Show: 25 50 75 100 Results

Search results: 25 out of 691

دراسة بعض التاثيرات اللاخطية في ليزرات الالياف == Studying Some of the Nonlinear Effects in Fiber Laser

Author name: يونس محمد عطية الزاهي
Supervisor name: قيس عبد الستار النعيمي | علي عبد داود الزكي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: وضع نموذج رياضي لوصف تفاعل المجال الكهرومغناطيسي مع الايونات المشوبة لقلب الليف البصري باستخدام ميكانيك الكم. الموجات السلتونية(soliton wave ) الناتجة عن هذا التفاعل تكون ضمن مدى النبضات عالية القصر (ps )والليف المستخدم في دراستنا هو ليف الايربيوم( ( Er+3. الموجات السوليتونية تتشكل نتيجة التفاعل بين تشتت سرع المجموعة (GVD)واللاخطية .اشتقت معادلة شرودنكر اللاخطية لانتقال النبضة الليزرية داخل ليزرات الالياف ذي النمط المنفرد وعملية التكبير للنبضة الليزرية يمكن وصفها بواسطة معادلة شرودنكر اللاخطية والتي تضم تشبع الكسب والتشتت الليفي واللاخطية لليف كما وضع الباحث توضيح لعملية قفل النمط باستخدام تقنية التشبع بالامتصاص (SA mode - locking technique) وباستعمال هذه التقنية وضعت دراسة نظرية لتوليد السلتون باستعمال المرنان الحلقي.ثم استعمل حل يضم ( (Chirpingللحصول على الشروط اللازمة لتوليد السلتون الليزري داخل ليزرات الالياف مع تغير الطور الذاتي وقد تبين ان السلتون يستقر بعد 30 دورة بالنسبة الى قيم التشتت( (dispersion واللاخطية ((nonlinearity والكسب المستخدمة في هذه الدراسة. ومن التاثيرات اللاخطية التي درست هي تغير الطور الناتج عن تفاعل مجال نبضتين خلال انتقالهم في ليزرات الالياف (,(XPMاجرينا حلا لمعادلتين مرتبطة لا خطية تضم تغير الطور الذاتي وتشتت سرع المجموعةوتشتت الكسب والفرق الزمني بين السلتونين الذي يعد مهما جدا لمعرفة مسافة التفاعل بين السلتونين. قمنا بدرا سة تحليليه للتفاعل بين السلتونين حيث بينت النتائج عدم حصول تفاعل عندما تكون الفاصلة الزمنية بين السلتونين =4ps J خلال ال30 دورة.اللااستقرارية في ليزرات الالياف تم دراستها من خلال فحص مدى استقرارية الحل لاي اضطراب, اللاستقرارية تؤدي الى توليد نبضات اضافية على جانبي النبضة الرئيسية عند عملية تكبير النبضة.نتائجنا بينت ان الموجة المستمرة سوف تتحول الى نبضات عالية الشدة تعيد نفسها عند تردد يعتمد على تشتت الكسب واللاخطية.عند استعمال القدرات العالية في ليزرات الالياف فان الاستجابة الخطية سوف يقل تاثيرها على النبضة الليزرية.والتاثيرات اللاخطية سوف تظهر واحدى هذه التاثيرات ناتجة بسبب التاثرية الكهربائية من الرتبة الثالثة وتحدث عند استخدام قدرتين للضخ في الليف الليزري في هذا الجزء من الدراسة نلاحظ كيف ان الطاقة تنتقل من قدرات الضخ العالية الى موجة الاشارة. نتائجنا بينت ان استجابة الكسب تعتمد على قدرة الضخ وعلى محصلة الطور والكسب يزداد بزيادة اللاخطية ويصبح اعظم ما يمكن عند تساوي محصلة الطور الخطي ومحصلة الطور اللاخطي. | In our model, the electromagnetic field and the dopant atoms are described quantum mechanically. The resulting solitary waves take the form of ultra short (picoseconds) laser pulses which propagate through fiber doped with rare earth atoms such as Erbium; solitary wave formation involves the combined effects of group velocity dispersion (GVD), nonlinearity and resonant interaction with dopant atoms .We drive the nonlinear Schrödinger wave equation(NLSE)for single mode optical fiber laser. Pulse amplification is governed by a (NLSE) that includes gain saturation, gain dispersion, fiber dispersion, fiber nonlinearity and the detuning effects occurring when the carrier frequency of the input pulse does not coincide with gain peak.We present theoretical study of Saturable Absorption mode locking technique with self phase modulation (SPM) in a unidirectional ring cavity. The pulse propagation in fiber laser requires chirping, our results show the conditions which the fiber laser require to produce soliton pulses. The stability of the soliton takes place after 30 loops. The effect of cross phase modulation (XPM)on the evolution of co propagating ultra short pulses in an optical fiber laser is discussed theoretically by solving the coupled nonlinear Schrödinger equations which include the contribution of self phase modulation ,cross phase modulation ,group velocity dispersion and gain dispersion .The separation time between two neighboring solitons is important to determine how close two solitons can come without affecting each other .Interaction between two solitons has been studied analytically .Our result shows the initial separation time J=4 ps between two solitons is necessary to avoid soliton interaction for30 loops. The modulation instability in erbium doped fiber laser is studied through a stability analysis of the underlying nonlinear Schrödinger equation .Modulation instability generates multiple pulses when a single pulse is amplified .It can also create multiple sub pulses in mode locked fiber lasers Our results show continuous wave optical signal converted into a train of high repetition rate depend on the gain dispersion and nonlinearity. When a high power optical signal is launched into a fiber laser the linearity of the optical response is lost. One such nonlinearity effect, which is due to the third order electrical susceptibility is called four wave mixing (FWM) and occurs when two pump powers is lunched into a fiber laser. This work notes how to transfer energy from a strong pump wave to signal wave, our result shows the gain responsible (parametric gain) depends on the pump power and net phase mismatch and it is increasing with increasing the nonlinearity and the gain becomes maximum when the linear mismatching is equal to the nonlinear mismatching

الانكسار الثنائي النمطي المتسبب عن الانحناء وتاثيراته على انتشار السوليتون في الليف البصري احادي النمط

Author name: نجلة بيرسي سليم موسى توما
Supervisor name: حسن احمد حسن | قيس عبد الستار النعيمي
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: ان تقنية الاتصالات في الالياف البصرية اصبحت تحدي ثنائي معلومات - ارسال, مع ارتفاع تدفق النبضات واتساعها. ان السوليتون يوفر ارسال اشارة تحمل هذه المواصفات. مع ذلك فان الالياف البصرية تلاقي انحناءات في مسارها.ان هذا البحث يتعامل مع تاثيرات هذه الانحناء على ارسال نبضات من هذا النوع. فالانحناءات تحور مسار الانتشار, وتسبب الانكسار الثنائي النمطي وتنتج زحف في فرق الطور النسبي. لذلك فان هذا العمل سوف يتطور على مرحلتين : - المرحلة الاولى هي التحريات التجريبية عن بعض العوامل الاساسية مثل التوهين نتيجة انحناء الليف بانصاف اقطار انحناءات مختلفة وتاثير ذلك على شدة النبضة الخارجة اولا. كذلك تمت دراسة مقارنة بين ليفين بصريين من ذات المواصفات ولكن بطولين مختلفين : 75 سم و10 متر للانكسار الثنائي النمطي وتاثير انحناء الليف عليه.ونظرا لخفوت الشدة في نهاية الليف البصري الاطول فلذلك كانت الحاجة ماسة الى دوائر تحسس دقيقة. ان هذه الدوائر اللاكترونية قد اتممنا بنائها ومن ثم طورت وعيرت ليتم استخدامها لهذا الغرض.حيث ان الشدة الناتجة عند الانحناءات الى انصاف اقطار 3 ملم تصبح ضحلة جدا.لذلك فبواسطة التكبير الحاصل على مرحلتين تمت دراسة التوهين والانكسار الثنائي النمطي وانشطار النمط اولا. ان التاثير الظاهر هو نتيجة الجهد الذي يتوزع على معامل الانكسار الضوئي لقلب الليف نتيجة الانحناء. ولذلك يتم احتساب معامل الانكسار الفعلي لبعض الانحناءات المهمة.ان بعض القراءات الاساسية ثم بواسطة الحاسوب بعد شد نظام الطور الواحد اليه وبرمجته لاحتساب الشدة الادنى والاقصى ودرجة الاستقطاب. كما ان التغيرات التي تحصل تحت تاثير الانحناء يتم احتسابها تباعا.ولقد تم استخدام المجهر البصري والكاميرا الحرارية لتصوير تطور شكل الحزمة الضوئية الناتجة تحت تاثير الانحناءات المختلفة. - اما المرحلة الثانية لهذا العمل فهو يتعامل مع التحليل العددي لمعادلة شرودنجر اللاخطية NLSE وبطريقة فصل المتغيرات يتم تحويلها الى مصفوفة . وباستخدام طريقة رينج - كوتا العددية, فان هذه المعادلة تم برمجتها بلغة الMATLAB حيث يتم الاستفادة من مواصفات المصفوفة اعلاه. ان غاية العمل يتم بالاستفادة من العوامل التي تم احتسابها انفا.فلقد تم استخدامها كشروط اولية في انتشار السوليتون في ليف بصري احادى النمط في برنامج الحاسوب للتحليل العددي لنمط انتشار السوليتون. فان الطور النسبي لانطلاق النبضة وتاثير الزحف في الطور النسبي نتيجة الانحناء هما من الشروط التي يمكن التحكم بها. اما التغير المحتسب في معامل الانكسار الفعلي فانه يؤثر على المعامل اللاخطي الذي يتسبب في تشويه قطار نبضات السوليتون .لقد تمت دراسة ثاثير العوامل المذكورة اعلاه على كل من الشدة الناتجة مع المسافة المقطوعة وتاثير تواجد اكثر من سوليتون والحالة التي تنتج عن تفاعلها مع بعضها البعض. اظهرت النتائج التي حصلنا عليها ان السوليتون المتالق يعاني من انحلال في غطاء الشدة للمجموعة.كذلك فهو يتفاعل اسرع مع السوليتونات المتجاورة تحت تاثير الانحناءات الشديدة والتي قد تصل الى انصاف اقطار اقل من .003 متر.بينما لاتتاثر السوليتونات المعتمة بذلك.ومع ذلك فلا ينصح بها للارسال في الاتصالات, بسبب امكانية تحولها الى سوليتونات متالقة. كما هو الحال للسوليتونات من المراتب العليا وذلك بسبب انشطارها وانحلالها الى سوليتونات من مراتب اوطا. ان النتائج التي ظهرت تشجع الابحاث المستقبلية والعمل نحو قدرة الاستيعاب للانماط و(او) مزج اطوال موجية مختلفة في الارسال البصري بما يدعى الليف البصري احادى النمط.خلال الجزاين, فان العملي والنتائج العددية كانت متلائمة.كذلك يمكن مقارنتها بنتائج البحوث الحديثة. | Telecommunication based on optical fiber technology has become a major information - transmission duel, with high - bit rates and capacity. Soliton provides such signal transmission properties. Meanwhile, optical fibers encounter curved paths.This work deals with the bending effects on the transmission of such pulses. Bends deform the propagating path, induce birefringence, and produce relative phase shift. Consequently, they degenerate the envelope of the propagating pulse train shape. Therefore, this work is developed in two steps : - The first one is the experimental investigations for some relevant parameters as the attenuation resultant from the different bending curvatures of the fiber, and the resultant effects on the intensity of the received pulse. A comparative study between two fibers, identical in properties but of lengths 75 cm and 10 meters has been undertaken first. The birefringence is found at different curvatures.Because of the faint received intensity at the end of the curved long fiber, so sensitive electronic circuits were needed.Therefore electronic circuits are built, adapted and calibrated for this purpose. Attenuation, induced modal birefringence and modes splitting are treated first. The effect of the stress of bending on the optical refractive index distribution is numerically found for different bending radii of curvatures.Using a single interface stage, the related readings of the maximum, minimum and the degree of polarization is found for each curvature and recorded. Also an optical microscope and a CCd camera follow the changes produced by these curvatures. The intensity distribution of the received train of pulses at different bending is photographed. - The second step of this work deals with the numerical analysis of the nonlinear Schrodinger equation (NLSE). The equation is treated first by means of separation of variables. Then, using Runge - Kutta numerical method, NLSE is developed in MATLAB program. Where the matrix properties of the solution is mainly appropriate.The ultimate work makes benefit of the previous calculated parameters. They are used in the initial conditions of soliton propagation in the single mode optical fiber in computing program for the numerical analysis of the propagating soliton mode.The relative initial phase of the launched pulse and the effect of the relative phase shift induced by bending are the main governing factors here. Where the effective refractive index value is used to calculate the nonlinear damping coefficient that deform the soliton intensity envelope.This study is developed to treat also some effects of the propagating distance and the nonlinear coefficient on the neighboring interacting pulses.Results obtained in this work, showed that bright soliton experiences degeneracy in its packet intensity envelope. Also, it interacts faster with the neighboring solitons under severe bends of curvature radii less than .003m. Dark solitons don’t. Meanwhile they are not advised for optical communication transmission, for their possible transformation into bright ones. As well as higher order solitons because of their splitting into branches and disintegration to lower order solitons.These new results encourage the future researches and work toward mode capacity and/or mixing different wavelengths in optical transmission by so called single - mode optical fibers.Throughout all the two parts, the experimental and numerical results are in a good agreement. Also they are comparable with recent researches

جهد الاستيقاظ للايونات المخترقة باستخدام نموذج الذرة المهتزة توافقيا == Wake - Potential of Penetrating Ions using Harmonic - Oscillator Atom

Author name: نبيل جنان بهنام فتوحي
Supervisor name: خالد عبد الوهاب احمد | عبد الله احمد رشيد
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في الدراسة الحالية وصفت ظاهرة الاستيقاظ الناتجة بواسطة تفاعل البروتون في المواد الصلبة عند سرعة ثابتة υ . مادة الهدف اعتبرت كغاز الكتروني وتتميز خواص العزل لها ε(k,ω) . الدراسة تنطوي على ثلاث اقسام تعتمد على معادلة جهد الاستيقاظ التي تم تحليلها باستعمال نموذج المتذبذب التوافقي الكلاسيكي والكمي للبروتون المنتقل خلال اهداف من (كاربون، المنيوم ، نحاس) بالاحداثيات الاسطوانية (ρ,z) . فضلا عن تفاعل البروتون مع كرة نانوية درست بالاعتماد على نظرية الاستجابة للوسط العازل في الاحداثيات الكروية (r ,θ,φ) باستعمال اهداف من الالمنيوم والذهب .القسم الاول، حسابات جهد الاستيقاظ والقوى المستحثة للبروتون السريع المتحرك داخل الاهداف الصلبة درست باستعمال صيغ مختلفة من دوال العزل ، الطور العشوائي التقريبي ، درود - لورنس ودالة العزل الكمية .جهد الاستيقاظ ∅_W (ρ,z) لدالة العزل للطور العشوائي التقريبي اظهرت النتائج سلوك مخمد للتذبذبات في الاتجاه الطولي خلف الجسيم المقذوف، نمط هذه الاهتزازات يتناقص اسيا في الاتجاه العرضي بالاضافة الى ان جهد الاستيقاظ يمتد قليلا امام الجسيم المقذوف فضلا عن اعتماد كل من جهد الاستيقاظ والقوى الموقفة والجانبية على قيمة ومواقع الاحداثيات الاسطوانية (ρ,z) وسرعة البروتون υ ، ان عمق الجهد ∅_W (ρ,z) يزداد بزيادة الاحداثي ρ ،ايضا نلاحظ ان عمق جهد الاستيقاظ يتناسب عكسيا مع سرعة البروتون υ.تاثير ربط الالكترون على الجهد الاستيقاظ ∅_W (ρ,z) ، القوى الموقفة والقوى الجانبية الموصوفة بنسبة الكثافة الالكترونية 〖〖=ω〗_p〗^2⁄〖ω_0〗^2 10الى 0.1 تمت دراستها بصيغ دالة العزل درود - لورنس، ودالة العزل الكمية للغاز الالكتروني .النتائج اظهرت ان عمق جهد الاستيقاظ والقوى الموقفة والجانبية تقل (مع زيادة التذبذب للجهد)عندما تقل نسبة 〖ω_p〗^2⁄〖ω_0〗^2 من 10الى 0.1 .القسم الثاني، جهد الاستيقاظ V_Wake (z,ρ=0) والقوى الموقفةF_S (z,ρ=1) والجانبية F_ρ (z,ρ=1)، للمتذبذب التوافقي الكمي كدالة للسرعة υ(a.u) و((ω_p z)⁄υ)، النتائج اظهرت سعة التذبذب والتذبذبات للجهد والقوى تقل مع زيادة نسبة عامل الكثافة الالكترونية 〖ω_p〗^2⁄〖ω_0〗^2 من 0.1 الى 10 ، بينما بزيادة الطول الموجي فان تاثير ربط الالكترون يعتمد على قيمة كل من تردد البلازما ω_p والتردد الرنيني ω_0 .القسم الثالث، بينت النتائج العددية للبروتون المتحرك خارج كرة نانوية بسرعة ثابتة وموازية للمحور z العمل النظري بني على اساس نظرية الاستجابة لدالة العزل باستعمال دالة الطور العشوائي التقريبي . النتائج اشارت الى حدوث تذبذب لتاثيرات الاستيقاظ (wake effects) للغاز الالكتروني خلف الجسيم المقذوف وبشكل معاكس لاتجاه الحركة عند السطح الكروي . ان قمعا مميزا على شكل حرف V يظهر للجهد ∅_ind (r,θ,φ) كدالة الى الزوايا θ وφ . فضلا عن اعتماد قدرة الايقاف على موقع الشحنة z_∘ ، ولوحظت قيم سالبة لقدرة الايقاف عندما يقترب البروتون ببطيء من سطح الكرة النانوية . | The present work, discusses the wake phenomena produced by swift protons interaction with solids at the constant velocity. The target material modeled as an electron gas characterized by its dielectric properties ε(k,ω). The work implies three parts depended on wake potential equation , which have been analyzed using harmonic and quantum harmonic oscillator models for proton channeling through the targets like (C, Al and Cu) in the cylindrical coordinate system(ρ,z) . As well as the interaction, fast proton with a nanosphere is studied based on the dielectric response theory in spherical coordinates systems (r ,θ,φ) using targets (Al and Au). The first part, was the calculation of wake potential and induce forces for swift proton moving in the solid targets using various dielectric function formalisms, the random phase approximation (RPA) , the Drude - Lorentz and quantum dielectric function .Wake potential in the RPA dielectric function results exhibited a damped oscillatory behavior in the longitudinal direction behind the projectile; the pattern of these oscillations decreases exponentially in the transverse direction. In addition, the wake potential extends slightly ahead of the projectile, moreover wake potential, stopping and lateral forces depends on cylindrical coordinate value (ρ, z), as well as the proton velocity υ , the dip depth ∅_W (ρ,z) increases as the value of the coordinate ρ decreases , Also the depth of wake potential is observed to be inversely proportional to the proton velocity υ .The effect of electron binding on the wake potential ∅_W (ρ,z), stopping and lateral force , described by the ratio 〖ω_p〗^2⁄〖ω_0〗^2 =10 to 0.1, has been studied in Drude - Lorentz dielectric function and quantum dielectric function formalisms . The results showed that wake potential dip depth, stopping and lateral forces decreases (with more oscillations for potential) when the electron density ratio 〖ω_p〗^2⁄(〖ω_0〗^2.) decreases from 10 to 0.1, which achieved with previous work (P.Sigmund, 2011) The second part, wake potential V_Wake (z,ρ=0) , stopping force F_S (z,ρ=1) and lateral force F_ρ (z,ρ=1) ,in quantum harmonic oscillator plotted as a function of the velocity ion υ(a.u) and ((ω_p z)⁄υ) , The numerical calculations show that the amplitude of the oscillations increases and the oscillation potential and forces decreases with increasing electron density parameter(〖 ω〗_p^2)⁄(ω_0^2 ) from 0.1 to 10. While the wavelength increases, The effect of electron binding depends on the values of each of the plasma frequency ω_p and the resonance frequency ω_0 .The third part , numerical calculation of interaction of a proton flying outside nano - dielectric sphere with constant velocity parallel to z - axis, theoretical work based on the dielectric response theory using random phase approximation RPA dielectric function . The results indicate the oscillating wake effects occur in the electron gas behind the particle opposite to the particle motion at spherical surface. The typical V - shaped cone appearing when plotted wake potential ∅_ind (r,θ,φ)as a function of θ and φ. Moreover, the stopping power depends on the charge position z, and noticed that negative stopping power can be achieved as particle approaches to nano - dielectric sphere slowly.

