انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Beam neutron energy optimization for boron neutron capture therapy using Monte Carlo methodبهینه سازی انرژی باریکه نوترون در نوترون درمانی با بور با روش مونت کارلو5565518FAعلی پذیرندهالهام شکریانJournal Article20191126 In last two decades the optimal neutron energy for the treatment of deep seated tumors in boron neutron capture therapy in view of neutron physics and chemical compounds of boron carrier has been under thorough study. Although neutron absorption cross section of boron is high (3836b), the treatment of deep seated tumors such as gliobelastoma multiform (GBM) requires beam of neutrons of higher energy that can penetrate deeply into the brain and thermalize in the proximity of the tumor. Dosage from recoil proton associated with fast neutrons however poses some constraints on maximum neutron energy that can be used in the treatment. For this reason neutrons in the epithermal energy range of 10eV-10keV are generally to be the most appropriate. The simulation carried out by Monte Carlo methods using MCBNCT and MCNP4C codes along with the cross section library in 290 groups extracted from ENDF/B6 main library. The optimal neutron energy for deep seated tumors depends on the size and depth of tumor. Our estimated optimized energy for the tumor of 5cm wide and 1-2cm thick stands at 5cm depth is in the range of 3-5keVدر درمان غدد سرطانی درون مغزی با روش نوترون درمانی با بور, انرژی بهینه نوترون از نظر درمان, فیزیک نوترون و شیمی مساله, در دهه اخیر مورد مطالعه بوده است گرچه سطح مقطع جذب نوترون حرارتی با بور بالاست( 3836 بارن) لکن برای معالجه غدد درون مغزی نظیر گلیوبلاستوما نیاز به نوترونهای سریع است تا ضمن حرکت به سوی غده حرارتی شوند. از سوی دیگر در برخورد نوترونهای پرانرژی به هسته اتمها به ویژه هیدروژن, باعث پس زنی پروتون می گردند. دوز ناشی از این پس زنی هسته عامل محدود کننده ای در تعیین حداکثر انرژی نوترون در درمان با بور است. به همین دلیل بازه انرژی نوترونهای فوق حرارتی 10 ev تا 10kev معمولا مناسبترین بازه انرژی محسوب می شود. در شبیه سازی نوترون درمانی, از روش مونت کارلو با استفاده از دو کد MCBNCT و MCNP4C همراه با سطح مقطعهای 290 گروهی استخراج شده از ENDF/B6 استفاده شد. شبیه سازی نشان داد که انرژی مناسب, بستگی به اندازه و عمق غده دارد لکن به علت اندازه و شکل غده و فاصله غده از سطح سر و همچنین توزیع انرژی باریکه نوترون تعیین انرژی دقیق غیر عملی است. مثلا برای غده ای به پهنای حدود 5 سانتی متر و ضخامت یک تا دو سانتی متر واقع در عمق 2 تا 5 سانتی متر, انرژی مناسب بین 3 تا keV 5 است.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Generation of the large scale magnetic fields by coupling to curvature and dilaton fieldمیدانهای مغناطیسی بزرگ مقیاس و جفتشدگیهای الکترو- دیلاتونی و خمش6776519FAآزاده اختری زوارهبهروز میرزاعلیرضا حجتیJournal Article20191126 We investigate the generation of large scale magnetic fields in the universe from quantum fluctuations that are produced in the inflationary stage. By coupling these quantum fluctuations to the dilaton field and Ricci scalar, we show that the magnetic fields with the strength observed today can be produced. We consider two situations. First, the evolution of dilaton ends by starting the reheating stage. Second, the dilaton continues its evolution after reheating and then decays. We here consider the first case. In both cases, we come back to the usual Maxwell equations after inflation and then calculate present magnetic fields.در این مقاله تولید میدانهای مغناطیسی بزرگ مقیاس در عالم, ناشی از افت و خیزهای کوانتومی میدان مغناطیسی در دوران تورمی و توسط جفت شدگی آن با میدان دیلاتون و اسکالر خمش ریچی بررسی شده و همچنین نشان داده شده که می توان میدانهایی با شدت مشاهده شده امروزی را تولید کرد. در مورد تحول میدان دیلاتون دو حالت وجود دارد. حالت اول این که تحول میدان دیلاتون پس از دوران تورمی خاتمه یابد و حالت دوم این که تحول میدان دیلاتون پس از دوران بازگرمایش ادامه پیدا کرده و با واپاشی آن خاتمه یابد که در این مقاله حالت اول بررسی می شود. پس از اتمام تحول دیلاتون به نظریه الکترومغناطیس معمولی بازگشته و مقدار میدان مغناطیسی امروزی را محاسبه می کنیم.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Magnetic properties of FeCo nanoparticles for information storageخواص مغناطیسی نانو ذرات FeCo برای ذخیره سازی اطلاعات7786520FAسیدعلی سبطفرشته آذرخرمنمریم امیرحسینیسوزان ذوالریاستینمحمد اخوانJournal Article20191126 Submicron FeCo magnetic grains with different percents of cobalt were grown in the presence of magnetic field. After omitting the excess ions and oxygen, heat treatment was performed and some samples were oriented in a polymer background in the presence of a magnetic field. The results of SEM, XRD, and magnetic measurements confirm the existence of induced magnetic anisotropy. As the strength of the magnetic field during the growth of Fe0.7Co0.3 grains increases, the coercively increases from 820 to 1600 Oe. Measurements of magnetization time variation of the samples show a linear correspondence between magnetic stability factor and coercivity. The magnetization of the oriented samples increases by 25%. Raising the coercivity of the medium is the main factor for increasing the capacity of magnetic information storage.دانه های مغناطیسی FeCo در اندازه های زیر میکرون با درصدهای مختلف کبالت در حضور میدانهای مغناطیسی رشد داده شده اند. پس از حذف یونهای اضافی و اکسیژن, عملیات گرمایی انجام گردیده و برخی از نمونه ها در بستر پلیمر در حضور میدان مغناطیسی جهت دار شدند. نتایج SEM, XRD و اندازه گیریهای مغناطیسی, وجود ناهمسانگردی مغناطیسی القایی در نمونه ها را تایید می کنند؛ به طوری که برای نمونه Fe0.7 Co0.3 حضور میدان در ضمن رشد دانه ها, وادارندگی را از 820Oe به 1600Oe می رساند. اندازه گیری تغییرات زمانی مغناطش نمونه ها یک رابطه خطی بین ضریب پایداری مغناطیسی و وادارندگی را نشان می دهد. مغناطش پسماند نمونه های جهت دار به میزان %25 افزایش یافته است. بالا بردن وادارندگی محیط برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی مغناطیسی اطلاعات یک عامل اصلی است.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Cosmic ray simulation and dependence of maximum air shower development (Hmax) on mass and energy of primaries temperatureشبیه سازی پرتوهای کیهانی و تعیین رابطه ارتفاع بیشینه توسعه بهمنهای گسترده هوایی (H<sub>max</sub>) با جرم و انرژی8794521FAگوهر رستگارزادهJournal Article20191126 Monte Carlo simulation with CORSIKA code using QGSJET hadronic interaction model is applied on more than 5000 cosmic ray primaries to investigate dependence of maximum air shower development (Hmax) on mass and energy of primaries.با استفاده از کد CORSIKA و مدل اندرکنش هادرونی انرژیهای بالا QGSJET, شبیه سازی مونت کارلو برای تعداد 5000 بهمن گسترده هوایی و تابشهای اولیه گاما, پروتون, هلیوم, نیتروژن, سیلسیوم و آهن در انرژیهای مختلف انجام و رابطه Hmax با جرم و انرژی تابش اولیه به دست آمده و نتایج مورد تحلیل قرار گرفته است.