انبرک های نوری تله های نوری هستند که در آن ها با استفاده از لیزر، تله اندازی و دست کاری ذراتی در ابعاد نانو متر تا میکرومتر انجام می شود. برای این منظور نیروهایی در گستره ی100-10 پیکو نیوتن مورد نیاز است. در این روش فیزیک نیروهای نوری در اثر پراکندگی نور ایجاد شده از سطح ذرات مورد بررسی قرار می گیرد. باریکه ی نور لیزر به شدت کانونی شده ای برای تله اندازی ذرات مورد نظر استفاده می شود. در واقع تله اندازی در راستای محور نوری صورت می گیرد و ذره به نقطه ی کانونی باریکه منحصر می شود (انبرک نوری باریکه ی لیزری است که توسط یک عدسی شیئی میکروسکوپ با گشودگی عددی بالا کانونی شده است). به وسیله ی انبرک های نوری می توان ذراتی مانند: اتم ها، مولکول ها، سلول های بیولوژیکی، کره های کوچک دی الکتریک و حتی ذره های فلزی را تله اندازی و دست کاری کرد. ذره ها در ابعاد میکرونی به وسیله ی لیزر موج پیوسته ای که طول موج آن در ناحیه ی جذب ذره قرار ندارد شتاب می-گیرند و در یک چاه پتانسیل نوری پایدار در اثر فشار تابش به تله می افتند. با توجه به کاربردهای مختلف انبرک های نوری در پزشکی، فیزیک، شیمی و ... در این پایان نامه ضمن ایجاد یک انبرک نوری تک باریکه، ابزار و قطعات به کار رفته در آن و تله اندازی ذره 09/3 میکرونی مورد مطالعه قرار می گیرد. هم چنین جهت بهینه سازی تله اندازی، عوامل موثر در افزایش پایداری به طور کیفی مورد بررسی قرار می گیرد. براساس نتایج تجربی و نظری هرچه پایداری در قطعات به کار رفته بیش تر باشد، تله اندازی پایدار تر خواهد بود.

بیناب نگاری میکروپلاسمای لیزری یک روش بیناب نگاری گسیل اتمی است که از پالسهای لیزری با توان بالا برای برانگیختگی استفاده می شود. برهم کنش بین پالس لیزر و نمونه، به ایجاد یک محیط پلاسمایی منجر می گردد. در طی سرد شدن پلاسما بیناب حاصل از گسیل پیوستار و گسیل اتمی و یونی که شامل اطلاعات قابل توجه ای از مشخصات عناصر تشکیل دهنده ی نمونه است، ثبت می شود و سپس با استفاده از اطلاعات موجود و نیز تجزیه وتحلیل بیناب فوق عنصرسنجی و درنهایت غلظت سنجی انجام می گیرد. عوامل متعددی (مانند هم پوشانی خطوط طیفی، اثر خودجذبی، تکرارناپذیری آزمایش و ....) در اندازه گیری دقیق غلظت عناصر با استفاده از این روش موثر می باشد که در این پروژه ضمن مطالعه ی دقیق روش های محاسباتی موجود برای به دست آوردن غلظت عناصر با استفاده از نتایج آزمایشگاهی حاصل از میکروپلاسمای لیزری، تأثیر پدیده ی خودجذبی نیز به طور ویژه مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد. وقتی اتم های یک عنصر برانگیخته می شوند و به تراز بالاتر می روند هنگام فروافت، فوتون از خودشان گسیل می کنند که این فوتون گسیلی می تواند بار دیگر توسط اتم های همان عنصر جذب شود. بنابراین در این شرایط نور تابش شده توسط اتم های برانگیخته به طور کامل به آشکارساز نمی رسد. به این پدیده، خودجذبی می گویند که این موجب پهن شدگی و کاهش شدت خط طیفی مربوطه می شود. در این پروژه با درنظرگرفتن تصحیحات مربوط به خودجذبی، خطوط طیفی اندازه گیری شده مورد بررسی قرار می گیرد.

بیناب نگاری فروشکست القایی لیزری یک روش بیناب نگاری گسیل اتمی است که به منظور بررسی کیفی و کمی عناصر تشکیل دهنده مواد مورد استفاده قرار می گیرد. مزیت هایی از قبیل ابزار و تجهیزات ساده و نسبتاً ارزان، تحلیل آنی در محل، عدم آماده سازی نمونه و طبیعت غیر مخرب آن سبب شده که استفاده از این روش جهت تجزیه و تحلیل کمی و کیفی عنصری مواد مختلف بسیار مورد توجه قرار گیرد. در اندازه گیری های کمی در libs معمولاً غلظت هر عنصر با اندازه گیری شدت خط گسیل یافته از آن عنصر مورد نظر با فرض نازک بودن پلاسما از نظر اپتیکی، تعیین می شود. لیکن وجود خود جذبی در برخی از خط های گسیلی ناشی از مرکز داغ پلاسما و جذب دوباره در ناحیه سردتر در نزدیکی مرز پلاسما موجب خطا در تعیین شدت این خط ها می شود. در اندازه گیری های کمی دقیق به روش libs، محسوب نمودن و تصحیح اثرات خودجذبی در شدت خط های گسیلی الزامی است. در این پروژه به شناسایی و بررسی کمی آلیاژهای برنج شیرآلات می پردازیم. همان طور که می دانیم به غیر از تعداد محدودی از فلزات سنگین (مانند آهن، روی، منیزیم و...) که به مقدار ناچیز برای فعالیت های بیولوژیکی سلول ها و عملکرد طبیعی بدن ضروری می باشند، سایر فلزات سنگین (مانند جیوه، سرب، آرسنیک و...) حتی به مقدار کم، برای بدن مضر می باشند. در آلیاژ برنج عناصری از قبیل مس، روی، سرب و غیره می باشد که مقدار عناصر فلزی سنگین در آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین با اندازه گیری های کمی از روش بدون کالیبراسیون (cf-libs) مقدار این عناصر مشخص می شود. همچنین به منظور اندازه گیری کمی دقیق از عناصر تشکیل دهنده، اثر خودجذبی در شدت مشخصه خطوط گسیلی به روش irsac تصحیح شد و برای هر سه نمونه آلیاژ برنج مورد استفاده عمومی در صنعت و زندگی روزمره غلظت عناصر محاسبه شد.

بااستفاده از بینابنگاری میکروپلاسمای القای لیزری(libs)بررسی کیفی و کمی کالای صنعتی ایزوگام صورت گرفت. در این بررسی از معیار کمی شدت نسبی جمعی (cir)استفاده شد.در این کار شیره ایزوگام نمونه های پنج شرکت مختلف و شناخته شده بررسی شده و نتایج حاصل از آن به عنوان معیاری برای استانداردسازی استفاده شد.با استفاده از این استانداردسازی کیفیت دو نمونه مجهول داخل کشور و وارداتی از چین بررسی شد.برای استانداردسازی از میزان ناخالصی که مربوط به کلسیم موجود در پودرسنگ افزوده شده به نمونه ها میباشدنسبت به خطوط کربن و هیدروژن موجود در قیر که نوعی هیدروکربن است استفاده شد.

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