بیناب نمایی فروشکست حاصل از تپ لیزر (libs) اخیراً به عنوان روشی سریع و مناسب برای تعیین ترکیب های تشکیل دهنده مواد در فاز گاز، مایع و جامد مورد توجه قرار گرفته است. دقت بالای اندازه گیری، حداقل میزان مورد نیاز و سادگی تهیه نمونه و همچنین امکان سنجش از راه دور این روش را از سایر روش های متداول در شناسایی مواد به ویژه از نظر تشخیص ناخالصی های موجود در ماده متمایز ساخته است. علاوه بر این روش فوق شناسایی مواد سمی، فعال شیمیایی و رادیو اکتیو را نیز امکان پذیر ساخته است. در این پژوهش برای اولین بار روش دو باریکه ای libs بر اساس تابش همزمان لیزرهای پیوسته گاز کربنیک (تا توان w20) و لیزرتپی هارمونیک اول سوئیچ q، nd:yag (با مشخصات ns 5، mj/pulse 95، nm 1064) برای شناسایی کیفی و کمی (عیار سنجی) فلزات گران بها ارائه شده است. در این شیوه در تخریب سطحی نمونه ها نسبت به روش تک باریکه ای کاهش چشم گیری مشاهده می شود. عیار سنجی بر پایه ی شیوه ی ترکیبی cf-libs استوار شده است در حالی که بزرگ نمایی دامنه ی قله ی مشخصه فلزی در روش دو باریکه ای با روش تک باریکه ای قابل مقایسه است، دقت اندازه گیری ها در این روش نسبت به روش های مشابه نظیر pixe تا 3 برابر افزایش یافته است. نتایج این پژوهش به صورت دو مقاله isi در مجله های osa و elsevier ، دو مقاله در کنفرانس های بین الملی، پنج مقاله در کنفرانس های داخلی و یک ثبت اختراع می باشد.

در این پایان نامه اثر پلاسمای رادیوفرکانسی اکسیژن بر ویژگی های سطحی پلیمر pmma از جمله زاویه تماس، انرژی سطح، زبری و سختی سطح و همچنین مورفولوژی سطح بررسی شده است. پلاسمای گازی توسط مولد رادیوفرکانسی 6/13 مگاهرتز تولید شده است. تغییرهای ایجاد شده بر سطح پلیمر بر اساس تابعی از زمان پردازش مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا زاویه تماس نمونه ها و انرژی آزاد آن ها توسط روش اونز- وندت اندازه گیری شده و نتایج به دست آمده مطالعه شده است. به منظور بررسی اثر گذشت زمان بر روی این پارامترها، نمونه ها پس از گذشت 75 روز مجدداً مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته اند. زبری سطح نمونه ها و مورفولوژی سطح آن ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفته و هم چنین برای بررسی ساختار کریستالی نمونه ها از آنالیز پراش اشعه ایکس نیز استفاده شده است. سختی نمونه ها نیز پس از پردازش مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه اثر پرتودهی لیزرهای اگزایمر مختلف، بر روی سطح این پلیمر بررسی شده و اثرات ایجاد شده بر روی آن مطالعه شده است. زاویه تماس آب با سطح نمونه اندازه گیری شده و به منظور بررسی تغییرات مورفولوژیکی ایجاد شده بر سطح از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شده است. در پایان نتایج بدست آمده از پرتودهی توسط لیزر، با نتایج بدست آمده از پردازش با پلاسما مقایسه شده است.

چکیده تکامل علم باعث شده خصوصیات سطح و عمق مواد در صنعت بسیار مورد توجه قرار گیرد. به منظور دستیابی به اطلاعات مناسب از نمونه های چند لایه به خصوص موادی که در آن ها ترکیب هر لایه منحصر به فرد است، تعیین دقیق ترکیب عناصر نمونه و محل دقیق رابط، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در سال های اخیر گستره ی وسیعی از روش ها برای ساختار تصویری در داخل و در روی سطح (تصویر های شیمیایی) به کار برده می شوند و بر توزیع فضایی یک گونه شیمیایی موجود در نمونه ای چند مولفه ای، که معمولاً شامل ایجاد اطلاعاتی در دو بعد یا بیشتر باشد اشاره دارند. اطلاعات تک بعدی مثل نیمرخ عمق نیز می تواند به عنوان آنالیز تصویری در نظر گرفته شود. یکی از روش های بررسی سطح،کندگی لیزری و ایجاد میکرو پلاسمای القایی لیزریlibs می باشد. یکی از مزایای این روش قابلیت آن در تعیین ترکیب عناصر چند لایه می باشد. تعیین محل دقیق رابط در این مواد با استفاده ازنیمرخ عمق انجام می گیرد.در این پروژه با استفاده از نیمرخ عمق به روشlibs، ضخامت آلیاژ های آبکاری شده نیکل- مس و قلع- مس تعیین شده است.از آنجا که تمرکز فضایی از ویژگی های مهم کندگی لیزری است بنابراین وجود این پتانسیل را می توان برای توانایی تمرکز روی نمونه استفاده نمود و اطلاعات محدود به سطح معینی از نمونه را بدست آورد. در این حالت نمونه تحت اثر تپ های متوالی لیزر در یک نقطه اش عریان می شود و به این طریق هر اطلاعاتی در مورد لایه های متوالی ناشی از فرسایش توسط لیزر را در اختیار قرار می دهد.

