یکی از مهم ترین قسمت های یک چشمه یونی سیستم استخراج یون می باشد که به شدت بر خواص باریکه استخراجی اثر می گذارد. این قسمت از یک چشمه یونی معمولا با اتکا به شبیه سازی و سعی و خطای تجربی بهینه می شود. در حال حاضر یک چشمه یونی کاتد سرد از نوع پنینگ در دانشکده فیزیک دانشگاه ساخته شده و به بهره برداری رسیده است. سیستم استخراج این چشمه با سعی و خطای تجربی ساخته شده است. پژوهش انجام شده در این پایان نامه دو هدف عمده را تعقیب می کند الف) مطالعه دینامیک باریکه خروجی از چشمه یونی ساخته شده در دانشکده فیزیک دانشگاه تهران، ب) طراحی سیستم استخراج جدید جهت بهبود کیفیت باریکه خروجی. در واقع این مطالعه با استفاده از شبیه ساز سیمیون و بدون در نظر گرفتن دینامیک غلاف پلاسما انجام شد. در دو فصل اول به کار با نرم افزار سیمیون و آشنایی با روشهای محاسباتی بکار رفته در آن می پردازیم. در ادامه و در فصل سوم اطلاعاتی در مورد اپتیک باریکه های یونی و لنزهای الکترواستاتیک ارائه می کنیم. در انتهای مباحث نظری در دو بخش اول فصل چهار به بررسی سیستمهای استخراج و عوامل موثر در کیفیت باریکه می پردازیم. با استفاده از مقدمات نظری مطرح شده در فصول قبل، در بخش سوم فصل چهارم به طراحی سیستم استخراج چشمه یونی موجود در دانشکده فیزیک می پردازیم. ابتدا لازم است برای بدست آوردن حداکثر دقت در نتایج شبیه سازی، خطای نرم افزار در محاسبه ولتاژ و مسیر حرکت یونها، تخمین زده شود و پارامترهای شبیه سازی به گونه ای انتخاب شوند که بالاترین دقت را همراه با سرعت مناسب در عمل ریفاین و شبیه سازی داشته باشیم. در مرحله بعد به بررسی تغییر خواص باریکه با تغییر شکل و اندازه الکترودهای سیستم استخراج می پردازیم و در نهایت سیستم استخراج جدید را طراحی کرده و با اعمال تغییرات در انرژی اولیه ذرات خواص باریکه را بررسی می کنیم.

بیماری لکه قهوه ای (brown blotch) قارچ خوراکی تکمه ای سفید (agaricus bisporus) در سال های اخیر به عنوان یک بیماری شایع در سالن های پرورش قارچ کشور خسارت فراوانی را وارد نموده است. این بیماری مهمترین بیماری باکتریایی قارچ تکمه ای سفید در ایران و جهان می باشد. بیماری لکه قهوه ای به عنوان یکی از عوامل کاهش کیفیت و کمیت در قارچ خوراکی مطرح است. علایم بیماری به صورت، لکه های کوچک قهوه ای روشن تا تیره و کلاهک های پوسیده که حالت لزج و چسبناکی دارند مشاهده می شود. بیماری لکه قهوه ای ناشی از چندین گونه باکتری است که متعلق به جنس سودوموناس می باشند. باکتری pseudomonas tolaasii به عنوان یکی از عوامل اصلی ایجاد لکه قهوه ای شناخته شده است. اما گونه های دیگری مثل p. reactans و p. fluorescens نیز به عنوان عوامل ایجاد کننده بیماری فوق در قارچ تکمه ای سفید معرفی شده اند. در سال 1390 از استان های خراسان رضوی، البرز، تهران، سمنان، قزوین و گلستان نمونه برداری صورت گرفت. پس از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه و خالص سازی بر روی محیط کشتking,s b باکتری های متعلق به جنس pseudomonas از سایر باکتری ها جدا شدند. آزمون اثبات بیماریزایی بر روی کلاهک های قارچ خوراکی مثبت بود. آزمونهای مختلف بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی، تغذیه ای و تکثیر یک کیلو بازی از ناحیه s rdna16 با استفاده از آغازگرهای رفت و برگشت ps مشخص نمود که استرین های جدا سازی شده متعلق به جنس سودوموناس هستند و گونه باکتری ها نیز مشخص شدند. بر اساس این آزمونها و همچنین تولید رسوب سفید (white line) گونه p. tolaasii و p. reactans بیشترین فراوانی را در بین جدایه ها داشتند. آزمایش کروماتوگرافی لایه نازک وجود سیگنال های pqs را در جدایه ها مشخص نمود اما هیچ گونه ارتباط مستقیمی بین تولید این سیگنال و فاکتورهای بیماریزایی از قبیل تولید بیوفیلم، مقاومت به h2o2، تحرک و تولید سیدروفور مشاهده نشد. تنوع زیادی در بین جدایه ها از لحاظ بیماریزایی مشاهده شد و بر این اساس استرین ها به پاتوتیپ های مختلفی تقسیم شدند. به منظور تعیین ارتباط ژنتیکی میان جدایه ها از روش rep-pcr و پرایمرهای eric وbox استفاده شد. آنالیز نقوش الکتروفورزی محصولات pcr بر اساس وجود قطعات همسان و غیر همسان در جدایه ها با استفاده از ضریب تشابه جاکارد صورت گرفت. نتایج نشان داد آزمون rep-pcr در گروه بندی و تعیین تنوع سودوموناس های جداسازی شده از قارچ خوراکی دارای کارایی بوده و تنوع بالای درون گونه ای در بین جدایه های مربوط به مناطق مرکزی و شمال شرقی ایران مشاهده شد.

دو راهکار کلی جهت دستیابی به کاهش آلاینده های اگزوز و مصرف سوخت موتورهای احتراق داخلی پیستونی وجود دارد. اولین راهکار، رویکرد به سوخت های جایگزین و دومین راهکار بهینه کردن احتراق می باشد. روش تزریق مستقیم cng که آمیزه ای از هر دو راهکار ذکر شده است، در دهه اخیر در موتورهای اشتعال جرقه ای مورد توجه محققان قرارگرفته است. مطالعه مورد نظر نیز در این زمینه و با هدف تبدیل موتور ساخت داخل با روش تزریق مستقیم cng انجام گرفته است. در واقع در این روش سوخت به صورت اسپری به طور مستقیم به داخل اتاق احتراق پاشیده می شود. شکل گیری مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر پتانسیل قابل توجهی برای بهبود عملکرد، کاهش مصرف ویژه سوخت و گازهای آلاینده بوجود می آورد.با توجه به اهمیت زیاد آماده سازی مخلوط در تزریق مستقیم در زمان محدود و معدود بودن نتایج آزمایشگاهی و مشخص نبودن تاثیر بسیاری از پارامترها، جهت شناخت چگونگی آماده سازی مخلوط و همچنین تاثیر عوامل مختلف تزریق، نیاز است که شبیه سازی شرایط واقعی در موتور مدنظر انجام شود. برای اطمینان از چگونگی شبیه سازی تزریق سوخت و اختلاط در موتور، اعتبار سازی نتایج عددی توسط نتایج تجربی ضروری می باشد. این اعتبارسازی ها به صورت جداگانه در دو بخش انجام گرفته است. در بخش اول صحت نتایج تزریق سوخت گازی و اختلاط بصورت پایدار و وابسته به زمان در مقایسه با نتایج دیگر محققان حاصل شد. در بخش دوم شبیه سازی سیکل مکش و تراکم در موتور مدنظر به صورت سه بعدی انجام گرفته است. برای افزایش دقت تحلیل مرزهای متحرک حجم مورد نظر(سوپاپ و پیستون) توسط الگوهای مش متحرک موجود مدل شده است. در این بخش برای مقایسه نتایج عددی با تجربی به نتایج سیکل بدون احتراق نیاز بود که با انجام آزمون تجربی بدست آمد. پس از اطمینان از تحلیل های انجام گرفته، جهت مطالعه چگونگی آماده سازی مخلوط، پاشش سوخت به داخل سیلندر در شرایط واقعی موتور شبیه سازی شد.در ادامه با در نظر گرفتن عدم تغییر در سرسیلندر و همچنین مناسب تر بودن نزدیکی شمع و افشانه در تزریق مستقیم cng، شمع افشانه پیشنهاد می شود. برای طراحی چگونگی آماده سازی مخلوط هوا و سوخت مناسب، دو حالت بحرانی مدنظر است. حالت اول تزریق مستقیم در شرایط رقیق سوز و سرعت پایین است که باید مخلوط هوا و سوخت بصورت لایه ای و اشتعال پذیر در اطراف شمع قرار بگیرد. حالت دوم تزریق در شرایط غنی سوز و سرعت بالا است که باید سوخت بصورت همگن تر در زمان بسیار محدود در اتاق احتراق پخش گردد که نیاز به مطالعات بیشتری داشت. لذا با در نظر گرفتن نسبت هوا به سوخت استوکیومتری در دورهای 6000 و4000 دور بر دقیقه مطالعاتی در این زمینه انجام گرفت و اثر پارامترهای تزریق از جمله شروع پاشش و قطر و فشار پشت افشانه و همچنین تزریق دومرحله ای پرداخته شد. سپس با توجه به قیود هندسی و محدودیتهای عملکردی، محدوده مناسب از نظر قطر افشانه، فشار پشت افشانه و زمان بندی مناسب پاشش جهت کارکرد تعیین شده است. در نهایت هم جهت اطمینان از اشتعال پذیری ناحیه اطراف شمع، موقعیت و عمق الکترود مناسب شمع در شرایط رقیق سوز و غنی سوز مورد بررسی قرار گرفت و حالت بهینه پیشنهاد شد.

در این رساله رفتار دینامیکی استوانه جدار ضخیم از جنس مواد هدفمند با طول بلند و کوتاه مورد تحلیل قرار می گیرد. بطور کلی، سعی شده است مواردی که تا کنون توسط سایر محققین به آنها پرداخته شده است. مورد بحث و تحلیل قرار گیردبرای تحلیل دینامیکی استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول بلند تحت شوک مکانیکی، فرض شده است که استوانه از چندین لایه در راستای ضخامت تشکیل شده و نیز جنس هر لایه همسانگرد و در بخشی دیگر هدفمند خطی باشد. برای تحلیل در حوزه تغییر مکان از روش المان محدود گلرکین و در حوزه زمان از روش نیومارک استفاده می شود. رفتار دینامیکی تغییر مکانهای مکانیکی، تنشهای شعاعی و محیطی در دو حالت لایه های همسانگرد و هدفمند خطی بررسی شده است تحلیل ارتعاشی به منظور تعیین فرکانسهای طبیعی و نیز تعیین سرعت متوسط گسترش موج تنش شعاعی و نیز بحث پیرامون نتایج حاصل در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند از دیگر موارد می باشند. به منظور تحلیل ترموالاستیسیته غیر همزمان (غیر کوپل) استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول بلند، با استفاده از توابع پسل و یک راه حل تحلیلی ابتدا توزیع درجه حرارت در استوانه محاسبه شده سپس با استفاده از این توزیع درجه حرارت و با استفاده از روشی تحلیلی تغییر مکان مکانیکی شعاعی و تنشهای حرارتی تعیین شده اند. همچنین با استفاده از این روش مقادیر ویژه مساله نیز مشخص شده و برای حالات مختلف ماده هدفمند ارایه شده اند. بررسی و بحث پیرامون توزیع درجه حرارت در استوانه جدار ضخیم و تنشهای حرارتی در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند. در قسمتی دیگر مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. تحلیل ترموالاستیسیته همزمان (کوپل) استوانه جدار ضخیم هدفمند با طول کوتاه از دیگر موارد انجام شده در رساله می باشد. در محاسبات از روابط ترموالاستیسیته کوپل بر اساس تیوری گرین- نقدی بهره گرفته شده و نز فرض شده است که استوانه در راستای ضخامت به چند لایه همسانگرد تقسیم شده همچنین تغییر مکانهای مکانیکی در راستای طولی بسط فوریه داده شده اند. بارگذاری بر استوانه بصورت متقارن محوری است و کلیه شرایط پیوستگی در سطح تماس بین هر دو لایه برآورده شده اند. جهت تحلیل از روش المان محدود گلرکین در حوزه تغییر مکان و از روش نیومارک در حوزه زمان بهره گرفته شده است. مساله برای دو حالت مختلف بارگذاری پیاده سازی شده و نتایج حاصل در زمانها و حالات مختلف ماده هدفمند بحث و بررسی شده اند. همچنین در هر دو مثال رفتار موجی شکل در توزیع دما و تغییر مکانهای مکانیکی مشاهده شده است. لازم به ذکر است در کلیه موارد نتایج حاصل به روشهای مختلف مورد ارزیابی و اعتبار سنجی قرار گرفته اند که جزییات بیشتر در هر بخش ارایه شده است. در کلیه موارد وضعیت قابل قبول و بسیار مناسبی برای نتایج ارایه شده در رساله مشاهده می شود.

یکی از اهداف همیشگی محققان صنعت تولید موتور دستیابی به بازده حرارتی بالاتر بوده است. از جمله روشهای دستیابی به این هدف در موتورهای احتراق داخلی، استفاده از موادی با ضریب رسانایی حرارتی پایین در بدنه سیلندر یا به عبارت دیگر عایق سازی بدنه سیلندر می باشد که در این راستا مواد سرامیکی بهترین انتخاب برای نیل به این هدف می باشند. در سالهای اخیر کاربرد و استفاده از پوششهای سرامیکی در محفظه احتراق مورد بررسی قرار گرفته است ولی از آنجا که عمر این گونه پوششها محدود می باشد. محققان به تازگی به فکر استفاده از مواد جایگزینی از جمله مواد هدفمند در بدنه سیلندر افتاده اند. مواد هدفمند دسته ای جدید از مواد مقاوم در برابر حرارت می باشند که در صنایع پیشرفته کاربرد دارند این مواد به گونه ای ساخته می شوند که در یک طرف سرامیک و در طرف دیگر فلز قرار گرفته و در بین دو سطح ترکیب ویژه ای از دو ماده وجود خواهد داشت. بدین ترتیب خواص مکانیکی از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت خواهد بود این مواد علاوه بر مقاومت حرارتی بالا، در برابر سایش و خوردگی نیز مقاومند. در قسمت اول این تحقیق توزیع درجه حرارت در سیلندر موتور در یک سیکل در حالت گذرا و نیز میزان حرارت تلف شده به سیستم خنک کاری و بیشینه دمای سطح برای مواد مختلفی چون فلز، سرامیک، پوشش سرامیکی و مواد هدفمند (fgm)تعیین شده است در قسمت دوم نیز تنشهای شعاعی و محیطی ناشی از ترکیب شرایط مرزی مکانیکی و حرارتی درون سیلندر موتور به صورت کرنش صفحه از (طول بینهایت) و متقارن محوری مدل سازی شده است و برای تعیین خواص ماده هدفمند از مدل غیر خطی توانی استفاده شده است. همچنین برای حل معادلات حاکم روش چند لایه ای مورد استفاده قرار گرفته است.

امروزه، استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک در عملیات موقعیت دهی دقیق به طور گسترده ای در حال رشد است. از جمله کاربردهای این عملگرها می توان به میزهای دقیق، هدایت کننده پرتو لیزر، کنترل ارتعاشات و میکروسکوپ های الکترونی اشاره کرد. مشکل اصلی استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک کورس کم این عملگرها است. برای حل این مشکل از مکانیزم های انعطاف پذیر بر پایه لولای الاستیک به منظور تقویت جابجایی عملگر پیزوالکتریک استفاده می شود. این نوع مکانیزم ها دارای مزایایی همچون دقت نامحدود، وزن کم، لقی صفر، عدم نیاز به روغنکاری و حرکت روان هستند. انواع لولاهای مختلف الاستیک به عنوان قلب مکانیزم مورد بررسی قرار گرفتند. یکی از انواع مکانیزم های انعطاف پذیر که در این پروژه مورد استفاده قرار گرفته، مکانیزم پل شکل است. به منظور مدلسازی مکانیزم انعطاف پذیر یک طرح اولیه در نظر گرفته و مدل تحلیلی مکانیزم بر پایه انرژی کرنشی و توسط تئوری جابجایی کاستیگلیانو ارائه شد. با ترکیب میزان فنریت(نرمی) لولاهای الاستیک با دیگر ویژگی های هندسی و مواد که مکانیزم انعطاف پذیری صفحه ای را تشکیل می دهد، معادلات با فرم بسته بدست می آیند که پاسخ سیستم از جمله میزان تقویت جابجایی و سختی ورودی و خروجی مکانیزم را تشریح می کند. هدف از این پروژه طراحی مکانیزمی است که هر دوی تقویت جابجایی و سختی در مکانیزم به طور همزمان ماکزیمم شود. با توجه به توابع هدف بدست آمده در مدل تحلیلی و به کمک الگوریتم ژنتیک طرح بهینه را بدست می آوریم. نتایج بدست آمده توسط الگوریتم ژنتیک توسط نرم افزار صحت یابی می شود. در بخش بعد مجموعه عملگر پیزوالکتریک را در یک هدایت کننده ansys پرتو لیزر استفاده می کنیم.

به دلیل اهمیت ریاضیات درعلوم امروز،وسلسله وار بودن این ماده درسی درهمه مقاطع وپایه های تحصیلی،ونیز ضرورت استحکام ریشه های آن درمقطع ابتدایی وبه ویژه سالهای نخستین تحصیل،دغدغه بررسی برنامه درسی ریاضی کشور درمقطع ابتدایی وخاصه سال سوم دبستان (که نگارنده درآن پایه مشغول تدریس بود)وهمچنین مقایسه آن با برنامه درسی ریاضی کشورهای مالزی وسنگاپور که درآزمون تیمز عملکرد خوبی نشان داده بودند،ایجادشد.

چکیده ندارد.