به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « شبیه سازی » در نشریات گروه « فیزیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «شبیه سازی» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • نوشین داداش زاده*، الناز پوررضا
    در این مطالعه مقایسه ای، هدف ما طراحی یک راکتور تخلیه سد دی الکتریک (DBD) تحت فشار اتمسفر است. نیاز فعلی مشخص کردن پلاسما و بهینه سازی سیستم پلاسمای طراحی شده در شرایط متغیر است. شبیه سازی تک بعدی وابسته به زمان یک دستگاه DBD، هدایت شده توسط یک ولتاژ RF سینوسی با دامنه 755 کیلو ولت در 52 کیلوهرتز، در گاز آرگون نشان داده شده است. دستگاه DBD با دو الکترود، پوشیده شده توسط ماده دی الکتریک و با ثابت دی الکتریک متغیربین 2، 5و 8 در نظر گرفته شد، و پارامترهای تخلیه بر حسب زمان شبیه سازی شدند. در سراسر شکاف پلاسما برای یافتن یک ثابت دی الکتریک بهینه برای رسوب حداکثر توان. با استفاده از یک ولتاژ سینوسی به دستگاه DBD با ثابت دی الکتریک مختلف، پروفایل های میدان الکتریکی، الکترون چگالی، دمای الکترون، کسر جرمی اتم های آرگون، میانگین انرژی الکترون، چگالی جریان یون، چگالی جریان الکترون، پلاسما، جریان کل و رسوب توان نشان داده شده اند.
    کلید واژگان: راکتور سد تخلیه دی الکتریک, چگالی الکترون, شبیه سازی, پلاسما, ثابت دی الکتریک}
    Noushin Dadashzadeh *, Elnaz Pourreza
    Inductively coupled plasma (ICP) is widely used in applications such as material processing and In this comparative study, we aim to design a dielectric barrier discharge (DBD) reactor under atmospheric pressure. The current requirement is to characterize the plasma and optimize the designed plasma system under variable circumstances. A one-dimensional time-dependent simulation of a DBD tool, driven by a sinusoidal RF voltage with an amplitude of 755 kV at 52 kHz, in argon gas is shown. The DBD device with two electrodes, covered by dielectric material and with variable dielectric constant between 2, 5 and 8 was considered, and the discharge parameters were simulated in terms of time across the plasma space to find an optimal dielectric constant for delivering maximum power deposition. Using a sinusoidal voltage to DBD device with different dielectric constant, electric field profiles, electron density, electron temperature, mass fraction of argon atoms, average electron energy, ion current density, electron current density, plasma, and power deposition are shown.
    Keywords: Dielectric Barrier Discharge Reactor, Electron Density, Simulation, Plasma, Dielectric Constant}
  • رضا فتحی*، سعیده امیری بیدوری
    در کار حاضر یونش یگانه اتم هلیوم از حالت پایه و اولین حالت برانگیخته در برخورد با یون های کربن برهنه (6+C) با انرژی 100 مگا الکترون ولت بررسی شده است. سطح مقطع جزیی کامل با استفاده از روش اختلالی موج واپیچیده پیوسته چهارجسمی در حالت پسین محاسبه شده است. اثرات همبستگی استاتیکی الکترون ها با انتخاب تابع موج سیلورمن برای حالت پایه اتم هلیوم وارد مسیله شده است. نتایج سطح مقطع جزیی کامل در صفحات سمتی مختلف برای الکترون های یونیزه شده با انرژی 5/6 الکترون ولت و اندازه حرکت انتقال یافته 0.75 در واحد اتمی با نتایج تجربی و نتایج نظری مبتنی بر فرمول بندی سه جسمی مقایسه شده است. همچنین تغییرات سطح مقطع دیفرانسیلی کامل در صفحه پراکندگی برای الکترون های یونیزه شده با انرژی ها و اندازه حرکت های انتقال یافته متفاوت در مقایسه با نتایج تجربی و نظری مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: منبع تبخیر الکترون, پرتو, اپتیک, شبیه سازی}
    Reza Fathi *, Saeideh Amiribidvari
    In this work, the single ionization of helium atoms from the ground and the first excited state by bare carbon ions () impact at the incident energy of 100 MeV has been studied. The post form of CDW-4B formalism is used in the calculations. The correlated Silverman wave function as the ground state of the helium atom has been used to consider the effects of static electron correlation. The results, as the fully differential cross section in the azimuthal plane for different angles and the ejected electron energy 6.5 eV and momentum transfer 0.75 a.u, are compared with experimental and three-body formalism results from theory. Also, the variations of the fully differential cross section in the scattering plane for the various ejected electron energies and momentum transfers have been studied.
    Keywords: single ionization, Fully Differential Cross Section, CDW-4B}
  • قاسم امرایی راد، علی آرمان*، مریم صالحی، فاطمه حافظی، امیر زلتی
    امروزه با گسترش کاربرد لایه های نازک در صنعت و علوم پزشکی، روش های تولید آنها نیز مورد توجه قرار گرفته است. یکی از آن روش ها، روش تبخیر مواد به کمک تفنگ الکترونی است. مهم ترین بخش در تفنگ الکترونی، اپتیک الکترون است که وظیفه تولید و شتابدهی به الکترون را به عهده دارد؛ به طوری که با اصلاح و کنترل هر چه بهتر ویژگی های پرتو الکترونی (شکل و قطر پرتو) در محل هدف، امکان تبخیر مواد دیرگداز در مدت زمان کوتاه تر ممکن می شود. کاهش و کنترل قطر پرتو در این منبع تبخیر به پارامترهای مختلفی از جمله هندسه دستگاه، شدت میدان مغناطیسی، توان الکتریکی و... وابسته است. از این‎رو در این کار پژوهشی با انجام آزمایش های تجربی و استفاده از نرم افزارهای المان محدود و مدل سازی به بررسی اثر آن پارامترها پرداخته شد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که اثر پارامترهای موثر بر قطر پرتو تا حد خوبی قابل پیش بینی است و می توان با تغییر در شکل هندسی، ابعاد و موقعیت اجزای تفنگ الکترونی ، قطر پرتو الکترونی را کاهش داد. در ادامه با اعمال این تغییرات در ساخت دستگاه و انجام آزمایش های تجربی، تفنگ الکترونی جدید در مقایسه با نمونه اولیه موجود، بهینه و قطر پرتو آن با %40 کاهش، متمرکزتر شد‏.
    کلید واژگان: منبع تبخیر الکترون, پرتو, اپتیک, شبیه سازی}
    Ghasem Amraee Rad, Ali Arman *, Maryam Salehi, Fatemeh Hafezi, Amir Zelati
    Nowadays, by expanding the application of thin layers in industry and medical sciences, their fabrication methods have also received attention. One of those methods is the vaporizing material method with the help of an electron gun. The most important part in the electron gun is the electron optic, which is responsible for producing and accelerating electrons, so that it becomes possible to vaporize refractory materials in a shorter period of time by better modifying and controlling the electron beam (the shape and diameter of the electron beam) at the target location. The reduction and control of the beam diameter in this evaporation source depends on various parameters such as device geometry, magnetic field intensity, electric power, etc. Therefore, in this research, the effect of those parameters was investigated by conducting experiments and using finite element and modeling software. The simulation results revealed that the effect of the effective parameters on the beam diameter can be predicted to a good extent, so that the diameter of the electron beam decreases by changing the geometrical shape, size and displacement of the output beam components. Then, the new electron gun, compared to the existing prototype, is optimized by applying these changes in the construction of the device and conducting experiments, and its beam diameter is reduced by 40% to be more focused.
    Keywords: electron gun, beam, optics, simulation}
  • سید ولی الحق مشفق، رضا افضل زاده*