بیناب¬نگاری فروشکست القایی لیزری یک روش بیناب¬نگاری گسیل اتمی است، که به منظور بررسی کیفی و کمی عناصر تشکیل دهنده مواد استفاده می¬شود. از روی طول¬موج¬های خط¬های طیفی طیف اندازه¬گیری شده عناصر تشکیل دهنده ماده شناسایی می¬شود درحالیکه شدت هر خط گسیلی در تعیین غلظت عناصر مورد استفاده قرار می¬گیرد. اثر خودجذبی به عنوان یکی از خطاهای مهم این روش تأثیر بسزایی در کم شدن شدت خطوط گسیلی بیناب دارد. هم¬چنین بر روی محاسبه دمای پلاسما که از مهمترین پارامترهای مورد استفاده در بررسی کمی است. در این پژوهش غلظت عناصر روی و مس در نمونه برنج با استفاده از روش واسنجی یکبار با تصحیح خودجذبی و یکبار بدون تصحیح خود جذبی محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد. بررسی اثر خودجذبی به کمک روش ایرساک انجام گرفت. در روش ایرساک یک خط مرجع داخلی از بیناب برای هر گونه به نحوی انتخاب می¬شود که دارای احتمال گذار پایین و انرژی برانگیختگی، بالا باشد که در این صورت این خط احتمال خودجذبی بسیار کمی خواهد داشت. سپس میزان خودجذبی خطوط دیگر گونه توسط این خط سنجیده و نهایتاً توسط یک الگوریتم تکرار شونده تصحیح می¬شوند. تصحیح خودجذبی برای 5 نمونه برنج با غلظت¬های روی و مس متفاوت به روش ایرساک محاسبه و تأثیر آن بر روی محاسبه دمای پلاسما و غلظت سنجی به کمک منحنی واسنجی بررسی شد. محاسبه دما از طریق رسم بولتزمن صورت گرفت اختلاف دماها در گونه¬های مس و روی در نمونه¬ها بعد از تصحیح خودجذبی به میزان چشمگیری کاهش یافت. سپس با استفاده از منحنی واسنجی غلظت¬های مس و روی در یکی از نمونه¬ها قبل و بعد از تصحیح خودجذبی محاسبه شد، محاسبه غلظت¬ها با در نظر گرفتن اثر خود جذبی در مقایسه با غلظت¬های محاسبه شده بدون در نظر گرفتن اثر خودجذبی، دارای درصد خطای کمتری بود

در این کارزمایشگاهی یک اسپکترومتر زمان پرواز با تکنیک ذره همراه(associated particle time-of-flight) و واحدهای الکترونیکی مورد نیاز به منظور اندازه گیری سطح مقطع کل نوترون های با انرژی حدود 15 mev برای عناصر کربن - آلومینیوم - آهن - مس و سرب طراحی گردیده است . در فصل اول به تشریح مختصر واکنشهای هسته ای پرداخته و سپس روشهای مختلف اندازه گیری سطح مقطع همراه با تصحیحات و خطاهای مربوطه بررسی گردیده است . در فصل دوم به بحث مختصری در مورد آشکارسازی نوترون های سریع، اساس کار این آشکارسازها و توابع جواب آنها پرداخته شده است . بررسیهای مختصر نظری با استفاده از مدلهای اپتیکی و محاسباتی توسط کد کامپیوتری به منظور محاسبه سطح مقطع در فصل سوم به عمل آمده است . در فصل چهارم الکترونیک مورد نیاز آزمایش و تصحیحات لازم تشریح گردیده است و سرانجام در فصل آخر سطح مقطعهای مورد نظر محاسبه و با نتایج نظری و تجربی بدست آمده توسط دیگران مقایسه شده است .