ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی و مدلسازی دینامیک کندوسوز لیزری عنصرهای تیتانیم، سیلسیم و تنگستن با لیزر تپی نئودیمیم یاگ در محیط آب مقطر
یکی از روشهای سریع، ایمن و پاک برای تولید نانوذرههای کلوییدی با ویژگیهای مختلف ساختاری و نوری، روش کندوسوز لیزر تپی در محیط مایع است. در صورتیکه، دیگر روشهای ساخت نیاز به دمای بالا، زمان واکنش طولانی و رویههای شیمیایی چند مرحلهای دارند. این مقاله شبیهسازی فرایند کندوسوز لیزر تپی و عاملهای مؤثر بر ویژگیهای نانوذرههای تولیدی عنصرهای تیتانیم، سیلسیم و تنگستن در محیط آب مقطر به ارتفاع یک سانتیمتر از سطح نمونه را مورد بررسی قرار میدهد. بدینمنظور لیزر نئودیمیم- یاگ تپی با پهنای زمانی ns، طول موجهای 1064 و 532nm و قطر کانونی 200 mm به کار گرفته شد. همچنین محاسبهها با در نظر گرفتن تأثیر محیط آب مقطر واثر تعداد مختلف تپ لیزر در نرخ کندگی مورد بررسی قرار گرفت. توزیع دما روی سطح فلز، میزان کندگی و شاریدگی آستانهی کندگی با مدل انتقال حرارت دو سیالی و توسط نرمافزار کامسول مولتی فیزیکس به دست آمد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1020_6f3d1d3acf9a2af5410737be958a7abb.pdf
2019-11-22
1
8
10.24200/nst.2019.1020
دینامیک کندوسوز لیزری
تیتانیم
سیلسیم
تنگستن
لیزر نئودیمیم- یاگ
مهسا
پاشازاده
mahsa.pashazadeh@yahoo.com
1
1. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم، دانشگاه ارومیه، صندوق پستی: 165-57153، ارومیه ـ ایران
AUTHOR
الناز
ایرانی
e.irani@modares.ac.ir
2
2. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: 175-14115، تهران ـ ایران
AUTHOR
میرمقصود
گلزان
3
1. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم، دانشگاه ارومیه، صندوق پستی: 165-57153، ارومیه ـ ایران
AUTHOR
رسول
صدیقی بنابی
4
3. دانشکدهی فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 9567-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
1. V. Amendola, and M. Meneghetti, Laser ablation synthesis in solution and size manipulation of noble metal nanoparticles, Phys. Chem. Chem. Phys. 11,3805 (2009).
1
2. S. Cheng-Yu et al. Zhigilei Generation of Subsurface Voids, Incubation Effect, and Formation of Nanoparticles in Short Pulse Laser Interactions with Bulk Metal Targets in Liquid: Molecular Dynamics Study, J. Phys. Chem. C 121,16549 (2017).
2
3. V. Oliveira, and R. Vilar, Finite element simulation of pulsed laser ablation of titanium carbide, Applied Surface Science 253,7810 (2007).
3
4. H. S. Lim, and J. Yoo, FEM based simulation of the pulsed laser ablation process in nanosecond fields, Journal of Mechanical Science and Technology 7,1811 (2011).
4
5. F.J. Al-Maliki, Detection of Random Laser Action from Silica Xerogel Matrices Containing Rhodamine 610 Dye and Titanium Dioxide Nanoparticles, Advances in Materials Physics and Chemistry 2, 110 (2012).
5
6. A. M. Brito-Silva et al. Random laser action in dye solutions containing Stöber silica nanoparticles, Journal of Applied Physics 108, 033508 (2010).
6
7. F. Luan et al. Lasing in nanocomposite random media, Nano Today 10, 168 (2015).
7
8. A. Bogaerts et al. Laser ablation for analytical sampling: what can we learn from modeling,Spectrochimica Acta Part B 58, 1867 (2003).
8
9 Z. Xianzhong et al. Ultraviolet femtosecond and nanosecond laser ablation of silicon : ablation efficiency and laser-induced plasma expansion, (2004).
9
10. J. Jeon et al. The Effect of Laser Pulse Widths on Laser-Ag Nanoparticle Interaction: Femto- to Nanosecon, Lasers Appl. Sci. 8, 112 (2018).
10
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی مفهومی آشکارساز و بازسازی تصویر یک سیستم دوربین کامپتون مورد استفاده در ارزیابی توزیع دز باریکهی پروتون در حین پروتون درمانی
در این مقاله یک سیستم تصویرگیری دوربین کامپتون متشکل از چندین لایه آشکارساز پراکننده از جنس سیلیم و یک لایهی آشکارساز جاذب از نوع لوتسیم- ایتریم اکسی اورتوسیلیکات (LYSO)، طراحی و توسط کُد جیانت شبیهسازی شد. ابتدا با استفاده از یک چشمهی نقطهای گاما با انرژیهای مختلف، کارایی و دقت سیستم برحسب تعداد آشکارسازهای پراکننده محاسبه و بهینه شد. پس از انتخاب بهترین چینش که شامل تعداد ده لایه آشکارساز پراکننده بود، دو مجموعهی مشابه از دوربین کامپتون، عمود بر باریکهی پروتون و روبهروی هم در دو سمت فانتوم آب قرار داده شدند تا مکان گسیل گاماهای آنی حاصل از برهمکنش هستهای پروتون با فانتوم را تصویرگیری نمایند. برای تصویرگیری گاما، اطلاعاتی شامل انرژیهای بهجامانده از پدیدهی کامپتون در یکی از آشکارسازهای ده گانهی سیلسیم و از پدیدهی فوتوالکتریک در آشکارساز جاذب و همچنین مکان برهمکنشها در قالب روت ثبت شد. سپس با استفاده از الگوریتم بازسازی تصویر دوربین کامپتون، در محیط نرمافزار متلب، نمایهی مکانی تولید گاماها بهدست آمد. مقایسهی توزیع گاما با توزیع دز نشان داد که مجموعهی دوربین کامپتون میتواند در ارزیابی بُرد باریکهی پروتون درحین پروتوندرمانی، از طریق آشکارسازی گاماهای آنی، با خطای کمتر از mm 7 مورد استفاده قرار گیرد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1021_d64d87e79a25a14c73fffc55d3cc3434.pdf
2019-11-22
9
16
10.24200/nst.2019.1021
پروتوندرمانی
دوربین کامپتون
بازسازی تصویر
کد جیانت
شیوا
غفاری جعفری
ghafari_shiva@yahoo.com
1
1. دانشکدهی فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 4413-15875، تهران ـ ایران
AUTHOR
زعفر
ریاضی
zafar.riazi@gmail.com
2
2. پژوهشکدهی فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
حسین
آفریده
hafarideh@aut.ac.ir
3
1. دانشکدهی فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 4413-15875، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
1. K.W.D. Ledingham et al. Towards Laser Driven Hadron Cancer Radiotherapy: A Review of Progress, Appl. Sci. 4, 402 (2014).
1
2. E. Fokas et al. Ion beam radiobiology and cancer: time to update ourselves, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Reviews on Cancer. 1796(2), 216 (2009).
2
3. P. Dendooven et al. Short-lived positron emitters in beam-on PET imaging during proton therapy, Phys. Med. Biol. 60, 8923 (2015).
3
4. W. Enghardt et al. Charged hadron tumor therapy monitoring by means of PET, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 525(1-2), 284 (2004).
4
5. K. Parodi et al. PET/CT imaging for treatment verification after proton therapy: a study with plastic phantoms and metallic implants, Med. Phys. 34(2), 419 (2007).
5
6. K. Parodi, T. Bortfeld and T. Haberer, Comparison between in-beam and offline positron emission tomography imaging of proton and carbon ion therapeutic irradiation at synchrotron- and cyclotron-based facilities, Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 71(3), 945 (2008).
6
7. F. Stichelbaut and Y. Jongen, 39th Meeting of the Particle Therapy Co-Operative Group (San Francisco 2003), pp. 16-21.
7
8. C.H. Min et al. Prompt gamma measurements for locating the dose fall off region in the proton therapy, Applied physics letters. 89(18), 183517 (2006).
8
9. M. Richard et al. Design study of the absorber detector of a Compton camera for on-line control in ion beam therapy, IEEE Transactions on Nuclear Science. 59(5), 1850 (2012).
9
10. J. Krimmer et al. Prompt-gamma monitoring in hadrontherapy: A review, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section, A. 878, 58 (2018).
10
11. E. Testa et al. Monitoring the Bragg peak location of 73MeV/u carbon ions by means of prompt-γ ray measurements, Applied physics letter. 93, 093506 (2008).
11
12. C. Richter et al. First clinical application of a prompt gamma based in vivo proton range verification system, Radiotherapy and Oncology. 118(2), 232 (2016).
12
13. A. Studen et al. First coincidences in pre-clinical Compton camera prototype for medical imaging, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section, A. 531(1-2), 258 (2004).
13
14. A. Karimian et al. Iranian Phyics Conference (CIVILCA, Kashan, 1387), 140-144 (In Persian).
14
ORIGINAL_ARTICLE
پایداری عملکرد، بازده پینچ و ضریب سرعت در دستگاه پلاسمای مینیاتوری J 3 با هندسههای مختلف الکترودها
با توجه به اهمیت پایداری عملکرد دستگاههای پلاسمای کانونی مینیاتوری در تولید پینچهای قوی و تکرارپذیر، در این مقاله ضمن ارایهی مشاهدات تشکیل ستون پینچ در یک دستگاه پلاسمای کانونی J 3، پایداری عملکرد آن در دو شیوهی تک شات و شیوهی تخلیهی تکراری در بسامدهای 0.5Hz و 5Hz نشان داده شد. همچنین، عاملهای ایجاد نقص در تخلیهی الکتریکی و راهکارهای جلوگیری از آن ارایه شدند. سپس، بازده دستگاه و قدرت پینچ پلاسما برای چهار هندسهی مختلف الکترودها با استفاده از نتیجههای تجربی و محاسبات نظری به ازای فشارهای 0.8 ، 1.1 ، 1.3 ، و torr1.5 گاز آرگون و ولتاژهای شارژ 8.3 ، 8.5 ، 8.7 ، 8.9 ، 9.1 ، و kV 9.3 محاسبه شدند. مشخص شد که هندسهی آند مخروطی ضمن وسیع نمودن محدودهی فشار کاری گاز از 0.6 تا torr 1.5 ، بیشترین دامنهی قلهی تیز ولتاژ را نیز تولید میکند. همچنین، عاملهای مهم طراحی دستگاه مانند عامل سرعت و حساسیت پینچ برای الکترود بهینه تحت شرایط کاری فوق محاسبه شد. مشخص شد بهترین شرایط فشردهسازی ستون پلاسما در این دستگاه در فشار و ولتاژکاری بهینهی به ترتیب mbar 0.88±0.8و8.3-kV8.5است و در صورت ملاک بودن عملکرد پایدار دستگاه برای تولید پینچهای قوی و تکرارپذیر، محدودهی ولتاژکاری 8.5-8.7kVوفشارگاز0.6 -1.1 mbar است.
https://jonsat.nstri.ir/article_1022_0e1987286e6117b7098926e9a70f505b.pdf
2019-11-22
17
30
10.24200/nst.2019.1022
دستگاه پلاسمای مینیاتوری
بازده پینچ
ضریب سرعت
مرتضی
حبیبی
mortezahabibi@aut.ac.ir
1
دانشکدهی فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 158754413، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
حسین
جعفری
hossein.jafari@aut.ac.ir
2
دانشکدهی فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 158754413، تهران ـ ایران
AUTHOR
1. T. J. Bürvenich, J. Evers, and C. H. Keitel, Nuclear Quantum Optics with X-Ray Laser Pulses, Phys. Rev. Lett. 96, 142501 (2006). 2. B. Adams et al. X-ray quantum optics, J. Mod. Opt. 60, 2 (2013).
