی استفاده می کنیم. بنابر محاسبات، انرژی هر پالس از لیزر را حدود 40mj به دست آوردیم. باریکه لیزری با این انرژی در محل برخورد با نمونه دمایی ایجاد می کند که باعث ذوب موضعی نقره می شود و لایه نقره تبدیل به نانو ذرات نقره می شود. پس از تولید نانو ذرات نقره ،آنالیز afm را مجدداً انجام داده ایم تا تغییرات پارامترهای زبری سنجی را قبل و بعد از اعمال لیزر به ما نشان دهد با بررسی و محاسبات پارامترهای زبری سنجی نمونه دریافتیم که پس از اعمال لیزر، ابعاد نانو ذرات تولید شده ریزتر می شود و زبری سطح نمونه نسبت به قبل کم تر شده است ولی تیزی ذرات افزایش یافته است. این به معنی افزایش سایش پذیری سطح نمونه است. بنابراین چنان چه نیاز به سطح با تیزی بیش تری داشته باشیم این روش می-تواند مفید باشد. انعکاس نور از سطح نمونه در دو حالت، کاهش یافته است یعنی جذب بیش تر شده که برای اهداف سلول خورشیدی مناسب است که درصد عبور نور کم باشد. کمیت مهم دیگری که می توان محاسبه کرد نفوذ پذیری نمونه است یعنی سطح چقدر آب را در خود نگه می دارد. به عبارتی آیا سطح آبدوست است یا آبگریز، که در کاربردهای مختلف اهمیت ویژه پیدا می کند. سطوح نمونه تولید شده پس از اعمال لیزر نفوذ پذیری کم تری نسبت به حالت قبل دارد یعنی آبگریز است. این نتیجه هم برای سلول های خورشیدی بسیار مهم است. با این وجود این خاصیت باعث شده است که نقره بهترین گزینه برای استفاده در مدارات الکتریکی باشد. با توجه به این که نقره از مناسب ترین مواد ضد باکتری معدنی می باشد، قادر به نابودی طیف وسیعی از باکتری ها و قارچ ها می باشد و در این جا به دلیل تولید نانو ذرات نقره با ابعادی بسیار کوچک، این توانایی نقره را بسیار افزایش می دهد. از دیگر کاربردهای نانو ذرات نقره استفاده در کارخانه های تولید یخچال و ماشین لباسشویی هایی است که چند سال اخیر به بازار عرضه کرده است که در آن ها نانو پوشش های نقره جهت جلوگیری از رشد میکرو ارگانیزم ها استفاده می کند. که این نانو ذرات بسیار فعال هستند و باعث تبخیر شدن آب در داخل محفظه می شوند تا محیطی بهداشتی تر در داخل یخچال و ماشین های لباسشویی ایجاد گردد. بنابراین با تولید نانو ذراتی با خاصیت آب گریز بودن و نفوذ پذیری کم مایعات بر روی سطح، می توان در این زمینه بهبود حاصل شود

در این تحقیق به ساخت، مشخصه یابی ساختاری و مطالعه خواص اپتیکی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم تولید شده به روش کندوسوزلیزری در محیط آب مقطر پرداخته ایم و تغییر مشخص های نانوذرات را در قبال تغییر دمای محیط آب کندوسوز به صورت تجربی بررسی کرده ایم. یک صفحه تیتانیوم بادرجه خلوص بالا را در انتهای یک بشر حاوی 35 میلی لیتر آب به عنوان هدف در نظر گرفته ایم وتحت تابش لیزر nd:yag با طول موج 1064 نانومتر و با زمان پالس کمتر از 10 نانوثانیه ،بسامد10 هرتز،شدت 2 ژول بر سانتی متر مربع در دماهای 0، 20، 35، 50 و65 درجه سانتی گراد قرار دادیم. مزیت اصلی استفاده از لیزرهای با توان بالا در تولید نانوذرات ،افزایش میزان ماده کنده شده و نرخ تولید بیشتر نانوذرات است. نانوذرات خالص دی اکسید تیتانیوم در اثر کندگی هدف، درون آب مقطر به صورت محلول تولید می شوند. سپس نمونه های تولید شده را در دستگاه سنجش طیف های جذبی قرار دادیم تا مشخصات اپتیکی مانند پیک جذب اکسیتونی را بررسی کنیم. همچنین در این پژوهش از میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترون عبوری برای مشخص کردن اندازه و مورفولوژی نانوذرات استفاده شد. آنالیز طیف سنجی مادون قرمزنیز برای بررسی نوع پیوندهای موجود در محلول به کار رفت. برای مطالعه طیف نور گسیل شده از نمونه ها از روش فتولومینسانس و برای بررسی سایز نانوذرات از آنالیز پراکندگی نوری پویا استفاده کردیم.در انتها برای تعیین ساختار کریستالی نانوذرات از پراش پرتو ایکس استفاده شده است.نتایج بدست آمده از آنالیزها نشان می دهد که نانوذرات تولیدشده نانوذرات دی اکسید تیتانیوم هستند. سایز نانوذرات از دمای 0 به دمای 20 درجه سانتی گراد کوچکتر شده و از دمای20 تا دمای 65 درجه سانتی گراد بزرگتر شده اند. نانوذرات تولید شده عمدتا کروی هستند ولی در بین آنها خوشه هایی به صورت بیضی گون نیز به چشم می خوردکه از نمونه 1 به 5 تعداد نانوذرات بیضی گون بسیار کمتر شده است.

