الکتروریسندگی یکی از روش های مورد استفاده در تولید فیبرهای پلیمری در مقیاس نانو می-باشد. این روش به جهت سادگی، قابلیت کنترل زیاد در پارامترهای اعمالی و کیفیت و دقت بالا در تولید، بسیار مورد توجه پژوهشگران در عرصه نانو قرار گرفته است. از مزیت های دیگر الکتروریسندگی، وجود بارهای الکترواستاتیک روی سطح فیبرها می باشد که مانع از کلوخه شدن و به هم چسبیدن فیبرهای حاصل می گردد. در این پروژه یک دستگاه الکتروریسندگی در پتانسیل بالا و با قابلیت کنترل پارامترهای دستگاهی جهت تولید نانوفیبرهای پلیمری از جمله پلی وینیل-پیرولیدون (pvp) طراحی و ساخته شده است و پارامترهای موثر بر اندازه ی این فیبرها، همچون غلظت، جریان خروجی محلول، فاصله ی نوک سوزن تا صفحه ی جمع کننده و ولتاژ اعمالی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تصاویر sem از نانوفیبرهای pvp نشان دهنده ی آن است که با افزایش غلظت، جریان خروجی محلول، فاصله ی نوک سوزن تا صفحه ی جمع کننده، و کاهش ولتاژ اعمالی، قطر فیبرها افزایش می یابد. از طرفی بررسی نتایج نشان می دهد که در غلظت ها و جریان های بسیار پایین به جای نانوفیبر، نانوذره تولید می گردد. نتایج نشان می دهد که با غلظت wt% 37، ولتاژ kv10، جریان خروجی ml/h 5 و فاصله cm3 نوک سوزن تا جمع کننده، نانوفیبرهایی با قطر میانگین 182 نانومتر می توان تولید کرد. همچنین مطالعه خواص جذبی و عبوری از نانوفیبرهای pvpتولید شده بیانگر آن است که این نانوفیبرها مانع عبور نورهای لیزری با طول موج های nm1064، nm532، nm850، nm690، nm808 و µm7/4 می گردند و در نتیجه امکان استفاده از حصیر نانوفیبرهای pvp، به عنوان نانوفیلترهای نوری در محدوده ی نور این لیزرها فراهم می باشد.

تفنگ های الکترونی از ابزارهای بسیار مهم و پرکاربرد در فیزیک اتمی می باشند. استفاده از تفنگ های الکترونی برای بررسی ساختار اتم ها و مولکول ها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد، و می تواند اطلاعات مهم و دقیقی از ساختار اتم ها و مولکول ها به دست آورد. نمونه های متفاوت و متنوعی از تفنگ های الکترونی طراحی شده است، که متناسب با هدف خاص می باشند. در این پایان نامه، با استفاده از کد محاسباتی سه بعدی سیمیون، مدل 8.0 یک تفنگ الکترونی طراحی کرده ایم، که الکترون ها را از یک ساطع کننده یون گرمایی استخراج نموده، شتاب داده و در یک نقطه معیین (هدف) متمرکز می کند. این ساطع کننده و الکترون از جنس اکسید فلزی بوده که به صورت غیر مستقیم، با عبور جریان گرم می شود. پرتو الکترونی خارج شده از این تفنگ در محدوده وسیعی از انرژی های نهایی متمرکز می شود، به طوری که مناسب فرآیند برخورد الکترونی باشد. از این کد محاسباتی برای تصحیح خصوصیات کانونی لنزها و محاسبه ولتاژهای اعمالی به اجزاء اپتیکی تفنگ الکترونی استفاده می شود. همچنین با استفاده از این کد محل و قطر همه روزنه ها (مردمک، پنجره) و مسیریابی پرتوها از درون لنزهای الکتروستاتیکی، انجام می شود. در پایان، موفق به شبیه سازی پرتوی با زاویه واگرایی در نقطه هدف، کمتر از 5 درجه، با انرژی نهایی متغیر بین ev5 تا ev45 شدیم. قطر پرتو خروجی بین mm 0/7 تا mm2 متغیر می باشد. با بکارگیری زوم لنز در ساختار تفنگ الکترونی طراحی شده می توان محل کانون پرتوها را بدون تغییر در انرژی آنها جابه جا کرد.

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب srs در فاز (b1)nacl و(b2)cscl بررسی شده است. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل و paw در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی اختلالی و با کد محاسباتی abinit انجام شده است. ثابت های شبکه ی که برای محاسبه به کار رفته اند برای ساختار nacl برابر با ?024/6 a = و برای ساختار cscl برابر با ?61/3 a = هستند. در این تحقیق خصوصیات ساختاری ترکیب srs از جمله ثابت شبکه ی بهینه، مدول حجمی، مشتق مدول حجمی، تراکم پذیری، خواص اپتیکی و الاستیکی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از محاسبه ی تراکم پذیری در دو فاز متفاوت b1و b2 نشان دهنده ی تراکم پذیری بیشتر در فاز b1می باشد. بنابراین سختی ترکیب در فاز b2 نسبت به فاز b1 بیشتر می باشد همان طور که گفته شد، خصوصیات الکترونی ترکیب srs از جمله ساختار نواری، چگالی حالت ها و چگالی ابر الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل از بررسی این خواص نشان دهنده ی این است که ترکیب srs در دو فاز b1و b2 یک نیم رسانا با گاف ev49/2 و ev85/1 می باشد. بررسی چگالی ابرالکترونی این ترکیب نشان می دهد که srs دارای پیوند یونی-کووالانسی است و خاصیت یونی پیوند زیاد است. محاسبه ی چگالی حالت های جزئی نشان دهنده ی هیبریداسیون بین اربیتال های d4 استرانسیوم و p3 و d3 سولفور می باشد که تأیید خاصیت کووالانسی پیوند می باشد. بررسی ویژگی های اپتیکی نشان می دهد که ضریب شکست ایستایی ترکیب برابر با 3/2 است که در توافق خوبی با دیگر نتایج تجربی و نظری است. برای بررسی ویژگی های مکانیکی، ثابت های الاستیک ماده بررسی شده اند. بررسی ثابت های الاستیک نشان دهنده ی پایداری الاستیکی ماده در فاز b1 می باشد

طیف سنج جرمی زمان پرواز به دلیل توان تفکیک بالای آن، یکی از پرکاربردترین طیف سنجها در علوم و تکنولوژی است. در این طیف سنج، یون ها پس از تشکیل در منبع یونی توسط یک میدان الکتریکی شتاب گرفته و با توجه به سرعت-هایشان جداسازی می شوند. در این مطالعه، با استفاده از نرم افزار simion نسخه ی 7.0، یک طیف سنج جرمی زمان پرواز انعکاسی ?rtof? با سه الکترود استوانه ای به منظور آنالیز یون های بیومولکولی سنگین طراحی و شبیه سازی شده است. تأثیر ولتاژهای اعمال شده بر الکترودهای طیف سنج و نیز طول این الکترودها بر توان تفکیک و درصد انتقال بررسی شده است. همچنین در این پایان نامه یک طیف سنج جرمی زمان پرواز انعکاسی رادیوفرکانسی جدید ??rfrtof? ارائه شده است. بدین منظور تأثیر پارامترهای مختلفی همچون فرکانس و دامنه ولتاژ rf الکترودهای چهارقطبی بر مسیرهای یونی در این طیف سنج و توان تفکیک و درصد انتقال این سامانه بررسی شده است. سپس عملکرد rtof معمولی با طیف سنج rfrtof جدید مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج محاسبات بهبود 30.3% در توان تفکیک سامانه ی rfrtof را در مقایسه با طیف سنج rtof نشان می دهد. همچنین نتایج نشان می دهند که انتقال یونها در rfrtof حدود 98.5 درصد است.