1
3. B.W. Shore, The Theory of Coherent Atomic Excitation, (Wiley, New York, 1990).
2
4. W.-T. Liao, A. Pálffy, and C. H. Keitel, Nuclear coherent population transfer with X-ray laser pulses, Phys. Lett. B. 705, 134 (2011).
3
5. W.-T. Liao, A. Pálffy, and C. H. Keitel, Three-beam setup for coherently controlling nuclear-state population, Phys. Rev. C. 87, 054609 (2013).
4
6. U. Gaubatz et al. Population transfer between molecular vibrational levels by stimulated Raman scattering with partially overlapping laser fields. A new concept and experimental results, J. Chem. Phys. 92, 5363 (1990).
5
7. K. Bergmann, H. Theuer, and B.W. Shore, Coherent population transfer among quantum states of atoms and molecules, Rev. Mod. Phys. 70, 1003 (1998).
6
8. N. V. Vitanov et al. Coherent manipulation of atoms and molecules by sequential laser pulses, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 46, 55 (2001).
7
9. N. V. Vitanov et al. Laser-induced population transfer by adiabatic passage techniques, Annu. Rev. Phys. Chem. 52, 763 (2001).
8
10. K. Bergmann, N. V. Vitanov, and B. W. Shore, Perspective: Stimulated Raman adiabatic passage: The status after 25 years, J. Chem. Phys. 142, 170901 (2015).
9
11. N. V. Vitanov et al. Stimulated Raman adiabatic passage in physics, chemistry, and beyond, Rev. Mod. Phys. 89, 015006 (2017).
10
12. B. Nedaee-Shakarab, M. Saadati-Niari and F. Zolfagharpour, Nuclear-state population transfer by a train of coincident pulses, Phys. Rev. C. 94, 054601 (2016).
11
13. A. A. Rangelov and N. V. Vitanov, Complete population transfer in a three-state quantum system by a train of pairs of coincident pulses, Phys. Rev. A 85, 043407 (2012).
12
14. B. Nedaee-Shakarab, M. Saadati-Niari and F. Zolfagharpour, Nuclear-state engineering in tripod systems using x-ray laser pulses, Phys. Rev. C. 96, 044619 (2017).
13
15. M. Altarelli et al. XFEL: The European X-Ray Free- Electron Laser. Technical Design Report, (DESY, Hamburg, 2009).
14
16. N. V. Vitanov, Creation of coherent atomic superpositions by fractional stimulated Raman adiabatic passage, J. Phys. B. 32, 4535 (1999).
15
17. P. Spiller and G. Franchetti, The FAIR accelerator project at GSI, Nucl. Instrum. Meth. A. 561.2, 305 (2006).
16
18. http://www.gsi.de/en/research/fair.htm.
17
ORIGINAL_ARTICLE
تأثیر زمان همدوسی تپهای لیزری پرتو ایکس بر انتقال جمعیت حالتهای هستهای در Tc97 با روش گذار بیدررو
تأثیر زمان همدوسی تپهای لیزری پرتو ایکس بر انتقال حالتهای هستهای در ایزوتوپ 97 عنصر تکنسیم (97Tc) با دو تراز زمینه و یک تراز تحریکی بررسی شده است. در این مطالعه، دو تپ لیزر پرتو ایکس، انتقال حالتهای هستهای یک سیستم سه ترازی هستهای را با استفاده از روش گذار بیدررو تحریکی رامان که یک شیوهی اپتیک کوانتومی است، انجام میدهند. طول موجهای کوتاهی که برای شرط تشدید لازم است با در نظر گرفتن برهمکنش باریکهی هستهای شتابدار با دو تپ لیزر پرتو ایکس به دست میآیند. مشاهده شد که بازده انتقال جمعیت برای تپهای لیزری با زمان همدوسی کوتاه، کاهش مییابد. در نهایت، تأثیر تغییرات شدت تپهای لیزری و همچنین تأخیر زمانی تپها بر انتقال جمعیت برای مقدارهای مختلف زمان همدوسی تپهای لیزر بررسی شده است. برای مطالعهی عددی از معادلهی مستر استفاده شد که در آن اثرهای ناهمدوسی ناشی از گسیل خودبهخود و واکوکی فازی در نظر گرفته شده است.
https://jonsat.nstri.ir/article_1023_652f8e50fc14a02366c4064acd5ccecf.pdf
2019-11-22
31
38
10.24200/nst.2019.1023
زمان همدوسی
حالتهای هستهای
لیزر پرتو ایکس
گذار بیدررو
مقصود
سعادتی نیاری
m.saadati@uma.ac.ir
1
1. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، صندوق پستی: 179، اردبیل ـ ایران
LEAD_AUTHOR
بشیر
ندایی شکراب
nedaieshakarab@gmail.com
2
2. گروه فیزیک، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، صندوق پستی: 467، اردبیل ـ ایران
AUTHOR
1. V. Amendola, and M. Meneghetti, Laser ablation synthesis in solution and size manipulation of noble metal nanoparticles, Phys. Chem. Chem. Phys. 11,3805 (2009).
1
2. S. Cheng-Yu et al. Zhigilei Generation of Subsurface Voids, Incubation Effect, and Formation of Nanoparticles in Short Pulse Laser Interactions with Bulk Metal Targets in Liquid: Molecular Dynamics Study, J. Phys. Chem. C 121,16549 (2017).
2
3. V. Oliveira, and R. Vilar, Finite element simulation of pulsed laser ablation of titanium carbide, Applied Surface Science 253,7810 (2007).
3
4. H. S. Lim, and J. Yoo, FEM based simulation of the pulsed laser ablation process in nanosecond fields, Journal of Mechanical Science and Technology 7,1811 (2011).
4
5. F.J. Al-Maliki, Detection of Random Laser Action from Silica Xerogel Matrices Containing Rhodamine 610 Dye and Titanium Dioxide Nanoparticles, Advances in Materials Physics and Chemistry 2, 110 (2012).
5
6. A. M. Brito-Silva et al. Random laser action in dye solutions containing Stöber silica nanoparticles, Journal of Applied Physics 108, 033508 (2010).
6
7. F. Luan et al. Lasing in nanocomposite random media, Nano Today 10, 168 (2015).
7
8. A. Bogaerts et al. Laser ablation for analytical sampling: what can we learn from modeling,Spectrochimica Acta Part B 58, 1867 (2003).
8
9 Z. Xianzhong et al. Ultraviolet femtosecond and nanosecond laser ablation of silicon : ablation efficiency and laser-induced plasma expansion, (2004).
9
10. J. Jeon et al. The Effect of Laser Pulse Widths on Laser-Ag Nanoparticle Interaction: Femto- to Nanosecon, Lasers Appl. Sci. 8, 112 (2018).
10
ORIGINAL_ARTICLE
پیشیابی و بررسی خواص الکتریکی و نوری نانوساختار شبه گرافن ژرمانیم دی سولفید (2GeS) به روش نظریهی تابعی چگالی
در این مقاله با استفاده از روش نظریهی تابعی چگالی و بسته نرمافزار (کد) محاسباتی وین2کِی، نانوساختار دو بعدی جدید ژرمانیم دی سولفید (GeS2) پیشیابی شده است. با محاسبهی انرژی همدوسی و پاشندگی فونونی با استفاده از نرمافزار کوانتوم اسپرسو، پایداری ترمودینامیکی و دینامیکی نانوساختار 2GeS تأیید شد. نتیجههای روش شبیهسازی نشان داد که تک لایهی ژرمانیم دی سولفید یک نیمرسانا با گاف انرژی غیرمستقیم حدود 0.9 eV است که با اعمال کشش و کرنش دو بعدی، قابل تنظیم است. محاسبههای نوری نشان داد که تک لایهی پیشنهادی در ناحیهی دیدگانی در برابر تابش فرودی، جذب و بازتاب کمی دارد در صورتی که مادهی پیشگفتهی (GeS2) در ناحیهی فرابنفش، نه تنها جاذب خوبی است بلکه بازتابش نسبتاً بالایی نیز دارد. نتیجههای این پژوهش نشان داد که نانوساختار ژرمانیم دی سولفید میتواند در ساخت ابزارهای نوری و به طور خاص در ساخت حفاظ نور فرابنفش مورد استفاده قرار گیرد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1024_4c4d564236d0acdf5bb5597be96d8824.pdf
2019-11-22
39
45
10.24200/nst.2019.1024
ژرمانیم دی سولفید (2GeS)
ساختار شبه گرافنی
نظریهی تابع چگالی
خواص الکتریکی و نوری
لاله
فرهنگ متین
aleh.matin@gmail.com
1
1. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، صندوق پستی: 1651153311، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
مصیب
ناصری
m.naseri@iauksh.ac.ir
2
2. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمانشاه، صندوق پستی: 6718997551، کرمانشاه ـ ایران
AUTHOR
حسین
حسن بوذری
hh.bouzari@yahoo.com
3
. گروه فیزیک، دانشکدهی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، صندوق پستی: 1651153311، تهران ـ ایران
AUTHOR
1. K.S. Novoselov, et. al. Firsov Science, 306 (5696) (2004) 666–669.
1
2. Hayk, H. Nersisyan, et al. Chem. Eng. J. 281 (2015) 218- 226.
2
3. Hyun Jeong, et al. ACS Nano. 9 (2015) 10032-10038.
3
4. J. Jalilian, M. Safari, Diamond. Rela. Mater, 66 (2016) 163-170.
4
5. Xia Long, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 53 (2014) 1–6.
5
6. M. Naseri, J. Jalilian, Materials Research Bulletin, 88 (2017) 49–55.
6
7. J. Jalilian, Optik, 127 (2016) 12063–12068.
7
8. H.J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B 13 (1995) 5188.
8
9. F. Birch, J. Geophys, Res. B 83 (1978) 1257–1268.
9
10. Paolo Giannozzi, et. al, J. Phys. Condens. Matter. 21 (2009) 395502.
10
11. S. Zhang, et al. Angew. Chem. Int. Edit, 127, (2015) 3155- 3158.
11
12. Huake Liu, et al. Nano Lett. 16 (6), (2016) 3831–3842.
12
13. F. Li, et al. Phys. Chem. Chem. Phys., 17, (2015) 24151-24156.
13
14. P. Blaha, WIEN2k 17.1 (Release 07/03/2017).
14
15. M. Naseri, et al. Physics Letters A, (2018) 2144-2148(2018).
15
16. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865-3868.
