2024-03-29T19:45:49Z
https://ijpr.iut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=161
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
پیشگفتار
جواد
رحیقی
شتابگرهای ذرات ابزار اکتشاف و نوآوری هستند. طراحی، ساخت، و استفاده از شتابگرهای ذرات در چند دههی اخیر دستاوردهای علمی و فناوری چشمگیری در پی داشته است که تأثیر آن در خدمت به جامعه انکارناپذیر است. شتابگرها در پزشکی و داروسازی به یافتن درمانهایی مؤثرتر و با عوارض جانبی کمتر کمک میکنند، با کمک به تولید رادیوایزوتوپها تشخیص بیماریها را آسانتر کرده و با فراهم کردن زمینهی پژوهش در زیستشناسی مولکولی و کشف ساختار پروتئینها و یاختههای زنده، توسعه آنتیبیوتیکهای جدید را ممکن میسازند. شتابگرها با فرآوری و تولید نیمهرساناها، تراشههای الکترونیکی مرغوبتری را به بازار میآورد، با کمک به پژوهشها در زمینهی آلایندهها و ریزگردها، آبی تمیزتر و هوایی سالمتر را برای کشور به ارمغان آورده و در باستانشناسی و باستانسنجی دستاوردهایی بیسابقه داشته است. امروزه بیش از 35 هزار شتابگر از گونههای مختلف در جهان در حال کار است که 65٪ از این تعداد در صنعت، بیش از 30٪ در پزشکی و حدود 5٪ در پژوهشگاهها و آزمایشگاههای بزرگمقیاس استفاده میشود.
با توجه به کاربردهای متنوع شتابگر در رشتههای گوناگون علمی و مهندسی، گسترش گونههای مختلف شتابگر و شناساندن کاربردهای آن به جامعهی علمی کشور میتواند افزایش تواناییهای صنعتی، بهبود قدرت اقتصادی و حتی ارتقای سطح زندگی جامعه را به دنبال داشته باشد. مراکز بزرگمقیاسِ آزمایشگاهی (Large-Scale Facilities) همواره مقصد بهترین پژوهشگران و دانشگران از سرتاسر دنیا در رشتههای گوناگون بودهاند تا در این آزمایشگاهها به پیشرفتهترین پروژههای علمی روز بپردازند. پژوهشهایی که از دل آن شرکتها و موسسات علمی درآمدزا با راهکارهایی نو زاده خواهد شد. روش مدیریت و سرمایه گذاری مالی در این آزمایشگاهها نیز البته جدید و متفاوت خواهد بود.
در این میان ایران، کشوری با جمعیتی در حدود 85 میلیون نفر و با موقعیت علمی ویژه در منطقه، در استفاده از شتابگرهای ذرات سهمی بسیار ناچیز داشته است. در حالی که در کشور ما نزدیک به 5 میلیون نفر دانشجو در 470 دانشگاه دولتی و خصوصی به تحصیل میپردازند (نزدیک به 2 میلیون نفر در رشتههای علوم پایه، مهندسی و پزشکی)، این تعداد عظیم دانشجو و پژوهشگر دسترسی ناچیزی به آزمایشگاههای شتابگر ذرات، به عنوان ابزارهایی بهروز و کارآمد برای پژوهش و نوآوری دارند. با خوشبینانهترین برآوردها در ایران تنها حدود 50 شتابگر در خدمت پژوهشها و درمانهای پزشکی، و دو یا سه شتابگر به صورت بسیار محدود در زمینههای غیرپزشکی در حال بهرهبرداری است و این در حالی است که اولین آزمایشگاهها از این نوع از بیش از 40 سال پیش در اروپا و آمریکا تاسیس شده و به صورت گستردهای مورد بهرهبرداری قرار گرفتهاند. در غیاب آزمایشگاهها و ابزارهای تجربی کافی، نسل جدید دانشگران کشور احساسی از اندازهگیری و علم تجربی نخواهند داشت. میتوان گفت مهمترین عامل این عقبماندگی در پیشبرد فناوری شتابگرها، نه ناتوانی علمی، بلکه عدم وجود شناخت و انگیزهی کافی در دانشگاهها و مؤسسات پژوهشی کشور بوده است.
باید به خاطر داشت که ظرفیت علمی موجود در ایران مورد رشک و حسد بسیاری از کشورهای پیشرفتهای است که سختافزار کافی در اختیار داشته ولی از کمبود دانشگران جوان برای بهرهگیری و ادارهی علمی این آزمایشگاهها رنج میبرند. کمتوجهی و تأخیر در برپایی طرحهای علمی زیرساختی کشور، مانند طرح چشمه نور ایران (طرح شتابگر ملی) و طرح های مشابه، فرصت جذب بهترین دانشآموختگان و دانشمندان را از کشور سلب میکند. فراموش نکنیم که با کوتاهی از فراهم کردن ابزار پژوهش و ابزار تولید (که هر دو با به کار گیری شتابگر قابل حصول است)، این قشر ارزشمند را عملا از کشور طرد میکنیم. از این رو تصمیمگیران علمی و سیاسی کشور باید خود را برای شرایط جدید علمی آماده کنند تا فرصت بینظیری که به لحاظ فراهم بودن نیروی انسانی کارآزموده و دانشآموخته در کشور در اختیار داریم از دست نرود. نیاز به یادآوری است که این فرصت برای همیشه در اختیار کشور قرار نخواهد داشت.
