انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Origin of hump in lateral distribution of Cherenkov photon density generated by gamma cosmic ray and study of its characteristics وجود قله در توزیع عرضی فوتون‌های چرنکوف بهمن گامای اولیه‌ و تاثیر عوامل موثر برآن 169 176 875 FA گوهر رستگارزاده دانشگاه سمنان محبوبه نجمی دانشگاه سمنان Journal Article 2019 11 26 Energetic secondary particles in gamma and hadron initiated showers can generate Cherenkov photons. Using CORSIKA code and simulation data, different characteristics of lateral distribution of Cherenkov photon density are studied. In particular, physical origin of these differences and also dependence of this distribution on primary energy and altitude of observation level are discussed. It is shown that the existence of a hump in lateral distribution of Cherenkov photon density in gamma initiated showers is a useful tool for separating gamma-hadron and rejecting hadron background in gamma ray astronomy. ذرات ثانویه پرانرژی بهمن‌های گسترده هوایی ناشی از پرتوهای کیهانی گاما و پروتون در سطح مشاهده تولید فوتون‌های چرنکوف می‌کنند. در کار حاضر با استفاده از کد CORSIKA و شبیه‌سازی پرتوهای کیهانی گاما و پروتون، مشخصه‌ها وتفاوت‌های توزیع‌های عرضی فوتون‌های چرنکوف آنها بررسی شده است. به‌خصوص به منشأ فیزیکی این تفاوت‌ها و رابطه این توزیع‌ها با انرژی پرتو اولیه و نیز ارتفاع رصدخانه مورد مشاهده پرداخته‌ایم. ما نشان داده‌ایم وجود یک قله در توزیع عرضی فوتون‌های چرنکوف پرتوهای گاما می‌تواند ابزار مناسبی جهت حذف زمینه مزاحم هادرونی در نجوم گاما باشد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_875_4b0a59ddf11c58e7446c9df0da541a84.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 A new method for improvement of attenuation correction in cardiac imaging by SPECT system روشی جدید جهت بهینه‌سازی تصحیح اثر تضعیف پرتوهای گاما در تصویرگیری از قلب با روش SPECT 177 185 876 FA علیرضا کریمیان دانشگاه اصفهان 0000-0003-2543-4772 ماهان محمدرضایی دانشگاه بوعلی‌سینا همدان فریبا سدادی سازمان انرژی اتمی ایران قاسم فروزانی دانشگاه بوعلی‌سینا همدان Journal Article 2019 11 26 In nuclear medicine, studies of important tissues such as cardiac, the emitted photons from the cardiac before reaching the gamma detectors are attenuated and scattered by other tissues inside the thorax. Therefore, the quality and contrast of the image will be reduced. In this research, to improve the quality of cardiac images by SPECT system, the most convenient algorithms for attenuation correction were studied and assessed in the first step. Then the best method using the line source in Transmission Attenuation Correction (TAC) method was modified and the experimental data wase obtained by using this new and modified method, cardiac phantom, Dual Head SPECT system and a line source of 201Tl with the activity of about 0.5 mCi. The data was collected and obtained in two steps: (1) Scanning the cardiac phantom and line source which was beside the cardiac phantom this step involves using emission and transmission simultaneously. (2) Scanning the cardiac phantom in the absence of line source which means using emission data. Next, the suggested attenuation correction formula was used and the calculated attenuation coefficient for each pixel was calculated and applied to each pixel. Our results showed a nice improvement in contrast and visibility of the images by this simple and in imporoved expensive method. The advantages of this method include simplicity, the available radionuclide, improved accuracy, quality and contrast of the final image, and finally, cost – effectiveness. These advantages may help the nuclear medicine centers to improve their ability to detect the physiological and functional defects of the cardiac, especially in the elder and women patients. در تصویرگیری از بافت‌های مهم بدن نظیر قلب با روش‌های پزشکی هسته‌ای، به دلیل آنکه این بافت توسط بافت‌های دیگر و نیز قفسه سینه پوشانده شده است، پرتوهای گامای خارج شده از هر نقطه قلب در طول مسیر خود دچار تضعیف و پراکندگی می‌شوند و لذا کیفیت تصاویر حاصل کاهش می‌یابند. به منظور ارتقاء کیفیت تصاویر قلب، در این تحقیق ابتدا مهم‌ترین الگوریتم‌های تصحیح اثر تضعیف مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت، سپس بهترین روش تصحیح اثر تضعیف پرتوها (Transmission Attenuation Correction) TAC با استفاده از فانتوم قلب، سیستم تصویرگیری Dual Head SPECT و یک چشمه خطی که حاوی 0.5mCi 201T1 (ماده رادیواکتیوی مشابه همان رادیوداروی تزریق شده به بیمار) می‌باشد و در کنار فانتوم قلب قرار می‌گیرد، به طور تجربی مورد آزمون قرار گرفت. این عمل مانند این است که قلب را علاوه بر تابش گسیلی (Emission)به صورت انتقالی (Transmission)و توسط چشمه خطی نیز تحت تابش قرار داده‌ایم. یکبار هم فانتوم قلب را در غیاب چشمه خطی با سیستم Dual Head SPECT تصویرگیری نمودیم. با این روش و پس از اعمال رابطه‌های تصحیح اثر تضعیف پرتوها، کیفیت تصاویر به نحو چشمگیری بهبود یافتند. لذا این تحقیق به خوبی نشان می‌دهد که بجای استفاده از سخت‌افزار گران قیمت تجاری TAC و چشمه‌های پرتوزای گران قیمت و دور از دسترس می‌توان به آسانی از یک چشمه خطی حاوی رادیو داروی تزریقی به بیمار به همراه الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق استفاده کرده و از مزایای آن نظیر افزایش کنتراست و رؤیت پذیری تصاویر حاصل از جاروب نمودن قلب با روش SPECT که به تشخیص ضایعات و بیماری‌های فیزیولوژیکی و عملکرد قلب، مخصوصا در افراد مسن و خانم‌ها بسیار کمک می‌کند، استفاده نمود. https://ijpr.iut.ac.ir/article_876_67d16d00201083a2b118dd5128dd6f59.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 The effect of oxygen impurity on the electronic and optical properties of calcium, strontium and barium chalcogenide compounds تاثیر ناخالصی اکسیژن بر روی خواص الکترونی و اپتیکی کالکوژنیدهای کلسیوم، استرانسیوم و باریوم 187 196 877 FA مهرداد دادستانی دانشگاه لرستان راضیه بیرانوند دانشگاه لرستان Journal Article 2019 11 26 Electronic and optical properties of calcium, strontium and barium chalcogenide compounds in NaCl structure are studied using the band structure results obtained through the full potential linearized augmented palne wave method. Different linear relationships are observed between theoretical band gap and 1/a2 (where a is lattice constant) for calcium, strontium and barium chalcogenide compounds with and without oxygen, respectively. An abnormal behavior of electronic and optical properties are found for compounds containing oxygen. These effects are ascribed to the special properties of Ca-O, Sr-O and Ba-O bonds, which are different from chemical bonds between Ca, Sr and Ba and other chalcogen atoms. ویژگی‌های الکترونی و اپتیکی کالکوژنیدهای کلسیوم، استرانسیوم و باریوم در ساختار NaCl با به‌کارگیری روش امواج تخت به‌ساخته خطی با پتانسیل کامل و بر پایه نظریه تابعی چگالی بررسی شد. برای انرژی تبادلی- همبستگی و پتانسیل متناظر با آن از تقریب گرادیان تعمیم یافته با تابعی پردو و همکاران استفاده شده است. محاسبات، وجود یک رابطه خطی میان گاف انرژی و عکس مجذور پارامتر شبکه تعادلی و همچنین ثابت دی الکتریک بر حسب عکس مجذور پارامتر شبکه تعادلی را نشان می‌دهد که این رابطه برای ترکیبات اکسیژندار و فاقد اکسیژن از روند متفاوتی پیروی می‌کند. به نظر می‌رسد این اختلاف ناشی از تفاوتی است که در ویژگی‌های پیوندی Ca-O، Sr-O و Ba-O با سایر پیوندها وجود دارد که نحوه توزیع چگالی بار اطراف هر اتم در این ترکیبات به خوبی این مطلب را تأیید می‌نماید. https://ijpr.iut.ac.ir/article_877_352407221afb776e3143e8a1a0577885.