16
17. H. Ehrenreich, M.H. Cohen, Phys. Rev. 115 (1959) 786-79.
17
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی فروشکست اپتیکی القا شده با لیزر 2TEA CO در گازهای گوناگون و تأثیر آن بر شکل تپها
در این پژوهش، برای ایجاد فروشکست اپتیکی در مولکولهای گوناگون یک تا پنج اتمی، از تپهای لیزر TEA CO2 کانونی شده با برشگرهای پلاسمایی با عدسیهایی با فاصلههای کانونی 2.5, 5 و 10 cm بهرهگیری شد. وابستگی رد زمانی تپهای انتقال یافته و شکل هندسی جرقهها به توان کانونیسازی و همچنین، فشار، وزن مولکولی و انرژی یونش گازها به تفصیل بررسی شده است. مشاهده شد که بهجای حذف کامل دنبالهی تپهای انتقال یافته، گاهی تنها بخشی از آنها حذف میشود. برای نمونه، در فاصلهی کانونی 2.5 cm ، یک زمان خاموشی 0.05-2.6 µs برای همهی گازها در شکل تپها پدیدار شده است. این زمان خاموشی، برای گاز He در همهی فاصلههای کانونی دیگر و با اندازهی کوچکتر دیده میشود. با بررسی شکل تودههای پلاسمایی پدید آمده و مسیر پرتوهای لیزری کانونی شده، نشان داده شد که این رفتار به افت سریع چگالی پلاسما به زیر سطح بحرانی، پیش از پایان یافتن دنبالهی تپ لیزری باز میگردد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1025_ef518b3f02afe24197624f211535662b.pdf
2019-11-22
46
52
10.24200/nst.2019.1025
فروشکست اپتیکی
لیزر 2TEA CO
برشگر پلاسمایی
صالحه
بهشتی پور
saleheh1383@yahoo.com
1
1. دانشکدهی فیزیک، دانشگاه تبریز، صندوق پستی: 5166616471، تبریز ـ ایران
LEAD_AUTHOR
ابراهیم
صفری
e_safari@tabrizu.ac.ir
2
1. دانشکدهی فیزیک، دانشگاه تبریز، صندوق پستی: 5166616471، تبریز ـ ایران
AUTHOR
عباس
مجدآبادی
amajdabadi@aeoi.org.ir
3
2. پژوهشکدهی فوتونیک و فناوریهای کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 13-14399511، تهران ـ ایران
AUTHOR
1. A. A. A. Offenberger and N. H. Burnett, CO2 laser‐induced gas breakdown in hydrogen, J. Appl. Phys. 43, 4977 (1972). 2. R. T. Brown and D. C. Smith. Laser‐induced gas breakdown in the presence of preionization, Appl. Phys. Lett. 22, 245 (1973). 3. M. P. Hacker, D. R. Cohn and B. Lax. Low‐pressure gas breakdown with CO2 laser radiation, Appl. Phys. Lett. 23, 392 (1973). 4. C. G. Morgan, Laser-induced breakdown of gases, Rep Prog Phys. 38, 621 (1975). 5. J. P. Caressa et al. Experimental study of CO2‐laser‐induced air breakdown over long distances, J. Appl. Phys. 50, 6822 (1979). 6. F. Martin et al. High-intensity CO2 laser breakdown of low-pressure gas, IEEE Trans. Plasma Sci. 15, 167 (1987).
1
7. J. J. Camacho et al. Optical emission spectroscopy of oxygen plasma induced by IR CO2 pulsed laser, J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 215206 (2008).
2
8. J. Tang et al. Observation of laser-induced air plasma by pulsed CO2 laser with an ICCD camera, In: Photonics and Optoelectronics Meetings (POEM): Laser Technology and Applications (SPIE, Wuhan, China, 2008), Vol. 7276, p. 72760F.
3
9. A. Chen et al. Plume splitting and rebounding in a high-intensity CO2 laser induced air plasma, Phys. Plasmas. 19 (2012). 10. J. Tang et al. Spatio-temporal evolution of las2er-induced air plasma in the stage of laser pulse action, Opt. Commun. 289 (2013). 11. Y. Zhang, D. Y. Li and T. Wu, Shadowgraph of Pulse CO2 Laser Induced Breakdown in Different Pressure Air, Adv. Mat. Res. 887. Trans Tech Publications. (2014). 12. M. Bärwinkel et al. Influence of focal point properties on energy transfer and plasma evolution during laser ignition process with a passively q-switched laser, Opt. Express. 24, 15189 (2016). 13. L. J. Dhareshwar, P. A. Naik and D. D. Bhawalkar, A plasma shutter to generate a synchronized subnanosecond pulse for optical probing of laser‐produced plasmas, Rev. Sci. Instrum. 62, 369 (1991). 14. A. W. Kälin et al. Optical free induction decay (OFID) 10 μm co2 laser systems, Infrared Phys. 33, 73 (1992).
4
15. Y. Qu et al. Plasma shutter for pulse shaping of TEA CO2 laser, Proc. SPIE 4914, 273 (2002).
5
16. S. Beheshtipour, et.al, CO2 Laser Pulse Shaping Using Optical Self-Breakdown in Air, Atomic and Molecular Journal of Islamic Azad University, 7th year, NO. 27, Summer 1395. (In Persian). 17. J. J. Camacho et al. Spectroscopy study of air plasma induced by IR CO2 laser pulses, J. Appl. Phys. A, 99, 159 (2010).
6
18. C.V. Bindhu, et al, Energy Absorption and Propagation in Laser-Created Sparks, Appl. Spectrosc. 58, 719 (2004).
7
19. W.M. Steen and J. Mazumder, Laser Material Processing, 4th ed. (Springer, 2010).
8
20. Ya. B. Zel’dovich and U.P. Raiser, Physics of shock Waves and High Temperature Hydrodynamic Phenomena, Ed. by W.D. Hayes and R. F. Probstein, Vol. I. Academic Press, (1966).
9
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تولید توری پراش درون شیشه با استفاده از تپهای لیزر فمتوثانیه
این مقاله، برهمکنش تپهای لیزر با شیشهی BK7 را مورد مطالعه قرار میدهد. با بررسی ابعاد سطح کندوسوز شده، شاریدگی آستانه برای کندوسوز سطحی شیشه با تپهای 40 fs با طولموج مرکزی nm 800، در حدود 2.7 J/cm-2 به دست آمد. با انتقال محل کانون لیزر به زیر سطح و تغییر سرعت جابهجایی باریکهی لیزر فمتوثانیه عمق شیشه با تپهای لیزر فمتوثانیه میکروماشین کاری شد. با استفاده از تصویرهای دوربین CCD، حاصل از انتشار نور لیزر هلیم- نئون در درون شیشهی میکروماشین کاری شده اثر بهجامانده پس از برهمکنش با تپهای µJ 0.35 و به ازای سرعتهای جاروب 1-0.01 mm s مطالعه شد. یافتهها نشان داد که در اثر برخورد 10 تپ با انرژی Jµ 0.35 در هر موضع، توری پراش درون شیشه تشکیل میشود. گام توری پراش ایجاد شده در حدود mµ 4.52 بهدست آمد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1026_db46886989f839234b84a500c3d55850.pdf
2019-11-22
53
62
10.24200/nst.2019.1026
توری پراش
لیزر فمتوثانیه
شیشه 7BK
کندوسوز
رضا
گودرزی
rgodarzi@aeoi.org.ir
1
پژوهشکدهی فوتونیک و فناوریهای کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 13-14399511، تهران ـ ایران
AUTHOR
فرشته
حاج اسماعیل بیگی
fbaigi2000@yahoo.com
2
پژوهشکدهی فوتونیک و فناوریهای کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 13-14399511، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
مراجع
1
P. Maine, D. Strickland, P. Bado, M. Pessot and G. Mourou, Generation of ultrahigh peak power pulses by chirped pulse amplification, IEEE J. Quantum Electron. 24 398–403 (1988).
2
D. von der Linde, K. Sokolowski-Tinten and J. Bialkowski, Laser–solid interaction in the femtosecond time regime, Appl. Surf. Sci. 109–110 1–10 (1997).
3
K. Miura, J. Qiu, H. Inouye, T. Mitsuyu and K. Hirao, Photowritten optical waveguides in various glasses with ultrashort pulse laser, Applied Physics Letters 71.23: 3329-3331 (1997).
4
O. Efimov, S. Juodkazis and H. Misawa, Intrinsic single- and multiple-pulse laser-induced damage in silicate glasses in the femtosecond-to-nanosecond region, Phys. Rev. A 69 42903 (2004).
5
F. Zimmermann, A. Plech, S. Richter, A. Tünnermann and S. Nolte, Ultrashort laser pulse induced nanogratings in borosilicate glass, Appl. Phys. Lett. 104 211107 (2014).
6
K. C. Phillips, H. H. Gandhi, E. Mazur and S. K. Sundaram, Ultrafast laser processing of materials: a review, Adv. Opt. Photonics 7 684–712 (2015).
7
D. Correa, J. Almeida, G. Almeid, M. Cardoso, L. De Boni and C. Mendonça, Ultrafast Laser Pulses for Structuring Materials at Micro/Nano Scale: From Waveguides to Superhydrophobic Surfaces, Photonics 4 8 (2015).
8
D. M. Rayner, A. Naumov and P. B. Corkum, Ultrashort pulse non-linear optical absorption in transparent media, Opt. Express 13 3208 (2005).
9
K. M. Davis, K. Miura, N. Sugimoto and K. Hirao, Writing waveguides in glass with a femtosecond laser, Opt. Lett. 21 1729 (1996).
10
10. E. N. Glezer and E. Mazur, Ultrafast-laser driven micro-explosions in transparent materials, Appl. Phys. Lett. 71 882 (1998).
11
11. P. G. Kazansky, H. Inouye, T. Mitsuyu, K. Miura, J. Qiu, K. Hirao and F. Starrost, Anomalous Anisotropic Light Scattering in Ge-Doped Silica Glass, Phys. Rev. Lett. 82 2199–202 (1999).
12
12. L. Sudrie, M. Franco, B. Prade and A. Mysyrowicz, Study of damage in fused silica induced by ultra-short IR laser pulses, Opt. Commun. 191 333–9 (2001).
13
13. J. D. Mills, P. G. Kazansky, E. Bricchi and J. J. Baumberg, Embedded anisotropic microreflectors by femtosecond-laser nanomachining, Appl. Phys. Lett. 81 196–8 (2002).
14
14. Y. Shimotsuma, P. G. Kazansky, J. Qiu and K. Hirao, Self-Organized Nanogratings in Glass Irradiated by Ultrashort Light Pulses, Phys. Rev. Lett. 91 247405 (2003).
15
15. W. Cai, A. R. Libertun and R. Piestun, Polarization selective computer-generated holograms realized in glass by femtosecond laser induced nanogratings, Opt. Express 14 3785, (2006).
16
16. C. Hnatovsky, R. S. Taylor, E. Simova, P. P. Rajeev, D. M. Rayner, V. R. Bhardwaj and P. B. Corkum, Fabrication of microchannels in glass using focused femtosecond laser radiation and selective chemical etching, Appl. Phys. A 84 47–61 (2006).