خوشبختانه در دهه گذشته توجه مسئولین «سازمان انرژی اتمی ایران» و «پژوهشگاه دانشهای بنیادی» جنبش قابل توجهی در جهت طراحی و ساخت شتابگرهای گوناگون و زمینههای وابسته به آن در کشور ایجاد کردهاند به طوری که هماکنون طرحهای ساخت شتابگرهای گوناگون با قدرت و سرعت در حال پیشرفت هستند. اقدام ایران به ساخت یک آزمایشگاه بزرگمقیاس ملی مانند چشمه نور ایران؛ که برای پژوهشهای بین رشتهای تدارک دیده شده است؛ یکی از این فعالیتها است که به بالا بردن سطح پژوهشها در ایران خواهد انجامید. از طرفی باید به این نکته توجه کرد که برقراری شرایط جدید سیاسی پس از رفع تحریمهای ظالمانه و زورگویانه در کشور باید بر استقلال و خودکفایی علمی و فنی کشور بیشتر تکیه کرده و از به راه افتادن سیل خریدهای بیرویه از خارج کشور پرهیز نمود.
برگزار کنندگان «دومین کنفرانس ملی شتابگرهای ذرات و کاربردهای آن» تلاش کردهاند تا تصویری دقیق و واقعی از آنچه در کشور در زمینهی ساخت و استفاده از شتابگرهای ذرات میگذرد را نشان داده، ارتباطی موثر میان پژوهشگران برقرار کرده و شرکتهای تجاری را تشویق کنند که در راستای گسترش دانش و فناوری ساخت شتابگر، پژوهشگران ایرانی را همراهی کنند. باشد که روزها و سالهای آینده، روزها و سالهای هیجانانگیزی در تولید علم و فناوری به ویژه در زمینه ساخت و استفاده از شتابگرهای ذرات در ایران گردد. بدین وسیله همه دانشجویان و دانشگران عزیز از هر گوشهی این کشور پهناور و نیز متخصصین ایرانی که در خارج از کشور در این زمینه فعالیت می کنند را به این پویش ملی دعوت میکنیم
2019
11
26
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1244_353d95501bc97f598b4980d83bd0bde3.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی شبکه الکترومغناطیس با گسیلندگی بسیار پایین برای حلقه انبارش چشمه نورایران
اسماعیل
احمدی
مسعود
جزایری
جواد
رحیقی
محمود
ملا باشی
فرهاد
سعیدی
حلقههای انبارش به طور گسترده در برخورد دهندههای ذرات، حلقههای میرا کننده و چشمههای نور مورد استفاده قرار میگیرند. در حال حاضر برای افزایش هر چه بیشتر درخشندگی در چشمههای نور و برخورد دهندهها، گسیلندگی باریکههای شتاب داده شده در داخل حلقههای انبارش به طور روز افزون در حال کاهش است. در این مقاله طراحی از شبکههای الکترومغناطیسها برای حلقه انبارش چشمه نور ایران مورد مطالعه قرار گرفته که در آن گسیلندگی شبکه حلقه انبارشnm - rad م0/27میباشد. این طراحی برای انرژی متوسط 3 گیگا الکترون ولت و محیط حلقه انبارش 528 متر انجام شده است. بر اساس این طراحی تعداد فضاهای خالی برای نصب ادوات الحاقی 20 و طول هر فضای خالی برابر 7 متر میباشد.
حلقه انبارش
گسیلندگی
شبکه الکترومغناطیسها
2019
11
26
151
158
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1245_1841a6242043e218af4a23f45057d377.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی الکترومغناطیسهای حلقه انبارش طرح چشمه نور ایران
فرهاد
سعیدی
محمد
رزازیان
جعفر
دهقانی
اسماعیل
احمدی
جواد
رحیقی
رضا
پورایمانی
طرح چشمه نور ایران یک آزمایشگاه بزرگ تابش سنکروترونی با الکترون های با انرژیGeV 3 در خاورمیانه است. حلقه انبارش چشمه نور ایران بر پایه شبکه با 5 دو قطبی کانونی ساز (BA 5) است که گسیلندگیnmrad 48/0 را فراهم میکند. حلقه انبارش دارای 100 دو قطبی، 320 چهار قطبی و 320 شش قطبی است. در این مقاله به بررسی برخی از ویژگیهای طراحی الکترومغناطیسهای حلقه انبارش پرداخته و جزییات طراحی فیزیکی آنها آورده شده است
حلقه انبارش
الکترومغناطیس
کیفیت میدان مغناطیسی
سیستم الکتریکی و خنک کاری
2019
11
26
159
167
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1246_f447ecf83657d68f9fe2542e61e632cc.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
اندازهگیری مغناطیسی (کنترل کیفیت) الکترومغناطیس چهار قطبی نمونه حلقه انبارش چشمه نورایران
یاسر
رادخرمی
ابوالفضل
شهوه
فرهاد
سعیدی
آزمایشگاه اندازهگیری مغناطیسی از مهمترین قسمتهای آزمایشگاه تحقیق و توسعه چشمه نور ایران است. این آزمایشگاه وظیفه اندازهگیری و بررسی صلاحیت مغناطیسهای شتابگر اعم از مغناطیسهای دائمی و الکترومغناطیسها را بر عهده دارد و برای اولین بار در ایران در حال بهره برداری است. این آزمایشگاه شامل دستگاههای اندازهگیری دقیق و متناسب با نیاز سنکروترون است، از جمله این دستگاهها میتوان به میز اندازهگیری کاوشگر اثر هال، پیچه چرخان، و پیچه هلمهولتز اشاره نمود. در حال حاضر آزمایشگاه به میز اندازهگیری کاوشگر اثر هال و پیچه چرخان در آرایش غیر جبرانی مجهز شده و اندازهگیریهای مربوط به نمونههای مغناطیسهای ساخته شده در طرح میسر است. در این مقاله به بررسی نتایج اندازهگیریهای مغناطیسی چهار قطبی نمونه ساخته شده در طرح با استفاده از کاوشگر اثر هال و پیچه چرخان پرداخته و در موارد اندازهگیری خطای میدانهای چند قطبی و منحنی تحریک چهار قطبی، نتایج با هم مقایسه شدهاند.