در این پژوهش تجربی اثر فیزیکی انبوهی(غلظت) و اندازه نانوکامپوزیت دی اکسیدتیتانیوم و طلا قرار گرفته در شبکه پلیمر پلی وینیل الکل(pva) بر روی خصوصیات ساختاری، و اپتیکی(خطی و غیرخطی) فیلم پلیمری، با استفاده از تکنیک های مختلف بررسی شده است. ابتدا به تهیه نانوکامپوزیت دی اکسیدتیتانیوم و طلا با فرآیند کند و سوز لیزری در آب پرداختیم.در این مرحله با استفاده از آزمایشاتی نظیر عکسبرداری tem، اندازه گیری پراش اشعه ایکس(xrd) واندازه گیری عبور پرتو مادون قرمز(ftir)، اندازه گیری سایز نمونه ها با استفاده از پراکندگی نوری دینامیکی(dls) وتعیین مورفولوژی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی(sem) و طیف سنجی جذبی، به شناسایی نمونه های محلول نانوذرات طلا و دی اکسیدتیتانیوم و مخلوط آنها قبل و بعد از تابش لیزر 532 نانومتر ، پرداختیم. سپس گرانول pvaحل شده در آب را با مقادیر مختلفی نانوکامپوزیت مخلوط کرده و آن را روی سطح افقی در دمای اتاق خشک کردیم تا لایه نازک پلیمری آلاییده به آلیاژ tio2/au به ضخامت 05/0 میلیمتر بدست آید و با آزمایشاتی نظیر اندازه گیری عبور پرتو مادون قرمز(ftir)و xrd و طیف سنجی جذبی فیلم های پلیمری آلاییده به نانوکامپوزیت دی اکسیدتیتانیوم و طلا، به مطالعه عملی خواص ساختاری آنها پرداختیم و اثر انبوهی و اندازه نانوکامپوزیت را بر این خواص ساختاری مشاهده کردیم.با استفاده از نتایج آزمایش های طیف سنجی عبور و بازتابش به تعیین پارامترهای اپتیک خطی نمونه ها، نظیر قسمتهای حقیقی و موهومی ضریب شکست خطی و ثابت دی الکتریک پرداختیم، نهایتا با استفاده از روش زد-اسکن روزنه باز و روزنه بسته، به اندازه گیری خواص اپتیک غیرخطی نمونه ها پرداخته شد و اثر انبوهی و اندازه نانوکامپوزیت آلاینده را بر کمیتهایی نظیر ضریب شکست غیرخطی مرتبه دوم و ضریب شکست جذب غیرخطی، قسمتهای حقیقی و موهومی پذیرفتاری الکتریکی غیرخطی مرتبه سوم را اندازه گرفتیم.

در سال های اخیر مطالعه پلاسمای غبار که نشان دهنده یکی از مهم ترین شاخه های فیزیک پلاسماست بسرعت در حال رشد است.از طرفی با توجه ب اهمیت حضور میدان مغناطیسی در غرایند محصورسازی پلاسما و تاثیری که در انتشار امواج پلاسما دارد، امواج غبار_صوت را در یک پلاسمای غبارآلود مغناطیده بررسی میکنیم.