    یکی از روش های معمول تولید لایه های دو- بعدی استفاده از روش پوسته سازی در فاز مایع به روش فیزیکی استفاده از پروب فراآوایی است. در این پژوهش، برای به دست آوردن شرایط بهینه تولید پوسته های دو- بعدی گرافنی از پودر گرافیت به روش پوسته سازی در فاز مایع تحت تابش امواج فراآوایی، شبیه سازی توزیع فشار فراآوایی درون محلول و محاسبه اختلاف فشار با استفاده از نرم افزار کامسول استفاده شد. این شبیه سازی برای پروب فراآوایی با بسامد کاری 22 کیلوهرتز و قطر 14 میلی متر و 20 کیلوهرتز برای پروب هایی با قطر 22 و 40 میلی متر صورت گرفت تا اختلاف فشار صوتی درون محلول محاسبه گردد. سپس پروبی که بیش ترین اختلاف فشار را نشان می دهد در کار تجربی برای بررسی اثرات حجم و غلطت محلول گرافیت تحت تابش فراآوایی در تولید مقدار و ضخامت لایه های گرافنی، مورد مطالعه قرار گرفت. همان طور که از نتایج شبیه سازی انتظار می رفت، نتایج تجربی نشان دادند که که با افزایش اختلاف فشار صوتی درون محلول، میزان تولید گرافن افزایش می یابد. نتایج به دست آمده با دستگاه های تجزیه و تحلیل طیف سنجی فرابنفش- مریی، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی و طیف رامان نشان می دهند که با پروب های 14 و 22 میلی متری تراکم پوسته های گرافنی کم تر و خردشدگی مشاهده می شود در حالی که با پروبی به قطر 40 میلی متر تولید کم لایه و دولایه گرافن در ابعاد بزرگ تر امکان پذیر است. هم چنین حجم محلول و غلطت گرافیت موجود در محلول بر تولید میزان و تعداد لایه های گرافنی نقش به سزایی دارند.

    کلید واژگان: دولایه های گرافن, قطر پروب فراآوایی, شبیه سازی, طیف رامان, نرم افزار کامسول}
    S.W. Mushfiq, R. Afzalzadeh*

    One popular method to produce 2D materials is the physical method of liquid phase exfoliation (LPE) utilizing ultrasound technique. In this research, our aim is to obtain the optimum conditions for the exfoliation of 2D materials of graphene from graphite utilizing LPE by simulation of ultrasonic waves irradiation and the pressure difference in the solution using COMSOL physics interactive. These simulations are carried on for the probe of 14 mm in diameter and 22 kHz in frequency, and then for the probe of 22 mm and 40 mm in diameter and 20 kHz frequency to obtain the maximum acoustic pressure difference in the solution. Then the probe, which the simulation shows produces the maximum acoustic pressure difference is used for the experimental investigation of the volume and the density of the graphite solution, which is irradiated by ultrasound for graphene, produced. The numerical simulations give an expectation to have more graphene exfoliation when the pressure difference in solution sonication is more. This expectation is verified by the experimentation. The experimental results which are analyzed using UV-visible spectroscopy, FESEM, TEM, and Raman spectrum show the probes with 14 mm and 22 mm produce less flakes which are in smaller size compared to the probe with diameter 40 mm which few-layer and even bilayer graphene with larger size are observed. Also we observed the density and the volume of the solution has importance in the layer number of the flakes production.

    Keywords: Bilayer Graphene, Ultrasonic Probe diameter, Simulation, Raman spectrum, COMSOL software}
  • مدینه نژاد زنگنه، محسن قاسمی*، سید محمدباقر قریشی

    در این پژوهش الکترود سه لایه ای V2O5/Ag/WO3 (VAW) به عنوان یک ساختار رسانای شفاف با استفاده از روش ماتریس مشخصه طراحی و ساختار بهینه آن تعیین می شود. سپس یک سلول خورشیدی پروسکایتی بر پایه الکترود سه لایه ای VAW با ساختارGlass/V2O5/Ag/WO3/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/PCBM/Al  در نظر گرفته می شود و با استفاده از فرمول بندی ماتریس انتقال، ویژگی های اپتیکی سلول خورشیدی پروسکایتی بررسی می شود. در ادامه نشان داده می شود که اثر تغییر ضخامت لایه WO3 روی ویژگی های اپتیکی سه لایه ای VAW و سلول خورشیدی پروسکایتی بر پایه الکترود VAW چشمگیرتر از اثر تغییر ضخامت لایه دی الکتریک V2O5 است. مقدار بیشینه چگالی جریان مدار کوتاه mA/cm2 19.3 در سلول خورشیدی پروسکایتی، برای ضخامت لایه اکسید وانادیوم 40 نانومتر و ضخامت لایه اکسید تنگستن 55 نانومتر به دست آمد که از مقدار محاسبه شده برای سلول خورشیدی پروسکایتی با الکترود ITO (17.2 mA/cm2)، 12.2% بیشتر است. در نهایت سلول خورشیدی پروسکایتی بر پایه الکترود بهینه شده VAW ساخته شد و نتایج نشان دادند که این سلول خورشیدی کارآیی بهتری نسبت به سلول خورشیدی بر پایه الکترود تجاری ITO دارد.

    کلید واژگان: الکترود رسانای شفاف, دی الکتریک, فلز, سلول خورشیدی پروسکایتی, شبیه سازی, چگالی جریان مدار کوتاه}
    Madineh Nejadzangeneh, Mohsen Ghasemi *, Seyed MohammadBagher Ghorashi

    In this research, using the characteristic matrix theory, the three-layer V2O5/Ag/WO3 (VAW) electrode as a transparent conductive structure is designed and its optimal structure is determined. Then, a perovskite solar cell based on a VAW three-layer electrode with Glass/V2O5/Ag/WO3/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/PCBM/Al structure is considered and the optical properties of the perovskite solar cell are investigated using the transfer matrix method (TMM). In the following, it is shown that the effects of changing the thickness of the WO3 layer on the optical properties of the three-layer VAW and the perovskite solar cell based on the VAW electrode are more significant than the effects of changing the thickness of the layer V2O5. The maximum short circuit current density (19.3 mA/cm2) in the perovskite solar cell based on the VAW electrode was obtained for the thicknesses of the V2O5 layer of 40 nm and WO3 layer of 55 nm, which is 12.2% higher than the calculated value for perovskite solar cell based on ITO electrode (17.2 mA/cm2). Finally, the perovskite solar cell based on the optimized VAW electrode was fabricated and the results showed that this solar cell has better performance than solar cell based on the commercial ITO electrode.