الخصائص الفيزيائية, الفعالية ضد البكتيريا والغشاء الحيوي لبوليمر بولي فينيل الكحولPVA مع صبغة السفرانين والبايوسورفكتنت == Physical Properties, Antibacterial and antibiofilm Activities of PVA Polymer with Safranin Dye and Biosurfactant

Author name: مهند سامي جليل
Supervisor name: محاسن فاضل هادي الكاظمي | جيهان عبد الستار سلمان
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم تحضير الاغشية بطريقة الصب لعدة اوزان ( 0.25، 0.5، 0.75، 1) غرام ولعدة اوزان جزيئية (14000،160000) غم \مول من بوليمر بولي فينيل الكحول وايضا لعدة نسب خلط من صبغة السفرانين (4، 8، 10، 12، 16، 20 ) مل ولعدة تراكيز (1×10 - 2، 1 ×10 - 3، 1× 10 - 4، 0.5×10 - 4، 1×10 - 5، 1×10 - 6 ) مول\لتر. تم دراسة الخصائص الفيزيائية والفعالية ضد البكتيرية لصبغة السفرانين، بوليمر بولي فينيل الكحول، بايوسرفكتنت واغشية (صبغة السفرانين، بايوسرفكتنت) المذابة في البوليمر. ايضا تم دراسة تاثير تغيير (الوزن والوزن الجزيئي لبولي فينيل الكحول، التركيز لصبغة السفرانين وتاثير نسبة الخلط لصبغة السفرانين \ بولي فينيل الكحول) على الخصائص الفيزيائية الضوئية والخصائص التركيبية. اختبارات الخصائص الفيزيائية الضوئية تتضمن اطياف الامتصاص والفلورة، فجوة الطاقة والثوابت البصرية . اختبارات الخصائص التركيبة لبوليمربولي فينيل الكحول، صبغة السفرانين واغشية سفرانين \ بولي فينيل الكحول تمت بعده طرق هي ( حيود الاشعة السينية XRD ، مجهر القوة الذرية AFM ، مجهر المسح الالكتروني(SEM) ، وتحويلات فورير للاشعة تحت الحمراء FTIR النتائج المتحققة توضح بان شدة اطياف الامتصاص والفلورة تزداد بزيادة تركيز صبغة السفرانين .تم حساب فجوة الطاقة لصبغة السفرانين وبولي فينيل الكحول ومقارنتها مع اغشية الصبغة المذابة في البوليمر وقد بينت النتائج الى نقصان فجوة الطاقة للصبغة والبوليمر بعد مزجهما مع بعض، كما ان فجوة الطاقة لاغشية السفرانين المذابة في البوليمر تقل بزيادة نسبة الخلط لصبغة السفرانين. تم دراسة كل الثوابت البصرية (معامل الامتصاص، معامل الخمود، معامل الانكسار، وثابت العزل الحقيقي والخيالي ).تم حساب معاملات الفلورة لكل النماذج وتبين بان افضل نتيجة لزمن العمر وزمن العمر الاشعاعي لصبغة السفرانين كانت عند التركيز( 0.5×10 - 4) مول \لتر في حين للاغشية الصبغة المذابة في البوليمر كانت عند نسبة الخلط 12 مل للصبغة وللوزن الجزيئي 14000 غم \ مول للبوليمر ونسبة خلط 4 مل للصبغة وللوزن الجزيئي 160000 غم \مول.تم اختبار الفعالية ضذ البكتيرية وضد الاغشية الحيوية لصبغة السفرانين، البايوسرفكتنت، بوليمر بولي فينيل الكحول واغشية ( صبغة السفرانين، بايوسرفكتنت) \ بولي فينيل الكحول لعدة اوزان جزيئية لبولي فينيل الكحول وعدة اوقات تجفيف وعدة بكتريا مرضية (Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa ) ولنوعين من الاطباق ( بلاستك وزجاج ). ان افضل النتائج المتحققة كانت للبايوسرفكتنت المذاب في البوليمر والمصبوب للنوعين من الاطباق وللنوعين من البكتريا, بالنسبة للبكتيريا (Staphylococcus aureus) حصلنا على النتائج (98.70%,100.00%,) للاطباق البلاستك والزجاج على التوالي وللوزن الجزيئي 14000 غم\مول اما بالنسبة للبكتريا (Pseudomonas aeruginosa) حصلنا على النتائج (98.00% و97.70%) للاطباق البلاستك والزجاج على التوالي وللوزن الجزيئي 160000 غم \ مول | Films were prepared by casting method with different weights (0.25,0.5,0.75,1) g and different molecular weights (14000,160000) g/mol of PVA polymer and different doping ratio of Safranin dye (4,8,10,12,16,20) ml and different concentration (1x10 - 4,0.5x10 - 4,1x10 - 5,1x10 - 6) g/mol.The physical properties, antibacterial activity and antibiofilm of Safranin dye, polyvinyl alcohol (PVA) films, Biosurfactant and Safranin dye doped PVA films have been studied. Also study the effect of changing (the weights and molecular weights of PVA, the concentration of Safranin and doping ratio of Safranin dye doped in PVA films ) on photophysical and structural properties.Photophysical properties tests are including the parameters : - Absorption and fluorescence spectra, energy gap, and optical constants. Structural properties tests are investigate by methods (XRD, AFM, SEM and FTIR spectrum) for PVA polymer films, Safranin dye as solution and Safranin / PVA films. The achieved results illustrated that the intensity of absorption and fluorescence spectra of Safranin dye are increase as concentration increase. The energy gap for Safranin dye and PVA polymer has been calculated and compared with Safranin doped PVA polymer films that led to decrease energy gap of dye and polymer after doping together, the energy gap of Safranin / PVA films are decreasing as increasing doping ratio of Safranin. All optical constants (absorption coefficient, extinction coefficient, refractive index and real and imaginary dielectric constant) were studied.Fluorescence parameters for all samples will be calculated. The best lifetime and radiative lifetime for Safranin dye is for concentration 0.5x10 - 4 mol/liter while for Safranin dye doped PVA films is for 12 ml doping ratio for PVA Mw 14000 g/mol and 4ml doping ratio for PVA Mw 160000 g/mol .Antibacterial and Antibiofilm activity were tested for Safranin dye, Biosurfactant, PVA polymer and (Safranin, Biosurfactant / PVA ) films for different molecular weights of PVA, different drying time, different pathogenic bacteria (Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa ) and different kind of plates ( plastic and glass). The best results achieved from the mixture Biosurfactant doped PVA casting in both Plates and for both pathogenic bacteria, the results for Staphylococcus aureus are (100.00%, 98.70%) for plastic and glass plates respectively and for molecular weight (14000 g/mol), while the results for Pseudomonas aeruginosa (98.00%, 97.70% ) for plastic and glass plates respectively and for molecular weight (160000 g/mol)

تحضير مركب من (النحاس - الكرافيت) ودراسة خواصه الكهربائية والميكانيكية والحرارية == (Copper - Graphite) composite preparation and studying it's electrical, mechanical and thermal properties.

Author name: مهدي محمود مطر
Supervisor name: فاضل عطية جياد | ابراهيم رمضان عاكول
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا العمل, تم تحضير مادة متراكبه من النحاس والكرافيت باستخدام طريقة مسحوق المعادن (powder metallurgy method) وتم دراسة خواصها الفيزياويه والميكانيكيه والكهربائيه والحراريه.نسب مختلفه من الكرافيت كانت (40%,30%,20%,10%,5%) تم اضافتها الى مسحوق النحاس,كل النسب خلطت بعنايه مع (2%) من وزن المركب مع بولي فينول الكحول (polyvinyl Alcohol) كرابط.النماذج شكلت على شكل عينات دائريه ,ثم كبست تحت ضغط (55) ميكا باسكال ومن ثم عولجت حراريا بعد وضعها في انابيب من الكوارتز مفرغه حيث وضعت في فرن بدرجة حراره (900) درجة مؤية لمدة (4) ساعات حيث كان معدل درجة التسخين والتبريد هي (4.5) درجة مؤية لكل دقيقة .الكثافة الحجمية(Bulk density ) ) والفجوات الضاهرية(Apparent porosity) ومقاومة البلي(Wear rate ) ومعامل الاحتكاك(Friction coefficient ) والممانعه الكهربائيه(electrical resistivity) والتوصيليه الحراريه(thermal conductivity) درست.حيث كانت الكثافة الحجمية (3.24 - 6.1)غرام لكل سنتميتر مكعب لكل النسب من الكرافيت والفجوات الضاهرية (13.816 - 8.768) غرام لكل سنتميتر مكعب وكذلك معدل البلي لمختلف الاحمال (5,10,15) نيوتن كان يقل مع زيادة محتوى الكرافيت في المركب حيث كان معدل البلي (2.91x10 - 7 - 0.9x10 - 7) غرام لكل سنتميتر عند مسافه (6) سنتميتر لكل نسب الكرافيت وكذلك معامل الاحتكاك (0.562 - 0.590) ,الممانعة الكهربائية كانت (108x10 - 3 - 80x10 - 3) اوم لكل متر والتوصيليه الحرارية كانت (116.41 - 131) وات لكل كلفن متر لكل نسب الكرافيت.العينه (10%)كرافيت اختيرت افضل نموذج حيث كانت الفجوات الضاهرية لها (10.024) غرام لكل سنتميتر مكعب والكثافة الحجمية (5.13) غرام لكل سنتميتر مكعب ومعامل الاحتكاك (0.580) ومعدل البلي(2.58x10 - 7) ) غرام لكل سنتميتر عند حمل (15)نيوتن وممانعة كهربائية (80.2x10 - 3) اوم لكل متر وتوصيلية حرارية (128.37) وات لكل كلفن متر .مواد مختلفة مثل سليكون الكاربيد(SiC) واوكسيد اليثانيوم(( La2O3 ومسحوق الكالين(Kaolin) استخدمت كمواد تطعيم بنسب مختلفة اضيفت الى العينة (10%) كرافيت ودرس تاثيرها على خواص المركب حيث كان معدل البلي قد تحسن حيث اصبح (0.65x10 - 7) غرام لكل سنتميتر لعينة سليكون الكاربيد(SiC) (2.5%) وكذلك الصلادة ازدادت, (1%) من واوكسيد اليثانيوم(( La2O3 قللت معدل البلي الى (1.72x10 - 7) غرام لكل سنتميتروكذلك الصلادة ازدادت ,اضافة نسب مختلفة من الكالين الى المركب وخصوصا النسبة (5%) قد حسنت معدل البلي حيث وصل الى (2x10 - 7) غرام لكل سنتميتر مع زيادة للصلادة ايضا.معدل البلي ومعامل الاحتكاك درست باستخدام تقنية (pin - on - disk) حيث استخدمت ثلاثة احمال هي (5,10,15) نيوتن وعلى ثلاث مسافات هي (4,6,10) سنتمتر, بصورة عامه النتائج اظهرت ان معدل البلي يزداد مع زيادة الاحمال والمسافات | In the present work, copper - graphite composite is prepared by powder metallurgy method P/M, and studying their physical, mechanical, electrical and thermal properties.Different percentages of graphite (40 wt%, 30 wt%, 20 wt%, 10 wt% and 5 wt%) have been added to copper powder. Each percentage mixed carefully with (2) wt% of polyvinyl Alcohol (PVA) as a binder.Many samples as a disc have been compacted at (55) MPa, and then sintered in evacuated quartz tube at (900)oC for (4) hours where the heating and cooling was (4.5)oC per min. Bulk density, apparent porosity, wear resistance, friction coefficient, electrical resistivity and thermal conductivity of the composite have been study. Where the bulk density (3.24 - 6.1)gm/cm3 for all the percentage of graphite, and the apparent porosity was (13.816 - 8.768) gm/cm3 and wear rate at difference load (5,10 and 15)decreased with increasing graphite content, where the rate (2.91x10 - 7 - 0.9x10 - 7)gm/cm at distance (6)cm for all the percentage of graphite and friction coefficient was (0.562 - 0.590), electrical resistivity was (108x10 - 3 - 80x10 - 3)ohm. m, and thermal conductivity (116.41 - 131) w/k.m for all percentage of graphite.10 wt% graphite composite has chosen a best of samples where the apparent porosity was (10.024) gm/cm3 and bulk density (5.13) gm/cm3 and friction coefficient (0.586) and wear rate (2.58x10 - 7) gm/cm at (15)N as a load, and resistivity (80.2x10 - 3) ohm .m and thermal conductivity (128.37) w/k.m.Different materials such as SiC, La2O3 and Kaolin have been used as doping materials in different percentages to best sample prepared (10 wt% graphite) and studying their effect on the properties of this composite. The wear rate has been enhanced where it becomes (0.65x10 - 7) gm/cm for (2.5 wt% SiC) and the hardness has been increased. (1 wt% La2O3 ) has also decreased the wear rate to (1.72x10 - 7) gm/cm with increasing the hardness of the samples. Adding different percentage of kaolin to the composite specially (5 wt %) has enhanced also the wear rate where reach to (2x10 - 7) gm/cm and hardness increasing too. Wear rate and friction coefficient studying under dry sliding condition using pin - on - disk technique. Three loads (5, 10 and 15) N, where used at different distance effect (4, 6 and 10) cm from the center of disk. In general the results showed that the wear rate is increased with increasing the applied load and increased the distance

تصميم وبناء منظومة الترسيب البخاري الكيميائي لتحضير انابيب الكاربون النانوية لاغراض المتحسسات الغازية == Design and Construction of CVD System for Synthesis Carbon Nanotube for Gas Sensing

Author name: محمد عودة داود
Supervisor name: عبد القادر داود فيصل | كاظم حسن حسين
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا البحث، قمنا بتحضير اغشية رقيقة نانوية كعوامل محفزة لانماء انابيب الكاربون النانوية CNTs. استخدمت طريقتين لتحضير الاغشية : الاولى هي طريقة الطلاء البرمي spin coatingوالاخرى هي طريقة الترذيذ ثنائي القطب Diode Sputtering . العوامل المحفز catalystsرسبت على قواعد السيليكون المؤكسدة SiO2 نوع p(100) وبابعاد ×1)cm 1( وكذلك الواح زجاج الكوارتز (1×1)cm . استخدم جهاز AFM لمعرفة طوبوغرافية السطح. التركيب السطحي للاغشية المرسبة كان تركيبا نانويا ومعدل خشونة السطح كان في المدى (0.24 - 0.76)nm ومعدل الحدود الحبيبية يقع ضمن المدى (1.1 - 1.76)nm . لقد وجد ان معدل خشونة السطح يزداد مع زيادة التركيزالمولاري للمادة FeCl3 في حالة التحضير بطريقة الدوران وخشونة السطح بزيادة زمن الترسيب في حالة الترذيذ بالبلازما. لقد بنينا منظومة ترسيب بالبخار الكيميائي CVD مصنوعة محليا لانماء انابيب الكاربون النانوية على اغشية محفزة محضرة مسبقا. في كل التجارب استخدم غاز الاستيلين C2H2 وغاز النتروجين N2 وبمستوى نقاوة عالية وبمعدل جريان sccm (15/85) للغازين ( (C2H2/N2 على الترتيب. اظهر المجهر الالكتروني الماسح ان الانابيب النانوية المحضرة بهذه الطريقة تمتلك اقطارا بحدود (20 - 80)nm وتمتلك كثافة عالية في بعضها ويصل سمكها الى حدود 50µm وان ميكانيكية الانماء لهذه الانابيب النانوية هي باتجاه عمودي على سطح القاعدة مع وجود التواء بالشكل. حيود الاشعة السينية X - Ray اظهران قمة الاعرض تتمركز حول المستوي (002) وعند 2ϴ=24.970 وتحفز بسبب عدم انتظامية الكاربون ويشير ذلك الى وجود درجة من العيوب داخل التركيب الذري للكاربون وكذلك وجود القمة للمستوي (100) عند 2ϴ=43.20 يشير الى وجود نوعية واطئة لمادة الكاربون النانوية. استخدم طيف رامان لبيان ان طيف التركيب الكاربوني يحتوي على حزمتين رئيسيتين : هما الحزمة G عند ((1596cm - 1 لحالة MWCNTs وتشير الى نمط استطالة الاصرة (sp2) الذي يتبع تركيب الكرافيت المرتب جيدا والثانية الحزمة D عند الطي ) (1306cm - 1 والتي تعزى الى استطالة الاصرة (sp3) الناتجة عن وجود اضطراب بالتركيب لوجود عيوب الشبيكة بتركيب الكاربون. فحوصات المجهر الالكتروني النافذ استخدمت لاثبات انابيب الكاربون النانوية من النوع متعدد الجدران MWCNTs وكذلك وجود خندق اجوف يفصل بين حزمتي الجدران حيث كان معدل الاقطار بحدود (80nm) وكذلك اظهرت الصور وجود ذرات الحديد النانوية عند قمة الانابيب وهذا يؤكد ان الانماء الراسي هو السائد. بنيت منظومة متحسس غازي مصنعة محليا لفحص عينات CNT واستخدامها كمتحسس غازي لغاز الايثانول . النتائج اظهرت قيم التحسسية (26, 37, 42, 39, 40) للتراكيز (100, 200, 400, 600, 800) جزء لكل مليون لتراكيب الكاربون النانوي المتعدد الجدران المرسب على عوامل محفزة محضرة بطريقة الترذيذ بالبلازما واظهرت قيم تحسسية (24, 11, 12, 20, 21) لتراكيب الكاربون المتعدد الجدران المرسبة على عوامل محفزة محضرة بطريقة الطلاء البرمي. جميع القياسات الخاصة بالمتحسس الغازي اجريت في درجة حرارة الغرفة. | In this work, we have prepared nano thin films as catalysts to grow CNTs. Two ways used to prepare the catalysts : the first was the Spin Coating and another one was Diode Sputtering. The catalysts were deposited on p/100/SiO2 (1×1) cm2 and on slides of quartz with dimensions (1×1) cm. The Atomic Force Microscope was employed to know the surface topography. The surface structure of the deposited films was nanostructure and the average roughness scales from 0.24 nm to 0.76 nm and the average value of the grain size ranges from (1.1 nm) to (1.76 nm). It was found that the surface roughness increased with increased concentration of FeCl3 in the case of spin coating and increased with increasing deposition time in case of the diode sputtering. We have constructed of a homemade (CVD) system to grow CNTs on catalyst that ready earlier. In all experimental, C2H2 and N2 that high - level purity with flow (15/85) sccm (C2H2 / N2) were used respectively. Scanning Electron Microscope showed that the nanotubes synthesized with this method has diameters about between (20 and 80) nm and the highest nanotube densities and film thicknesses of about (50µm) and the growth mechanism of the nanotubes are oriented perpendicular to the substrate surface with a curly shape. X - Ray diffraction show the wider peak of (002) centered at (2ϴ=24.97o) is induced by the disordered carbon and indicates to presence defect level in the atomic carbon structure and the peaks at (2ϴ=43.2o) for (100) plane indication of the low quality of carbon nano materials. Raman Spectroscopy was used to show the spectrum of the spectrum of CNT structure contains two main bands : the G - band (1596cm - 1 for MWCNTs), which is assigned to the (sp2 bonded) stretching mode of a well - ordered graphitic structure and the D - band (1306cm - 1 for MWCNT), attributed to the (sp3 bonded) stretching mode, resulting from the presence of a disordered structure or lattice defects in the graphite structure. Transmittance Electron Microscope was employed to confirm that the carbon structures were multiwalled carbon nanotubes, which hollow cavity, diameter about 80nm, and revealed the presence of iron particles mainly in the tip of MWCNTs, suggesting that a tip - growth mechanism might be predominant. A homemade gas sensing system was constructed to examine the CNT samples as gas sensors for ethanol. The results revealed good sensitivities (26, 37, 42, 39, 40) for the concentration (100, 200, 400, 600, 800) ppm for MWCNTs prepared on the catalyst deposited using diode sputtering and sensitivity of (24, 11, 12, 20, 21) for MWCNTs prepared by spin coating technique. All the result measurements have done at room temperature

تحضير التراكيب النانوية المشوية وغير المشوبة لمركب ثنائي اوكسيد التيتانيوم وتطبيقاتها == Syntthesis off Doped and Undoped TiO2 Nanosttructtures and ttheiir Applliicattiions.

Author name: محسن عطية خضير الطائي
Supervisor name: رعد سعدون صبري | يوسف كاظم عبد الامير
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: TiO2 nanostructures were synthesized by two different techniques : sol - gel and electrospinning methods. Each technique gives us specified nanostructure; nanoparticles can be resulted from the sol - gel method, whereas nanofibers are resulted from electrospinning method.In sol - gel method, the effects of gelatinization time (1, 3, 5) days and calcination temperature (500, 700, 900) oC were studied on TiO2 nanoparticles. The effect of applied voltage (15, 18, 21) kV, flow rate (1, 5, 10) ml/h, and PVP concentration (7, 10, 13) % are studied in the case of TiO2 nanofibers. Also Different ratios of Ag doped TiO2 nanofibers (3, 6, and 9) % were synthesized using electrospinning method. The resulting nanomaterials being characterized using XRD, AFM, FESEM,UV - Vis analysis, and PL measurements. X - ray diffraction measurements show that TiO2 nanoparticles were polycrystalline with anatase phase and transform to rutile phase at 900 oC. TiO2 nanofibers have only anatase phase. The crystallite size and lattice constants (a and c) for both anatase and rutile phases are calculated. No noticeable peaks of silver metal were observed in the XRD when Ag is doped in titania.The roughness average for TiO2 nanoparticles, which is estimated from AFM images increases when the gelatinization time and the calcination temperature increased, but at 900 °C it decreases. This may be attributed to the change from anatase to rutile phase. In the case of TiO2 nanofibers, the roughness average increases with the increases of applied voltage and decreases of the flow rate. While the maximum roughness occurring at 10 % PVP concentration. In general, the roughness average increases with the doping ratio. The diameter size distribution of both TiO2 nanofibers and nanoparticles show the favorite Gaussian distribution.The FESEM images show that the fiber has a uniform distribution and looks like mats. The grain size of TiO2 nanoparticles increase from (58 - 89) nm with the gelatinization time increase from (1 - 5) days respectively, also it increases from (58 - 111) nm with the calcination temperature increase from (500 - 900) °C respectively. In the case of TiO2 nanofibers, the average fiber diameter decreases with increase the applied voltage, and decrease both the flow rate and PVP concentration. Increasing Ag doping ratio will decrease the average fiber diameter, and convert the smooth surface of the nanofibers to granular surface. Silver doped TiO2 nanofibers are very clear in both AFM and FESEM images. The allowed direct band gap of TiO2 nanoparticles slightly decreases from 3.45 to 3.35 eV when the gelatinization time increases from (1 - 5) days respectively. When the calcination temperature increases from (500 - 900) oC, the band gap gradually decreases from(3.45 - 3.30) eV. The band gap of TiO2 nanofibers increase from (3.35 - 3.45) eV due to the increase of the applied voltage from (15 - 21) kV respectively, and decrease from (3.45 - 3.4) eV with increase the flow rate from (1 - 10) ml/h respectively. The decrease of Eg is also observed with the increase of PVP concentration. Finally the band gap decreases from (3.45 - 3.20) eV when the Ag doping ratio increases from undoped to 9 % respectively.PL spectra of TiO2 both nanoparticles and nanofibers are recordedat room temperature and excitation wavelength of 260 nm. Two groupsof peaks were observed, the first peaks lie in the UV region, which can be attributed to the emission of band gap transition related to the anatase structure of TiO2 nanofibers, whereas the second emission band lies in the visible region and originated from the charge recombination at the shallow - trap surface state.Photocatalytic properties in different concentrations (2, 10, and 20) mg/50 ml of both TiO2 nanoparticles and nanofibers were evaluated by photocatalytic degradation of methylene blue (MB) in water under UV light irradiation (λ= 365 nm). The outcomes indicate that Ag doped TiO2 nanofibers exhibited most efficient photocatalytic activity of up to 96 % after 160 min as shown by the degradation of the MB aqueous solution, followed in terms of efficiency the undoped nanofibers, and then nanoparticles respectively. These results make Ag doped TiO2 nanofiberis the most efficient material in water treatment field.

دراسة تحليلية لزيوغ العدسة المغناطيسية المسقطية == Analytical Investigation of Magnetic Lens Aberrations

Author name: محسن صلبوخ ارهيف العمشاني
Supervisor name: حسن نوري عبد الوهاب العبيدي | كاظم جواد كاظم الشجيري
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا البحث تم اجراء دراسة نظرية - حاسوبية لدراسة امكانية طريقة التوليف في الحصول على عدسات مغناطيسية عديمة الدوران والتشويه. حيث تم وضع دالة هدف جديدة لتمثيل توزيع كثافة الفيض المغناطيسي المحوري للعدسات المغناطيسية الثنائية والاحادية الفجوة. تم دراسة تاثير متغيرات الامثلية التي تفرضها دالة الهدف، على الخواص المسقطية والاقطاب المعاد بناؤها المنتجة بواسطة مجالات التصوير. حيث شملت هذه الدراسة كل من مجالات التصوير المغناطيسية الاحادية والثنائية الفجوة.في الحقيقة، تعطي دالة الهدف المستخدمة اثنان من متغيرات الامثلية الهندسية هما سمك الفجوة S وقطر الفتحة D ومتغير امثلية فيزياوي واحد هو تهيج المجال التصويري NI . اظهرت النتائج بان المتغير NI يمكن ان يحذف من اجراء الامثلية لانه لا يؤثر على الخواص البصرية وكذلك الاقطاب المعاد بناؤها. بينما S وD لها اهمية معتبرة في تصميم العدسات المغناطيسية الثنائية الفجوة. اضافة الى ذلك اوضحت النتائج، ان الطريقة الحالية يمكن ان تستخدم بشكل واسع لدراسة وتصميم العدسات المغناطيسية الاحادية والثنائية الفجوة.حيث امكن الحصول على صور عديمة الدوران والتشويه باختيار مناسب لقيم النسب بين فجوات وفتحات العدسة الاولى والعدسة الثانية. | A theoretical - computational investigation for studying the synthesis for possibility to produce a rotation and distortion free magnetic lenses have been carried out. Where, a new target function put forward to approximating the axial magnetic fields of a double and single - gap magnetic lenses. The influence of the optimation parameters araises from the proposed target function on the projector properties and the reconstructed polepeices of the produced imaging fields have been investigate. This investigation were covered both the single and double - gap imaging magnetic fields.In fact, the introduced target function gives two geometrical parameters namely the gap width S and bore diameter D and only one physical parameter which is the field excitation NI. The results have revealed that the parameter NI can be released from the optimition procedure since it gives no effect on the optical properties and hence the reconstructed polepieces. While the parameters S and D have a considerable important in designing double and single gap magnetic lenses. In addition, the results have clearly shown that, present technique can be widely used to design and investigate single and double gap magnetic lenses .Where, a rotation and distortion free images have been obtain by a suitable choice of the values of first lens to second lens gap and bore ratios

اعتماد معامل التصادم على فقدان طاقة الايونات العنقوديه السريعه == Impact Parameter Dependence of Energy Loss of Fast Cluster Ions

Author name: مثنى محمد محمود
Supervisor name: خالد عبد الوهاب احمد | رياض خليل احمد
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: Electronic of molecule and ionic clusters study are useful tools in both fundamental research of both material science and plasma physics. The effect of a cluster shown clearly deviatesin the sum of individual effects of each cluster component. Electronic energy loss and channelling of molecular clusters as a function of impact parameter are not so well understood which is according to the mono - atomic ions phenomena. The cluster stopping power can be theoretically treated by the united - atom model, which describes the cluster as an equivalent single atom, with atomic number and mass being the sum of atomic number and mass of each component. This model is limited to the very beginning of the interaction between cluster and the target.The present work describes the calculation of the impact parameter dependent energy loss for bar ions at high velocities, which reproduces full first order calculations for all impact parameters without large scale calculation. The physical inputs which be used the electronic density and the oscillator strength. Atomic units are used throughoutthe present work.This work describes an extension of the perturbative convolution approximation (PCA) model, based on the impact parameter method, for molecules and clusters namely MPCA (Molecular PerturbativeConvolution Approximation). MPCA gives the energy loss as a function of impact parameter taking in the consideration close and distant collisions.In the present work a simple formula for the electronic energy loss of bare ions, screened projectile and molecular cluster ions as function of impact parameter is described. Starting from first order perturbation theory and proposed three programs written in FORTRAN - 90. Using the physical inputs are the electron density and oscillators strengths of the atom. Good approximation has been done to avoid going in a complex numerical calculations and we obtained good agreement with previous works.An extension to the convolution approximation for the ionization probability, energy loss and energy loss straggling as a function of impact parameter for swift ions leads to write a program for the numerical calculations and then apply it on C - target to study the effects of sub - shell on the variation of impact parameter. , and sub - shells have a different effects on the energy loss and energy loss straggling.

دراسة المؤثرات على الاتصالات الليزرية تحت الماء == Study of the Effects on Underwater Laser Communications

Author name: مازن علي عبد علي
Supervisor name: محمد تقي حسين | كاظم حسن حسين الموسوي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم تصميم وبناء منظومة ليزر للاتصالات تحت الماء. هذه المنظومة استخدم الدايود الليزري ذو الطول الموجي (532nm), هذه المنظومة تعمل على تحميل موجة صوتية على ضوء الليزر وارسالها من نقطة الى اخرى. حيث يتم ادخال الموجة الصوتية عن طريق اللاقطة التي تحولها الى اشارة كهربائية ثم تكبيرها وتضمينها. ثم يجهز التيار الى الثنائي الليزري ذي القدرة (50mw)عن طريق الترانزستور(MJ3055), ثم يتم ارسال الحزمة الليزرية خلال الماء واستلامها من الجهة الاخرى. استخدم انبوب من الزجاج نوع بايركس مغلق من الطرفين بواسطة نافذتين من الكوارتز. ان دائرة الاستقبال تعمل على تحويل الاشارة الليزرية الى اشارة كهربائية ضعيفة بواسطة الكاشف. هذه الاشارة تكبر ثم يتم فتح التضمين للحصول على الاشارة الصوتية التي تكبر باستخدام ال( (I.C 386 ويتم ارسالها عن طريق السماعة. في هذا العمل استعمل ثلاثة انواع من الاوساط المائية كاوساط ماصة للاشارة, تم تحقيق اتصال صوتي تحت الماء لمسافة (1m) ولثلاثة حالات : الاولى : في درجة حرارة الغرفة وكانت نسبة الاشارة الى الضوضاء (13.9dB) للماء المقطر, الثانية : باستخدام موشور نيكول حيث كانت نسبة الاشارة الى الضوضاء (dB12) للمستقبلة الاولى بينما كانت (11.4dB) للمستقبلة الثانية في الماء المقطر. الثالثة : في درجات حرارة مختلفة حيث كانت نسبة الاشارة الى الضوضاء (6.9dB) عند درجة حرارة (307K) بينما كانت (14.5dB) عند درجة الحرارة (333K). تم حساب معامل التوهين الحاصل لليزر المار خلال الماء (مقطر, حنفية, نهر). تم استخدام برنامج (MATLAB) لتحليل الحزمة الليزرية المرسلة والمنعكسة وملاحظة توزيع الشدة في ظروف مختلفة.وكذلك تم استخدام برنامج (ZEMAX - 7) الخاص بالتصاميم البصرية, لتصميم منظومة لمرور الشعاع الليزري خلال الماء ومنها تم حساب دالة الانتقال البصري, ومخطط البقعة الليزرية, والطاقة المتجمعة, وعدم التضليل في الشعاع | A design and construct underwater laser communication system have been studied. This system used diode laser of wavelength 532nm. It works by modulating sound wave on the laser beam and sending it away from point to another. The sound wave passed in a microphone and then converts into an electrical signal; this signal will be amplified and modulated. The resultant current is supplied to a laser diode (50mW) output through the transistor (MJ3055) and the laser beam allows passing through water and received from the other side. A tube of pyrex glass of length (1m) is used to contains two quartz windows. The laser power in receiver circuit is converted to a weak electrical signal using silicon detector. This signal is amplified and the audio frequency is separated from carrier frequency and then amplified using (I.C 386) a whole speakers. In this work three types of water medium have been used with different absorption signal. To satisfy a high quality sound communication link underwater for a distance about (1m) using the three following cases : • At room temperature : the signal to noise ratio S/N is (13.9) dB for distilled water, while (9.5) dB for tap water and (6) dB for river water. • Nicol Prism is used and the signal to noise ratio of (12) dB for first receiver while (11.4) dB for the second receiver in distilled water.• At different temperature : the signal to noise ratio S/N increase with increasing temperature is measured (6.9) dB in (307) K while (14.5) dB for river water at (333) K. The attenuation factor of laser beam which passing through three types of water (distilled, tap and river) have been measured. The intensity distribution of the incident laser beam and the reflected beam is computed and analyzed with matlab code, the changes in distribution of intensity of the transmitter pulse are compared with various conditions.Finally zemax 7 code is used, to design the optical system for the laser beam through the water, and calculate optical transfer function (OTF), spot diagram, encircled energy, and unvignetting rays

استخدام خوارزميات العمليات الهندسية للصور الثابتة == Algorithm of image operation that using in still image.