اندازهگیری مغناطیسی
کاوشگر اثر هال
پیچه چرخان
2019
11
26
169
175
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1247_8f1226e6fa0a9a2535a5e4a001fe510a.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی کاواک 100 مگاهرتز برای حلقه انبارش چشمه نور ایران
سعید
پیرانی
خورشید
سرحدی
وحید
مرادی
بابک
کامکاری
جعفر
دهقانی
جواد
رحیقی
بر اساس نیازمندیهای حلقه انبارش چشمه نور ایران با سطح انرژی 3 گیگا الکترون ولت و جریان باریکه الکترونی 400 میلیآمپر، طراحی مفهومی سامانه بسامد رادیویی ابتدا در بسامد 500 مگاهرتز انجام شد. با توجه به سادهتر شدن ساختار کاواک در بسامد 100 مگاهرتز که امکان ساخت آن را در کشور افزایش خواهد داد و همچنین سایر مزایای کاهش بسامد رادیویی، بسامد 100 مگاهرتز به عنوان گزینه جایگزین مورد بررسی قرار گرفت که پس از بررسی کامل اثرات کاهش بسامد رادیویی بر روی مشخصات باریکه الکترونی و ماشین و مقایسه سامانه بسامد رادیویی در دو بسامد نهایتاً بسامد به 100 مگاهرتز تغییر کرد. در این مقاله بررسی و مقایسههای انجام شده برای انتخاب بسامد ارائه شده و همچنین طراحی الکترومغناطیسی و مکانیکی صورت گرفته برای کاواک 100 مگاهرتز مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
کاواک
بسامد رادیویی
حلقه انبارش
طراحی الکترومغناطیسی
2019
11
26
177
184
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1248_ed2a82ba503c8447aeba2431af4b36d1.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
منبع تغذیه مغناطیسهای حلقه افزاینده انرژی طرح چشمه نور ایران
امید
احمدی
احسان
یوسفی
دنیا
شیرنگی
مرتضی
جعفرزاده
مشخصات کلی حلقه افزایش دهنده انرژی (بوستر) چشمه نور ایران شامل زمان رسیدن به مقدار نهایی انرژی ۲۵۰ میلی ثانیه و بسامد تکرار ۲ هرتز و کل موج شبه سینوسی تا این مرحله مبنای محاسبات قرار گرفته است. هر خانواده از مغناطیسهای حلقه افزاینده انرژی شامل مغناطیسهای دوقطبی، چهار قطبی و شش قطبی به صورت مستقل تغذیه خواهند شد. به منظور حفظ آهنگ عرضی و ابیراهی در دوره شتابدهی باریکه جریان مغناطیسهای چهارقطبی و شش قطبی باید به صورت بسیار نزدیکی جریان مغناطیسهای دوقطبی را دنبال نمایند. در حلقههای افزاینده انرژی، تغذیه بار با اندوکتانس زیاد، ردیابی جریان توسط مغناطیسهای چهار قطبی و شش قطبی، کاهش تغییرات جریان و داشتن یک سامانه تنظیمکننده دقیق با پهنای باند زیاد، چالشهای اصلی میباشند. به منظور پاسخگویی به الزامات مطرح شده در جهت داشتن یک سامانه تنظیم کننده سریع، داشتن یک کنترلگر کاملاً دیجیتالی لازم به نظر میرسد. منبع تغذیه ساخته شده نمونه و نتایج تست آن در این مقاله توضیح داده میشود.
مغناطیسهای حلقه افزایش دهنده انرژی
سنکروترون
منابع تغذیه
2019
11
26
185
190
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1249_300f762abba4483781ed42d90ccfdbe4.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
مقایسه تأثیر دو مقدار گسیلندگی کم و زیاد بر تابش سنکروترونی و طراحی خطوط باریکه
اعظم
غلام پورآژیر
سمیه
امیری
محمد
لامعی رشتی
جواد
رحیقی
در این مقاله درباره نقش دو مقدار گسیلندگی 782/3 و 674/0 نانومتر رادیان، که برای چشمه نور ایران توصیه شده بودند، بر روی خصوصیات تابشی چشمه نورهای سنکروترونی (مغناطیس خم کننده، لرزاننده و نوسان ساز) نظیر اندازه و واگرایی پرتو در محل چشمه و درخشندگی و کمیتهای مهم در طراحی خطوط باریکه نظیر سطح مقطعهای فوتونی، اندازه قطعات اپتیکی و تفکیک پذیری انرژی، بحث خواهد شد.
