در سال های اخیر فعالیت های قابل ملاحظه ای در توسعه لیزرهای گازکربنیک انجام شده است، در این میان لیزرهای موجبر 2co با قابلیت عمل کرد در فشارهای بالا طیف وسیعی از کاربردها را به خود اختصاص داده اند. نکته قابل توجه عمل کرد لیزر 2co در فشارهای بالا، پهنای برخوردی بیشتر در گذار لیزری است که منجر به افزایش چشم گیر کوک پذیری در اطراف هر مرکز خط شده است. در نهایت ترکیب فشار کار و بهره ی بالا و هم چنین گستره ی بینابی آزاد بزرگ این لیزرها که نتیجه ی طول کلی کوتاه کاواک آن است، فرصت کار تک فرکانس را در گستره ی کوک وسیع این لیزرها مهیا کرده است. منابع لیزری کم حجمی از این نوع در گستره ی µm 11-9 و با مشخصه هایی مثل گستره ی کوک وسیع، مقادیر بالای بهره و توان خروجی بر واحد حجم، کیفیت مدی و هم چنین عمل کرد ساده، در تقویت کننده های توان با باند وسیع، نوسانگر محلی کوک پذیر، ارتباطات لیزری و رادارهای اپتیکی کاربردهای فراوان پیدا کرده اند. از طرفی نیاز به منابع پهن باند جهت بیناب نگاری سبب گستردگی کار در این زمینه شده است، که در نهایت وسایل پرتوانی را ایجاد کرده است. در این پایان نامه طراحی و بهینه سازی یک لیزر موجبر 2co با جریان تخلیه الکتریکی dc طولی مورد بررسی قرار گرفته است. در طی تحقیق، ضمن طراحی شرایط مناسب برای راه اندازی لیزر، رفتار خروجی آن در شرایط متفاوتی از فشار، نسبت آمیزه گازها و جریان تخلیه الکتریکی در لوله های لیزری با ابعاد مختلف مطالعه شده است و شرایط کار بهینه برای این پارامترها به دست آمده اند. بر اساس نتایج به دست آمده برای توان خروجی و فشار عمل کرد لیزر موجبر 2co، روابط موثر بین پارامترهای اصلی لیزر موجبر به دست آمده است. هم چنین در بخشی از کار خطوط بینابی لیزر بررسی و شناسایی شده اند. تدوین این پایان نامه در 5 بخش صورت گرفته که مهم ترین مطالب مورد بررسی به صورت زیر است: ? در بخش یکم مشخصه های لیزر 2co و انواع مختلف این لیزر بیان شده است. ? در بخش دوم لیزرهای موجبر 2co معرفی شده و گزارش کارهایی که در این زمینه انجام شده به قدر کفایت شرح داده شده است. ? در بخش سوم نحوه طراحی لیزر موجبر 2co گزارش شده است. ? در بخش چهارم گزارشی از نتایج آزمایش هایی که برای بهینه سازی خروجی لیزر بر حسب پارامترهای موثر در آن انجام شده، ارائه شده است. ? و در نهایت در بخش پنجم نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای ادامه کار ارائه شده است. آزمایش های این پروژه در پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده لیزر، گروه لیزرهای گازی و رزینه ای انجام شده است.

