موقع مطالعه در مورد مواد نوری متداول دو نوع ناحیه پراکندگی وجود دارد. در یک ناحیه محیط یکنواخت که تغییرات در ویژگی ماده آن در مقایسه با طول موج نور تابشی خیلی کوچک است(شکل 1-الف)[2]. در این محیط که از ذرات پراکننده مجزا مانند اتم ها ساخته شده، یک پاسخ نوری متوسط توسط اتمها ایجاد می شود. ویژگی نوری چنین موادی بسادگی توسط ثابت دی الکتریک ? بیان می شود. تابش الکترومغناطیسی در چنین محیط هایی به شکل موج تخت خواهد بود. در ناحیه پراکندگی معمول دیگر، تابش روی محیط توسط ویژگی ساختار که دارای اندازه های خیلی بزرگتر از طول موج نور است، بطور غیر همدوس پراکنده می شود شکل (1-ب)[2] این ناحیه پراکندگی مربوط به نور شناخت هندسی است که می تواند توسط شعاع های نوری مطالعه شود. ناحیه عملکرد بلورهای فوتونی میان این دو ناحیه می باشد. این بخاطر ویژگی ماکروسکوپی ساختار بلور فوتونی می باشد که قابل مقایسه با طول موج نور تابشی است شکل (1-ج)[2]. بعلاوه، بخاطر نظم آرایش پراکننده ها در بلورهای فوتونی، ترکیب همدوس از میدانهای پراکنده در سطوح مرزی، ممکن می شود. و این منجر به یک رابطه پراکندگی ویژه در بلورهای فوتونی می شود. ویژگی اساسی این ساختارها وجود باندهای مجاز و ممنوع در منحنی پراکندگی است. در این صورت سریعاً حدس زده می شود که رفتار نور در آرایشی از دی الکتریک های دوره ای، مشابه رفتار الکترونها در پتانسیل دوره ای از یک بلور حالت جامد است. در ابتدا بلورهای فوتونی در ضمینه کنترل تابش خود به خودی معرفی شده بودند[23]. بعد از آن کاربردهای جدیدی برای بلورهای فوتونی پیشنهاد شد. که مواردی چون فیبرهای بلور فوتونی[24]، مدارهای نوری مجتمع بر مبنای بلور فوتونی[25]، چینه های شفاف فلز – دی الکتریک[26]، مبدل فرکانس غیر خطی[27] و غیره را می توان نام برد. از جمله کاربردهای مهم بلور فوتونی برای اعمال کنترل هایی بر انتشار نور در ابزارهایی مانند آینه های دی الکتریک، کاواک ها و موجبرها می باشد که در سالهای اخیر مطالعات گسترده ای در ارتباط با دانش نظری، روشهای ساخت و مشخصه های آزمایشگاهی آنها انجام گرفته است [8]. مواد مرسوم برای انعکاس و هدایت نور فلزها هستند. در ناحیه میکروموج ?~1cm اکثر فلزهای به عنوان بازتاب کننده قوی و کم جذب در هر انعکاس مطرح هستند. که آنها را برای محصور کردن و کنترل تابش الکترومغناطیسی ایده آل می سازد. به عنوان مثال آلومینیوم یکی از مواد متداول برای بازتاب موج الکترومغناطیسی است و در ناحیه میکروموج تقریباً آینه کامل است و در هر انعکاس کمتر از 01/0 درصد اتلاف دارد. ولی در ناحیه مرئی ?~400nm-800nm و مادون قرمز (ir) ?~80nm-20nm این ماده در هر بازتاب 20-10 درصد جذب دارد. در کاواکهای فلزی نیز این محدودیت وجود دارد. موجبرهای فلزی انتشار نور را فقط در جهت محورش مجاز می دارد وکاواک ها می تواند امواج الکترومغناطیسی با بسامدهای معین را در خود حفظ کنند. بلورهای فوتونی هر دوی این خاصیت را دارند. بعلاوه با امکان طراحی موقعیت طیفی گاف باند فوتونی با تغییراتی در شکل و یا ایجاد ناخالصی، بلورهای فوتونی را محیطی کم اتلاف و بازتابنده قوی، برای کاربرد در گستره وسیعی از فرکانس از جمله نواحی مرئی و ir می سازد. آینه های دی الکتریک با روی هم چیدن لایه های دی الکتریک مختلف بصورت متناوب، ساخته می شوند. از جمله آنها آینه دی الکتریک مشهور به « انباشت ربع- موج» است که می تواند امواج الکترومغناطیسی را در گستره معین کاملا بازتاب دهد. که از آن به عنوان یک پوشش در سطوح عدسی ها یا آینه ها جهت بالابردن کیفیت تصویر استفاده می شود. از جمله کاربردهای آینه های دی الکتریک در ابزارهایی مانند فیلترهای دی الکتریک فابری- پرو و لیزرهای پخش کننده بازتابی می باشند.