17
17. R. Taylor, C. Hnatovsky and E. Simova, Applications of femtosecond laser induced self-organized planar nanocracks inside fused silica glass, Laser Photonics Rev. 2 26–46 (2006).
18
18. P. G. KAZANSKY and Y. SHIMOTSUMA, Self-assembled sub-wavelength structures and form birefringence created by femtosecond laser writing in glass: properties and applications, J. Ceram. Soc. Japan 116 1052–62 (2008).
19
19. M. Beresna, M. Gecevičius, P. G. Kazansky, T. Taylor and A. V. Kavokin, Exciton mediated self-organization in glass driven by ultrashort light pulses, Appl. Phys. Lett. 101 53120 (2012).
20
20. W. Yang, E. Bricchi, P. G. Kazansky, J. Bovatsek and A. Y. Arai, Self-assembled periodic sub-wavelength structures by femtosecond laser direct writing, Opt. Express 14 10117 (2006).
21
21. C. Hnatovsky, R. S. Taylor, E. Simova, P. P. Rajeev, D. M. Rayner, V. R. Bhardwaj and P. B. Corkum, Fabrication of microchannels in glass using focused femtosecond laser radiation and selective chemical etching, Appl. Phys. A 84 47–61 (2006).
22
22. V. R. Bhardwaj, E. Simova, P. P. Rajeev, C. Hnatovsky, R. S. Taylor, D. M. Rayner and P. B. Corkum, Optically Produced Arrays of Planar Nanostructures inside Fused Silica, Phys. Rev. Lett. 96 57404 (2006).
23
23. W. Yang, E. Bricchi, P. G. Kazansky, J. Bovatsek and A. Y. Arai, Self-assembled periodic sub-wavelength structures by femtosecond laser direct writing, Opt. Express 14 10117 (2006).
24
24. S. A. Self, Focusing of spherical Gaussian beams, Appl. Opt. 22 658 (1983).
25
25. A. Ben-Yakar and R. L. Byer, Femtosecond laser ablation properties of borosilicate glass, J. Appl. Phys. 96 5316–23 (2004).
26
26. D. Puerto, M. Garcia-Lechuga, J. Hernandez-Rueda, A. Garcia-Leis, S. Sanchez-Cortes, J. Solis and J. Siegel, Femtosecond laser-controlled self-assembly of amorphous-crystalline nanogratings in silicon, Nanotechnology 27 265602 (2016).
27
27. J. Shingo Kanehira, S. I. Jinhai, Q. Jianrong, J. Koji Fujita and K. Hirao, Periodic Nanovoid Structures via Femtosecond Laser Irradiation, Nano Letters, 5(8), 1591-1595 (2005).
28
28. S. Richter, M. Heinrich, S. Döring, A. Tünnermann and S. Nolte, Formation of femtosecond laser-induced nanogratings at high repetition rates, Appl. Phys. A 104 503–7 (2011).
29
29. R. S. Taylor, E. Simova and C. Hnatovsky, Creation of chiral structures inside fused silica glass, Opt. Lett. 33 1312 (2000).
30
30. Y. Shimotsuma, P. G. Kazansky, J. Qiu and K. Hirao, Self-Organized Nanogratings in Glass Irradiated by Ultrashort Light Pulses, Phys. Rev. Lett. 91 247405 (2003).
31
31. C. Hnatovsky, R. S. Taylor, E. Simova, P. P. Rajeev, D. M. Rayner, V. R. Bhardwaj and P. B. Corkum, Fabrication of microchannels in glass using focused femtosecond laser radiation and selective chemical etching, Appl. Phys. A 84 47–61 (2006).
32
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار اکسایشی تیتانیم سیلیکون کاربید (2SiC3Ti) با قابلیت کاربرد به عنوان غلاف سوخت هستهای
مقاومت در برابر اکسایش مکس فاز 2SiC3Ti خالص تولید شده به روش مذاب خورانی پیشسازههای تیتانیم کاربید متخلخل ساخته شده با روش ریختگی ژلی، در دماهای مختلف 500، 800، 1000، 1100، 1200، 1300 و C˚1400 در محیط اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت. ترکیب فازهای اکسیدی تشکیل شده روی سطح نمونهها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD) شناسایی شد. ضخامت لایههای اکسیدی تشکیل شده روی نمونهها با بررسی سطح مقطع نمونهها با تکنیک میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM) اندازهگیری شد. به منظور تشریح سازوکار فرایند اکسایش، تجزیههای گرماوزنی (TG) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) در محدودهی دمایی 25 تا ˚C1500 به انجام رسید. یافتهها نشان داد که تا دمای ˚C1000 افزایش جرم شدیدی به دنبال اکسایش رخ نمیدهد و با افزایش دما در ورای ˚C1000 فرایند اکسایش تسریع میشود. از دمای ˚C1400 به بعد اکسایش به حالت پایدار رسیده و شیب افزایش جرم کاهش مییابد. دادههای مقطعسنجی لایههای اکسیدی نشان داد که با افزایش دما به ˚C 1400 ضخامت لایه اکسیدی به 121 µm افزایش مییابد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1027_974b58f971c2d5e2ee7d1d6a4924284b.pdf
2019-11-22
63
72
10.24200/nst.2019.1027
فاز مکس 2SiC3Ti
رفتار اکسایشی
افزایش جرم
حمزه
فراتی راد
hforatirad@aeoi.org.ir
1
1. پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
قنادی مراغه
mghanadi@aeoi.org.ir
2
1. پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران
AUTHOR
حمیدرضا
بهاروندی
baharvandi@mut.ac.ir
3
2. مجتمع مواد و فرایندهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، صندوق پستی: 1774-15875، تهران ـ ایران
AUTHOR
1. Corrosion of Zirconium Alloys in Nuclear Power Plants,” Doc. No IAEA-TECDOC-684 (Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency, 1993).
1
2. N. Ramasubramanian, P. Billot, and S. Yagnik, Hydrogen Evolution and Pickup during the Corrosion of Zirconium Alloys: A Critical Evaluation of the Solid State and Porous Oxide Electrochemistry, ASTM Special Technical Publication. 1423, 222 (2002).
2
3. K. Satoru, F. Teruo and S. Motoe, Oxidation of Zircaloy-4 under High Temperature Steam Atmosphere and Its Effect on Ductility of Cladding, J. Nucl. Sci. Tech. 18, 589 (1977).
3
4. C.H. Henager, et al. Technical Report: Nanocrystalline SiC and Ti3SiC2 Alloys for Reactor Materials, U.S. Department of Energy under Contract, PNNL-23948, DE-AC05-76RL01830.
4
5. D. J. Tallman, Ph.D. Thesis, Drexel University, (2015).
5
6. J. Henry Ward, Ph.D. Thesis, University of Manchester, (2018).
6
7. D. J. Tallman, et al. Effects of neutron irradiation of Ti3SiC2 and Ti3AlC2 in the 121e1085 C temperature range, J. Nucl. Mater. 484, 120 (2017).
7
8. G. W. Bentzel, et al, On the Interactions of Ti2AlC, Ti3AlC2, Ti3SiC2 and Cr2AlC with Palladium at 900°C, J. Alloys and Compd. 771, 1103 (2019).
8
9. L. Cheng, S. Li and L. Zhang, The morphology of oxides and oxidation behavior of Ti3SiC2-based composite at high-temperature, Compos. Sci. Tech. 63, 813 (2003).
9
10. L. Cheng, S. Li and L. Zhang, Oxidation behavior of Ti3SiC2 at high temperature in air, Mater. Sci. Eng. A. 341, 112 (2002).
10
11. T. Chen, P. M. Green, J. L. Gordan, J. M. Hampikian and N. N. Thadhani, Oxidation of Ti3SiC2 composites in air, Metall. Mater. Trans. A. 33, 1737 (2002).
11
12. T. El-Raghy and M.W. Barsoum, Oxidation of Ti3SiC2in air, J. Electrochem. Soc. 144, 2508 (1997).
12
13. J. Jedlinski, Comments on the use of the two-stage-oxidation method and surface analytical techniques in studying growth processes of oxide scales, Oxid. Met. 39, 61 (1993).
13
14. H. HoDuc, Ph.D Thesis, Faculty of Drexel University, (2002).
14
15. H. Foratirad, H. R. Baharvandi and M. G. Maragheh, Effects of Dispersants on Dispersibility of Titanium Carbide Aqueous Suspension, J. Refract. Met. Hard. Mater. 56, 96 (2016).
15
16. H. Foratirad, H. R. Baharvandi and M. G. Maragheh, Synthesis of nanolayered Ti3SiC2 MAX phase via infiltration of porous TiC preform produced by the gelcasting process, Mater. Let. 72, 141 (2016).
16
17. H. Zhai, Z. Huang, Y. Zhou and Z. Zhang, Oxidation layer in sliding friction surface of high-purity Ti3SiC2, J. Mater. Sci. 39, 6635 (2004).
17
18. Z. Sun, Y. Zhouand and M. Li, Oxidation behavior of Ti3SiC2-based ceramic at 900- 1300 oC in air, Corr. Sci. 43, 1095 (2001).
18
19. D. Zhou and Z. Wang, Oxidation Behavior of Ti3SiC2-SiC Ceramic Composites, Materials Science Forum, 561-565, 687-691, 2007.
19
20. M. W. Barsoum and T. El-Raghy, Synthesis and Characterization of a Remarkable Ceramic:Ti3SiC2, J. Am. Ceram. Soc. 79, 1953 (1996).
20
21. S. Li, J. Xie, L. Zhang and L. Cheng, Mechanical properties and oxidation resistance of Ti3SiC2/SiC composite synthesized by in situ displacement reaction of Si and TiC, Mater. Let. 57, 3048 (2003).