گسیلندگی
تابش سنکروترونی
خط باریکه
2019
11
26
191
196
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1250_ed1a63be2761e4f563ffacfacf3c0423.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی، بهینه سازی و ساخت پمپ کندوپاش یونی
غلامرضا
بذرافشان
جواد
رحیقی
ناصر
وثوقی
امید
سیفی
این مقاله تأثیر پارامترهای مختلف پمپ کندوپاش یونی را براساس شبیه سازی پلاسما و کندوپاش بررسی میکند و سپس فرایند ساخت پمپ کندوپاش یونی بر اساس شبیه سازی صورت گرفته ارائه خواهد شد. انتخاب پارامترها و طراحی پمپ بر اساس محاسبات و شبیهسازیهای میدانهای الکتریکی و مغناطیسی و چگالی الکترون صورت گرفته است. چگالی الکترون نسبت به تغییرات شعاع سلول، ارتفاع سلول، ولتاژ آند و میدان مغناطیسی محاسبه و بهینه سازی شد. سرعت پمپ از جریان یونی که وابسته به چگالی الکترون است، به همراه بهره کندوپاش و احتمال جذب مولکولهای گاز تخمین زده شد و بر اساس آن، ابعاد بهینه پمپ یونی که بهترین سرعت پمپاژ را داشته باشد به دست آمد. محاسبات و شبیه سازیها نشان داد که برای ولتاژ 3600 ولت و میدان مغناطیسی 08/0 تسلا، سلول آند با شعاع 8 میلیمتر و فاصله آند و کاتد برابر با 7 میلیمتر میتوان بیشترین سرعت پمپاژ را انتظار داشت. سپس فرایند ساخت پمپ یونی بر اساس دادههای انتخاب شده از شبیهسازی و با انتخاب مواد مناسب و همچنین با تمیزکاری و پخت مناسب انجام گرفت. در پایان پس از انجام آزمایشهای صورت گرفته، دادههای شبیهسازی با دادههای تجربی مقایسه گردید.
پمپ یونی
بهره کندوپاش
نرمافزار شبیهسازی کامسول
پلاسما
2019
11
26
197
203
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1251_9bf489d971067b12bedf512b9c1602af.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی کاواکهای تیوب شتابدهی موج ایستا برای شتابدهنده خطی الکترون6 مگاالکترون ولت
سارا
زارعی
فریدون
عباسی دوانی
محمد
لامعی رشتی
فرشاد
قاسمی
در شتابدهندههای خطی الکترون کم انرژی، تیوبهای شتابدهی موج ایستای جفت شدگی جانب در مد به علت گرادیان بالای شتابدهی و حساسیت کم نسبت به خطای ساخت، کاربرد گستردهای دارند. استفاده از نرمافزارهای مختلف به منظور طراحی این نوع تیوبها در حال حاضر بسیار مرسوم است. در این مقاله مراحل طراحی کاواکهای شتابدهی و جفت شدگی برای شتابدهنده خطی الکترون با انرژی 6 مگا الکترون ولت با استفاده از کد سوپرفیش و نرمافزار کامسول شرح داده شده است. کد سوپرفیش از روش تفاضل محدود و نرمافزار کامسول از روش اجزا محدود برای حل معادلات استفاده میکند. همچنین ابعاد کاواکهای شتابدهی و جفت شدگی و حفره جفت شدگی جهت دستیابی به بسامد تشدید 5/2998 مگاهرتز و ثابت جفت شدگی 0112/0 طراحی شده است. با استفاده از نتایج این مقاله و نیز پس از طراحی مجزای درگاه تزریق توان ، زمینه ساخت تیوب شتابدهی 6 مگا الکترون ولت فراهم خواهد شد.
شتابدهنده خطی
تیوب شتابدهی
نرمافزار کامسول
کد سوپرفیش
2019
11
26
205
212
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1252_305cf09b5b52831aba99fbcd4fc6ffe3.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی و ساخت سیستم اندازهگیری و تنظیم بسامدی کاواکهای شتابدهنده خطی ا لکترون موج رونده
ساسان
احمدیان نمین
فرشاد
قاسمی
فریدون
عباسی دوانی
محمد
لامعی رشتی
مهیار
شیرشکن
مهدی
بهرامی
هدف اصلی در طراحی و ساخت شتابدهندههای خطی الکترون با بسامد رادیویی دستیابی به باریکههای الکترونی با کیفیت مطلوبتر، توان و انرژی بالاتر با صرف توان بسامد رادیویی کمتر است. راه رسیدن به این هدف انجام تحقیقات در زمینه طراحی، ساخت، اندازهگیری و تنظیم بسامدی کاواک شتابدهندهها میباشد. دانشهای بنیادی اولین تلاش ایران برای ساخت شتابدهندههای بسامد رادیویی است. در این مقاله، پس از بررسی مختصر روش ساخت، اندازهگیری و تنظیم بسامدی یک ساختار دورهای بارگذاری شده با قرص (دیسک) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج قبل و بعد از تنظیم بسامدی به همراه جزئیات طراحی و راه اندازی سیستم مورد استفاده برای اندازهگیری اختلالی پروفایل میدان الکترومغناطیسی ارائه شده است
ساختار بارگذاری شده با قرص
امپدانس ثابت
کاواک شتابدهنده
سیستم جابهجا کننده جسم مختل کننده
روش اختلالی اسلاتر
تنظیم بسامدی
2019
11
26
213
222
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1253_54d52c272e29f0fa7d3293a4b4a92577.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
اندازهگیری میدان الکتریکی تیوب آزمایشی ساخته شده برای یک شتابدهنده خطی الکترون موج رونده
فرشاد
قاسمی
فریدون
عباسی دوانی
محمد
لامعی رشتی
ساسان
احمدیان
حامد
شاکر
هدف پروژه ساخت شتابدهنده خطی الکترون در پژوهشگاه دانشهای بنیادی، طراحی و ساخت شتابدهندهای در باند s است که تا حد ممکن اجزاء مختلف آن در ایران ساخته شود. در این پروژه برای بررسی و اطمینان بیشتر در ساخت تیوبهای نهایی، ساخت یک تیوب شتابدهی با جنس مس با مشخصات کاملاً یکسان با تیوبهای نهایی انجام گرفته است. پس از طراحی و ساخت تیوب آزمایشی این شتابدهنده، اندازهگیری آن با استفاده از روش اختلالی اسلاتر در حالت تشدید و روش استیل در حالت غیر تشدیدی انجام شده است. انطباق میدان در مدهای مختلف برای تیوب شتابدهی بعد از تنظیم با مقادیر شبیهسازی، صحت ساخت و اندازهگیری را نشان میدهد.