    Keywords: Transparent conductive electrode, Dielectric, metal, dielectric, Perovskite solar cell. Simulation, Shortcut circuit current density}
  • محسن باقری، احمد سالار الهی، محمدکاظم سالم*، محمود قرآن نویس

    در یک رآکتور پلی ول، وجود یک کاتد مجازی پایدار و پرانرژی به منظور شتاب گرفتن یون ها و ایجاد برهم ‎کنش های همجوشی لازم است. افزایش زمان محصورسازی الکترون های تشکیل دهنده کاتد مجازی در عملکرد رآکتور پلی ول بسیار مهم است. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی عددی سه بعدی به کمک نرم افزار کامسول وابستگی کاتد مجازی به متغیرهای موثر در یک پلی ول مورد بررسی قرار گرفته است. زمان محصور سازی ابر الکترونی به فاصله حلقه ها، شعاع حلقه ‎ها، جریان حلقه ها و انرژی جنبشی الکترون های تزریق شده به داخل پلی ول بستگی دارد. با استفاده از نتایج شبیه سازی، چگونگی وابستگی متغیرهای ذکر شده با زمان محصور سازی را به دست آورده و سپس یک مدل ریاضی برای زمان محصور سازی معرفی می گردد.

    کلید واژگان: پلی ول, زمان محصورسازی الکترون ها, کامسول, شبیه سازی, حالت بتای پایین}
    M. Bagheri, A. Salar Elahi, M.K. Salem *, M. Ghoranneviss

    In a polywell reactor, it is critical to have a stable and energetic virtual cathode that is necessary to accelerate ions and create fusion interactions. Increasing the confinement time of virtual cathode electrons is of critical importance in the performance of polywell reactors. In this paper, COMSOL Multiphysics software was used to perform a three-dimensional numerical simulation in order to investigate the impacts of effective variables of a polywell on the virtual cathode. The findings indicated that the confinement time depends on the distance between the coils, coil radius, coil current, and the kinetic energy of the injected electrons. In addition, by using the simulation results, the dependence of the mentioned parameters on the confinement time is obtained, and then a mathematical model was developed.

    Keywords: Polywell, Electrons confinement time, COMSOL, Simulation, Low beta mode}
  • امیرحسین عالی نژاد*، طیب کاکاوند، محمدرضا عبودزاده، سعید کاکایی
    رادیونوکلیید طلا-199 با نیمه عمر14/3 روز، دارای یک تابش بتامنفی با انرژی  MeV45/0 (مناسب برای کاربردهای درمانی) و به همراه آن، دارای دو تابش گاما با انرژی های KeV 73/158 (مناسب برای کاربردهای تصویربرداری) و KeV196/208 می باشد. در این پژوهش، ما به شبیه سازی محیطی مشابه قلب راکتور تهران پرداختیم و پارامترهای مسیله را مشابه حالت تجربی تعریف کردیم تا بتوانیم بهره تولید طلا-199 به روش مونت کارلو با استفاده از کد MCNP < /span> تعیین کنیم. از جمله پارامترهای محاسباتی در این تحقیق، سطح مقطع واکنش (n,γ) و تابع تحریک این واکنش است که با استفاده از کدهای هسته ای ALICE/ASH و TALYS این پارامترها را محاسبه کردیم و با داده های تجربی مقایسه کردیم. با پرتودهی دو نمونه 11 و 5/15 میلی گرمی پودر پلاتین در شار نوترونی در راکتور تهران به مدت حدود 21 ساعت به ترتیب مقدار 55/1 و 98/1 میلی کوری طلای-199 در انتهای بمباران تولید گردید. خلوص رادیونوکلییدی و رادیوشیمیایی محصول نهایی به روش استخراج حلال-حلال با استفاده از دو ماده اتیل استات با راندمان 99 %  وHDEHP < /span> با راندمان 80 % گزارش گردید. بعد از تولید رادیونوکلیید طلا-199 به صورت خالص و بدون حامل، نانوذرات رادیواکتیو طلا-199 را به روش ترکویچ[1] با استفاده از ماده احیاکننده تری سدیم سیترات سنتز کردیم و در نهایت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی[2]، به ارزیابی ریخت شناسی[3] نانوذرات پرداختیم. میانگین ابعاد نانوذرات 50 نانومتر محاسبه شد.  1Turkevich 2Scanning Electron Microscopy(SEM) 3Morphology
    کلید واژگان: رادیوایزوتوپ, طلای-199, نانو ذرات, شبیه سازی, مونت کارلو, بهره تولید, نوترونهای حرارتی}
    Amir Hosein Alinejad *, Tayeb Kakavand, Mohammadreza Aboudzadeh, Saeed Kakaei
    In this study, the 199Au nanoparticles production parameters have been investigated by a two-part study.The first part is about the indirect method for production of non-carrier-added (NCA) 199Au radionuclide which was investigated both theoretically and experimentally. We applied MCNPX-2.6 code, TALYS-1.9, and ALICE code, aiming to simulate the reactor core of Tehran Research Reactor (TRR) and determining the activity of 199Au by MCNPX code using cross-sections calculated by TALYS-1.9 and specifying the production yield of 199Au. Also, the excitation function of 199Au was calculated via  reaction by TALYS-1.9 and ALICE/ASH-0.1 codes. As the corresponding experimental approach, we worked on the reactor production of 199Au by utilizing  thermal neutron flux through irradiation of natural Pt target for a specified irradiation time of 21 hours and 10 minutes in TRR. Regarding our facilities for evaluating the production yield, two samples of 11 mg and 15.5 mg natural Pt targets were bombarded in TRR. Because the natural Pt target, consists of five different stable isotopes (192Pt, 194Pt, 195mPt, 196Pt, 198Pt), some radionuclides as impurities will be produced during the reactor bombardment. So, using an enriched Pt target will increase the production yield together with a reduction of the impurity production. To separate 199Au radionuclide from the impurities mentioned above, and also to calculate both the chemical yield and the radionuclide purity of 199Au, two chemical separation techniques were applied. In the first technique, 199Au radionuclide was separated from impurities by employing liquid-liquid extraction (LLX) using ethyl acetate. As a result of this separation, the chemical yield of 199Au radionuclide was more than 99%. In the second technique, 199Au was separated by employing LLX using liquid cation exchanger, Di-(2-Ethylhexyl) phosphoric acid (HDEHP). By applying this technique, the chemical yield of 199Au radionuclide was more than 80% consequently. We calculated the theoretical findings and compared the results with the related experimental values.In the second part of the present study, the synthesis of radioactive 199Au nanoparticles (199AuNPs) have been investigated by the Turkevich method with the aim of produce citrate-gold nanoparticles with different sizes of approximately 50 nm. Possible uses and applications of 199Au nanoparticles in medicine are also discussed.
    Keywords: Monte Carlo, Yield, Thermal Neutrons Radioisotope, 199Au, Nanoparticle, Simulation}
  • شهریار ملکی*، شمس المعالی افخمی نامیلا، صدیقه کاشیان، محسن خردمند سعدی
    در این پژوهش، محاسبات مربوط به ضریب تضعیف جرمی (µ/ρ) کامپوزیت پلی اتیلن/اکسید بیسموت (HDPE-Bi2O3) برای درصدهای وزنی مختلف Bi2O3 در بستر پلیمر یعنی 0، 1، 2، 3، 5 وwt%  8 برای فوتون هایی با انرژی keV 59 با قابلیت بکارگیری در مراکز رادیوگرافی دندان با استفاده از کد MCNP < /span> شبیه سازی شد و نتایج آن با داده های XCOM مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی ضریب تضعیف جرمی کامپوزیت مذکور در کسرهای وزنی مختلف از روش های MCNP < /span> و XCOM در انرژی keV 59 همخوانی بسیار خوبی با یکدیگر نشان دادند. نتایج این پژوهش نشان داد که ماده کامپوزیتی پلی اتیلن/اکسید بیسموت در صورت ساخته شدن در کسر وزنی و ضخامت بهینه، قابلیت بکارگیری به عنوان حفاظ پرتویی در مراکز رادیوگرافی دندان را داراست.
    کلید واژگان: کامپوزیت پلی اتیلن, اکسید بیسموت, رادیوگرافی دندان, شبیه سازی, حفاظ سازی, ضریب تضعیف جرمی}
    Shahryar Malekie *, Shamsolmoali Afkhami-Namila, Sedigheh Kashian, Mohsen Kheradmand-Saadi
    In this study, calculations related to the mass attenuation coefficient (µ/ρ) of Polyethylene/Bismuth Oxide composite (HDPE-Bi2O3) for different weight percentages of Bi2O3 in the polymer matrix, namely 0 wt%, 1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 5 wt% and 8 wt% for photons with 59 keV energy that can be used in dental radiography centers were simulated using the MCNP code and results were compared with XCOM data. The simulation results of the mass attenuation coefficient of the composite in different weight fractions via the methods of MCNP and XCOM at 59 keV showed a good agreement with each other. The results of this study showed that the Polyethylene/Bismuth Oxide composite material in optimal weight fraction and thickness can be used as a radiation shield in dental radiography centers.
    Keywords: Polyethylene, Bismuth Oxide composite, Dental radiography, Simulation, Shielding, Mass attenuation coefficient}
  • مهرنوش کریمی پورفرد*، صدیقه سینا، مریم صادقی، سید محمد انتظارمهدی، مهرالسادات علوی

    دزیمتری ویژه ی بیمار یک امر مهم در پزشکی هسته ای می باشد که با روش های مختلف به صورت کلینیکی و تحقیقاتی انجام می گردد. از میان روش های ارایه شده تکنیک مونت کارلو با دقت بالایی که دارد جایگاه ویژه ای را در بر گرفته است اما به دلیل زمان محاسباتی بالا هنوز به صورت کلینیکی مورد استفاده قرار نمیگیرد. این روش می تواند در دزیمتری هندسه های پیچیده همچون بیمار مورد استفاده قرار گیرد ولی قبل از آن اعتبار بخشیدن به نتایج این کدها حایز اهمیت می شود. این پژوهش به بررسی روند اعتبارسنجی کدهای مونت کارلو می پردازد و با اندازه گیری عملی در تصویربرداری PET/CT  به وسیله ی فانتوم سر و دزیمتر TLD   و مقایسه ی آن با نتایج شبیه سازی کد GATE مرحله ی اول را انجام می دهد. در مراحل بعدی شبیه سازی فانتوم ICRP110 در دو حالت مختلف ریه به ریه  و کبد به ریه با توجه به روش MIRD  انجام می شود و خروجی فاکتور S با کد مونت کارلو  GATEو MCNPX به دست می آید و با نتایج مطالعات پیشین مقایسه می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی و اندازه گیری عملی نزدیکی مناسبی را با دقت بالا نشان می دهند و به جایگاه ویژه ی کد های مونت کارلو در دزیمتری هندسه های پیچیده همچون بیمار تاکید می کند

    کلید واژگان: دزیمتری داخلی, فانتوم, شبیه سازی, GATE, TLD}
    Mehrnoosh Karimipourfard *, Sedigheh Sina, Maryam Sadeghi, Seyed Mohammad Entezarmahdih, Mehrsadat Alavi

    Patient dosimetry plays the essential role in nuclear medicine performed with various method in clinical and research approaches. There are many methods for internal dosimetry which Monte Carlo code with high accuracy has the crucial place compare to others. The principle reason that Monte Carlo couldn’t performed as the clinical method is the high computation time. This method could be use in the complex geometry such as patient but before the implementation of the code, accreditation should be done. This paper aim to present the method of validation the Gate Monte Carlo codes in PET nuclear medicine. The researches were carried out with experimental tests by head and TLD dosimeters and the results were compared with GATE outputs at the same geometry. In the second steps, ICRP110 phantom in two state of lunge to lunge as a source to target organ and liver to lung considered the MIRD internal dosimetry method had been simulated. The S factor were the results of the simulation codes compared with MCNPX Monte Carlo results in the same conditions. The result has shown the accordance between the simulation and experimental data with high accuracy and highlights the role of Monte Carlo in complex geometry as the high accurate and validate methods.

    Keywords: Internal dosimetry, Phantom, Simulation, GATE, TLD}
  • محمود صادقی*، مریم نصرتی
    در این پژوهش، از درهم تنیدگی اتم-کاواک در مدل جینز-کامینگ بسته، با فرض وادنیدگی بزرگ بین اتم و کاواک، استفاده شده و فرایند انتقال حالت از اتم به تابش کاواک شبیه سازی شده است. اتم اولیه که در برهم نهی نصف-نصف از دو حالت پایه و برانگیخته آماده شده است، در معرض تابش اولیه که یک حالت همدوس و دور از تشدید با اتم است، قرار می گیرد. میزان در آمیختگی هر کدام از زیرسیستم ها، آنتروپی خطی، درهم تنیدگی، آنتروپی ون نیومن و تجزیه اشمیت سیستم مرکب، به صورت تابع تحلیلی از زمان برای اولین بار محاسبه شده اند. با فرض اختلاف بسامد زیاد بین اتم و تابش، شبیه سازی نشان می دهد هیچ انتقال انرژی بین اتم و تابش به دلیل وادنیدگی بزرگ، صورت نمی گیرد اگرچه اتم و تابش درهم تنیده می شوند همچنین نشان داده شده است که یک اندازه گیری خاص روی اتم از این سیستم مرکب درهم تنیده، می تواند سیستم مرکب را به حالت ضربی (غیر درهم تنیده) از دو زیر سیستم برافکنش کند به نحوی که حالت تابش، به یک برهم نهی از حالت همدوس موسوم به حالت گربه ای، تغییر یابد. به طور خاص، شرایط لازم جهت انتقال تابش به دو حالت گربه ای زوج و گربه ای فرد، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: انتقال حالت, مهندسی حالت کوانتومی, حالت های گربه ای, شبیه سازی}
    Mahmoud Sadeghi *, Maryam Nosrati
    In this research, atom-cavity entanglement in closed Jaynes – Cumming model has been used with the assumption of large detuning between atom and cavity, to simulate the state transfer from atom to cavity radiation. A two-level atom which is prepared in a half-half superposition between the ground and excited states, has been exposed to initially coherent radiation field which is far from resonance with the atom. Mixture of each subsystem, linear entropy, entanglement, Von Neumann entropy and Schmidt decomposition of composite system as a function of time, has been determined analytically, for the first time. Assuming large frequency differences between atom and radiation, the simulation is shown no energy is transferred between atom and radiation due to large detuning, even though atom-radiation entanglement took place. Also, it has been shown that a particular measurement on the atom in this composite entangled system, can project the composite system into a separable (non-entangled) state so that the radiation state is changed into a superposition of the coherent state which is called the cat state. The conditions required to transfer radiation into odd and even cat states have been particularly investigated.
    Keywords: state transfer, quantum state engineering, cat states, simulation}
  • حمیدرضا میرزایی*، رضا اسدنژاد، هدی مهدوی، امیر محمدیها، مسلم کاظمی
    در این مقاله اثرات گرمایش ناشی از یک منبع مصنوعی با استفاده از مدل دو بعدی SAMI2 بررسی می شود. یک منبع گرمایش موضعی گوسی در معادله دمای الکترون به منظور مدل سازی گرمایش موج رادیویی یونسفر در نظر گرفته می شود. اثرات گرمایش به عنوان تابعی از زمان گرمایش، شدت منبع تابش، ارتفاع مرکز گرمایش و تغییر مختصه عرض جغرافیایی گرم کننده در نواحی مختلف ایران بررسی می شود. نتایج شبیه سازی ها پیشنهاد می کنند که ارتفاع مرکز گرمایش و شدت منبع تابشی اثر قابل ملاحظه ای بر ایجاد اختلالات در توزیع چگالی و دمای الکترون در یونسفر دارند. این اختلالات در محل گرم کننده و اثر آن در نقاط متناظر در نیم کره مقابل نیز قابل مشاهده است. با افزایش ارتفاع حتی در زمان های ابتدایی روشن کردن گرم کننده، شدت دما در ناحیه گرم کننده افزایش یافته و با گذشت زمان رشد قابل توجهی می یابد. در شدت های پایین منبع تابشی، دمای الکترون حتی در ناحیه گرم کننده نیز با گذشت زمان افزایش قابل ملاحظه ای نمی یابد، این در حالی است که با افزایش توان ورودی، دمای الکترون پس از 30 دقیقه روشن کردن گرم کننده، در ناحیه گرمایش افزایش می یابد. اثر گرمایش همچنین به صورت اختلال در پربندهای چگالی مشاهده می شود که نشان دهنده کاهش چگالی و شکل گیری مجرا (کانال) در ناحیه گرم کننده و افزایش چگالی در نیم کره مقابل هستند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با تغییر مکان جغرافیایی گرم کننده، در عرض جغرافیایی پایین تر، افزایش دما در نقطه گرمایش و در نقاط متناظر در نیم کره مقابل شدت بیشتری می یابد.
    کلید واژگان: گرمایش یونسفر, مدل SAMI2, پلاسما, شبیه سازی}
    Hamidreza Mirzaei *, Reza Asadnejad, Hoda Mahdavi, Amir Mohammadiha, Moslem Kazemi
    In this paper the heating effects was investigated with SAMI2 model. An external Gaussian heating source was considered in electron temperature equation that models the radio frequency heating. The effects of the heating were investigated as a function of the heating period, intensity of the heating source, height of the heating center and different latitude of the heating in Iran coordinates.  Results of the simulations show that height of the heating and intensity of the source have main role in the distribution function of the electron density and temperature. This distribution in heating zone and conjugate point was shown. In early time of heating, by increasing the height, the electron temperature was increased dramatically. At low intensity of the heating source, the electron temperature wasn’t increased. However, the electron temperature was increased in heating zone after 30 minutes. Also, the heating distributes the electron density counter which represents the reduction of the electron density and the formation of the duct in heating zone and the growth of the electron density at conjugate point. The results show that at low latitude, electron temperature at heating zone and conjugate point was increased more.
    Keywords: ionosphere heating, SAMI2 model, plasma, simulation}
  • رضا شکوهی*

    در این مقاله تغییرات تابع توزیع ذرات در فرایند انبساط یک پلاسمای یک بعدی بدون برخورد به خلا مورد مطالعه قرار گرفته است. نشان داده شده است که برای حالتهای خود-مشابه توزیع ماکسولی اولیه یونها به تدریج به یک توزیع تک مقدار (δ گونه) سوق پیدا می کند. لذا می توان دینامیک یونها را با معادلات سیالی توصیف کرد. از طرفی برای اثرات جدایی بارکه با فرض انبساط یک پلاسمای محدود اتفاق می افتد، فرایند انبساط پلاسما تغییراتی را به تابع توزیع الکترونها تحمیل کرده و در نتیجه توزیع آنها به حالتهای غیر ماکسولی سوق پیدا می کند. برای بررسی تابع توزیع الکترونها در هر لحظه از شبیه سازی ذره ای استفاده شده است. در این شبیه سازی، دینامیک الکترونها بر اساس معادله ولاسف و دینامیک یونها بر اساس معادلات سیالی تعیین می شود. در انتها نشان داده شده است که دنباله های پرانرژی تابع توزیع الکترونها درمحل بدنه پلاسما به خاطر فرار الکترونهای پر انرژی به خلا، پایین آمده و توزیع ذرات در این قسمت به یک حالت سوپر ماکسولی تبدیل می شود. از طرفی در ناحیه جبهه یونی که محل حضور الکترونهای پر انرژی است توزیع سرعت الکترونها از حالت ماکسولی به حالت لورنتزی همراه با دنباله های پر انرژی تبدیل شده است.

    کلید واژگان: انبساط پلاسما, شبیه سازی, جبهه موج, خود-مشابه, معادله ولاسف, توزیع ماکسولی}
    Reza Shokoohi *

    In this paper, the variations of particles distribution function (DF) in a one-dimensional collisionless plasma expansion are studied. It is shown that, for the self-similar cases the initial Maxwellian distribution function of ions gradually converse to a δ-like one. So, the dynamic of the ions could be considered with fluid equations. On the other hand, for the effects of charge separation that occurs assuming the expansion of finite plasma, the process of plasma expansion imposes variations on electrons DF which causes it to change from Maxwellian to a non-Maxwellian one. In order to investigate the electrons DF at each moment, a particle simulation is used. In this simulation, the electrons dynamic is determined by Vlasov equation. Ions dynamic is given by fluids equations. Finally, it is indicated that, the higher energy tails of electrons DF in the main body of plasma are descended due to the motion of high energy electrons into vacuum and the electrons DF transforms to a super-Maxwellian DF. In the opposite side, at ion front zone which is the place of high energy electrons presence, electrons DF transform from Maxwellian to Lorentzian case with the high energy tails

    Keywords: plasma expansion, Simulation, ion front, self-similar, Vlasov equation}
  • ولی الله غضنفری، علی اصغر قربانپور خمسه، محمدمهدی شادمان*، سید جابر صفدری، محمدحسین عسکری

    یکی از عوامل محرک برای ایجاد جریان محوری درون روتور سانتریفیوژ به منظور افزایش عملکرد جداسازی، اسکوپ است. با توجه به قرار گرفتن اسکوپ در معرض جریان گاز با ماخ بالا، جریان دچار شوک شده و گرادیان های شدیدی در جریان اتفاق خواهد افتاد. در این پژوهش جریان گاز در اطراف اسکوپ در حالت دوبعدی (r-θ) به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) با استفاده از حل گر dsmcFoam در فواصل مختلف اسکوپ از دیواره شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش فاصله اسکوپ از دیواره روتور و کاهش زاویه برخورد جریان گاز با اسکوپ، سبب کاهش بیشینه دما و نیروی درگ می شود. به عنوان نمونه برای روتوری با شعاع 100 میلی متر که جریان کنار دیواره آن به ماخ 5/6 می رسد افزایش فاصله اسکوپ از دیواره به میزان 31 درصد (از 8 به 5/10 میلی متر) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در زاویه برخورد 85 درجه، سبب کاهش بیشینه دما به میزان 3/1 درصد (از 596 به 588 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 4/49 درصد (2412 به 1221 دین) می شود. کاهش زاویه برخورد گاز با اسکوپ به میزان 8/11 درصد (از 85 درجه به 75 درجه) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در فاصله اسکوپ از دیواره برابر با 5/10 میلی متر سبب کاهش بیشینه دما به میزان 8/6 درصد (از 588 به 548 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 3/50 درصد (1552 به 771 دین) می شود.