21
22. M. W. Barsoum and T. El-Raghy, The MAX Phases: Unique New Carbide and Nitride Materials, Am. Sci. 89, 67 (2001).
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تغییرات غلظت اجزای یک مخلوط گاز سه جزیی در جهت شعاعی و محوری در داخل یک ماشین سانتریفوژ گازی در شرایط «جریان برگشت کامل» با استفاده از روش شبیهسازی مستقیم مونتکارلو
این مقاله با بهرهگیری از یک روش جدید شبکهبندی ترکیبی در مختصات متقارن محوری، یک حلکنندهی غلظت چند جزیی- شبیهسازی مستقیم مونتکارلو (MCC-DSMC) معرفی میکند که با استفاده از آن تغییرات جریان و غلظت در داخل یک سانتریفوژ در حالت گردش صلب برای مدلهای کروی سخت و نرم تغییرپذیر و برای مخلوط گازهای هیدروژن، آرگون و کریپتون بررسی شد. یافتهها حاکی از آن است که دو مدل برخورد دارای انطباق بالایی نسبت به یکدیگر هستند ولی نتیجههای آنها با نتیجههای حل تحلیلی به دست آمده از تابع توزیع بولتزمن دارای مقداری اختلاف است. همچنین نتیجهها نشان میدهند که با حضور مخلوط چند گاز در داخل یک سانتریفوژ، چند لایهبندی شعاعی از جریان گازها درون روتور شکل میگیرد به گونهای که سنگینترین گاز در لایهی کناری دیواره، سبکترین گاز در لایهای نزدیک محور روتور و گازهای با جرم مولکولی متوسط در لایهای مابین این دو قرار میگیرند. همچنین در این پژوهش تأثیر محرکهای گرمایی روتور در ایجاد یک جریان محوری (برگشت کامل) و تغییرات محوری غلظت اجزا در جهت محوری با استفاده از روش شبیهسازی مستقیم مونتکارلو مورد بررسی قرار گرفت درحالیکه بررسی آن با استفاده از حل تحلیلی تابع توزیع بولتزمن امکانپذیر نیست.
https://jonsat.nstri.ir/article_1028_354396a22e3ec6ea50e99c6e21fc416f.pdf
2019-11-22
73
87
10.24200/nst.2019.1028
گازهای چندجزیی
سانتریفوژ گازی
جریان بازروانی کامل
روش شبیهسازی مستقیم مونتکارلو
صادق
یوسفی نسب
yousefisadegh300@gmail.com
1
1. پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی :8486-11365، تهران- ایران
AUTHOR
جواد
کریمی ثابت
jvkarimi@aeoi.org.ir
2
1. پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی :8486-11365، تهران- ایران
LEAD_AUTHOR
سیدجابر
صفدری
jsafdari@aeoi.org.ir
3
1. پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی :8486-11365، تهران- ایران
AUTHOR
علی
نوروزی
a.noroozy@gmail.com
4
2. شرکت فنآوریهای پیشرفتهی ایران، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 5931-143995، تهران- ایران
AUTHOR
الهام
امینی
emm.g.89@gmail.com
5
2. شرکت فنآوریهای پیشرفتهی ایران، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 5931-143995، تهران- ایران
AUTHOR
1. J. Safdari, A. Noroozi, R. Toumari,Parameters optimization of a counter-current cascade based on using a real coded genetic algorithm, J. Sep. Scie. Tech. 515, 44 (2017).
1
2. H. G, Wood, J. B. Morton, Onsager’s pancake approximation for the fluid dynamics of a gas centrifuge, J. Fluid Mech, 20, 299 (1980).
2
3. K. Cohen, The Theory of Isotope Seperation as Applied to the Large Scale Production of UTM, J. Sep. Scie. and Tech. 18, 103 (1951).
3
4. L. Soubbaramayer, centrifugation, J. App. Phys. 35,183 (1979).
4
5. W. Wagner, A convergence proof for Bird’s direct simulation Monte Carlo method for the Boltzmann equation, J. Stat. Phys. 66, 1011 (1992).
5
6. G. A. Bird, Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows, 2nd ed. (Clarendon, Oxford, 1994).
6
7. P. Roblin, F. Doneddu, in: AIP Conference Procceeding, Direct Monte-Carlo Simulations in a Gas Centrifuge (American Institute of Physics, 2001), pp.169-175.
7
8. M. Wang, Z. Li, Gas mixing in micro channels using the direct simulation Monte Carlo methods, Int. J. Heat and Mass Trans. 49, 1696 (2005).
8
9. N. Pourmahmoud, Rarefied Gas Flow Modeling inside Rotating Circular Cylinder, American J. of Eng. Appl. Sci. 1 (1) 62 (2008).
9
10. G. A, Bird, The DSMC method, 1nd ed. (The University of Sydney, 2013).
10
11. J. Khadem, A. Abotalebi, Investigation of internal flow of mixture gases inside a rotating cylinder by direct simulation monte carlo, J. Inst. Mech. 51, 270 (2015).
11
12. S. Pradhan, V. Kumaran, The generalized Onsager model for the secondary flow in a high-speed rotating cylinder, J. Fluid Mech. 686, 140 )2011(.
12
13. S. Pradhan, in: Conference of Annual Meeting, The generalized Onsager model and DSMC simulations of high-speed rotating flow in a multiply connected domain, (San Francisco, 2016), pp. 1021-1068.
13
14. S.R. Auvil, A General Analysis of Gas Centrifugation with Emphasis on the Countercurrent Production Centrifuge, PhD Thesis, Chemical Engineering, Michigan State University, 1974.
14
15. M. Benedict, Nuclear Chemical Engineering, 2nd ed. (Mcgraw-Hill Book Company 1981).
15
ORIGINAL_ARTICLE
کاهش و رسوبگذاری اورانیم با استفاده از باکتری بیهوازی شیوانلا اس پی 8GCWx
کاهش و رسوبگذاری اورانیم با استفاده از باکتریهای بیهوازی، یکی از راهکارهای مؤثری است که در دو دههی گذشته با هدف کاهش انتشار اورانیم در محیط، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش، قابلیت یک باکتری بیهوازی اختیاری با نام شیوانلا اس پی 8GCWx در کاهش و حذف اورانیم از محلولهای آبی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، محلول اورانیل استات در حضور سدیم لاکتات به عنوان الکتروندهنده، با باکتری 8GCWx در شرایط بیهوازی در تماس قرار داده شد. نتیجهی این واکنش، حذف اورانیم از محلول و تشکیل یک رسوب قهوهای رنگ حاوی باکتری و اورانیم بود. تجزیهی رسوب با استفاده از طیف دیدگانی- فرابنفش و دستگاه پتانسیواستات/ گالوانواستات (شرکت اتولب هلند) نشان داد که بیشتر اورانیم موجود در رسوب به شکل کاهیدهی U(IV) است. بنابراین سازوکار حذف اورانیم از محلول توسط این باکتری در شرایط بیهوازی، سازوکار کاهش است. بهترین pH برای حذف اورانیم توسط 8GCWx برابر با 6.8 و حداکثر درصد حذف اورانیم از محلول در چگالی سلولی-1 mL 109 برابر با %90 بهدست آمد. تغییرات غلظت اورانیم در محلول نسبت به زمان در روز اول با سینتیک واکنش درجهی اول تطابق مناسبی داشت. بر همین مبنا، ثابت سرعت واکنش کاهش میکروبی اورانیم توسط سویهی 8GCWx برابر با 0.06 hr-1 محاسبه شد. در نتیجه، سویهی شیوانلا اس پی 8GCWx به عنوان یک باکتری توانمند در کاهش میکروبی اورانیم تعیین شد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1029_3f40eb88fdafce698f82f152f801ef07.pdf
2019-11-22
88
98
10.24200/nst.2019.1029
کاهش
رسوبگذاری
اورانیم
باکتری بیهوازی شیوانلا اس پی 8GCW
ادیب
ظاهری
1
پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران
AUTHOR
علیرضا
کشتکار
akeshtkar@aeoi.org.ir
2
پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
فائزه
فاطمی
fatemi81@yahoo.com
3
پژوهشکدهی مواد و سوخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
1. M. Benedict, T. H. Pigford, and H. W.Levi, Nuclear chemical engineering, 2nd ed. (McGraw-Hill, New York, 1981).
1
2. IAEA, Treatment of liquid effluent from uranium mines and mills during and after operation, (International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, 2004).
2
3. IAEA, Management of Radioactive Waste from the Mining and Milling of Uranium and Thorium Ores, (International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, 2002).
3
4. IAEA, Application of Membrane Technologies for Liquid Radioactive Waste Processing, (International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, 2004).
4
5. E. Zaki, Electrodialysis of uranium (VI) through cation exchange membranes and modeling of electrodialysis processes, J. Radioanal. Nucl. Chem. 252 (1), 21 (2002).
5
6. A. Zaheri, et al. Uranium separation from wastewater by electrodialysis, Iran. J. Environ. Health Sci. Eng. 7 (5), 423 (2010).
6
7. IAEA, Application of ion exchange processes for the treatment of radioactive waste and management of spent ion exchangers, (International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, 2002).
7
8. H. Tavakoli et al. Recovery of uranium from UCF liquid waste by anion exchange resin CG-400: breakthrough curves, elution behavior and modeling studies, Ann. Nucl. Energy 54, 149 (2013).
8
9. G. Seyrig, Uranium bioremediation: current knowledge and trends, Basic Biotechnol. 6, 19 (2010).
9
10. A. Zaheri, and A. R. Keshtkar, in: The Second Iran Membrane Conference, Selective Separation Of Uranium From UCF Effluents By Nanofiltration (Tehran, Iran, 2015).
10
11. B. Gu et al. Bioreduction of uranium in a contaminated soil column, Environ. Sci. Technol. 39 (13), 4841 (2005).
11
12. A. R. Keshtkar, M. Mohammadi, and M. A. Moosavian, Equilibrium biosorption studies of wastewater U(VI), Cu(II) and Ni(II) by the brown alga Cystoseira indica in single, binary and ternary metal systems, J. Radioanal. Nucl. Chem. 303 363 (2015).
12
13. D. R. Lovley, E. J. Phillips, Y. A. Gorby, and E. R. Landa, Microbial reduction of uranium, Nature 350, 413 (1991).
13
14. J. D. Wall, and L. R. Krumholz, Uranium reduction, Annu. Rev. Microbiol. 60, 149 (2006).
14
15. T. Tsuruta, Removal and recovery of uranium using microorganisms isolated from North American uranium deposits, Am. J. Environ. Sci. 3 (2), 60 (2007).
15
16. Y. Suzuki, and J. F. Banfield, Resistance to, and accumulation of, uranium by bacteria from a uranium-contaminated site, Geomicrobiol. J. 21 (2), 113 (2004).
16
17. T. Ohnuki et al. Interactions of uranium with bacteria and kaolinite clay, Chem. Geol. 220 (3), 237 (2005).
17
18. H. Golmohammadi, A. Rashidi,and S. J. Safdari, Prediction of ferric iron precipitation in bioleaching process using partial least squares and artificial neural network, Chem. Ind. Chem. Eng. Q. 19 (3), 321 (2013).
18
19. J. Istok et al. In situ bioreduction of technetium and uranium in a nitrate-contaminated aquifer, Environ. Sci. Technol. 38 (2), 468 (2004).
19
20. K. R. Czerwinski, and M. F. Polz, U.S. Patent No. 7.452.703 (18 Nov, 2008).
20
21. L. M.Mullen, PhD thesis, Cambridge, MA, 2007.
21
22. J. R. Haas, and A. Northup, Effects of aqueous complexation on reductive precipitation of uranium by Shewanella putrefaciens, Geochem. T. 5 (3), 41 (1999).
22
23. M. Truex et al. Kinetics of U(VI) reduction by a dissimilatory Fe(III)-reducing bacterium under nongrowth conditions, Biotechnol. Bioeng. 55, 490 (1997).
23
24. L. Sheng, J. Szymanowski, and J. B. Fein, The effects of uranium speciation on the rate of U(VI) reduction by Shewanella oneidensis MR-1, Geochim. Cosmochim. Ac. 75 3558 (2011).
24
25. A. S. Beliaev. MtrC, an outer membrane decahaem c cytochrome required for metal reduction in Shewanella putrefaciens MR‐1, Mol. Microbiol. 39 (3), 722 (2001).
25
26. M. J. Marshall. c-Type cytochrome-dependent formation of U (IV) nanoparticles by Shewanella oneidensis, PloS Biol. 4 (8), 1324 (2006).