Author name: قحطان عباس نعمان الجبوري
Supervisor name: علي عبد داود الزكي | كاظم جواد كاظم
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: Arabic
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم في السنوات القليلة الماضية تطوير العديد من انظمة المحاكاة في توليد الحركة لتكوين صورة متحركة في تطبيقات عديدة منها انظمة السيطرة والتدريب والسينما الحديثة وتوليد الرسوم المتحركة . ان اغلب انظمة محاكاة وتوليد الحركة تعتمد بشكل اساسي على العمليات الهندسية التي يمكن اجرائها على مستوي الصورة او على نقطة او هدف في الصورة لذا توجهنا في بحثنا لدراسة هذه العمليات الهندسية وتاثيرها على جودة الصورة وكفاءة توليد الحركة.هذه الدراسة تم فيها اقتراح خوارزميات لاجراء العمليات الهندسية الاساسية (النقل ، تغيير المقياس، القص ، التدوير) وكذلك تم استحداث عملية هندسية سميت بالتقييس النسبي . وعند اجراء اية عملية هندسية قد لاتكون مراكز عناصر الصورة الناتحة بعد المعالجة في مواقع صحيحة لذا يجب اعادة تشكيل الصورة من جديد ويتم ذلك عن طريق الاستكمال الرياضي ، وتوجد طرائق عديدة للاستكمال الرياضي، وفي هذا البحث تم تطبيق ثلاث طرائق هي الاستكمال الثنائي لاقرب جوار والاستكمال الثنائي الخطي والاستكمال الثنائي التكعيبي ولمعرفة افضل طريقة من تلك الطرائق تم حساب معدل مربع الخطا العياري NMSE بين الصور المعالجة والناتجة من التحويل العكسي لاية عملية هندسية والصور الاصلية . لقد اظهر الاستكمال الثنائي التكعيبي نتائج افضل عند استخدام العمليات الهندسية الاساسية ، اما عند استخدام عملية التقيس النسبي نلاحظ ان للاستكمال الثنائي لاقرب جوار نتائج افضل من الطرائق الاخرى للاستكمال . فضلا على ذلك تم في هذه الدراسة تصميم برنامج لتوليد حركة لجسم محدد في الصورة من خلال استخدام العمليات الهندسية ، حيث تم توليد حركة في مستوي صورة ولحالات متعددة (حركة نقل ، حركة تدوير، حركة قصية، حركة تغير المقياس وحركة التقيس النسبي اضافة الى الدمج بين عملية النقل وبعض العمليات الهندسية لتوليد الصور بحالات مختلفة. | In few years ago , are developed many of simulation systems in moving generation to grated movie image in several application as in control system , training system ,modern cinema and movie painting . The most of simulation systems and movie generation are basic depended on image operation that carrying out on the level of image or part of image or target in the image therefore, we tend in this search to studies image operation that is effected of image quality and coefficient moving generation . This study we suggested many algorithm to applying basic geometric image operation (transition , scaling , shearing , rotation ) , as wall suggested new image operation is relative scaling . When we perform any image operation the position in many of pixel did not integer , for that reason we must forming this image by mathematical interpolation . There are many interpolation methods and in this study we used three methods are bi nearest interpolation , bi leaner interpolation and bi cubic interpolation . For we know best method we calculated normalized mean square error between process images these are forming form inverse transformations for any operation and origin image . In analysis results we shown the bi cubic interpolation had efficiency at using basic image operation , other than in relative scaling we shown the bi nearest interpolation best result from other methods . Other than, in this research we design program to generated moving object in image by using image operation that is generation moving in level of the image in many cases moving of the ( transition, rotation , shearing ,scaling and relative scaling) , as well it merge between transition and some geometric operation to created image in different way

دراسة التغير النهاري للاشعاع الشمسي على مدينة بغداد == A Study of Diurnal Variation of Solar Radiation Over Baghdad City

Author name: فاتن عزت محي الدين علي العبيدي
Supervisor name: امال محمد الحلو | علي عبد داود الزكي
General topic: Physics
Specific topic: Solar Energy Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: يعتمد مظهر اي مشهد مضاء بواسطة الاشعاع الشمسي المباشر وغير المباشر على مجموعة من العوامل. توزعت هذه العوامل بين هندسية الرؤيا، انعكاسية تركيب المشهد، الاضائية والظروف الجوية. وبمرور الوقت فان هذه العوامل تتغير وبالتالي تؤثر على كيفية ظهور المشهد. تعتبر مجموعة صور المشهد الملتقطة والتي يتم جمعها بمرور الزمن ذات قيمة في دراسة تغاير مظهر المشهد والذي يمكن ان يقود الى تطبيقات جديدة ويساعد على تحسين النظريات والاساليب القائمة والتي تقود الى اضاءة اوساط يمكن السيطرة عليها. يوفر تحليل مجموعة الصور على فهم التاثير الذي يمكن ان تسببه الاضاءة على اداء النظام البصري. تم تقديم الدراسة الحالية كدراسة تحليلية احصائية مركزة لمجموعة الصور الملتقطة تحت اضاءة الاشعاع الشمسي المباشر وغير المباشر لمشهد ما بداخل منظومة بصرية مائلة باتجاه خط الاستواء. تم اجراء التحليل من خلال دراسة تغاير بضعة عوامل احصائية كدالة للزمن فضلا"عن مساحة فتحة نافذة الضوء المستخدمة، اختبار افضل القياسات الكمية لمحاكاة تغاير الشدة اليومي مع الزمن وبالتالي دراسة تاثير الاضائية على تباين الصورة. تم تحقيق الاهداف السابقة من خلال تحليل الصور عبر التغاير اليومي للحزم الحمراء - الخضراء والزرقاء والمركبةL. تم اعتماد ثلاث خوارزميات بالاستناد على الخواص الاحصائية لمؤثر سوبل لكشف الحواف، الخط ومنطقة الصورة المستقطعين. في الخوارزمية الاولى والمستندة على الخواص الاحصائية للحافة تم ملاحظة وجود حالة مستقرة للتباين مع الزمن بين اوقات شروق وغروب الشمس مع وجود حالات استثناء اثرت بفاعلية على قيمة التباين تمثلت بوجود الهباء الجوي في الساعات الضبابية والاضاءة الداخلية العالية. للخوارزمية اعلاه وتحت تاثيرمستقر لحالة الطقس وباستخدام زاوية خط العرض كزاوية ميل تم ملاحظة سلوك متميز قوي للتغاير اليومي للقياسات الاحصائية مع مساحة الفتحة المستخدمة في الاعتدالين. اكدت الخوارزمية المعتمدة الانحراف الشمسي الحاصل في الاعتدالين وفتحت حقل جديد للتعاون بين علم الفلك، جمع البيانات، التقنية البصرية وتحليل الصورة لفهم العالم الذي نعيش فيه.تم استخدام نتائج الخوارزمية الثانية والمستندة على الخواص الاحصائية للخط المستقطع لفحص الصورة. اظهرت قياسات الشدة وباستخدام هذه الخوارزمية معلومات حيوية عن انواع مختلفة من الاستطارة للضوء قيد الدراسة ومن ثم الطبيعة الفيزيائية للضوء. اظهرت نتائج القياسات لشدة الخط المستقطع الدور المتميز لاستطارة رايلي وماي والتي تعمل وبصورة منفردة ولفترات زمنية محددة على توزيع قيم شدة الخط المستقطع للحزم الحمراء - الخضراء والزرقاء والمركبة L. ان موقع الخط المستقطع على الصورة الملتقطة يحدد نوع العامل الاحصائي والذي يمكن استخدامه في علاقته مع الزمن ومساحة فتحة نافذة الضوء في تمثيل التغاير اليومي لبعض الظواهر الفيزياوية. تم ملاحظة دور العامل الاحصائي SNR في علاقته مع الزمن والمساحة كعامل محسن لحالة التشوه الحاصل في الصورة لحالة الخط المستقطع والمار بمنطقة متجانسة بيضاء، في حين لم يتحقق التحسين السابق لخط اخر يمر بمناطق لونية مختلفة. بينت النتائج ان افضل عامل احصائي لتمثيل تغاير الشدة اليومي مع الزمن وتغاير الانحراف الشمسي لمنحنيات الشروق/الغروب في علاقات تغاير مركباتها المختلفة للتباين مع المساحة هو المعدل وmx+mn. تم استخدام الخوارزمية الثالثة بالاستناد على الخواص الاحصائية للمناطق المستقطعة من الصورة. بينت النتائج ان مساحة فتحة نافذة الضوء المستخدمة تؤثر وبقوة على توزيع شدة الاطوال الموجية المهيمنة للرؤية النهارية (470، 535 و610 ) نانومتر، حيث حصل انفصال واضح لمنحنيات الشروق والغروب في كل ايام العمل بحالة شدة ثابتة وواطئة عن باقي الفترات لحالة مساحة فتحة نافذة الضوء الصغيرة (10 ×10) سم2 وغير ذلك للمساحة الكبيرة (40 ×40)سم2 | The appearance of a scene illuminated by direct and indirect solar radiation depends on a variety of factors. Among these factors are the viewing geometry, scene structure reflectance, illumination and atmospheric conditions. As time elapses, these factors change altering the appearance of the scene. Sequence images of a scene collected over time are valuable in studying the scene appearance variation. This can lead to novel applications and help in enhancing the existing methods that are leading to environments which can be controlled. So, a focused statistical analysis study to the sequence captured images is introduced. This has been done by utilizing sunlight/skylight as a source to illuminate a scene inside a tilted optical system facing the equator.Analysis of such sequence provides an understanding to the effects that the illumination may cause on system performance. This is achieved by studying the variation of some statistical estimators as a function of time as well as window's aperture area, testing the best quantitative measurements to simulate the diurnal intensity variation with time and hence investigating an illuminance effect upon image's contrast. These aims have been achieved by analyzing such images through the diurnal variation of RGB bands and L - Component. Based on Sobel edge detector's, extracted line's and block's statistical properties, three algorithms have been executed. For an algorithm based on an edge statistical properties and between sunrise and sunset times, a steady state for the diurnal variation of contrast value with time had been obtained. However, there are some exceptional cases. Aerosols in hazy hours and high interior illuminance affect attractively upon contrast's value. In this algorithm, under steady weather condition, using site's latitude as a tilted angle, a significant behavior of the diurnal statistical estimators variation with area of window's aperture strongly noticed in the case of the two equinoxes. The adopted algorithm emphasizes the sun declination at equinoxes and opens a new field of cooperation between astronomy science, data acquisition, optical technique and image analysis to understand our world. A second algorithm, based on the extracted line statistical properties, has been used for image examination. Using this algorithm, the intensity measurements provide vital information on the different types of scattering light under study and hence on the physical nature of the light. Rayleigh and Mie scattering are the dominant effects. Each one, individually, works at certain intervals upon the extracted line intensity values of RGB bands and L - Component. Line's location upon captured image specifies the type of statistical estimator, which can be used in its relationships with time and area of window's aperture to represent the diurnal variation of some physical phenomena. An enhanced statistical estimator for the distortion case has been signified in SNR relationships with time and window's aperture area. This is true for the extracted line that passes through homogeneous white region, while it isn't the case for another one passes through different color regions. Mean and mx+mn estimators are found to be the best statistical estimators to represent the diurnal intensity variation with time and sunrise/sunset sun declination variation curves in their corresponding different contrast parameters variation with area. Based on extracted block statistical properties, the third algorithm has been used. The results show that the area of window's aperture strongly affects the intensity distribution of the dominant wavelengths for human photopic vision (470, 535 and 610)nm. For all dates, the sunrise and sunset curves split with a steady and lowest intensity states from other periods of times for the case of lowest area (10x10)cm2, while it isn't the case for biggest area of window's aperture (40x40)cm2.

التاثيرات الجوية على التصوير الحراري للحزمة 3 - 5 مايكرومتر == ATMOSPHERIC EFFECTS ON 3 - 5 ?m BAND THERMAL IMAGING

Author name: فاتن شكور زين العابدين
Supervisor name: علي هادي حسن الحمداني | كاظم جواد كاظم
Specific topic: Astrophysics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: خلال مرور اشعة الضوء المنبعثة من الاجسام في الغلاف الجوي للارض فانها تعاني من تغير مستمر في اتجاه انتشارها وهذا ناتج عن اضطراب الغلاف الجوي وتغير كثافة الهواء على طول مسار الضوء. لمعرفة ما يحدث لصورة الجسم في الجو فقد قمنا بدراسة تاثير الانكسار الحاصل في مسار الاشعة الحرارية المنبعثة من الاجسام في الغلاف الجوي على الصورة المتكونة بواسطة منظومة التصوير الحراري. لقد تم بناء نموذج جديد للجو لغرض دراسة تاثير الاضطراب الجوي على تصميم منظومة التصوير الحراري. افترضنا الجو في هذا النموذج بانه في حالة اتزان حراري (hydrostatic equilibrium ) وانه يتكون من طبقتين هما التروبوسفير والستراتوسفير. وان كل مكونات الغلاف الجوي خاضعة للقانون العام للغازات. درجة الحرارة افترضت متناقصة بنسبة ثابتة ضمن طبقة التروبوسفير لحد التروبوبوز الذي يصل ارتفاعه الى (11كم) من سطح الارض، ومن ثم تبقى درجة الحرارة فوق التروبوبوزعلى نفس الدرجة التي كانت عليها في التروبوبوز. ان اعلى ارتفاع للستراتوسفير افترض (80كم). تم ايجاد علاقة رياضية لحساب الانكسار كدالة لزاوية السمت ومعامل الانكسار من جهة وعوامل الظروف الجوية ودرجة الحرارة في منطقة الرصد من جهة اخرى. تمت هذه العملية من خلال حل المعادلة الخاصة بكل طبقة ممثلة بتكامل باستخدام قاعدة سمبسون ومن ثم جمع مقدار الانكسار لكلا الطبقتين لينتج الانكسار الكلي للغلاف الجوي. لقد قمنا باعداد برنامج حاسوبي جديد بالاستناد على النموذج الجديد للغلاف الجوي لايجاد زاوية الانكسار الجوي ولقيم مختلفة من زاوية السمت والمدى.اجريت مقارنة لنتائج البرنامج الحالي مع نتائج دراسات اخرى وقد كان هنالك توافق وتقارب جيدين بينهما. ان ميزة البرنامج الحالي انه سهل الاستخدام وبالامكان تغيير النموذج المستخدم فيه بسهولة, حيث ان قيم درجة الحرارة, الضغط, الرطوبة, خط العرض,درجة حرارة الاختبار, الطول الموجي للضوء المستخدم, ودرجة الدقة المطلوبة يمكن ان تغير في البرنامج بسهولة. اجريت دراسة لنفاذية الاشعة تحت الحمراء في النافذة الجوية 3 - 5 مايكرومتر باستخدام برنامج LOWTRAN6 وذلك في المسارين الافقي والمائل وبارتفاعات مختلفة (0.005،1،2،3،5،7،10،20 كم) ولعدة مديات (1،2،3،5،7،10،20 كم). طور البرنامج الحاسوبي Raytracing واستخدم في تصميم منظومة تصوير بصري حراري تعمل في المنطقة الطيفية 5 - 3 مايكرومتر. ثم تم الربط بين البرنامج المعد لحساب زاوية الانكسار في الغلاف الجوي مع برنامج الRaytracing .من خلال هذا الربط تم الحصول على تصميم بمواصفات جديدة التي من ثم ادخلت في البرنامج ZEMAX .تم حساب فرق المسار البصري ودالة الانتقال المعدل وspot diagram للمنظومة الحرارية المصممة قبل تاثير الاضطراب الجوي عليها، كما تم دراسة تاثير تغير المجال على خواص دالة الانتقال المعدل.اخيرا فقد تم دراسة تاثير الاضطراب الجوي على المنظومة من خلال ادخال ستة متغيرات وهي زاوية السمت، ارتفاع الملاحظ، درجة الحرارة، الضغط، الرطوبة النسبية وخط العرض. ومن ثم حساب فرق المسار البصري ودالة الانتقال المعدل وspot diagram مرة اخرى وملاحظة ما يحدث عليها من تغييرات بتغير انكسارية الجو ولعدة قيم من زاوية السمت(5،10،20،30،40،50،60،70،80،90 درجة) ولمديات مختلفة (20,10,7,5,3,2,1,0 كم) | When a light ray that emitted from the bodies, passes through the Earth’s atmosphere it will continuously change its direction of propagation. This is due to the atmosphere turbulence and the variation in the air density along the line of sight. In order to find out what happens to the image of a body in the atmosphere; we have studied the influence of thermal radiation refraction through the atmosphere on the image formed by thermal imaging system. A new atmospheric model was build to study the effect of the atmospheric turbulence on the optical imaging system design. In this model we assumed that the atmosphere in a hydrostatic equilibrium and consisting of two layers, the troposphere and stratosphere and all atmosphere consistence, obeys the perfect gas law. The temperature assumed decreasing at a constant rate within the troposphere, up to the tropopause at about 11km height from the Earth's surface and then above the tropopause the temperature remains constant and equal to the tropopause temperature. The upper height of the stratosphere is taken 80km. A formula obtained for calculating total refraction angle as a function of zenith angle and refractive index, and all meteorological data at the observer. The total refraction angle is the sum of the refraction caused by the troposphere and the stratosphere, each one is given as integral which was calculated by Simoson's rule. Then a computer program was written based on the new atmospheric model for calculating atmospheric refraction angle for different zenith angles and ranges of atmosphere. A comparison was done between the results of the present program and those of other sources. The comparison, indicate a good agreement with these sources. This program is simple to use, and in which the atmospheric model used can be varied easily. The values of temperature, pressure, humidity, latitude, lapse rate, wavelength and a specific accuracy can be changed. The IR transmission in the 3 - 5μm band was studied using the computer code LOWTRAN6 in both the horizontal and slant path at different altitudes (0.005, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 20 km) and ranges (1, 2, 3, 5, 7, 10, 20 km). A raytracing program was developed and it was used to design a thermal optical imaging system to work in the 3 - 5μm band. Then the new atmosphere refraction program was combined with the raytracing program. From this combination we obtained a new system design which was entered in the software ZEMAX.The optical path deference, modulation transfer function, and spot diagram were computed for the designed thermal optical imaging system before entering atmosphere turbulance effect. The affection of changing the field on the characteristics of the modulation transfer function was also studied. Finally the atmosphere turbulance effect was studied by entering six parameters, zenith angle, observer height, temperature, pressure, relative humidity, and latitude. The optical path deference, modulation transfer function, and spot diagram were calculated again to estimate, there affection by the atmosphere refraction for different values of zenith angles (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 degree) and ranges (0, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 20 km).

