عرض: 25 50 75 100 النتائج

نتائج البحث: 25 من أصل 34,822

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2006
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: قيس عبد الستار النعيمي علي عبد داود الزكي
اسم المؤلف: يونس محمد عطية الزاهي

تحضير ودراسة خواص الخلية الشمسية المفعلة بالصبغه بطريقة الترسيب بالليزر النبضي Preparation and Characteristics Study of Dye Synthesized Solar Cell by Pulsed Laser Deposition

المستخلص: هذا العمل يركز على تصنيع الخلايا الشمسية المفعلة بالصبغه باستخدام مادة شبه موصله من نوع P بدل من استخدام السائل لغرض معالجة بعض المشاكل منها معالجة التسرب في السائل المستخدم. الى جانب ذلك، فقد تم دراسة وتحضير المواد النانوية التي تلعب دورا هاما في اداء هذا النوع من الخلايا الشمسية, حيث ان هذه المواد القابليه على تحقيق كفاءة تحويل عالية مع الحفاظ على البساطة والكلفة المنخفضة. تتكون الخليه الشمسيه من (ITO/ TiO2 or ZnO /Ru /CuI/ Ag) حيث تم ترسيب المواد النانويه المستخدمه في هذا العمل بواسطة استخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي. واجريت الفحوصات التركيبيه والبصرية والكهربائية لجميع المواد النانويه المستخدمه في تحضير الخليه الشمسيه وكذلك دراسة تاثير عدد نبضات الليزر نيديميوم, التلدين وكفاءة الخليه الشمسيه : - تم فحص اغشية اوكسيد التيتانيوم واوكسيد الزنك النانويه بواسطة حيود الاشعه السينية (XRD) وجد ان تركيبها يتغير من العشوائي الى متعدد التبلور عند التلدين بدرجة حرارة o C450 . اما اغشية ايوديد النحاس فكانت متعددة التبلور بدرجة حرارة الغرفه.اظهرت دراسة طبوغرافية السطح لجميع الاغشية المحضرة بان حجم الحبيبات يزداد وكذلك خشونة السطح تزداد بزيادة عدد نبضات الليزر المسلطه وكذلك زيادة درجة الحرارة.من خلال فحص الخصائص البصريه لجميع الاغشية المحضره وجد ان الامتصاصية تزداد بزيادة عدد نبضات الليزر وكذالك عند زيادة درجة الحرارة.قياسات هول اثبتت ان اغشية اكسيد التيتانيوم واكسيد الزنك هي من نوع n - type بينما اغشية ايوديد النحاس فهي من نوع p - type . تم ملاحظة ان كثافة حاملات الشحنه تزداد وتحركيه هول تقل بوضوح مع زيادة عدد نبضات الليزر.تم تصنيع القطب الضوئي للخلايا الشمسيه المفعلة بالصبغه من مادة اوكسيد التيتانيوم واوكسيد الزنك النانويه, حيث لوحظ في حالة وجود اوكسيد التيتانيوم او اكسيد الزنك فان القطب الضوئي يعتمد على زيادة عدد النبضات وبالتالي اعتماد كفاءة الخليه الشمسية على عدد النبضات بسبب زيادة السمك, حيث لوحظ عندما كان عدد النبضات المسلطة 200 نبضه فان كفاءة الخليه الشمسيه كانت %2.115) ) وعندمزااد عدد النبضات الى 800 نبضه زادت كذالك كفاءة الخليه الشمسيه الى ( 5.654%) . ان مادة اوكسيد التيتانيوم هي افضل من اوكسيد الزنك حيث كانت كفاءة الخليه في حالة استخدام مادة التيتانيوم اعلى من كفاءة الخليه في حالة استخدام مادة اوكسيد الزنك حيث لوحظ عند استخدام 800 نبضه بلغت كفاءة الخلية الشمسية الى 5.654% في حالة استخدام مادة اوكسيد التيتانيوم ولكن انخفضت الكفاءة الى 4.231% عند استخدام مادة اوكسيد الزنك. وايضا تم وضع مادة ايوديد النحاس مع اوكسيد التيتانيوم ومع اوكسيد الزنك وكان اوكسيد التيتانيوم افضل من اوكسيد لزنك نتيجة لزيادة الكفاءة. | In a solid state dye - sensitized solar cell the electrolyte is replaced by a p - type semiconductor avoiding problems of leakage of liquid electrolytes. During this work the solar blend from (ITO / TiO2 or ZnO/ Ru / CuI / Ag) is fabricated. The thin films were prepared by pulse laser deposition (PLD) technique and deposited on (ITO) glass substrate. The structural, optical and electrical properties of all samples where studied. XRD analysis indicated that the structure of TiO2 and ZnO thin film change from amorphous to polycrystalline if annealed to 450 Co . XRD analysis shows the CuI at room temperature is polycrystalline. The morphology of surface, found the grain size and roughness of TiO2, ZnO and CuI thin film increase as the number of Nd : YAG laser pulse and temperature increased. Optical properties investigation of TiO2, ZnO and CuI thin film showed that as the number of Nd : YAG laser pulse and temperature increase that lead to increase in absorption. Hall effect measurement prove that TiO2 and ZnO are N - type while CuI is P - type semiconductor, as the number of Nd : YAG laser pulses and temperature increase the carrier concentration nH increase while the mobility µH decrease. The I - V characteristics of the fabricated solar cell is measure , it can be noticed that the photocurrent collected from the TiO2 or ZnO is depending on the number of pulses. The increase in the number of the pulses resulting increase in the photocurrent, indicating the dependence of current collection efficiency on number of pulses. In the same material (TiO2) can be noted the number of pulses equal to 200 the conversion efficiency equal to 2.115 % while increase number of pulse to 800 pulse the conversion efficiency increase up to the 5.654 % from this value it can be observed the conversion efficiency increases when the number of the pulses increasing. Also when using ZnO material it observed that the conversion efficiency depend on the number of pulses when the number of pulses equal to 200 the conversion efficiency equal to 1.144 % while increasing the number of the pulses to 800 pulse the conversion efficiency increase up to the 4.231%, as well as when use TiO2 the efficiency increase more than the with use the ZnO. It can be observed that the use of CuI in solar cell the efficiency depend on the number of pulses , increase with increasing number of pulses. I - V parameter of the solar cell with different number of pulse for CuI thin film, can be observe when use the CuI with TiO2the conversion efficiency is higher from the use CuI with ZnO, the value of conversion efficiency when use CuI with TiO2 at 800 pulses up to rage 5.192%, while when use CuI with ZnO the value of conversion efficiency at 800 pulse equal to 3.654% from this value can be conclusion the efficiency of the TiO2 is up from the efficiency of ZnO
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الجامعة: جامعة بغداد
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2016
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: سمر يونس الدباغ سؤدد سلمان احمد
اسم المؤلف: وسن جبار طاهر