برخورد رژیم های مختلفی از جریان بوده که ممکن است در نقاط تقاطع این شبکه ها با یکدیگر برخورد نمایند. هدف اصلی در تحقیق حاضر مدل سازی این نوع از برهم کنش های جریان سیال، با مقطع مستطیلی، با استفاده از معادلات آب های کم عمق می باشد. مدل عددی ارائه شده از حل ریمان تقریبی hllc مرتبه اول، با قابلیت انتشار بر روی سطوح خشک، بهره می گیرد و قادر است برخورد جریانهای مختلف را بر روی سطح خشک شبیه سازی نماید

منطقه مورد مطالعه به مساحت حدود 90 کیلومتر مربع در در 3 کیلومتری جنوب غرب میامی(60 کیلومتری شرق شاهرود) در استان سمنان و در زون ایران مرکزی قرار دارد. سنگهای گرانیتوئیدی منطقه جنوب غرب میامی، شامل آلکالی فلدسپار گرانیت، سیینو تا مونزوگرانیت، گرانودیوریت و دایکهای میکرودیوریتی و سنگهای میلونیتی می باشد. نمودارهای هارکر نمونه های مورد مطالعه، نشانگر وجود وقفه های ترکیبی بین گروههای سنگی منطقه و احتمالاً منشاء مجزای این سنگها است. مقادیر بالای rb,th,k و مقادیر پایین p,sr,ti وnb نشان می دهد که ماگما به وسیله مواد پوسته ای آلایش یافته است و نیز ممکن است با ماگماتیسم زون فرورانش مرتبط باشد. از نظر خصوصیات ژئوشیمیایی، این سنگها پرآلومین تا اندکی متاآلومین ، از نوع i وs و متعلق به سری کالکوآلکالن پتاسیم بالا هستند. فراوانی عناصر ناسازگار و آنومالی منفی eu نشان می دهد که گرانیتوئیدهای میامی از ذوب بخشی پوسته زیرین منشأ گرفته اند. نمودارهای تمایزی محیط تکتونیکی نشان می دهند که این توده به محیط های قوس قاره ای تعلق دارند و احتمالاً طی فاز کوهزایی سیمرین میانی، فرورانش ورقه اقیانوسی نئوتتیس به زیر ورقه قاره ای ایران مرکزی به تشکیل ماگماهای آندزیتی کالکوآلکالن منجر شده است. سپس این ماگماها در پوسته زیرین جایگزین شده و در نتیجه ذوب بخشی آن، ماگماهای گرانیتی با ماهیت پرآلومین ایجاد کرده است. در ادامه تبلور تفریقی این ماگما باعث تشکیل سنگهای گرانیتی شده است. سپس در نتیجه چرخش خرد قاره ایران مرکزی، در جهت خلاف عقربه ساعت و پیامدهای تکتونیکی بعدی به محل کنونی تغییر مکان داده‎اند.

مدل md-sf-pf یکی از پیچیده ترین مدلهای انتقال در اسمز معکوس می باشد چرا که این مدل، یک مدل دوبعدی بوده و حل معادلات آن مستلزم بکارگیری روشهای پیچیده عددی است . با این حال مدل md-sf-pf می توان به خوبی و با دقت زیادی چگونگی انتقال از میان غشاهای متخلخل را بیان کند. این مدل در حال حاضر برای بیان کارایی غشا در مورد محلولهای تک حل شونده ای بکار می رود و هدف ما در این پروژه، بسط مدل مزبور برای سیستمهای چند حل شونده ای است . علیرغم آنکه مدل md-sf-pf کارآیی غشا را در مورد محلول تک حل شونده ای به خوبی توصیف می کند اما نمی توان آن را برای محلولهای چند جزئی بکار برد، در حالی که در صنعت ، ما معمولا با آبهای طبیعی و محلویهای صنعتی و پسابهایی سروکار داریم که شامل بیش از یک حل شونده می باشند و باید عمل جداسازی به روش اسمز معکوس بر روی آنها صورت گیرد. بنابراین در چنین موقعیتی نیاز به مدلی داریم کگه بتواند در مورد اینگونه محلولها بکار گرفته شود. بر خلاف سیستم های تک جزیی، تا کنون در مورد سیستمهای چند جزئی کار چندانی صورت نگرفته است اما این مسئله زمینه تحقیقات وسیعی را بخصوص از دهه 1970 فراهم ساخته که طی این مدت مدلهای متعددی برای بیان سیستمهای چند جزئی ارائه شده است . به همین منظور سعی کرده ایم مدل md-sf-pf را به سیستم های چند جزیی بسط دهیم تا بدین وسیله بتوان بر اساس این مدل گسترش یافته، کارآیی غشاء و میزان جداسازی را در مورد محلولهای چند جزئی اندازه گیری کرد. انتخاب مدل md-sf-pf برای توسعه آن به سیستم های چند جزئی، به دلیل دقت بسیار بالای آن صورت گرفته است تا بدین ترتیب در مورد محلولهای چند جزئی نیز از دقت بالای برخوردار باشیم. بدین جهت مدل اولیه md-sf-pf و کلیه اصول و فرضیات آن را اساس کار خود قرار داده و با بکارگیری آنها و اصلاح بعضی از آنها در مورد سیستم چند جزئی، این مدل را به سیستم های چند جزئی گسترش داده ایم. همچنین برای تعیین دقت بالای مدل چند جزئی md-sf-pf، مدلهای چند جزئی دیگر نیز در این پروژه معرفی شده است تا با مقایسه مدل خود با این مدلها، برتری آن در بعضی از شرایط در بعضی از مدلها صورت می گیرد. هر حفره غشاء به شکل یک استوانه کامل فرض شده و انتقال اجزاء به صورت دوبعدی در نظر گرفته می شود. از آنجا که یک استوانه داریم، بنابراین انتقال نیز در دو جهت شعاعی و محوری استوانه بررسی می شود. با توجه به آن که این مدل در نهایت باید قادر به تعیین میزان جداسازی حل شونده ها باشد، لذا نیاز به معادله ای برای بدست آوردن تغییرات غلظت حل شونده درون غشاء خواهیم داشت که بر اساس آن بتوان شار حل شونده را تعیین کرد. در واقع باید معادلات بدست آمده برای شار حل شونده را بر حسب خواص انتقال و تغییرات غلظت حل شونده نوشت تا پس از تعیین چگونگی تغییرات غلظت حل شونده درون غشاء بتوان شار را که بر حسب غلظت بیان شده است ، تعیین نمود.