شتابدهنده خطی الکترون
موج رونده
روش اختلالی اسلاتر
2019
11
26
223
231
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1254_47e298463a44dec55cd410c9a1c3acdb.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
اندازهگیریهای ماکروی کم توان بر روی نمونه اولیه تفنگ الکترونی بسامدرادیویی چشمه نور ایران
آرش
صادقیپناه
خورشید
سرحدی
جواد
رحیقی
سید امیر حسین
فقهی
حسین
قاسم
در این مقاله، تفنگ الکترونی بسامد رادیویی سامانه پیش تزریقگر1 طرح چشمه نور ایران معرفی میشود. طراحی، ساخت نمونه اولیه و نتایج آزمایشهای ماکروی کم توان بر روی آن به تفصیل بیان میشوند. همچنین مراحل تنظیم2 بسامد نمونه اولیه تفنگ الکترونی بسامد رادیویی بر روی بسامد نوسان مورد نظر شرح داده شدهاند. نتایج این پروژه راه را برای ساخت تفنگ الکترونی بسامد رادیویی توسط صنایع داخل کشور هموار خواهد ساخت.
تفنگ الکترونی بسامد رادیویی
گسیلندگی باریکه
اندازهگیریهای ماکروی کم توان
تنظیم بسامد
2019
11
26
233
239
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1255_32649af13f1ebaf0a21c80ca3a68a682.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
بررسی روشی جدید در تزویج توان موج رادیویی به کاواک شتاب دهندههای ذرات باردار
علی محمد
پورصالح
ایرج
جباری
حسین
خلفی
در این مقاله به بررسی و امکان سنجی یک روش جدید تزویج توان RF به کاواک شتاب دهندههای ذرات باردار از نوع موج رادیویی پرداخته شده است. در این روش یک شیار در اطراف کاواک شتاب دهنده ایجاد میشود. و مدولهای تقویت کننده ترانزیستوری موج رادیویی به صورت مستقیم به کاواک متصل میگردد. در واقع در این طرح کاواک شتاب دهنده علاوه بر نقش محفظه شتاب، به عنوان ترکیب کننده توان RF نیز عمل میکند. از مزایای این طرح عدم استفاده از تیوبهای RF و همچنین خطوط انتقال، ترکیب کنندهها و جفت کنندههای پر قدرت تزویج توان است. در این تحقیق کاواکهای استوانهای و هممحور مورد مطالعه قرار گرفت و نسبت به ساخت یک نمونه کوچک کاواک هممحور با این روش اقدام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از روش پیشنهادی میتوان به شتاب دهندههای موج رادیویی کم حجم، اقتصادی و ایمن دست یافت.
شتاب دهندههای ذرات باردار
تزویج توان RF
کاواک
تقویت کننده ترانزیستوری
2019
11
26
241
247
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1256_26084a468b71e131117d8154f3bc5329.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی، ساخت و مقایسه دو ترکیب کننده توان با محفظه هممحور و استوانهای
علی محمد
پورصالح
ایرج
جباری
حسین
خلفی
یکی از روشهای مطرح ترکیب توان در سیستم RF شتاب دهندههای موج رادیویی استفاده از ساختارهای تشدیدی است. در این ساختار، ساخت ترکیب کننده یا تقسیم کننده توان با استفاده محفظه هممحور یا محفظه استوانهای حائز اهمیت میباشد. در این تحقیق دو ترکیب کننده در یک باند بسامدی طراحی و ساخته شده و نتایج آن با هم مقایسه شده است. نتایج حاصل از تستهای عملی ضمن تایید نتایج حاصل از شبیهسازی نشان داد که ترکیب کننده توان با استفاده از محفظه هممحور نسبت به محفظه استوانهای دارای ابعاد کمتر و همچنین قابلیت تنظیم راحتتری است، و برای استفاده در سیستم RF شتاب دهندههای موج رادیویی مناسبتر میباشد.
ترکیب کننده توان RF
محفظه هممحور
محفظه استوانهای
شتاب دهنده موج رادیویی
2019
11
26
249
253
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1257_a0f69f50f90750be6b2df390e825bc22.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
ساخت و اندازهگیری مشخصات یک تیوب شتاب دهنده خطی باند X
حسین
فرهنگ
محمد
فرهمندزاد
محمد
بردهگر
جلیل
گودرزی
احمدرضا
محمد
نظر به چالشهای موجود در بحث ساخت و اندازهگیری مشخصات الکترومغناطیسی تیوب شتاب دهنده، در این مقاله ابتدا ملاحظات ساخت کاواکها شامل چهار پارامتر اصلی جنس کاواک، انطباق ابعادی، صافی سطح و هم محوری کاواکها مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با در نظر گرفتن ملاحظات مشخصات الکترومغناطیسی، نتایج ساخت کاواکها به همراه روش اندازهگیری بسامد تشدید و ضریب کیفیت آن ارائه شده است. در گام بعدی با طراحی ساختارهای نگهدارنده، تستهای نظیر پیستون اتصال کوتاه جهت اطمینان از بسامد تشدید صورت گرفته است. در گام نهایی نیز بعد از لحیمکاری کاواکها تست کشش گوی جهت اندازهگیری و تنظیم نهایی شکل میدان صورت گرفته است.
