انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Study of neutron-rich nuclei reaction using ImQMD modelمطالعة واکنش هستههای غنی از نوترون با استفاده ازمدل دینامیکی ImQMD569577164910.47176/ijpr.20.4.27311FAوحیدزنگانهگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه گلستان، گرگانعبدالمجیدایزدپناهگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه گلستان، گرگانماریااحمدیگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه گلستان، گرگانJournal Article20161212In the present study, the fusion reactions induced by neutron-rich nuclei have been investigated using the improved quantum molecular-dynamics (ImQMD) model. First, the accuracy of the results was determined by using a set of parameters IQ3a for 16O+92Zr, 40Ca+46Ti and 16O+154Sm fusion excitation functions. The obtained results revealed that the measured fusion excitation function can be reasonably well reproduced. A comparison was also performed with the theoretical results based on the coupled-channel calculations. Then, the time evolution of densities for the 16O+59Co and 32S+92Zr reactions in which the target nuclei were neutron-rich were studied and the fusion cross sections were calculated dynamically. It was found that the fusion cross sections of these reactions at energies around the Coulomb barrier can be well reproduced by using the ImQMD modle.در این پژوهش با استفاده از مدل دینامیک مولکولی کوانتومی تعمیم یافته (ImQMD) واکنشهای همجوشی هستههای غنی از نوترون مطالعه شده است. ابتدا درستی نتایج به دست آمده با استفاده از مجموعه پارامترهای IQ3a برای توابع برانگیخته همجوشی واکنشهای <sup>16</sup>O+<sup>92</sup>Zr، <sup>40</sup>Ca+<sup>46</sup>Ti و <sup>16</sup>O+<sup>154</sup>Sm تحقیق شد. نتایج به دست آمده بازتولید و سازگاری خوب نتایج با دادههای تجربی را نشان داد. همچنین مقایسهای بین نتایج به دست آمده با نتایج نظری مبتنی بر محاسبات کانال جفت شده انجام شد. سپس تحول زمانی چگالیهای واکنشهای Co<sup>59</sup>+O<sup>16</sup> وZr<sup>96</sup>+ S<sup>32</sup> که در آنها هستههای هدف، هستههای غنی از نوترون هستند، مورد مطالعه قرار گرفت و سطح مقطعهای همجوشی به روش دینامیکی محاسبه شد. دیده شد که سطح مقطعهای همجوشی این واکنشها در انرژیهای نزدیک سد کولنی با استفاده از مدل ImQMD به خوبی بازتولید میشوند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1649_f89ae25db38171f516e5c1e3229b6f50.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Study of the optical properties of Aluminum zigzag thin films
via transfer matrixمطالعه خواص اپتیکی لایه نازک زیگزاگ آلومینیوم با استفاده از روش ماتریس انتقال579589165010.47176/ijpr.20.4.5121FAمریمقلی زاده آرشتیگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، تهران، ایران0000-0001-7071-8227مهسافخارپورگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد، میبد، ایرانJournal Article20191126The transfer matrix method adopted to solve the linearly polarized light propagation problem in order to study the occurrence of absorption transitions for Aluminum zigzag thin films. For different incident light, azimuthal angles, arms number and lengths, the optical results showed that the intensity of absorption peak of s-polarization remains constant as the incident light angle increases, while the intensity of absorption peaks for p-polarization increases. According to the variations of spectra for different azimuthal angles, the results of p-polarization are opposite to s polarization. Also, changing the number of arms from two to three, three to four and four to five, shift the peaks of absorption spectrum towards longer (red shift), shorter (blue shift) and longer wavelengths (red shift), respectively. This behavior can be observed for zigzag nano-structure with different arm lengths.در این مقاله، از روش ماتریس انتقال برای حل مسئلة انتشار نور قطبیدۀ خطی به منظور مطالعة گذارهای جذب لایة نازک زیگزاگی آلومینیوم استفاده شده است. نتایج اپتیکی به دست آمده ناشی از تغییرات زوایای سمتی و تابشی و همچنین طول و تعداد بازوهای مختلف نانوساختار نشان میدهد که وقتی زاویة تابش افزایش مییابد، شدت قلۀ جذب نور قطبیدۀ s ثابت باقی میماند، در حالی که شدت قلههای جذب برای نورقطبیدۀ p افزایش مییابد، همچنین مشاهده میشود که تغییرات طیفها به ازای زوایای سمتی مختلف برای نورقطبیدۀ p و s مخالف یکدیگرند. به علاوه، با تغییر تعداد بازوها از دو به سه، سه به چهار و چهار به پنج بازو، قلههای طیف جذب به ترتیب به سمت طول موجهای بلندتر (قرمز)، کوتاهتر (آبی) و بلندتر (قرمز) انتقال مییابند. این رفتار برای نانوساختار با طول بازوهای مختلف نیز مشاهده شد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1650_0bd9db4386564777c3c0cd70da3eaf31.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Visible and near infrared upconversion emission from Tm3+, Yb3+ doped SrF2 nanoparticlesنشر واگردونی رو به بالای مرئی نانوذرات فلوراید استرانسیوم آلاییده با Yb3+و Tm3+ پایدارسازی شده با سیترات591597165110.47176/ijpr.20.4.37861FAمریم الساداتقرشیپژوهشکدة علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانحمیدرضامداح حسینیدانشکدة مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانعزالدینمهاجرانیپژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانJournal Article20190519Tm<sup>3+</sup>, Yb<sup>3+</sup>-codoped SrF<sub>2</sub> nanoparticles were synthesized through a facile hydrothermal technique. Citrate ions were introduced as the capping agent into the reaction. Upconversion nanoparticles were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), Energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), Dynamic light scattering (DLS), Zeta potential, Fourier transform Infrared spectroscopy (Ft-IR), and the 980 nm laser induced photoluminescence spectroscopy. Rare-earth ions (Na<sup>+</sup>), which are the cations of citrate salts, are incorporated into the structure to act as charge compensators. Upconversion emission in the visible and NIR region was observed by the 980 nm irradiation. Nanoparticles with a narrow size distribution and a uniform morphology were directly dispersible in water, forming a quite transparent suspension. Nanoparticles size was approximately 10 nm. High penetration of the Near-Infrared light into the body tissue makes these nanoparticles appropriate for tumor targeting in the deeper tissues for the purpose of bioimaging and photodynamic therapy.
نانوذرات SrF<sub>2</sub> آلاییده با Yb<sup>3</sup>+ و Tm<sup>3</sup>+ از طریق تکنیک گرمایی ساده سنتز شدند. یونهای سیترات به عنوان عامل پوشانندة سطح به محلول واکنش اضافه شدند. نانوذرات واگردونی رو بالای به دست آمده به وسیلة میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)، طیف سنجی پراش الکترونی پرتو x (EDS)، پراش پرتو x (XRD)، پراش نور پویا (DLS)، پتانسیل زتا، طیف سنجی تبدیل فوریۀ فروسرخ (FT-IR) و نورتابی با استفاده از لیزر nm980 شناسایی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده یونهای خاکی نادر (Na<sup>+</sup>) که کاتیونهای نمک سیترات هستند میتوانند به عنوان جبران کنندۀ بار وارد شبکۀ میزبان شوند. نشر واگردونی رو به بالا در مناطق مرئی و فروسرخ با تابش لیزر nm 980 مشاهده شد. نانوذرات با توزیع اندزة باریک و ریخت شناسی کروی یکنواخت به طور مستقیم در آب قابل پخش هستند و سوسپانسیون کاملاً شفافی را تشکیل میدهند. اندازۀ ذراتnm 10±1 است. نفوذ بالای طول موج نور تهییجی فروسرخ به بافت، این نانوذرات را برای هدفگیری تومورها در بافتهای عمیق به منظور تصویربرداری زیستی و درمان فتودینامیک مناسب میکند.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1651_da7e2fa105954ae9fe6032da9eeba155.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Assessment of the absorbed dose uncertainty of prostate due to tissue swelling and radioactive sources displacement in brachytherapy using
Monte Carlo methodارزیابی عدم قطعیت دز جذبی پروستات در اثر تورم بافت و تغییر مکان چشمههای پرتوزا در براکیتراپی با روش مونتکارلو599613165210.47176/ijpr.20.4.41043FAزهراآقائیدانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانعلیرضاکریمیانگروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه اصفهان0000-0003-2543-4772محمدحسنعلامتسازدانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20200414Brachytherapy is a kind of cancer treatment in which radiation sources are implanted inside or close to the cancerous tissue. The purpose of this research is to calculate the absorbed dose uncertainty of prostate tissue, due to its swelling, displacement of the implanted seed sources and also, to address the effect of these factors simultaneously, in brachytherapy of prostate. In this research, MCNPX2.6 code, the TG-43U1 protocol and ORNL body phantom were used to simulate the brachytherapy of prostate using iodine-125 seed sources. In the first study, 84 sources of iodine with the shapes of seed and then points were implanted inside the prostate with the volume of 38.01 cm<sup>3</sup>. The radiation absorbed dose was found to be 110.59 and 110.57 Gy, respectively. Considering the 50% prostate inflation after implantation, the radiation absorbed doses of prostate showed a reduction of more than of 17%. In the second therapeutic plan, by using 76 seed sources of I-125, considering 12% swelling of prostate and applying the displacement of seed sources in three directions: left–right (1.8mm), front-back (2.1mm) and top–down (3.4mm)), the radiation dose amount of the cancerous tissue was reduced about 21%. So, the results of seed and point sources of brachytherapy were very close to each other. Therefore, in simulation studies, point sources can be used instead of seed sources to reduce the computational complexity. Also, this research showed the effects of swelling and displacement of brachytherapy sources on the amount of the absorbed dose of prostate and its treatment were noteworthy.براکیتراپی، نوعی درمان سرطان است که منبع پرتوزا در داخل بافت سرطانی بیمار و یا در نزدیکی آن کاشته میشود. هدف از این تحقیق، محاسبة عدم قطعیت دز جذبی بافت پروستات در براکیتراپی، ناشی از تورم در پروستات، جابهجایی چشمههای کاشته شده و نیز بررسی اثر هر دو عامل، پس از کاشت چشمههای پرتوزا در آن است. در این تحقیق از کد MCNPX 2.6، پروتکل TG-43U1 و فانتوم بدن ORNL برای شبیهسازی براکیتراپی پروستات توسط چشمههای ید-125 استفادهشد. در مطالعة اول با تعداد 84 چشمه ید، مقدار دز جذبی پرتو در پروستاتی به حجم cm<sup>3</sup> 01/38 برای دو نوع چشمه دانهای خطی و نقطهای به ترتیب Gy 59/110 و Gy 57/110 به دست آمد. با درنظرگرفتن تورم 50 % در پروستات پس از کاشت چشمهها، دز جذبی بیش از 17% کاهش یافت. در شبیهسازی دوم با تعداد 76 چشمه ید، تورم 12 % و جابهجایی چشمهها پس از کاشت در سه جهت (به اندازة mm 8/1 چپ – راست،mm 1/2 جلو – عقب وmm 4/3 بالا – پایین) دز دریافتی بافت سرطانی حدود 21 %، کاهش یافت. این تحقیق نشان داد، نتایج شبیهسازی چشمههای دانهای خطی و نقطهای براکیتراپی بسیار به هم نزدیک است. لذا در مطالعات شبیهسازی میتوان از چشمة نقطهای به جای چشمة دانهای خطی استفاده کرد که پیچیدگی محاسبات را کاهش میدهد، همچنین مطالعة حاضر نشان داد تأثیر تورم پروستات و جابهجایی چشمههای براکیتراپی در مقدار دز جذبی بافت تحت درمان قابل توجه است و بر روند درمان تأثیر دارد.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1652_dfeb7fc032bcb76a1f87cb172b0984fa.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Investigation of factors affecting on the efficiency of second harmonic generation of the continuous-wave focused Gaussian beam of 1064 nm inside the periodically poled nonlinear crystalsبررسی عوامل مؤثر بر بازده تولید هماهنگ دوم از باریکة گوسی لیزر پیوستۀ 1064 نانومتر کانونی شده داخل کریستالهای غیر خطی متناوباً قطبیده615625165310.47176/ijpr.20.4.37381FAحمیدامرالهیپژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانآتوسا ساداتعربانیانپژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانJournal Article20190404In this research, the nonlinear propagation equations of the fundamental and second harmonic waves coupled to the heat equation are solved for a focused Guassian beam inside two quasi-phase matched periodically poled MgO: PPLN and MgO: PPLT crystals, and the optimum focal length and radius of the continuous-wave laser beam with the wavelength of 1064 nm and with Gaussian profile, and also, the optimal phase-mismached parameter are calculated and the dependence of the second harmonic efficiency on these parameters is shown. Also, the effects of the thermal distribution inside the crystal on the second harmonic generation efficiency are investigated and it is shown how the thermal distribution reduces the second harmonic efficiency and, accordingly, the optimal crystal length for different incident powers is determined and shown that the lower crystal lengths should be selected for higher incident powers. Finally, a comparison between the second harmonic efficiencies in two crystals of MgO: PPLN and MgO: PPLT is performed considering the thermal distribution for different insident powers and it is shown that for the lower/ higher incident power than 21 watts, the crystal of MgO: PPLN / MgO: PPLT is more suitable and more efficient for second harmonic generation.در این پژوهش، معادلات انتشار غیر خطی امواج پایه و هماهنگ دوم جفت شده با معادله گرما، برای باریگه گوسی کانونی شده داخل دو کریستال شبه تطبیق فازی متناوبا قطبیده MgO:PPLN و MgO:PPLT حل می شوند تا مکان و شعاع کانونی بهینه باریکه لیزر پیوسته با طول موج 1064 نانومتر و با پروفایل گوسی تعیین و نیز پارامتر عدم تطبیق فازی بهینه به ازای شعاع های کانونی مختلف محاسبه و وابستگی بازده هماهنگ دوم به این پارامترها نشان داده می شود. همچنین اثرات توزیع حرارتی داخل کریستال بر روی بازده تولید هماهنگ دوم بررسی و نشان داده می شود که چطور توزیع حرارتی منجر به کاهش بازده هماهنگ دوم می شود و بر این اساس طول بهینه کریستال به ازای توانهای فرودی مختلف بررسی و نشان داده می شود که به ازای توانهای فرودی بالاتر، باید طول کریستال کمتر انتخاب شود. در نهایت مقایسه ای بین بازده هماهنگ دوم در دو کریستال متناوبا قطبیده MgO:PPLN و MgO:PPLT با در نظر گرفتن توزیع حرارتی، به ازای توانهای فرودی مختلف انجام و نشان داده می شود که به ازای توان های فرودی پایینتر/ بالاتر از 21 وات، کریستال MgO:PPLN / MgO:PPLT برای تولید هماهنگ دوم، پربازده تر و مناسب تر می باشد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1653_2d10cee4b7ba5b6ac1a32dbc51826250.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Nonlinear coupling of two nonlinear coupled plasmonic nanowires in the presence of Kerr and two-photon absorption in the modes of TM00 and TM10جفتشدگی غیرخطی دو نانوسیم پلاسمونیکی جفتشده با حضور اثر کر و جذب دوفوتونی در مد های TM00 و TM10627635165410.47176/ijpr.20.4.71084FAامینقادیگروه فیزیک اتمی و مولکولی، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه مازندرانhttps://orcid.org/00فروزانحبیبیگروه فیزیک اتمی و مولکولی، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه مازندرانسعیدمیرزانژادگروه فیزیک اتمی و مولکولی، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه مازندرانJournal Article20200702The nonlinear interactions of coupled nanowires are important phenomena in data processing of integrated photonic circuits. In this paper, we investigate the nonlinear coupling of two silver nonlinear coupled plasmonic nanowires for TM00 and TM10 modes under different amplitudes in the presence of Kerr effect, and the other case that the medium has Kerr and two photon absorption (TPA) effect too. The results show that in the presence of TPA effect the nonlinear optical effects appear in lower input amplitudes than Kerr effect. The Kerr effect occurs in upper intensities than the TPA effect and nonlinear optical effect leads to decrease the exchange of plasmonic waves between two nanowires. Also, the coupling length (Lc), that it means the characteristic length of the structure has a lower coupling distance that through propagating in the medium the transfer of the wave is completely, in TM00 mode is lower than TM10 mode. Also, the results show that for different values of initial amplitudes of field in a fixed value of Lc, the coupling efficiency increases with increasing the value of intensity.برهمکنش غیر خطی نانوسیمهای پلاسمونیکی از موضوعات مهم در مدارات مجتمع اپتیکی است. در این مقاله به بررسی اثرات جفتشدگی غیرخطی برای دو مد TM<sub>00</sub> و TM<sub>10</sub> در دامنههای مختلف بر روی دو نانوسیم پلاسمونیکی از جنس نقره در حضور اثر کر و حالتی دیگر که محیط علاوه بر اثر کر اثر جذب دوفوتونی نیز دارد، میپردازیم. نتایج نشان میدهد که اثرات غیرخطی با حضور اثر جذب دوفوتونی در دامنههای ورودی خیلی پایین تری نسبت به اثر کر ظاهر میشود. اثر کر در شدتهای بسیار بالاتری نسبت به اثر جذب دوفوتونی رخ میدهد و اثرات اپتیکی غیرخطی موجب کاهش جابهجایی موج پلاسمونیکی بین دو موجبر نانوسیم میشود. مقادیر طول جفتشدگی (L<sub>c</sub>)- که این طول کمترین مسافتی است که طی آن در محیط جابهجایی موج بین دو نانوسیم صد در صد است- در مد TM<sub>00</sub> کمتر از مد TM<sub>10</sub> است. همچنین نتایح نشان میدهد که افزایش شدت در یک طول جفتشدگی به ازای دامنة میدانهای اولیه مختلف منجر به افزایش راندمان جفتشدگی میشود.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1654_f57a749d088e43733f58707841973859.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Effective quadruple deformation of (128-160)Nd isotopic chainتغییر شکل چهارقطبی موثر زنجیره ایزوتوپی (128-160)Nd637647165510.47176/ijpr.20.4.51061FAعسگرحسین نژاددانشکدة فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز0000-0002-3977-3962امیرجلیلی مجارشیندانشکدة فیزیک، دانشگاه لیائونینگ نرمال، دالیان، چینهادیصبریدانشکدة فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریزپانفنگدانشکدة فیزیک، دانشگاه لیائونینگ نرمال، دالیان، چینJournal Article20200523The aim of this paper is to calculate the effective quadruple deformation of different levels in the Nd isotopic chain in the framework of the boson interaction model. For this purpose, by labeling the selected states in the form of the dynamic limit of U(5), the expectation value of the quadruple interaction operator is calculated and the quadruple shape invariant and the Effective quadruple deformation of levels are obtained and compared to the corresponding experimental values, the effective boson charge for each isotope has been determined. The results show the existence of overlap in the values of the effective quadruple deformation of 0_3^+ and 2_1^+ levels in this isotopic chain. Also, a certain relationship is observed between the effective quadruple deformation values and the effective Boson charge and the spacing of the levels. The existence of this dependence for the Nd isotopic chain and the overlap of quantities can be reported as signs of shape coexistence in (_60^140)Nd and (_60^142)Nd and (_60^146)Nd isotopes.هدف مقاله محاسبة میزان تغییر شکل چهار قطبی مؤثر ترازهای مختلف در زنجیرة ایزوتوپی Nd در قالب مدل برهمکنش بوزونی است. به این منظور با برچسب زنی حالات انتخابی در قالب حد دینامیکی (5)U، مقدار چشمداشتی عملگر اندرکنش چهار قطبی محاسبه و میزان ثابت شکل چهار قطبی و تغییر شکل مؤثر چهار قطبی ترازها به دست آمده و در مقایسه با مقادیر تجربی متناظر، میزان بار مؤثر بوزون برای هر ایزوتوپ تعیین شد. نتایج حاصل، وجود همپوشانی در مقادیر تغییر شکلهای چهار قطبی مؤثر ترازهای و را در این زنجیرة ایزوتوپی نمایش میدهد. همچنین رابطة معینی بین مقادیر تغییر شکل چهار قطبی و بار مؤثر بوزون و فاصلۀ ترازها مشاهده میشود. وجود این وابستگی برای زنجیرة ایزوتوپی نئودیمیم و همپوشانی کمیتها را میتوان به عنوان نشانههایی از پدیدة همزیستی شکلی در ایزوتوپهای Nd<sup>146</sup> ، Nd<sup>142</sup> و Nd<sup>140</sup> گزارش داد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1655_d3096258adcd6ca6cce3e8b32e225a01.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219New Methode for Synthesis of PbO Nano-Rods and its application in ionizing radiation shieldingروش جدید در ساخت نانومیلههای اکسید سرب و کاربرد آن در حفاظت از پرتوهای یونساز649655165610.47176/ijpr.20.4.38211FAسپیدهیزدانی دارکیبخش فیزیک هستهای، دانشکدة فیزیک، دانشگاه یزدمحمداسلامی کلانتریبخش فیزیک هستهای، دانشکدة فیزیک، دانشگاه یزدحکیمهزارعبخش حالت جامد، دانشکدة فیزیک، دانشگاه یزدJournal Article20190625We successfully synthesized PbO nanorods by a simple and low-cost approach using Pb(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>.3H<sub>2</sub>O, NaOH as the starting materials without any surfactants in water media at room temperature. Scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet–visible spectroscopy (UV–Vis), and photoluminescence spectrophotometer (PL) were used to characterize the samples. The prepared nanorods had the average diameter of about 40 nm, the average length of about 6 µm and the average crystallite size of about 57 nm. PbO nanorods showed good gamma and beta attenuation; so, they could be considered as a potential candidate for radiation shielding.ساخت نانومیلة اکسید سرب به وسیلة پیشمادههای استات سرب تری هیدرید و سدیم هیدروکسید بدون سورفکتانت در محیط آبی در دمای اتاق انجام شد. برای تحلیل نمونه از دستگاههای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیفسنج پراش انرژی پرتوی ایکس (EDX)، طیفسنج تبدیل فوریۀ فروقرمز (FTIR)، طیفسنج نوری فرابنفش_ مرئی (UV-Vis) و طیفسنج فوتولومینسانس (PL) استفاده شد. قطر میانگین نانومیلهها حدود nm 40، میانگین طولی μm 6 و اندازة بلورکها حدود nm 57 بهدست آمد. نانومیلههای اکسید سرب تضعیفکنندة خوبی برای پرتوهای گاما و بتا هستند و میتوانند در ساخت یک محافظ خوب در برابر پرتوهای یونساز به کار روند. برتری مهم دیگر این پژوهش، ساخت نانومیلههای اکسید سرب به روش بسیار ساده و مقرون به صرفه است.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1656_aa1a52e433a3f8655d533111434dca45.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Investigation of Laser wakefield acceleration using relativistic
Vlasov-Maxwell codeمطالعة شتابدهی میدان دنبالة پالس لیزر با استفاده از کد ماکسول- ولاسف نسبیتی657665165710.47176/ijpr.20.4.31754FAمحمدقربانعلیلودانشکدة فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانسیده نرگسرضوی نیادانشکدة فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانJournal Article20190317In this paper we investigate the electron laser wakefield acceleration using numerical solution of relativistic Vlasov-Maxwell equations with Semi-Lagrangian method. We found optimum pulse length to excite strong wakefields by investigation of electric fields and density variation, which caused by propagation of intense relativistic laser pulse through underdense plasma as well as average kinetic energy of electrons, for lasers with different pulse lengths. <br /> در این مقاله با استفاده از حل عددی معادلات ماکسول- ولاسف نسبیتی به روش نیمهلاگرانژی، شتابدهی الکترون با استفاده از میدان دنبالة لیزر را بررسی کردهایم. با بررسی میدانهای الکتریکی و تغییرات چگالی ایجاد شده در اثر انتشار پالس لیزر قوی نسبیتی در پلاسمای کمچگال و نیز انرژی جنبشی متوسط الکترونها، برای پالسهای لیزر با طولهای متفاوت طول بهینة پالس لیزر جهت ایجاد میدانهای شتابدهی قوی را به دست آوردهایم.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1657_a00e8073c2020d617e094628c2c3a15d.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Application of the residual surface delta interaction in the /beta+ decay of (_^"40" )"Sc" nucleusبکارگیری پتانسیل باقیمانده سطحی دلتا در واپاشی بتا مثبت هسته Sc 40667679165810.47176/ijpr.20.4.19642FAعارفیاراحمدیگروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدانوحیددهقانیگروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدانسید علیرضاعلویگروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدانJournal Article20190511In this paper the beta decay of Sc40 has been investigated. Using the eigenfunctions of the spherical oscillator the eigenvalues and eigenfunctions of the Woods-Saxon potential with spin-orbit and Coulomb terms have been calculated. In order to obtain the more realistic nuclear wave functions, the surface delta interaction potential has been used as the residual interaction between the valence nucleons in the frame work of Tamm-Dancoff approximation (TDA) in the case of Ca40 and particle-hole Tamm-Dancoff approximation (pnTDA) in the case of Sc40 . The potential constants have been obtained by fitting the results with the experimental data. The half-life and transition probability of positive beta decay of Sc40 have been calculated. Good greement with the experimental data was observed.در این مقاله واپاشی بتای مثبت هستۀ مورد مطالعه قرار گرفته است. با به کارگیری توابع موج پتانسیل هماهنگ ساده کروی به محاسبة ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی پتانسیل وودز- سکسون (WS) در حضور جملۀ اسپین- مدار و کولنی به عنوان پتانسیل میدان میانگین در هستههای درگیر پرداختهایم. از پتانسیل سطحی دلتا (SDI) به عنوان پتانسیل باقیمانده بین نوکلئونهای والانس در چارچوب تقریب تام- دانکوف (TDA) برای هستۀ و تقریب حفره- ذره تام- دانکوف (phTDA) برای هستۀ ، استفاده شده است تا توابع موج واقعیتر هستهها به دست آید. ضرایب پتانسیل باقیمانده جهت همخوانی نتایج با مقادیر تجربی برازش شدهاند. با به کارگیری تئوری واپاشی بتا، نیمه عمر و احتمال گذار واپاشی بتای مثبت هسته محاسبه شد. نتایج همخوانی نسبی با دادههای تجربی نشان میدهد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1658_05849fd2ba5eff25d4d02c2e61cb1aff.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Generation of new modes in the process of passing waves through two semi-bounded waveguides with cylindrical metallic wall , with a dissipative plasma rod in one of themتولید مدهای جدید در فرایند عبور امواج از میان دو موجبر نیمه کراندار با دیوارة فلزی استوانهای با حضور یک میلة پلاسمایی اتلافی در یکی از آنها681691165910.47176/ijpr.20.4.15883FAسمانهنجاریدانشکدة فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشانبهرامجزیدانشکدة فیزیک، دانشگاه کاشان، کاشانJournal Article20190527In this paper, the generation of the new modes in the problem of the transfer of the electromagnetic waves from a semi-bounded cylindrical waveguide with a metallic wall to a plasma column are investigated. An electromagnetic wave with the symmetric mode TM0j is send from a semi-bounded cylindrical dielectric waveguide to a plasma column. The plasma column is placed on the axis of another semi-bounded dielectric waveguide. Two mentioned waveguides are connected to each other in z=0. The incident wave is reflected and transmitted on the interface surface of two waveguides. The reflected and transmitted waves are considered as a series of the new modes and by using appropriate boundary conditions, the reflection and transmission coefficients of each new mode are calculated. The calculations are shown that the reflection and transmission coefficients of the reflected and transmitted waves are a function of the collision frequency of the plasma. Also, the phase different of the reflected and transmitted waves respect to the incident are shown because the reflection and transmission coefficients are obtained as a complex number. The graphs of the transmission and reflection coefficients and the graphs of the phase difference of the reflected and transmitted waves in terms of the collision frequency of the plasma are investigated.در این مقاله، تولید مدهای جدید در مسئلة انتقال امواج الکترومغناطیسی از یک موجبر استوانهای نیمه کراندار با دیوارة فلزی به یک ستون پلاسمایی نیمه کراندار مورد بررسی قرار میگیرد. موج الکترومغناطیس با مد متقارن TM<sub>0j</sub> از یک موجبر دیالکتریک نیمه کراندار استوانهای به یک ستون پلاسما فرستاده میشود. ستون پلاسما روی محور موجبر دیالکتریک نیمه کراندار دیگری قرار دارد. دو موجبر دیالکتریک در z=0 به هم متصل شدهاند. موج فرودی در مرز مشترک دو موجبر بازتاب و عبور میکند. امواج عبوری و انعکاسی به صورت بسطی از مدهای جدید فرض شده که با استفاده از شرایط مرزی مناسب، ضرایب عبور و انعکاس در هرکدام از مدهای جدید محاسبه میشود. محاسبات نشان میدهند که ضرایب بازتاب و عبور امواج انعکاسی و عبوری تابعی از بسامد برخورد پلاسما هستند. همچنین، به دلیل مختلط بودن ضرایب بازتاب و عبور امواج، به اختلاف فاز بین امواج عبوری و انعکاسی نسبت به موج فرودی اشاره میشود. نمودارهای اندازة ضرایب عبور و انعکاس و همچنین اختلاف فاز امواج عبوری و انعکاسی نسبت به موج فرودی برحسب بسامد برخورد پلاسما مورد بحث و بررسی قرار میگیرند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1659_82e378b9c87c167fdae3a4fa605814ed.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Study of spinning particles around rotating black holesمطالعة سرعت ذرات اسپیندار در اطراف سیاهچالههای چرخان 693698166010.47176/ijpr.20.4.37971FAجعفرخداقلی زادهگروه فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، تهرانعلیواحدیدانشکدة فیزیک، دانشگاه خوارزمی، تهرانJournal Article20190610The orbital velocity profile around the Kerr black holes has a non-monotonic radial behavior in the Locally Nonrotating Frames (LNRF). Using Mathisson- Papapetrou- Dixon equation for a massive spinning particle, again this maximum-minimum feature has been shown by considering the linear spin approximation. Also the spin of black holes and absolute value of particle's spin have an important rule in Aschenbach effect.
سرعت چرخش ذرات در اطراف یک سیاهچالۀ چرخان در یک چارچوب موضعی غیر چرخشی رفتاری غیریکنواخت دارد که به اثر آشنباخ معروف است و به مقدار تکانۀ زاویهای سیاهچالهها وابسته است. با استفاده از ژئودزیک به دست آمده از معادلة میدان ماتیسون-پاپاپترو- دیکسون برای ذرات اسپیندار، حرکت این ذرات با تقریب خطی مورد مطالعه قرار گرفته و در مورد تأثیر انتخاب اسپین ذره در مشاهدة این اثر صحبت خواهیم کرد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1660_6038f839b5fc443daba6412a0d4ff5c2.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Comparison of polarization sensitive second harmonic generation microscopy techniques for the study of biological tissuesمقایسة تکنیکهای میکروسکوپی تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش برای مطالعة بافتهای زیستی699709166110.47176/ijpr.20.4.61079FAمهدیعلی زادهگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندجمسعودقطبیگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج0000-0002-4134-7188Journal Article20200622Recently, polarization sensitive Second Harmonic Generation (pSHG) microscopy has become a powerful tool for the study of the noncenterosymmetric biological structures. This is due to the fact that pSHG has some intrinsically benefits such as high resolution and contrast, and it can also penetrate deeply inside the sample in a noninvasive manner. One drawback for the pSHG technique is that the imaging procedure is not fast enough to study in vivo samples or to monitor the dynamics of different tissues. This issue imposes some limitations on using the pSHG technique to study in vivo samples. Fortunately, recently Single Scan polarization sensitive Second Harmonic Generation (SS-pSHG) technique has been introduced as a fast alternative for the conventional pSHG technique. In this article, the results obtained from ex vivo biological samples of starch, human cornea and animal tendon have been compared in a pixel-to-pixel manner using pSHG and SS-pSHG techniques in forward direction. Even though the samples used here are ex vivo, the results of this study promise that the polarization sensitive SHG microscopy techniques have a great potential to study biological tissues in a noninvasive procedure. This issue is more important especially in the cases that samples are in vivo.اخیراً تکنیک میکروسکوپی تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش (pSHG) به دلیل داشتن مزایایی همچون تفکیکپذیری ذاتی بالا، ایجاد تباین ذاتی، عدم آسیب رسانی به نمونه و قابلیت عکسبرداری از عمقهای زیاد در نمونه به ابزار توانمندی برای مطالعه و بررسی ساختارهای زیستی فاقد مرکز تقارن تبدیل شده است. یکی از معایب تکنیک pSHG این است که فرایند عکسبرداری در آن، برای مطالعة بافتهای زنده و یا بررسی دینامیک بافت به اندازة کافی سریع نیست و این موضوع امکان مطالعة بافتهای زنده را با محدودیتهایی مواجه میکند. خوشبختانه اخیراً تکنیک میکروسکوپی تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش تک اسکن (SS-pSHG) به عنوان جایگزین سریعی برای تکنیک pSHG معرفی شده است. در این مقاله نتایج حاصل از تکنیکهای میکروسکوپی pSHG و SS-pSHG در راستای عبوری روی نمونههای استخراج شدة نشاسته، قرنیة انسان و زردپی حیوان به صورت پیکسل به پیکسل با هم مقایسه شدهاند. با وجود این که نمونههای استفاده شده در این پژوهش زنده نیستند، همخوانی نتایج نویدبخش پتانسیل بالای تکنیکهای تولید هماهنگ دوم حساس به قطبش برای مطالعة نمونههای زیستی بدون آسیب رسانی به آنها است، که این امر به ویژه در حالتی که نمونههای مورد مطالعه موجودات زنده باشند، اهمیت بالایی دارد.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1661_329f2743a8d28433186f5c31aa915ca1.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Simulation of possibility of detecting gamma rays emitted from
crab by Alborz-I arrayشبیهسازی امکان آشکارسازی پرتوهای گامای گسیل شده از سحابی خرچنگ توسط آرایة البرز-1711716166210.47176/ijpr.20.4.71099FAیوسفپزشکیان1. گروه فیزیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز
2. رصدخانة البرز، دانشگاه صنعتی شریف، تهران0000-0001-5932-8551امیرلاله طاهریگروه فیزیک، دانشگاه زنجان، زنجانJournal Article20200726Crab Nebula, as an active source of high energy gamma-rays, is a common standard source used for calibrating different gamma-ray telescopes and observatories. Since gamma rays with energies above 100 TeV from crab is reported, it is possible to detect gamma rays emitted from this nebula by a suitable ground based detector array. Alborz-I array is designed to study cosmic rays with energies around the knee of cosmic ray spectrum. In this paper, it is shown that the current location and configuration of Alborz-I, makes it impossible to detect Crab gamma rays. Our simulation shows that the average rate of gamma particle detection reaches to something above 1 gamma particle in 2 years, which is very difficult to distinguish from cosmic ray background. Finally some proposals to constructing an array with capability of detecting Crab gamma rays are presented.سحابی خرچنگ با توجه به فعال بودن در ناحیة پرتوهای گامای پرانرژی، به عنوان یک چشمة استاندارد برای مدرج کردنِ رصدخانهها و تلسکوپهای مختلف پرتوهای گاما به کار میرود. با توجه به این که انرژی پرتوهای گامای گسیل شده از سحابی خرچنگ تا مقادیر بالاتر از TeV 100 گزارش شده است، امکان آشکارسازی پرتوهای گامای گسیلی از این سحابی توسط آرایة مناسبی از آشکارسازهای زمینی وجود دارد. آرایة البرز-1 برای آشکارسازی پرتوهای کیهانی در ناحیة اطراف زانوی طیف پرتوها طراحی شده است. در این مقاله با شبیهسازی پرتوهای گاما با توجه به چیدمان و موقعیت جغرافیایی آرایة البرز-1، نشان میدهیم که آشکارسازی پرتوهای گامای سحابی خرچنگ در بازة زمانی معقول چند سال منتفی است. شبیهسازی حاضر نشان میدهد دادهگیری متوالی به مدت 2 سال نرخ متوسط ثبت رخداد کمی بیشتر از 1 ذره خواهد شد، که تفکیک آن از پسزمینة پرتوهای کیهانی بسیار مشکل است. در نهایت پیشنهادهایی برای راهاندازی آرایهای با قابلیت آشکارسازی پرتو گامای سحابی خرچنگ ارائه شده است.<br /> https://ijpr.iut.ac.ir/article_1662_a2b6caa70b1591231db91c9af999a0df.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Investigation of multi-quark systemsبررسی دستگاه های چند کوارکی717725166310.47176/ijpr.20.4.41048FAفریباعبدیگروه فیزیک، دانشگاه رازی، کرمانشاهغلامرضابرونگروه فیزیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه0000-0002-2517-247xJournal Article20200424In this study, the researcher decided to study Tetraquark and Pentaquark systems. We introduce the Pentaquark system as a meson-baryon system and Tetraquark as a diquark-antidiquark system. A diquark consists of two quarks. The interaction potential between these particles is considered as a combination of two color charge potentials and the confinement potential is considered as harmonic and linear sentences. Solve the Schrodinger equation by considering the effects of spin-spin, isospin- isospin, spin-isospin, and then obtain the mass of the diquark and the heavy tetraquuarks with charm quarks and bottom. These calculations are calculated using the approach of diquark - antidiquark within the framework of the non-relativistic quark model. In the following, we calculate the mass of Pentaquark systems in the same way.در این مقاله به بررسی سیستم های تترا و پنتا کوارکی می پردازیم. سیستم پنتا کوارک را به صورت یک سیستم مزون-باریون و تترا کوارکی را به صورت سیستم دو کوارک-آنتی دو کوارک معرفی می کنیم. یک سیستم دو کوارکی از دو کوارک تشکیل شده است. پتانسیل برهم کنشی بین این ذرات به صورت ترکیبی از دو پتانسیل بار رنگ و پتانسیل نگهدارنده به صورت جمله های نوسانی و خطی در نظر گرفته می شوند. معادله شرودینگر را با در نظر گرفتن اثرات اسپین-اسپین، ایزواسپین-ایزواسپین، اسپین-ایزواسپین حل نموده و سپس جرم دو کوارک و تتراکوارک های سنگین که دارای کوارک های افسون و ته هستند را به دست می آوریم. این محاسبات با استفاده از تصویر دو کوارک – پاد دو کوارک در چارچوب مدل کوارکی غیر نسبیتی محاسبه می شوند. در ادامه جرم سیستم های پنتاکوارکی را نیز به همین روش محاسبه می کنیم.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1663_c9185a63b0e4c3d0782093341ad54af3.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Warm intermediate and logamediate cosmic inflation with a constant dissipation coefficient in loop quantum gravityتورم کیهانی میانی و لگاریتمی گرم با ضریب اتلاف ثابت در گرانش کوانتومی حلقهای727735166410.47176/ijpr.20.4.37311FAآروینروانپاکگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجانمحمدرضاستارهگروه علوم، پردیس بیجار، دانشگاه کردستان، بیجارJournal Article20190322Warm inflationary model in the context of loop quantum cosmology is investigated. To this aim we consider two cases intermediate inflation and logamediate inflation. In both the cases, assuming a constant dissipation coefficient, we study the model under consideration in weak dissipation regime and also in strong dissipation regime. In each of these cases, we obtain various parameters such as potential function of inflationary scalar field and slow-roll parameters. Perturbation theory and also finding relations between perturbative parameters is studied.مدل تورمی گرم در قالب مدل کیهانشناسی کوانتومی حلقهای مورد بررسی قرار میگیرد. بدین منظور دو حالت تورم میانی و تورم لگاریتمی را درنظر میگیریم. در هر دو حالت، با فرض ضریب اتلاف ثابت، مدل مدنظر را هم در ناحیة اتلاف ضعیف و هم در ناحیة اتلاف قوی مطالعه میکنیم. در هر یک از این موارد، پارامترهای مختلفی از جمله تابع پتانسیل میدان نردهای تورمی و پارامترهای کند غلتش را به دست میآوریم. نظریة اختلال و یافتن روابط میان پارامترهای اختلالی نیز مورد مطالعه قرار میگیرد.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1664_3f68eee38e4966a7b7555f8d2e971406.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Thin accretion disks around multi-polytropic wormholeقرصهای برافزایشی نازک اطراف کرمچالۀ پلیتروپیک چندگانه737746166510.47176/ijpr.20.4.71085FAملیحهحیدری فردگروه فیزیک دانشگاه قم، قمفاطمهاقبال پورگروه فیزیک دانشگاه قم، قمJournal Article20200705In this paper, we study the physical properties of thin accretion disks in static and spherically symmetric multi-polytropic wormhole space-time. Using the Novikov-Thorne model, the electromagnetic flux, temperature distribution, innermost stable circular orbits and radiative efficiency of thin disks are obtained. Comparing the results with traversable wormholes obtained by Morris and Thorne (TWH) and the Schwarzschild solution, we show that thin accretion disks around multi-polytropic wormhole geometry are more luminous and more efficient than the TWH and Schwarzschild black hole.در این مقاله خواص فیزیکی قرصهای برافزایشی نازک را در فضا- زمان ایستا و متقارن کروی کرمچالۀ پلیتروپیک چندگانه مطالعه میکنیم. با استفاده از مدل نویکو- تورن، شار انرژی تابشی، توزیع دمای سطح قرص، شعاع داخلیترین مدار دایرهای پایدار و بازده تابشی قرص را به دست میآوریم. نتایج را با کرمچالۀ عبور پذیر موریس- تورن (کرمچالۀ (TWH و حل شوارتس شیلد مقایسه میکنیم. این مقایسه نشان میدهد که قرصهای نازک در هندسۀ کرمچالۀ پلیتروپیک چندگانه نسبت به کرمچالۀ TWH و هندسۀ شوارتس شیلد با همان جرم هندسی، داغ تر، درخشندهتر و پربازدهترند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1665_4b623a26b550e9a1ec6c998dc799212f.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Conceptual design, manufacturing and investigation of dipole plasma antenna with the capability of frequency variation in the VHF bandطراحی مفهومی، ساخت و بررسی آنتن پلاسمایی دو قطبی با قابلیت تغییر بسامدی در باند VHF747758166610.47176/ijpr.20.4.27821FAمهدیامیریگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیلناصرسپهری جوانگروه فیزیک، دانشکدة علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیلJournal Article20190527In this article, we simulate and manufacture a dipole plasma antenna whose frequency is variable in the VHF band. The conductive medium of antenna is the plasma created by the DC discharge in a glass tube. To excite the antenna, we use a cylindrical aluminum coupler installed at the middle of the antenna. By varying values of gas pressure, input impedance of circuit and the voltage deference between two ends of the plasma medium, one can change the working area of antenna at a few hundred gigahertz frequency interval. Simulation and numerical calculations are carried out for an antenna with 78cm length and 2cm radius at 0.8 bar pressure exerted under 15KV voltage difference. At constant pressure, by using some parallel resistors in the antenna circuit, the impedance of discharge circuit is changed and consequently the plasma density is varied. For plasma frequencies and , using semi-experimental formulae, analysis shows resonances at frequencies 250MHz and 311MHz, respectively, which are in good agreement with the experimental results which take place at frequencies 217MHz and 272MHz. Additionally, simulation is accomplished for a metal antenna with corresponding geometry whose working frequency detected at 184MHz.در این مقاله به شبیهسازی و ساخت آنتن پلاسمایی دو قطبی که بسامد آن در ناحیة VHF قابل تغییر است میپردازیم. محیط رسانای آنتن، پلاسمای ناشی از تخلیة الکتریکی مستقیم در یک لولة شیشهای است. برای تحریک آنتن از یک جفت کنندة استوانهای از جنس آلومینوم واقع در مرکز لوله پلاسما استفاده میشود.، با تغییر میزان فشار گاز، امپدانس ورودی مدار و نیز اختلاف پتانسیل دو سر محیط پلاسما، میتوان ناحیة کاری آنتن را در محدودة بسامدی چند صد مگا هرتز تغییر داد. شبیهسازی و محاسبات عددی برای آنتنی به طول 76 سانتیمتر و شعاع 2 سانتیمتر که تحت تأثیر اختلاف پتانسیل 15 کیلوولت در فشار 8/0 بار بود انجام گرفت. در فشار ثابت به وسیلة مقاومتهایی که به صورت موازی با آنتن در مدار قرار میگیرند، امپدانس مدار تخلیه تغییر داده شده و به نوعی چگالی پلاسما تنظیم میشود. برای بسامد پلاسمای و با استفاده از روابط نیمه تجربی، شبیهسازی نشان دهندة تشدید به ترتیب در دو ناحیۀ و است که اندازهگیریهای تجربی با توافق خوب نشان دهندة تشدید در دو ناحیة و است. همچنین برای مقایسه، شبیهسازی برای یک آنتن فلزی با هندسه مشابه صورت گرفته است که ناحیة کاری آن در بسامد مشاهده شد.
https://ijpr.iut.ac.ir/article_1666_a246f18b40ab255d0f5c337fa7b2bd6d.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Comparison of mechanical, optical and electronic transport properties of isotropic and anisotropic borophospheneمقایسة ویژگیهای مکانیکی، نوری و انتقال الکترونی دو فاز همسانگرد و ناهمسانگرد بوروفسفین759771166710.47176/ijpr.20.4.11149FAمنصورهپشنگ پورگروه فیزیک، دانشکدة علوم پایه، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران0000-0002-7827-359XJournal Article20201110In this research, mechanical, optical and electronic transport properties of two phases of graphene-like borophosphene are investigated using density functional theory. Graphene-like borophosphene, a honeycomb structure with equal ratio of boron and phosphorus atoms, is introduced in two isotropic and anisotropic phases. For this purpose, band structure, partial density of states, Young’s modulus, Poisson ratios, dielectric function, and current-voltage characteristics are calculated and compared. The results show that the anisotropic phase of graphene-like borophosphene is semimetal and the isotropic phase is a semiconductor with a direct energy gap of 0.9 eV. Moreover, the Young’s modulus has the highest values for both phases in the zigzag and armchair directions of crystal, and the Poisson ratio has the lowest values in these two directions. Besides, optical properties of these two structures include electron energy loss spectroscopy, refractive index, extinction coefficient, optical conductivity and reflection coefficient for parallel and perpendicular polarization of electric fields respect to the sheets are computed by real and imaginary parts of dielectric function using random phase approximation. Plasmon’s energies are obtained 2.24 and 8.88 eV in the armchair direction and 9.01 eV in the zigzag direction for the anisotropic phase and for the isotropic phase, 3.38 and 9.12 eV are obtained in both directions. Both phases are transparent respect to visible light polarized in the perpendicular direction to the crystal, and the reflection and absorption are zero. Due to the selective transmission / absorption / reflection of the electromagnetic wave in the crystals, this material is suggested as a suitable candidate in the fabrication of nano optoelectronic devices. Furthermore, Ohmic behavior is observed in current-voltage characteristics of the isotropic phase after the threshold bias voltage of 0.9 V. As a result of the high Fermi velocity of charge carriers in the anisotropic phase of borophosphene ( ), this material can be used in nanoelectronic devices.در این پژوهش، ویژگیهای مکانیکی، نوری و انتقال الکترونی دو فاز از بوروفسفین گرافینگونه با استفاده از نظریة تابعی چگالی بررسی و مقایسه میشود. بوروفسفین گرافینگونه، ساختاری لانه زنبوری با نسبتهای مساوی از اتمهای بور و فسفر است که در دو فاز همسانگرد و ناهمسانگرد معرفی شده است. به این منظور ساختار نواری، چگالی جزیی حالات الکترونی، مدولهای یانگ، نسبتهای پواسون، تابع دیالکتریک و مشخصههای جریان- ولتاژ محاسبه و مقایسه میشوند. نتایج نشان میدهد که فاز ناهمسانگرد بوروفسفین گرافینگونه، یک شبهفلز و فاز همسانگرد آن، یک نیمه رسانا با گاف انرژی مستقیم 9/0 الکترون ولت است. همچنین مدول یانگ برای هر دو فاز در راستای زیگزاگ و آرمچیر بلور بیشترین و نسبت پواسون در این دو راستا، کمترین مقادیر را دارند. ویژگیهای نوری این دو ساختار شامل طیف اتلاف انرژی، ضریب شکست، ضریب خاموشی، رسانندگی نوری و ضریب بازتابش برای میدانهای الکتریکی موازی و عمود بر سطح دو نانولایة مورد مطالعه با تقریب فاز تصادفی از قسمتهای حقیقی و موهومی تابع دیالکتریک به دست میآیند. انرژی پلاسمونها برای فاز ناهمسانگرد 24/2 و 88/8 الکترون ولت در راستای آرمچیر و 01/9 الکترون ولت در راستای زیگزاگ و برای فاز همسانگرد، 38/3 و 12/9 الکترون ولت در هر دو راستا به دست آمدهاست. هر دو فاز در مقابل نور مرئی قطبیده در راستای عمود بر بلور، شفاف بوده و میزان بازتاب و جذب آنها صفر است. با توجه به عبور/ جذب/ بازتابش گزینشی موج الکترومغناطیسی در دو بلور مورد مطالعه، این ماده به عنوان گزینهای مناسب در ساخت ادوات نانوالکترونیک نوری پیشنهاد میشود. در ویژگیهای انتقال الکترونی فاز همسانگرد، رفتار اهمی و همسانگردی در مشخصه جریان- ولتاژ پس از ولتاژ سوییدة آستانه 9/0 ولت مشاهده میشود. با توجه به سرعت فرمی بالای حاملهای بار در فاز ناهمسانگرد بوروفسفین ( )، این ماده قابلیت استفاده در ادوات نانوالکترونیکی را خواهد داشت.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1667_ab7ae9eefe3d2c8dbbbd88e675a1acbf.pdfانجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-695720420210219Relativistic electron dynamics in ion channel guiding in the presence of a helical wiggler and an external oblique magnetic field بررسی دینامیک الکترون نسبیتی در کانال یونی در حضور ویگلر پیچشی و میدان مغناطیسی مایل خارجی773778166810.47176/ijpr.20.4.1072FAآمنهکارگریانپژوهشکدة پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، تهران، ایرانJournal Article20190617In this paper, the electron acceleration and its relativistic dynamics in an ion-channel formed due to the laser pulse propagation through the plasma and under influence of the ion channel space-charge and a heliacal wiggler as well as the oblique magnetic field have been investigated. The equations for investigation of the electron dynamics are the tree-dimension Lorentz equations. For analytical analysis of the obtained equations, a three-dimension single particle code and forth order Runge-Kutta method is used as well. The electron energy gain and the relativistic electron dynamics drastically are affected by the ion-channel potential and the helical wiggler and also the external oblique magnetic field. The results of this paper can be significant in the selection of the appropriate parameters for plasma-based accelerators design.در این مقاله شتاب الکترون و دینامیک نسبیتی آن در یک کانال یونی ایجاد شده حین عبور پالس لیزر در پلاسما، تحت تأثیر میدانهای مغناطیسی ویگلر پیچشی و مایل خارجی، پتانسیل بار فضایی یون و موج پلاسمایی به صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر دینامیک الکترون نسبیتی، معادلات نیروی لورنتس سه بعدی هستند. برای تحلیل عددی معادلات به دست آمده، از یک کد تک ذره نسبیتی سه بعدی و روش رانگ کوتای مرتبه چهارم استفاده شده است. نتایج عددی نشان میدهند دینامیک الکترون نسبیتی در کانال یونی و بهرة انرژی آن به طور قابل توجهی تحت تأثیر میدان مغناطیسی مایل خارجی، ویگلر پیچشی و همچنین بار فضایی یون قرار میگیرند. نتایج به دست آمده در این مقاله میتواند در طراحی شتابدهندههای پلاسمایی با ابعاد کوچک بسیار حائز اهمیت باشند.https://ijpr.iut.ac.ir/article_1668_111e1e8f98980d0cdc03d4899daa7375.pdf