    کلید واژگان: روتور سانتریفیوژ, اسکوپ, شبیه سازی, روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو, حل گر}
    V. Ghazanfari, A.A. Ghorbanpour Khamseh, M.M. Shademan *, J. Safdari, M.H. Askari

    One of the driving factors for creating axial flow inside the gas centrifuge rotor to increase the separation performance is the scoop. Due to the exposure of the scoop to the high Mach gas flow, the flow will be shocked, and strong gradients will occur in the flow.  In this research, the gas flow around the scoop in a two-dimensional state (r-θ) is simulated by the Direct Simulation Monte Carlo method (DSMC) using the dsmcFoam solver at different distances of the scoop from the rotor wall. The results show that increasing the distance of the scoop from the rotor wall and decreasing the contact angle of the gas flow with the scoop reduces the maximum temperature and drag force. For instance, increasing the distance of the scoop from the wall by 31% (from 8 to 10.5 mm) in 3800 Pa wall pressure and 85° contact angle, causing a maximum temperature decrease of 1.3% (from 596 to 588 K) and also the drag force is reduced by 49.4% (2412 to 1221 dyn). Furthermore, reducing the angle of the gas flow with the scoop by 11.8% (from 85 ° to 75 °) in 3800 Pa wall pressure and at the distance of the scoop from the wall equal to 10.5 mm causes a maximum temperature decrease of 6.8% (from 588 To 548 K) and the drag force is reduced by 50.3% (1552 to 771 dyn).

    Keywords: Centrifuge rotor, Scoop, Simulation, direct simulation Monte Carlo method, Solver, dsmcFOAM}
  • محمود صادقی *، صدیقه احمدی

    در این پژوهش، شکنندگی چلاندگی، در تولید نور کوانتومی چلانده، در اثر تماس با یک منبع حرارتی شبیه‌سازی شده است. به این منظور، از یک کاواک واهلشی تک مد با یک محیط غیرخطی با پذیرفتاری مرتبه دوم غیر صفر استفاده ‌شده است. محیط غیرخطی کاواک، با یک پمپ لیزر با بسامد معین تحریک می‌شود و جفت فوتون‌های یکسان با بسامد نصف لیزر محرک تولید می‌شود. به این فرایند اصطلاحا تبدیل نزولی پارامتری واگن می‌گویند. در غیاب هر نوع اتلافی، شبیه‌سازی، یک چلاندگی با پارامتر تابع خطی از زمان را به دست می‌دهد که با محاسبات تحلیلی کاملا سازگار است. در حضور اتلاف دو فوتونی ناشی از تماس سامانه با یک منبع سرد، رقابت بین بهره حاصل از لیزر محرک و اتلاف دو فوتونی، منجر به چلاندگی پایدار برای خلا اولیه در حالت پایای سامانه می‌گردد. در انتها، نشان داده شده است که یک منبع با دمای غیر صفر، منجر به حذف چلاندگی و رسیدن تابش نهایی کاواک، به یک مخلوط حرارتی از حالت‌های فوک می‌شود‏.

    کلید واژگان: شبیه سازی, خلا چلانده, شکنندگی چلاندگی, اتلاف دوفوتونی}
    M Sadeghi *, S Ahmadi

    In this research, squeezing fragility due to thermal bath, in quantum squeezed state generation, is simulated. For this purpose, single mode dissipative cavity with non-zero second-order susceptibility is used. Cavity nonlinear medium is driving by laser pump with known frequency, and pairs of identical photons are created, with one-half frequency of driving pump. This process known as degenerate parametric down conversion. In the absence of any dissipation, simulation shows linear time dependent squeezing parameter, which is in agreement with theoretical results. In two photon loss of cavity in contact with cold reservoir, competition between gain and two photon loss, results in stable squeezing of initial vacuum, in steady state of system. At the end, has been shown that, non-zero thermal reservoir, omits the squeezing and leads the final cavity field to the thermal mixture of Fock states.

    Keywords: simulation, squeezed vacuum, squeezing fragility, two-photon loss}
  • شبیه سازی تاثیر پهنای حفره بر مکانیسم شارژ ابرخازن ها
    امین کریم آبادی، مراد بیاگوی، سید احسان ندایی اسکویی*

    ابرخازن ها به عنوان سیستم ذخیره انرژی الکتریکی پرکاربرد هستند و با توجه به پیچیدگی آن ها  شبیه سازی های عددی نقش مهمی در فهم مکانیسم آن ها دارند. شکل هندسی حفره ها در مکانیسم و ظرفیت الکتریکی ابرخازن ها تاثیرگذار هستند. در این مقاله تاثیرات پهنای حفره های خطی با رفتار یون دوستی حفره ها بررسی شده است. برای این منظور حفره های خطی مشابهی با پهناهای متفاوت با الگوریتم PLT  با کمک پکیج CAVIAR شبیه سازی شد. شبیه سازی ها در دو ولتاژ 0 و 2 ولت صورت گرفت. از نتایج شبیه سازی مشخص شد که پهنای حفره یک فاکتور مهم است و هرچه پهنای حفره افزایش یابد رفتار یون دوستی حفره بیشتر می شود.

    کلید واژگان: ابرخازن, شارژ, CAVIAR, PLT, شبیه سازی}
    Simulation of pores’ width effect over charging mechanism of supercapacutors
    Amin Karimabadi, Morad Biagooi, Seyed Ehsan Nedaaee Oskoee*

    Supercapacitors as electrical energy storage systems are widely known devices and due to the complexity of these systems, the numerical simulation is a fundamental approach to investigate their charging mechanism. Geometric effects of the pore are important on the electrical capacitance properties of supercapacitors. In this paper, the effects of linear pores width on their ion-philic behaviors are investigated. For this purpose similar linear pore systems that only differ in the pores’ width are simulated by using the PLT algorithm implemented in CAVIAR. The systems are simulated at two different applied voltages: 0 and 2 V.  It was shown that the width is an important factor, that is, a larger pore width shows more ion-philic behaviors.

    Keywords: supercapacitor, Charging, CAVIAR, PLT, Simulation}
  • الهام آریابد، سیده نسرین حسینی مطلق*، سعید محمدی

