فهرست مطالب

مجله پژوهش فیزیک ایران
سال هفدهم شماره 5 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1397/01/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • مجتبی تاجیک*، حسن یوسف نیا صفحات 635-645
    در سوسوزن های آلی توزیع انرژی فوتون های گاما و نوترون به طور غیر مستقیم از طریق توزیع ارتفاع پالس حاصل از نور خروجی برهم کنش های گاما و نوترون در داخل آشکارساز به دست می آید. برآورد صحیح از برهم کنش تابش های گاما و نوترون با مواد سوسوزنی و تولید ذرات ثانویه باردار و متعاقب آن تولید نور در انرژی های مختلف گاما و به ویژه نوترون یک عامل مهم در محاسبه تابع پاسخ سوسوزنی است. به علت پیچیدگی تولید نور در این آشکارسازها، شبیه سازی تابع پاسخ با روش های معمول مونت کارلو مشکل است. در این مقاله تابع پاسخ سوسوزن پلاستیک102NE به فوتون های چشمه Cs137 و نوترون های تک انرژی و تابع پاسخ سوسوزن مایع A501BC به نوترون های تک انرژی و چشمه Am-Be241 با استفاده از کارت EVENTBIN کد FLUKA و کارت PTRAC کد MCNPX محاسبه شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی کدهای FLUKA و کد MCNPX با نتایج شبیه سازی کد SCINFUL و نتایج اندازه گیری شده همخوانی خوبی را نشان می دهند
    کلیدواژگان: تابع پاسخ، آشکارساز سوسوزن آلی، کد FLUKA، کد MCNPX
  • فرشاد صحبت زاده*، زهرا امیدی، نوشین کاشی صفحات 647-660
    در این مقاله به تولید و بررسی گوی پلاسمای موج میکرو و تبدیل آن به جت پلاسمای موج میکرو با عبور یک گاز از نازل در فشار اتمسفری می پردازیم. اثر نوع گاز در ویژگی های حرارتی گوی پلاسما و جت ناشی از آن بررسی می شود. برای تولید گوی پلاسما از روش جذب تشدیدی امواج الکترومغناطیس توسط آنتن فلزی در داخل محفظه و به تبع آن یونش گاز اطراف آنتن استفاده کردیم. در این تحقیق از یک مگنترون تجاری در بسامد 45/2 گیگاهرتز برای تولید گوی پلاسما از طریق هدایت موج الکترومغناطیسی به داخل یک محفظه استفاده شد. از گازهای آرگون، نیتروژن، هوا و ترکیب آرگون/ نیتروژن برای تولید جت پلاسما استفاده شد. برای تحلیل و شناسایی گونه های پلاسمایی موجود در جت پلاسما، بیناب نمایی گسیل نوری (OES) انجام گرفت. در بیناب سنجی گسیل نوری وجود گونه های اتمی، یونی، مولکولی خنثی و برانگیخته از عناصر تشکیل دهنده آنتن و گاز مورد استفاده مانند آرگون، نیتروژن و اکسیژن تشخیص داده شد. جنس آنتن بر روی طول جت تاثیر چشمگیری داشت، به طوری که در آنتن آلیاژ (نیکل- آهن) بیشترین طول جت را مشاهده کردیم. نتایج آزمایش ها نشان داد که تغییر قابل ملاحظه ای در طول جت پلاسما در شار گازی متفاوت و همچنین در توان های اعمالی مختلف وجود ندارد و بیشتر به جنس آنتن و نوع گاز بستگی دارد
    کلیدواژگان: جت پلاسمای میکروموج فشار اتمسفری، گوی پلاسمای میکروموج، بیناب گسیل نوری
  • محمد وحید دستجردی*، زهرا درخشان زاده، سید جبار موسوی، حسن رنجبرعسکری، محمود سلطان الکتابی صفحات 661-667
    هم زمان با پیشرفت روش های آزمایشگاهی کشف اعتیاد، روش های نهان کردن یا به عبارتی ایجاد نتایج منفی کاذب به طرق مختلف فیزیکی و شیمیایی نیز گسترش یافته است. در این پژوهش به دنبال ارایه روشی جدید بر اساس بیناب نمایی فروشکست القایی لیزری بر اساس آنالیز موی سر افراد سالم و معتاد هستیم تا بر مشکلات روش های مرسوم غلبه و امکان تقلب در تشخیص اعتیاد را به صورت قابل ملاحظه ای کم کنیم. به این منظور، ابتدا از موی سر 17 فرد سالم و17 فرد معتاد نمونه برداری شد و سپس از هر نمونه 5 بیناب و در مجموع170 بیناب ثبت شد. پس از تجزیه و تحلیل بیناب های LIBS ثبت شده و آشکارسازی خطوط اتمی، یونی و همچنین باندهای مولکولی، شدت های نسبی مربوط به خطوط گسیلی آلومینیوم به کلسیم (Al / Ca) و آلومینیوم به سدیم (Al / Na) به عنوان متغیرهای ورودی برای روش ماشین بردار پشتیبان انتخاب شد. در مدل SVM از توابع کرنل پایه شعاعی، چند جمله ای و یک تابع خطی برای انجام گروه بندی روی داده ها استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که می توان با ترکیب روش LIBS و مدل ماشین بردار پشتیبان فرد معتاد را با دقت 100 % به درستی تشخیص داد. به دلیل مزایای متعدد روشLIBS همچون آنالیز سریع و قابلیت سیار بودن، این روش می تواند به تنهایی و یا در کنار روش های موجود به عنوان یک روش تشخیص خودکار اعتیاد از طریق آنالیز موی سر مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: بیناب نمایی فروشکست القایی لیزری، موی سر، اعتیاد، ماشین بردار پشتیبان
  • کریم قربانی*، لیلا خلخالی صفحات 669-680
    L+L-+MET در این پژوهش ما رد پای تولید یک بوزون Z به همراه یک زوج از ماده تاریک را در چارچوب یک مدل ماده تاریک باز بهنجارش پذیر در LHCمطالعه می کنیم. ما به فرایندهای با در حالت نهایی نگاه می کنیم. رویدادهای سیگنال و زمینه را در انرژی مرکز جرم 14TeVشبیه سازی می کنیم. سپس حساسیت L=1 ab-1 وL=100 fb-1LHC برای چند نقطه از فضای پارامتر مدل را برای دو درخشندگی تجمعی تخمین می زنیم. هدف اصلی ما در این پژوهش مقید کردن جفت شدگی یوکاوای مربوطه با در نظر گرفتن رد پای تولید یک بوزون Z به علاوه ماده تاریک، اندازه گیری های پهنای واپاشی نامرئی هیگز، چگالی مشاهده شده ماده تاریک و فیزیک هیگز، می باشد. در پایان نقاطی از فضای پارامتر مدل باقی می ماند که با تمام برش های ذکر شده در بالا سازگار هستند.