26
27. W. D. Burgos. Characterization of uraninite nanoparticles produced by Shewanella oneidensis MR-1, Geochim. Cosmochim. Ac. 72 (20), 4901 (2008).
27
28. R. Hungate, A roll tube method for cultivation of strict anaerobes, Method. Microbiol. 3, 117 (1969).
28
29. O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, (Wiley, New York, 1998).
29
30. W. Gao and A. J. Francis. Reduction of uranium (VI) to uranium (IV) by Clostridia, Appl. Environ. Microb. 74 (14), 4580 (2008).
30
31. S. K. Guin, A. S. Ambolikar, and J. V. Kamat, Electrochemistry of actinides on reduced graphene oxide: craving for the simultaneous voltammetric determination of uranium and plutonium in nuclear fuel, RSC Adv. 5, 59437 (2015).
31
32. R. B. Payne et al. Uranium reduction by Desulfovibrio desulfuricans strain G20 and a cytochrome c3 mutant, Appl. Environ. Microb. 68 (6), 3129 (2002).
32
33. J. R. Haas, T. J. Dichristina, and R. Wade, Thermodynamics of U (VI) sorption onto Shewanella putrefaciens, Chem. Geol. 180 (1), 33 (2001).
33
34. P. E. Long, Technical Basis for Assessing Uranium Bioremediation Performance, (U.S. Nuclear Regulatory Commission, Richland, WA, 2008).
34
35. Y. A. Gorby, and D. R. Lovley, Enzymatic uranium precipitation, Environ. Sci. Technol. 26 (1), 205 (1992).
35
36. S. M. Mousavi et al. Uranium recovery from UCF liquid waste by nanoporous MCM-41: breakthrough capacity and elution behavior studies, Res. Chem. Intermediat. 39, 951 (2013).
36
37. J.-H. Lee, and H.-G. Hur, Intracellular uranium accumulation by Shewanella sp. HN-41 under the thiosulfate-reducing condition, J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 57 (1), 117 (2014).
37
38. D. L. Cologgi et al. Extracellular reduction of uranium via Geobacter conductive pili as a protective cellular mechanism, PNAS 108 (37), 15248 (2011).
38
39. Y. Suzuki, et al. Radionuclide contamination: Nanometre-size products of uranium bioreduction, Nature 419 (6903), 134 (2002).
39
ORIGINAL_ARTICLE
اثر سیلیس الیافی بر استحکام کششی و فشاری بتن سبک
بتنهای سبک به علت پایین بودن وزن مخصوصاشان از مقاومت کمتری نسبت به سایر بتنها برخوردارند، این مقاله به بررسی اثر سیلیس الیافی نانو و میکرو و ماکروی استخراج شده از کانی مربوطه بر خصوصیتهای مکانیکی بتن سبک، شامل مقاومت فشاری و مقاومت کششی میپردازد که به دلیل ریختشناسیای که دارند میتوانند در بهبود خواص پیشگفته تأثیر داشته باشند. نتیجههای به دست آمده نشان از بهبود خصوصیتهای مکانیکی بتن سبک به ازای استفاده از نانوسیلیس تا %4 وزن سیمان میدهد. در اثر ترکیب نانو با میکرو سیلیس و تأثیر آن در خصوصیت مکانیکی بتنها مشخص شد که بالاترین مقاومت فشاری در استفاده از %2 نانوسیلیس و %8 میکروسیلیس حاصل میشود. ولی ترکیب نانوسیلیس با درصدهای بیشتر از %8 میکروسیلیس باعث کاهش خواص مکانیکی نمونه میشود. همچنین اختلاط ماکروسیلیس در بتن تا %25 باعث افزایش مقدار مقاومتهای کششی و فشاری میشود.
https://jonsat.nstri.ir/article_1030_9bf3cd2a5fd092f75437af6c65c75cde.pdf
2019-11-22
99
110
10.24200/nst.2019.1030
خواص مکانیکی
بتن سبک
سیلیس الیافی
پویا
خوش کلامیان
p.khoshkalamyan@ce.iut.ac.ir
1
دانشکدهی مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، صندوق پستی: 84156-83111، اصفهان ـ ایران
AUTHOR
سیدمحمد
قریشی
2
دانشکدهی مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، صندوق پستی: 84156-83111، اصفهان ـ ایران
LEAD_AUTHOR
H. Irani, V. Rahmi and B. Hasani, In: National Conference on Civil Engineering, Architecture and Sustainable Urban Development of Iran (civilica, 2011) pp 201-207 (In persian).
1
2. B.Y. Pekmezci, S. Akyuz, In: Optimum usage of a natural pozzolan for the maximum compressive strength of concrete(SD, Turkey, 2004) pp 2175-2179.
2
3. M. Nehdi, and S. Mindess, Optimization of high strength limestone filler cement mortars, Cement and concrete research. 26, 883 (1996).
3
4. P. Kumar Mehta, Concrete: Microstructure, Properties, and Materials, 4nd ed.( McGraw-Hill Education, Illinois, 2013).
4
5. L. Turanli, B. Uzal, F. Bektas, Effect of large amounts of natural pozzolan addition on properties of blended cements, Cement and Concrete Research. 35, 1106 (2005). 6. J.M. Chi, R. Huang, C.C. Yang, J.J. Chang, Effect of aggregate properties on the strength and stiffness of lightweight concrete, Cement and Concrete Composites, 25, 2, 197, (2003). 7. V. Novokshchenov and W. Whitcomb, How to Obtain High-Strength Concrete Using Low-Density Aggregate, Special Publication, 121, (1990). 8. João A Rossignolo, Marcos V.C Agnesini, Jerusa A Morais, Properties of high-performance LWAC for precast structures with Brazilian lightweight aggregates, Cement and Concrete Composites, 25, 1, 77 (2003). 9. Alaettin Kılıç, Cengiz Duran Atiş, Ergül Yaşar, Fatih Özcan, High-strength lightweight concrete made with scoria aggregate containing mineral admixtures, Cement and Concrete Research, 33, 10, 1595 (2003). 10. V.M. Malhotra, Properties of High-Strength, Lightweight Concrete Incorporating Fly Ash and Silica Fume. Special Publication, 121, 645 (1990). 11. C. Freeman, J.R. Wall, https://static1.squarespace. com/static/59c91fb8f7e0ab097112fbc4/t/5b06faa2f950b78f1bfaf72b/1527184034957/Improved_permeabilty_Chloride_Resistance.pdf.
5
12. N. Haque, and H. Al-Khaiat, Mat. Struct, Strength and durability of light weight concrete in hot marine exposure condition, Kluwer Academic Publishers, 32, 533, (1999), doi.org/10.1007/BF02481638.
6
13. V. Breugel, K. & Foo, W.L. & Abdullahi, Mohammed, Rapid chloride permeability test on lightweight concrete made with oil palm clincker, J Eng Res Appl, 1, 1863, (2011).
7
14. A. Qods, In: The effect of steel fibers on durability of lightweight concrete, (Civilica,Zahedan, 2009), pp. 1-6 ( inpersian).
8
15. M. Ranjbar, et al, Evaluation of durability of lightweight concrete containing expanded polystyrene beads (EPS) in destructive salt environment, (civilica, shiraz, 2010) pp. 22-30 (in persian).
9
16. A. Ahmadi, M.R. Sohrabi, The effect of metaquaoline on mechanical properties and durability of lightweight concrete under aggressive environmental conditions, (civilica, sistan balochestan, 2011) pp. 43-51 (in Persian).
10
17. A. Ahmadvand, M.Sc. Thesis, Iran University of Science and Technology, 1997 (in Persian).
11
18. M.R. Yadoulahy, M.Sc. Thesis, Iran University of Science and Technology, 2001 (in Persian).
12
19. A.N. Rigi, M.Sc. Thesis, University of Sistan and Baluchestan, 2004 (in Persian).
13
20. A. Nasery, M.Sc. Thesis, University of Tehran, 2007 (in Persian).
14
21. Abbas M. Abd, Suhad M. Abd, Modelling the strength of lightweight foamed concrete using support vector machine (SVM), Case Studies in Construction Materials, 6, 8, (2017).
15
22. T. Tafaroj Fakour et al, Investigation of Lightweight Concrete Mixing Design Containing Microsilica and Nanosilica, (civiliva, khomeyn, 2010) pp. 126-132 (in Persian).
16
ORIGINAL_ARTICLE
ساخت مشتق جدید 4،1- دیهیدروپیریدین نشاندار شده با کربن- 14
ترکیبهای آلی نشاندار شده با کربن-14 یکی از نیازهای مراکز تحقیقات پزشکی، دارویی، کشاورزی و صنعتی است. قرار گرفتنِ کربن-14 در ساختار ترکیب آلی ساخته شده برای ردیابی و شناخت سازوکار عملکرد آن از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجایی که برخی مشتقهای 4،1- دیهیدروپیریدینها به عنوان تعدیلکنندههای کانال کلسیم بوده و در پزشکی خواص ضدفشار خون دارند، از شکل نشاندار شدهی این ترکیبها میتوان به عنوان ابزار مولکولی بسیار ارزشمند برای بررسی جنبههای ساختاری و عملکردی دارو بهره برد. در این پژوهش، مشتق جدیدی از دیهیدروپیریدین نشاندار شده با کربن-14 به نام N- فنیل-5،3- دیکربوکسیلات- 6،4،2- تریفنیل-4،1 [14C]- دیهیدروپیریدین ساخته شد. مشتق N- فنیلی ترکیبهای دیهیدروپیریدینها در زمرهی متابولیتهای دارویی جدید است که خاصیّت ضدسرطانی و آنتیباکتریال دارد. ترکیب به دست آمده با استفاده از واکنشهای چندجزیی در کوتاهترین مرحله و با شرایط مناسب و بهرهی رادیوشیمیایی خوب (%27) تهیّه و جداسازی و خالصسازی شد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1031_93521f08b167fcf4724741c5e9ef4e4b.pdf
2019-11-22
111
118
10.24200/nst.2019.1031
دیهیدروپیریدین (DHP)
نشاندارسازی
کربن-14
واکنش چندجزیی
محمدامین
احمدی فقیه
ahmadifaghih@gmail.com
1
1. گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، صندوق پستی: 8916871967، یزد ـ ایران
2. پژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
محمدحسین
مسلمین
mosleminemh@yahoo.com
2
1. گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، صندوق پستی: 8916871967، یزد ـ ایران
AUTHOR
غلامحسین
شیروانی
basgh48@gmail.com
3
2. پژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
AUTHOR
محسن
جواهری
mjavahery@gmail.com
4
2. پژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
AUTHOR
M. Nami et al. Preparation of fentanyl labeled with carbon-14, Radiochemistry, 60 (1), 42 (2018).
1
A. Velena, et al. 1,4-Dihydropyridine derivatives: dihydronicotinamide analogues—model compounds targeting oxidative stress, J. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 35, 1892412, (2016), doi: 10.1155/2016/1892412.
2
O. Arjomandi et al. Strategy for 14C-labeling of a series of bis (heteroaryl) piperazines, J. Label Compd Radiopharm, 54 (7), 363 (2011).
