پیشرفت جامعه بشری، نیاز روزافزون به انرژی را افزایش می دهد. یکی از راه های تولید انرژی موردنیاز، واکنش های هسته ای می باشند که انرژی فوق العاده زیادی تولید می کنند. از آن جا که عناصر اصلی سوخت های همجوشی به راحتی در طبیعت یافت می شوند و محصولات واکنش بر خلاف واکنش های شکافت، رادیواکتیو نیستند، تولید انرژی از این طریق حائز اهمیت است. یکی از روش های همجوشی هسته ای، محصورشدگی لختی(icf) می باشد. در این نوع همجوشی باید تقارن کروی کاملی وجود داشته باشد تا فرآیندهای همجوشی به وقوع بپیوندد. اما انفجارات درونی ایجادشده در محفظه سوخت icf تحت تاثیر انواع ناپایداری های هیدرودینامیکی مانند ریلی-تیلور و ریخت مایر- مشکوف می تواند تراکم سوخت را از حالت تقارن کروی خارج و باعث اغتشاش رو به رشدی در محفظه سوخت گردد. این ناپایداری ها که می توانند بر روی عملکرد فرآیند سوختن کامل، نقش منفی داشته باشند، بر اثر ایجاد عدم یکنواختی در شدت باریکه لیزر فرودی و ضخامت هدف تشکیل می شوند. در این پایان نامه، اثر چسبندگی و پارامتر عدد آتوود بر رشد ناپایداری ریلی- تیلور بررسی شده است. با توجه به معادلات اولر و درنظر گرفتن اختلالات حاکم، مجموعه معادلاتی که فاز خطی ناپایداری rt را توصیف می کنند، به دست آمده است. آهنگ رشد ناپایداری، محاسبه و نمودارهای مربوط به آن بررسی شده است و عدد موجی که در آن آهنگ رشد بیشینه ناپایداری رخ می دهد، محاسبه گردید. در پایان، اثر عدد آتوود بر رشد ناپایداری rt بررسی شده است.

اهداف: هدف از این مطالعه، بررسی کاربرد مونت کارلو به منظور محاسبه و آنالیز پارامترهای دزیمتری برای پرتوهای الکترون مورد استفاده در رادیوتراپی بود. این تکنیک بر روش های آماری بنا شده است و نقش قدرتمندی را در محاسبات رادیوتراپی ایفا می کند. روش ها: شتابدهنده خطی شبیه سازی شده واریان c2100 می باشد. پرتوهای الکترون 6، 9، 12، 16 و 20 مگاالکترون ولت با استفاده از کد مونت کارلوی mcnp4c شبیه سازی شده اند. مشخصات هندسه بیم بکار برده شده اپلیکاتوری به ابعاد cm210×10 و در فاصله 100 سانتی متری از سطح پوست در یک فانتوم آب همگن می باشد. منحنی های درصد دز عمقی محور مرکزی و پروفایل با اندازه گیری های تجربی مقایسه شده اند. یافته ها: با مقایسه بین نتایج محاسبه شده و اندازه گیری شده حاصل از پرتوهای الکترون شتابدهنده خطی توافق خوبی(حدود3%±)مشاهده شده است. نتیجه گیری: کد مونت کارلوی mcnp4c می تواند به عنوان ابزاری قوی در دزیمتری پرتوهای الکترون بکار گرفته شود. کلمات کلیدی: کد مونت کارلو، شبیه سازی، شتابدهنده خطی، پرتوهای الکترون

برای اینکه موضوع از انسجام و پیوستگی خوبی برخوردار باشد، در فصل های بعدی مطالب را به ترتیب زیر بیان کرده ایم تا به درک و فهم بهتر موضوع کمک کند و در نهایت بتوان نتیجه گیری کلی و خوبی از طرح بدست آورد. فصل دوم: در این فصل به معرفی دستگاههای چهارقطبی می پردازیم و معادلات حرکت یون در این دستگاهها را محاسبه می کنیم. همچنین به معرفی دام یون ایده آل که یکی از انواع دستگاههای چهارقطبی است می پردازیم و معادلات حرکت یون در این دستگاه را به دست آورده و شرایط پایداری حرکت یون را مورد بررسی قرار می دهیم. فصل سوم: در این فصل دام یون غیرخطی را معرفی می کنیم و به تحلیل حرکت در حضور عوامل غیرخطی می پردازیم. اثر هر یک از جملات غیرخطی را به طور جداگانه در نظر می-گیریم و معادله ی حرکت یون را در دو جهت شعاعی و محوری در حضور این جملات محاسبه می کنیم. فصل چهارم: در فصل سوم معادلات حرکت یون را در دو جهت شعاعی و محوری درون دام های تجربی به دست می آوریم. برای بدست آوردن جواب این معادلات نیازمند استفاده از روش های ریاضی خاص هستیم. در این فصل به معرفی این روش های ریاضی پرداخته ایم. فصل پنجم: در این فصل به حل معادله ی حرکت یون درون دام های تجربی به روش مقیاس های-چندتایی می پردازیم وفرکانس پاسخ سیستم (فرکانس حرکت یون) را در حضور جملات غیرخطی محاسبه می کنیم. فصل ششم: در این فصل ترکیب روش های ذکر شده در فصل چهارم را برای حل معادلات حرکت یون درون دام های تجربی در دو جهت شعاعی و محوری بکار می بریم و فرکانس پاسخ سیستم را در حضور جملات غیرخطی محاسبه می کنیم. در ادامه به مقایسه ی فرکانس نسبی یون در روش مقیاس های چندتایی با نتایج دقیق و روش اختلالی حاصل از ترکیب روشهای لینداشتات-پوانکاره و مقیاس های چندتایی می پردازیم. فصل هفتم: در این فصل خلاصه ای از این کار را ارائه می دهیم و با توجه به اهمیت کاربردی دام یون پائول غیرخطی پیشنهاداتی را بیان می کنیم.

طیف سنج جرمی دام یون دستگاهی است که یون های متحرک سریع را بر اساس نسبت جرم به بار آن?ها جدا می کند. یکی از متداولترین انواع این طیف سنج ها، دام یون چهار قطبی است. این وسیله برای شناسایی مولکول ها و اتم ها و نیز تعیین ساختار مولکولی استفاده شده و گستره کاربرد وسیعی در علوم و صنعت دارد.در این پروژه بررسی معادلات حرکت یون در دام یون چهارقطبی و محاسبه فرکانس های سکولار حرکت یون مدنظر است. ابتدا عملکرد معادلات حرکت یون در حالت ایده ال و با فرض میدان چهار قطبی بررسی می شود، سپس با در نظر گرفتن شرایط تجربی، معادله محوری حرکت یون با فرض بر هم نهی میدان های شش قطبی و هشت قطبی محاسبه خواهد شد. معادله غیر خطی به دست آمده مشابه معادله نوسانگر دافینگ می باشد. این معادله به روش تکرار و روش موازنه هارمونیک حل می شود. با حذف جملات سکولار از معادلات خطی به دست آمده، مقادیر عددی فرکانس های مشخصه محوری به صورت تابعی از پارامترهای میدان محاسبه می?شوند. سرانجام فرکانس های محاسبه شده توسط این روش ها با نتایج دقیق و نتایج تقریبی دیگر مقایسه می شوند. همچنین نمودار مکان-زمان حرکت یون محاسبه شده در تقریب های اول و دوم با نمودارهای جواب دقیق مقایسه می شوند. همچنین در این پروژه به معرفی روش های مختلف برای حل معادله غیرخطی نیز پرداخته خواهد شد. تمامی محاسبات و نمودارهای این پروژه با استفاده از برنامه متمتیکا انجام شده است.