اندرکنش های یون- جامد در حوزه های مختلفی از جمله میکروسکوپی و طیف سنجی جهت آنالیز سطح به خصوص در مقیاس نانو، بهبود خصوصیات سطحی، رادیوتراپی، تکنولوژی نانو و... کاربرد وسیعی یافته اند. در این پایان نامه، مکانیزم های پراکندگی، کاشت و کندوپاش در اندرکنش پرتو یونی با سطح، مطالعه شده است. با انتخاب 4000 یون هلیوم و 10000 یون آرگون، اندرکنش آن ها بر روی سطح کربنی در مقیاس600 و 90 نانومتر صورت گرفته است. هدف از انتخاب یون های ذکر شده، بررسی، مقایسه و نحوه ی عمل کرد یون های سبک و نیمه سنگین، تأثیر آن ها بر سطح هدف و استفاده در آنالیز سطح توسط میکروسکوپی یون هلیوم و طیف سنجی جرمی یون ثانویه بوده است. هم چنین کاشت 10000 و 12000 یون رادیوایزوتوپ tc99m درون لایه ی کربنی به ضخامت 100 نانومتر بررسی شده اند و این شبیه سازی با هدف انباشت و جمع آوری رادیوایزوتوپ ها در جداکننده های ایزوتوپی صورت گرفته است. اندرکنش یون با سطح به صورت محاسباتی با استفاده از نرم افزار srim-trim version 2011 انجام شده است. تأثیر انرژی، تعداد یون های فرودی و زاویه ی برخورد یون ها به سطح بر روی عمق نفوذ، پراکندگی یون ها درون لایه ی کربن و آسیب ناشی از پرتوهای یونی به کربن بررسی شده اند. در پایان، مقادیر مطلوب انرژی حاصل از شبیه سازی های انجام شده جهت استفاده از یون هلیوم در میکروسکوپی در محدوده ی 25 تا 70 کیلو الکترون ولت به دست آمده است. محدوده های انرژی و زاویه ی مطلوب برای یون آرگون به ترتیب برابر 0/5 تا 20 کیلو الکترون ولت و 0 تا 30 درجه نسبت به خط عمود بر سطح به دست آمدند که بهترین میزان به منظور به کارگیری در طیف سنجی جرمی یون ثانویه می باشند. در اندرکنش یون های تکنسیم 99m نیز انرژی 60 کیلو الکترون ولت و اعمال توزیع هم زمان یون ها تحت زوایای 0 تا 55 درجه، بهترین مقادیر جهت کاشت و جمع آوری یون های فوق با کم ترین آسیب ممکن به هدف کربنی تخمین زده شدند. در بررسی های انجام گرفته، دسته‎ای از پارامترها با آن چه در تجربه اعمال شده اند هم خوانی داشته و پارامترهای اندازه گیری شده ی دیگر نیز جهت بهینه سازی سیستم های مورد مطالعه، پیشنهاد شده اند.

در این پایان نامه گزارشی از مراحل مختلف طراحی، ساخت و بالیدن یک سامانه برای تبخیر مواد و لایه نشانی در خلأ ارائه می شود. هدف پایان نامه استفاده از بمباران الکترونی به جای روش های مقاومتی برای تبخیر مواد دیرگداز که باعث واکنش با مواد مختلف، تبخیر مواد ترکیبی (غیر خالص) و در نتیجه آلودگی لایه های نشانده می شدند، بوده است. این سامانه از سه بخش مهم منبع الکترونی، منبع تغذیه ولتاژ بالا برای شتاب دادن به الکترون ها و خلأ تشکیل شده است که مشروح تلاش های انجام شده در هر یک از این سه بخش در این پایان نامه گزارش می گردد. منبع الکترونی با استفاده از نتایج محاسبات انجام شده توسط کد محاسباتی ebslite .2 طراحی شده است. همچنین یک تفنگ الکترونی با استفاده از نتایج شبیه سازی شده توسط نرم افزار سالیدورک طراحی و ساخته شد. این تفنگ الکترونی شامل کاتد، آند و الکترود متمرکز کننده پیرس است که امکان هدایت و کنترل مطلوب جریان الکترونی تولید شده توسط کاتد را دارد. برای فیلامان این تفنگ از فلز تنگستن v- شکل به قطر mm3/. و طول mm30 استفاده شده که با اعمال ولتاژ شتاب دهنده kv 8/2 جریان گسیل 15 تولید می کند. منبع تغذیه ولتاژ بالا که در این پایان نامه استفاده شده است یک ترانسفورماتور خشک kv20 با جریان ma400 می باشد. نتایج نشان می دهد که تفنگ ساخته شده قابلیت استفاده در سیستم های لایه نشانی را دارد، و از آن جهت لایه نشانی آلومینیوم بر روی شیشه استفاده شد.

یکی از روش های بسیار کارآمد برای ساخت نانوفیبرها روش الکتروریسندگی است. با ساخت اولین نانوفیبرسرامیکی در سال 2002 با این روش، افق جدیدی برای ساخت نانوفیبرهای سرامیکی از جمله نانوفیبرهای ابررساناهای دمای بالا باز شد. این روش به طورکلی شامل 3 مرحله است: 1) تهیه ی یک سل مناسب از پیش مواد غیرآلی و پلیمری 2) الکتروریسندگی محلول و به دست آوردن فیبرهای ترکیبی3) پخت فیبرهای به دست آمده در دمای مناسب. در این پایانامه، فیبرها و نانوفیبرهای ابررسانای yba2cu3o7-?، به-روش الکتروریسندگی ساخته شده اند. در اولین مرحله، ترکیب استوکیومتری از استات های ایتریم، باریم و مس به همراه پلی وینیل الکل(pva) تهیه شد؛ سپس برای تولید نانوفیبرها، ترکیب پلیمر / استات به دست آمده الکتروریسندگی شد و در مرحله ی آخر، فیبرها درون کوره قرار داده شدند. فیبرهای تولید شده قبل و بعد از پخت، توسط آنالیز توزین حرارتی (dta/tga)، الگوی پراش اشعه ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و پذیرفتاری مغناطیسی ac مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر پارامتر هایی از قبیل غلظت محلول، دمای پخت ، بستر و دمای آون بر اندازه و ریخت شناسی فیبرهای تولید شده مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های انجام شده نشان دادند که محدوده ی غلظت بهینه ی الکتروریسندگی حدود 5/7-2/7 درصد است که در این محدوده قطر نانوفیبرها قبل از پخت حدود nm 670-720 شد. بعد از پخت نانوفیبرها در دمای c? 930، اندازه ی نانوفیبرها، به دلیل تشکیل ساختار بلوری ابررسانا بزرگتر شدند و تبدیل به فیبرهای با قطر ?m 7/3 شدند. همچنین وجود بستر در حفظ یا تخریب نانوفیبرهای موجود بر روی آن تأثیر بسیار زیادی داشت. میانگین قطر نانوفیبرهای ybco تولید شده روی بستر si حدود nm 150 است و روی بستر نقره حدود ?m 4/4 بود.

گذرسیاره ای از پدیده های بسیار کمیاب آسمان است که از نظر ناظر زمینی تنها برای دو سیاره ی عطارد و زهره رخ می دهد. گذر پدیده ای مثل خورشید گرفتگی می باشد. با این تفاوت که در خورشید گرفتگی ماه تمام قرص خورشید را می پوشاند، اما عطارد و زهره آنقدر از زمین دور هستند که هنگام گذر مانند لکه ی گرد سیاهی بر قرص درخشان خورشید دیده می شوند. با توجه به نادر بودن چنین پدیده ای رصد و ثبت آن یکی از فعالیت های مهم و جالب توجه در ستاره شناسی به شمار می رود. در این تحقیق با گرفتن تصاویر گذر زهره به وسیله ی نرم افزار استاری نایت، واحد نجومی km 108×9/1 محاسبه شد. در ادامه به کمک این نرم افزار، تصاویر مربوط به هر 8 گذر استخراج و مورد بررسی قرار گرفتند. میانگین مقدار سرعت مداری سیاره ی زهره ، با استفاده از زمان سنجی برخوردهای آن در هنگام گذر km/s 6/36 محاسبه شد در حالی که مقدار دقیق آن km/s35 می باشد

نانو فیبرها به خاطر خصوصیات مطلوب مکانیکی و بیولوژیکی کاربردهای فراوانی در حوزه¬های علوم پزشکی، از جمله مهندسی بافت و دارورسانی بدست آورده¬اند. برای ساخت دارو به شکل نانوفیبر، یکی از روش¬های پرکاربرد روش الکتروریسی است. این روش به جهت سادگی، کنترل زیاد بر کیفیت تولید و دقت بالا در روش تولید بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا نانو فیبرهای پلی وینیل پیرولیدون (pvp) حاوی داروی لوراتادین با روش الکتروریسی تولید شد و سپس مهمترین پارامترهای موثر هم¬چون غلظتpvp در اتانول، نسبت دارو به پلیمر، نرخ تغذیه محلول و ولتاژ بر قطر آنها مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات سطحی نانوفیبرهای الکتروریسی شده نیز توسط sem مورد ارزیابی قرار گرفت. در مرحله بعد جهت بررسی تطابق دارو و پلیمر و همچنین تداخلات احتمالی، آزمون ftir و dsc گرفته شد. سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر(uv) آزمون تعیین محتوای دارویی و همچنین آزمون انحلال انجام گرفت. در آخر نیز با مطالعه از زمان حل شدن نانوفیبرها خصوصیات حل شوندگی سریع آنها نیز بررسی شد. بعد از اتمام این آزمایشات مشاهده شد که کاهش غلظت پلیمر، شدت جریان محلول و همچنین افزایش ولتاژ اعمالی به محلول پلیمری تا میزان کافی، امکان دستیابی به نانوفیبرهایی با قطر کمتر را فراهم می¬کنند. همچنین در مراحل بعد مشاهده شد که قطر الیاف و آبگریزی داروی لوراتادین، روی آزادسازی دارو از پلیمر و همچنین روی زمان ناپدید شدن الیاف فیلم¬های حاوی دارو اثرگذار است، نتیجتا هر چه قطر الیاف و مقدار دارو کمتر باشد، آزادسازی و زمان حلالیت نانوفیبر سریعتر است. نتایج آزمون یکنواختی دارو نیز نشان داد که دارو به طور یکنواخت در سرتاسر فیلم¬ها قرار دارد و با افزایش شدت جریان، محتوای دارویی فیبرها افزوده می شود ولی افزایش ولتاژ، تغییر معنی¬داری در محتوای دارویی فیبرها ندارد. همچنین مشاهده شد که ساختار بلوری لوراتادین از بین رفته و در طی فرآیند الکتروریسندگی به فرم آمورف تبدیل می¬شود که این امر یکی از دلایل حلالیت سریع دارو می¬باشد. در آخر نتایج ftir نشان داد که دارو در نانوفیبرهای حاوی دارو بارگیری شده، و همچنین خواص فیزیکی وشیمیایی دارو و پلیمر محفوظ مانده است.

در این پایان نامه نانو فیبرهای gdba2cu3o7-x (ابررسانا سرامیکی دمای بالا) با استفاده از روش الکتروریسندگی از یک محلول پلیمری(پلی وینیل پیرولیدون) پیشرو تولید شده است. محلول آبی پیشرو پلیمری شامل پلیمر پلی وینیل پیرولیدون (pvp) و مخلوطی از نیترات گادولینیم، نیترات باریم، و نیترات مس با نسبت جرمی نیترات/پلیمر 1 به 5 می باشد. با استفاده از روش فوق(الکتروریسندگی) و با اعمال شرایط: محلول با غلظت 55%، ولتاژkv18، فاصله ی بین نازل و صفحه جمع کننده cm12 و نرخ تغذیه ی ml/h1 الیافی با قطر nm470 و طولی بیش از 10میکرومتر تولید شده است. تصاویر sem از فیبرهای gdba2cu3o7-x نشان می دهد که با افزایش ولتاژ، فاصله و غلظت قطر فیبرها کاهش و با افزایش نرخ تغذیه ، قطر فیبرها افزایش می یابد. جهت آزادسازی نیتروژن فیبرهای تولید شده در دمای?c 200 به مدت 12 ساعت فرار گرفتند. تصاویر sem در این مرحله نشان می دهد که قطر فیبرها تا حدود 1 میکرون افزایش می یابد. این افزایش قطر فیبرها بافهم واکنش اسید سیتریک با نیترات ها قابل پیش بینی می باشد. پس از این مرحله عملیات تکلیس در دمای?c 900 بر روی فیبرها انجام گردید. به دنبال این مرحله عملیات پخت در دمای?c 930 به مدت 12ساعت جهت تشکیل فاز ابررسانایی صورت پذیرفت. الگوی پراش اشعه ایکس نمونه های پخت شده نشان می دهد که فاز ابررسانایی gdba2cu3o7-x تشکیل شده است. تصاویر sem در این مرحله بیان می دارد که قطر الیاف به دست آمده بعد از عملیات پخت به مقدار زیادی کاهش می یابد. با استفاده از نرم افزار اندازه گیری قطر متوسط نانو فیبرها تولیدی حدود nm 90 برآورد شده است.

در این تحقیق کاربردهای پرتوهای الکترونی در مطالعات و آزمایش ها علمی، صنعت و پزشکی بررسی، ابزار تولید پرتوهای الکترونی یا تفنگ الکترونی معرفی و بخش های مختلف و فیزیک حاکم بر آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. از جمله مهمترین بخش های یک تفنگ الکترونی ابزارهای متمرکزسازی یا لنزهای الکتروستاتیکی هستند. در این پایان نامه انواع مختلف این ابزارها و کارایی هر کدام بررسی و توسط نرم افزار ebs 2.00 شبیه سازی شدند. به منظور بررسی رفتار اپتیکی لنزهای الکتروستاتیکی تصویرسازی و رفتار کانونی در آن ها بررسی شد. در بررسی رفتارهای اپتیکی در این لنزها در تصویرسازی از زوایای گسیل مشخص و در رفتار کانونی از پهنای پرتوی مشخصی استفاده شد. مقدار این زوایا و پهنا ها توسط نرم افزار به گونه ای بهینه شد که ابیراهی در این سامانه ها حذف شود. همچنین اثر تغییر زوایای گسیل و پهنای پرتو و نیز انرژی اولیه ی پرتوها هنگام ورود به لنز در لنز روزنه ای دو جزئی مورد بررسی قرار گرفت. در انتها سه نمونه تفنگ الکترونی برای کاربردهای خاص طراحی و شبیه سازی شدند. این طراحی ها عبارتند از 1) تفنگ الکترونی با انرژی پایین به عنوان منبعی برای یک تکفام ساز 2) تفنگ الکترونی در انرژی پایین به منظور تولید باریکه ی الکترونی با قطر و مکان تصویر ثابت در انرژی های نهایی مختلف و 3) تفنگ الکترونی تبخیر. در این تفنگ ها از لنزهای الکتروستاتیک در حضور کاتد گرمایونی استفاده شد و در نهایت برخی پارامترها در این تفنگ ها مورد بررسی قرار گرفت.

لیزرهای نور سبز به دلیل کاربردهای بالقوه در پردازش مواد، تحقیقات زیست پزشکی، چشم پزشکی، چاپ، طیف سنجی، ارتباطات زیر آب، فن آوری صفحه نمایش و منابع پمپاژ برای لیزرهای حالت جامد، بسیار مورد توجه قرار گرفته‏اند. از این رو، یک خروجی پر بازده با کیفیت پرتو خوب، بسیار با اهمیت است. کریستال پتاسیم تیتانیل فسفات ( ) یکی از کریستال های غیرخطی معروف و مفید است که نور لیزرهای که در محدوده تابش می کنند را از طریق تولید هماهنگ دوم به نور سبز تبدیل می کنند. این کریستال که به معروف است، یک کریستال غیر خطی منحصر به فرد است که زاویه‏ی پذیرش زاویه‏ای پهن و آستانه ی آسیب‏دیدگی نسبتاً بالایی دارد. این کریستال دو محوری مثبت برای دو برابر کردن نوع دوم در طول موج بسیار مناسب است. به تازگی یک مدل موج پیوسته که گرما و تولید هماهنگ دوم نوع دو را جفت می کنند پیشنهاد شده‏است [ ]. این مدل می تواند سازوکار کاهش بازده تبدیل غیرخطی و کیفیت پرتو، ناشی از عدم تطبیق فاز القاشده‏ی گرمایی و لنز شدگی گرمایی، را توضیح دهد. این مدل به طور موفقیت‏آمیزی برای از بین بردن عدم تطبیق فاز ناشی از گرما از طریق گرادیان دمایی وارونه به خدمت گرفته شد. در نتیجه‏ی آن، بازده تبدیل غیرخطی با وجود بارگذاری گرمای شدید، افزایش یافت. در این پایان نامه، ما مدلی جامع با وابستگی زمانی و فضایی سه بعدی برای برهمکنش متقابل تولید هماهنگ دوم نوع دو و اثرات گرمایی ارائه کرده ایم. برای توصیف این پدیده، پنج معادله ی دیفرانسیل جفت‏شده، معرفی و به صورت همزمان حل شده اند. سیستم تا رسیدن به حالت پایا، با تابش تعداد کافی پالس، گرم شده و شبیه سازی آن در طول زمان انجام شده است. علاوه براین یک الگوریتم عددی برای حل این‏گونه مسایل عددی بزرگ، معرفی شده تا مسائل را با میزان قابل قبولی حافظه و همچنین کاهش زمان اجرا حل کند. این الگوریتم پیشنهادی حتی با استفاده از کامپیوترهای شخصی قابل اجرا است. این روش شبه تکرار، همراه با فرآیند عددی ارایه شده در این پایان نامه، زمان اجرا را برای پمپاژ پالس های پشت سرهم به سمت حالات پایا به شکل قابل توجهی کاهش می دهد.

