در ساخت برخی از قطعات ظریف و حساس صنعتی از خانواده فولادهای ابزاری، نیاز به جوشکاری می باشد. اتصال این قطعات به روش جوشکاری لیزری به دلیل کارآیی های زیاد، دستیابی به فن آوری ساخت ودر نتیجه اقتصادی بودن این فرایند در کشور، بسیار مورد توجه صنعت قرار گرفته است. با وجود این، در جوشکاری این فولادها و به خصوص فولاد کروم دار پرکربن 52100، مشکلاتی گزارش شده بود که لزوم تحقیق بیشتر در مورد شرایط ایجاد جوشی سالم با این نوع فولاد احساس می شد. هدف از این تحقیق رسیدن به درک بهتری از نقش متغیرهای لیزر، عملیات حرارتی و ترکیب شیمیایی فلز پایه در راستای بررسی ریزساختار و کشف ماهیت ترک خوردگی در جوشکاری لیزری فولاد 52100 (%1کربن و %5/1کروم) و دستیابی به جوشی بدون عیب بود. بدین منظور اثر تغییرات متغیرهای اصلی جوشکاری لیزری، مورد بررسی قرار گرفت. سپس عملیات حرارتی های آنیل، پیش گرم و پیش سرد نیز روی فلز پایه قبل از جوشکاری انجام پذیرفت. همچنین روی سطح فولاد 5140 (%4/0کربن و %1کروم) نیز جوشکاری شد. مشاهده شد که ریزساختار اصلی فلز جوش شامل تیغه های مارتنزیت احاطه شده توسط آستنیت باقیمانده است. نتایج نشان دهنده آن بود که با افزایش سرعت جوشکاری و یا اعمال پیش سرد در نیتروژن مایع، نرخ سرد شدن حوضچه مذاب به طور قابل ملاحظه ای افزایش و ترک ها به شدت کاهش می یابند. همچنین با توجه به شواهدی نظیر ترک خوردگی در خط مرکزی حوضچه و تجمع فسفر و گوگرد روی سطح ترک، ترک های تشکیل شده در جوشکاری لیزری این نوع فولاد، از نوع ترک گرم انجمادی تشخیص داده شدند. در پایان بر اساس یافته ها، توصیه گردید برای جوشکاری فولاد52100 با لیزر ضربانی، نوعی از این فولاد با محدودیت بیشتری از گوگرد و فسفر، نسبت به مقادیر مجاز استاندارد معمول، استفاده شود.

چشمه های پوزیترون کاربرد های فراوانی در زمینه های مختلف مانند صنعت، پزشکی و غیره دارند که بنا به هر کاربرد، نوع چشمه متناسب با آن انتخاب می شود. با وجود تحریم های موجود بر علیه ایران و عدم دسترسی به چشمه های پوزیترون مناسب، ساخت چشمه پوزیترون مناسب در داخل کشور از اهمیت فراوانی برخوردار است و در این میان یکی از روش های تولید این چشمه ها، استفاده از باریکه های پروتونی سیکلوترون ها می باشد. در این میان استفاده از شبیه سازی در کاهش هزینه ها و استفاده بهینه از منابع و تولید مناسب، بسیار موثر است. در این پایان نامه از کد mcnpx که یکی از قویترین شبیه ساز ها در زمینه ترابرد ذرات می باشد، استفاده شده است. از آنجا که سطوح مقاطع پروتون در قالب بندی مناسب برای استفاده در کد mcnpx تنها برای تعداد محدودی از هسته ها موجود می باشد، این امر استفاده از مدل ها را در شبیه سازی های گوناگون، ناگزیر می سازد. از آنجا که در کشورمان در حال حاضر استفاده از باریکه های پروتونی با حداکثر انرژی mev30 امکان پذیر است و استفاده از مدل های موجود در کد mcnpx در این انرژی ها دارای دقت کافی نمی باشد، این شبیه سازی ها با استفاده از رویکرد دیگری در استفاده از مدل ها و سطوح مقاطع تجربی، انجام شد. بعد از انجام این شبیه سازی ها و مطالعه بر روی هدف های مختلف، با بمباران هدف منیزیمی بهره تولید محصول 22na بدست آمد. با توجه به بهره تولید این محصول، هدف منیزمی برای تولید چشمه پوزیترون 22na انتخاب شد.