فایل ورد کامل مقاله علمی درباره طراحی و شبیه‌سازی سامانه انتقال مغناطیسی خمیده برای پوزیترون و تحلیل عملکرد آن

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله علمی درباره طراحی و شبیه‌سازی سامانه انتقال مغناطیسی خمیده برای پوزیترون و تحلیل عملکرد آن دارای ۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله علمی درباره طراحی و شبیه‌سازی سامانه انتقال مغناطیسی خمیده برای پوزیترون و تحلیل عملکرد آن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله علمی درباره طراحی و شبیه‌سازی سامانه انتقال مغناطیسی خمیده برای پوزیترون و تحلیل عملکرد آن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله علمی درباره طراحی و شبیه‌سازی سامانه انتقال مغناطیسی خمیده برای پوزیترون و تحلیل عملکرد آن :

۱ مقدمه

پوزیترون ذرهای با جرم الکترون و باری مخالف بـار الکتـرون است که در اثر برخورد با الکترون ممکـن اسـت نـابود شـده و دو فوتون تولیـد شـود. پـوزیترون کاربردهـای فراوانـی در صـنعت و پزشکی دارد که میتـوان بـه عکـسبـرداری بوسـیلهی پـوزیترون

(PET) و یا طیفسنجی پـوزیترون کـه در مطالعـهی ویژگـیهـای سطوح مواد مختلف، ساختار الکترونی و بلوری آنها و به ویژه در مطالعهی نانوذرات اشاره کرد. در ایـن مقالـه گزارشـی از طراحـی اولیه و شبیه سازی یک سیستم انتقال پوزیترون با کابرد در طیـف-

سنجی پوزیترونی به روش دوپلـری کـه قـرار اسـت بـا همکـاری

دانشگاه تهران و دانشگاه سیستان و بلوچسـتان سـاخته شـود ارئـه میگردد.
سیستمهای انتقال پوزیترون مورد استفاده در طیف سنجی پوزیترون را برحسب شیوهی انتقال به الکتراستاتیکی [۱] و یا مغناطیسی [۲] (دو شیوهی مستقیم [۳] وخم ([۴] دستهبندی می-

کنند. شیوهی الکترواستاتیکی در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است [۵]، اما برای ما کاربردی ندارد زیرا بیشتر برای بررسی زاویهی پرکندگی استفاده می شود.[۶] در اینجا گزارشی از شبیهسازی یک سیستم انتقال مغناطیسی خم که سادهترین روش انتقال پوزیترون میباشد، توسط نرمافزار [۷] CST ارائه میشود. از مزایای مهم شیوهی خم این است که ادوات کنترل باریکه در خارج

۱۶۰

از خلاء قرار دارند. درضمن باریکه خروجی آن برای هدف ما

مناسب است.

.۲ مبانی نظری سیستم انتقال مغناطیسی خم

سیملولهی مغناطیسی یک راه ساده برای انتقال پوزیترون از کندکننده به ناحیه هدف است. لازم به ذکر است که هدف نسبت به چشمه باید محافظت شود تا پرتوهای پرانرژی مستقیماً از چشمه به آن برخورد نکنند. برای این منظور میتوان از یک سیملوله چند تکه استفاده نمود که حالت خمیده دارد. در این روش انتقال دو مورد مهم وجود دارد که باید در حین طراحی سیستم لحاظ گردد: الف) همسانی میدانهای محوری، ب)

جلوگیری از رانشهای عرضی بزرگ، در طول مسیر انتقال محوری که پوزیترون حول آن مسیر حرکت سیکلوترونی دارد. مورد الف با عنایت به قید

قابل اعمال است .[۸] در اینجا B، میدان مغناطیسـی اسـت و بـه صورت

تعریـف میشود که در آن v وll که به ترتیب مولفـه عمـودی و موازی سرعت در هدایت راستای میدان مغناطیسـی هسـتند. چـون افزایش میدان مغناطیسی منجـر بـه افـزایش زاویـهی مـیگـردد، افزایش میدان بیش از حد میتواند سبب بازتاب کامل ذرات شـود کـه قطعـاً مطلـوب نیسـت. ایـن درحالیسـت کـه افـزایش میـدان مغناطیسی میتواند در فشرده سازی قطر باریکه ( قطـر باریکـه بـا جذر اندازهی میدان بطور معکوس متناسب اسـت)، مـورد اسـتفاده قرار گیرد کـه بسـیار مطلـوب اسـت. صـرفنظر از شـعاع حرکـت ســیکلوترونی پــوزیترون، تحــت شــرایط آدیاباتیــک (و همچنــین تغییــرات آرام میــدان در یــک چرخــهی حرکــت ســیکلوترونی)،

پوزیترون به خطوط میدان میچسبد و خمیدگی میـدان را تعقیـب میکند. سرعت سوق مرکز سیکلوترون تقریباً به صورت

زیر بیان میشود.