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 The effect of pre-pulse on x-ray emission from nano-structured target irradiated by high power pulsed laser تاثیر استفاده از پیش پالس و هدف نانوساختار بر میزان گسیل پرتو ایکس از پلاسمای تولید شده به وسیله لیزرهای پرتوان 197 201 878 FA رضا فاضلی دانشگاه علم و صنعت ایران محمدحسین مهدیه دانشگاه علم و صنعت ایران مولاداد نیکبخت دانشگاه علم و صنعت ایران مهدی شیرماهی دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article 2019 11 26 In this paper, the enhanced continuum x-ray emission from nano-targets irradiated by long laser pulses is investigated numerically. The calculations are performed under different prepulse conditions, and the x-ray emissions from solid and nano-structured target are compared. The results show that x-ray yield can be enhanced significantly using a nano-layer with appropriate density. In addition, x-ray enhancement can be improved using a laser pre-pulse with appropriate intensity and delay time. The results also show that the enhancement can be reduced for prepulse intensities greater than the specific value (i. e. 1013 W/cm2). The effects of delay time between the main pulse and prepulse are also investigated. در این مقاله تأثیر استفاده از پیش پالس لیزری بر میزان افزایش پرتو ایکس ترمزی از اهداف فلزی نانو ساختار تحت تابش پالس لیزری پرتوان بررسی می‌شود. میزان گسیل پرتو ایکس از اهداف معمولی و نانو ساختار مقایسه شده است. محاسبات نشان می‌دهند که با انتخاب یک چگالی مناسب برای لایه نانویی، میزان تابش پرتو افزایش قابل توجهی خواهد داشت. همچنین استفاده از یک پیش پالس لیزری با شدت و فاصله زمانی مناسب نسبت به پالس اصلی می‌تواند موجب افزایش بیشتر تابش پرتو از هدف نانو ساختار شود. هنگامی که شدت پیش پالس از یک مقدار مشخص (1013W/cm2) بیشتر شود، فرآیند افزایش، تضعیف خواهد شد. تأثیر فاصله زمانی بین پیش پالس و پالس اصلی نیز بررسی شده است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_878_dd8eb9f23fbd362da0e3f4e70b878c16.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Study of optical properties of thin copper films on glass substrate using Kramers-Kronig method بررسی خواص اپتیکی لایه‌های نازک مس بر زیرلایه شیشه با روش کرایمرز کرونیگ 203 207 879 FA عبدالله مرتضی‌علی دانشگاه الزهرا رقیه مداح دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان معصومه حیدری دانشگاه الزهرا Journal Article 2019 11 26 Different thicknesses of 99.97% Cu are deposited on glass substrate by thermal evaporation method at the rate of 2A˚/sec. Kramers-Kronig method is used for the analysis of the reflectivity constant in the range of 200nm مس با خلوص 99.97% را در ضخامت‌های متفاوت بر زیرلایه شیشه، به روش تبخیر در خلاء با آهنگ 2Aº/sec رشد داده‌ایم. طیف ضریب بازتاب (R) نمونه‌ها را در فرود تقریبا عمود در بازه طول‌موج 200nm2eV تغییرات قابل توجهی نسبت به حالت حجمی از خود نشان می‌دهند. هنگامی‌که ضخامت لایه به 40 نانومتر می‌رسد، خواص آن به حالت حجمی نزدیک می‌شود. با افزایش ضخامت بسامد پلاسما افزایش می‌یابد چنانچه بسامد پلاسمای ضخامت 40 نانومتر به نمونه حجمی بسیار نزدیک است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_879_d516b13671a4179d9b7b458a6ebdeb92.