در این پایان نامه با ساخت کامپوزیت به وسیله نانو لوله و نشاندن اکسید روی بر روی سطح آن میزان تغییرات گسیل میدانی مورد بررسی قرار می گیرد و تلاش شده است اطلاعات حاصل در طیف نگاری های مختلف نظیر طیف رامان و فرو سرخ بر روی نمودار مورد مقایسه قرار بگیرد.

پوسیدگی دندان بیماری شایعی است، که به علت وجود باکتری در پلاک دندانی ایجاد می شود. پیشرفت روش های درمان و جلوگیری از پوسیدگی دندان موضوع مهم در دندان پزشکی است، در حال حاضر ایجاد حفره دندان قبل از پر شدن از طریق دور ریختن بافت عفونی بوسیله مته مکانیکی انجام می شود. در طول استفاده از مته دندانپزشکی، حرارت جایگزین می شود و لرزش ایجاد می شود که باعث ایجاد درد در بیمار می شود. به علاوه مته دندان اغلب مخرب است: برای اطمینان از اینکه حفره کاملاً خالی از باکتری شود بافت های سالم هم از بین می رود. به علاوه ساختار باقیمانده دندان ضعیف و شکننده می شود. پلاسماهای اتمسفری غیر حرارتی بطور مثال در استرلیزه وسایل پزشکی مورد استفاده است. هدف از این پروژه بررسی خاصیت پلاسمای اتمسفری غیر حرارتی برای درمان پوسیدگی دندان و متوقف کردن آن بدون اینکه به بافت های سالم دندان آسیب برساند، و همچنین ایجاد روش درمان بدون درد و سریع باشد و همه باکتری ها را از بین ببرد. عملکرد پلاسماهای غیر حرارتی در دمای اتاق باعث درد و نابودی بخش عمده ای از بافت نمی شود. در این پژوهش کاربرد های پزشکی پلاسما مورد مطالعه قرار گرفت و سپس باکتری های دهان و دندان مورد بررسی شد، باکتری استرپتوککوس موتانس که عامل مهم در پوسیدگی دندان است با ptcc1683 از مرکز پژوهش علمی صنعتی ایران تهیه شد. و اثر پلاسما بر آن مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات نشان می دهد که پلاسمای فشار اتمسفری بطور قابل ملاحظه ای می تواند بر باکتری s.mutans که عامل پوسیدگی دندان می باشد، تأثیر گذارد و در مدت کوتاهی آنرا از بین ببرد.

از تصاویر afm جهت بررسی مورفولوژی سطح لایه ها و برای سه نمونه (0c 100، 0c 200و 0c 300)انجام دادیم. نشان داده شد که لایه ها به صورت تقریبا یکدست نهشته شده و در دو دمای 0c 100، 0c 200 نمونه ها به صورت منظم و دانه ای تشکیل یافته است ولی در دمای دیگر خصوصاً بر زیر لایه سیلیکون، سطح صافتر به نظر می رسد. با بررسی طرح پراش اشعه x (xrd) متوجه تشکیل لایه و دانه های بلوری در همه نمونه ها شده و شاهد تغییر اساسی در ساختار بلوری با تغییر دما شده ولی نوع زیرلایه بر ساختار بلوری لایه ها تاثیر چندانی ندارد.در دمای اتاق و دمای 0c 100 ساختار لایه تقریباً به صورت تک بلوری cu3n با جهت ترجیهی (111) تشکیل و در دماهای 300 و 400 درجه، بلورهای cu بر زیرلایه پدیدار میشود و حتی میتوان گفت در دمای 400 درجه و بر زیرلایه سیلیکون بلورهای نیترید مسی وجود ندارد. با گرفتن طیف عبوری و بازتاب لایه های نازک، نهشته بر زیرلایه های کوارتز، در بازه طول موج 200 تا 2700 نانومتر(nm) ، خصوصیات اپتیکی لایه ها از جمله میزان عبور یا، بازتاب و در نتیجه جذب امواج الکترومغناطیسی، ضریب شکست ، ضرایب دی الکتریک و تغییر گاف انرژی فیلمها با افزایش دمای زیرلایه ، بررسی گردید.