    کلیدواژگان: ماده تاریک، برخورد دهنده LHC، جفت شدگی یوکاوا، درخشندگی تجمعی
  • جهانفر ابویی *، مریم مقرر جهرمی، سعید عابدین پور صفحات 681-690
    در این مقاله خواص مغناطیسی عایق های توپولوژیکی سه بعدی آلاییده با اتم های مغناطیسی بررسی شده است. قفل شدگی اسپین- مدار الکترون های سطحی سبب بروز رفتارهای مغناطیسی جالبی می شود که در سیستم های متعارف بدون برهم کنش اسپین- مدار قابل مشاهده نیست. از جمله این خصوصیات می توان به وابستگی شدید دمای گذار فرومغناطیس- پارامغناطیس سیستم به پارامترهای مختلف آن اشاره کرد. در این مقاله اثرات انحنای شش گوشی را با استفاده از رهیافت میدان متوسط، روی پارامتر نظم، دمای بحرانی، و پذیرفتاری مغناطیسی سیستم مطالعه کرده ایم
    کلیدواژگان: عایق های توپولوژیکی مغناطیسی، انحنای شش گوشی
  • عباس عابدینی * صفحات 691-697
    نوسانات عرضی حلقه های تاج که به وجود امواج مغناطو هیدرودینامکی در تاج نسبت داده می شوند، به دفعات زیاد در حلقه های نواحی فعال مشاهده شده اند. میرایی دامنه نوسانات عرضی مشاهده شده از نوع میرایی قوی است. میرایی این نوسانات ممکن است ناشی از عوامل اتلافی و یا از پدیده ویک حاصل از یک اختلال انتشاری باشد. میرایی نوسانات عرضی توسط پدیده ویک به هیچ یک از پدیده های اتلافی مربوط نمی شود. همچنین نوع این نوسانات عرضی وجوه نوسانی کینک نبستند اگرچه نوسانات کینک در حلقه در نهایت می توانند در اثر انرژی حاصل از بسته موج انتشاری ایجاد شوند. در این مقاله، بر انگیختگی و میرایی نوسانات عرضی در حلقه ها در اثر پدیده ویک به صورت نظری و مشاهداتی مورد مطالعه قرار گرفته است. در اینجا، نوسانات عرضی حلقه های تاج با یک لوله شار مستقیم که دو سر آن به نقاط ثابتی گره خورده، مدل شده است. دینامیک حاکم بر حلقه و تاج از معادله دیفرانسیل کلاین- گوردن می باشد. یک اختلال جایگزیده انتشاری که از یک پدیده خورشیدی مثل شراره ایجاد شده و در حین گسیل به سوی حلقه پاشیده می شود. در نتیجه، دامنه نوسانات حلقه در بسامد های بالاتر از بسامد قطع به طور تقریبی به صورتt-1/2 با زمان میرا می شود. داده های استفاده شده در اینجا تصاویری است که که توسط ابزار ای- ای- ای نصب شده روی تلسکوپ فضایی اس-دی- او برداشته شده است. این داده های مشاهداتی با فاصله زمانی 24 ثانیه از حلقه های مجاور یک شراره خورشیدی در طول موج 171 آنگستروم برای آشکار سازی برانگیختگی و میرایی نوسانات عرضی حلقه های مجاور شراره های خورشیدی، مورد بررسی قرار گرفته است. در این تجزیه و تحلیل نوسانات عرضی با میرایی قوی با دوره های نوسانی در بازه 86/23 تا 56/18 دقیقه به دست آمدند. علاوه بر این، وابستگی دامنه αنوسانات عرضی قطعاتی از حلقه به صورت t- به دست آمده که محدوده α برای 4 قطعه از حلقه نوسانی بین 65/0 تا 80/0 است. مقدار متوسط α مشاهده شده با پیش بینی مدل های نظری که پدیده ویک را مسئول میرایی قوی نوسانات عرضی حلقه های تاج فرض کرده، تطابق خوبی دارد..
    کلیدواژگان: تاج خورشید، پدیده ویک، زمان میرایی نوسانات عرضی حلقه های تاج
  • سعید پاک طینت مهدی آبادی * صفحات 699-702
    وجود بوزون باردار جدید،¢W، می تواند سطح مقطع تولید کوارک تاپ منفرد را تغییر دهد. در این مقاله، داده های مختلف آزمایش های CMS و ATLAS مورد استفاده قرار گرفته اند تا وجود این ذره مقید شود. با فرض اینکه¢ Wفقط چپگرد یا راستگرد باشد، حد پایین جرم می تواند تا حدود GeV 1900 در شرایط خاص بالا برود.
    کلیدواژگان: کوارک تاپ، بوزون W، فیزیک LHC
  • زهره روستا *، علیرضا کشاورز صفحات 703-708
    در این مقاله، انتشار امواج گاوسی تخت شده در سیستم های اپتیکی با روش گام مجزای فوریه به صورت عددی، روش ماتریس ABCD و روش تبدیل پیرا محوری شبیه سازی و مقایسه می شود. برای این منظور، در ابتدا به معرفی پرتو گاوسی تخت شده، محیط غیرخطی غیرموضعی قوی و روش های بررسی انتشار امواج پرداخته می شود، سپس انتشار پرتو گاوسی تخت شده در فضای آزاد و محیط غیرخطی غیرموضعی قوی با استفاده از روش های فوق شبیه سازی می گردد. نتایج نشان می دهد که روش تبدیل پیرا محوری می تواند یک روش مناسب برای بررسی انتشار امواج در محیط های اپتیکی باشد.
    کلیدواژگان: انتشار امواج، پرتو گاوسی تخت شده، روش تبدیل پیرا محوری، محیط غیرخطی غیرموضعی قوی، ماتریس ABCD
  • مهسا مرادبیگی، نادر دانشفر *، طیبه ناصری صفحات 709-715
    در این مقاله شفافیت القایی الکترومغناطیسی در سیستمی شامل آرایه به هم پیوسته ای از سه تیغه موازی باهم (فلز- دی الکتریک- فلز) مطالعه می شود. ضریب عبور، جذب و بازتاب به صورت تابعی از بسامد نور فرودی با استفاده از روش ماتریس انتقال محاسبه شده و بحث می شود. اثر ضخامت و نوع فلز بر شفافیت القایی الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده می شود با کاهش ضخامت تیغه وسط، شفافیت القایی الکترومغناطیسی به علت جفت شدگی قوی پلاسمون- پلاسمون افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: شفافیت القایی الکترومغناطیسی، جفت شدگی پلاسمون - پلاسمون
  • مسعود بهاری، میر وحید حسینی * صفحات 717-727
    در این مطالعه، به صورت نظری اثر متقابل میان برهم کنش اسپین مدار یکنواخت و میدان زیمن یکنواخت بر خواص توپولوژیکی یک نانو سیم یک بعدی که به مدل SSH معروف است، بررسی شده است. سامانه در غیاب میدان مغناطیسی یکنواخت و در حضور برهم کنش اسپین مدار یکنواخت، با توجه به مقادیر پرش ها و شدت برهم کنش اسپین مدار، در فاز های توپولوژیکی بدیهی/ غیر بدیهی قرار می گیرد. در این حالت فاز های توپولوژیک این سامانه با عدد صحیح Z مشخص می شود که با فاز زاک نوار های اشغال شده مرتبط است. در فضای فاز سامانه، سه ناحیه وجود دارد که از لحاظ توپولوژیک متفاوت است. دو ناحیه مربوط به فاز توپولوژیک غیر بدیهی و یک ناحیه مربوط به فاز توپولوژیک بدیهی است. با استفاده از میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت نشان داده شده است که می توان فاز توپولوژیک بدیهی را به فاز توپولوژیک غیر بدیهی تبدیل کرد. تعداد حالت های مرزی توپولوژیکی با انرژی صفر که با تقارن های موجود در سامانه محافظت می شوند، نیز محاسبه شده اند. فاز های توپولوژیک سامانه در حضور برهم کنش های اسپین مدار یکنواخت و میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت با عدد Z2 مشخص می شود. علاوه بر این، دسته بندی فاز های توپولوژیک سامانه در حضور/ عدم حضور برهم کنش های میدان مغناطیسی زیمن یکنواخت با توجه به تقارن های معکوس زمانی، الکترون حفره، کایرال و معکوس فضایی موجود در کلاس BDI قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: عایق توپولوژیک یک بعدی، تقریب تنگ بست، برهم کنش اسپین مدار یکنواخت، میدان زیمن یکنواخت، فاز زاک
  • ندا فرهنگ خواه * صفحات 729-735
    در این مقاله جواب عام نظریه گرانش گوس- بونه در حضور یک شاره کامل با فشار ترمودینامیکی p و چگالی انرژی ρ در n بعد ارائه می گردد. بر این اساس تانسور شاره کامل را به عنوان تانسور انرژی- تکانه درنظر می گیریم و جوابهای ایستا و تابشی برای معادله حالت خطی که بصورتp=w ρ می باشد را بدست خواهیم آورد. جواب کلی بدست آمده شامل کلیه جوابهایی که تا کنون درگرانش گوس- بونه ارائه شده است، از جمله جوابهای ایستای مجانبا تخت باردار، مجانبا (آنتی)-دوسیته غیرباردار و جوابهای مجانبا تخت و(آنتی)-دوسیته تابشی و همچنین چندین جواب ایستا و تابشی جدید برای مقادیر محتلفw می باشد. خصوصیت های این جوابها را برای دو مقدارخاص w=0 وw=(n-2)- 1 درحالتهای ایستا وتابشی مورد بررسی قرارمی دهیم. همچنین خواهیم دید که این جوابها که شرط های ضعیف و غالب انرژی را برآورده می کنند، با انتخاب مناسب پارامتر ها می توانند سیاهچاله هایی با یک یا دو افق حادثه و یا تکینگی بدون افق باشند.
    کلیدواژگان: گرانش گوس- بونه، تانسور انرژي- تکانه، معادله خطي حالت، تکينگي، شرط غالب و ضعيف انرژي
  • فاطمه زهرا زراعتکری، الهه دلخانی، شهرام عباسی * صفحات 737-742
    با استفاده از حل خود مشابه معادلات هیدرودینامیک یک بعدی را برای مورد قرص های باریک در حضور باد و همچنین در دستگاه مختصات استوانه ای حل کردیم. آهنگ اتلاف جرم توسط باد را به صورت تابع توانی...در نظر گرفتیم. اتلاف جرم، تکانه زاویه ای، و انرژی را در معادلات وارد کردیم. درنتیجه اثر باد را بر دینامیک سیستم بررسی کردیم. به عنوان تاییدی بر کار دیگران مشاهده کردیم که پروفایل دمای موثر قرص های باریک نسبت به قرص های نازک استاندارد دارای شیب کمتری می باشد. همچنین اتلاف جرم و تکانه زاویه ای توسط باد، دمای موثر قرص را افزایش می دهند. محاسبات ما نشان داد که حضور باد علاوه بر دمای موثر قرص می تواند در طیف مشاهده شده قرص نیز تاثیرگذار باشد.
    کلیدواژگان: برافزایش، قرص های برافزایشی، فیزیک سیاه چاله، باد، برون ریزش
  • یوسف یوسفی*، حمیده فخاری، حکمت مومن اف، محمدرضا بنام صفحات 743-751
    پدیده تونل زنی اسپین در آهنربای تک مولکولی Fe8با استفاده از روش محاسبه اینستانتونی مطالعه شده است. در این مطالعه از حالت همدوس در پارامتر حقیقی در گروه (3)SU به عنوان تابع اولیه استفاده شده است. برای این آهنربای تک مولکولی، شکافتگی ترازهای انرژی حاصل شده مربوط به جمله ای در کنش کلاسیکی می باشد که از فاز عمومی شده بری نتیجه می شود و این جمله باعث تداخل بین مسیرهای تونل زنی (اینستانتون ها) می شود. در این آهنربای تک مولکولی ثابت می شود که استفاده از برانگیختگی چهار قطبی (وابستگی به g) نه تنها موقعیت نقاط خاموش شوی پدیده تونل زنی بلکه تعداد آنها نیز تغییر خواهد کرد. همچنین این نقاط با تعداد پله ها در حلقه پسماند این آهنربا تک مولکولی ارتباط دارد. اگر برانگیختگی های دو قطبی و چهار قطبی را در انرژی کلاسیکی لحاظ کنیم، تعداد پله های حلقه پسماند با تعداد پله های مشاهده شده از داده های تجربی برابر خواهد شد.
    کلیدواژگان: حالت همدوس، تونل زنی اسپین، اینستانتون، برانگیختگی چهارقطبی
  • نعیمه ناصری*، محمد پوررضا، شهناز قاسمی صفحات 753-760
    گرم شدن کره زمین و دیگر اثرات زیست محیطی نامطلوب ناشی از سوخت های فسیلی، جوامع بشری را به استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر سوق داده است. در این حوزه، تولید هیدروژن از واکنش تجزیه آب رویکرد کلیدی به شمار می رود. به منظور کاهش پتانسیل اضافی مورد نیاز برای واکنش اکسیداسیون آب باید از نانوساختارهای الکتروکاتالیست ارزان قیمت مانندCo، Cu، Fe، Mn، Zn و Ni استفاده کرد. در این پژوهش از الکتروکاتالیست کبالت رشد یافته بر بستر توری استیل استفاده شده است و برای سهولت در لایه نشانی، روش الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است، زیرا این روش با توجه به سادگی می تواند در مقیاس تجاری نیز مفید باشد. طبیعتا شرایط زیر لایه نیز نقش مهمی را در بازده الکتروکاتالیست دارد، بنابراین استفاده از پوشش های نانوساختار کربنی به صورت ترکیبی از اکسید گرافن و نانولوله های کربنی، به منظور کاهش پتانسیل اضافی و افزایش بازده الکتروکاتالیست استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، 40 درصد وزنی از اکسید گرافن و 60 درصد وزنی از نانولوله کربنی در خمیر کربنی تهیه شده منجر به رشد بهتر نانوورقه های اکسید کبالت خواهد شد. در لایه مورد نظر، کبالت در فاز بلوری فلزی مشاهده شده و پتانسیل اضافی و مقاومت الکتریکی به ترتیب mV 305 و Ω 20 اندازه گیری شده است
    کلیدواژگان: الکتروکاتالیست، نانوورقه های کبالت، ورقه های اکسید گرافن، نانولوله های کربنی، پتانسیل اضافی
  • صبریه حسنی، بهناز کالجی*، سهیل خوشبین فر صفحات 761-772
    افروزش سوخت از پیش فشرده توسط موج ضربه ای همگرا، به عنوان طرح جدیدی در همجوشی محصورسازی لختی، تحت عنوان افروزش ضربه ای با هدف دستیابی به مقدار بهره بالا و فراهم کردن افروزش در آستانه انرژی پایین تر مورد توجه است. در این پژوهش بهینه سازی انرژی با توجه به بازده هیدرودینامیکی و بهره انرژی در یک ساچمه سوخت پنج لایه ای با مقیاس های راکتورهای گداخت هسته ای با راه انداز یونی سنگین توسط کد یک بعدی DEIRA4 انجام شده است. سپس با جایگزینی تپ جعبه ای توسط تپ سه مرحله ای افروزش موج ضربه ای، توان و زمان هر مرحله از پالس بهینه سازی شده و تاثیر آن بر مقدار انرژی مصرفی، بهره سوخت و کاهش ناپایداری های رایلی- تیلور بررسی شده است. محاسبات نشان می دهد که در هدف بهینه شده مورد نظر با سوخت DTبا اعمال تپ سه مرحله ای باریکه یون سنگین سرب- 207، مقدار بهره انرژی 542 متناظر با 21% افزایش در بهره انرژی و 19% کاهش در انرژی راه انداز، حاصل شد. همچنین کاهش سرعت انفجار درونی و پارامتر رشد نمایی1 نشان دهنده پایداری بیشتر سوخت در افروزش موج ضربه ای در برابر ناپایداری های هیدرودینامیکی نسبت به افروزش مرکزی می باشد.
    کلیدواژگان: افروزش موج ضربه ای، راه انداز یونی سنگین، پارامتر رشد نمایی، ناپایداری های رایلی- تیلور
  • مهدی رضایی صامتی*، فاطمه مرادی صفحات 773-794
    هدف از این پروژه بررسی اثر جذب داروی ایزونیازید برروی ساختار الکترونی و فضایی نانولوله گالیم نیترید زیگزاگ (GaNNTs) خالص و جایگزین شده با نیکل است. برای این منظور 24 مدل پیکربندی فضایی متفاوت برای جذب ایزونیازید بر روی سطح نانو لوله در نظر گرفته شد و کلیه ساختارهای مورد نظر با استفاده از روش نظریه تابع چگالی ((DFT در سطح Cam-B3LYP / Lanl2dz بهینه سازی شد. با استفاده از ساختارهای بهینه شده پارامترهای فضایی مانند طول پیوند و زاویه پیوند، اوربیتال های هومو و لومو1 (HOMO-LUMO)، نمودارهای چگالی حالت ها (DOS)، اربیتال های پیوندی طبیعی (NBO)، پارامترهای کوانتومی، پارامترهای اتم در مولکول (AIM) و نمودارهای پتانسیل الکترون مولکول (MEP) محاسبه شده و نتایج حاصل مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که جایگزینی نیکل و جذب ایزونیازید باعث کاهش قابل توجه گاف انرژی و پارامترسختی نانو لوله می شود و این عامل سبب افزایش رسانای سیستم می شود، از این خاصیت برای ساخت نانو حسگرها دارویی می توان استفاده کرد. مقدار انرژی جذب در کلیه مدل ها منفی بوده که نشان دهنده مساعد بودن فرایند جذب و پایداری آنها از نظر ترمودینامیکی است. مقایسه انرژی های جذب نشان داد که جایگزینی نیکل باعث کاهش جذب ایزونیازید بر روی سطح نانو لوله می شود و بدین ترتیب جذب آن در نانولوله جایگزین شده با نیکل نا مناسب تر از نانولوله خالص است، در ضمن جذب مولکول ایزونیازید بر روی سطح نانولوله از نوع جذب فیزیکی محسوب می شود.