تحضير ودراسة الخواص الطيفيه الى الوسط الليزري الفعال Er : TiO باستخدام تقانة الصول - جل Preparation and Study of the Spectroscopic Properties of Er : TiO2 Laser Active Medium using Sol - Gel Technique

المستخلص: ions Doped nano particular titanium dioxide was prepared via sol - gel method under varying conditions (with doping rates equal to 1.24%wt, 2.65%wt, 3.78%wt, 5.05%wt and 6.31%wt). The structure, morphological and spectroscopic properties of prepared doped samples were investigated by a variety of techniques, including XRD, AFM , UV - Visible spectroscopy and photoluminescence spectroscopy.XRD analysis shows that TiO2 prepared samples have amorphous structure turn to polycrystalline anatase structure after annealing process. The lattice constant parameters 'a' and 'c' of the tetragonal lattice anatase TiO2 powder has been calculated; the results showed that the value of 'a' remains essentially unchanged, while the lattice constant 'c' have slightly increased at lower doping rate then become stable at higher doping rate. This is due to a combination of interstitial and substitutional accommodation of the dopant ions.The FTIR spectra for pure and doped samples after annealing process show a single transition peak at wave number around 1200cm - 1 and 1102 cm - 1 respectively. The wavelength of high transition rate of this peak depends on Er3+ concentrations. By Comparing with wavelength of high transition rate of pure TiO2 sample, slightly peak wavelength increments shift occur with increment of doping concentration rate. FTIR spectra give a good indication in direction of synthesis of optical band - pass filter at a wavelength around 9.07μm (~1102 cm - 1).Judd - Ofelt analysis is performed to calculate the three Judd - ofelt of parameters; Ω2, Ω4 and Ω6. From the absorption spectra, the radiative transition probabilities A(J;J’), radiative lifetime τrad and fluorescence branching ratioare calculated for each excited upper manifolds states of Er3+ .A photoluminescence peaks was recorded at wavelength around to 498nm, 533nm and 1533 nm. The emission cross - section σem for prepared samples are calculated. It was founds that sample with doping rate 5.05%wt have high σem values in compares with other samples, and it’s value is close to those value of Er : Glass.According to the spectroscopic properties of doped samples, it could be concluded that Er : TiO2 has the potential to be a laser mat
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الجامعة: جامعة بغداد
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2016
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: صباح نوري مزهر بسام غالب رشيد
اسم المؤلف: هناء محمد ياسين

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2004
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: حسن احمد حسن قيس عبد الستار النعيمي
اسم المؤلف: نجلة بيرسي سليم موسى توما

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

المستخلص: 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.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: خالد عبد الوهاب احمد عبد الله احمد رشيد
اسم المؤلف: نبيل جنان بهنام فتوحي

امثلية مضخمات الالياف البصرية البارامترية Optimization of Fiber - Optic Parametric Amplifiers