در این پایان نامه، رقابت بهره ی میان دو خط گسیلی (10p(20 و (20)9pاز لیزرهای co2 به گونه ای تجربی بررسی شد و وابستگی آن به پارامترهای لیزری مانند ولتاژ تخلیه، نسبت گازهای n2 و he و نیز اتلاف خروجی اندازه گیری شد. برای این کار، یک لیزر tea co2به روش جدایی مسیر اپتیکی و به شیوه ای چند خط سازی شد، که نه تنها از گسیل هم زمان دو خط گسیلی گفته شده در یک راستا و با هم پوشانی کامل برخوردار باشد، نیز اندازه ی اتلاف های اپتیکی وابسته به چگونگی آرایه ی چیده شده و قطعه های درگیر با آن، برای هر دو خط به طور کامل یکسان باشد. سرانجام، اندازه گیری انرژی تپ های گسیلی دو خط (20)10p و (20)9p نشان دادند که رقابت بهره ی آن ها اگر چه وابستگی چندانی به ولتاژ تخلیه در بازه ی kv 40-34 ندارد، دارای کمینه ای برای نسبت گازهای n2و he است که مقدار بهینه برای نسبت گازها به صورت co2:n2:he=1:0/6:7/5 به دست آمده است. هم چنین، برای بررسی اثر اتلاف خروجی بر رقابت بهره ی خط های گسیلی، از دو آینه ی مختلف با بازتاب پذیری 48%=r و 40%=r، به عنوان آینه ی جلویی لیزر استفاده شد وسرانجام نشان داده شد که کمینه ی رقابت بهره برای آینه جلویی با بازتاب پذیری 40%=r همراه است. شکل تپ ها در حالت های با کم ترین و بیش ترین رقابت بهره با کمک فوتون دراگ برای تپ های دو خط مورد نظر به دست آمدند.

هدف از انجام این پروژه طراحی و چیدمان آزمایشگاهی دستگاه میکروسکوپ لیزری هم کانونی روبشی می باشد. از نقطه نظر قدرت بزرگنمایی این دستگاه محدوده میان میکروسکوپهای نوری معمولی و میکروسکوپ روبشی الکترونی را پوشش می دهد. محدوده بین بزرگنمایی میکروسکوپ های معمولی و میکروسکوپ الکترونی بسیار زیاد می باشد چرا که بزرگنمایی میکروسکوپهای معمولی در محدوده 100 تا 1000 برابر می باشد در حالی که میکروسکوپ روبشی الکترونی بزرگنمایی در حدود 10000 تا 100000 برابر را پوشش میدهد و از اجسامی در ابعاد حدود 1 میکرومتر نیز می تواند عکس برداری کند. در ساخت این دستگاه تا حد توان سعی شده است از وسایل موجود در ایران استفاده شود. میکروسکوپ ساخته شده داراری قدرت بزرگنمایی در حدود 1000 برابر می باشد و قدرت تصویر برداری از اجسامی به بزرگی 100 تا 400 میکرومتر را دارد و در این پژوهش چندین چیدمان مورد آزمایش قرار گرفته و بهینه چیدمان انتخاب گردیده است. در این آزمایش برای پردازش تصویر از برنامه فوتو شاپ استفاده شده است. در این چیدمان از یک عدسی مقعر و 2 عدسی محدب، 3 حفره با قطرهای متفاوت از 100 تا 300 میکرومتر استفاده شده است. از این سیستم برای نمونه های بیولوژیکی و تست های غیر مخرب برای سطوح حساس استفاده می شود. نمونه تصویر برداری شده از اندامهای حرکتی و گیرنده های حسی پاهای سوسک می باشد. برای ایجاد یک تصویر روبش شده از 48 عکس که به هم وصل شده استفاده کردیم .