    پس از جراحی، پرتودرمانی رایج ترین و موفق ترین روش درمانی مورد استفاده است که نقش مهمی در درمان سرطان دارد. در پروتون درمانی، باریکه پروتون به تومور تابانده می شوند. برای افزایش کارایی درمان تومورهای سینه، نانوذرات طلا GNP  و محلول بورن کپتات سدیم (BSH)  حاوی بورن-11 را می توان به طور جداگانه به تومور تزریق کرد و سپس آن را تحت تابش پرتوی پروتونی قرار داد. در این تحقیق به کمک شبیه سازی Geant4/Gate7 با تایید افزایش دز رسیده به بافت تومور سینه در پروتون درمانی از طریق دو مرحله مجزا مطالعه انجام داده شد، به طوری که در مرحله اول به منظور به حداکثر رساندن دز به جا گذاشته پروتون در تومور، از تزریق بورن کپتات سدیم (BSH) حاوی بورن -11 در حضور تابش باریکه پروتونی استفاده شد و در مرحله دوم نسبت به مرحله قبل تزریق نانوذرات طلا به جای تزریق بورن با همان مقدار تزریق قبل، در کنار تابش باریکه پروتونی به فانتوم شبیه سازی شده تومور مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، براساس تزریق غلظت های مختلف محلول بورن کپتات سدیم حاوی بورن-11 به فانتوم سینه، با استفاده از کد مونت کارلوی Geant4/Gate7، تعداد ذرات آلفای گسیلی ناشی از واکنش 11Bp,α 8Be  برآورد شد. در اثر انجام واکنش بهمنی آلفا - پروتون - آلفا میزان ذرات آلفای تولیدی در اثر واکنش p+ 16O→α+ 13N  بیش از ذرات آلفای تولیدی ناشی از واکنش 11B+p→3α+8.7 MeV  به دست آمد. یافته های شبیه سازی ها نشان می دهند که محل قله براگ در داخل تومور با افزایش انرژی به اعماق بالاتر تغییر می کند. هم چنین با تزریق نانوذرات طلا در مقادیر مختلف 25، 50 و 75 میلی گرم در میلی لیتر با تابش همزمان پرتوی پروتونی، میزان دز جذبی تا 75/1 درصد نسبت به حالت دز جذبی ناشی از تزریق محلول بورن کپتات سدیم حاوی بورن-11 با همان مقادیرافزایش می یابد. به عبارت دیگر نتایج این مطالعه، توانایی نانوذرات طلا در افزایش اثربخشی درمان با افزایش دز جذبی در تومورهای سینه با استفاده از پروتون درمانی را تایید می کند.

    کلید واژگان: پرتودرمانی, نانوذرات طلا, دزسنجی, شبیه سازی, کد GATE}
    Elham Ariyabod, Seyde Nasrin Hosseinimotlagh*, Saeed Mohammadi

    Radiation therapy, the most common and successful treatment used after surgery, plays an important role in the treatment of cancer. In proton therapy, the tumor is irradiated by proton beam. To increase the treatment efficacy of breast tumors, gold nanoparticles (GNP) and boron-sodium boron (BSH) solution containing boron-11 can be injected separately into the tumor and then irradiated with proton beam. In this study, using Geant4 / Gate7 simulation, confirming the increase in the dose reached the breast tumor tissue in proton therapy was performed through two separate stages, so that in the first stage, in order to maximize the received dose by protons in the tumor, injection of sodium boron captate (BSH) containing boron-11 was used in the presence of proton beam irradiation. Also, based on the injection of different concentrations of sodium boron captate solution containing boron-11 into the breast phantom, using the Monte Carlo code Geant4 / Gate7, the number of emitted alpha particles caused by the reaction  11Bp,α 8Be estimated. As a result of alpha-proton-alpha avalanche reaction, the amount of alpha particles produced by p+ 16O→α+ 13N  more than the alpha particles produced by the reaction produced due to the  11B+p→3α+8.7MeV The findings of the simulations show that the location of the Bragg peak inside the tumor changes with increasing energy to higher depths. Also, by injecting gold nanoparticles in different amounts of 25, 50 and 75 mg / ml with simultaneous irradiation of proton beam, the absorbed dose is up to 1.75% compared to the absorbed dose due to the injection of sodium boron captate solution containing boron-11 with the same values increase. In other words, the results of this study confirm the ability of gold nanoparticles to increase the effectiveness of treatment by increasing the absorption dose in breast tumors using proton therapy.

    Keywords: Radiation therapy, Gold nanoparticles, Dosimetry, Simulation, GATE code}
  • مجید ابراهیم زاده*، معصومه سالکی
    با گسترش روزافزون دانش و فناوری در ابعاد نانومتری، دانش پلاسمونیک مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. نانوذرات فلزی بیضوی شکل طلا و نقره به دلیل ساختار بیضوی شکل با تقارن خاص، خواص اپتیکی منحصربه فردی را می توانند از خود نشان دهند؛ بنابراین گزینه های بسیار مناسبی جهت استفاده در نسل جدید حسگرهای نوری هستند. در این کار، خواص اپتیکی نانوذرات بیضوی شکل فلزی طلا و نقره در محیط های دی الکتریک متفاوت و همچنین در اندازه های مختلف با برنامه متلب شبیه سازی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش قطر نانو ذرات بیضوی شکل (حالت پهن شده) طلا، قله طیف جذب، پراکندگی و خاموشی افزایش یافته است که مورد فوق می تواند گزینه خوبی برای کاربردهای پلاسمونیکی و ادوات اپتیکی باشد. همچنین در مقایسه با نانوذرات بیضوی شکل (حالت کشیده) بازدهی جذب و خاموشی دارای مقدار بالاتری است و قله پراکندگی در طول موج های بالاتر ظاهر می شود؛ در حالی که برای حالت کشیده نانوذرات بیضوی شکل چنین موردی مشاهده نمی گردد. به دلیل کم بودن تعداد الکترون های رسانش در نانو ذرات و جابه جایی همگن بارهای آزاد در درون نانو ذره، تنها توزیع دو قطبی بارهای آزاد است که سبب ایجاد تک قله هایی در طیف خاموشی و جذب نانوذرات بیضوی شکل طلا و نقره می شود.
    کلید واژگان: نانوذرات, طلا, نقره, شبیه سازی, خواص اپتیکی, پلاسمونیک}
    Majid Ebrahimzadeh *, Massomeh Salaki
    Plasmonic science has been noticed by researchers, with the increasing development of knowledge and technology in nanometer dimensions. Gold and silver ellipsoidal metal nanoparticles can exhibit unique optical properties due to their ellipsoidal structure with special symmetry and are therefore very suitable options for use in the new generation of optical sensors. Therefore, in this work, the optical properties of gold and silver metal ellipsoidal nanoparticles were simulated in different dielectric environments as well as in different sizes with using the MATLAB program. The results show that with increasing the diameter of the ellipsoidal nanoparticles (flattened state) of gold, the peak of the absorption, scattering and extinction spectra increases, which can be a good option for plasmonic applications and optical devices. Also, compared to ellipsoidal nanoparticles (elongated state), the absorption and extinction efficiencies intensity are higher and the scattering peak appears at higher wavelengths, while for the elongated state, ellipsoidal nanoparticles do not show such a case. Due to the small number of conducting electrons in nanoparticles and the homogeneous displacement of free charges within the nanoparticle, it is only the bipolar distribution of free charges that causes single peaks in the extinction and absorption spectrum of ellipsoidal gold and silver nanoparticles.
    Keywords: Nanoparicles, gold, Silver, Simulation, Optical Properties, Plasmonic}
  • میثم غاببی، مجتبی تاجیک*، روح الله عظیمی راد

    تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی یکی از فناوری های بازرسی مهم در تصویربرداری از محموله های بزرگ برای یافتن مواد غیرقانونی ازقبیل مواد منفجره، مواد مخدر، اسلحه ها و... است. ویژگی مفید تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی، امکان شناسایی و تفکیک مواد با اعداد اتمی متفاوت است که این امر با تصویربرداری از محموله های بزرگ در دو انرژی متفاوت پرتو ایکس (معمولا بالای MeV 3) صورت می گیرد. در این پژوهش، ابتدا یک سیستم تصویربرداری پرتوی ایکس دو انرژی شامل چشمه های پرتو ایکس، موازی ساز و آرایه آشکارساز با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی شده است. سپس داده های حاصل از این سیستم تصویربرداری برای چهار گوه پله ای از جنس های گرافیت، آلومینیوم، استیل و سرب جمع آوری شده و منحنی های تفکیک مواد با استفاده از چهار الگوریتم Log-Log، R-T، r-θ و α2-α1 به دست آمده است. نتایج حاصل نشان می دهد که از بین الگوریتم های پیشنهادی برای تفکیک مواد، الگوریتم های R-T، r-θ و α2-α1 دارای عملکرد بهتری هستند و الگوریتم R-T با توجه به هم پوشانی کمتر منحنی های تفکیک مواد برای ضخامت های پایین نمونه ها، می تواند انتخاب مناسب تری برای به دست آوردن منحنی های تفکیک مواد در سیستم های تصویربرداری دو انرژی باشد.