ساخت
کاواک باند X
کشش گوی
شتاب دهنده خطی
2019
11
26
255
261
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1258_eec8ccf956b9a74a2da21115ed224f77.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
تمرکز پرتو الکترونی در میدان مغناطیسی یک منبع تبخیر پرتو الکترونی خمیده
مصطفی
سلحشور
علی اصغر
زواریان
فاطمه
حافظی
در این مقاله، ابتدا لایه نشانی در خلأ با استفاده از منبع تبخیر پرتو الکترونی بررسی و نقش میدان مغناطیسی در عملکرد آن تبیین شده است. پس از آن، توزیع میدان مغناطیسی ناشی از پیکربندی اجزای مغناطیسی یک نمونه منبع تبخیر تجاری با تفنگ پرتو الکترونی با چرخش 270 درجه (ساخت سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف)، به وسیله نرمافزار المان محدود ANSYS شبیه سازی شده است. صحت نتایج شبیه سازی از طریق مقایسه با نتیجه اندازه گیری میدان مغناطیسی توسط کاوشگر اثر هال ارزیابی گردید. علاوه بر این، با استفاده از قابلیت نرمافزار برای ردیابی پرتو، قدرت عدسی مغناطیسی این سامانه برای تمرکز پرتو الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. مکان پیش بینی شده برای پرتو در محل هدف، تطابق بسیار خوبی با مشاهدات تجربی دارد.
پرتو الکترون
عدسی مغناطیسی
تبخیر در خلأ
2019
11
26
263
268
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1259_4d84059e72b3160fee6094c1dfd15866.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
تطبیق پذیری باریکه -H در قسمت انرژی پایین و متوسط ماشین Linac4 در سرن
معصومه
یارمحمدیسطری
محمد
لامعیرشتی
Linac4 ماشین شتاب دهنده خطی تحت ساخت در سرن است که H- را تا MeV 160 شتاب میدهد و در آینده نزدیک به عنوان تزریق کننده مجموعه ساختار شتابدهی پروتون در سرن، جانشین Linac2، خواهد شد. Linac4 تشکیل شده است از: چشمه یونی با انرژی keV45، بخش انتقال دهنده باریکه انرژی پایین، LEBT و شتاب دهنده RFQ با بسامد MHz 2/352 که باریکه را تا انرژی MHz3 شتاب میدهد. سپس انتقال دهنده باریکه با انرژی متوسط، MEBT، قرار دارد که بخش قسمت کننده باریکه را شامل میشود و در تونل Linac4 نصب و باریکه آن راه اندازی شده است. LEBT شامل دو سیملوله و جعبه اندازهگیری است. MEBT از سه کاواک موج رادیویی و 11چهار قطبی مغناطیسی تشکیل شده است که وظیفه انتقال و تطبیق دادن باریکه خروجی از چشمه یونی، با حفظ ترتیب، بهRFQ و DTL را اجرا میکند. در این مقاله فرایند تطبیق پذیری باریکه H-، خروجی از چشمه یونی keV45 به RFQ و باریکه MeV3 بهDTL ارائه شده است. فاز راه اندازی باریکه در MEBT با اندازهگیری گسیلندگی باریکه آماده برای تزریق به DTL با گسیلندگیمتر از نوع شکاف- شبکه که در ادامه MEBT نصب شده بود، تکمیل شد.
Linac4
تطبیق پذیری باریکه
LEBT
MEBT
سیملوله
چهار قطبی مغناطیسی
کاواک موج رادیویی
2019
11
26
269
277
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1260_0efd66bd3ea6f2692610a37ad5d94a61.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
استفاده از شتابگر الکترونی MeV 10 برای تولید تابش چرنکوف درناحیه پرتوایکس نرم
عباس
احمدی
کامران
احمدی
شکوفه
خالقی
تابش چرنکوف هنگام حرکت ذرات باردار نسبیتی در یک محیط مادی با ضریب شکست بزرگتر از یک به وجود میآید. اگر چه ضریب شکست مواد در ناحیه پرتو ایکس در حالت کلی کوچکتر از یک است، اما در نزدیکی لبههای جذب اتمی ضریب شکست مواد میتواند بزرگتر از یک شود و تابش چرنکوف در ناحیه پرتو ایکس نرم با پهنای باند بسیار باریک تولید شود. در این مقاله، توزیع طیفی- زاویهای و ویژگیهای تابش چرنکوف در ناحیه پرتو ایکس به دقت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که با استفاده از شتابگرهای الکترونی با انرژی حدود 10 MeV و با چگالی جریان متوسط 20mA/mm2 و با انتخاب ورقههایی از مواد مختلف با ضخامت چند میکرومتر، میتوان باریکه پرتو ایکس تکفام با شدتی در حدود 10-4 ph/el در محدوده انرژی eV 50 تا keV 1 تولید کرد. این چشمه نوین پرتو ایکس نرم، به دلیل درخشندگی زیاد و تکفام بودنش میتواند در میکروسکوپی پرتو ایکس نرم، طیف سنجی فوتوالکترون، آنالیز عناصر بسیار کم مقدار و دیگر زمینههای تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد.
شتابگر الکترونی
تابش چرنکوف
پرتو ایکس نرم
2019
11
26
279
287
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1261_d9a0e6dee32882eab08928c495964040.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
بررسی تابش کانالی از بلورهای الماس به منظور تهیه پرتو X تک انرژی درشتاب دهنده خطی الکترون ELBE
بهنام
آزادگان
آزمایشهای تابش کانالی الکترون در شتاب دهنده خطی الکترون ELBE در مؤسسه تحقیقاتی روزندورف درسدن آلمان انجام شده است. هدف از انجام این سری از آزمایشها تلاش برای بهینه کردن بهره تابش و پهنای خطوط طیفی به منظور کاربرد تابش کانالی در تهیه پرتو X تک انرژی بوده است. بلورهای الماس با توجه به دمای دبای بالا و رسانندگی گرمایی بالایشان میتوانند در جریانهای الکترون نسبتا بالا به کار برده شوند. آزمایشهای تابش کانالی از صفحه (110) در انرژیهای الکترون 14،6، 17، 30 و 34 مگا الکترون ولت با استفاده از بلورهای الماس با ضخامتهای 42،5، 102، 168 و 500 میکرومتر انجام شدهاند. این نتایج منجر به نصب یک چشمه پرتو X در شتاب دهنده خطی الکترون ELBE شده است. باریکه الکترون با میانگین جریان تا 200 μA اجازه میدهد تا نرخ فوتون به
1- s1010 تا 1- s1011 بر 10 % پهنای باند برسد. انرژی فوتون میتواند با تغییر انرژی باریکه الکترون تنظیم شود. تک انرژی کردن تابش کانالی و حذف تابش ترمزی زمینه با به کار بردن پراش پرتو X در یک بلور گرافیت بررسی شده است.
تابش کانالی
پرتو X
بلور الماس
2019
11
26
289
292
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1262_1efb04ba39f3c0def8409b7c434ba8e0.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
شتاب الکترون در برهمکنش با پالس لیزری نامتقارن
مینا
اخیانی
محمد
رضایی پندری
فاضل
جهانگیری
علیرضا
نیکنام
رضا
مسعودی
در این مقاله شتاب الکترون در برهمکنش با میدان پالس لیزری مورد بررسی قرار میگیرد. به منظور محدود کردن ناحیه برهمکنش الکترون با پالس، که لازمه دستیابی به شتاب است، روش جدیدی مبتنی بر تزریق الکترون در قله زمانی پالس ارائه میشود. در این روش الکترون از یک منبع پلاسمایی تولید شده و با استفاده از میدان مغناطیسی به مسیر باریکه لیزر هدایت میشود و لحظه برهمکنش آن با پالس لیزری برای بیشترین بهره تنظیم میگردد. همچنین وابستگی بهره الکترون به طول و فاز اولیه پالس و زاویه تزریق الکترون مطالعه و مقادیر بهینه آنها به دست آمده است.
پالس لیزری نامتقارن
شتاب
الکترون
2019
11
26
293
298
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1263_71a3c6d22736e6217f1fb3fda63a5168.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
طراحی، شبیهسازی و ساخت یک نمونه اتاقک گازی پرتو ایکس حساس به موقعیت
هاله
کرمی
مرتضی
جعفرزاده خطیبانی
جواد
رحیقی
زهره
کارگر
در این مقاله یک اتاقک پرتو ایکس حساس به موقعیت در یک بعد، که مبتنی بر روش چند سیمی و خطوط تأخیر دهنده سیگنال، طراحی، شبیهسازی و ساخته شده است، تشریح میشود. این نوع از اتاقکها عموماً در تصویر برداری پرتو ایکس نرم مورد استفاده قرار میگیرد و به سهولت قابل تعمیم به دو بعد هستند. قدرت تفکیک مکانی این اتاقک اندازهگیری شد.
اتاقک پرتو ایکس
خطوط تأخیر
2019
11
26
299
306
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1264_11cd4d1a818ab94663612b79a55671c1.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
تفنگ الکترونی با باریکه پهن: رویکردی تجربی
بهزاد
یداله زاده
امیدرضا
کاکویی
وحید
فتح اللهی
محمد
فرمهینی فراهانی
مرتضی
اسمعیلی نوجهدهی
شتاب دهندههای پردهای الکترون یکی از انواع شتاب دهندههای الکترون کم انرژی میباشند. این شتاب دهندهها در بسیاری از صنایع مختلف مانند چاپ، پوششدهی، بسته بندی جهت بهبود کیفیت محصول ضمن کاهش ترکیبات آلی فرار به منظور حفاظت از محیط زیست، نقش مهمی دارند. گسیلنده الکترون این نوع شتاب دهندهها یکی از مهمترین قسمتهای آن است. در این قسمت برای تولید باریکه الکترونی پهن با توزیع یکنواخت، از کاتدهای چند فیلمانی و ساختار توری که به صورت مجتمع داخل نگهدارنده فیلمان قرار میگیرند، استفاده میشود. در مقایسه با کاتد تک فیلمانی، کاتدهای چند فیلمانی از نظر گسترش عرضی و یکنواختی باریکه الکترونی در ارجحیت هستند. یکی از مشکلات مهم و اساسی در این نوع گسیلندههای الکترونی، تغییر شکل دادن فیلمانهای خطی در اثر انبساط حرارتی میباشد. در این کار پژوهشی، هدف طراحی و ساخت سیستم مکانیکی مناسب نگهدارنده فیلمانها برای حفظ شکل و موقعیت اولیه آنها در هنگام گرم شدن میباشد. در ادامه تغییرات جریان الکترونهای گسیلی با ولتاژ اعمالی به آند (در دمای ثابت کاتد) و همچنین تغییرات جریان الکترونهای گسیلی با جریان عبوری از فیلمان در ولتاژ ثابت آند بررسی شد.
شتاب دهنده الکترون
باریکه پهن
فیلمان تنگستن
انبساط حرارتی
2019
11
26
307
311
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1265_a83d756889ee8bc95facee91f7bf61d9.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
شبیهسازی شتاب دهنده پرتو درمانی حین عمل LIAC به همراه اپلیکاتور شکل دهنده باریکه بااستفاده از محاسبات مونتکارلو
نعمتالله
حیدرلو
حمیدرضا
باغانی
سید محمود رضا
آقامیری
سید ربیع
مهدوی
پرتو درمانی حین عمل با استفاده از الکترون یکی از روشهای پرتو درمانی است که در طی یک جلسه با اعمال دز زیاد به بیمار و در حین جراحی صورت میپذیرد. یکی از اپلیکاتورهایی که اخیراً در این روش مورد استفاده قرار میگیرد، اپلیکاتور شکل دهنده باریکه است که کاربرد قابل توجهی در درمان تومورهای بزرگ دارد. در این پژوهش خصوصیات دزسنجی باریکه الکترون حاصل از شتاب دهنده پرتو درمانی حین عمل LIAC به همراه این اپلیکاتور با استفاده از شبیهسازی مونت کارلو توسط کد MCNP < /span> مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داد که باریکه الکترون حاصل از اپلیکاتور شکل دهنده باریکه از خصوصیات دزسنجی مطلوبی برخوردار است، به طوری که میتوان این اپلیکاتور را برای استفاده در مقاصد بالینی مد نظر قرار داد. به علاوه توافق مطلوب میان نتایج حاصل از شبیهسازی و اندازهگیری عملی، استفاده از روش مونت کارلو را برای تعیین پارامترهای دزسنجی باریکه الکترون پرتو درمانی حین عمل مورد تائید قرار میدهد.
پرتو درمانی حین عمل
اپلیکاتور شکل دهنده باریکه
شبیهسازی مونت کارلو
شتاب دهنده اختصاصی LIAC
2019
11
26
313
320
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1266_b39ed2c2fad425b340daf176886e5d2a.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
کاهش آلایندههای NOx و SOx در واحدهای صنعتی با استفاده ازشتاب دهنده الکترون
حامد
نــوری
امیرحسین
میردامادی
سید عبدالمهدی
آقایان
فناوری شتابدهندههای باریکه الکترونی طی سالهای گذشته در کاربردهای زیست محیطی پیشرفتهای قابل توجهی داشته است. از جمله کاربردهای زیست محیطی شتابدهندههای صنعتی، پاکسازی گازهای تولیدی تأسیسات صنعتی از اکسیدهای نیتروژن و گوگرد (NOx ,SOx) میباشد. گازهای حاصل از احتراق ذغالسنگ، نفت، گاز طبیعی و... که در نیروگاههای برق، پالایشگاهها و کارخانههای صنعتی تولید میشوند، شامل مقادیر بالایی از این اکسیدها بوده که در اغلب موارد بیش از حد مجاز است. پاکسازی به روش پرتودهی، شامل اضافه کردن مقادیری آمونیاک به گازهای خروجی و پرتودهی از طریق باریکه الکترونی شتابدهنده است. پرتودهی، رادیکالهایی را تولید میکند که با SOx و NOx مجدداً واکنش انجام داده و اسیدهای مربوطه شکل میگیرد. با وجود آمونیاک این اسیدها به آمونیوم سولفات ((NH4)2SO4) و آمونیوم نیترات (NH4NO3) تبدیل میشوند و از طریق تهنشین کنندههای الکترواستاتیکی جمعآوری و به عنوان کود شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند. بررسی فرایند تصفیه گازهای آلوده توسط باریکه الکترونی و همچنین جایگاه شتابدهنده الکترون در واحدهای صنعتی آلاینده محیط زیست در ایران میتواند راهکار مناسبی جهت بر طرف سازی این معضل زیست محیطی باشد.
شتابدهنده ذرات
پرتو الکترونی
آلایندههای SOx و NOx
2019
11
26
321
329
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1267_d2b6ad4c2d7c34d320ca79881c9fdb46.pdf
مجلۀ پژوهش فیزیک ایران
1682-6957
1682-6957
1396
17
2
بهینهسازی بازتابش آینههای نانو - چند لایهای متناوب پرتو ایکس در سه انرژی لبه جذبTi-Kα و Co-Kα و Cr-Kα
حسن
قویدل
حسین
خسروآبادی
محمد
اتوکش
در این مقاله یک روش ساده برای بهینهسازی بازتابش آینههای نانو- چند لایه متناوب پرتو ایکس در سه انرژی Ti-Kα و Co-Kα وCr-Kα برای رسیدن به بیشترین بازتابش بر اساس روش ضخامت یک چهارم- موج1 (QW) ارائه شده است. در این روش اگر ضخامت لایهها مضرب فردی از ضخامت QW باشند، پرتوهای ایکس خروجی تداخل سازنده انجام میدهند و در این حالت در منحنی بازتابش یک قله به نام قله براگ خواهیم داشت. ضخامت QW به زاویه و انرژی پرتو ورودی وابسته است. برای چند آینه نانو- چند لایه دلخواه در انرژیهای مذکور و با تغییر زاویه از 5/0 تا 8 درجه ضخامت QW برای لایهها تعیین شد و بازتابش قله براگ در تمام زوایا با استفاده از نرم افزار IMD به دست آمد. با رسم منحنی بازتابش قلههای براگ بر حسب زوایای مورد نظر، بیشترین بازتابش به دست میآید.
بازتابش پرتو ایکس
آینه نانو- چندلایهای
روش یک چهارم موج
2019
11
26
331
336
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1268_cb570eb4ec885d0907130f480bff7602.pdf