در این پایان نامه، نانوساختارهای( نانوذرات، نانوسوزن ها، نانووایرها...) نیمرسانای کادمیوم سلنایدcdse را به روش نوین گرین سنتز کردیم و به وسیله ی روش های متفاوت مورد آنالیز قرار دادیم و مشخصه یابی نمودیم. با استفاده از تصویربرداری tem قطر نانوذرات در حدود 10nm و قطر نانوسوزن ها حدودا" 20 nm با طول متوسط 400nm گزارش شد. الگوی پراش نانوذرات نسبتا پهن بود و الگوی پراش نانوسوزن ها کاملا تیز بود ولی هر دو فاز وورتزایت(هگزاگونال) را گزارش می کردند. تصویربرداری sem در توافق خوبی با تصویربرداری tem و الگوی پراش xrd بود. طیف سنجی uv-vis محدوده ی طول موج جذبی را 320-340nm نشان می داد. طیف سنجی فوتولومینسانس pl بهره کوانتومی نانوذرات را 70.33% و بهره کوانتومی نانوسوزن ها را 107% با طول موج تهییجی 330nm گزارش کرد. ضریب شکست غیرخطی برای نانوذرات از مرتبه ?10?^(-7) (?cm?^2?(w)) با علامت مثبت و برای نانوسوزن ها از مرتبه ?10?^(-6) (?cm?^2?(w)) با علامت منفی بود، ضریب جذب این نانوساختارها از مرتبه ?10?^(-3) (cm?w) بود؛ و به این ترتیب |?^((3)) | برای این مواد از مرتبه ?10?^(-5) (esu) بدست آمد.بنابراین پاسخ غیرخطی این نانوذرات قابل توجه بوده و بهره کوانتومی بالای آنها جهت مقاصد اپتیکی کارا میباشد.

فوتودینامیک تراپی (pdt) روشی است که با اسفتاده همزمان از یک ماده شیمیایی و نور به تخرب بافت سرطانی می پردازد. شباهت بین تومور و چنین تازه لانه گزینی شده قراوان است هر دو توده هایی از سلول های با سرعت تقسیم بالا هستند که حالت تهاجمی به بافت های مجاور دارند و سیستم عروقی جدیدی می گسترانند. و از آنجاییکه بارداری خارج رحمی (eup) درمان قطعی ندارد و درمان های قدیمی (دارویی و جراحی) گزینه های کارآمدی نیستند بکارگیری pdt برای درمان بارداری خارج رحمی پیشنهاد می شود. در این مطالعه رت حامله بیهوش پایین شکم باز و رحم بر سطح شکم قرار گرفت. ماده حساس به نور هماتوپورفیرین بطور موضعی به داخل جفت یکی از جنین ها تزریق و به فاصله 5 دقیقه لیزر (nd:yag,532,50mw) به همان بخش تاییده شد. رحم به داخل شکم بازگرانده و پس از 48 ساعت نتیجه کار از طریق آنالیزهای هیستولوژیک بررسی و سلامت بافت رحم تیمار شده پس از زایمان با رنگ آمیزی ایمونوهیستوشیمی برای پروتیین a-smooth muscle actin) sma تایید گردید. 48 ساعت پس از جراحی تفاوت آشکاری از لحاظ اندازه و رنگ در جنین های تیمار شده مشاهده گرددید. در نمونه های کنترل جفت و جنین سالم و طبیعی بوده در نمونه تیمار شده جفت و چنین به شدت آسیب دیده بدون اینکه اسیب آشکاری در بافت رحم مشاهده شود. نتایج سونوگرافی و مطالعات بافتی این است که قدرت باروری حفظ می شود این کار روش جدیدی از بکارگیری فتودینامیک برای حذف واحدهای جنینی جفتی در رت حامله است که مدلی برای درمان حاملگلی خارج رحمی در انسان محسوب می شود. آنالیز بافتی حیوانات تیمار شده عدم وجود آسیب ساختاری پایداری را در رحم تایید می کند. حیوان حامله تیمار شده دوباره جفتگیری کرده مراحل بارداری و زایمان مجدد را با موفقیت پشت سرگذاشت که نتایج حاصل از سونوگرافی و مشاهدات ماکروسکوپی مبین آن است درنهایت در حالتی که درمان مناسبی برای حاملگی خارج رحمی که درصد شیوع نسبا بالایی نیز دارد (1000/20-10 حاملگی ها) وجود ندارند pdt می تواند روش مناسبی محسوب شود.