در این پایان نامه، محیط فعال لیزر رزینه ای مورد استفاده، رودامین g6 حل شده در متانول است که با هارمونیک دوم لیزر nd:yag با طول موجnm 532 دمش شده است. آرایش تشدیدگر این لیزر چندمنشوری لیترو و طول موج خروجی آنnm 565 است. در این پژوهش، ابتدا اثر آهنگ شارش محلول رنگ در سلول رنگ بر پهنای طیفی لیزر رزینه ای به ازای دو آهنگ شارش 8/0 و 25/1، با اندازه گیری قطر مرتبه های اول و دوم فرانژهای فابری- پرو بررسی شده است. افزایش آهنگ شارش محلول رنگ، منجر به کاهش پهنای طیفی لیزر رزینه ای از 7.83ghzبهghz 6.34 شده است. علاوه بر این، اثر استفاده از یک مرحله تقویت کننده ، در پهنای طیفی لیزر رزینه ای به ازای دو آهنگ شارش بررسی شده که نتیجه ی اندازه-گیری ها، کاهش پهنای خط به ازای هر دو آهنگ شارش محلول رنگ نسبت به مرحله ی اول پزوهش را نشان داده است. به ازای آهنگ شارش محلول 8/0، پهنای خط ghz 6.82 و به ازای آهنگ شارش محلول رنگ 25/1، پهنای خط ghz 5.86 است. در بخش پایانی، با تغییر انرژی دمش به ازای دو آهنگ شارش محلول رنگ، اثر تغییر انرژی دمش و تغییر آهنگ شارش بر پهنای طیفی لیزر رزینه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. با زیاد شدن انرژی دمش، پهنای طیفی افزایش یافته و افزایش شارش رنگ به کاهش پهنای طیفی در انرژی های دمش بالا کمک کرده است. به طوری که در این مرحله، کم ترین پهنای خط به ازای انرژی دمشmj/pulse 47.33 و آهنگ شارش محلول رنگ 25/1، ghz 8.72 اندازه گیری شده است.

در این پایان نامه، یک لیزر تپی، در اندازهی کوچک آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد، که از توانایی کار در فشار کاری متغیر در بازه ی 1-3 atm برخوردار است. حجم فعال لیزر برابر است، که دربرگیرنده ی دو الکترود آهنی با آب کاری کروم سخت و نمایه ی تخت با لبه های گرد شده است. سامانه ی پیش یونش به کار رفته در این لیزر، از دسته ی ردیف جرقه و دارای ساختار ویژه و نوآورانه ای است، که در آن با بهره گیری از گاف های جرقه ی زنجیره ای، به گونه ی چشم گیری از شمار خازن های ولتاژ بالای بایسته کاسته شده است. برای پایدارسازی تخلیه ی تابان و هم چنین، تیز کردن تپ جریان تخلیه از روش خازن ستیغ ساز سود جسته شده است. بیشینه ی انرژی بر تپ گسیلی لیزر برابر 156 mj در فشار 3 atm بوده است. از سوی دیگر، بیشینه ی بازده اپتیکی لیزر برابر %3/35 بوده که برای فشار 3 atm، ولتاژ تخلیه ی 25 kv و ظرفیت خازن انباره 10/8 nf به دست آمده است. همه ی این اندازه گیری ها، با بهره گیری از آمیزه ی گازی به انجام رسیده است. بررسی رفتار زمانی تپ های گسیلی لیزر با بهره گیری از فوتون دراگ، کاهش دیرش زمانی تپ ها از 110 ns در فشار 1 atm با 37 ns در فشار 3 atm را آشکار ساخته اند و دیده شده است، که بر پایه ی این یافته ها تقریبا می توان گفت نسبت میان دیرش های زمانی در دو فشار ناهم سان، با وارون نسبت میان فشارهای وابسته متناسب است. بدنه ی این لیزر از پلکسی گلاس شفاف ساخته شده، که با فراهم نمودن دید چشمی از چگونگی کارکرد پیش یونش ها و تخلیه ی اصلی، نه تنها پایش کارکرد لیزر را ممکن می سازد، که از دیدگاه آموزشی نیز بسیار سودمند است.