در این رابطه، Ell انرژی جنبشی ذره در راستای ممـاس بـر مسـیر حرکت است و شعاع انحنای R، همان شعاع سـیملوله اسـت .[۹]

سرعت سوق در واقع تمایل دارد تـا ذره را از مسـیر اصـلی خـود روی محور سیملوله منحرف کند و مانع از تعقیب خمیدگی میـدان توسط ذره میشود، بـه همـین دلیـل هـر چـه کمتـر باشـد حالـت مطلوبتری ایجاد میشود و در بهترین حالت صفر است. با توجه به روابط ۱ و ۳ ملاحظه میشود که در رابطه ۱ تمایـل بـرای کـاهش میدان مغناطیسی وجود دارد در حـالی کـه در رابطـه ۳ تمایـل بـه افزایش میدان مغناطیسی وجود دارد. در واقع باید به یک مصـالحه بر سر مقدار میـدان مغناطیسـی رسـید. از آنجـایی کـه هـیچ روش تحلیل برای دستیابی به مقدار بهینهی میدان مغناطیسی وجود ندارد، این کار به روش آزمون و خطا با شبیهسازی انجام میشود.
در مورد ب هم تصحیح مسیر باریکهی منحرف شده، بوسیلهی حلقــههــای مغناطیســی خــارجی یــا بــا اســتفاده از صــفحات الکترواستاتیکی داخلی انجام میشود و باریکه را با انحراف میـدان، منحرف میکند .[۱۰]

.۳ سیستم انتقال مغناطیسی خم

طرح کلی این شیوه از سیستمی که در سال ۱۹۸۹ در ایتالیا طراحی شد، گرفته شده است .[۱۱] طرحوارهی سیستم خم در شکل ۱ نشان داده شده است. در این سیستم پس از چشمه یک سووا لنز به منظور متمرکز کردن باریکه قرار گرفته است و سپس

۲۳ لنز مغناطیسی (سیملوله) به قطر ۵ سانتیمتر قرار گرفتهاند که هر کدام میدان ۵۰ گوسی در مرکز تولید میکنند. سیملولهها هر کدام یک قوس دو درجهای از دایرهای به شعاع ۱۵۰ سانتیمتر را تشکیل میدهند.

به منظور جلوگیری از برخورد ذرات پرانرژی با صفحهی هدف، سیستم به صورت خم طراحی شده است. خط پر نشان داده

۱۶۱

شده در شکل ۱ که از چشمه شروع میشود و مماس بر قسمت سانتیمتر و قطر آن ۴ سانتیمتر است که به قسمتهای مختلف آن

پایینی لولهی خم در شکل رسم شده است، امتدادش با سیملولهی پتانسیلهای متفاوتی، شکل ۳، اعمال شـده اسـت. و باریکـه را بـه

سیزدهم برخورد میکند. این مطلب نشان میدهد که اگر ذرهای با اندازهی ۰/۳ حالت اولیه متمرکز مـیکنـد. طـرح کلـی ایـن لنـز از

انرژی بالا از چشمه به سمت هدف پرتاب شود خم سیستم مانع از مرجع [۱۲] گرفته شده است.

برخورد آن به هدف خواهد شد.

شکل :۱ طرحوارهی سیستم انتقال مغناطیسی مستقیم

البته برای اطمینان بیشتر، از سیملولهی هجدهم به بعد سیملولهها مستقیم پشت سرهم چیده میشوند. در شکل ۲ نرخ انتقال برحسب زاویه اولیه پرتاب نشان داده شده است. چنانچه که در شکل نشان داده شده است، نرخ انتقال با افزایش زاویهی پراکندگی به سرعت کاهش مییابد.