دراسة التركيب النووي للنوى الزوجية - زوجية ذات الاعداد الكتلية A=82 - 144 باستخدام نموذج IBM - 1 == Studying the nuclear structure of even - even (a=82 - 144) isotopes using IBM - 1

Author name: علي عبد الاله عبد الجبار العبادي
Supervisor name: خالد سلمان ابراهيم | ايمان طارق العلوي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في البحث الحالي استخدم نموذج البوزونات المتفاعلة الاول(IBM - 1) لدراسة التركيب النووي للنظائر الزوجية - زوجية ذات الاعداد الكتلية (A=82 - 144) . تم استخدام البرنامج (IBSS1.For ) لايجاد مستويات الطاقة وحساب نسبها وانتقالاتها الكامية بالاعتماد على العدد الكلي للبوزونات (N ) . وقد تم تصنيف هذه المستويات حسب مستويات الطاقة (band - g ,β, γ).وكذلك تم تحديد سلوك النظائر بالاعتماد على قيم مستويات الطاقة العملية ونسبها وترتيب الحزم فيها, واظهرت النتائج ان النظائر تنتمي الى التناظرات الديناميكية U(5),SU(3),O(6),U(5) - O(6). كما تستخدم برنامج (IBMTT.For) لحساب احتمالية حدوث الانتقالات الكهربائية رباعية القطب B(E2) وعناصر المصفوفة المختزلة لمؤثر الانتقال الكهربائي رباعي القطب ان المستوي يمتلك شكل متطاول ( prolate) ,بينما ياخذ المستوي الشكل المفلطح ( oblate). كذلك تم حساب احتمالية الانتقالات المغناطيسية ثنائية القطب B(M1),و عناصر المصفوفة المختزلة لمؤثر الانتقال المغناطيسي ثنائي القطب ,باستخدام برنامج M5.For)). استخدمت نتائج حسابات عناصر المصفوفة المختزلة لمؤثر الانتقال الكهربائي رباعي القطب وعناصر المصفوفة المختزلة لمؤثر الانتقال المغناطيسي ثنائي القطب لحساب نسب الخلط δ (E2/M1),و نسب الخلط المختزلة (E2/M1) ,وتعدد القطبية multipolarity)) الخاصة بكل نظير . لقد اظهرت النتائج توافقا جيدا مع القيم العملية المتوفرة واختلافا مع بعض القيم ,حيث ان قيم نسب الخلط في النظائر , , , للانتقالات ( - ),) - ),( - ),( - ),كانت (0.18) - 8.2 - 3),)6.3),)6.6),)على التوالي .بينما اظهرت نتائج النسب في نفس النظائر وللانتقالات نفسها القيم (0.6790) - 12.3470) , ) ,(10.8692) ,(8.8238) على التوالي . كما تم استخدام التركيب الهندسي لنموذج البوزونات المتفاعلة الاول وذلك لحساب طاقات السطوح لبعض النظائر وكانت النتائج متوافقة بشكل جيد مع المخطط المثالي للخطوط الكنتورية | In the present work , the interaction boson model (IBM - 1) was used to study the nuclear structure of even - even (A=82 - 144)isotopes. The (IBSS1.For)program was used to find the energy levels and calculate the energy ratios. The researcher has classified the energy levels according to the (g, β, γ - band), and determined the behavior of these isotopes according to the experimental values of energy levels ,their ratios and bands arrangement . the isotopes are belong to the dynamical symmetries U(5),SU(3),O(6),U(5) - O(6). The (IBMTT.For) program was used to calculate the electric quadrupole probability B(E2) , reduced matrix elements of electric quadrupole operator , and electric quadrupole moments , . Throughout the results of electric quadrupole moments ,the state have a ( prolate) shape while the state have an (oblate ) shape . The values of magnetic dipole transition probability B(M1) and reduced matrix elements of magnetic dipole operator have been predicted by (M5.For) program . The results of reduced matrix element of electric quadrupole and magnetic dipole transition operators were used to calculate delta mixing ratios δ(E2/M1), reduced mixing ratios (E2/M1), and multipolarity for each isotopes. The values of delta mixing ratios in , , , and , for the transitions ( - ), ( - ),( - ) , and ) - ) were (0.18) ,( - 8.3),(6.3),and(6.6) respectively,the present calculations confirmed that ,the values of delta mixing ratios in the same isotopes and for the same transitions are (0.6790), ( - 12.3476) ,(8.8238), and (10.8692) respectively . The geometrical structure of the interaction boson model (IBM - 1) was applied for a chosen isotope to calculate the potential energy surfaces, the results were in good agreement with the typical plots of countor lines and trixial symmetries

دراسة الضوضاء المرافقة لصور البث التلفزيوني الارضي وطرق تقليل تاثيرها == A study of the noise that associated with TV images and the reduction methods of its effects

Author name: عبد الله حمود محمد الجبوري
Supervisor name: علي عبد داود الزكي | عبد الله احمد رشيد
General topic: Physics
Specific topic: Optical Fiber
Degree: Doctorate
Language: Arabic
University location: Baghdad
Key words:
  • البث التلفزيوني
  • صور رقمية
  • الضوضاء الجمعية والضوضاء الضربية
First pages:
Abstract: تعد الضوضاء المرافقة للصور التلفزيونية من جملة المشاكل التي واجهت عملية تطور هذه الاجهزة ، لانها تجعل عملية تفسير وتحليل الصور الخبريه الناتجة عملية صعبة وتقلل من الفائدة المرجوة منها . ومنها الصور التلفزيونية ذات البث الارضي VHF , UHF والبث الفضائي . لان الصور التلفزيونية هذه تنتقل عبر نظام لايكاد يخلو من التعقيد من حيث توليد الاشارة التلفزيونية او الفديوية ثم ترميزها وبثها عبر الاثير واستقبالها مرورا بمراحل فك الشفرة ومن ثم مرورها باجهزة التنغيم والتنعيم والتوليف حتى ظهورها على الشاشة . لذلك ستتاثر بفقدان وتشوه لجزء من المعلومات المرسلة في الموجة ونتيجة لذلك ستتاثر بضوضاء جمعية من النمط الكاوسي مما يؤدي الى تشويه وتردي في نوعية هذه الصور . لقد تم التوجه في هذا البحث الى اجراء دراسه تحليليه عن الخصائص الاحصائيه للصوره بشكل عام وعن الخصائص الاحصائيه لمناطق الاشرطه اللونيه الثمانيه لكل صوره بشكل خاص وكالاتي دراسة الهستوكرام للصوره ككل ثم دراسة الهستوكرام لمناطق يتم استقطاعها من كل شريط من هذه الاشرطه الثمانيه وحساب المعدل والانحراف المعياري ومعامل التغاير وتاثر هذه العوامل بزاوية تدوير الهوائي . كما تم التوجه في هذا البحث ايضا الى دراسة هذه الضوضاء ومعرفة نمطها واسباب ظهورها عن طريق تحليل الضوضاء احصائيا باستخدام طريقة جديدة تتضمن عزل المؤثرين الضوضائيين الضربي والجمعي ، ثم ايجاد التوزيع الاحصائي الذي تتبعه هذه المؤثرات الضوضائية . وقد قمنا باستقطاع مناطق محدده من كل شريط من اشرطة الصورة التلفزيونية ، ثم دراسة المنحنيات الاحصائية للمناطق المستقطعة لغرض تحديد نمط الضوضاء السائدة فيها بالاضافة الى دراسة العلاقة بين زاوية تدوير الهوائي والمؤثرات الاحصائية والتي تتضمن المعدل والانحراف المعياري ومعامل التغاير (µ ، σ ، Cv ) للمركبات الثلاث RGB وكذلك لمركبة الاضاءة. كما تمت دراسة العلاقة بين كل من المعدل (µ) والانحراف المعياري (σ) لعدد من المناطق المستقطعة لمركبة الاضاءه لبيان نوع الضوضاء . كما تمت دراسة العلاقة بين زاوية تدوير الهوائي مع كل من المؤثرالجمعي µ - Target والمؤثر الضربي µ / Target. لقد اعتمدت المرشحات الرقمية لاغراض تحسين الصور التلفزيونية لازالة الضوضاء من هذه الصور باعتماد تقنيات الترشيح والتي تضمنت مرشحات المعدل والوسيط ومرشح لي ، كما تم تطبيق هذه المرشحات للفضاءات اللونية RGB ، YIQ ، HLS . كما تم استخدام معايير فحص الجودة العيانية والمعايير الكمية والتي تضمنت حساب المعدل ونسبة الاشارة الى الضوضاء لتخمين كفاءة المرشحات المستخدمه | The noise that associated with TV images is considered to be a very important problem that complicates the developments of these systems . Because of that, it makes the interpretation and analysis of informative images a very difficult process, and lessen their advantages . The most common type of theses images are TV images transmitted by antenna work with (VHF,UHF) frequency and Satellite Transmission. Because TV images move through a complicated system in generating the TV or video signal, coding them, transmitting them, and receiving them by decoding and passing with different sets until appearing on screen. This will lead to a loose and fraud for a part of the information sent in the wave. As a result, it will be affected by an additive noise (Gaussian noise) which leads to deforming and destroying the quality of these images. This research aimed at studying the noise and knowing its type and the appearance reasons through analyzing the noise statistically using a new way of excluding the two noisy multiplicative and additive operators, then finding the statistical distribution followed by those noisy operators. We have cut certain areas of every bar in TV images, then we studied the statistical curves of regions in order to know the type of noise, as well as we studying the relation between the angle of rotating the antenna and the statistical operators which include the mean µ ,standard deviation σ and variance coefficient Cv of the three components RGB and the illumination component as well. Then we studied the relation between the mean µ and standard deviation σ for region's illumination component so as to know the type of noise. Also, this research studied the relation between the angle of rotating the antenna with both the additive operator target - µ and the multiplicative on target/µ. The digital filters were depended in order to improve T.V image and reducing the noise using filtering techniques which included the mean, median and Lee's filters. These filters were used in color transformation for RGB,YIQ,HLS spaces. Fidelity criteria check and quantitative measures which include signal to noise ratio to guess the efficiency of used filters .

خصائص التفريغ الكهربائي لمنظومة بلازما المايكنترون (PM) للتيارات المستمرة ذات الاقطاب المستوية == Electrical discharge characterizations of dc - planar magnetron (PM) Plasma device

Author name: شيماء حسين عبد مسلم
Supervisor name: ابراهيم رمضان عاكول | محمد خماس خلف
General topic: Physics
Specific topic: Plasma Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا العمل, تم تصميم وتصنيع الماكنترون ذو الاقطاب المستوية لمنظومة الترذيذ بالبلارما وقد تم توليد المجال المغناطيسي للماكنترون بطريقتين , الاولى باستخدام ملف كهرومغناطيسي.والطريقة الثانية لتوليد المجال المغناطيسي هي باستخدام زوج من المغانط الدائمة .درست مميزات التيار - الفولتية لمسافات مختلفة بين الاقطاب ,ضغط الغاز, وتغير نسب خلط غاز الاركون الى غاز الاوكسجين وشدة مجال مغناطيسي مختلف .وقد بينت النتائج ان التفريغ ضمن منطقة التفريغ التوهجي غير الطبيعي. وان افضل مسافة بين الاقطاب هي 4.5 cm.وقد وجد ان تيار التفريغ يقل بزيادة نسبة غز الاوكسجين ويزداد بزيادة شدة المجال المغناطيسي.وقد تم الحصول على منحني باشن لمسافات بين الاقطاب مختلفة,ونسب خلط لغازي الاركون - الاوكسجين مختلفة , وشدة مجال مغناطيسي ومادة قطب مختلفة .كما تم دراسة تاثير المجال المغناطيسي على كفاءة التاين.تمت دراسة تاثير المجال المغناطيسي على معلمات البلازما باستخدام مجس لانكماير المفرد. وقد وجد ان درجة حرارة الالكترون(Te) تقل بزيادة ضغط الغاز والمجال المغناطيسي, كما لوحظ وجود درجتي حرارة للالكترون عند تسليط مجال مغناطيسي تبعا لمنشاها. بينما وجد ان كثافة الالكترونات تزداد بزيادة كلا من ضغط الغاز والمجال المغناطيسي.حضرت اكاسيد النحاس والالمنيوم والنيكل باستخدام منظومة ترذيذ البلازما بالماكنترون ذو الاقطاب المستوية للتيارات المستمرة على قواعد زجاجية بنفس الظروف (الفولتية المسلطة 1200 فولت,المسافة 4.5 cm , الضغوط تغيرت ما بين mbar (0.05 - 0.14) نسبة(9/1)Ar/O2 وB = 200Gauss).من القياسات البصرية وجدت ان اغشية CuO اظهرت النفاذية في نطاق 78 - 86٪ في حين انها كانت بين 82 - 91٪ و86 - 90٪ لل Al2O3 وNiO على التوالي. فجوة الطاقة البصرية انخفضت بشكل طفيف مع زيادة ضغط العمل، فاغشية CuO لديها فجوات الطاقة المباشرة (Eg) (تقل 2.35 - 1.95eV) انخفضت فجوة الطاقة Al2O3 من 4.2 eV الى 3.8 ، والفجوة NiO 4.1 - 3.9 eV)) عند زيادة الضغط mbar (0.05 - 0.14).اظهرت نتائج تحليل حيود الاشعة السينية ان بنية الاغشية CuO هو متعددة البلورات ذات تركيب احادي الميل الاتجاه المفضل في (110) و(111). بينما يظهر Al2O3 طبيعة عشوائية. وحددت الاغشية NiO ان تكون الطابع متعدد التبلور مع بنية مكعب على طول (111) و(101) التوجه. وعلاوة على ذلك، تم العثور على Ni2O3 بواسطة حيود الاشعة السينية.وقد تم دراسة مورفولوجية سطح اغشيه CuO، Al2O3، وNiO باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM)، ومجهر الماسح الالكتروني (SEM) واظهرت النتيجة ان كل الاغشية لها حجم نانوي ، ويزداد الحجم الحبيبي مع زيادة ضغط العمل .وقد تم قياس حساسية الافلام CuO، Al2O3، وNiO لغاز NO2 في الهواء المحيط في نظام الاستشعار الغاز. تم اختبار جميع العينات بنسبة 3٪ NO2 والجهد التحيز (6 فولت).اقصى حساسية لCuO هي (43%)مع وقت استجابة سريع (11.7s) ووقت الاسترداد (17.1s) ووجد ان افضل درجة حرارة عمل للمتحسس 170oC. وحساسية NiO في الضغط الامثل ( mbar0.08) 11.86% مع زمن الاستجابة (47.7s) ووقت الاسترداد (35.1s) في افضل درجة حرارة عمل للمتحسس 180 درجة مئوية. بينما لا استجابة Al2O3لغازNO2 .تم داسة خصائص اغشية اوكسيد النيكل الالكتروماتيكية ,حيث وجد من القياسات البصرية باستخدام اللوكس ميتر ,ان ضغط العمل الامثل كان 0.08 ملي بار حيث تمتلك الاغشية المحضرة نفاذية اعلى في حالة التبيض، ومعامل امتصاص اكبر عند عكس القطبية المسلطة ، مقارنة مع ضغوط العمل اخرى. | In this work, a DC planar magnetron of plasma sputtering device has been designed and constructed. The magnetic field of magnetron generated by using two ways, firstly, electromagnetic coil. Secondly the magnetic field generated by pair of permanent magnets. The current - voltage characteristics have been studied at different inter - electrodes spacing, gas pressure, argon - oxygen mixture, and magnetic field strength. The result shown that the discharge is operating in the abnormal glow region. The optimum inter - electrode spacing was 4.5cm, and the discharge current decreased by increasing O2 percentage and increased by increasing magnetic field strength. Paschen curves have been obtained at different inter - electrodes spacing, argon - oxygen mixture, magnetic field strength and cathode materials. Also the effect of magnetic field on the ionization efficiency has been studied. The effect of magnetic field on plasma parameters are investigated by using a single Langmuir probe. It is found that the electron temperature decreases with increased working pressure and magnetic field, also when the magnetic field applied the probe measured two electron temperatures (Te) according to their origin. While electron density increased with both increasing working gas pressure and magnetic field strength Copper oxide, aluminum oxide, and nickel oxide thin films are prepared using dc - planar magnetron plasma sputtering system on the glass substrate at the same conditions( applied voltage (1200 volt) distance 4.5 cm working pressure varied between (0.05 - 0.14)mbar (9/1) Ar/O2 ratio and B=200 Gauss. From optical measurements have found that, the CuO thin films have showed transmittance in 78 - 86% range whereas it was in between 82 - 91% and 86 - 90% for the Al2O3 and NiO thin films respectively. The optical energy gap decreased slightly with increase working pressure, since CuO films have the direct energy gaps (Eg) (2. 35eV decreases to 1.95eV), Al2O3 band gap decreased from 4.2 eV to 3.8 eV , and band gap of NiO (4.1 to 3.9 eV) at pressure increased from 0.05 to 0.14 mbar. X - Ray diffraction analysis have showed that the structure of CuO films is polycrystalline with monoclinic structure and preferential orientation in the (110), and(111) directions. While Al2O3 shows amorphous nature. The NiO films are identified to be polycrystalline nature with cubic structure along (111) and (101)orientation. Furthermore, Ni2O3 is found by XRD. The surface morphology of CuO, Al2O3, and NiO thin films have been studied by using Atomic Force Microscope (AFM) and Scanning Electron Microscope (SEM). The result is showed that all film had nano size structure, and the grain size increased with increased working pressure.The sensitivity of CuO, Al2O3, and NiO films to NO2 gas in air ambient has been measured in gas sensing system. All samples are tested at 3% NO2 and bias voltage (6 volt). The maximum sensitivity of CuO is (43%) with the fast response time (11.7s) and recovery time of (17.1s) at optimal operating temperature 443.15 kelvin. And the sensitivity of NiO at the optimum pressure (0.08 mbar) is found 11.86% with the response time (47.7s) and recovery time of (35.1s) at optimum operating temperature 180 oC, While Al2O3 not response towards NO2gas. Electrochromic (EC) properties of nickel oxide films have been studied, They were characterized by optical measurements by using lux meter ,the optimizing working pressure was 0.08 mbar, since the prepared films have a higher transmittance in the bleached state, and larger absorptance when the opposite polarity was applied, compared to another working pressures.

