چکیده طیف سنج های بلوری ابزاری هستند که جهت تفکیک طیفی طول موج های نزدیک به هم بکار می روند بطوریکه بلور استفاده شده در آن نقش توری پراکننده را ایفاء می کند . سابقا کلیه ی طرح های بکار رفته در این طیف سنج ها، زیر مجموعه ای از دو نوع طیف سنج یوهان و یوهانسون با اشکال هند سی مختلف بلوری بکار رفته در آن، مطرح بوده اند. از انواع دیگر طیف سنج های بلوری می توان به طیف سنجهای آشکار- موازی اشاره نمود که نوع بیرکس از زیر مجموعه های این نوع طیف سنج ها بوده و از بلور محدب بجای بلور مقعر استفاده می کند و بیشتر جهت تشخیص پلاسمایی مورد توجه واقع شده است. از کاربرد های طیف سنج های بلوری اشعه ایکس در بحث شناخت پلا سمای داغ و چگال، می توان جهت کسب اطلاعاتی در مورد پارامترهای پلاسمایی مانند توزیع مراحل یونیزاسیون و انبوهی یونها در درجات یونیزاسیون مختلف، کدری، چگالی و دمای پلاسمایی، میدان های الکترومغناطیسی و قطبیدگی خطوط اشعه ایکس اشاره نمود. با در نظر گرفتن اینکه در بازده بهینه یک طیف سنج بلوری خوب، فاکتورهایی نظیر داشتن قدرت تفکیک طیفی بالا، ناحیه موثر بالا در پراکندگی، نمایه شدت عالی و گستره زاویه براگ بالا مهم می باشند لذا در فصل اول این پایان نا مه، طرح های مختلف طیف سنج های بلوری اشعه ایکس موجود، مورد مطالعه اولیه قرار گرفته و به معایب و محاسن هر یک اشاره می شود. در فصل دوم، از روش تقریبی ویتری، انواع مختلف هندسه های بلوری یکبار و دوبار خمیده مورد نیاز برای طیف سنجی، مورد مطالعه قرار گرفته و نقاط ضعف و قوت هر یک جهت کانونی سازی اشعه ایکس بازتابیده ارزیابی می شود. در فصل سوم، با دو روش محاسباتی، نتایج ویتری مورد نقد و بررسی قرار می گیرند و روابط اصلاح شده جدیدی برای بررسی ناحیه موثر پراکندگی، زاویه فضایی جمع کنندگی، نمایه شدت، اثر عدم تنظیم دقیق چشمه و اثر نفوذ اشعه ایکس به داخل بلور بدست آورده شده و با نتایج وی مقایسه می شوند. با بکاربردن نتایج جدید، پیکربندی جدیدی برای بلور کانون ساز عام معرفی گردیده و نشان داده می شود که مورد متناظر ثبت شده قبلی برای بلور کانون ساز در زاویه براگ کوچک کارایی خود را از دست می دهد. در ادامه یک رابطه ای بدست آورده می شود که با استفاده از آن، اثرات انحراف بلور از دایره کانونی (مکانی و زاویه ای)، اثر نفوذ اشعه ایکس به داخل بلور و نیز اثر نامتقارنی صفحات اتمی بلور بر روی ناحیه موثر پراکندگی و نمایه شدت مورد مطالعه قرار می گیرند. در بخش مربوط به طراحی طیف سنج، ابتدا یک روش طراحی برای ساخت بلور ارائه و سپس مراحل طراحی یک طیف سنج کانون ساز عام مناسب، با جزئیات تکمیلی قسمت های مکانیکی آن، توضیح داده می شود. قسمت مکانیکی این طیف سنج طوری طراحی می شود که با وجود ثابت در نظرگرفتن چشمه اشعه ایکس، تنها با دوران یک محور، بتوان به گستره زاویه براگ از 0-90 درجه دست یا فت بدون آنکه بلور و آشکارساز از روی دایره کانونی بلور انحراف یابند. همچنین با طراحی برجک بلور و دوران آن حول محور خود می توان بنا به نیاز اسپکتروسکپی به انتخاب سه بلور متفاوت دست یافت. در پایان تصویر ماکت آزمایشگاهی ساخته شده ی طیف سنج کانون ساز عام مزبور ارائه می شود.

هدف از این پایان نامه طراحی و ساخت میکروپلاسما در فشار اتمسفر و بررسی پارامترهای هندسی آن می باشد. این نوع از پلاسما دارای کاربردهای تجاری، صنعتی و پزشکی زیادی می باشد. سیستم های طراحی شده در این پایان نامه متشکل از دو الکترود است که یک لایه دی الکتریک در وسط آنها قرار دارد. برای دستگاه جت میکروپلاسما الکترودهای استفاده شده از جنس استیل به ضخامت 2/3 میلی متر و به قطر 16 میلی متر است و چهار نوع دی الکتریک (تفلون نسوز، فیبرفشرده، سرامیک و میکا) هم قطر با الکترود را بکار گرفته ایم و تأثیر تغییر دی الکتریک را بر جت خروجی بررسی کرده ایم. نشان داده شد که هرچه ضریب دی الکتریک و نقطه ذوب دی الکتریک بالاتر باشد مدت زمان کارکرد دستگاه بیشتر و جت خروجی یکنواخت تر است. برای تولید میکروپلاسمای سطحی که نوعی از آن محرک پلاسمایی است از دو روش استفاده کرده ایم. الکترودهای بکار گرفته شده در این حالت از جنس مس به ضخامت 1 میلی متر و دی الکتریک از جنس تفلون نسوز به ضخامت1میلی متر می باشد. در این آزمایش تأثیر تغییر فاصله بین الکترودی بر میکروپلاسمای تولید شده مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که اگر فاصله بین الکترودی خیلی کم و یا خیلی زیاد باشد سیستم شروع به کار نخواهد کرد و در یک فاصله معین می-توانیم میکروپلاسمای سطحی یکنواختی داشته باشیم. همچنین نشان داده شد که اگر جریان گاز از حدی کمتر باشد میکروپلاسما تشکیل نخواهد شد و با افزایش جریان گاز میکروپلاسمای تولید شده افزایش می یابد و اگر جریان گاز از حدی بالاتر رود میکروپلاسمای تولید شده ثابت می ماند و دیگر افزایش نمی یابد. تمامی آزمایش ها را دو مرتبه یک بار با گاز آرگون و بار دیگر با هوا تکرار کرده ایم.