در این پایان نامه اثر لیزر 2co را روی ساختار و مورفولوژی سطح پلی اتر سولفون مورد بررسی قرار گرفت و همچنین روشی برای بهبود زیست سازگاری این پلیمر انجام گرفت. پلی اتر سولفون یک پلیمر مهندسی است که در سال های اخیر مصرف گسترده ای در کاربردهای پزشکی از جمله ساخت فیلتر های دیالیز، ساخت دریچه ی مصنوعی قلب داشته است. فصل اول توضیحاتی در باره لیزر 2co و خصوصیات آن آورده شده است. فصل دوم توضیحاتی درباره پلی اتر سولفون ،خصوصیات و کاربردهای آن آورده شده است. فصل سوم این رساله به فیزیک بر هم کنش لیزر با پلیمر ها و مکانیسم های مختلف بر هم کنش اختصاص یافته است.در این فصل آستانه کنندگی پلیمر با لیزر 2co به دست آمد، و ساختار های به وجود آمده بر اثر تابش لیزر مورد بررسی قرار گرفت، تعیین مکانیسم بر هم کنش و آستانه کنندگی پلیمر در بر هم کنش با لیزر های مختلف این امکان را می دهد که بتوان بهینه شرایط را برای بهبود ویژگی های سطح فیلم پلیمر و در نتیجه زیست سازگاری به دست آورد. فصل چهارم این رساله به تعیین و ارائه نتایج به دست آمده جهت تغییر زیست سازگاری پلی اتر سولفون پرداخته است در این فصل آزمایشات گوناگونی همانند اندازه گیری زاویه تماس، چسبندگی پلاکت روی پلیمر قبل و بعد از تابش انجام شده است.

با توسعه فن آوری های نانو، نیاز به ساخت و توسعه ابزارهای مشاهده، شناسائی و مشخصه یابی جزء لاینفک تحقیقات بشمار می رود. در این رابطه انواع میکروسکوپ ها از میکروسکوپ نیروی اتمی گرفته تا میکروسکوپ الکترونی نقش محوری در این نوع تحقیقات را بر عهده دارند. در این میان روش های میکروسکوپی سه بعدی یکی از موضوعات چالش برانگیز این حیطه بوده است. در این پروژه و پس از ساخت اولین میکروسکوپ هم کانونی در کشور، بهینه سازی در طراحی با استفاده از نرم افزارهای طراحی اپتیکی و انجام چیدمان آزمایشگاهی بر اساس این بهینه سازی مورد توجه قرار گرفته است.

درفصل اول این پایان نامه قوانین ناحیه ی نورخطی به عنوان زمینه ای برای ناحیه ی نور غیر خطی، سپس اصول اولیه برای برهم کنش میدان با ماده ی دی الکتریک وتوضیح درمورد بلورهای تک محوری ودومحوری ونیز تئوری انرژی در چنین برهم کنشی بیان شده است .درفصل دوم نور غیر خطی و مغناطیس پذیری آن و روابط تقارنی مغناطیس پذیری وهمچنین شکل معادلات جفت شده زمانیکه امواج در رسانه ی همسانگرد یا در امتداد یکی از محورهای اصلی رسانه ی ناهمسانگرد منتشر می شوند مطرح شده است.در فصل سوم فرآیندهای غیر خطی (shg,sfg,dfg) ونیز روابط قطبش غیر خطی ، شدت امواج تولید شده و بازده هریک از این فرآیندها و طول همدوسی وپهنای باند و تاثیر جذب روی بازده ی فرآیندها و زاویه ی walk-off ذکر شده است . فصل چهارم شامل شرایط تطابق فاز وانواع گوناگون تطابق فاز از جمله تطابق فاز زاویه ای اسکار و برداری وتطابق فاز دمایی، شبه تطابق فاز، تطابق فاز cerenkov ونیز روابط تطابق فاز بحرانی وغیر بحرانی و پهنای باند برای هریک از فرآیندهای غیر خطی می باشد . در فصل پنجم فلوئورسانس پارامتری ،تقویت پارامتری همراه با فرمولهای توان سیگنال خروجی آن و نوسانگر پارامتری وانواع آن بیان شده است .در فصل ششم معرفی کریستال ktp ومورفولوژی، مزیت ها وکاربردهای بلور ومشخصات ساختاری ،نوری وغیر نوری آن ونمودارهایshg و opg بلورکه توسط نرم افزار mathcad رسم شده است،بررسی می شود. درنهایت فصل هفتم شامل انجام آزمایشات و مشخصه یابی بلور ktp می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.