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Three-body dynamical interference in electron and positron collision with positronium atom تداخل دینامیکی سه ذره‌ای در برخورد الکترون و پوزیترون با اتم پوزیترونیوم 209 218 880 FA ابراهیم قنبری‌عدیوی دانشگاه اصفهان Journal Article 2019 11 26 In this project, the Faddeev-Watson-Lovelace (FWL) formalism is generalized to large scattering angles. The angular range includes 0-180 degrees. Using this method, the charge transfer differential cross-sections are calculated, in a second-order approximation, for collision of energetic positrons and electrons with neutral positronium atoms. In this approximation, the rearrangement amplitude contains two first-order and three second-order partial amplitudes. The first first-order term is the Born amplitude in a first-order approximation. The second one corresponds to capturing the transferred particle without perturbing the state of this particle. This term, in fact, describes a knock-on process. Since the masses of the particles and the absolute values of their charges are equal, one expects that the second-order terms be similar in magnitude. This aspect causes the instructive interference of the partial amplitudes in some angles and destructive interference in some others. However, it is predicted that these amplitudes have local maxima in direction of the recoiling of the projectile. In order to investigate this situation, the second-order partial amplitudes are calculated and their relations with the parity of the initial and final states of the scattering system are analyzed. In particular, the role of dynamical interference of these partial amplitudes in creation of the kinematical peak and the peak corresponding to the knock-on scattering in angular distribution of the differential cross sections is investigated. در این مطالعه، فرمولبندی فادیف-واتسون-لاولیس (FWL) به زوایای پراکندگی بزرگ، به گونه‌ای تعمیم داده ‌شده‌ است که گستره زاویه‌ای 0 تا 180 درجه را در برگیرد. سطح مقطع جزئی فرآیند بازچینی و انتقال بار الکتریکی در برخورد پوزیترون‌ها و الکترون‌های پرانرژی با اتم‌های پوزیترونیوم، در تقریب مرتبه دوم، با استفاده از این فرمولبندی محاسبه ‌شده‌است. در این تقریب، دامنه پراکندگی FWL دو جمله پراکندگی مرتبه اول و سـه جمله پراکندگی مرتبه دوم را شامل می‌شود. اولین جمله مرتبه اول، متناظر با برخورد رو در رو است. به دلیل آن که در این سیستم سـه ذره‌ای، هم جـرم ذرات و هم قدرمطلق بار آنها مساوی است، انتظار می‌رود که مرتبه بزرگی سـه جمله مرتبه دوم یکسان باشد. این ویژگی باعث می‌شود تا جملات در زوایای خاصی تداخل سازنده و در بعضی از زوایا تداخل ویرانگر داشته باشند. با این وجود، انتظار می‌رود که این جملات نیز دارای بیشینه‌ای در راستای پس‌زنی پرتابه باشند. به منظور بررسی این وضعیت، سه جمله مرتبه دوم مورد محاسبه قرار گرفته و رابطه آنها با پاریته حالت‌های اولیه و نهایی سیستم تجزیه و تحلیل شده‌است. به ویژه نقش تداخل دینامیکی این جملات در ایجاد قله سینماتیکی و قله متناظر با پراکندگی رو در رو در توزیع زاویه‌ای سطح مقطع مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفته است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_880_1f50893f80d6830d62765ffad7721742.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Room temperature humidity sensing using nanoporous alumina template fabricated based on hard anodization technique نانوحسگرهای گازی بر اساس نانوحفره‌های آلومینای ساخته شده به روش آندیزاسیون سخت برای حسگری رطوبت در دمای اتاق 219 228 881 FA مجید زارعی دانشگاه کاشان محمد الماسی‌کاشی دانشگاه کاشان عبدالعلی رمضانی دانشگاه کاشان غفار ترکاشوند دانشگاه کاشان Journal Article 2019 11 26 Humidity sensors are fabricated based on nanoporous alumina, using hard anodization technique. In order to investigate the effect of the anion incorporated in the alumina template during anodization, two different kinds of sensors, wall and barrier layer sensor, with various current densities at 38 V and 44 V anodization voltages are fabricated. The effect of frequency measurement, ranging from 3 to 40 kHz, different applied voltages and relative humidity amplitudes (40% to 90%) are investigated using impedance spectrometry at room temperature. Higher sensitivity is seen for the barrier layer sensors as well as for sensors made at higher anodization current density. It is also found that the sensitivity is inversely proportional to the frequency, and also variation of the applied voltage has no effect on the sensitivity. نانوحسگرهای رطوبت بر اساس نانو حفره‌های آلومینا به روش جدید آندیزاسیون سخت مطالعه شد. برای بررسی اثر میزان آنیون‌های اسیدی موجود در قسمت‌های مختلف آلومینا بر حساسیت نانوحسگر، دو نوع حسگر دیواره و لایه سدی در دو چگالی جریان متفاوت با ولتاژهای آندیزاسیون 38 و 44 ولت ساخته شد. اثر فرکانس در بازه 3 تا 40 کیلوهرتز در ولتاژهای مختلف و در دامنه‌های رطوبت نسبی 40 تا 90 درصد بر حساسیت و زمان‌های پاسخ و بازیافت نانو حسگرها به روش طیف سنجی امپدانس در دمای اطاق بررسی شده است. نشان داده شد که حسگرهای لایه سدی و حسگرهای ساخته شده با جریان آندیزاسیون بالاتر، دارای حساسیت بیشتری می‌باشند. همچنین مشاهده شد که حساسیت با فرکانس نسبت عکس داشته و تغییر ولتاژ اعمالی به حسگر اثری بر حساسیت آن ندارد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_881_7504adad8bb96320eb3afdd4df6e1f60.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Study of two dimensional nematic liquid crystal reorientations and anchoring effects سمت‌گیری مولکول‌های بلور مایع نماتیک در وضعیت دو بعدی و اثر چنگ زدگی‌های متناهی و نامتناهی 229 237 882 FA سعیده شعاری‌نژاد دانشگاه الزهرا 0000-0003-2123-4407 محمدعلی شاهزمانیان دانشگاه اصفهان Journal Article 2019 11 26 In this paper, the director distribution is calculated for a nematic liquid crystal, in the cell with different surface anchoring conditions and external fields. The effects of finite and infinite surface anchoring on molecular orientations for one dimensional geometry are discussed. In these situations, the planar alignment is considered. Then, in a two dimensional geometry the planar and homotropic anchoring conditions are assumed for wall- interfaces of confined nematic, and the reorientation of liquid crystal molecules is determined for two dimensional deformations. Dependence of the threshold field on deformation, geometry of the cell, and magnetic field strengths is investigated. سمت‌گیری مولکول‌ها پارامتر مؤثر و مهمی در بررسی خواص دینامیکی، الکترومغناطیسی و اپتیکی بلورهای مایع است. در مقاله حاضر رفتار مولکول‌ها را در یک سلول نماتیک در حضور میدان مغناطیسی برای هندسه دو بعدی مورد بررسی قرار می‌دهیم. ابتدا اثر چنگ زدگی‌های متناهی و نامتناهی را برای هندسه یک بعدی صفحه‌ای در نظرمی‌گیریم. سپس تغییرات سمت‌گیری مولکول‌ها را در وضعیت دو بعدی با شرایط چنگ زدگی نامتناهی صفحه‌ای و هوموتروپیک در ابعاد مختلف مورد مطالعه قرار می‌دهیم. به این منظور بستگی تغییرات توزیع میدان‌های جهت نما را با ابعاد و شدت میدان مغناطیسی به دست آورده و در مورد آن بحث می‌کنیم. https://ijpr.iut.ac.ir/article_882_6c3cf77d52820cd0fe646d38bc2145ca.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Effect of the cooling rate on the solidification of Ag-X%Au alloy: Molecular dynamics simulation تاثیر آهنگ سرد کردن بر انجماد آلیاژ Ag-X%Au با روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی 239 248 883 FA جمال داودی دانشگاه زنجان لیلا مهری دانشگاه زنجان Journal Article 2019 11 26 This research aims to study the solidification processes of Ag-X%Au alloy by molecular dynamics simulation technique at the NPT ensemble. The quantum Sutton-Chen many-body interatomic potential is used to calculate the energy and forces experienced by the particles. The coupled differential equations of motion of the particles are solved using Velocity Verlet algorithm. The solidification temperature, the cohesive energy and the solidification latent heat of Au, Ag pure metals as well as Ag-X%Au alloys with various concentrations of Au are determined. Furthermore, the solidification process of alloy is studied at different cooling rates. The molecular dynamics simulation results show glass structure is achieved at fast cooling rates while crystallization occurs at slow cooling rates. Also, this cooling rate is different for various concentrations of Au. هدف از این تحقیق بررسی فرآیند انجماد آلیاژ Ag-X%Auبا روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی است. این شبیه‌سازی در هنگرد NPT انجام شده است. برای محاسبه انرژی برهم‌کنشی و نیروی وارد بر ذرات طلا و نقره از پتانسیل ساتن- چن کوانتومی و برای حل معادلات دیفرانسیل جفت شده بین ذرات از روش سرعت ورله استفاده کرده‌ایم. با این تکنیک کمیت‌هایی مانند دمای انجماد، انرژی بستگی و گرمای نهان انجماد برای فلزات طلا، نقره و آلیاژ Ag-X%Au با درصدهای مختلف Au محاسبه شده است. همچنین فرآیند انجماد آلیاژ به ازای آهنگ‌های سردکردن مختلف مورد بررسی قرار گرفته که منجر به ایجاد ساختار منظم یا ساختار شیشه‌ای گردیده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که اگر آهنگ سرد کردن از مقدار مشخصی بیشتر شود، ساختار بلوری منظم نخواهیم داشت و جامد تشکیل شده از محلول مذاب، یک ساختار شیشه‌ای پیدا خواهد کرد. این آهنگ سرد کردن برای درصدهای مختلف محلول آلیاژ متفاوت است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_883_210f760a89db30aa72ca258a3483cc7f.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Calculation of fusion gain in fast ignition with magnetic target by relativistic electrons and protons محاسبه بهره همجوشی اشتعال سریع با حضور میدان مغناطیسی توسط الکترون‌های نسبیتی و باریکه‌های پروتون 249 258 884 FA اکبر پروازیان دانشگاه صنعتی اصفهان امیر جاوانی دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2019 11 26 Fast ignition is a new method for inertial confinement fusion (ICF) in which the compression and ignition steps are separated. In the first stage, fuel is compressed by laser or ion beams. In the second phase, relativistic electrons are generated by pettawat laser in the fuel. Also, in the second phase 5-35 MeV protons can be generated in the fuel. Electrons or protons can penetrate in to the ultra-dense fuel and deposit their energy in the fuel . More recently, cylindrical rather than spherical fuel chambers with magnetic control in the plasma domain have been also considered. This is called magnetized target fusion (MTF). Magnetic field has effects on relativistic electrons energy deposition rate in fuel. In this work, fast ignition method in cylindrical fuel chambers is investigated and transportation of the relativistic electrons and protons is calculated using MCNPX and FLUKA codes with 0. 25 and 0. 5 tesla magnetic field in single and dual hot spot. Furthermore, the transfer rate of relativistic electrons and high energy protons to the fuel and fusion gain are calculated. The results show that the presence of external magnetic field guarantees higher fusion gain, and relativistic electrons are much more appropriate objects for ignition. MTF in dual hot spot can be considered as an appropriate substitution for the current ICF techniques. اشتعال سریع یکی از روش‌های همجوشی لختی ICF)) است که درآن مراحل تراکم و اشتعال از یکدیگرجدا شده است. دراین روش انرژی دهی در دو مرحله صورت می‌گیرد. اول فرآیند فشرده سازی ساچمه‌های دوتریوم-تریتیم (D-T) توسط لیزر و پرتوهای یونی(مرحله تراکم)، دوم باریکه پرتو پر انرژی از یک نقطه برای ایجاد اشتعال و جرقه احتراق به ساچمه سوخت وارد می‌گردد (مرحله اشتعال). بعد از تراکم سوخت درون ساچمه در مرحله دوم، باریکه‌ای از لیزر با توان پتاوات را از طریق روزنه ایجاد شده درساچمه، به صفحه فلزی که درانتهای روزنه تعبیه شده است می‌تابانند. در اثر برهم‌کنش لیزر با فلز، الکترون‌های نسبیتی با انرژی چندین مگا الکترون ولت در داخل ساچمه تولید می‌شوند. سپس الکترون‌ها به سرعت درون سوخت فوق چگال نفوذ می‌کنند و با جایگذاری انرژی خود در ناحیه کوچکی از ساچمه، باعث گرم شدن آن تا دمای 10 KeV می‌شوندکه این گرما باعث اشتعال در ساچمه می‌گردد. در روش اشتعال سریع می‌توان در فاز دوم، پروتون‌های با انرژی MeV 5-35 تولیدکردکه انرژی خود را در ساچمه به جای می‌گذارند و باعث اشتعال می‌شوند. همچنین در سال‌های اخیر به جای محفظه کروی سوخت، طرح‌های استوانه‌ای شکل با کنترل مغناطیسی در ناحیه پلاسما مورد توجه قرارگرفته است. در این مقاله، بهره همجوشی هسته‌ای در ساچمه استوانه‌ای به روش اشتعال سریع در حضور میدان‌های مغناطیسی 0.25 و 0.5 تسلا در دو حالت مرکز داغ با یک برش و دوبرش محاسبه شده است. همچنین آهنگ انتقال انرژی الکترون‌های نسبیتی و پروتون‌های پر انرژی در داخل ساچمه با استفاده ازکدهای محاسباتی MCNPX و FLUKA محاسبه شده است. محاسبات نشان می‌دهد که با اعمال میدان مغناطیسی خارجی در ساچمه استوانه‌ای، بهره انرژی همجوشی برای الکترون‌ها تا 24 درصد و برای پروتون‌ها تا 13 درصد افزایش می‌یابد. همچنین تأثیر میدان مغناطیسی بر آهنگ انتقال انرژی الکترون‌ها بیشتر می‌باشد و لذا اشتعال توسط الکترون‌های نسبیتی دارای بازده بالاتری نسبت به پروتون می‌باشد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_884_170c944978496731ba71f34c25826a34.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Optimization of gas flow velocity for maximum output of a fast-axial-flow CW CO2 laser using genetic algorithms بهینه سازی سرعت شارش گاز در لیزرگازکربنیک پیوسته با شارش محوری سریع گاز با استفاده از ژنتیک الگوریتم 259 264 885 FA عزیز مراد کوشکی سازمان انرژی اتمی ایران 0000-0002-8673-6187 سعید جلوانی سازمان انرژی اتمی ایران Journal Article 2019 11 26 To obtain the maximum output power of a fast-axial-flow CW-CO2 laser, gas flow velocity can be optimized by using genetic algorithms. Our theoretical approach shows that the gas flow velocity after optimization increases the laser output power substantially from 500W, obtained in our present system, to 2203W. برای به‌دست آوردن بیشینه توان خروجی از یک لیزر گاز کربنیک پیوسته با شارش محوری سریع گاز، می‌توان سرعت شارش گاز را به کمک الگوریتم ژنتیک بهینه کرد. محاسبات نظری ما نشان می‌دهدکه توان خروجی لیزر پس از بهینه سازی سرعت شارش گاز از 500 وات که از سیستم تجربی به دست آمده به حدود 2203 وات افزایش می‌یابد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_885_0efe32849d230d7f53049ddc4a4b0c60.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Parallel PIC simulation for two stream instability موازی سازی شبیه سازی پدیده ناپایداری دوجریانی به روش PIC 265 271 886 FA سمیرا محمدی دانشگاه علم و صنعت ایران سیدمسعود جزایری دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article 2019 11 26 Two stream instability in plasma is simulated by PIC method. The execution time of the sequential and parallizable sections of the program is measured. The sequential program is parallelized with the help of the MPI functions. Then, the execution time of the sequential program versus the number of the grid points and the execution time of the parallel program on 3 and 5 processors versus the number of the grid points are obtained. Finally, by using these results the Speedup of the parallel program versus the number of the grid points is derived. با استفاده از روش PIC مسئله ناپایداری دو جریانی در پلاسما شبیه سازی شده است. زمان اجرای برنامه سری شبیه سازی و قسمت‌هایی که قابل موازی شدن هستند تعیین شد. سپس برنامه سری با استفاده از توابع MPI به‌صورت موازی درآمد. زمان اجرای برنامه سری برحسب تعداد نقاط شبکه بررسی شد و زمان اجرای برنامه موازی بر روی سه و پنج پردازنده برحسب تعداد نقاط شبکه مورد مطالعه قرار گرفت و با توجه به نتایج حاصل از آن تسریع برنامه موازی برحسب تعداد نقاط شبکه استخراج گردید https://ijpr.iut.ac.ir/article_886_704afe073992cbe4813cae2f7715336f.pdf

انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 10 3 2019 11 26 Investigation of reactivity variations of the Isfahan MNSR reactor due to variations in the thickness of the core top beryllium layer using WIMSD and MCNP codes بررسی تغییرات راکتیویته راکتور MNSR اصفهان در اثر تغییر ضخامت لایه برلیوم سقف قلب راکتور با استفاده از کدهای محاسباتی WIMSD و MCNP و مقایسه با نتایج تجربی 273 280 887 FA احمد شیرانی دانشگاه صنعتی اصفهان لیلا رنجبر دانشگاه صنعتی اصفهان ایرج شهابی سازمان انرژی اتمی ایران Journal Article 2019 11 26 In this work, the Isfahan Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) is first simulated using the WIMSD code, and its fuel burn-up after 7 years of operation ( when the reactor was revived by adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of its core) and also after 14 years of operation (total operation time of the reactor) is calculated. The reactor is then simulated using the MCNP code, and its reactivity variation due to adding a 1.5 mm thick beryllium shim plate to the top of the reactor core, after 7 years of operation, is calculated. The results show good agreement with the available data collected at the revival time. Exess reactivity of the reactor at present time (after 14 years of operation and after 7 years of the the reactor revival time) is also determined both experimentally and by calculation, which show good agreement, and indicate that at the present time there is no need to add any further beryllium shim plate to the top of the reactor core. Furthermore, by adding more beryllium layers with various thicknesses to the top of the reactor core, in the input program of the MCNP program, reactivity value of these layers is calculated. From these results, one can predict the necessary beryllium thickness needed to reach a desired reactivity in the MNSR reactor. در این کار ابتدا راکتور مینیاتوری چشمه نوترون اصفهان (MNSR) با استفاده از کد محاسباتی WIMSD شبیه‌سازی گردیده و فرسایش سوخت آن پس از 7 سال کار راکتور (زمانی که رآکتور با افزودن یک لایه برلیومی 1.5 میلی‌متری به بالای قلب آن احیا شده است) و همچنین تا زمان حاضر (14 سال پس از راه‌اندازی) محاسبه شده است. سپس با در نظر گرفتن سوخت مصرف شده، راکتور توسط کد MCNP شبیه‌سازی شده و تغییر راکتیویته ناشی از افزودن یک لایه برلیومی با ضخامت 1.5 میلی‌متر به بالای قلب آن، پس از گذشت 7 سال از راه‌اندازی، محاسبه شده است که با نتایج اندازه گیری شده در زمان احیا هم‌خوانی خوبی را نشان می‌دهد. همچنین راکتیویته اضافی این راکتور در حال حاضر (14 سال پس از راه‌اندازی راکتور و 7 سال پس از احیای آن) به دو روش تجربی و محاسباتی تعیین گردیده که، سازگاری خوبی با یکدیگر دارند و، نشان می‌دهند راکتور در حال حاضر نیاز به افزودن لایه برلیومی جدید ندارد. در ادامه با افزودن لایه‌های برلیومی با ضخامت‌های مختلف به بالای قلب راکتور در برنامه MCNP، ارزش راکتیویته‌ای این لایه‌ها محاسبه شده‌اندکه با استفاده از آنها می‌توان برای افزودن لایه‌های برلیومی بعدی به بالای قلب رآکتور و جبران کاهش راکتیویته حاصل از مصرف سوخت آن استفاده کرد. https://ijpr.iut.ac.ir/article_887_7ce3284b743aefde80ffd9aec500e085.pdf