در این پایان نامه ابتدا نانو ذرات دی اکسید تیتانیم یا تیتانیا به روش شیمیایی sol-gel در دو فاز آناتاز و روتایل سنتز شده است. سپس این نانو ذرات به کمک الگوهای پراش اشعه x (xrd) طیف سنجی uv-vis و میکروسکوب الکترونی رویشی (sem) مشخصه یابی شده است. الگوی پراش اشعه x و تصاویر sem تشکیل ساختارهای نانومتری دی اکسکیدتیتانیم تهیه شده و به روش sol-gel را تایید می کنند ساختار و میانگین اندازه نانو ذرات به کمک طیف xrd بدست آمده است. توسط طیف جذبی uv-visible گاف انرژی در فاز آناتاز و روتایل به ترتیب 4/3 و 1/3 الکترون ولت بدست آمده است. اندازه نانو ذرات tio2 در فاز آناتاز و روتایل توسط تصاویر sem به ترتیب 54 و 97 نانومتر بدست آمد. همچنین روش متداول جاروب –z برای اندازه گیری اندازه و علامت ضریب شکست مرتبه سوم غیر خطی ضریب جذب غیر خطی و رفتار محدود کنندگی نوری در توان های تابشی مختلف برای غلظت های مختلف از فازهای tio2 بکار رفته است. اندازه گیری تحت تابش با لیزر پیوسته هلیم- نیون با طول موج 8/632 نانو متر صورت گرفته است. و در پاین کار وجود رفتار دو پایداری روی فاز آناتاز نانوذرات tio2 با استفاده از دو لیزر پیوسته he-ne(=632/8nm) و nd-yag(=532nm) بررسی شده است

چکیده: در این رساله، اثر توان rf بر خواص لایه ی نازک sio2 بررسی شده است. دی اکسید سیلیکان با روش لایه نشانی بخار شیمیایی بکمک پلاسما بر زیرلایه ی gaas انباشت می شود. از این لایه بعنوان لایه ی دی الکتریک در افزاره های متشکل از ساختار فلز - اکسید – نیمرسانا (mos) استفاده می شود. مشخصه های لایه با تغییر توان rf قابل کنترل است. با افزایش توان rf، نرخ لایه نشانی افزایش می یابد که منجر به تغییر خواص لایه می شود. لایه های نازک با ضخامت 160 نانومتر بر روی زیرلایه یgaas نوع p انباشت شده است. منبع سیلیکان شامل گاز سیلان 15% با نرخ شارش حدود sccm 50 و منبع اکسیژن گازn2o با نرخ شارش sccm200 است که به درون محفظه با فشار pa 10-1وارد می شود. لایه نشانی ها در فشار pa48 در محفظه ی داخلی انجام می شود. توان rf در گستره ی 100 وات تا 175 وات تغییر می کند در حالیکه دمای لایه نشانی همواره c ??300 بوده و فرکانس پلاسما در56/13 mhz ثابت است. ضخامت لایه های siox توسط یک ضخامت سنج سوزنی اندازه گیری شد. روش اندازه گیری پراکندگی بازگشتی رادرفورد (rbs)برای تعیین استوکیومتری لایه ها مورد استفاده قرار گرفت. زبری سطح لایه ها بوسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) سنجیده شد ریخت شناسی و سنجش نانوساختارها ی لایه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت گرفت. هدف دستیابی به لایه ای با خواص دی الکتریکی و نانوساختار سطحی خاص است به گونه ای که بستر مناسبی برای مرحله ی بعدی لایه نشانی که انباشت یک لایه ی فلزی است، فراهم شود. بررسی ها نشان داد که توان لایه نشانی بر خواص لایه که عبارتند از نانوساختارها، استوکیومتری و زبری سطح لایه تأثیر بسزایی دارد. با درنظر گرفتن مشخصه های مذکور، لایه های انباشت شده با توان 150 وات، از مناسبترین زبری سطح، مطلوب ترین استوکیومتری sio2 با کمترین ناخالصی و پایین ترین میزان جریان نشتی برخوردار بودند.