المستخلص: في ظل ظهور تقنية انظمة الاتصالات التي تعتمد تقنية قسمة - مزج الطول الموجي (WDM) وازدياد المسافات الى عشرات الالاف من الكيلومترات في انظمة اتصالات الالياف البصرية, ظهرت الحاجة الى ايجاد مضخمات بصرية تعوض الخسارة في القدرة للاشارات المنتقلة. تنقسم المضخمات البصرية, التي تضخم الاشارة البصرية مباشرة بدون تحويلها الى اشارة كهربائية, الى عدة انواع تعتمد كل منها على عمليات فيزيائية مختلفة واوساط بصرية مختلفة. وتبرز اهمية كل نوع من هذه المضخمات حسب نوع التطبيق المستخدم لاجله. ففي مضخم الليف البصري البارامتري والذي يستخدم لتضخيم الاشارات المنتقلة لمسافات كبيرة في اتصالات الالياف البصرية, فان عملية التضخيم تعتمد اساسا على مزج الموجات الاربع (FWM). عموما, معرفة كفاءة وامثلية هذا النوع من المضخمات يتم بواسطة ثلاثة عوامل رئيسية هي : عرض حزمة الربح, التسطح, مقدار الربح المتحقق.في هذه الرسالة تم دراسة مضخم الليف البصري البارامتري (FOPA) والظواهر المتعلقة به بهدف الوصول الى افضل ظروف تشغيل. ان عملية مزج الموجات الاربع (FWM) هي اساس عمل التضخيم في هذا النوع من المضخمات وهي تعتمد على عوامل كثيرة مثل : التشتت, قدرة النبضات الداخلة, الطول الموجي للتشتت الصفري (ZDW), عامل اللاخطية, وعلاقة مركز النظام مع الطول الموجي للتشتت الصفري. بالاضافة الى تلك العوامل فان حالات الاستقطاب للنبضات الداخلة والعلاقة فيما بينها له الدور الكبير في تحديد قدرة التضخيم. ولكون الليف البصري استخدم هنا كمضخم فان ذلك يتطلب قدرة عالية لنبضات الضخ تتجاوز شرط العتبة لاستطارة رامان المحفزة (SRS) وهذا يستوجب دراسة تاثير هذه الاستطارة على طيف الربح. ان حساب خواص المضخم وفق النظرية القياسية يستوجب حل المعادلات المرتبطة للنبضات المنتشرة داخل الليف. وحيث ان هذه المعادلات غير قابلة للحل التحليلي لذلك تم استخدام تقريبات مقبولة ومبنية على اساس تقسيم الليف البصري الى مجموعة من المقاطع الصغيرة المتتالية. ووفقا لذلك تم وضع حلول تحليلية لهذه المعادلات واستنتاج صيغة تكرارية للتطبيق على اي طول لليف البصري. وذلك يتزامن مع وضع صيغ رياضية دقيقة لعامل اقتران الطور البصري والتي استخدمت مع الحلول التحليلية المقترحة لحساب طيف الربح. اثبتت النتائج التقارب الفائق بين النموذج المقترح والحل العددي. ان تطابق حالات الاستقطاب للنبضات المتفاعلة في عملية مزج الموجات الاربع يؤدي بشكل كبيرالى تعظيم عملية الربح المتحققة وهي حالة مثالية. عندما تكون حالات الاستقطاب للنبضات الداخلة ذات صيغ استقطاب عشوائية, وهي الحالة الطبيعية, فان ذلك يتطلب ادخال مفهوم ثنائي الانكسار في معادلات الارتباط للنبضات المنتشرة. من اجل ذلك فان النموذج الذي تم تطويره هنا يتضمن دراسة تاثير ثنائي الانكسار وتحليل حالات الاستقطاب في فضاءي جونز وستوكس لكلا النوعين من المضخم, باستخدام نبضتي ضخ او نبضة ضخ واحدة. حقق النموذج المقترح تطابقا مع النماذج المعروفة والتي تعتمد في الغالب على الحلول العددية.عندما تتجاوز قدرة الضخ شرط عتبة معين فانه يتوجب ادخال تاثير استطارة رامان المحفزة في معادلات الارتباط للنبضات المنتشرة. ومن خلال دراسة دالة استجابة رامان فان تاثيرات هذه الاستطارة يمكن من اضافتها والتوصل الى نظام معادلات جديد, حيث افترض ان حالات الاستقطاب متطابقة لتبسيط عملية التحليل. هذا النظام غير قابل للحل تحليليا ولذلك تم حله عدديا باستخدام طريقة رانج كوتا (Runge - Kutta). اظهرت النتائج تطابقا مع السلوك في حالة النظرية القياسية مع حدوث تغيرات معينة بسبب تاثير الاستطارة.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: علي هادي حسن الحمداني حسن عبد ياسر
اسم المؤلف: مؤيد حنون سلمان الكناني

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

المستخلص: 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)
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: محاسن فاضل هادي الكاظمي جيهان عبد الستار سلمان
اسم المؤلف: مهند سامي جليل

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2010
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: فاضل عطية جياد ابراهيم رمضان عاكول
اسم المؤلف: مهدي محمود مطر

دراسة النشاط الاشعاعي وانبعاث غاز الرادون في بعض المحافظات العراقية Study of Radioactivity and Radon gas Emanation in Some Iraqi Governorates

المستخلص: الاشعاع جزء من البيئة الذي نعيش فيه. يتعرض جميع الناس للاشعاع من الهواء والتربة والماء. وان الجزء الاكبر من التعرض الطبيعي للاشعاع ينتج من غاز مشع يدعى الرادون. الدراسة الحالية تتضمن خمسة اجزاء. الجزء الاول تضمن قياس تراكيز الرادون وايجاد قيم بعض الاعلومات المتعلقة بتركيز الرادون مثل (CPPP, AED, EP, PAEC) في الهواء داخل عشرون منزل لكل محافظة من محافظات (بغداد , الانبار , ذي قار) (بواقع اربع نماذج لكل منزل) .تم قياس تراكيز الرادون باستخدام كاشف الاثر النووي .(CR - 39) بينت النتائج ان معدل تركيز غاز الرادون داخل المنازل في محافظة بغداد يساوي (Bq/m3 51.688±16.7) ولمحافظة ذي قار يساوي (153.730±42.4 Bq/m3) وهما اقل من المدى المسموح والموصي به من قبل اللجنة الدولية للوقاية من الاشعاع (ICRP) (200 - 300 Bq/m3) لعام (2009(, بينما وجد ان معدل تراكيز غاز الرادون داخل المنازل في محافظة الانبار يساوي ( (512.975±74.5 Bq/m3وهو اعلى من المدى المسموح والموصي به من قبل اللجنة الدولية للوقاية من الاشعاع لعام 2009. تضمن الجزء الثاني من هذه الدراسة قياس تراكيز غاز الرادون في نماذج من التربة وايجاد قيم بعض الاعلومات المتعلقة بتركيز الرادون مثل (RER). تمت دراسة عشرين موقعا لكل محافظة من محافظات (بغداد , ذي قار, الانبار) (بواقع اربع نماذج لكل موقع) وذلك باستخدام تقنية القدح لتربة سطحية ولتربة من عمق (10 سم). بينت النتائج الحالية ان معدل تركيز غاز الرادون في نماذج التربة السطحية في محافظة بغداد يساوي (Bq/m3 24.337±8.7) ولمحافظة الانبار يساوي (81.287±17.7 Bq/m3) ولمحافظة ذي قار يساوي ((75.875±21.8 Bq/m3. كما وجد بان معدل تركيز غاز الرادون في نماذج التربة لعمق (10 سم) في محافظة بغداد كان يساوي (Bq/m3 21.237±5.1) ولمحافظة الانبار يساوي ((71.35±20.85 Bq/m3 ولمحافظة ذي قار يساوي ((66.703±14.8 Bq/m3. النتائج الحالية لجميع المحافظات المدروسة (بغداد , الانبار , ذي قار) بينت ان تراكيز الرادون في نماذج التربة السطحية وكذلك لعمق (10 سم) هي اقل من الحد المسموح والموصي به من قبل اللجنة الدولية للوقاية من الاشعاع لعام (1993) والذي يساوي (200 Bq/m3) , كما وجد ان قيم تركيز غاز الرادون وقيم(RER) في التربة السطحية هي بصورة عامة اكبر من قيمتها عند العمق (10سم).في الجزء الثالث الذي تضمن قياس تراكيز غاز الرادون وايجاد قيم بعض الاعلومات المتعلقة بتركيز الرادون مثل .(Cd, RER, AED) في نماذج مياه الشرب (ماء حنفية) تم اخذه مباشرة من 20 منزل لكل محافظة من محافظات (بغداد,الانبار, ذي قار) (بواقع اربع نماذج لكل موقع) وذلك باستخدام تقنية عد اثار جسيمات الفا المنبعثة من غاز الرادون في كاشف الاثر النووي(CR - 39) . بينت النتائج الحالية ان معدل تركيز غاز الرادون في نماذج مياه الحنفية في محافظة بغداد يساوي (Bq/L 0.135±0.03) ولمحافظة الانبار يساوي (0.139±0.03 Bq/L) ولمحافظة ذي قار يساوي ((0.175±0.03 Bq/L. النتائج الحالية لجميع المحافظات المدروسة (بغداد , الانبار, ذي قار) بينت ان تراكيز غاز الرادون في نماذج ماء الحنفية للمحافظات المدروسة هي اقل من الحد المسموح والموصي به من قبل الوكالة الدولية لحماية البيئة (USEPA) لعام (2012) والذي يساوي (11.1 Bq/L).الجزء الرابع من هذه الدراسة تضمن قياس تراكيز اليورانيوم - 235 لعشرين نموذج تربة سطحية لمناطق منتخبة لكل محافظة من محافظات (بغداد , الانبار , ذي قار. اوضحت النتائج الحالية ان معدل تراكيز اليورانيوم لجميع نماذج التربة السطحية المدروسة في محافظة بغداد يساوي (ppm 1.371±0.3) ولمحافظة الانبار يساوي ((3.381±0.62 ppm ولمحافظة ذي قار يساوي ((2.077±0.4 ppm. النتائج الحالية لجميع المحافظات المدروسة كانت اقل من الحد المسموح والموصى به من قبل اللجنة العلمية للامم المتحدة لتاثيرات الاشعاع الذري (UNSCEAR) لعام(1993) والذي يساوي (11.7 ppm). الجزء الخامس من هذه الدراسة تضمن قياس تراكيز النشاط الاشعاعي النوعي وايجاد قيم بعض الاعلومات المتعلقة بتركيز الرادون مثل [Hex, Hin , Iɣ , EAD, (AED) out , (AED) in , DƔ , Raeq ]لخمس نماذج تربة لمناطق منتخبة لكل محافظة من محافظات (بغداد , الانبار , ذي قار) وذلك باستخدام كاشف الجرمانيوم عالي النقاوة (HPGe). بينت النتائج الحالية ان معدل تركيز النشاط الاشعاعي النوعي بالنسبة الى (238U,232Th,40K, 137Cs), لمحافظة بغداد كان يساوي (4.02±1.5 Bq/kg, 104.26±37.3 Bq/kg, 11.54±3.2 Bq/kg , 14.09±3.3 Bq/kg) على التوالي, ولمحافظة ذي قار كان يساوي (3.15±1.5 Bq/kg , 304.6±69.1 Bq/kg , 22.7±4.1 Bq/kg , 29.2±5.1 Bq/kg) على التوالي , وهم اقل من الحدود المسموحة والموصى بها من قبل اللجنة العلمية للامم المتحدة لتاثيرات الاشعاع الذري لعامي (2000 , 1993) والتي تساوي (Bq/kg 35 ,Bq/kg 30 , Bq/kg 400 ,Bq/kg 14.8) على التوالي, بينما وجد بان معدل تركيز النشاط الاشعاعي النوعي بالنسبة الى (238U ,232Th,40K, 137Cs), لمحافظة الانبار كان يساوي (51.88±6.4 Bq/kg , ,38.72±2.4 Bq/kg 615.36±49.7 Bq/kg (17.43±1.3 Bq/kg) على التوالي, وهم اعلى من الحدود المسموحة والموصى بها من قبل اللجنة العلمية للامم المتحدة لتاثيرات الاشعاع الذري(UNSCEAR) لعامي(2000 , 1993). واخيرا نود ان نبين بان الدراسة الحالية تعتبر من الدراسات المهمة جدا والحيوية لانها تتعلق بصحة وسلامة البشر في المقام الاول, بالاضافة الى ان بعضا من نتائج الدراسة الحالية تقدم لاول مرة وحسب علم الباحثون. | Radiation is a part of the environment in which we live. All people receive radiation exposure from occurring radioactivity in air , soil and water. The largest fraction of the natural radiation exposure we receive comes from a radioactive gas, called radon.The present study consists of five parts. The first part of the present study includes the indoor air radon gas concentrations measurements and the determination of some other related parameters such as (PAEC, EP, AED and CPPP) which was carried out in twenty dwellings for each governorate studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) (with four samples in each dwellings). Radon concentrations were determined by using (CR - 39) nuclear track detectors, the results have shown that, the average radon gas concentrations indoor dwellings in Baghdad governorate was equal to (51.688±16.7 Bq/m3 (and in Thi - Qar governorate was equal to (153.730±42.4 Bq/m3), which were less than even the lower limit of the recommended range (200 - 300 Bq/m3) given by (ICRP, 2009). While the average radon gas concentration in indoor dwellings in Anbar governorate was found to be equal to (512.975±74.5 Bq/m3) which was higher than the limit of the recommended range given by (ICRP, 2009). The second part of the present study was to measure radon gas concentrations and the determination of some other related parameter such as (RER) for twenty soil locations for each governorate (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) (with four samples in each location) by using the sealed - cup technique for depths (0,10 cm). The results have shown that, the average radon gas concentrations in surface soil samples in Baghdad governorate was equal to (24.337±8.7 Bq/m3( , in Anbar governorate was equal to (81.287±17.7 Bq/m3) and in Thi - Qar governorate was equal to (75.875±21.8 Bq/m3) . The average radon gas concentrations in soil for the depth (10 cm) in Baghdad governorate was found to be equal to (21.237±5.1 Bq/m3 (, in Anbar governorate was equal to (71.35±20.85 Bq/m3) and in Thi - Qar governorate was equal to (66.703±14.8 Bq/m3). The present results in all the three governorates studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) have shown that the radon gas concentrations in surface soil samples and for depth (10 cm) in soil were less than the recommended value (200 Bq/m3) given by (ICRP, 1993), with the results for the depth (10 cm) were , in general , less than their corresponding values in surface soil samples .The third part of the present