در این پایان نامه، نانوفیبرهای سرامیکی تیتانات باریم (bt) با استفاده از روش الکتروریسی سنتز شده است. همچنین تأثیر مهم ترین پارامترهای الکتروریسی بر ریخت شناسی نانوفیبرهای حاصل مورد بررسی قرار گرفته است. این پارامترها شامل غلظت پلیمر pvp، نرخ تغذیه ی محلول، دمای تکلیس و ولتاژ اعمالی به سیستم می باشند. نتایج حاصل نشان داد که تغییرات قطر در اثر اعمال ولتاژ، روندی متفاوت نسبت به پارامترهای دیگر دارد. بنابراین برای یافتن ارتباط بین پارامترها، تأثیر هم زمان ولتاژ و دیگر پارامترها به صورت تجربی و آماری بررسی شد و با استفاده از یک معادله ی ریاضی توضیح داده شد. برای تولید نانوفیبرهای bt، نانوفیبرهای کامپوزیتی bt/pvp در دماهای متفاوت تکلیس یافتند و ساختار بلوری و ریخت شناسی آن ها با استفاده از دستگاه های آنالیز xrd و sem بررسی شد. نتایج نشان داد که دمای تکلیس oc 960 و زمان 20 ساعت، مناسبترین شرایط برای تولید نانوفیبرهای bt با ساختار بلوری پرووسکیت مکعبی است. نانوفیبرها پس از تکلیس در شرایط ذکر شده، پیوستگی اولیه ی خود را حفظ کرده و قطر میانگین آن ها به نصف مقدار اولیه کاهش یافت. مشخصه یابی اپتیکی نانوفیبرهای تولید شده، در نواحی مرئی- فرابنفش و مادون قرمز با استفاده از آنالیزهای دستگاهی uv-visible و ft-ir صورت گرفت. آنالیز ft-ir وجود تمامی گروه های عاملی موجود در نانوفیبرها را تأیید. همچنین نشان داد با کاهش قطر نانوفیبرهای کامپوزیتی bt/pvp و در نتیجه افزایش چگالی مت نانوفیبرها، جذب آن ها در ناحیه ی مادون قرمز افزایش می یابد.

امروزه اندرکنش یون ها با سطوح جامد در حوزه های مختلفی از جمله مطالعات میکروسکوپیک و طیف سنجی جهت آنالیز سطح کاربردهای وسیعی یافته است. در این پایان¬نامه پدیده¬¬هایی که از اندرکنش یون¬ها و الکترون¬ها با اتم¬های هدف رخ می¬دهد مطالعه شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. با انتخاب 5000 یون گالیم، اندرکنش آن¬ها بر روی سطح کربن در مقیاس 110 نانومتر و بر روی سطح مس در مقیاس 80 نانومتر صورت گرفته است. همچنین برخورد تعداد 4000 یون هلیوم با سطح سیلیکون در مقیاس 900 نانومتر مطالعه شد. سطوح مذکور با توجه به سبک¬تر، هم وزن و سنگین¬تر بودنشان نسبت به یون¬های فرودی و تأثیر یون¬ها بر آن¬ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته¬اند. در ادامه با هدف مقایسه با برخوردهای یونی و کاربرد الکترون¬ها در میکروسکوپ¬های الکترونی، اندرکنش تعداد 10000 الکترون با سطوح کربن، مس و سیلیکون بررسی شد. اندرکنش یون و الکترون با سطح به صورت محاسباتی و به ترتیب با استفاده از نرم¬افزار srim-trim نسخه¬ی 2013 و نرم افزارcasino نسخه¬ی 48/2 انجام شده است. تأثیر انرژی و زاویه¬ی برخورد یون¬ها و الکترون¬ها به سطوح بر روی عمق نفوذ، محصولات حاصل از برخورد و آسیب ناشی از پرتوها بررسی و مقایسه شده¬اند. در پایان، محدوده¬ی انرژی مطلوب حاصل از شبیه¬سازی¬های انجام شده برای یون گالیم برابر 5/0 تا 30 کیلو الکترون¬ولت به منظور به کارگیری در آنالیز میکروسکوپی و طیف¬سنجی به¬دست آمد. محدوده¬ی زاویه¬ی مناسب برای یون گالیم با هدف دست¬یابی به آسیب کمتر 0 تا 30 درجه نسبت به خط عمود بر سطح به دست آمد. مقادیر مطلوب انرژی و زاویه جهت استفاده از یون هلیوم در میکروسکوپی به ترتیب در محدوده¬ی 25 تا 70 کیلو الکترون¬ولت و 45 تا 90 درجه نسبت به خط عمود بر سطح به دست آمد. در اندرکنش الکترون¬ها با سطوح نیز محدوده¬ی انرژی 0 تا 50 کیلو الکترون¬ولت مطلوب به نظر رسید که بهترین میزان به منظور به¬کارگیری در میکروسکوپ الکترونی می باشد. همچنین افزایش زاویه¬ی الکترون فرودی برای حصول تصاویر با وضوح بیشتر از سطح نمونه پیشنهاد شد. در پایان مقایسه¬ای بین نتایج برخورد الکترونی و یونی صورت گرفته است. در بررسی¬های انجام گرفته، دسته¬ای از پارامترها با آن¬چه در تجربه اعمال شده¬اند هم¬خوانی داشته و پارامترهای اندازه¬گیری شده¬ی دیگر نیز جهت بهینه¬سازی سیستم¬های میکروسکپی یونی و الکترونی پیشنهاد شده¬اند

در این پایان نامه به شرح جزئیات مربوط به روش ساخت نوع جدیدی از سلول های خورشیدی حساس شده به نقاط کوآنتومی(qdssc) بر پایه ی نانوفیبرهای zno به عنوان آند، پرداخته شده است. برای تولید این نانو-فیبرها، از روش الکتروریسندگی، به دلیل سهولت در ساخت و نیز قابلیت کنترل برروی پارامترهای وابسته، استفاده گردیده است. در این پژوهش هم چنین گزارشی از چگونگی ساخت نقاط کوآنتومی cds به روش سیلار ونیز لایه نشانی لایه های cu2s بر روی شیشه ی رسانا ی fto به عنوان کاتد سلول ها تولید گردیدند. در این تحقیق برای ساخت نانو فیبرها چیدمانی ساده از دستگاه الکتروریسندگی با پارامتر های تعریف شده و مشخص به کار گرفته شد که در نتیجه ی آن نانوفیبرهای zno با میانگین قطرnm350 روی زیرلایه ی شفاف و رسانای fto تولید شدند. هم چنین به منظور یافتن تأثیر دما بر ساختار نانو فیبرهای ساخته شده، فیبرها در دماهای 450، 500، 550، 600 وoc700 تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند که در نتیجه ی آن دمای oc500 به عنوان دمای مطلوب جهت تولید نانوفیبرهایی با قطر، اندازه و ساختار مناسب انتخاب گردید. به علاوه تأثیر چسبندگی بین نانوفیبرها و زیرلایه ی fto بر بازده ی سلول های خورشیدی نیز در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سه روش با عناوین محلول آبی، دکتر بلید و peg به کار گرفته شد که نتایج آن به طور کامل تحلیل و مورد شرح و بررسی قرار گرفته است. هم چنین تأثیر تعداد چرخه های سیلار بر بازده ی سلول های خورشیدی حساس به نقاط کوآنتومی نیز مطالعه شد که نتایج آن به طور کامل گزارش شده است. در همین راستا نیز نقاط کوآنتومی با میانگین قطرnm4 ساخته شد. در آخر نیز نانوفیبرها و نقاط کوآنتومی تولید شده از لحاظ ریخت شناسی و بررسی خواص ساختاری و اپتیکی، توسط دستگاه های آنالیز مختلف ,sem ,xrd uv-visible ,tem و بازده ی نهایی سلول ها نیز توسط دستگاه شبیه ساز خورشیدی مورد مطالعه قرار گرفتند.