این تحقیق به منظور محاسبه نواحی پایداری دام یون چهار قطبی خالص با پتانسیل های متغیر متناوب نسبت به زمان انجام شده است. در ابتدا به توصیف دستگاه های به دام اندازی یون چهار قطبی هذلولوی، معادلات حاکم بر حرکت ذره و همچنین روش های حل تحلیلی معادله حرکت یون در این دستگاه ها پرداخته شده است. در این تحقیق همچنین به روش های عددی حل معادله حرکت یون در دستگاه های چهار قطبی و نیز روش ماتریسی که هدف اصلی این تحقیق می باشد، اشاره شده است. روش محاسبات نواحی پایداری، کاملاً بر اساس روش ماتریسی است و با استفاده از این روش، نواحی پایداری در حالت شکل موج چهارگوشی، پلکانی، سینوسی (دندانه اره ای) بدون در نظر گرفتن جمله پتانسیل تحریک چهار قطبی که برای بیرون انداختن یون به کار می رود و نیز با وجود و حضور پتانسیل بیرون اندازی انجام شده است.

روش های اختلالی از جمله روش های قدرتمند در دستیابی به جواب معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاکم بر دستگاههای فیزیکی هستند. هدف اصلی این پایان نامه کاربرد روش اختلال هموتوپی تغییریافته در مورد معادله غیرخطی نوسانگرهای با توان کسری است. در این پژوهش ابتدا کلیاتی در مورد دستگاههای غیرخطی بیان میشود. سپس انواع روشهای سنتی حل معادلات غیرخطی معرفی می گردد. در ادامه روش اختلال هموتوپی و تعمیم آن که یک روش جدید و قدرتمند است معرفی می شود. پس از آن یک معادله غیرخطی با توان های صحیح به کمک این روش مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد و سرانجام نوسانگرهای غیرخطی با توان کسری را با استفاده از روش هموتوپی تغییریافته بررسی و فرکانس های نوسان سکولار آن را تا مرتبه چهارم محاسبه و با نتایج دقیق مقایسه میکنیم.

لیزرهای نیم رسانا از مهمترین ابزارهای کلیدی در مخابرات نوری به شمار می روند. پیشرفت های روز افزون در زمینه تکنولوژی ساخت لیزرهای نیم رسانا به خصوص در طول موج 3/1و 55/1 میکرومتر موجب توجه بیشتر به تحقیقات در این زمینه شده است. که در این طول موج ها اتلاف و پراکندگی در فیبر نوری کمترین میزان خود را دارد. رایج ترین ترکیبات مورد استفاده جهت گسیل طول موج های فوق ترکیبات-?? فسفر دار می باشند که تحت عنوان ترکیبات ایندیم فسفر/ایندیم گالیم آرسنیک فسفر شناخته می شوند و از آنجا که ترکیبات -?? نیتروژن دار در طول موج های مخابراتی 3/1و 55/1 میکرومتر با توجه به برتری های خود به تدریج جایگزین ترکیبات ایندیم فسفر/ایندیم گالیم آرسنیک فسفر می شوند در این پایان نامه بکارگیری سیستم آلیاژی نیتروژن دار ایندیم گالیم آرسنیک/ایندیم گالیم آرسنیک نیتروژن در ناحیه فعال لیزر بررسی می شود. همچنین توجه ویژه ای نسبت به بکارگیری ساختار نقطه کوانتومی نسبت به دو ساختار چاه کوانتومی و سیم کوانتومی در ناحیه فعال لیزر داریم. ساختارهای نقطه کوانتومی -n? بهترین گزینه برای استفاده در محیط فعال لیزرهای نیم رسانا هستند تا باز ترکیب تششعی به حد کافی بالا باشد و در محدوده طول موج های مخابرات نوری قرار گیرد و بدین وسیله می توان بهره بالایی از این ساختارها در لیزرهای نیمه رسانا به دست آورد. در حالیکه از پایداری دمایی بهتری نسبت به ترکیبات فسفر دار نیز برخوردارند. لذا در این پایان نامه یک لیزر نیم رسانا با ساختار نقطه کوانتومی از ترکیبات -?? نیتروژن دار در ناحیه مخابراتی 55/1 میکرومتر طراحی می شود و طیف بهره آن محاسبه می گردد. همچنین اثر تغییر شکل نقطه کوانتومی از مکعبی به کروی و استوانه ای در طیف بهره و طول موج گذار مورد بررسی قرار می گیرد و مقایسه ای بین طیف بهره چاه کوانتومی و نقطه کوانتومی انجام می پذیرد. جهت محاسبه طیف بهره ابتدا برای هر ساختار نقطه کوانتومی مورد نظر معادله شرودینگر حل عددی و ترازهای انرژی الکترون در باند رسانش و حفره ها در باند ظرفیت به دست می آید و با استفاده از نتایج به دست آمده و فرض پهن شدگی لورنتسی، طیف بهره برای ساختارهای نقطه کوانتومی محاسبه می شود

در این رساله ما مغناطیس پذیری مایع هلیوم 3 را با استفاده از فرمولبندی stls به دست می آوریم. فرمولبندی stls یک تقریب غیر اختلالی است . این تقریب بر حل معادله حرکت تابع توزیع تک ذره ای کلاسیکی برای یک دستگاه با برهمکنش فرمیونی در چارچوب نظریه پاسخ خطی مبتنی است . در این تقریب ، تابع توزیع دو ذره ای در سلسله مراتب bbgky به صورت حاصل ضرب تابعهای توزیع تک ذره ای و تابع همبستگی دوتایی تعادلی تقریب زده می شود. به این ترتیب دستگاه معادله های خودسازگاری به دست می آید که تنها پارامتر ورودی آن پتانسیل بر همکنش بین ذرات لخت است . با دانستن پتانسیل بر همکنش بین دو ذره یک دستگاه فرمیونی و حل خود سازگار دستگاه معادله های مذکور می توان خواص استاتیکی و دینامیک حالت پایه دستگاه فرمیونی را به دست آورد. این تقریب در سال 1968 در مورد گاز الکترونی در چگالیهای فلزی با پتانسیل کولنی برای حالت چگالی و در سال 1969 برای حالت اسپینی به کار برده شد. ما نیز در اینجا تابع همبستگی دوتایی برای دو نوع سمت گیری اسپینی یعنی وقتی اسپین ها موازی اند (g (r)) و وقتی اسپین ها پاد موازیند (g (r)) را برای rs1,2,3 به دست آورده ایم. از بین پتانسیلهای واقعی تجربی دو پتانسیل یکی به نام hfd-b (پتانسیل عزیز) و دیگری پتانسیل لناردجونز را به عنوان پتانسیل بر همکنش بین اتمهای هلیم 3 به کار برده ایم و خواص مایع بهنجار هلیوم 3 را برای حالت اسپینی بررسی و محاسبه کرده ایم. محاسبه کرده ایم. محاسبه ها برای چگالیهای 2/12x1028, 1/88x1028, 1/64x1028 ذره در متر مکعب که به ترتیب با فشارهای صفر، 6 و 17 اتمسفر متناظرند، انجام شده است . محاسبه همچنین برای چگالی ذره در متر مکعب که با یک فشار منفی متناظر است ، نیز انجام شده است . با استفاده از پتانسیل های ذکر شده تابع ساختار استاتیک اسپینی، s(q)، تابع همبستگی دوتایی اسپینی g(r)، پتانسیل موثر پاد متقارن اسپینی، n aff(q)، و پارامتر لاندائو، fa0، در چگالیهای مختلف محاسبه شده اند. پارامتر fa0 محاسبه شده در فشارهای پایین با پارامتر تجربی آن به لحاظ کمی قابل مقایسه است و با افزایش فشار انحراف آن نسبت به مقادیر تجربی بیشتر می شود.