مونوکلرو اسید استیک ‏‎(mono chloro acetuc acid, mca)‎‏ حد واسط بسیار مهمی در صنایع شیمیایی است و غالبا از کلراسیون اسید استیک تهیه می شود. هدف از این رساله بررسی فرآیند تولید ‏‎mca‎‏ و ارائه اطلاعات فنی و مهندسی جهت تولید صنعتی آن می باشد، لذا غالبا مسائل عملی کار مد نظر بوده و سعی بر حل مشکلات تولید این ماده در کلیه مراحل (از واکنش تا تخلیص) بوده است. شایان ذکر است که از اطلاعات و نتایج این تحقیق در طراحی یک واحد تولید صنعتی ‏‎mca‎‏ استفاده شده و یک واحد جدید نیز در حال طراحی و راه اندازی می باشد. در ضمن این طرح یکی از بزرگترین طرح های شیمیائی است که در سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران به عنوان نوآوری به ثبت رسیده است. در این رساله مکانیسم و سینتیک واکنش که در مراجع گزارش شده است، بررسی شده و بر مبنای آزمایشات انجام شده در این تحقیق (با استفاده از اکسیژن) روشی برای تولید این ماده بدون تولید محصولات جانبی بویژه دی کلرو اسید استیک که ماده مزاحم اصلی در مرحله خالص سازی است، ارائه شده است. اهمیت این روش با توجه به نکته که هزینه برترین مرحله این فرایند تولید، خالص سازی محصول است، بیشتر روشن می شود. یکی دیگر از نتایج این تحقیق ارائه روشی نسبتا دقیق و بسیار ساده و کم هزینه، جهت تعیین درصد ‏‎mca‎‏ در مخلوط واکنش (که اهمیت زیادی در کنترل واکنش دارد) می باشد. در این روش از خاصیت نقطه ذوب مخلوط استفاده شده است. روش دیگر تعیین ترکیب درصد مخلوط واکنش، استفاده از آنالیز ‏‎gc‎‏ می باشد که بسیار پرهزینه تر می باشد. در زمینه خالص سازی محصول نیز، ضمن بررسی روش های صنعتی متداول در صنعت (روش تعریق و استخراج با حلال) با وجود دی کلرو اسید استیک در محصول، روشی بسیار ساده و صنعتی و همچنین کم هزینه ارائه شده است. در این روش محصول واکنش با غلظت 85 درصد وزنی ‏‎mca‎‏، خنک شده و به صورت ‏‎slurry‎‏ در می آید، سپس این ‏‎slurry‎‏ توسط یک صافی صاف شده و ‏‎mca‎‏ با خلوص بیش از 99 درصد بر صافی باقی می ماند. برای طراحی راکتور و تعیین مرحله کنترل کننده با سرعت، با استفاده از روابط تجربی و نیمه تجربی برای راکتورهای گاز-مایع با همزن مکانیکی، مشخص شد مرحله تعیین سرعت، واکنش شیمیائی بوده و در ضمن انباشتگی گاز و سطح تماس دو فاز معین گردید. با توجه به اینکه واکنش به علت خورندگی مواد الزاما در راکتور ‏‎glass lined‎‏ قابل انجام است، و این نوع راکتور ها دارای سازندگان خاص در دنیا، و ابعاد و اندازه های محدود می باشد، طراحی برای یک راکتور 3300 لیتری با ابعاد واقعی انجام شده است. یکی دیگر از موضوعات این تحقیق، طراحی واحد خنثی سازی گازهای خروجی از راکتور است. با توجه به اینکه یکی از مواد اولیه واکنش کلر و یکی از محصولات عمده واکنش ‏‎hcl‎‏ می باشند، و هر دو بسیار خفه کننده و آلاینده محیط می باشند، لذا ستونهای جذبی برای این دو ماده طراحی شده است که در ضمن تبدیل گاز ‏‎hcl‎‏ به محلول 30 درصد وزنی اسید کلریدریک، از ورود آن به محیط نیز جلوگیری می کند، البته برای طراحی از روابط موجود در مراجع استفاده شده است.