    کلید واژگان: تصویربرداری, پرتو ایکس, دو انرژی, تفکیک مواد, شبیه سازی, الگوریتم}
    Meysam Ghaebi, Mojtaba Tajik*, Rohollah Azimi-Rad

    Dual-energy X-ray radiography is an important inspection technology in imaging large cargos for finding illegal materials such as explosives, narcotics, weapons, etc. A useful aspect of dual-energy X-ray radiography is the possibility of discriminating and identifying materials with different atomic numbers which can be obtained by imaging large cargos at two different X-ray energies (normally above 3 MeV). In the present work, first a dual-energy X-ray radiography system including X-ray sources, collimator, and detector array was simulated using MCNPX code. Then, the obtained data from this radiography system for four step wedges of graphite, aluminum, steel, and lead materials were gathered and material discrimination curves were obtained using four algorithms including log-log, R-T, r-θ, and α2-α1. The results show that among the proposed algorithms for material discrimination, R-T, r-θ, and α2-α1 algorithms have better performance and due to the less overlap of material discrimination curves for low sample thicknesses, R-T algorithm can be a better choice for obtaining material discrimination curves in dual-energy radiography systems.

    Keywords: Radiography, X-ray, Dual-energy, Material discrimination, Simulation, Algorithm}
  • مرتضی ایمانی، علیرضا کشتکار علیرضا کشتکار*، عباس رشیدی، جواد کریمی ثابت، علی نوروزی

    عنصر گوگرد شامل 4 ایزوتوپ پایدار است که سنگین ترین ایزوتوپ آن، گوگرد 36، در تولید رادیو ایزوتوپ و فعال سازی نوترونی کاربرد دارد. در این پژوهش با توجه به غلظت بسیار پایین گوگرد 36 در خوراک طبیعی، از زنجیره گذرای تک خروجی جهت جداسازی این ایزوتوپ استفاده شده است. برای شبیه سازی زنجیره، معادلات توزیع غلظت در حالت گذرا با استفاده از روش لاسونن گسسته سازی شده و با روش تکرار q، خطی می شوند. کد نوشته شده با استفاده از نتایج تجربی موجود صحت سنجی می شود. برای جداسازی ایزوتوپ گوگرد به غنای بالای 90 درصد توسط تعداد ماشین سانتریفیوژ معین، چیدمان های مختلف از زنجیره مربعی تک خروجی، مرحله ورود خوراک و شدت جریان خوراک بررسی شده است. در چیدمان با 15 مرحله و 8 ماشین سانتریفیوژ در هر مرحله، غلظت ایزوتوپ گوگرد 36 در مخزن  پس از 1460 ساعت به 95 درصد می رسد. نتایج نشان داد کاهش جریان خوراک زنجیره و افزایش فاصله مرحله ورود خوراک از مخزن، باعث افزایش غلظت گوگرد 36 در مخزن می شود.

    کلید واژگان: زنجیره ناپایدار تک خروجی, چیدمان مربعی, ایزوتوپ گوگرد 36, حالت گذرا, شبیه سازی, روش تکرار q}
    M. Imani, A.R. Keshtkar *, A. Rashidi, J. Karimi Sabet, A. Noroozi

    Among the four stable isotopes of sulfur, the heaviest isotope, 36S, has found many applications in radioisotope production and neutron activation. In the present work, due to the very low natural abundance of 36S, the single withdrawal cascades are used to separate this isotope. The concentration distribution equations in the transient state are separated using the Laasonen method and linearized by the q iteration method to simulate the cascade. The code is validated using existing experimental results. To separate the 36S isotope to a high concentration of 90% by a fixed number of centrifuge machines, different arrangements of the square single withdrawal cascades, the feed stage location, and the feed flow rate were investigated. In the arrangement with 15 stages and eight centrifuge machines at each stage, the concentration of 36S in the reservoir reaches 95% after 1460 hours. The results showed that reducing the feed flow of the cascade and increasing the distance of the feed stage from the reservoir leads to an increment in the concentration of 36S in the reservoir.

    Keywords: Single withdrawal cascades, Square Arrangement, 36S Isotope, Transient Condition, Simulation, q Iteration Method}
  • زهرا صفایی، محسن اسدی اسدآباد*، رضا امینی نجف آبادی، جواد مختاری

    استفاده از کامپوزیت های زمینه فلزی می ‏تواند ترکیبی از خواص مطلوب زمینه فلزی و همچنین خواص ویژه فیزیکی ذرات جاذب نوترون مانند کاربید بور را فراهم سازد که به تنهایی ممکن است شکننده و ترد باشند. در این پژوهش مطالعه‏ ای روی توان تضعیف نوترون حفاظ های کامپوزیتی از نوع میکروکامپوزیت آلومینیوم/کاربید بور با درصدهای 5، 10و 20 درصد وزنی کاربید بور انجام شده است. جهت بررسی خواص جذب نوترون نمونه ‏های مورد مطالعه از روش شبیه‏ سازی کد مونت کارلوی MCNP و چشمه نوترونی کانال خشک رآکتور MNSR با شار n.cm-2.s-1 105 ×13/2 در توان نامی 30 کیلووات استفاده شده است. نتایج شبیه‏ سازی نشان می دهد که شار نوترون در حضور نمونه‏ های 5، 10 و 20% کاربید بور به ترتیب n.cm-2.s-1 105 ×32/1 ، 105 ×12/1 و 105 ×07/1 پیش بینی می‏ شود و با این افزایش درصد فاز تقویت کننده کاربید بور، شار نوترون تا 50% کاهش می‏ یابد.

    کلید واژگان: کاربید بور, جذب نوترون, شبیه سازی, حفاظ هسته ای, حفاظت هسته ای}
    Zahra Safaei, Mohsen Asadi Asadabad *, Reza Amini Najafabadi, Javad Mokhtari

    The use of metal matrix composites can provide a combination of desirable properties of metals as well as the special physical properties of neutron absorber reinforcing particles such as boron carbide, which alone may be brittle. Therefore, in the present study on neutron attenuation power of composite shielding, several Al-B4C composite samples with weight fractions of 5, 10 and 20% B4C have been used. In order to investigate the neutron absorption properties of the studied samples, the MCNP Monte Carlo code and the neutron source of the dry channel of the MNSR reactor with a flux of 2.13E+5 n.cm-2.s-1 have been used  ,which provided in nominal reactor power of 30 kW. The results show that the neutron flux in the presence of 5, 10 and 20% boron carbide samples is predicted to be 1.32E+05 n.cm-2.s-1,1.12E+05 n.cm-2.s-1 and 1.07E+05 n.cm-2.s-1, respectively. With this increase in the percentage of reinforcement phase, neutron flux is reduced down to 50%.

    Keywords: Boron carbide, Composite shielding, Neutron absorption, Simulation, Nuclear protection}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال