پک شدن پلاستیک سیم در محفظه کروی و پردازش تصویر توموگرام زنجیر

در این رساله، به بررسی دو مسئله پرداخته ایم. بررسی هر کدام از مسائل حدود ? ماه طول کشیده است و نتایج بدست آمده گزارش شده است. مسئله اول مربوط به بررسی پَک شدنِ سیم های با خواص پلاستیک درون محفظه کروی می باشد. این قسمت به طور تجربی انجام شده و قدمی به سوی فهمیدن فیزیک حاکم بر پَک شدنِ رشته های بلند در محفظه های کوچک در طبیعت است. به طور مثال مولکول دی ان آ انسان حدود ? متر است که در ابعاد حدود میکرومتر پک می شود. مکانیک و دینامیک این رشته ها بسیار پیچیده است و فیزیکدانان قادر به توجیه تمام این رفتار ها نمی باشند. یکی از روش های مرسوم برای حل مسئله های پیچیده، ساده سازی آنهاست. با ساده سازی شرایط و فیزیک مسئله می توان قسمت های مختلف این رفتار ها را بررسی کرد و به عملکرد این پدیده ها پی برد. آزمایش هایی همچون کار های انجام شده در این رساله نقطه شروع مناسبی برای دانش پژوهان آینده خواهد بود و مرجع مناسبی برای کسانی است که قصد پی بردن به فیزیک چنین سیستم هایی دارند. مسئله دوم طراحی الگوریتمی است که قادر به تحلیل توموگرام زنجیر در محیط های دانه ای است. رشته ها در طبیعت رفتار های مختلفی از خود نشان می دهند که بعضی از این رفتارها با تغییر ابعاد رشته، تغییر نمی کنند. یکی از روش های مرسوم بررسی این خواص در مقیاس های بزرگتر است. توموگرام یک زنجیر اطلاعات بسیار دقیق و از طرفی حجیم در اختیار ما قرار می دهد. از طرفی الگوریتم کلی برای تحلیل این اطلاعات وجود ندارد. طراحی یک الگوریتم مناسب بسیار زمانبر بوده و یکی از مهمترین قسمت های پرداختن به این نوع مسائل است. در فصل اول سیستم های فرکتالی معرفی می شوند که مقدمه لازم برای بررسی رفتار فرکتالی سیم های پک شده است. سیستم های پک شده پیچیدگی های ساختاری زیادی دارند و بررسی ابعاد فرکتالی این سیستم ها یکی از قدم های اولیه برای ساده سازی و نگاه کلی به رفتار این سیستم هاست. در فصل دوم چیدمان آزمایش و نحوه آماده سازی قالب های مورد نیاز برای ایجاد محفظه های کروی توضیح داده شده است. یکی از مهم ترین قسمت های انجام هر آزمایش، آماده سازی چیدمان است. یک چیدمان مناسب می تواند در دقت، سرعت و بازده آزمایش بسیار تاثیر گذار باشد. در فصل سوم اندازه گیری های انجام شده بررسی شده و خواص مشاهده شده سیستم توضیح داده می شود. داده ها بر اساس خواص قالب های مختلف دسته بندی شده و رفتار سیم ها در قالب های مختلف تحلیل می شود. در فصل چهارم به معرفی قسمت دوم این رساله و مسئله ای جدید می پردازیم. توموگرام ها اطلاعات بسیار زیاد و خوبی در اختیار ما قرار می دهند. ضعف بررسی توموگرام یک آزمایش در زمان بسیار زیاد در تحلیل داده هاست. در این قسمت ما روشی برای تحلیل توموگرام زنجیر معرفی می کنیم که به صورت خودکار توموگرام را بررسی کرده و مختصات زنجیر های داخل آن را به صورت یک لیست به کاربر تحویل می دهد. و در نهایت در فصل پنجم نتایج جمع بندی شده و مشخص شده است.