    کلیدواژگان: نانولوله گالیم نیترید، دارو ایزونیازید، جایگزینی نیکل، ترمودینامیک، پارامترهای کوانتومی
  • مریم مستاجران*، فیروزه کاظمی صفحات 795-804
    جفت کننده های هم محور ی با توان ورودی بالا، از اجزای مهم شتاب دهنده ها هستند و معمولا در بسامد 500 مگاهرتز استفاده می شوند. برای اعمال شرایط توان بالای RF در جفت کننده ها، جفت کننده ها تحت شرایطی یکسان، در ایستگاه آزمایش آزموده می شوند، برای این منظور از موجبر جفت شده به هم محور استفاده می شود. پارامتر S11 نشانده میزان تلف بازگشتی توان ورودی است که با بهینه کردن ابعاد مدل پیشنهادی کاهش می یابد. برنامه برنامه MATLAB دارای ابزارهای توانمندی برای بهینه سازی ابعاد مدل های طراحی شده توسط نرم افزار CST STUDIO SUITE است. در این مقاله، مراحل و جزئیات روش های کنترل نرم افزار CST با استفاده از برنامه MATLAB شرح داده شده است. سپس با استفاده از این روش ، به بهینه سازی ابعاد جفت کننده هم محور به موجبر 1800 با توان بالا، پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: شتاب دهنده ها، جفت کننده، توان بالا، بهینه سازی، CST، MATLAB
  • علی واحدی * صفحات 805-812
    در این کار قدرت نوسان کنندگی و بهره کوانتومی آشکارساز مبتنی بر ساختارجدید نقطه کوانتومی کروی GaN/AlGaN بررسی شده است. برای این منظور ابتدا معادله شرودینگر با تقریب جرم موثر در دستگاه مختصات کروی حل شد، با تعیین ترازهای انرژی، توابع موج و عناصر ماتریس گذار دو قطبی پارامترهای مورد مطالعه نیز به دست آمدند. نتایج نشان می دهند با افزایش کسر مولی و اندازه نقطه کوانتومی، قدرت نوسان کنندگی کاهش می یابد. این کاهش برای کسرهای مولی بیشتر محسوس تر است. با بیشتر شدن کسر مولی ناحیه نقص، قله منحنی بهره کوانتومی جابه جایی آبی پیدا می کند. افزایش شعاع هسته و پوسته سبب می شود قله بهره کوانتومی جابه جایی قرمز داشته باشد. این جابه جایی های قرمز و آبی می توانند در تنظیم و کنترل طول موج کاری آشکارساز بسیار مفید باشند.
    کلیدواژگان: آشکارسازهای مادون قرمز، بهره کوانتومی، نقاط کوانتومی، نانوساختارهای AlGaN، GaN
  • طاهره رستمی، حسن فیروزجاهی*، آسیه کرمی صفحات 813-818
    در این تحقیق، رهیافت نظریه میدان موثر برای جهان تورمی ناهمسانگرد به روش واینبرگ را مورد مطالعه قرار می دهیم. بدین صورت که اولین تصحیحات برهم کنش های استاندارد موجود در مدل تورمی ناهمسانگرد را در نظر می گیریم. این جملات شامل مشتقات مرتبه چهارم میدان ها، میدان نرده ای، میدان پیمانه ای و متریک هستند. سپس به بررسی طیف توان نرده ای در حضور این برهم کنش های انرژی بالاتر می پردازیم و تصحیحات ایجاد شده در طیف توان را محاسبه می کنیم.
    کلیدواژگان: تورم کیهانی ناهمسانگرد، طیف توان نرده ای، نظریه میدان موثر
  • لیلا رجایی، نعیمه عارفیان * صفحات 819-823
    در این مقاله، یک روش ساده و کارآمد برای گرم کردن پلاسمای فوق چگال معرفی می شود. حضور برخورد در پلاسما، منجر به کاهش میزان انتقال انرژی موج فرودی از پلاسما می شود. در یک پلاسمای اتلافی به واسطه حضور برخورد ضریب دی الکتریک مختلط خواهد شد که قسمت موهومی آن نشان دهنده حضور برخورد است. موادی با ضریب دی الکتریک مختلط مانند سرامیک ها به راحتی به وسیله امواج میکرو گرم می شوند. در این مقاله نشان خواهیم داد که می توان یک پلاسمای فوق چگال اتلافی که عبور نور از آن به واسطه برانگیختگی امواج سطحی است را به این روش گرم کرد موج میکرو همچنین نشان می دهیم که اتلاف انرژی به واسطه برخورد عامل افزایش دما خواهد شد.
    کلیدواژگان: ماکروویو، اتلاف، موج ورودی، پلاسمای فوق چگال، پلاسمای سطحی، شفافیت
|
  • M. Tajik *, H. Yousefnia Pages 635-645
    In organic scintillators, the energy distribution of gamma rays and neutrons is indirectly measured by the pulse height distribution of light output produced through gamma ray and neutron reactions in the detectors. Accurate estimate of the interaction of gamma and neutrons in the detector and produce charged secondary particles and subsequent scintillation light produced in the calculation of the response function is the most important. Although,, the complexity of the light generation on these scintillators makes modeling their response function difficult with standard Monte Carlo method. The paper reports generate the response function of an NE102 plastic scintillator when exposed to gamma rays and response function of a BC501A liquid scintillator to mono-energetic and Am-Be neutrons using the EVENTBIN card of the FLUKA code and the PTRAC card of the MCNPX code. The comparison between simulated and experimental response functions show that both FLUKA and MCNPX codes generated distributions are in good agreement with corresponding experimental results.
    Keywords: neutrons, response function, organic scintillators, FLUKA, MCNPX
  • F. Sohbatzadeh *, Z. Omidi, N. Kashi Pages 647-660
    In this work, we first produced microwave plasma ball, then changed the ball into a microwave plasma jet by flowing a working gas through a nozzle. The effect of working gas on the thermal characteristics of the plasma ball and atmospheric pressure microwave plasma jet was investigated. We used resonant absorption scheme by a metallic antenna inside a chamber in which led to the ionization of surrounded gas forming the plasma. A commercial magnetron at 2.45 GHz was used to produce plasma by various gases such as argon, nitrogen, air and argon/nitrogen composition. For analysis and identification of reactive species in the plasma, the optical spectroscopy (OES) was carried out. Optical emission spectroscopy of the plasma ball/jet revealed the presence of reactive neutral and excited atomic and molecular components generating from working gases and antenna materials. The antenna material has a significant impact on the jet length, so that maximum length of the plasma jet was observed in Fe-Ni antenna. The results of the experiments revealed that there is no significant change in the plasma jet length versus different gas flow rates and applied powers, while it is more sensitive to the gas type and antenna material.
    Keywords: Atmospheric pressure microwave plasma jet, Microwave plasma ball, optical emission spectroscopy
  • M. Vahid Dastjerdi *_Z. Derakhshan Zadeh_S. J Mousavi_H. Ranjbar Askari_M. Soltanolkotabi Pages 661-667
    Along with the development of laboratory methods for diagnosing addiction, concealment ways, either physically or chemically, for creating false results have been in progress. In this research based on the Laser Induced Breakdown Spectroscopy technique (LIBS) and analyzing hair of addicted and normal people, we are proposing a new method to overcome problems in conventional methods and reduce possibility of cheating in the process of diagnosing addiction. For this purpose, at first we have sampled hair of 17 normal and addicted people and recorded 5 spectrums for each sample, overall 170 spectrums. After analyzing the recorded LIBS spectra and detecting the atomic and ionic lines as well as molecular bands, relative intensities of emission lines for Aluminum to Calcium (Al/Ca) and Aluminum to Sodium (Al/Na) were selected as the input variables for the Support Vector Machine model (SVM).The Radial Basis, Polynomial Kernel functions and a linear function were chosen for classifying the data in SVM model. The results of this research showed that by the combination of LIBS technique and SVM one can distinguish addicted person with precision of 100%. Because of several advantages of LIBS such as high speed analysis and being portable, this method can be used individually or together with available methods as an automatic method for diagnosing addiction through hair analysis.
    Keywords: Laser Induced Breakdown Spectroscopy, hair, addiction, Support Vector Machine
  • K. Ghorbani *, L. Khalkhali Pages 669-680
    In this research we study the Mono-Z signature along with dark matter production at the LHC in a renormalizable dark matter model. We look at processes with Lい in the final state. We simulate signal and background events at central mass energy 14 TeV We then evaluate the LHC sensitivities for some points in the model parameter space for two integrated luminosities L=100 fb-1 and L=1 ab-1 The main goal in this investigation is to constrain the relevant Yukawa coupling taking into account the Mono-Z plus dark matter signature, Invisible Higgs decay width measurements, observed dark matter relic density and Higgs physics. We find out that there are regions in the parameter space which remain viable after applying all the constraints mentioned above.
    Keywords: dark Matter, LHC, mono-Z, relic density, new physics
  • J. Abouie*, M. Mogharrar Jahromi, S. Abedinpour Pages 681-690
    We have investigated the magnetic properties of three-dimensional topological insulators, doped with magnetic atoms. The spin-orbit locking of surface electrons results in interesting magnetic behaviors, absent in conventional insulators without spin-orbit coupling. In particular, the ferromagnetic-paramagnetic transition temperature has a strong dependence on different system parameters. Here, using the mean-field formalism we have studied the effects of hexagonal warping on the order parameter, critical temperature, and magnetic susceptibility of system.
    Keywords: magnetic topological insulators, hexagonal warping
  • A. Abedini * Pages 691-697
    Transversal oscillation of coronal loops that are interpreted as signatures of magneto hydrodynamics (MHD) waves are observed frequently in active region corona loops. The amplitude of this oscillation has been found to be strongly attenuated. The damping of transverse oscillation may be produced by the dissipation mechanism and the wake of the traveling disturbance. The damping of transversal loop oscillations with wake phenomena is not related to any dissipation mechanism. Also, these kinds of coronal loop oscillations are not related to the kink mode, although this mode can be occurred after the attenuation process by the energy of the wave packet deposited in the loop. In this paper the excitation and damping of transversal coronal loop oscillations with wake of traveling wave packet is discussed in detail, both theoretically and observationally. Here, the transversal coronal loop oscillations is modeled with a one dimensional simple line-tied. The dynamics of the loop and the coronal is governed by the Klein–Gordon differential equation. A localized disturbance that can be generated by nearby flare produces a perturbation that undergoes dispersion as it propagates toward the loop. As a consequence, the amplitudes of oscillates decay with time roughly t-1/2 at the external cutoff frequency. These observed data on 2016-Dec-4 by Atmospheric Imaging Assembly (AIA) onboard Solar Dynamic Observatory (SDO) observations data, consisting of 560 images with an interval of 24 seconds in the 171 A0 pass band is analyzed for evidence of excitation and damping of transverse oscillations of coronal loop that is situated near a flare. In this analyzed signatures of transverse oscillations that are damped rapidly were found, with periods in the range of P=18.5-23.85 minutes. Furthermore, oscillation of loop segments attenuate with time roughly as t-α that average values of α for 4 different loops change form 0.65-0.80. The magnitude values of α are in good agreement with theoretical prediction for damping of transverse loop oscillations by wake of the traveling wave packet that can be considered responsible for the rapid damping of the observed oscillations.
    Keywords: coronal, wake phenomena, damping time of transverse oscillations
  • S. Paktinat Mehdiabadi * Pages 699-702
    The existence of a new massive charged gauge boson, known as W’, is proposed by many new physics scenarios. When W’ decays to tb, the final state is very similar to the final state of the s-channel single top production, where W boson is the off-shell mediator to produce the top and bottom quarks. If W’ exists, it can affect the cross section of the SM s-channel single top production, so measuring this cross section can constrain the W’ contribution. We use different data categories from CMS and ATLAS experiments to constrain this contribution. Assuming a pure left-handed (right-handed) W’ gives a lower limit of 1290 (1360) GeV at 95% Confidence Level on the mass of W’. If the coupling coefficient is increased to 1.8, the lower limit on the W’ mass can exceed 1900 GeV, in special cases.
    Keywords: top quark, W boson, LHC physics
  • Z. Roosta *, A. Keshavarz Pages 703-708
    In this paper, propagation of flattend Gaussian beam in optical media is simulated by split step fourier method, ABCD matrix method, and paraxial group method, and results are compared. For this purpose, at first, flattend Gaussian beam, strongly nonlocal nonlinear media and investigation methods of propagation of optical beams are introduced. Then, propagation of flattend Gaussian beam in free space and strongly nonlocal nonlinear media are simulated by these methods. Results show that paraxial group method can be considered as a suitable method for investigation of propagation of optical beams in an optical media.
    Keywords: beams propagation, fllatend gaussian beam, paraxial transformation method, strongly nonlocal nonlinear media, ABCD matrix
  • M. Moradbeigi, N. Daneshfar *, T. Naseri Pages 709-715
    In this paper, electromagnetically induced transparency (EIT) in a system consisting of associated arrays of parallel slabs (metal-dielectric-metal) is studied. The transmission coefficient, the reflection coefficient and the absorption coefficient as function of the incident light frequency by using the transfer matrix method is calculated and numerically discussed. Influence of the thickness of slab and the type of plasmonic metal on the induced transparency has been investigated. It is shown with decreasing the thickness of intermediate slab of length (dielectric slab), the induced transparency increases due to the strong plasmon–plasmon couplings.
    Keywords: Electromagnetically induced transparency, plasmon–plasmon coupling
  • M. Bahari_M. V Hosseini * Pages 717-727
    We theoretically demonstrate the interplay of uniform spin-orbit coupling and uniform Zeeman magnetic field on the topological properties of one-dimensional double well nano wire which is known as Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model. The system in the absence of Zeeman magnetic field and presence of uniform spin-orbit coupling exhibits topologically trivial/non–trivial insulator depending on the hopping amplitudes and spin-orbit coupling strength. Topological phases of this system can be determined by integers which are related to the Zak phase of occupied Bloch bands. In the phase diagram, there are three different regions with topologically distinct phases. The system is non-trivial insulator in two of them whereas one of the regions is related to the topologically trivial insulator. We find that the topologically trivial phase in the presence of both uniform spin-orbit coupling and uniform Zeeman magnetic field changes to a topologically non-trivial phase. The number of symmetry protected zero-energy edge states under open boundary conditions are also calculated, which suggest that the topological number reduces to the when applying Zeeman field. Furthermore, the symmetries of the Hamiltonian are investigated, implying that the system has time-reversal, particle-hole, chiral and inversion symmetries and belongs to the BDI class either in the presence or absence of uniform Zeeman magnetic field.
    Keywords: One-dimensional topological insulator, Tight-binding approximation, Uniform spin-orbit coupling, Uniform Zeeman magnetic field, Zak phase
  • N. Farhangkhah * Pages 729-735
    In this paper, the solutions of the Gauss-Bonnet theory of gravity was proposed in the presence of a perfect fluid with thermodynamic pressure P and energy gravity ρ in n-dimension. Accordingly, perfect fluid tensor was regarded as energy-momentum tensor and the static and radiating solutions for the linear equation of state p = wρ was calculated. This solution contains all the solutions already being proposed for Gauss-Bonnet gravity, such as asymptotically flat or asymptotically uncharged (anti)-de Sitter, radiating asymptotically flat and (anti)-de Sitter solutions as well as some new static and radiating solutions for different w values. We go through the properties of the new static and radiating solutions. We find solutions for w = 0 and w = (n-2)-2 in static and radiating states. We also show that the solutions satisfy the dominant and weak energy conditions and they present black holes with one or two horizons or naked singularities provided that the parameters of the solutions are chosen suitable.
    Keywords: Gauss-Bonnet gravity, energy-momentum tensor, linear equation of state, dominant, weak energy condition
  • F. Z Zeratgari_E. Delkhani_Sh Abbassi * Pages 737-742
    We solved one-dimensional hydrodynamic (HD) equations of the slim disks in the presence of the wind and in cylindrical coordinates using self-similar solution. We considered power-law function of for mass loss rate due to wind. Then, we considered mass loss, angular-momentum loss and energy loss in equations. Then, we treated the influence of wind on the dynamics of the system. As an agreement with previous works, it was found that in the case of the slim disks, the effective temperature profile of slim disks is flatter with respect to that of the thin standard disks. Moreover, the mass and the angular momentum loss of the wind will increase the effective temperature of the slim disks. The results turned out that beside effective temperature of disks, the continuum spectrum emitted from the disk can also be affected in the presence of the wind
    Keywords: accretion, accretion disks, black hole physics, wind, outflow
  • Y. Yousefi *_H. Fakhari_K. Muminov_M. R Benam Pages 743-751
    Spin tunneling effect in Single Molecule Magnet Fe8 is studied by instanton calculation technique using SU(3) generalized spin coherent state in real parameter as a trial function. For this SMM, tunnel splitting arises due to the presence of a Berry like phase in action, which causes interference between tunneling trajectories (instantons). For this SMM, it is established that the use of quadrupole excitation (g dependence) changes not only the location of the quenching points, but also the number of these points. Also, these quenching points are the steps in hysteresis loops of this SMM. If dipole and quadrupole excitations in classical energy considered, the number of these steps equals to the number that obtained from experimental data.
    Keywords: coherent state, spin tunneling, instanton, quadrupole excitation
  • M. Pourreza, N. Naseri *, Sh Ghasemi Pages 753-760
    Global warming and other adverse environmental effects of fossil fuels have forced humans to consider clean and renewable energy resources. In this context, hydrogen production from water splitting reaction is a key approach. In order to reduce required overpotential for water oxidation reaction, it is necessary to use low cost and earth abundant electrocatalysts like Co, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn nanostructures. Herein, cobalt nanostructures on steel-mesh substrate were applied. Electrochemical method was used for growth of Co nanoflakes because of its simplicity and scalability for commercial approach. On the other hand, using carbonaceous support layers including nanomaterials such as graphene and carbon nanotubes, can reduce overpotential and increase efficiency of the electrocatalyst. According to the results, 40 wt% of graphene oxide and 60 wt% of carbon nanotubes in prepared carbon paste led to better growth for cobalt oxide nanoflakes. For the mentioned layer, cobalt was detected in metallic crystalline phase and the overpotential and electrical resistance measured 305 mV and 20 Ω, respectively.
    Keywords: electrocatalyst, co nanoflakes, graphene oxide sheets, carbon nanotubes, overpotential
  • S. Hasani, B. Kaleji *, Soheil Khoshbinfar Pages 761-772
    The ignition of pre-compressed fuel by convergent shock wave, as a new approach in inertial confinement fusion that is known as shock ignition is considered with the aim of achieving high gain and providing threshold of ignition in lower energy. In this research, optimization of the energy of individual ions in the beam according to the hydrodynamic efficiency and target energy gain in a five-layer fuel pellet of nuclear fusion reactor size with heavy ion beam by one-dimensional code, DEIRA4. Then with substitution of the box pulse by three-stage pulse in shock ignition, the power and time of each phase are optimized and the energy consumption, fuel hydrodynamic efficiency and Rayleigh–Taylor instability is investigated. Calculations show that in optimal target with DT fuel, by applying three-stage pulse by heavy ion beam 207Pb, target energy gain is 542 corresponding to 21% increasing in energy efficiency and 19% decreasing in deriver energy. Also the decreasing of implosion velocity and e-fold parameter shows, the hydrodynamic instabilities in shock ignition is less than central ignition.
    Keywords: shock ignition, heavy ion driver, e-fold parameter, Rayleigh-Taylor instability
  • M. Rezaei Sameti *, F. Moradi Pages 773-794
    The aims of this project are to investigate the effects of Isoniazid drug adsorption on the geometrical and electrical structure of pristine and Ni-doped Gallium nitride nanotube (GaNNTs). For this purpose, 24 different configuration models are considered for adsorbing Isoniazid on the surface of nanotube and then all considered structures are optimized by using density function theory (DFT) at the Cam-B3LYP/6-31G (d) level of theory. By using optimized structures ,the structural parameters involve bond length and bond angle, HOMO and LUMO orbital, Density of state (DOS) plots, Quantum parameters, Natural bonding orbital (NBO), Atom in molecule (AIM), and Molecular electrostatic potential (MEP) are calculated by above level of theory and all results are analyzed. The results reveal that doping Ni atom and adsorbing Isoniazid molecule decrease the energy gap and global hardness of nanotube and thereby the electrical properties of system increase, this property is suitable to making nano sensors. At all adsorption models the values of adsorption energy is negative and show that the adsorption process is exothermic and stable in thermodynamic approach. On the other hand, the adsorption of Isoniazid on the surface of nanotube is physical adsorption. Comparison the thermodynamic properties demonstrate that the Ni-doped decrease the Isoniazid adsorption on the surface of nanotube therefor the adsorption of Isoniazid on the surface of the Ni-doped models is not favorable than pristine models. In addition, the adsorption of Isoniazid on the surface of nanotube is physical adsorption.
    Keywords: gallium nitride nanotube, isoniazid drug, ni-doped, thermodynamic, quantum parameters
  • M. Mostajeran *, F. Kazemi Pages 795-804
    Coaxial couplers with high input RF power, usually operated at 500 MHz, are one of the critical components used in accelerators. To withstand high RF power, the couplers should be tested first, under identical conditions in a test stand. A waveguide coupled to a coaxial cable is used for this purpose. The parameter that indicates the amount of returned power loss is S11. By optimizing the dimensions of the proposed model this parameter can be reduced.​​ ​MATLAB program has special and powerful tools to optimize the models which are simulated in CST STUDIO SUITE. In this paper the details of how MATLAB can control CST is described. Using MATLAB to control CST, the optimization of the coaxial coupler coupling 1800 waveguide is carried out.
    Keywords: accelerators, coupler, high power, optimization, CST, MATLAB
  • Ali Vahedi * Pages 805-812
    In this work, oscillator strength and quantum efficiency of new spherical GaN/AlGaN quantum dot was investigated. In order to obtain these parameters, at first, Schrödinger equation is solved in GaN/AlGaN spherical coordinate system in effective mass approximation, and energy level, wave function and transition matrix element of the parameter are obtained. The results show that oscillator strength decreases with increase of mol fraction and dot size. This effect is more obvious for high mol fractions. With increasing mol fraction of defect, the peak of quantum efficiency shows blue shift. Increasing the radius of core and shell causes the red shift of quantum efficiency peak. The red and blue shifts can be very useful in tunning and controling the detector wavelenght range
    Keywords: AlGaN, GaN nanostructures, infrared photodetectors, quantum efficiency, quantum dots
  • T. Rostami, H. Firouzjahi *, A. Karami Pages 813-818
    In this paper, the effective field theory for the anisotropic inflationary universe in Weinberg's approach is studied. We consider the leading correction terms to the standard interactions in the anisotropic inflationary models. These consist of forth derivative of the fields, scalar field, gauge field and metric. Then, the scalar power spectrum is investigated in the presence of higher energy interactions, and the corrections of power spectrum are calculated.
    Keywords: anisotropic inflation, scalar power spectrum, effective field theory
  • L. Rajaei, N. Arefiyan * Pages 819-823
    In this paper, an investigation is undertaken to introduce a simple and effective mechanism of over-dense plasma. The collisional effects reduce the rate of the energy transmission. In the collisional dissipative plasma, dielectric coefficient is complex due to collision and the imaginary part of dielectric coefficient is related to the collision. Materials with complex dielectric coefficient, such as ceramics can be heated easily by microwaves. Here, it is shown that it is possible to heat over-dense plasma in which light transmission is done through excited surface plasma. Also, the temperature increase is due to energy dissipation caused by collision.
    Keywords: microwave, dissipation, input wave, over-dense plasma, surface plasma, transparency