مدل معادلات نرخ در توصیف جداسازی چند فوتونی ایزوتوپهای مولکولی ‏‎sf6‎‏ توسط لیزر ‏‎co2‎‏

یکی از روشهای بسیار قوی و دقیق جداسازی و خالص سازی ایزوتوپهای مولکولی روش پرتودهی آمیزه مولکولی توسط پالسهای پر قدرت و کوک پذیر لیزری است. با انتخاب و تنظیم مناسب پالسهای لیزری گونه خاصی از ایزوتوپهای مولکولی از طریق جذب چند فوتونی به ترازهای مولکولی برانگیخته صعود می کنند و با ادامه برانگیزش تا مرز گسست با گسسته شدن یکی از پیوندهای مولکولی آن یک اتم از مولکول جدا می شود. مولکولی را که به این شیوه دچار تغییر ساختار شیمیایی شده است می توان به روشهای شیمیایی مناسب به آسانی از آمیزه خارج کرد. با انجام مراحل فوق با تعداد معینی پالس لیزری می توان با ایزوتوپ گزینی رضایت بخشی گونه های ایزوتوپی یک آمیزه مولکولی را از هم تفکیک کرد. این کار طی یک پروژه تجربی کارشناسی ارشد روی ایزوتوپهای مولکول ‏‎sf6‎‏ با لیزر ‏‎co2‎‏ توسط آقای کاوه سیلاخوری و به راهنمایی اقای دکتر پروین در دانشگاه امیر کبیر و همکاری سازمان انرژی اتمی انجام گرفته است. پروژه حاضر سعی دارد با ارائه مدلی مبتنی بر تکمیل و حل معادلات نرخ نتایج و نمودارهای تجربی مذکور را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد. مدل اخیر با تمام سادگی و بدیهی بودنش قادر است بسیاری از نتایج تجربی را تا حدی از نظر مرتبه مقداری و تا حد بسیار مطلوبتری از نظر روند تغییرات کمیات جداسازی در طول زمان جداسازی توجیه و تفسیر کند. فصل اول بحث مفید و مختصری درباره میدانهای الکترومغناطیس کلاسیکی و میدانهای کوانتومی فوتونی ارائه می دهد. فصل دوم تئوری اختلال وابسته به زمان را برای میدانهای مذکور مطرح و در مراتب بالاتر اختلال وقوع گذارهای چند فوتونی را پیش بینی می کند و نیز عبارتی را برای دامنه این گذارها و سهم مراتب مختلف اختلال در آن را به کمک یک روش دیاگرامی ساده ارائه می کند. فصل سوم با بازبهنجارش ماتریس گذار و رفع تکینگی آن سطح مقطع تعمیم یافته گذارهای چند فوتونی را برای تعدادی از اتمها بدست می آورد. فصل چهارم الگوی ترازهای ارتعاشی-چرخشی (ترازهای مولکولی) و مکانیزمهای تعریض آن را مورد بحث قرار داده و فصل پنجم مراحل مخلتف فرایندهای چند فوتونی را از ابتدا تا مرحله گسست مولکول و نیز فرایندهای ناخواسته موجود از جمله برخوردهای بین مولکولی و واهلشهای ناشی از آن را مورد بحث قرار داده و شرایط لیزری برای مشاهده فرایند گسست مولکولی را مطرح می کند. فصل ششم شرایط تجربی و آزمایشی بکار رفته در فرایند جداسازی ایزوتوپهای ‏‎sf6‎‏ توسط لیزر ‏‎co2‎‏ را بطور اخص مطرح کرده و نتایج و نمودارهای تجربی را نشان می دهد. و سر آخر فصل هفتم با طرح مدل معادلات نرخ و تکمیل مرحله به مرحله آن فرایند گسست چند فوتونی را مدل سازی کرده و نتایج حاصل از آن را با مقایسه با نتایج تجربی فصل ششم مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد.