فهرست مطالب
مجله پژوهش فیزیک ایران
سال دهم شماره 3 (پاییز 1389)
- 130 صفحه،
- تاریخ انتشار: 1389/11/05
- تعداد عناوین: 13
-
-
صفحه 169ذرات ثانویه پرانرژی بهمن های گسترده هوایی ناشی از پرتوهای کی هانی گاما و پروتون در سطح مشاهده تولید فوتون های چرنکوف می کنند. در کار حاضر با استفاده از کد CORSIKA و شبیه سازی پرتوهای کی هانی گاما و پروتون، مشخصه ها وتفاوت های توزیع های عرضی فوتون های چرنکوف آنها بررسی شده است. به خصوص به منشا فیزیکی این تفاوت ها و رابطه این توزیع ها با انرژی پرتو اولیه و نیز ارتفاع رصدخانه مورد مشاهده پرداخته ایم. ما نشان داده ایم وجود یک قله در توزیع عرضی فوتون های چرنکوف پرتوهای گاما می تواند ابزار مناسبی جهت حذف زمینه مزاحم هادرونی در نجوم گاما باشد.
کلیدواژگان: CORSIKA، فوتون چرنکوف، نجوم گاما و پرتوهای کیهانی -
صفحه 177در تصویرگیری از بافت های مهم بدن نظیر قلب با روش های پزشکی هسته ای، به دلیل آنکه این بافت توسط بافت های دیگر و نیز قفسه سینه پوشانده شده است، پرتوهای گامای خارج شده از هر نقطه قلب در طول مسیر خود دچار تضعیف و پراکندگی می شوند و لذا کیفیت تصاویر حاصل کاهش می یابند. به منظور ارتقاء کیفیت تصاویر قلب، در این تحقیق ابتدا مهم ترین الگوریتم های تصحیح اثر تضعیف مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت، سپس بهترین روش تصحیح اثر تضعیف پرتوها (Transmission Attenuation Correction) TAC با استفاده از فانتوم قلب، سیستم تصویرگیری Dual Head SPECT و یک چشمه خطی که حاوی 0.5mCi 201T1 (ماده رادیواکتیوی مشابه همان رادیوداروی تزریق شده به بیمار) می باشد و در کنار فانتوم قلب قرار می گیرد، به طور تجربی مورد آزمون قرار گرفت. این عمل مانند این است که قلب را علاوه بر تابش گسیلی (Emission)به صورت انتقالی (Transmission)و توسط چشمه خطی نیز تحت تابش قرار داده ایم. یکبار هم فانتوم قلب را در غیاب چشمه خطی با سیستم Dual Head SPECT تصویرگیری نمودیم. با این روش و پس از اعمال رابطه های تصحیح اثر تضعیف پرتوها، کیفیت تصاویر به نحو چشمگیری بهبود یافتند. لذا این تحقیق به خوبی نشان می دهد که بجای استفاده از سخت افزار گران قیمت تجاری TAC و چشمه های پرتوزای گران قیمت و دور از دسترس می توان به آسانی از یک چشمه خطی حاوی رادیو داروی تزریقی به بیمار به همراه الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق استفاده کرده و از مزایای آن نظیر افزایش کنتراست و رؤیت پذیری تصاویر حاصل از جاروب نمودن قلب با روش SPECT که به تشخیص ضایعات و بیماری های فیزیولوژیکی و عملکرد قلب، مخصوصا در افراد مسن و خانم ها بسیار کمک می کند، استفاده نمود.
کلیدواژگان: تصحیح اثر تضعیف پرتوها، SPECT، مطالعات قلب -
صفحه 187ویژگی های الکترونی و اپتیکی کالکوژنیدهای کلسیوم، استرانسیوم و باریوم در ساختار NaCl با به کارگیری روش امواج تخت به ساخته خطی با پتانسیل کامل و بر پایه نظریه تابعی چگالی بررسی شد. برای انرژی تبادلی- همبستگی و پتانسیل متناظر با آن از تقریب گرادیان تعمیم یافته با تابعی پردو و همکاران استفاده شده است. محاسبات، وجود یک رابطه خطی میان گاف انرژی و عکس مجذور پارامتر شبکه تعادلی و همچنین ثابت دی الکتریک بر حسب عکس مجذور پارامتر شبکه تعادلی را نشان می دهد که این رابطه برای ترکیبات اکسیژندار و فاقد اکسیژن از روند متفاوتی پیروی می کند. به نظر می رسد این اختلاف ناشی از تفاوتی است که در ویژگی های پیوندی Ca-O، Sr-O و Ba-O با سایر پیوندها وجود دارد که نحوه توزیع چگالی بار اطراف هر اتم در این ترکیبات به خوبی این مطلب را تایید می نماید.
کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، روش امواج تخت به ساخته خطی با پتانسیل کامل، کالکوژنید، خواص اپتیکی، خواص الکترونی، گاف انرژی -
صفحه 197در این مقاله تاثیر استفاده از پیش پالس لیزری بر میزان افزایش پرتو ایکس ترمزی از اهداف فلزی نانو ساختار تحت تابش پالس لیزری پرتوان بررسی می شود. میزان گسیل پرتو ایکس از اهداف معمولی و نانو ساختار مقایسه شده است. محاسبات نشان می دهند که با انتخاب یک چگالی مناسب برای لایه نانویی، میزان تابش پرتو افزایش قابل توجهی خواهد داشت. همچنین استفاده از یک پیش پالس لیزری با شدت و فاصله زمانی مناسب نسبت به پالس اصلی می تواند موجب افزایش بیشتر تابش پرتو از هدف نانو ساختار شود. هنگامی که شدت پیش پالس از یک مقدار مشخص (1013W/cm2) بیشتر شود، فرآیند افزایش، تضعیف خواهد شد. تاثیر فاصله زمانی بین پیش پالس و پالس اصلی نیز بررسی شده است.
کلیدواژگان: پرتو ایکس، هدف نانو ساختار، پیش پالس، پلاسمای لیزری، لیزر پر توان پالسی -
صفحه 203مس با خلوص 99.97% را در ضخامت های متفاوت بر زیرلایه شیشه، به روش تبخیر در خلاء با آهنگ 2Ao/sec رشد داده ایم. طیف ضریب بازتاب (R) نمونه ها را در فرود تقریبا عمود در بازه طول موج 200nm<λ<3000nm با دستگاه طیف سنجی 500 Carry به دست آوردیم و با استفاده از آن، بخش حقیقی و موهومی ضریب شکست (n و k) و ضرایب دی الکتریک (ε2وε1) را با روش کرایمرز کرونیگ (K.K.) به دست آوردیم و با نمونه حجمی مقایسه کردیم. نتایج ما نشان می دهد به ازای E>2eV، با افزایش ضخامت بخش موهومی ضریب شکست، k، افزایش و بخش حقیقی ضریب شکست، n، کاهش می یابد و برای انرژی های بیشتر، برای همه ضخامت ها n به یک می گراید. قسمت حقیقی ضریب دی الکتریک، ε1، با افزایش ضخامت به مقادیر بزرگ منفی می رسد که نشانه ای از افزایش بازتاب است. به دلیل ناپیوستگی لایه و اثرات سطحی مانند تشکیل دانه ها، جزیره ها و تخلخل ها مقدار عبوری از لایه های نازک قابل توجه است و ضرایب اپتیکی و دی الکتریکی در بازه E>2eV تغییرات قابل توجهی نسبت به حالت حجمی از خود نشان می دهند. هنگامی که ضخامت لایه به 40 نانومتر می رسد، خواص آن به حالت حجمی نزدیک می شود. با افزایش ضخامت بسامد پلاسما افزایش می یابد چنانچه بسامد پلاسمای ضخامت 40 نانومتر به نمونه حجمی بسیار نزدیک است.
کلیدواژگان: لایه های نازک، ثابت های اپتیکی، کرایمرز کرونیگ، ناحیه درود -
صفحه 209در این مطالعه، فرمولبندی فادیف-واتسون-لاولیس (FWL) به زوایای پراکندگی بزرگ، به گونه ای تعمیم داده شده است که گستره زاویه ای 0 تا 180 درجه را در برگیرد. سطح مقطع جزئی فرآیند بازچینی و انتقال بار الکتریکی در برخورد پوزیترون ها و الکترون های پرانرژی با اتم های پوزیترونیوم، در تقریب مرتبه دوم، با استفاده از این فرمولبندی محاسبه شده است. در این تقریب، دامنه پراکندگی FWL دو جمله پراکندگی مرتبه اول و سه جمله پراکندگی مرتبه دوم را شامل می شود. اولین جمله مرتبه اول، متناظر با برخورد رو در رو است. به دلیل آن که در این سیستم سه ذره ای، هم جرم ذرات و هم قدرمطلق بار آنها مساوی است، انتظار می رود که مرتبه بزرگی سه جمله مرتبه دوم یکسان باشد. این ویژگی باعث می شود تا جملات در زوایای خاصی تداخل سازنده و در بعضی از زوایا تداخل ویرانگر داشته باشند. با این وجود، انتظار می رود که این جملات نیز دارای بیشینه ای در راستای پس زنی پرتابه باشند. به منظور بررسی این وضعیت، سه جمله مرتبه دوم مورد محاسبه قرار گرفته و رابطه آنها با پاریته حالت های اولیه و نهایی سیستم تجزیه و تحلیل شده است. به ویژه نقش تداخل دینامیکی این جملات در ایجاد قله سینماتیکی و قله متناظر با پراکندگی رو در رو در توزیع زاویه ای سطح مقطع مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفته است.
کلیدواژگان: فرمولبندی فادیف، مسئله س، ه جسمی، تداخل دینامیکی، واکنش انتقال بار -
صفحه 219نانوحسگرهای رطوبت بر اساس نانو حفره های آلومینا به روش جدید آندیزاسیون سخت مطالعه شد. برای بررسی اثر میزان آنیون های اسیدی موجود در قسمت های مختلف آلومینا بر حساسیت نانوحسگر، دو نوع حسگر دیواره و لایه سدی در دو چگالی جریان متفاوت با ولتاژهای آندیزاسیون 38 و 44 ولت ساخته شد. اثر فرکانس در بازه 3 تا 40 کیلوهرتز در ولتاژهای مختلف و در دامنه های رطوبت نسبی 40 تا 90 درصد بر حساسیت و زمان های پاسخ و بازیافت نانو حسگرها به روش طیف سنجی امپدانس در دمای اطاق بررسی شده است. نشان داده شد که حسگرهای لایه سدی و حسگرهای ساخته شده با جریان آندیزاسیون بالاتر، دارای حساسیت بیشتری می باشند. همچنین مشاهده شد که حساسیت با فرکانس نسبت عکس داشته و تغییر ولتاژ اعمالی به حسگر اثری بر حساسیت آن ندارد.
کلیدواژگان: نانو حسگر، آلومینای حفره دار، آندیزاسیون سخت -
صفحه 229سمت گیری مولکول ها پارامتر مؤثر و مهمی در بررسی خواص دینامیکی، الکترومغناطیسی و اپتیکی بلورهای مایع است. در مقاله حاضر رفتار مولکول ها را در یک سلول نماتیک در حضور میدان مغناطیسی برای هندسه دو بعدی مورد بررسی قرار می دهیم. ابتدا اثر چنگ زدگی های متناهی و نامتناهی را برای هندسه یک بعدی صفحه ای در نظرمی گیریم. سپس تغییرات سمت گیری مولکول ها را در وضعیت دو بعدی با شرایط چنگ زدگی نامتناهی صفحه ای و هوموتروپیک در ابعاد مختلف مورد مطالعه قرار می دهیم. به این منظور بستگی تغییرات توزیع میدان های جهت نما را با ابعاد و شدت میدان مغناطیسی به دست آورده و در مورد آن بحث می کنیم.
کلیدواژگان: بلور مایع نماتیک، چنگ زدگی، گذار فردریکز -
صفحه 239هدف از این تحقیق بررسی فرآیند انجماد آلیاژ Ag-X%Auبا روش شبیه سازی دینامیک مولکولی است. این شبیه سازی در هنگرد NPT انجام شده است. برای محاسبه انرژی برهم کنشی و نیروی وارد بر ذرات طلا و نقره از پتانسیل ساتن- چن کوانتومی و برای حل معادلات دیفرانسیل جفت شده بین ذرات از روش سرعت ورله استفاده کرده ایم. با این تکنیک کمیت هایی مانند دمای انجماد، انرژی بستگی و گرمای نهان انجماد برای فلزات طلا، نقره و آلیاژ Ag-X%Au با درصدهای مختلف Au محاسبه شده است. همچنین فرآیند انجماد آلیاژ به ازای آهنگ های سردکردن مختلف مورد بررسی قرار گرفته که منجر به ایجاد ساختار منظم یا ساختار شیشه ای گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که اگر آهنگ سرد کردن از مقدار مشخصی بیشتر شود، ساختار بلوری منظم نخواهیم داشت و جامد تشکیل شده از محلول مذاب، یک ساختار شیشه ای پیدا خواهد کرد. این آهنگ سرد کردن برای درصدهای مختلف محلول آلیاژ متفاوت است.
کلیدواژگان: آلیاژ Ag، Au، شبیه سازی دینامیک مولکولی، انجماد، خواص گرمایی -
صفحه 249اشتعال سریع یکی از روش های همجوشی لختی ICF)) است که درآن مراحل تراکم و اشتعال از یکدیگرجدا شده است. دراین روش انرژی دهی در دو مرحله صورت می گیرد. اول فرآیند فشرده سازی ساچمه های دوتریوم-تریتیم (D-T) توسط لیزر و پرتوهای یونی(مرحله تراکم)، دوم باریکه پرتو پر انرژی از یک نقطه برای ایجاد اشتعال و جرقه احتراق به ساچمه سوخت وارد می گردد (مرحله اشتعال). بعد از تراکم سوخت درون ساچمه در مرحله دوم، باریکه ای از لیزر با توان پتاوات را از طریق روزنه ایجاد شده درساچمه، به صفحه فلزی که درانتهای روزنه تعبیه شده است می تابانند. در اثر برهم کنش لیزر با فلز، الکترون های نسبیتی با انرژی چندین مگا الکترون ولت در داخل ساچمه تولید می شوند. سپس الکترون ها به سرعت درون سوخت فوق چگال نفوذ می کنند و با جایگذاری انرژی خود در ناحیه کوچکی از ساچمه، باعث گرم شدن آن تا دمای 10 KeV می شوندکه این گرما باعث اشتعال در ساچمه می گردد. در روش اشتعال سریع می توان در فاز دوم، پروتون های با انرژی MeV 5-35 تولیدکردکه انرژی خود را در ساچمه به جای می گذارند و باعث اشتعال می شوند. همچنین در سال های اخیر به جای محفظه کروی سوخت، طرح های استوانه ای شکل با کنترل مغناطیسی در ناحیه پلاسما مورد توجه قرارگرفته است. در این مقاله، بهره همجوشی هسته ای در ساچمه استوانه ای به روش اشتعال سریع در حضور میدان های مغناطیسی 0.25 و 0.5 تسلا در دو حالت مرکز داغ با یک برش و دوبرش محاسبه شده است. همچنین آهنگ انتقال انرژی الکترون های نسبیتی و پروتون های پر انرژی در داخل ساچمه با استفاده ازکدهای محاسباتی MCNPX و FLUKA محاسبه شده است. محاسبات نشان می دهد که با اعمال میدان مغناطیسی خارجی در ساچمه استوانه ای، بهره انرژی همجوشی برای الکترون ها تا 24 درصد و برای پروتون ها تا 13 درصد افزایش می یابد. همچنین تاثیر میدان مغناطیسی بر آهنگ انتقال انرژی الکترون ها بیشتر می باشد و لذا اشتعال توسط الکترون های نسبیتی دارای بازده بالاتری نسبت به پروتون می باشد.
کلیدواژگان: همجوشی، ساچمه، روش لختی، اشتعال سریع، بهره انرژی -
بهینه سازی سرعت شارش گاز در لیزرگازکربنیک پیوسته با شارش محوری سریع گاز با استفاده از ژنتیک الگوریتمصفحه 259برای به دست آوردن بیشینه توان خروجی از یک لیزر گاز کربنیک پیوسته با شارش محوری سریع گاز، می توان سرعت شارش گاز را به کمک الگوریتم ژنتیک بهینه کرد. محاسبات نظری ما نشان می دهدکه توان خروجی لیزر پس از بهینه سازی سرعت شارش گاز از 500 وات که از سیستم تجربی به دست آمده به حدود 2203 وات افزایش می یابد.
کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، لیزرگازکربنیک، سرعت شارش گاز، بهینه سازی -
صفحه 265با استفاده از روش PIC مسئله ناپایداری دو جریانی در پلاسما شبیه سازی شده است. زمان اجرای برنامه سری شبیه سازی و قسمت هایی که قابل موازی شدن هستند تعیین شد. سپس برنامه سری با استفاده از توابع MPI به صورت موازی درآمد. زمان اجرای برنامه سری برحسب تعداد نقاط شبکه بررسی شد و زمان اجرای برنامه موازی بر روی سه و پنج پردازنده برحسب تعداد نقاط شبکه مورد مطالعه قرار گرفت و با توجه به نتایج حاصل از آن تسریع برنامه موازی برحسب تعداد نقاط شبکه استخراج گردید.کلیدواژگان: ناپایداری دو جریانی، روش PIC، تسریع، برنامه سری، برنامه موازی
-
صفحه 273در این کار ابتدا راکتور مینیاتوری چشمه نوترون اصفهان (MNSR) با استفاده از کد محاسباتی WIMSD شبیه سازی گردیده و فرسایش سوخت آن پس از 7 سال کار راکتور (زمانی که رآکتور با افزودن یک لایه برلیومی 1.5 میلی متری به بالای قلب آن احیا شده است) و همچنین تا زمان حاضر (14 سال پس از راه اندازی) محاسبه شده است. سپس با در نظر گرفتن سوخت مصرف شده، راکتور توسط کد MCNP شبیه سازی شده و تغییر راکتیویته ناشی از افزودن یک لایه برلیومی با ضخامت 1.5 میلی متر به بالای قلب آن، پس از گذشت 7 سال از راه اندازی، محاسبه شده است که با نتایج اندازه گیری شده در زمان احیا هم خوانی خوبی را نشان می دهد. همچنین راکتیویته اضافی این راکتور در حال حاضر (14 سال پس از راه اندازی راکتور و 7 سال پس از احیای آن) به دو روش تجربی و محاسباتی تعیین گردیده که، سازگاری خوبی با یکدیگر دارند و، نشان می دهند راکتور در حال حاضر نیاز به افزودن لایه برلیومی جدید ندارد. در ادامه با افزودن لایه های برلیومی با ضخامت های مختلف به بالای قلب راکتور در برنامه MCNP، ارزش راکتیویته ای این لایه ها محاسبه شده اندکه با استفاده از آنها می توان برای افزودن لایه های برلیومی بعدی به بالای قلب رآکتور و جبران کاهش راکتیویته حاصل از مصرف سوخت آن استفاده کرد.
کلیدواژگان: راکتور MNSR، راکتیویته، فرسایش سوخت، لایه های برلیومی، کد MCNP، کد WIMSD
-
Page 169Energetic secondary particles in gamma and hadron initiated showers can generate Cherenkov photons. Using CORSIKA code and simulation data, different characteristics of lateral distribution of Cherenkov photon density are studied. In particular, physical origin of these differences and also dependence of this distribution on primary energy and altitude of observation level are discussed. It is shown that the existence of a hump in lateral distribution of Cherenkov photon density in gamma initiated showers is a useful tool for separating gamma-hadron and rejecting hadron background in gamma ray astronomy.
-
Page 177In nuclear medicine, studies of important tissues such as cardiac, the emitted photons from the cardiac before reaching the gamma detectors are attenuated and scattered by other tissues inside the thorax. Therefore, the quality and contrast of the image will be reduced. In this research, to improve the quality of cardiac images by SPECT system, the most convenient algorithms for attenuation correction were studied and assessed in the first step. Then the best method using the line source in Transmission Attenuation Correction (TAC) method was modified and the experimental data wase obtained by using this new and modified method, cardiac phantom, Dual Head SPECT system and a line source of 201Tl with the activity of about 0.5 mCi. The data was collected and obtained in two steps: (1) Scanning the cardiac phantom and line source which was beside the cardiac phantom this step involves using emission and transmission simultaneously. (2) Scanning the cardiac phantom in the absence of line source which means using emission data. Next, the suggested attenuation correction formula was used and the calculated attenuation coefficient for each pixel was calculated and applied to each pixel. Our results showed a nice improvement in contrast and visibility of the images by this simple and in imporoved expensive method. The advantages of this method include simplicity, the available radionuclide, improved accuracy, quality and contrast of the final image, and finally, cost – effectiveness. These advantages may help the nuclear medicine centers to improve their ability to detect the physiological and functional defects of the cardiac, especially in the elder and women patients.
-
Page 187Electronic and optical properties of calcium, strontium and barium chalcogenide compounds in NaCl structure are studied using the band structure results obtained through the full potential linearized augmented palne wave method. Different linear relationships are observed between theoretical band gap and 1/a2 (where a is lattice constant) for calcium, strontium and barium chalcogenide compounds with and without oxygen, respectively. An abnormal behavior of electronic and optical properties are found for compounds containing oxygen. These effects are ascribed to the special properties of Ca-O, Sr-O and Ba-O bonds, which are different from chemical bonds between Ca, Sr and Ba and other chalcogen atoms.
-
Page 197In this paper, the enhanced continuum x-ray emission from nano-targets irradiated by long laser pulses is investigated numerically. The calculations are performed under different prepulse conditions, and the x-ray emissions from solid and nano-structured target are compared. The results show that x-ray yield can be enhanced significantly using a nano-layer with appropriate density. In addition, x-ray enhancement can be improved using a laser pre-pulse with appropriate intensity and delay time. The results also show that the enhancement can be reduced for prepulse intensities greater than the specific value (i. e. 1013 W/cm2). The effects of delay time between the main pulse and prepulse are also investigated.
-
Page 203Different thicknesses of 99.97% Cu are deposited on glass substrate by thermal evaporation method at the rate of 2A˚/sec. Kramers-Kronig method is used for the analysis of the reflectivity constant in the range of 200nm<λ<3000nm, and the reults are compared with the those of bulk sample. For E>2eV, by increasing the thickness, the imaginary part of refraction index, k, increases and real part, n, decreases. At higher energies, both constants reach the asymptotic value of 1. Also, for more thickness of the film, ε1, the real part of dielectric constant becomes more negative, and ε2, its imaginary part, decreases. For E<2eV, there are some oscillations on thin films curves. This effect occurs due to the void, grain boundaries, and size effects, which are not the case for bulk copper. The plasma frequency shows thickness dependence, which is similar to that for bulk sample in thickness of 40nm.
-
Page 209In this project, the Faddeev-Watson-Lovelace (FWL) formalism is generalized to large scattering angles. The angular range includes 0-180 degrees. Using this method, the charge transfer differential cross-sections are calculated, in a second-order approximation, for collision of energetic positrons and electrons with neutral positronium atoms. In this approximation, the rearrangement amplitude contains two first-order and three second-order partial amplitudes. The first first-order term is the Born amplitude in a first-order approximation. The second one corresponds to capturing the transferred particle without perturbing the state of this particle. This term, in fact, describes a knock-on process. Since the masses of the particles and the absolute values of their charges are equal, one expects that the second-order terms be similar in magnitude. This aspect causes the instructive interference of the partial amplitudes in some angles and destructive interference in some others. However, it is predicted that these amplitudes have local maxima in direction of the recoiling of the projectile. In order to investigate this situation, the second-order partial amplitudes are calculated and their relations with the parity of the initial and final states of the scattering system are analyzed. In particular, the role of dynamical interference of these partial amplitudes in creation of the kinematical peak and the peak corresponding to the knock-on scattering in angular distribution of the differential cross sections is investigated.
-
Page 219Humidity sensors are fabricated based on nanoporous alumina, using hard anodization technique. In order to investigate the effect of the anion incorporated in the alumina template during anodization, two different kinds of sensors, wall and barrier layer sensor, with various current densities at 38 V and 44 V anodization voltages are fabricated. The effect of frequency measurement, ranging from 3 to 40 kHz, different applied voltages and relative humidity amplitudes (40% to 90%) are investigated using impedance spectrometry at room temperature. Higher sensitivity is seen for the barrier layer sensors as well as for sensors made at higher anodization current density. It is also found that the sensitivity is inversely proportional to the frequency, and also variation of the applied voltage has no effect on the sensitivity.
-
Page 229In this paper, the director distribution is calculated for a nematic liquid crystal, in the cell with different surface anchoring conditions and external fields. The effects of finite and infinite surface anchoring on molecular orientations for one dimensional geometry are discussed. In these situations, the planar alignment is considered. Then, in a two dimensional geometry the planar and homotropic anchoring conditions are assumed for wall- interfaces of confined nematic, and the reorientation of liquid crystal molecules is determined for two dimensional deformations. Dependence of the threshold field on deformation, geometry of the cell, and magnetic field strengths is investigated.
-
Page 239This research aims to study the solidification processes of Ag-X%Au alloy by molecular dynamics simulation technique at the NPT ensemble. The quantum Sutton-Chen many-body interatomic potential is used to calculate the energy and forces experienced by the particles. The coupled differential equations of motion of the particles are solved using Velocity Verlet algorithm. The solidification temperature, the cohesive energy and the solidification latent heat of Au, Ag pure metals as well as Ag-X%Au alloys with various concentrations of Au are determined. Furthermore, the solidification process of alloy is studied at different cooling rates. The molecular dynamics simulation results show glass structure is achieved at fast cooling rates while crystallization occurs at slow cooling rates. Also, this cooling rate is different for various concentrations of Au.
-
Page 249Fast ignition is a new method for inertial confinement fusion (ICF) in which the compression and ignition steps are separated. In the first stage, fuel is compressed by laser or ion beams. In the second phase, relativistic electrons are generated by pettawat laser in the fuel. Also, in the second phase 5-35 MeV protons can be generated in the fuel. Electrons or protons can penetrate in to the ultra-dense fuel and deposit their energy in the fuel. More recently, cylindrical rather than spherical fuel chambers with magnetic control in the plasma domain have been also considered. This is called magnetized target fusion (MTF). Magnetic field has effects on relativistic electrons energy deposition rate in fuel. In this work, fast ignition method in cylindrical fuel chambers is investigated and transportation of the relativistic electrons and protons is calculated using MCNPX and FLUKA codes with 0. 25 and 0. 5 tesla magnetic field in single and dual hot spot. Furthermore, the transfer rate of relativistic electrons and high energy protons to the fuel and fusion gain are calculated. The results show that the presence of external magnetic field guarantees higher fusion gain, and relativistic electrons are much more appropriate objects for ignition. MTF in dual hot spot can be considered as an appropriate substitution for the current ICF techniques.
-
Page 259To obtain the maximum output power of a fast-axial-flow CW-CO2 laser, gas flow velocity can be optimized by using genetic algorithms. Our theoretical approach shows that the gas flow velocity after optimization increases the laser output power substantially from 500W, obtained in our present system, to 2203W.
-
Page 265Two stream instability in plasma is simulated by PIC method. The execution time of the sequential and parallizable sections of the program is measured. The sequential program is parallelized with the help of the MPI functions. Then, the execution time of the sequential program versus the number of the grid points and the execution time of the parallel program on 3 and 5 processors versus the number of the grid points are obtained. Finally, by using these results the Speedup of the parallel program versus the number of the grid points is derived.
-
Page 273In this work, the Isfahan Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) is first simulated using the WIMSD code, and its fuel burn-up after 7 years of operation (when the reactor was revived by adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of its core) and also after 14 years of operation (total operation time of the reactor) is calculated. The reactor is then simulated using the MCNP code, and its reactivity variation due to adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of the reactor core, after 7 years of operation, is calculated. The results show good agreement with the available data collected at the revival time. Exess reactivity of the reactor at present time (after 14 years of operation and after 7 years of the the reactor revival time) is also determined both experimentally and by calculation, which show good agreement, and indicate that at the present time there is no need to add any further beryllium shim plate to the top of the reactor core. Furthermore, by adding more beryllium layers with various thicknesses to the top of the reactor core, in the input program of the MCNP program, reactivity value of these layers is calculated. From these results, one can predict the necessary beryllium thickness needed to reach a desired reactivity in the MNSR reactor.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.