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Study of the dynamics of cascade processes of muonic atoms by multi group methodبررسی دینامیک گذارهای آبشاری اتمهای میوندار با استفاده از روش چند گروهی95109522FAسید ظفرالله کلانتریمحمد هادی پیراحمدیان Journal Article20191126 Studies on exotic atoms are important in different ways. They are important for strong interaction with nucleus and the theory of QCD in low energies. They are also important in muon catalyzed fusion (µCF). Their properties can be revealed by studies on cascade of muonic atoms. In this paper, unlike the others, we do not consider the kinetic energy of muonic atoms, constant (the kinetic energy of muonic atoms can vary due to cascade processes). We have used multi group method. The energy dependence of the rates of collisional cascade processes can take into account by this method. In addition, the energy spectra of muonic atoms in the ground state are calculated. For this purpose we divided the energy spectrum to 10 groups, and then use the rate of external Auger effect, Coulomb de-excitation, muon transfer and elastic scattering to solve the dynamics of cascade processes in each group. These equations are coupled linear differential equations. To solve them we use the Runge-Kutta method in the fourth order. One of the conclusions of this paper is that, this energy spectrum is not Maxwellian distribution. Finally our results are compared with the results of the Monte-Carlo simulation.در این مقاله یکی از اتمهای اگزوتیک, یعنی اتمهای میوندار مورد بررسی قرار گرفته اند. از نتایج این تحقیق, دست یافتن به روشی است که بتوان با گسترش آن از جمله در نظر گرفتن اندرکنشهای قوی با هسته, دیگر اتمهای اگزوتیک را مورد بررسی قرار داد. علاوه بر این, بررسی سینماتیک گذارهای اتمهای میوندار در محاسبات دقیقتر همجوشی کاتالیزور میونی نقش اساسی دارند. لازم به ذکر است که در این مقاله برخلاف کار دیگران انرژی جنبشی اتمهای میوندار در طی فرآیندهای گذار, ثابت در نظر گرفته نشده است و برای این منظور از روش گروه بندی انرژی استفاده کرده ایم. شایان ذکر است که روش گروه بندی انرژی ما را قادر ساخته است تا علاوه بر اینکه تاثیر انرژی جنبشی اتمهای میوندار را در فرآیندهای برخوردی گذار به حساب بیاوریم, بتوانیم طیف انرژی جنبشی اتمهای میوندار در حالت پایه را نیز استخراج کنیم.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Fission fragment angular distribution in heavy ion induced fissionبررسی توزیع زاویهای پارههای شکافت در شکافت القایی با یون سنگین111121523FAسعید سهیلیایمان ضیائیانJournal Article20191126 We have calculated the fission fragment angular anisotropy for 16O + 232Th,12C + 236U , 11B + 237 Np , 14 N + 232 Th , 11B + 235U , 12C + 232Th systems with the saddle point statistical model and compared the fission fragment angular anisotropy for these systems. This comparison was done with two methods a) without neutron correction and b) with neutron correction. Also we studied normal and anomalous behavior of the fission fragment angular anisotropy. Finally, we have predicted the average emitted neutron from compound nuclei considering the best fit for each system.مقادیر تجربی ناهمسانگردی زاویه ای پاره های شکافت را برای شکافت القایی سیستمهای 16O + 232Th,12C + 236U , 11B + 237 Np , 14 N + 232 Th , 11B + 235U , 12C + 232Thبا مقادیر ناهمسانگردی زاویه ای که با استفاده از مدل نقطه زینی استاندارد پیش بینی می شود مقایسه کرده ایم. این مقایسه را به دو صورت الف) بدون در نظر گرفتن تصحیح گسیل نوترون و ب) با در نظر گرفتن تصحیح گسیل نوترون انجام داده ایم. همچنین رفتارهای عادی و غیرعادی در ناهمسانگردی زاویه ای پاره های شکافت این سیستمها مورد بحث قرار گرفتند. نهایتا تعداد میانگین نوترونهای گسیل شده از هسته مرکب را با در نظر گرفتن بهترین برازش برای هر کدام از این سیستمها پیش بینی نموده ایم.