امروزه تمایل زیادی به استفاده از کاربردهای اپتیک در پزشکی دیده می شود از جمله این کاربردها می توان برای نمونه به فتودینامیک تراپی و جراحی با لیزر اشاره کرد. اندازه گیری و بررسی خواص اپتیکی بافت قبل و بعد از فتودینامیک تراپی را می توان مهمترین کاربرد اپتیکی این پایان نامه در پزشکی به شمار آورد. هدف از این پروژه در وحله اول مشخص کردن خواص اپتیکی بافت به منظور پیش بینی پارامترهای کلینیکی و در مرحله دوم بررسی چگونگی تاثیر فتودینامیک تراپی بر خواص اپتیکی بافت می باشد. به این منظور شماری از امکانات آزمایشگاهی و روش های ریاضی مورد استفاده قرار گرفته اند. کره کامل، طیف سنج نوری، فیبرهای نوری و لیزر هلیوم - نئون بعضی از ابزار استفاده شده در این آزمایش می باشند. علاوه بر این برای استخراج خواص اپتیکی از اندازه گیری های آزمایشگاهی نیازمند استفاده از روش های ریاضی مانند روش رگرسیون چند جمله ای و همچنین شبیه سازی مونته کارلو می باشیم. خواص اپتیکی اندازه گیری شده از گوش موش نشان دهنده افزایش ضریب جذب در حین درمان است از آنجا که این افزایش بر روند درمان و همچنین یافتن دوز نوری مناسب برای درمان تاثیر گذار است، دانستن مقدار این افزایش از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. علاوه بر این دلیل افزایش ضریب جذب از دیگر موضوعات مهمی بود که به آن اشاره شد.

دوپایداری اپتیکی از اثرات جالب و پر کاربرد اپتیک غیر خطی است. در این پژوهش ابتدا انواع دوپایداری اپتیکی معرفی و سپس معادلات حاکم بر آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تجربی دوپایداری اپتیکی با استفاده از اختلاط دو باریک? لیزری در یک لای? نازک از ماد? پلیمری pmma (به ضخامت 2?m، لایه نشانی شده با رنگینه) ارائه شده است. pmma به علت رنگ شفافش یک پلیمر بسیار عالی برای استفاده در ابزارهای نوری می باشد. این ماده در صورت دوپ شدن با انواع رنگینه ها پاسخ های غیرخطی مرتب? دوم و سوم از خود به نمایش می?گذارد. از کاربردهای مواد غیرخطی مرتب? سوم ابزارهای دوپایدار است که نتیجه ای از ضریب شکست وابسته به شدت است. معمولا رفتار دوپایدار اپتیکی با جایگذاری ماد? غیرخطی در داخل یک تداخل سنج فابری پرو مشاهده می?شود. اما در این آزمایش پدید? دوپایداری اپتیکی بدون استفاده از هر گونه مشدد اپتیکی مشاهده شده است. فیدبک مورد نیاز توسط توری ایجاد شده در پلیمر نورشکست pmma فراهم می?شود.

در این پایان نامه، روش سنتز نانوذرات cdte به روش شیمیایی ارائه شده است. سپس این نانوذرات به کمک الگوهای پراش x(xrd)، طیف سنجی uv-vis و میکروسکوپ الکترونی روبشی (tem)، مشخصه یابی شده است.الگوی پراش اشعه x وتصاویر tem تشکیل نانوذرات cdte توسط روش شیمیایی را تایید می کند.هدف اصلی این پایان نامه بررسی پاسخهای غیرخطی نانوذرات نیمه رسانای cdte و cdse است. روش متداول جاروب-z برای اندازه گیری ضریب شکست، ضریب جذب غیرخطی و رفتار محدودکنندگی نوری به کار رفته است. اندازه گیریها تحت تابش با لیزر هلیوم-نئون با طول موج 8/632 نانومتر و توانهای تابشی متفاوت و غلظتهای مختلف از نانوذرات صورت گرفته است. از آنجاییکه نانوذرات cdte در صنعت کاربرد زیادی دارد، با روش جاروب-z مورد مطالعه قرار داده شده است. ضریب شکست غیرخطی از مرتبهw /2cm7-10 و ضریب جذب غیرخطی از مرتبهw /cm2-10 و3-10 نشان داده اند. همچنین نانوذرات cdse با دو غلظت متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند و نکته جالب این است که با تغییر غلظت نوع پاسخ غیرخطی تغییر کرد. مرتبه ضریب شکست غیرخطی cdse همانند نانوذرات cdte از مرتبهw /2cm7-10 و ضریب جذب غیرخطی از مرتبه w/cm3-10و4-10 بدست آمد.

درمان سرطان سالیانی است محافل علمی جهان را به خود مشغول کرده است. امروزه روش های نوینی از ادغام شاخه های مختلف علمی برای درمان سرطان به وجود آمده است. روش فوتودینامیک تراپی یکی از این روش ها است . در این روش درمانی سه عامل نور، داروی حساس به نور و اکسیژن نقش اساسی را ایفا می کنند. داروی حساس به نور به روش های مختلف به بدن تزریق شده و در سلول های سرطانی تجمع می یابد. دارو در بافت توسط نور بر انگیخته و با اکسیژن درون بافت یا سلول میان کنش داده و تولید رادیکال آزاد می کند. رادیکال های آزاد به قسمت های مختلف بافت و سلول سرطانی حمله و باعث مرگ سلولی می شود. در این پژوهش ما از دو تکنیک فوتونیکی بهره بردیم. در روش تشدید پلاسمون سطحی (spr) با جفت شدگی نور با پلاسمون های سطحی افت ناگهانی در نمودار انعکاس بر حسب زاویه اتفاق می افتد. از این تکنیک برای تصویر برداری مواد زیستی می توان بهره برد. و از کره کامل برای اندازه گیری خواص اپتیکی از قبیل ضریب پراکندگی و ضریب جذب استفاده می شود. در بدست آوردن این ضرایب از شبیه سازی مونت کارلو و رگراسیون چندجمله ای استفاده کردیم. در این تحقیق ابتدا، رده سلولی تخمدان کشت داده شد. سپس در حالت های مختلف با تغییر در نوع نور تابیده شده به نمونه و میزان حضور نمونه در انکوباسیون، گذشت مدت زمان از اعمال فوتودینامیک تراپی و مدت زمان تابش نور در میزان نکروزه شدن سلول های سرطانی و تغییر در ضرایب جذب و پراکندگی بررسی شد. افزایش ضریب جذب سلول ها و مرگ سلولی بعد از فوتودینامیک تراپی مشاهده شد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

رساله حاضر در چهار فصل تنظیم شده است . در فصل اول به معرفی لیزر الکترون آزاد ‏‎fel‎‏پرداخته و شرح مختصری از تکنولوژی ، کاربردها، اجزا، تاریخچه و رژیمهای عملکرد ‏‎fel‎‏ ارائه می دهیم.در فصل دوم مکانیزم انتقال توان از باریکه الکترون های نسبیتی به موج الکترومغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی ویگلر را شرح داده ، و یک فرمولبندی وابسته به زمان برای توصیف اندرکنش های موجود در یک نوسانگر ‏‎fel‎‏ ، که در رژیم بهره پائین عمل می کند، بدست می آوریم. این فرمولبندی شامل معادلات کلاسیکی حرکت برای الکترونهای باریکه و معادله تحول میدان تابشی در درون ویگلر می باشد. در فصل سوم جوابهای معادلات به دست آمده در فصل دوم را برای عملکرد نوسانگر ‏‎fel‎‏ در حالتهای تک فرکانس به دست آورده ، و چگونگی تحول مدهای نوسانگر با گذشت زمان را بررسی می کنیم. در فصل چهارم پایداری حالتهای تک فرکانس بررسی شده ، و رژیمهای پارامتری که در آنها عملکرد تک فرکانس پایدار امکان پذیر است مشخص خواهند شد. دراین فصل مرز بین نواحی پایدار و ناپایدار در صفحه پارامتر را به صورت عددی به دست می آوریم.

درمطالعه نیمرساناها، درحل تحلیلی معادلات از فرضهای زیادی برای ساده سازی استفاده شده است به همین دلیل جوابهای بدست آمده ازحل تحلیلی نمی تواند به نحو مطلوبی قطعات نیمرسانا را توصیف کند. بنابراین برای بررسی خواص قطعات نیمرسانا ، بویژه قطعاتی که امروزه با فناوری جدید ساخته می شوند ، از مدلهای عددی و شبیه سازی استفاده می شود.

نظریه آماری فرومغناطیس که با رساله آیزینگ شروع شد هسته نظریه گداز فاز است. برهم کنش های بین ذره ای باعث همبستگی بین تعداد زیادی ذره می شود و گذار فاز بارزترین جلوه برهم کنش های بین ذره ای است. یکی از جالبترین پدیده ها در فیزیک حالت جامد، فرومغناطیس، است. در بعضی فلزات مانند آهن و نیکل کسری متناهی از اسپین اتم ها به خاطر قطبش خود به خودی در یک جهت قرار می گیرند و باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی ماکروسکوپیک می شوند. این پدیده تنها وقتی دما پایین تر از یک دمای معین یعنی دمای کوری می رسد رخ می دهد. بالاتر ایز دمای کوری، اسپین ها به طور کاتوره ای توزیع شده اند و هیچ مغناطش خالصی وجود ندارد. همچنین، وقتی از دو طرف به دمای کوری نزدیک می شویم گرمای ویژه فلز به سمت بی نهایت میل می کند. مدل آیزینگ طرحی در شبیه سازی ساختار ماده فرومغناطیس فیزیکی است. این مدل با مدلهای ساده دیگر، به ویژه گاز شبکه، در انتقال فاز مایع گاز به کار رفته همریخت است. به طور کلی، بررسی نظری دستگاههای تحت گذار فاز مستلزم استفاده از روشهای تقریبی است. ما در این بحث از تقریبهای متفاوتی استفاده می کنیم و خواهیم دید که مدل آیزینگ یک بعدی گذار فاز و مغناطش خود به خودی را نشان نمی دهد. اما در دو بعد، که حل دقیق آن نخستین بار توسط انزاگر داده شده انتقال فاز رخ می دهد. این مطالعات شامل چهار فصل است، که عبارتند از: فصل اول معرفی مدل آیزینگ، فصل دوم تقریبهای دسته بندی خوشه ای، فصل سوم دستگاههای همریخت با مدل آیزینگ و فصل چهارم استفاده روش مونت کارلو.

تولید هماهنگ دوم و ترکیب سه موج فرآینده هایی هستند که در ناحیه اپتیک غیرخطی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرند. پذیرفتاری مرتبه دوم بعضی مواد در تولید این فرآیندها نقش اساسی دارد و در ساخت لیزرها با طول موج های مختلف دارای اهمیت زیادی هستند. برای مشاهده اثرات غیرخطی مرتبه دوم آنها صفر است. با اضافه کردن ناخالصی به بلور تقارن وارون از بین می رود و بلور قادر به تولید اثرات غیر خطی مرتبه دوم می شود. در این بلورها مراکز رنگ ‏‎f8‎‏ را به صورت یک دستگاه سه ترازی با بسامدهای گذار و گشتاورهای دو قطبی که از طیف سنجی خطی در دست است در نظر می گیریم. حضور گشتاورهای دوقطبی الکتریکی غیرصفر حالت پایه در دستگاه ناشی از اختلاف در الکترونگاتیوتی کاتدهای میزبان و ناخالص است. از فرمول ماتریس چگالی استفاده و معادله حرکت را با استفاده از تئوری و ناخالص است. از فرمول ماتریس چگالی استفاده و معادله حرکت را با استفاده از تئوری اختلال مرتبه دوم حل می کنیم و پذیرفتاری مرتبه دوم که مسئولیت تولید هماهنگ دوم را به عهده دارد محاسبه می کنیم. قسمت های حقیقی و مجازی پذیرفتاری مرتبه دوم برحسب بسامد زاوایه برای بلورهای ‏‎rbcl:na‎‏ و ‏‎rbcl:li‎‏ بدست می آیند از نمودارهای رسم شده نتیجه می گیریم که در چه نواحی از بسامد پذیرفتاری مرتبه دوم مقادیر بیشینه یا کمینه دارد. این محاسبات ما را در انتخاب این بلورها در کاواک های لیزر برای تولید هماهنگ دوم رهنمون می نماید.

در این پایان نامه بر روی پارامترهای اپتیکی بلور بیسموت سیلیکون اکساید ‏‎(bi12sio20)‎‏ که از دسته بلورهای الکترواپتیک پاراالکتریک (غیر فروالکتریک) است مطالعه شده است این بلور از نوع بلورهای فوتوشکستی است که در اثر تابش دوره ای نور دچار تغییر ضریب شکست می شود به همین دلیل کاربردهای عمده ای از قبیل ذخیره اطلاعات - هولوگرافی دینامیک و غیره پیدا می کنند و ما در اینجا بر روی پارامترهایی که کاربردهای اپتیکی این نوع بلورها را توجیه و تفسیر می کنند بحث می کنیم. پدیده های اپتیکی ارزیابی شده عبارتند از:1- زمان پاسخگوئی (زمان لازم برای تشکیل توری یا حذف توری)2- تغییر ضریب حالت پایان (بیشینه تغییر ضریب شکست بلور)3- حساسیت فوتوشکستی که به صورت تغییر ضریب حالت پایا بر انرژی در واحد سطح تعریف می شود. 4- بهره بلور (میزان انتقال انرژی از یک باریکه به باریکه دیگر در حالت برهمکنش دو باریکه)5- انرژی بر واحد سطح برای ثبت توری با 1% کارایی پراکندگیکه نمودار این کمیت های اپتیکی برحسب دوره تناوب توری رسم شده اند. همچنین پارامترهای فوق را برای دو دسته بلور فروالکتریک ‏‎batio3, linb03‎‏ و نیمه رسانای ‏‎inp, gaas‎‏ ارزیابی نموده و بین این سه دسته بلور مقایسه صورت گرفته است.