تصميم وتصنيع طلاء بصري مضاد للانعكاسية متعدد الطبقات لمجمعات الطاقة الشمسية الحرارية ذات التزجيج الملون == Design and Fabrication of Optical Multilayer Anti - reflection Coating for Colored Glazed Thermal Solar Collectors

Author name: زينب ارحيم حسين الاسدي
Supervisor name: عبد الحسين خضير لطيف | امال محمد الحلو
General topic: Physics
Specific topic: Solar Energy Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: يلعب الجانب الجمالي للمجمعات الشمسية الحرارية دورا هاما في تكامل واجهات المباني ويستند المظهر الملون الى مبدا التداخل لطلاء الاغشية الرقيقة على الجانب الاخر من الغطاء الزجاجي . ان وجود طبقات متعددة للمرشحات البصرية التداخلية على المجمعات المزججة يمكن ان ينتج انعكاس ملون في المنطقة المرئية ولا يحدث المظهر الملون خسائر مفرطة للطاقة بينما ينفذ الجزء غير المنعكس في منطقة الاشعة تحت الحمراء القريبة داخلا على شريط الامتصاص لزيادة كفاءة المجمع الشمسي الحراري . تقدم هذه الدراسة فكرة بسيطة للحصول على تزجيج ملون لاخفاء اللون الاسود والانابيب الظاهرة وتموجات شريط الامتصاص المعدني للمجمعات الشمسية الحرارية والتي تعتبر عقبة اساسية في تكامل المجمعات الشمسية الحرارية كواجهات للمباني وذلك بتصميم طبقات متعددة لمرشحات بصرية تداخلية من خلال محاكاة نظرية ومن ثم تصنيع هذه التصاميم عمليا ومقارنة النتائج عمليا ونظريا . تـم توظيـف مواد عازلة ملائمـة مثـل ثنائـي اوكسيد السليـكون (SiO2)ذو معامـل الانكسار العالـي nH =1.47 ومغنيسيوم فلورايد (MgF2) ذو معمل الانكسار الواطيء nL =1.38 وبسمك ربع طول موجي (H) و(L) لمعامل الانكسار العالي والواطيء على التوالي . استخدام برنامج الماتلاب في جزء المحاكاة النظري والذي صمم لهذه الدراسة . تم تصميم نموذجين بصريين كما تم استخدام نوعين من القواعد الزجاجية . ان اول نموذج بصري هو HL//glass لقيمتين من الطول الموجي المستخدم للتصميم (0) = 558 نانومتر و700 نانومتر ومن 2 - 40 طبقة . تم استخدام نوعين من القواعد الزجاجية ، النوع الاول شريحة زجاج مجهرية ذات معامل انكسار 1.5131 استخدم في هذا النموذج البصري طولين موجيين للتصميم 0 = 558 نانومتر و700 نانومتر ، النوع الثاني من القواعد الزجاجية هو BK7 ذو معامل الانكسار 1.515 استخدم في هذا النموذج البصري عندما طول موجة التصميم 0 = 700 نانومتر . النموذج البصري الثاني LH//glass تم باستخدام قاعدة زجاجية لشريحة مجهرية ولطول موجة التصميم واحد وهو 0 = 558 نانومتر من 2 - 40 طبقة . هذه التصاميم صنعت عمليا باستخدام تقنية الترذيذ بالتردد الراديوي ذو المغناطيس المستوي ، عشر طبقات رسبت بالتعاقب على شريحة زجاجية مجهرية من (SiO2) ذو معامل الانكسار العالي (H) و(MgF2) ذو معامل الانكسار الواطيء (L) على التوالي للتصاميم البصريةHL//glass وLH//glass عند طول موجة التصميم 0 = 558 نانومتر . كذلك عشر طبقات رسبت على القاعدة الزجاجية BK7 للنموذج البصري HL//glass عند 0 = 700نامومتر ولكن عند استخدام القاعدة الزجاجية للشريحة المجهرية للنموذج البصري HL//glass عند 0 = 700 نانومتر رسبت 16 طبقة من هاتين المادتين العازلتين . اظهرت المحاكاة الحاسوبية السلوك البصري لهذه المرشحات من 2 - 40 طبقة ولاعداد فردية وزوجية من الطبقات مثل الانعكاسية المرئية (Rvis.) ، الانعكاسية الشمسية (Rsol.) ، اعظم قمة لمنحني طيف الانعكاسية في المنطقة المرئية (RMax.) ، النفاذية الشمسية (Tsol.) وعامل الجدارة (M) . عمليا تم حساب (RMax.) و(Rsol.av.) و(Tsol.av.) . ان التحدي في هذه الدراسة هو ايجاد افضل نموذج بصري يمتلك اقل انعكاسية شمسية (Rsol.) واعظم نفاذية شمسية (Tsol.) لزيادة كفاءة المجمع الشمسي الحراري وفي نفس الوقت الحصول على انعكاس ملون يكسب المجمعات الشمسية الحرارية التي تستخدم كواجهات للابنية جانب جمالي . لقد وجد عمليا ان التصميم البصري الثاني (L/H//microscopic glass slide) عند0 = 558 نانومتر يمتلك اقل (Rsol.) واعلى (Tsol.) من البداية عند طبقتين حتى الوصول الى الطبقة العاشرة والتي تمتلك (Rsol.) =18.56025 % و(Tsol.) = 81.33469 % لذلك يمكن اعتبار هذا النموذج هو افضل نموذج بصري يمتلك اعلى كفاءة شمسية حرارية ويظهر انعكاس ملون (اخضر) جيد . لكن يعتبر عمليا النموذج البصري الاول (H/L//microscopic glass slide) عند0 = 700 نانومتر هو افضل نموذج بصري يستخدم للتلوين . ان المرشحات البصرية التداخلية متعددة الطبقات تظهر في هذه الدراسة انعكاس ملون اخضر في المدى المرئي ونفاذية مقبولة ومنطقة مضادة للانعكاسية في مدى الاشعة تحت الحمراء القريبة . بالرغم من زيادة طول موجة التصميم(0) عمليا من 558 الى 700 نانومتر تبقى هذه المرشحات تظهر انعكاس ملون اخضر .نجحت هذه الدراسة منذ البداية في اظهار ان الطلاء الترذيذي متعدد الطبقات حقق المتطلبات التالية : ا - امتصاصية شبه صفرية .ب‌ - قمة انعكاسية لونية في المنطقة المرئية .ت‌ - نفاذية شمسية مقبولة . | An aesthetic aspects play an important role in facades integration buildings of the thermal solar collectors , the principle of the colored appearance is based on interference in the thin - films coating on the reverse side of the cover glass . The presence of multilayered optical interference filters on the collector glazing can produce a colored reflection in the visible region , the colored appearance should not cause excessive energy losses , while transmitting the non - reflected radiation in the near IR region entirely to the absorber sheet to increase the efficiency of the thermal solar collector . This study presents simple idea to get a colored glaze to hide the black color, and the visibility of tubes and corrugations of the metal sheet (absorber) of the thermal solar collectors which is considered the main obstacle to facade integration buildings of solar thermal collectors by designing a multilayer optical interference filters during theoretical simulation and fabricate these designs experimentally then compare the theoretical and experimental results . Appropriate dielectric materials, silicon dioxide (SiO2) of high refractive index nH =1.47 and magnesium fluoride (MgF2) of low refractive index nL =1.38 were employing with quarterwave thicknesses (H) & (L) for high and low refractive index layers respectively . In theoretical simulation part a matlab program has been used which was designed for this study . Two optical models were designed and two kinds of glass substrates were used . The first optical model is HL//glass , for two design wavelength values (0) 558 nm and 700 nm from 2 - 40 layers . Two types of glass substrate were used , the first one was microscopic glass slide substrate with refractive index 1.5131 , it was used in this optical model two types of design wavelength (0) = (558 & 700) nm , the second kind of glass substrates was BK7 (Borosilicate Crown) glass with refractive index 1.515 it was used in this optical model when the design wavelength 0=700 nm . The second optical model is LH//glass by using microscopic glass slide substrate for one design wavelength is 0= 558 nm and for 2 - 40 layers. These designs were fabricated experimentally by using RF planer magnetron sputtering technique , 10 layers for high refractive index (H) (SiO2) and low refractive index (L) (MgF2) were deposited alternately for the optical models HL//glass and LH//glass at 0= 558 nm on the microscopic glass slide . Also 10 layers were deposited on BK7 glass substrate for the optical model HL//glass at 0= 700 nm but by using microscopic glass slide substrate for the optical model HL//glass at 0= 700 nm there were 16 layers deposited from these two dielectric materials . The computer simulation exhibit the optical behavior of this filters from 2 - 40 layers and for odd and even numbers of layers such as visible reflectance (Rvis.), solar reflectance (Rsol.), maximum peak of reflectance spectrum curve (RMax.) in the visible region , solar transmittance (Tsol.) and merit factor (M) . Experimentally (RMax.) , (Rsol.av.) and (Tsol.av.) were calculated . The challenge in this study is to find the best optical model which has less (Rsol.) and larger (Tsol.) to increase the efficiency of the thermal solar collector and in the same time get the colored reflection to gain esthetic aspect for the thermal solar collectors which was used as building facades . It is found experimentally that the second optical model (L/H//microscopic glass slide) at 0= 558 nm have low (Rsol.) and high (Tsol.) from the beginning at 2 layers until reaching the 10 layer which has (Rsol.)= 18.56025 % and (Tsol.)= 81.33469 % , therefore this model can be considered as the best optical model which has higher solar thermal efficiency and exhibits good )green( colored reflection . But the first optical model (H/L//microscopic glass slide) at 0= 700 nm was considered experimentally the best optical model used for coloration . The multilayer optical interference filters in this study exhibit green colored reflectance in the visible range and acceptable transmission and antireflection region in near IR range . Despite the increase in design wavelength (0) from 558 nm to 700 nm . These filters experimentally remain exhibit green colored reflection . This study was succeeded at the first attempt to show that a sputtered multilayer coating can fulfilled the requirements

تحضير المعقد السيراميكي (Ln2Ba2Zn3 - xMxTiOy) ودراسة بعض خواصه الفيزيائية (Ln=La,Nb) (X=0,1,2,3) (M=Ca,Mg) == Preparation of complex ceramic(Ln2Ba2Zn3 - xMxTi3Oy) and study of dielectric properties (Ln=La,Nb) (X=0,1,2,3) (M=Ca,Mg) (y=14,16)

Author name: رعد سعدون صبري
Supervisor name: خالد طه رسول | كاظم حسن الموسوي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: Arabic
University location: Baghdad
Key words:
  • المعقد السيراميكي (Ln2Ba2Zn3 - xMxTi3Oy) وخواصه العزلية
First pages:
Abstract: تم في هذا البحث تحضير المركبات السيراميكية Ln2Ba2Zn3 - xMxTi3Oy حيث (Ln=La,Nb) و(X=0,1,2,3) و(M=Ca,Mg) بطريقة التفاعل الصلب باستخدام المواد الاولية (La2O3,Nb2O5, BaCO3,ZnO,CaCO3,MgO,TiO2). تم وزن المواد وخلطها باضافة الكحول وتجفيفها بعدها تم حرقها حرقة اولية بدرجة حرارة (950oC) لمدة (18h) بعد ذلك تم طحنها وخلطها مرة ثانية واعادة حرقها بدرجة حرارة (1000oC) لمدة (12h) بعد ذلك تم طحنها وكبسها باضافة (PVA) كمادة رابطة على شكل اقراص ذات قطر (1cm) حيث تم تلبيد هذه الاقراص بخمس درجات حرارة تلبيد (1050,1100,1150,1200,1250)oC ولكل درجة حرارة تم التلبيد بخمس ازمان (2,4,6,8,10)hعدا درجة حرارة تلبيد (1250oC) حيث تم التلبيد بثلاث ازمان (2,4,6)h. بعد انتهاء عملية التلبيد تم اجراء فحص حيود الاشعة السينية للمركب (La2Ba2Zn2Ca1Ti3O14) والمحضر بدرجتي حرارة تلبيد وكذلك لمركبات (La2Ba2Zn3 - xCxTi3O14)لقيم (X=0,1,2,3).وتم قياس الكثافة الظاهرية والمسامية الظاهرية لكافة النماذج المحضرة باستخدام طريقة ارخميدس ثم تم دراسة التركيب المجهري لها باستعمال المجهر الضوئي بعد اجراء عملية الصقل لسطوح هذه المواد. وكذلك تم دراسة الخواص الكهربائية لهذه المركبات والمتضمنة كل من قياس ثابت العزل الكهربائي ومعامل الفقد العزلي وظل زاوية الفقدان والتوصيلية الكهربائية المتناوبة ومخططات كول - كول وكذلك المقاومية الكهربائية والتوصيلية الكهربائية المستمرة وقياس متانة العزل. واظهرت نتائج حيود الاشعة السينية ان هذه المركبات لها تركيب من نوع بيروفسكايت المكعب وان مركبات( La2Ba2Zn3 - xCaxTi3O14) تحوي ايضا الطور (Ba2Ti9O20) عدا المركب( ( La2Ba2Zn2CaTi3O14 فله طور واحد هو المكعبي. ومن خلال الصور المجهرية الماخوذة لسطوح النماذج تبين ان الحبيبات تبدا بالتقارب من بعضها البعض على حساب المناطق غير المتفاعلة والفجوات وان المقاس الحبيبي يزداد مع زيادة درجة حرارة وزمن التلبيد .بينت النتائج ان الكثافة الظاهرية وثابت العزل والمقاومية الكهربائية ومتانة العزل تزداد مع زيادة كل من درجة حرارة وزمن التلبيد لكافة المركبات وان جميعالنماذج قد انصهرت بشكل تام عند درجة حرارة تلبيد (1250oC) عدا(La2Ba2Zn2CaTi3O14 ) و( Nb2Ba2ZnCa2Ti3O16 ) و( Nb2Ba2Zn3Ti3O16 ) التي انصهرت بدرجة حرارة تلبيد (1300oC). وان كل من المسامية الظاهرية ومعامل الفقد العزلي وظل زاوية الفقدان والتوصيلية الكهربائية المتناوبة والمستمرة وزمن الاسترخاء انخفضت قيمها مع زيادة درجة حرارة وزمن التلبيد. وبشكل عام فان اعلى قيمة لثابت العزل والمقاومية واقل قيمة لظل زاوية الفقدان والفقد العزلي والتوصيلية الكهربائية المتناوبة والمستمرة وزمن الاسترخاء (τ1) واعلى قيمة لمتانة العزل لمركبات( La2Ba2Zn3 - xCaxTi3O14 )تكون عند (X=1) وكذلك فان هذه النسبة لهما اعلى استقرارية لثابت العزل مع الحرارة ,بينما لمركبات(Nb2Ba2Zn3 - xCaxTi3O14)نجد ان اعلى قيمة لثابت العزل والمقاومية الكهربائية واقل قيمة لظل زاوية الفقدان والفقد العزلي والتوصيلية الكهربائية المتناوبة والمستمرة وزمن الاسترخاء واعلى قيمة لانهيار العزل تكون عند (X=2). واقل توصيلية كهربائية مستمرة واعلى قيمة لانهيار العزل تكون عند (X=0) واقل قيمة لظل زاوية الفقدان بشكل عام تكون عند(X=3) واقل قيمة للتوصيلية الكهربائية المتناوبة ومعامل الفقد وزمن الاسترخاء تكون عند (X=1). ولمركبات( Nb2Ba2Zn3 - xMgxTi3O16 )نجد ان اعلى قيمة لثابت العزل تكون عند (X=0) واعلى قيمة للمقاومية واقل قيمة للتوصيلية المستمرة واعلى قيمة لانهيار العزل تكون عند (X=1), واقل قيمة لظل زاوية الفقدان ومعامل الفقد العزلي والتوصيلية الكهربائية المتناوبة وزمن الاسترخاء تكون عند (X=3). وكذلك بينت نتائج القياسات الكهربائية ان كل من ثابت العزل الكهربائي وظل زاوية الفقدان ومعامل الفقد العزلي تقل مع زيادة التردد وتبدا بالاستقرار بعد تردد (~10KHz) وان التوصيلية الكهربائية المتناوبة تزداد مع زيادة التردد. ومن خلال نتائج قياس تاثير درجة الحرارة ضمن المدى (30 - 200oC) على الخواص الكهربائية المقاسة عند تردد (100KHz) تبين ان ثابت العزل يكون شبة مستقر مع زيادة درجة الحرارة وان ظل زاوية الفقدان ومعامل الفقد العزلي والتوصيلية المتناوبة تزداد مع زيادة درجة الحرارة للنماذج المقاسة. وبينت نتائج مخططات كول - كول ان جميع العينات المقاسة لا تخضع لنموذج ديباي للاسترخاء العزلي , وان هناك توزيع لزمن الاسترخاء من خلال وجود منطقتي استرخاء الاولى عند الترددات العالية والثانية عند الترددات الواطئة, وان الاستقطابية بشكل عام للمنطقة الاولى تكون اكبر من المنطقة الثانية, وان زمن الاسترخاء للمنطقة الاولى يكون اقل من المنطقة الثانية. | In present search it has been preparing a ceramic compounds Ln2Ba2Zn3 - xMxTi3Oy where (Ln=La,Nb) , (X=0,1,2,3) and ( M=Ca,Mg) were prepared by using solid state reaction method by using start materials (La2O3, Nb2O5, BaCO3,ZnO,MgO,TiO2), after the end of weight and wet mixing and drying process the mixtures were calsinted at ( 9500C) for (18h) after that the mixtures were crashing and mixing again then calsinted again at (1000 0C) for (1 cm) diameter with addition of (PVA) as a binder , then, these pellets were sintered at fire sintering temperatures (1050,1100,1150,1200,1250) 0C for fire sintering time (2,4,6,8,10) h except sintering temperature (1250 0C)were sintered at three sintering time (2,4,6)h. After the sintering process end, that it has been affirmating of the kind and accuracy of crystal structure for the compound La2 Ba2 Zn2 Ti3 O14, which has been sintered at tow temperatures, and the compounds Ln2 Ba2 Zn3 - x Cax Ti3 O14, where ( x = 0,1,2,3), by using the X - ray diffraction technique. It has been measuring the apparent density and apparent porosity for all prepared samples by using archamids method. After the eaching process, the microstructure of samples was studied by using photomicroscope. It has been studying the electrical properties for these compounds, that the electrical properties contained the measurement of each of dielectric constant, dielectric loss coefficient, tangent loss, alternating electrical conductivity cole - cole diagrams and also each of electrical resistivity and direct electrical conductivity and dielectric strength. The results of X - ray diffraction showed that compounds has a cubic peroveskait structure and the compounds La2 Ba2 Zn2 Ti3 O14 including Ba2Ti9O20 phase, except La2 Ba2 Zn2Ca Ti3 O14 has pure cubic phase, through microscopic images captured from samples surfaces it showed that grains start in convergence with each other up on the interest of unreactive areas and gaps,and grains size increasing with temperature and time of the sintering. The results have been showed that the value of each of apparent density, dielectric constant, dielectric resistivity and dielectric strength were increased with temperature and time of sintering increase, for the whole compounds and all the samples were compeletly melted at sintering temperature (1250 0C) except La2 Ba2 Zn2 CaTi3 O14, Nb2 Ba2 ZnCa2 Ti3 O16 and Nb2Ba2 Zn3 Ti3 O16, were melted at sintering temperature of (1300 0C). also results showed that the apparent porosity, dielectric loss coefficient, tangent loss, alternating and direct electrical conductivity and relaxation time were decreased their valus with the increase of the temperature and time of sintering. Generally, the heights value of dielectric constant, resistivity and the lowest value of tangent loss, dielectric loss coefficient alternating ,direct electrical conductivity and relaxation time (t1) and highest value of dielectric strength for compounds La2Ba2Zn3 - xCaxTi3O14 being at (x =1) and also this ratio have highest stability for dielectric constant with temperature ( ) while for compounds Nb2 Ba2 Zn3 - xCax Ti3 O14 we found that maximum value of dielectric constant, resistivity and lowest value of tangent loss, loss coefficient, alternating and direct conductivity and relaxation time and maximum value of dielectric strength being at (x=2). For the compounds La2Ba2Zn3 - xMgxTi3O14 we found that the maximum value of dielectric constant ( at higher sintering temperature ) (T >1150 0C) being at (x=3) and the highest value of resistivity and lowest value of alternating and direct conductivity and higher value of dielectric strength being at (x=0) , Generally lowest value for tangent loss being at (x=3), and the lowest value of alternating conductivity, loss coefficient and relaxation time at (x=1). For compounds Nb2Ba2Zn3 - xMgxTi3O16,we found that highest value of dielectric constant being at (x=0) and highest value for resistivity and lowest value of direct conductivity and highest value of dielectric strength being at (x=1) , and lowest value of tangent loss , loss coefficient , alternating conductivity and relaxation time at (x=3). Also, results of electrical measurements showed that each of dielectric constant, tangent loss , loss coefficient were decreasing with frequency increasing and start to stable after frequency ( 10 kHz), and the alternating conductivity increases with the frequency increases.Through the results of temperature effect measurement within the range (30 - 200 0C) up on the electrical properties at frequency (100 kHz) , the results showed that the dielectric constant being semi - stable with temperature increasing and the tangent loss, loss coefficient and alternating conductivity increases with temperature increase for the measured samples.cole - cole diagrams results showed that all measured samples didn’t submit to Debye model of relaxation and there is a distribution for the relaxation time through the presence of two areas ;first relaxation at high frequencies and the second at low frequencies and polarization coefficient in general at the first area being higher than second area and relaxation time at first area being lower than second area .