3
M. Basooti, et al. Synthesis of two carbon-14 analogue of Thioflavanones, J. Label Compd Radiopharm, 60 (11), 550 (2017).
4
J. Zhu, and H. Bienayme, Multicomponent Reactions (Eds.) WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2005).
5
A. Moshtaghi Zenouz, M. Raisossadat Oskuie, and S. Mollazadeh, Synthesis of Novel Asymmetrical 1,4‐Dihydropyridine Derivatives, Synthetic Communications, 35, 2895 (2005).
6
A. Mai et al. Study of 1,4-dihydropyridine structural scaffold: discovery of novel sirtuin activators and Inhibitors, J. Med. Chem. 52, 5496 (2009).
7
R. Smits, B. Vigante, and G.W. Buchanan, Synthesis of novel cationic 1,4-dihydropyridine and 3,4-dihydropyridone based fluorous amphiphiles for possible transmembrane delivery applications, J. University of latvia faculty of chemistry dissertation, (2012) dspace.lu.lv/dspace/bitstream/handle/7/4832/33548-Rufs_Smits.
8
U. Pleiss, 1,4-Dihydropyridines (DHPs) – a class of very potent drugs: syntheses of isotopically labeled DHP derivatives during the last four decades, J. Label Compd Radiopharm, 50, 818 (2007).
9
10. J. Yanga et al. A clean procedure for the synthesis of 1,4-dihydropyridines via Hantzsch reaction in water, Green Chemistry Letters and Reviews, 6 (3), 262 (2013).
10
11. M. Nasr Esfahani, B. Karimi, and M. Behzadi, A simple, Efficient, One-Pot Three-Component Domino Synthesis of Hantzsch Pyridines under Solvent-free Condition, Journal Heterocyclic Chemistry, 46, 931 (2009).
11
12. C.W. Perry, W. Burger, and C.M. Delaney, Synthesis of 14C-labeled 4-hydroxy indole as an intermediate for the preparation of (S)-2-[4-[2-[3-(indole-2-[14C]-4-yloxy0-2-hydroxy propylamine]-2-methylpropyl]-phenoxy] pyridine-5-carboxamide-glycolate, J. Labeled Cpd. Radiopharm, 45, 1146 (2002).
12
13. C.W. Perry, W. Burger, and C.M. Delaney, An improved method of preparation of potassium cyanide-14C, J. Labelled Comp Radiopharm, 16, 645 (1978).
13
14. N. Saadatjoo et al. Synthesis of the olanzapine labeled by carbon-14, Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals, 59 (8), 325 (2016).
14
15. F. Lentz et al. Discovery of novel N-phenyl 1,4-dihydropyridines with a dual mode of antimycobacterial activity, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 26, 5896 (2016).
15
ORIGINAL_ARTICLE
تأثیر طول مقیاس چگالی بر پراکنش و گرمایش پلاسما در برهمکنش نسبیتی لیزر با پلاسمای کم-چگال
در این مقاله، تأثیر شیب چگالی پلاسما بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسمای کمچگال برای دو تپ کوتاه و بلند و با استفاده از کد ذره در سلول 1D-3V مورد بحث و بررسی قرار میگیرد. یافتهها نشان دادند که طول تپ لیزر و شیب چگالی میتوانند بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسما مؤثر باشند، به طوری که، شبیهسازی اثر طول تپ نشان میدهد که در برهمکنش تپ کوتاهتر با پلاسمای کمچگال، الکترونهای پرانرژیتری تولید میشوند. همچنین، از میان سه شیب چگالی پلهای، شیب تند و ملایم، در پلاسما با شیب چگالی پلهای، الکترونها به انرژیهای بزرگتری نسبت به دو مقیاس دیگر دست مییابند. تحلیل فوریهی طیف تابشی کل نشان میدهد که رشد مدهای الکترومغناطیسی برای پلاسمای با شیب پلهای بیشینه و در شیب چگالی ملایم کمینه مقدار را دارد.همچنین، تحولهای زمانی تابع توزیع انرژی الکترونها و یونهای پلاسما نیز مورد مطالعه قرار گرفت؛ نتیجهها نشان میدهند پرانرژیترین ذرهها (الکترون و یون) مربوط به طول تپ کوتاهتر لیزر و به ازای شیب چگالی پلهای است.
https://jonsat.nstri.ir/article_1032_ba9f03a9d55305a5190fa9c722b53606.pdf
2019-11-22
119
129
10.24200/nst.2019.1032
شیب چگالی پلاسما
پراکنش و گرمایش پلاسما
پلاسمای کم چگال
مسعود
پیشدست
pishdast@gmail.com
1
پژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 51113-14399، تهران- ایران
AUTHOR
سیدابوالفضل
قاسمی
2
پژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 51113-14399، تهران- ایران
LEAD_AUTHOR
جمال الدین
یزدان پناه
3
پژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 51113-14399، تهران- ایران
AUTHOR
1. M. Tabak, et al,Ignition and high gain with ultrapowerful lasers,Phys. Plasmas, 1, 1626 (1994). 2. A.L. Lei, et al. Optimum Hot Electron Production with Low-Density Foams for Laser Fusion by Fast Ignition, Phys. Rev. Lett. 96, 255006 (2006).
1
3. C.D. Zhou and R. Betti, Laser-plasma interactions and applications, Phys. Plasmas, 14, 072703 (2007).
2
4. Y. Sentoku, et al. High energy proton acceleration in interaction of short laser pulse with dense plasma target, Phys. Plasmas, 10, 2009 (2003).
3
5. B.S. Paradkar, et al. Numerical modeling of fast electron generation in the presence of preformed plasma in laser-matter interaction at relativistic intensities, Physical Review E 83, 046401 (2011).
4
6. C.J. McKinstrie and R. Bingham, Stimulated Raman forward scattering and the relativistic modulational instability of light waves in rarefied plasma, Phys. Fluids B 4, 2626 (1992).
5
7. J.F. Drake, Parametric instabilities of electromagnetic waves in plasmas, Phys. Fluids 17, 778-785 (1974(.
6
8. W.L. Kruer, The Physics of Laser Plasma Interactions, Reading, MA: Addison Wesley (1988).
7
9. W.B. Mori, Raman forward scattering of short-pulse high-intensity lasers, Phys. Rev. Lett. 72, 1482-1485 (1994).
8
10. A.S. Sakharov and V.I. Kirsanov, Theory of Raman scattering for a short ultrastrong laser pulse in a rarefied plasma, Phys. Rev. E 49, 3274–3282 (1994).
9
11. C. Joshi, Ultrahigh gradient particle acceleration by intense laser-driven plasma density waves, Nature 311, 525-529 (1984).
10
12. S.V. Bulanov, V.I. Kirsanov, and A.S. Sakharov, Limiting electric field of the wakefield plasma wave, Pis’ma Zh.´Eksp. Teor. Fiz. 53, 540-544 (JETP Lett. 53, 565–569), (1991).
11
13. R.M.G.M. Trines, Generation of fast electrons by breaking of a laser-induced plasma wave, Phys. Rev. E 63, 026406 (2001).
12
14. C.I. Moore, Electron trapping in self-modulated laser wakefields by Raman backscatter, Phys. Rev. Lett. 79, 3909-3912 (1997).
13
15. R.M.G.M. Trines, On the effect of laser and plasma parameters on stimulated Raman scattering, J. Plasma Physics. 71, part 4, 411-433 (2005).
14
16. J. Yazdanpanah and A. Anvary, Time and space extended-particle in cell model for electromagnetic particle algorithms, Phys. Plasmas. 19, 033110 (2012).
15
17. J. Yazdanpanah and A. Anvari, Effects of initially energetic electrons on relativistic laser-driven electron plasma waves, Phys. Plasmas. 21, 023101 (2014).
16
ORIGINAL_ARTICLE
رفتار هیستوگرامی چگالی نوری پرتونگاشت خط جوش در پرتونگاری فولاد با چشمهی گاما
این مقاله سعی دارد برای رفتار چگالی نوری پرتونگاشت خط جوش در پرتونگاری با چشمهی گاما تابع توزیع احتمال مناسبی بیابد. در این راستا، از پرتونگاشتهای واقعی حاصل از آزمون جوش لولههای نفت و گاز مناطق عملیاتی شرکت نفت استفاده شده است. تعداد پرتونگاشتها 4 عدد بوده و با توجه به غیرآرمانی بودن شرایط پرتونگاری و وجود منطقههای متفاوت بر روی سطح پرتونگاشت، منطقههایی از پرتونگاشت انتخاب شدند که از نظر رفتاری منحنیهای هیستوگرام نسبتاً متوسطی ارایه میدادند. توابع احتمالی که بر هیستوگرام دادههای پرتونگاشت مبنا برازش شدهاند، بیش از 36 تابع بودهاند. 11 تابع احتمال براساس R2-sq.≥0.95 انتخاب شدند. حداکثر R2، مبنای انتخاب بهترین تابع احتمال، بوده است. همچنین عمل برازش تابعهای احتمال بر عیبهای فرورفتگی ریشهی جوش پرتونگاشت پرتونگاری برای 4 عدد عیب و از یک نوع انجام شده است. بهترین تابع احتمال که همواره و در شرایط مختلف بهترین جواب را میداد تابع احتمال پیرسون IV بود؛ البته رفتار چند تابع دیگر نیز خیلی به رفتار این تابع نزدیک بودند. اما تابع پرکاربرد گاوسی چنین رفتاری را از خود نشان نمیداد.
https://jonsat.nstri.ir/article_1033_e616ab21264d8703f46e1dbca199f291.pdf
2019-11-22
130
140
10.24200/nst.2019.1033
هیستوگرام
فیلم پرتونگاری
تابع توزیع احتمال
تابع پیرسون IV
تابع گاوسی
محمدتقان
ساسانپور
mtsasan@gmail.com
1
پژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
علی
طاهری
at1361@gmail.com
2
پژوهشکدهی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران ـ ایران
AUTHOR
BS EN 1993-1-8:2005 Eurocode 3, Design of steel structures. Design of joints.
1
E.D. Seletchi, and O.G. Duliu, Image processing and data analysis in computed tomography, ROM J PHYS.72, 764 (2007).
2
S. Inamdar et al. Multidimensional Probability Density Function Matching for Preprocessing of Multitemporal Remote Sensing Images, IEEE. 46 (4), 1243 (2008).
3
W. Kiadtikornthaweeyot, and A. R. L. Tatnall, in: Region of interest detection based on histogram segmentation for satellite image, (Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLI-B7, Prague, Czech Republic, 249-255, 12–19 July 2016)
4
K.K. Lavania, Shivali,and R. Kumar, A comparative study of Image enhancement using histogram approach, IJCA. 32(5),0975 (2011).
5
S. Raja, S. Rajb and S. Kumarc, in: An Improved Histogram Equalization Technique for Image Contrast Enhancement, (Alpha College of Engineering, Bangalore, Karnataka, 9-11 July 2015, https://www.researchgate.net/publication/305421677), 6 pages.
6
L. Zhuang and Y. Guan1, Image enhancement via subimage histogram equalization based on mean and variance, COMPUT INTEL NEUROSC. Volume 2017, Article ID 6029892, 12 pages.
7
H. Kaur and N. Sohi, A study for applications of histogram in image enhancement, IJES, 6 (6), 59 (2017).
8
M.T. Sasanpour and A. Taheri, Determination of Probabilistic Distribution Function of Background and Defect Optical Densities for X-Ray Radiography Images of a Steel Plate, J NONDESTRUCT EVAL, 35, 61 (2016).
9
10. M.T. Sasanpour, E.I. Kosarina, Recommendations on selection of anode voltages in X-ray testing of steel specimens, Russ J Nondestruct Test, 47 (5), 48 (2011).
10
11. Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), www.nucleide.org.
11
12. ASTM Standard E94, U.S.A., Standard Guide for Radiographic Examination, (2010).
12
13. ASTM Standard E142-92, U.S.A., Standard Method for Controlling Quality of Radiographic Testing, (2000).
13
14. ASTM Standard E746, U.S.A., Standard Test Method for Determining Relative Image Quality Response of Industrial Radiographic Film Systems, (2007).
14
15. ASTM Standard E999, U.S.A., Standard Guide for Controlling the Quality of Industrial Radiographic Film Processing, (2010).
15
16. ASTM Standard E1032, U.S.A., Standard Test Method for Radiographic Examination of Weldments, (2006).
16
17. ASTM Standard E1079 U.S.A., Standard Practice for Calibration of Transmission Densitometers, (2017).
17
18. ASTM Standard E1390, U.S.A., Standard Guide for Illuminators Used for Viewing Industrial Radiographs, (2017).
18
19. ASTM Standard E1742, U.S.A., Standard Practice for Radiographic Examination, (2011).
19
20. ASTM Standard E1815, U.S.A., Standard Test Method for Classification of Film Systems for Industrial Radiography, (2008).
20
21. ASME BPVC Section V: Nondestructive Examination: Article 2 Radiographic Examination, U.S.A., (2015).
21
22. API International, Welding of Pipelines and Related Facilities: 11.1 Radiographic Test Methods, API Standard 1104, U.S.A., (2013).
22
23. BS EN ISO 5579: Non-destructive testing. Radiographic testing of metallic materials using film and X- or gamma rays. Basic rules, (2013)
23
24. BS EN ISO 19232-1: Non-destructive testing. Image quality of radiographs. Determination of the image quality value using wire-type image quality indicators, (2013)
24
25. BS EN ISO 17636-1:Non-destructive testing of welds. Radiographic testing. X- and gamma-ray techniques with film, (2013)
25
[26] BS EN 12681-1: Founding- Radiographic testing. Part 1: Film techniques, (2017).
26
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی تفنگ الکترونی 50 میلی آمپری برای استفاده در یک شتابدهندهی دینامیترون
این مقاله طراحی تفنگ الکترونی گرمایونی با دو هندسهی متفاوت، کاتد مسطح و کاتد کروی را ارایه میدهد. هدف از انجام این پژوهش، پاسخ به این پرسش است که چه نوع تفنگ الکترونی برای شتابدهندههای الکترواستاتیک صنعتی مناسباند. در طراحی تفنگهای مورد نظر از نرمافزار سی اس تی استودیو استفاده شده است. مشخصههای مورد نظر در طراحی تفنگ گرمایونی مناسب، حداکثر جریان mA 50 و ولتاژ 5 تا kV10 است که برای بهکارگیری در شتابدهندهی دینامیترون انتخاب شده است. جریان باریکه، شعاع کمر باریکه، مکان کمر باریکه و نفوذ تفنگ با کاتد مسطح و تفنگ با کاتد کروی به ترتیب 49 و 49.8 mA ، 3.2 و 0.45 mm ، 36 و 24.3mm ، 0.138 و 0.0498 μperv به دست آمد. از آنجایی که تفنگهای الکترونی که در صنایع به کار میروند، نفوذ بین 0.1 تا 1 μperv دارند بنابراین تفنگ الکترونی با کاتد مسطح با نفوذ µperv 0.138 مناسبتر است. از طرف دیگر ساخت آن آسانتر و کم هزینهتر است به همین دلیل تفنگ با کاتد مسطح انتخاب و ابعاد نهایی آن ارایه شده است.
https://jonsat.nstri.ir/article_1034_2bd92e5270cdf6a24a9e940e7326770e.pdf
2019-11-22
141
151
10.24200/nst.2019.1034
تفنگ الکترونی
شتابدهندهی دینامیترون
نرمافزار سی اس تی استودیو
معصومه
غلامی اکبرآباد
gholami219@gmail.com
1
1. گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی: 1953633511، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
محمدرضا
قاسمی
mrghasemi@aeoi.org.ir
2
2. پژوهشکدهی فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
AUTHOR
علی اصغر
شکری
aashokri@pnu.ac.ir
3
1. گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی: 1953633511، تهران ـ ایران
AUTHOR
علیرضا
گراییلی
4
2. پژوهشکدهی فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
AUTHOR
1. S. Ahmadiannamin, F. Abbasi Davani, et all in: 5th International Particle Accelerator, Simulation Study of Electron Gun for Six Mev Linac for X-Ray cargo Inspection, 3847-3849 (JACoW, Dresden, Germany, IPAC2014),.
1
2. L. Marton, Methodes of experimental physisies, (Academic press, new York, 1967).
2
3. S. Ahmadian, M.Sc. thesis, Faculty of Nuclear Engineering, (2011) (in Persian).
3
4. A. Gilmour, principal traveling wave tubes, (Artech House. Inc, Norwood, 1941).
4
5. M. Moghbelalhossein, E. Bazvand, et all, Simulation of a Low Energy Electron Gun, Nucl Sci. and Tech, (2014) (in Persian).
5
6. S. Humpheries, Charged particle beam, (Dover Publications, New York, 2013).
6
7. M. Nazari, F. Abassi Davani, et all, in: Proceedings of IPAC,Design and Simulation of a Thermionic Electron Gun for a 1MeV Parallel Feed Cockcroft-Walton Industrial Accelerator, 1976-1978 (Busan, Korea, 2016).
7
8. D. Bhattacharjee, et al, Development of electron guns for linacs and dc accelerator, https://www. researchgate.net/publication/265107167.
8
9. H. Yazdanfar, M. Elahi, et all, in: New Materials National, Designing of Tungsten Filament as an Electron Source for Applying in Electron Gun (University of Tarbiat Modarres, Tehran, 2008) (in Persian).
9
10. J. Pierce, Traveling-Wave Tubes, 3 edition, 390-460 (D. Van Nostrand Company, Inc, 1950).
10
11. C. Karzmark, Medical electron accelerators, (McGRAW Hill, New York, 1993).
11
12. H. Wiedemann, Particle Accelerator Physics, 4th edit,(Springer, 2015).
12
ORIGINAL_ARTICLE
اندازهگیری فعالیت مطلق ورق طلا با استفاده از روش همفرودیِ زمانی به منظور تعیین شار مطلق نوترون رآکتور صفر- قدرت
در یک رآکتور صفر قدرت و به طور کلی در مجموعههای بحرانی برای انجام آزمایشها، لازم است مقدار شار مطلق نوترون برای درجهبندی توان رآکتور مشخص باشد. اندازهگیری همفرودی زمانی دو تابش β و γ ناشی از فعالسازی ورق طلا بهعنوان یک روش استاندارد برای اندازهگیری شار مطلق نوترون شناخته شده است. شار مطلق نوترون از فعالیت مطلق ورق طلا محاسبه میشود. پرتوهای بتا و گامای حاصل از نمونهی طلای فعال شده در یک بازهی زمانی کوتاه (حدود s 8-10) اندازهگیری میشوند. در این روش اندازهگیری شار، ورقهی طلا در موقعیت موردنظر پرتودهی شده و سپس با اندازهگیری همفرودیهای زمانی تابشهای بتا و گاما فعالیت مطلق ورقهی طلا بهدست میآید. گسترهی فعالیت قابل اندازهگیری نمونه 102- Bq104 است. مزیت اصلی روش همفرودی زمانی، وابستگی مستقیم بازده آشکارسازها به آهنگ شمارشها است. با تغییر ولتاژ قوی آشکاساز بتا و در نتیجه تغییر بازده آن و اندازهگیری آهنگهای شمارش بتا، گاما و همفرودی زمانی میتوان نمودار تغییرات شمارش بتا را برحسب تغییرات بازده آشکارساز بتا رسم کرد. سپس با برونیابی بازده آشکارساز بتا به مقدار 1، فعالیت مطلق ورق طلا محاسبه میشود.
https://jonsat.nstri.ir/article_1035_f07ebd6c80cfbcf6a3fb64438e5976bb.pdf
2019-11-22
152
158
10.24200/nst.2019.1035
شار مطلق نوترون
فعالیت مطلق
روش همفرودی زمانی
ورق طلا
پروین
کاویانی
pn_kaviani@yahoo.com
1
1. پژوهشکدهی رآکتور و ایمنی هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1589-81465، اصفهان ـ ایران
AUTHOR
نفیسه
طهرانی
nftehrani@aeoi.org.ir
2
2. پژوهشکدهی رآکتور و ایمنی هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
LEAD_AUTHOR
J.F. RAFFLE, DETERMINATION OF ABSOLUTE NEUTRON FLUX BY GOLD ACTIVATION, J. NUCL. ENERGY, Part A: Reactor Science. 10, 8 (1959).
1
P.J. CAMPION, The Standardisation of Radioisotopes by the Beta-Gamma Coincidence Method Using High Efficiency Detectors, (Nuclear Physics Branch Atomic Energy of Canada, 1958).
2
J. THOMAS, THEORETICAL ANALYSIS OF THE 4πβ-γ COINCIDENCE METHOD, PHYSICS LABORATORY I, TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK.
3
Y. Gao, D. Hu, 4µβ-γ coincidence equipment installation and commissioning program, (1993).
4
H. MENKE, ABSOLUTE COUNTING OF THICKSOURCES BY THE 4πβ-γ COINCIDENCE METHOD, (Mainz, Germany, 1960).
5
J. BARNOTHY, Coincidence Methods of Measuring Disintegration Rate of Radioactive Sources, The Review of Scientific Instruments. 2, 415 (1950).
6
J.P. PEROLAT, SOME SPECIAL PROBLEMS IN COINCIDENCE MEASUREMENT, NULEAR INSTRUMENTS AND METHODS. 12, 143 (1973).
7
A.P. BAERG, THE EFFICIENCY EXTRAPOLATION METHOD IN COINCIDENCE CONTING, NULEAR INSTRUMENTS AND METHODS.12, 179 (1973).
8
Y. Gao, Absolute Neutron Flux Measuerement Technique and Data Processing Code, THECHNICAL TRANSFER DOCUMENT, (1993).
9
P. Kaviani, N. Tehrani, M. Moubed, Basic of Absolute Activity Calculation by Coincidence Method, Esfahan Nuclear Technology Center, (1998).
10
Y. GAO, 4πβ-γ COINCIDENCE SYSTEM, OPERATION GUIDE, (China Institute of Atomic Energy,1993).
11
P.J. CAMPION, Int. J. Appl. Rad. Isotopes. 4, 232 (1959).
12