گاف انرژی با افزایش دمای زیرلایه به شدت کاهش می یابد. تا جاییکه در نمونه 0c 400 گاف انرژی نداشته یعنی لایه به یک رسانا تبدیل می شود.با بررسی طیف عبوری و بازتاب لایه ها برای سه نمونه اول(دمای اتاق، 0c 100، 0c 200) مشاهده گردید در طول موجهای بزرگتر از امواج مرئی، نمودار شبه موجی داشته ولی در نمونه های 0c 300 ، 0c 400 این مورد مشاهده نگردید. در دمای 0c 400 میزان عبور و بازتاب بسیار کم و کمتر از 4 درصد است که نشان می دهد جذب در بازه مربوطه بسیار بالاست

در این پژوهش،با توجه به خواص منحصر به فرد نانو ذرات، نانوذرات اکسیدروی(zno) با روش کندوسوز لیزری در محیط های،آب مقطر و متانول تهیه شدند. هدف مورد استفاده برای تولید نانو ذرات اکسیدروی ،ورق روی(zn)(خلوص 99.99%) بود. سنتز در سه مرحله با تغییر دادن شدت انرژی پالس لیزر(آب مقطر با شدت انرژی0/5 و 1ژول بر سانتی متر مکعب)و تغییر محلول(متانول با شدت انرژی 1ژول بر سانتی متر مکعب)انجام شد. سپس با انجام آزمایشات مشخصه یابی[طیف سنجی جذبی مرئی-فرابنفش(uv-vis-ir)،پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)]، مشخصه های فیزیکی و اپتیکی نانو ذرات و اثر تغییر شدت انرژی پالس لیزر و نوع محلول بر روی نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفت. ساختار کریستالوگرافی نمونه ها با استفاده از آنالیز xrd ، نشان داد هر سه نمونه دارای ساختار کریستالی هستند. بررسی خواص اپتیکی توسط دستگاه اسپکتروفوتومتر نشان دهنده بالا بودن میزان جذب در ناحیه فرابنفش توسط نمونه1و2 (350نانومتر) و جذب بیشتر توسط نمونه3 (300نانومتر) می باشد. همچنین تصاویر حاصل از آنالیزtem بیانگر این هستند که نانو ذرات، عمدتاً کروی شکل بوده و در اندازه های مختلفی تولید شده اند. سرانجام، ذراتی با قطری به میانگین 12نانومتر تولید شدند.

راکتورهای اتمی در کل به دو نوع شکافت و گداخت تقسیم بندی می شوند. راکتور شکافت حاصل شکافت هسته های سنگین اورانیم و آزاد شدن انرژی و راکتور گداخت حاصل همجوشی هسته های سبک تر و تشکیل اتم هایی با هسته های سنگین تر و آزاد شدن انرژی بالا می باشد. برای اینکه دو هسته با هم ترکیب شوند باید انرژی کافی برای غلبه بر نیروهای دافعه الکترواستاتیک بین خود را داشته باشند. در ستارگان هسته های هیدروژنی به دلیل چگالی های بسیار بالا و زمان محصورسازی طولانی که ناشی از شار شدید درون هسته ای است با هم ترکیب می شوند. اما در آزمایشگاه فراهم نمودن چنین شرایطی به سختی امکان پذیر است. بهترین راه برای دستیابی به گداخت گرم نمودن مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم تا دمای بسیار بالا است. برای رخ دادن گداخت دو هسته باید انرژی کافی برای غلبه بر نیروی دافعه کولنی بین هسته ای را داشته باشند تا بتوانند به اندازه کافی به هم نزدیک شوند و نیروی جاذبه هسته ای کوتاه برد بر نیروهای دیگر غلبه کند. بنابراین سوخت گداخت باید تا دمای بسیار بالایی گرم شود. در واکنش دوتریوم – تریتیوم (d-t) کافی است پلاسما را تا دمای kev 20 گرم کنیم. زیرا واکنش های مورد نیاز در قسمت های پر انرژی توزیع ماکسولی صورت می گیرد. در دمای حدود kev 20 سوخت به پلاسمای کاملاً یونیزه تبدیل می شود که در آن بار الکترواستاتیکی یون ها و الکترون ها برابر است. رادیواکتیویته گداخت d-t بیشتر از سایر واکنش دهنده هاست. در صورت تماس پلاسما با دیواره، گداخت در دماهای گرما هسته ای به دست نمی آید، زیرا مواد کنده شده از دیواره وارد پلاسما شده و باعث سرد شدن پلاسما می شود. پلاسمای گرما هسته ای در چنان دمایی است که توسط هیچ ماده ای قابل محصورسازی نیست. در یک پلاسمای محصورسازی شده نیروهای ناشی از دما و چگالی باعث حرکت پلاسما به سمت دیواره می شوند. پس برای حفظ تعادل این نیروها باید با نیروهای دیگر موازنه شوند. روش های ممکن برای محصورسازی پلاسما عبارتند از : نیروهای گرانشی، اینرسی، نیروهای گریز از مرکز، میدان های الکترواستاتیکی، میدان های رادیو – فرکانسی و میدان های مغناطیسی که محتمل ترین روش برای محصورسازی می باشند. به این ترتیب دو سیستم محصورسازی مغناطیسی تعریف می شود.الف)سیستمهای باز که در آن خطوط میدان محدوده محصور سازی پلاسما را ترک می کنند. ب) سیستم های بسته که در آن خطوط میدان در محدوده محصورسازی باقی می مانند. این سیستم ها اکثراً توروئیدال هستند. یکی از سیستم های توروئیدالی توکامک است که در آن پلاسمای ایجاد شده توسط میدان های مغناطیسی محصور می شود. میدان مغناطیسی اصلی در توکامک میدان توروئیدال است. این میدان به تنهایی نمی تواند عمل محصورسازی را انجام دهد. برای داشتن تعادل بین فشار ناشی از پلاسما و نیروهای مغناطیسی، وجود یک میدان پولوئیدال لازم است. در توکامک این میدان توسط جریان موجود در پلاسما ایجاد می شود. جریان پلاسما در راستای توروئیدال است. فشار پلاسما حاصل ضرب چگالی و دمای پلاسما می باشد که این دو کمیت یعنی چگالی و دمای پلاسما از پارامترهای مهم پلاسمایی می باشند که توسط روش های دیگنوستیکی اندازه گیریم ی شوند. این روش ها به سه دسته تقسیم می شوند : الف)روش های اپتیکی (از طریق تابش طیفی) ب)روش های الکترومغناطیسی (از طریق کویل های مغناطیسی) ج )روش های الکترواستاتیک (از طریق پروب های الکتریکی) روش های الف و ب روش هایی غیرفعّالند که پارامترهای پلاسما را به صورت غیرمستقیم اندازه گیری می کنند. ولی روش ج روشی فعّال است که پارامترهای پلاسما را به صورت مستقیم اندازه گیری می کند. در این رساله از پروب های الکتریکی برای بررسی پارامترهای لبه پلاسما در توکامک ir-t1 استفاده می کنیم. در فصل اوّل اشاره ای گذرا به توکامک و چند نمونه ابزار تشخیصی مهم خواهیم داشت. همچنین توکامک ir-t1 و ابزارهای تشخیصی در آن را معرفی خواهیم کرد. در فصل دوّم تئوری پروب های الکتریکی را بررسی می کنیم. در فصل سوّم به معرفی پتانسیل سنج خازنی و چند نمونه پروب الکتریکی و اصول کار آنها می پردازیم. همچنین پروب های لانگمور در توکامک ir-t1 را بررسی می کنیم.در فصل چهارم نیز به اندازه گیری پتانسیل شناور پلاسما توسط پتانسیل سنج خازنی و مقایسه نتایج بدست آمده از آن با پروب لانگمور پرداخته ایم.