الخصائص الفيزيائية لاغشية اوكسيد الخارصين المشوبة تشويبا مشتركا بالبورون والالمنيوم == Physical Properties of Aluminum and Boron co - doped Zinc Oxide Thin Films

Author name: رشيد هاشم جبار
Supervisor name: انوار حسين علي الفؤادي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا البحث تم تحضير اغشية اوكسيد الخارصين النقي ZnO والمشوبة تشويبا مشتركا بالبورون والالمنيوم ( AZB) بنسب تشويب (2, 4, 6, 8 %)، اي [ZnO : (B 1%+Al 1%), ZnO : (B 2%+ Al 2%), ZnO : (B 3%,Al 3%), ZnO : (B 4%,Al4%)]. اذ تم تحضير الاغشية بطريقة التحلل الكيميائي الحراري بدرجة حرارة القاعدة مقدارها(450 ±10 oC) وسمك (150±5 nm) على قواعد زجاجية وسليكون مسامي من النوعين (n, p) بمقاومية مقدارها(0.05 - 0.1 Ω.cm) واتجاه بلوري (111). تم تصنيع مفارق هجينة من انواع : ( ((ZnO, AZB)/p - PS/Si, (ZnO, AZB)/n - PS/Si ، وتم تحضير طبقة السليكون المسامي بطريقة التنميش الكهروكيميائية والكهروكيميائي تحت تاثير ضوء الهالوجين على قواعد السليكون للنوعين (n, p) بكثافة تيار مقدارها (30 mA) وزمن مقداره (30 minutes) . تم دراسة طبوغرافية سطح الاغشية وللسليكون المسامي باستعمال المجهر الالكتروني الماسح (SEM)، مجهر نفاذية الالكترونات (TEM) ومجهر القوة الذري (AFM) فتبين ان التركيب السطحي للاغشية المرسبة هو تركيب نانوي يتناقص فيه الحجم الحبيبي مع زيادة نسب التشويب المشترك اذ بلغت قيمة اصغر حجم حبيبي 7.5 nm))، وان خشونة السطح تزداد مع زيادة التشويب المشترك وتتغير من(1.34 - 6.15 nm) ومن (6.4 - 12.12)للاغشية المرسبة على الزجاج والسليكون المسامي على التوالي، واظهر جهاز حيود الاشعة السينية (XRD ) ان اغشيية ZnO المحضرة النقية والمشوبة ذات تركيب متعدد التبلور ومن النوع السداسي المتراص (hexagonal wurtzite). تم دراسة الخصائص البصرية للاغشية المحضرة بوساطة قياس طيف النفاذية والامتصاصية عند درجة حرارة الغرفة لمدى طول موجي يتراوح من (300 - 1100 nm) تبين ان النفاذية البصرية للاغشية النقية (87 %) وانها تتناقص مع زيادة نسب التشويب، وظهر ان فجوة الطاقة البصرية تزداد بزيادة نسب التشويب حيث بلغت قيمة فجوة الطاقة البصرية للغشاء النقي (3.22 eV) وتصل الى (3.31 eV) عند التشويب بنسبة (8%). اظهرت القياسات الكهربائية ان الاغشية النقية والمشوبة من النوع السالب (n - type)، وتركيز حاملات الشحنة يزداد مع زيادة نسب التشويب المشترك. لاغشية المحضرة المرسبة على الزجاج والسليكون المسامي للنوعين (n, p) تم استخدامها في قياس التحسسية للغازين (NH3, NO2)، بدرجة حرارة الغرفة وبتراكيز (50, 100, 150, 200 ppm). اظهرت النتائج ان المقاومة الكهربائية للاغشية تتناقص مع زيادة التشويب بالنسبة للغاز (NH3) بسبب تفاعل الاختزال، لكنها تزداد مع زيادة التشويب بالنسبة للغاز (NO2) بسبب تفاعل الاكسدة. بينت النتائج ان تحسسية الاغشية المرسبة على السليكون المسامي تكون اكبر من تحسسية الاغشية المرسبة على الزجاج، وتكون تحسسية الاغشية المرسبة على السليكون المسامي نوع (n) اكبر منها في حالة السليكون المسامي لنوع (p). وبينت الدراسة ان زيادة تراكيز الغازات تؤدي الى زيادة التحسسية. | In this research, pure ZnO and (aluminum and boron) co - doped ZnO(AZB)thin films were deposited with various doping concentration(2, 4, 6 and 8 %),[ZnO : (B 1%+Al 1%), ZnO : (B 2%+ Al 2%), ZnO : (B 3%,Al 3%), ZnO : (B 4%,Al4%)]. The thin films have been prepared by Spray Pyrolysis's method at (450 ±10 oC) substrate temperature with (150±5 nm) thickness on glass and porous silicon (n & p) types with resistivity (ρ= 0.05 - 0.1 Ω.cm) and (111) crystalline orientation. Heterojunctions of the types, such as : (( ZnO, AZB)/p - PS/Si, (ZnO, AZB)/n - PS/Si were also prepared. The porous silicon layer was prepared by the electrochemical and photo electrochemical etching under the effect of halogen light on silicon substrates for (n & p) types with current density (30 mA) for (30 minutes). The surface topography of the films and the porous silicon are studied by using the Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM) and the Atomic Force Microscopy (AFM). The study shows that the surface structure of the deposited films is nano structural and the value of the grain size decreases with the increase of co - doping where the minimum value of grain size was (7.6 nm). It was found that the surface roughness increased with doping from (1.34 to 6.15 nm) and (6.4 to 12.12) for a films deposited on glass and porous silicon substrate respectively, the x - rays diffraction showed the prepared doped and undoped ZnO thin films were of polycrystalline structural of(hexagonal wurtzite). The optical properties of the prepared thin films have been studied by measured the transmittance and absorbance spectrum at room temperature for the wavelength range (300 - 1100 nm), the transmittance was (87 %) for the undoped ZnO, the transmittance decreased with the co - doped increased. The value of the optical energy gap increased with the co - doped increase, the optical energy gap of the undoped film was found to be (3.22 eV) and increased to (3.31 eV) after doping with (8%) rate. The electrical measurements proves that doped and undoped thin films were n - type, and the carrier charge concentrations increased with the increase of co - doped rate. The prepared thin films deposited on glass and porous silicon (n & p) types have been used to the sensitivity measurements for (NH3, NO2) gasses at room temperature for the (50, 100, 150, 200 ppm) concentrations. The results shows that the electrical resistance for the thin films decrease with the increase of co - doped concentrations for (NH3) gas due to the reducing interaction, but it increases with the increase of co - doped concentration for (NO2) gas due to the oxidation interaction. The results show that the sensitivity of the thin films deposited on porous silicon substrates is higher than the sensitivity of the thin films deposited on glass substrates. The sensitivity of n - type porous silicon is higher than p - type porous silicon and glass substrate. The study shows that the increase of gases concentrations leads to increase of sensitivity.

التدريع الفعال لغرف الاشعة السينية التشخيصية == Effective Shielding For X - ray Diagnostic Rooms

Author name: حيدر صادق جعفر
Supervisor name: عبد الله احمد رشيد
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: وفقا لمصطلحات الاشعة السينية التشخيصية الطبية فان الاشعاع يتكون من الاشعاع الاساسي والاشعاع الثانوي .ان عملية وضع حواجز كالجدران التي تعترض الاشعاع الاساسي تدعى بالتدريع الاساسي في حين ان وضع حواجز للحماية من الاشعاع الثانوي تدعى بالتدريع الثانوي. في هذا العمل نتفحص حالة التدريع للحواجز الثانوية لغرفة التصوير الشعاعي للثدي والحواجز الاساسية لغرفة الاشعة السينية للصدر الرقمية في مستشفى الحسين التعليمي في مدينة كربلاء. باعتبار تصاميم غرف التصوير الشعاعي للثدي والاشعة السينية للصدر الرقمية ولمحة عن اجهزة التصوير الشعاعي المستخدمة فانه تم احتساب حمل العمل الكلي السريري لكل اسبوع وحمل العمل الكلي لكل مريض كما تم تحديد توزيعهما وفقا للفولتيات الاكثر استعمالا من خلال اختيار عشوائي للقيم التقنية السريرية الفعلية للــ mAs)) وقيم ذروة الكيلو فولت المناظرة لـ (2191) حالة تشخيص على مدى ثمانية اشهر لغرفة التصوير الشعاعي للثدي و(1402) حالة تشخيص على مدى اربعة اشهر لغرفة الاشعة السينية للصدر الرقمية. كمصدر لتدريع اشعاع الاشعة السينية التشخيصية فان تقرير المجلس الوطني للحماية من الاشعاعات والمقاييس رقم 147NCRP report No.147 )) وبرنامج الكمبيوتر (XRAYBARR) قد تم استخدامهما لحساب اسماك الحواجز الثانوية لغرفة التصوير الشعاعي للثدي والحواجز الاساسية لغرفة الاشعة السينية للصدر الرقمية . لغرفة التصوير الشعاعي للثدي فقد وجد ان حمل العمل الكلي في الاسبوع وحمل العمل الكلي لكل مريض كانتا تقريبا تساوي ما يحدده تقرير ان سي ار بي رقم 147 ( NCRP report No.147 ) لنفس عدد المرضى. الاسماك المطلوبة من الجبس والخشب كانا حوالي 4 ملم , 20 ملم على التوالي في حين ان الاسماك الفعلية الموجودة اعلى من هذه القيم. لغرفة الاشعة السينية للصدر الرقمية فقد وجد ان حمل العمل الكلي في الاسبوع كان بحدود 4.2 اضعاف ما يوصي به تقرير ان سي ار بي رقم 147 (NCRP report No.147 ) في حين ان حمل العمل الكلي لكل مريض كان بحدود خمسة اضعاف ذلك الذي يحدده تقرير ان سي ار بي رقم 147 ( NCRP report No.147 ) لنفس عدد المرضى لكل 36 ساعة عمل فعلية في الاسبوع لحالة ناشطة. السمك المطلوب من الرصاص كحاجز اساسي كان 2.7 ملم او 184 ملم من الخرسانة . في الواقع لم يكن هناك رصاص كحاجز اساسي بدلا عن ذلك فان مواد اخرى مثل الطابوق والخرسانة وجدت باسماك عالية كفاية لاستخدامها كحاجز تدريع اساسي.عظام الحيوانات استخدمت كاساس لاعداد اربعة نماذج من تركيبات مختلفة. هذه النماذج فحصت ضد اشعاع الاشعة السينية الاساسي عند جهود انبوب kvp 50 kvp 60 kvp 70 kvp 80 وkvp 90 باستخدام جهاز قياس معدل الجرعة minitracey. الانتقال النسبي , معاملات الملائمة باستخدام نموذج ارتشر Archer model , طبقة النصف ذات التوهين العالي ونسب التدريع لنماذج الانواع الاربعة حسبت وقورنت مع بعضها البعض. الكثافات وطبقات النصف ذات التوهين العالي عند kvp 50 وkvp 70 لنماذج الانواع الاربعة قورنت مع الكثافات وطبقات النصف ذات التوهين العالي لمواد التدريع الشائعة والمبتكرة. لقد وجد ان طبقات النصف ذات التوهين العالي لنماذج الانواع الاربعة افضل من طبقات النصف ذات التوهين العالي المواد الشائعة والمبتكرة. يستنتج من ذلك ان هذا النوع من المواد ستكون مفضلة كمادة تدريع ضد اشعاع الاشعة السينية الثانوية.

فقدان الطاقة وايقاظ الجهد للبروتون في البلازما == Energy loss and wake potential of proton in plasma

Author name: بيداء محسن احمد
Supervisor name: خالد عبد الوهاب احمد | رياض خليل احمد
General topic: Physics
Specific topic: Plasma Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم دراسة صيغة قدرة الايقاف وايقاظ الجهد في البلازما الكلاسيكية باستخدام نماذج (Vlasove and Fried - Cont) بالاعتماد على دالة تشتت العزل ((∈(k,ω))) للايونات المتصادمة (المنفردة، العناقيد والعناقيد الثنائية) ولمعاملات مختلفة. يتضمن العمل ثلاث دراسات تعتمد على الايقاف وايقاظ الجهد. يصف هذا النموذج تاثير فقدان الطاقة للايونات المنفردة والجماعية على ثلاث منظومات مختلفة (Tokamak, Z - pinch and ICF). كذلك تم دراسة تاثير التركيب الهندسي لفقدان الطاقة وايقاظ الجهد للبروتون الساقط على نفس المنظومات السابقة ولحالات مختلفة. وتم برمجة كل المعادلات بواسطة برنامج (Fried - Conte.for.) بلغة فورتران 90. ان تحسين قدرة الايقاف في حالة البروتون المترابط اعطت نتائج افضل من البروتون المفرد بسبب ظهور تاثير التداخل في الحالة الاولى. وكذلك عند زيادة المسافة بين الجسيمة المقذوفة والهدف فان الايقاف يقل بسبب ما تعانية القذيفة من فقدان للطاقة في مسارها. كذلك عند تسقيط القذائف داخل وخارج كرة ديباي فان فقدان الطاقة يقل في حالة (R<λ_D) بسبب تاثير كولوم والعكس صحيح. تم دراسة تاثير الزوايا على فقدان الطاقة للبروتون عند تصادمه بزوايا (0, 30, 60, 90) وعلى ثلاث منظومات فلاحظنزايادة في فقدان الطاقة مع ازدياد قيمة الزوايا، وهذا يعني ان افضل ايقاف عند الزاوية (π⁄2). اعتمدت نظرية (Bohm and Pines) لغرض التحقق من تاثيرات الايونات المنفردة والجماعية على فقدان الطاقة في البلازما واستخدمت الطرق العددية في التكاملات والتقريبات التحليلية للسرع الواطئة والعالية باعتماد الحالات الكلاسيكية والكمية، فلوحظ اختلاف بالنسب المئوية بين المنظومات بسبب الاختلاف في الكثافة والسرعة الحرارية بينها. كما تم دراسة تاثير التداخل على فقدان الطاقة لمنظومات البلازما الثلاثة، وذلك لكثافات ودرجات حرارة مختلفة لهذه المنظومات، والتي اظهرت ان توزيعات الانماط الجماعية تقل مع درجة الحرارة وتزداد مع الكثافة. تم حساب ايقاظ الجهد للايونات المتصادمة في البلازما باستخدام كثافات مختلفة لمنظومات البلازما الثلاثة. فتبين وجود زيادة في ايقاظ الجهد مع الكثافة لكل منظومة. وتمت دراسة تاثير التركيب الهندسي واخذ شكل المثلث لمعاملات مختلفة (طول ديباي، ارتقاع المثلث وطول قاعدة المثلث) من تاثير طول ديباي على المنظومات الثلاث نجد ان فقدان الطاقة يقل مع زيادة طول ديباي. اخذنا حالات عديدة عند دراسة تاثير التركيب الهندسي على ايقاظ الجهد (قذيفتان متتاليتان، قذيفة تقود خلفها قذيفتان وقذيفتان تقود خلفها قذيفة) فوجدنا ان منظومة (Z - pinch) اكثر تماثلا من (Tokamak وICF). | In the present work the expression of the stopping power and wake potential in classical plasma are study by using Vlasove and Fried - Conte models depending on dielectric dispersion function (∈(k,ω)) for incident ions (single, clusters and diclusters) at different parameters. The work includes three studies depending on stopping and wake potential, this model describe the energy loss of individual ions and collective effect on three plasma systems (Tokamak, Z - pinch and ICF), where ICF is inertial confinement fusion. So study effect the geometrical structure of energy loss and wake potential of incident proton on the same three systems in different cases. All equation programed by Fried - Conte.for. written in Fortran - 90. The enhanced stopping power in case correlated proton best than the point - like because appear the interference effect in the first case. As well when increases the distance between incident projectile and target the stopping decreases, because the projectile suffer more collisions. So when incident projectiles (inside and outside) Debye sphere, energy loss decreases in case (R<λ_D) because of coulomb effect, vice versa. As well study effect the angles on the energy loss, where incident proton in different angles (0, 30, 60 and 90) on three systems note increases the energy loss with angle. This mean the best stopping at (π/2). Depending on Bohm and Pines theory to investigation the effect of individual and correlated ions of energy loss in plasma. Using the numerical method to integral, and analytical approximations for low and high velocities depending on the classical and quantum cases, note the different in scale percentage between systems because the difference in density and thermal velocity between them. The Interference effect in the energy loss for three plasma systems. By using different densities and temperature, show that the Contribution of collective modes decreases with temperature and increases with density. The wake potential of incident ions in plasma calculated by using different densities for three plasma systems. The wake potential increase with density for each system. As well study effect the geometrical structure and take the form of a triangle for different parameters (Debye length, height of a triangle and length of the triangle base). From effect Debye length (λ_D) for three plasma systems the energy loss decreases with increases the Debye length. Several cases taking in to account when study the effect of structure on wake potential, (Two - collinear projectiles, Projectile leading two behind and two projectiles leading one behind). Note the plasma system (Z - pinch) it’s the more systematic than (Tokamak and ICF) systems.

تصنيع حراريات من البوكسايت العراقي == Refractories Manufacturing from Iraqi Bauxite

Author name: ایناس محي هادي
Supervisor name: محاسن فاضل هادي الكاظمي
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: Arabic
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: Iraqi raw Bauxite was fired at (1400) ̊C in order to produce calcined Bauxite. Chemical analysis and X - Ray Diffraction were carried out on the Iraqi Bauxite and calcined Bauxite to assess their ability for refractories production.The refractory mixture prepared from calcined Bauxite and raw Kaolin as a binder. The Kaolin was added in ratios of (10%, 20% and 30%). From the results of physical properties it was found that the mixture which has (10%) kaolin is the most suitable one for refractory production. Micro and Nano Zirconia and raw Zircon were added in ratios of (5%,10%,15% and 20%) in order to improve Iraqi Bauxite characteristics to be suitable for refractories production which are used in glass and metals industries.The samples were formed by semi - dry pressing with different load with the addition of potassium silicate in ratio of (10%) as a binder. The samples were formed with dimensions for (height × diameter) as : (50×25)mm2, (50×50)mm2, (1×50)mm2, (1×25)mm2 and (50×10)mm2. The samples were dried at room temperature for (24)hr, after that dried by electrical dryer at (110) ̊C for (8)hr. The refractories of (Bauxite - Zirconia) fired at (1400) ̊C and refractories of (Bauxite - Zircon) at (1500)̊C by a firing program with a soaking time for (2)hr.The test which were carried out are : (X - Ray Diffraction and SEM), Physical Testing : (Linear Shrinkage, Apparent Porosity, Water Absorption Ratio and Apparent Density), Mechanical Testing : (Bending Strength, Compressive Strength, Diametrical Strength, Hardness and Surface Roughness), Thermal Testing : (Thermal Conductivity, Specific Heat Capacity, Thermal Expansion Coefficient, Thermal Shock Resistance and Differential Thermal Analysis (DTA). And last test was Chemical Resistance to molten glass.According to (XRD) and (SEM) results the refractories consist mullite phase and glass phase. Refractories of (Bauxite - Nano Zirconia) have the lowest linear shrinkage and highest apparent density then the refractories (Bauxite - Micro Zirconia) and (Bauxite - Zircon).The adding of micro or Nano Zirconia or raw Zircon led to decrease the linear shrinkage and increase apparent density because of the increasing of pure ceramic materials in account of raw ceramic materials. The increasing of apparent density associated with decreasing of apparent porosity and water absorption ratio.The improving of the mechanical properties by adding Zirconia and raw Zircon causes by the high toughness of the additive ceramic materials which is also prove the crack pining mechanism with ceramic particles practically.The increasing of apparent density in susceptible the thermal properties therefore the thermal conductivity, specific heat capacity and thermal expansion coefficient were decreased while thermal shock resistance was increased, according to properties of the additive ceramic materials. The results of the differential thermal analysis shown that the refractories of (Bauxite - Zirconia) have a high thermal stability in the test temperaturerange (25 - 1500)̊C, except some process that return to raw Kaolin, endothermic process were moisture loses and crystalline water loses and exothermic process at (900 - 1000)̊C as mullite phase formed from the reaction between (SiO2) and (Al2O3).The increasing of chemical resistance causes from adding of Zirconia and raw Zircon to the prepared refractories, which led to reduction of wetting ability and the amount of molten glass which adhesive with refractories, on the other hand forbade the chemical reaction between the molten glass and the refractories.

دراسة فقدان الطاقة لحزمة ايون الهيدروجين في الحمض النووي والماء == Studying Energy Loss of Hydrogen Ions Beam in DNA and H2O

Author name: اوفى زهير خضير
Supervisor name: خالد عبد الوهاب احمد | رياض خليل احمد
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: The energy delivered by a swift proton beam in materials of interest to hadron therapy (DNA and liquid water) is investigated in the present work. An explicit condensed - state description of the target excitation spectrum based on the dielectric formalism is used to calculate the energy - loss rate of the beam in the irradiated materials.The present work focus on : (i) Calculations of the energy loss, the probability P(E,T) of electronic excitation produced by proton, the average energy <E> transferred to the targets by electronic excitation, Partial Stopping Power, Effective Charge (PSPEC) using the dielectric function (PPA) to describe the excitation spectrum of DNA and H2O. Results show that the protons with energy between 0.05 MeV to 2.5 MeV are very efficient in producing secondary electrons in DNA and H2O, which are able to produce strand breaks and could be very effective for the biological damage of malignant cells.The ionization potential (the so - called I - value) is the most important material quantity in the calculation of the electronic stopping power of energetic ions (>1 MeV u−1) has been evaluated through Bethe’s formula and represents its main source of uncertainty at high energies, I DNA found to be 80.01 and I H2O .(ii) Calculation of shell correction of swift proton has been done by adopting (PPA) dielectric function of DNA and Liquid water targets. As well as calculations of shell correction using HO - GOS, KT - IM and FEG - ELF models, and compared the results come from three models.I(iii) Barkas effect, ( L1) and Bloch correction ( L2) for penetrating proton in DNA and Liquid water have been calculated using (KT, HO and FEG) moels, where the Bethe - Bloch parameters like, Barkas effect, Z 1L 1, Bloch correction, and Shell correction, ⁄ are unknown for DNA and liquid water.Results for protons impacting in the most representative biological targets (such as water or DNA components) show a very good comparison with experimental data. Because of its simplicity and great predictive effectiveness, the method can be immediately extended to any combination of biological target and charged particle of interest in ion beam cancer therapy.The equations of theoretical formulas for interesting physical quantities are programmed in a programs AuFa - H - DNA.for and AuFa - H - H2O.for , [see the flow charts in Appendix A] which contains some subroutines have been written in Fortran - 90 for the numerical calculations.

تصميم متحسسات الياف بصرية للكياسات البيئية == Design of Optical Fiber Sensors for Environmental Measurements

Author name: الهام كاظم اونيس
Supervisor name: محمد صالح مهدي | رياض خليل احمد
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: This study includes two main parts to design and study uniform and apodized fiber Bragg grating. The first part include simulation method by using optigrating 4.2 software in order to get the transmission and reflection spectrum for the FBG, also to give high accurate for analysis the characteristics of the FBG. The work of the software based on coupled mode theory which used the T - Matrix to solve its equations.The simulation study includes designed a uniform and Apodized fiber Bragg grating and studying the effect of increasing grating length on the reflectivity for them. The results show that, increasing grating length for uniform FBG for (L= 05 - - - 40mm) causes to increase the reflectivity to (99.99%) at (L=28mm), but increase in the reflectivity of side lobes which can reduce it by using apodization method in order to reduce the refractive index change towards the ends of the grating. After that, if the length is increased further, it is observed that the maximum reflectivity maintains the same value of (99.99%). The results for the effect of increasing grating length on the bandwidth show that, the value of the bandwidth decreased until achieved (0.01062nm) at grating length 28mm, then stay at this value for longer length.The simulation results for the Apodized FBG show the same behavior as the results of the uniform FBG but without side lobes. The effect of the increasing index modulation on the reflection spectrum was studied for the uniform FBG, from the results we observed that increasing in index modulation causes increasing in the reflectivity, where at the weak grating (1*10 - 4), the reflectivity was low and at the strong grating (4*10 - 4), the reflectivity was high.IIIIn addition, the study includes designing a sensor for a temperature and strain for uniform and apodized FBG. A uniform single temperature sensor is designed at grating length 10mm, the simulation result shows that, the center wavelength shifts with increasing temperature for (25 - 80˚C). The calculated temperature sensitivity for this sensor is (13.8 pm/˚C), Depending on the results we calculate the estimated temperature accuracy which is (± 0.33˚C).Again we design a sensor for the temperature but for array sensor, the results show that, the array sensor will not reflect Bragg wavelength at the same time when the temperature increasing because we take different value of grating period for each fiber in the array sensor. The temperature sensitivity for this sensor is (mean 13.76pm/˚C), and the estimated temperature accuracy is (mean ± 0.73˚C). From the comparison between the single and array sensors, we find that, the single FBG sensor system is more accurate compare to the array sensor, but in term of advantage FBG sensor array system have more advantage compare to the single FBG sensor.The simulation study for apodized FBG temperature sensor gives the same behavior as the uniform single FBG sensor but without side lobes. The results show that, there is no effect of increasing temperature on the bandwidth for the sensor. The strain sensor is designed for the uniform FBG at length 10mm; the results show that, increasing Bragg wavelength for applied strain for (200 - 2600με).The second part for the study includes designing and studying a temperature sensor by using experimental method. The experimental results show that, the reflection and transmission spectrum is at (1553.764nm) and increasing with increasing temperature from 25˚C to 80˚C. The measured temperature sensitivity for the sensor is (13.7 pm/˚C), while the theoretical is (14.2 pm/˚C). The estimated temperature accuracy for the sensor is calculated and is (± 0.32˚C).

تحضير ودراسة خصائص التراكيب النانوية لاوكسيد الانديوم وتطبيقاته التحسسية == Preparation and Characterization of In2O3 Nanostructure and its Sensing Applications

Author name: اسعد مجبل عباس
Supervisor name: رعد سعدون صبري | ابراهيم رمضان عاكول
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذا البحث تم تحضير تراكيب نانوية لاوكسيد الانديوم (In2O3) النقي والمشوب بالفضة والنحاس بطريقتين : طريقة التبخير البسيط وطريقة الهايدروثيرمال. هذه التقنيات تعطينا مسحوق اوكسيد الانديوم بتراكيب نانوية متنوعة لذلك ظهرت الحاجة لترسيب هذه المساحيق على شكل اغشية سميكة لبناء نبائط ذات تراكيب نانوية, تبعا لهذه الحاجة فقد تم استخدام طريقة الطباعة على الشبكة لترسيب مسحوق اوكسيد الانديوم النانوي بشكل اغشية سميكةطريقة التبخير البسيط انجزت بدرجات حرارة تحضير مختلفة (700,800,900) مº وازمان تحضير مختلفة (1,2,3) ساعة بينما طريقة الهايدروثيرمال انجزت بازمان تفاعل مختلفة (3,4,5) ساعة ودرجات حرق مختلفة (300,400,500) مº ,كذلك تم تحضير اوكسيد الانديوم المشوب بالفضة والنحاس وبنسب تشويب (3,6,9)% في كلا الطريقتين.تم دراسة الخصائص التركيبية لجميع النماذج المحضرة باستخدام تقنيات حيود الاشعة السينية والمجهر الالكتروني الماسح ومجهر القوى الذرية . اظهرت نتائج الاشعة السينية ان اوكسيد الانديوم له تركيب متعدد التبلورمع قمم حيود تعود الى تركيب مكعب ووجد ان حجم التبلور يتناقص بعد التشويب بالفضة والنحاس. ان طريقة التبخير البسيط تعطينا تراكيب مختلفة (قضيب نانوي, طبقات نانوية, متراكبات نانوية) بينما طريقة الهايدروثيرمال اعطت (مكعبات نانوية,قضبان نانوية,تركيب شبيه الوردة). ان هذا التنوع في التراكيب يؤثر مباشرة في الخصائص الفيزياوية للاغشية المحضرة. من جانب اخر, وجد من نتائج فحص مجهر القوى الذرية ان خشونة السطح تزداد بعد التشويب بالفضة والنحاس. الخصائص البصرية لهذه الافلام اظهرت شفافية جيدة في المنطقة المرئية ووجد ان فجوة الطاقة تقل عندما يزداد الحجم الحبيبي وتقل ايضا" عند التشويب بالفضة والنحاس. حسابات التالقية الضيائية (PL) اظهرت انبعاث في المنطقة المرئية وتضمنت قمتين , لوحظت ازاحة للمنطقة الزرقاء فقط في طريقة الهايدروثيرمال عند زيادة زمن التفاعل دليل على نقصان الحجم الحبيبي, كذلك لوحظت ازاحة نحو المنطقة الحمراء لاوكسيد الانديوم المشوب بالفضة والنحاس.خصائص التيار فولتية (I - V) لكل الاغشية تشير الى سلوك شبه موصل وتبين زيادة غير خطية في التيار في الانحياز الامامي بينمزايادة قليلة جدا" بالاتجاه العكسي. تم دراسة التغير في مقاومة السطح بعد تعريضها لضوء بطول موجي (350 nm) من مصباح زينون وجميع الاغشية اظهرت انخفاضا" في المقاومة اثناء تعريضها للضوء, بالنسبة لاوكسيد الانديوم الغير مشوب اظهر النموذج ذو التركيب شبيه الوردة استجابية عالية للضوء بينما الظروف المثالية تعود للنموذج المشوب بالفضة بنسبة 9% والمحضر بطريقة التبخير البسيط.تم تحديد خصائص تحسس الغاز لاوكسيد الانديوم لغاز NO2 والايثانول كدالة للزمن وعند درجة حرارة 100مº. كل الاغشية اظهرت استجابية جيدة لكشف غاز NO2 والايثانول وبتراكيز مختلفة ppm ((50,100,150 بسبب تاثير القياس النانوي للنواتج التي حصلنا عليها من هذه الطرق. لوحظت استجابية جيدة لغاز NO2 على حساب الايثانول لكل النماذج. كل النماذج المحضرة اظهرت زيادة بالتحسسية بعد التشويب بالفضة والنحاس والظروف المثالية تعود للنموذج المشوب بالفضة بنسبة 9% والمحضر بطريقة التبخير البسيط. | In this research, indium oxide (In2O3) nanostructures (undoped and doped with Ag and Cu) were synthesized by two methods : - simple evaporation method and hydrothermal method. These methods give us In2O3 nano powders with different structures so we need to deposit these powders as thick films to build devices with nanostructures, according to this need screen print method was used to deposit In2O3 nano powders as a thick films. Simple evaporation method has been performed with different growth temperatures (700,800,900)ºC and growth time (1,2,3) hour while hydrothermal method performed with different reaction time (3,4,5) hour and calcination temperatures (300,400,500) ºC. Also Ag doped In2O3 and Cu doped In2O3 with different Ag and Cu concentration (3,6,9)wt% have been synthesized in both two methods. The structural properties of all prepared samples are characterized by XRD, SEM and AFM techniques. XRD results showed polycrystalline structure of In2O3 with a diffraction peaks related to the cubic phase structure and the crystallite size found to decreases after doping with Ag and Cu. SEM images showed that the simple evaporation method provided us with a variety in structure (Nano rods, nano layers and nano hetrostructure ), while the hydrothermal method produced (nano cubic, nano rods and flower like structures). This variety in structures directly affects the physical properties of the prepared films. On the other hand, it was found from AFM results that the surface roughness increased after doping with Ag and Cu. The optical properties of these films show a good transparency in the visible region and the energy gap was found to decreases with the increasing of grain size and after doping with Ag and Cu. The photoluminescence (PL) measurements showed visible light emission consist of two peaks, a blue shift was observed only in hydrothermal method with the increasing of reaction time indicating to decrease grain size, also a red shift was observed for In2O3 doped with Ag and Cu. The I - V characterization of all films indicate that semiconducting behavior and show nonlinear increasing in current at forward bias while very small increasing in the reverse bias. The change of the surface resistance under illumination of (350nm) Xe - lamp were studied and all films show decreasing in resistance due to illumination, for undoped In2O3 the sample with flower like structure show high response to light, while the optimal condition obtained is due to the sample doped with Ag 9% prepared by simple evaporation method with responsitivity (0.99). The gas sensing properties of In2O3 nanostructures for ( NO2 and ethanol) were investigated as a function of operation time at operation temperature 100 oC. All films show a good response for NO2 gas and ethanol vapor detection for different concentrations (50,100,150) ppm due to the effect of nano sized products obtained by these methods. Higher response to NO2 gas upon ethanol was observed for all samples. All prepared samples showed increasing in sensitivity after doping with Ag and Cu and the optimal condition obtained is due to the sample doped with Ag 9% prepared by simple evaporation method with sensitivity 55% to NO2 gas and 25% to ethanol vapor .
1 ... 15 16 17 18 19 ... 28