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Hyperfine interactions in USb2 crystalبرهمکنشهای فوق ریز در بلور USb<sub>2</sub>123136524FAآرشفتحیسعیدجلالی اسدآبادیمحمدگشتاسبی رادJournal Article20191126 The hyperfine interactions at the uranium site in the antiferromagnetic USb2 compound were calculated within the density functional theory (DFT) employing the augmented plane wave plus local orbital (APW+lo) method. We investigated the dependence of the nuclear quadruple interactions on the magnetic structure in USb2 compound. The investigation were performed applying the so called “band correlated” LDA+U theory self consistently. The self consistent LDA+U calculations were gradually added to the performed generalized gradient approximation (GGA) including scalar relativistic spin-orbit interactions in a second variation scheme. The result, which is in agreement with experiment, shows that the 5f-electrons have the tendency to be hybridized with the conduction electrons in the ferromagnetic uranium planes.برهمکنش های فوق ریز در مکان اورانیوم از ترکیب آنتی فرومغناطیس USb2 با استفاده از نظریه تابعی چگالی و روش امواج تخت بهبود یافته به علاوه اوربیتالهای موضعی (APW+lo) بررسی شده اند. میزان جایگزینی الکترونهای ƒ در این ترکیب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که الکترونهای 5ƒ تمایل دارند به خوبی با الکترونهای رسانش هیبرید شوند.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Multifractal and deterended fluctuation analysis of heartbeat electrical signals ECGتحلیل سیگنالهای الکتریکی قلب (ECG) با روش حذف شیب چند فرکتالی137144525FAاحمد نادریبنیبهروز میرزافرهاد شهبازیعلی کاظمپورJournal Article20191126 In recent years cardiac interbeat interval time series have been investigated by DFA and MF-DFA methods. In this paper instead of investigating cardiac interbeat interval time series, ECG signals are considered, it is shown that the normal and abnormal heart signals have different scaling relations.در سالهای اخیر تحلیل سریهای زمانی ناشی از فاصله ضربان قلب توسط روشهای DFA و MF-DFA مورد توجه بوده است. در این مقاله به جای بررسی سریهای فاصله ضربان قلب که در کارهای قبلی انجام شده است, با روشهای فوق الذکر به طور مستقیم به مطالعه و بررسی سیگنالهای الکتریکی قلب پرداخته و رفتار مقیاسی متفاوتی را برای قلب سالم و قلب بیمار مشاهده کرده ایم.انجمن فیزیک ایران
ناشر:
دانشگاه صنعتی اصفهانمجلۀ پژوهش فیزیک ایران1682-69576220191126Spectrum of mesons and hyperfine dependence potentialsطیف مزونها و وابستگی به پتانسیلهای فوق ریز145145526FAعلیاکبر رجبیJournal Article20191126 In most models, mesons consist of quark -antiquark pairs moving in a confining potential. However, it would be interesting to consider the effect of an extra residual interaction by introducing the quark particles which contain a dependent spin and isospin. In the Chiral constituent quark model, the hyperfine part of the potential is provided by the interaction of the Goldstone bosons, which give rise to a spin- and isospin-dependent part that is crucial for the description of the spectrum for energies lower than 1.7 Gev. In this model we have, not only included the confinement potential at large separations but also the color charge as well as hyperfine interaction potentials. This combination of potentials yields meson spectra which are very close to the ones obtained in experiments.در بسیاری از مدلها, مزونها از جفت کوارک و ضو کوارک که در یک پتانسیل نگهدارنده حرکت می کنند تشکیل شده اند. در این مدل اثر پتانسیلهای برهم کنش اضافی مربوط به اسپین و ایزواسپین ذرات کوارک وجود دارد. در مدل کوارکهای تشکیل دهنده کایرال برهم کنش پتانسیلهای فوق ریز به وسیله بوزونهای گلدستون به علت وابستگی اسپین و ایزواسپین در توصیف طیف انرژیهای کمتر از1/7 Gev در نظر گرفته شده است. در این مدل نه تنها از پتانسیلهای نگهدارنده برای فواصل دور استفاده شده بلکه از پتانسیل بار رنگ و پتانسیلهای برهم کنش فوق ریز نیز به خوبی استفاده شده است. با این ترکیب از پتانسیلهای طیف مزونها را محاسبه کرده ایم. مشاهده شد که مقادیر به دست آمده به مقادیر تجربی بسیار نزدیک است.