study was to measure the radon gas concentrations and the determination of some other related parameters such as (AED, RER and Cd) concentrations in water samples which were taken directly from networks water (tap water) in twenty dwellings for all the three governorates studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) (with four samples in each dwellings) by using (CR - 39) nuclear track detectors. The results have shown that, the average radon gas concentrations in tap water samples in Baghdad governorate was found to be equal to (0.135±0.03 Bq/L(, and in Anbar governorate was equal to (0.139±0.03 Bq/L) and in Thi - Qar governorate was equal to (0.175±0.03 Bq/L). The present results in all the three governorates studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) have shown that the radon gas concentrations in tap water samples were less than the recommended value (11.1 Bq/L) given by (USEPA, 2012).The fourth part of the present study was to measure uranium - 235 concentrations in twenty surface soil samples for selected regions in each of the three governorates studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar). The results have shown that, the mean uranium concentrations in the studied surface soil samples in Baghdad governorate was found to be equal to (1.371±0.3 ppm (, in Anbar governorate was equal to (3.381±0.62 ppm) and in Thi - Qar governorate was equal to (2.077±0.4 ppm) ,which were less than the recommended value of (11.7 ppm) given by (UNSCEAR, 1993).The fifth part of the present study was concerned with the measurements of the specific activity and the determination of some other related parameters such as (Raeq ,DƔ, AEDin , AEDout ,EAD , Iɣ , Hin and Hex). in five soil samples for selected regions in each of the three governorate studied (Baghdad, Anbar and Thi - Qar) by using high purity germanium (HPGe) detector. The results have shown that, the average specific activity of (238U, 232Th, 40K and 137Cs) in Baghdad governorate which were (14.09±3.3 Bq/kg, 11.54±3.2 Bq/kg, 104.26±37.3 Bq/kg and 4.02±1.5 Bq/kg) ,respectively, and Thi - Qar governorates which were (29.2±5.1 Bq/kg, 22.7±4.1 Bq/kg, 304.6±69.1 Bq/kg and 3.15±1.05 Bq/kg) , respectively, were less than the recommended values of specific activity of (238U, 232Th, 40K and 137Cs) which were (35 Bq/kg ,30 Bq/kg, 400 Bq/kg and 14.8Bq/kg) ,respectively, given by (UNSCEAR, 2000 and UNSCEAR, 1993), while for Anbar governorate the average specific activity of (238U, 232Th, 40K and 137Cs) which were (51.88±6.4 Bq/kg , 38.72±2.4 Bq/kg , 615.36±49.7 Bq/kg and 17.43±1.3 Bq/kg), respectively, were found to be higher than the recommended values of specific activity given by (UNSCEAR, 2000 and UNSCEAR, 1993).Finally, we would like to mention that the present study is considered to be very important and vital because it is concerned with people health and safety in the first place, and to the best of our knowledge , some of the present results were presented for the first time
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: ندى فاضل توفيق حازم لويس منصور
اسم المؤلف: محمود سالم كريم الركابي

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2013
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: عبد القادر داود فيصل كاظم حسن حسين
اسم المؤلف: محمد عودة داود

تحضير وتوصيف الجسيمات النانوية للفعالية المضادة للبكتريا Preparation and characterization Of nano - particles for antibacterial activity

المستخلص: تم في ھذا البحث المقارنة بين ثلاث طرائق سھلة وسريعة لتحضير دقائق الفضة النانوية بخطوة واحدة بطريقة الازالة بالليزر في محيط سائل وطريقة الكيميائية والطريقة الكهروكيميائية وبحجم وخصائص مسيطر علیھا وبتراكيز عالية واستقراريه لمدة زمنية طويلة وبدون تكتل.استخدمت عدة فحوصات وقياسات لتحليل الخصائص البصرية والتركيبية وطوبوغرافية السطح والخصائص التي تصف طبيعة وشحنة وجهد هذه المواد باستخدام مطيافية الاشعة الفوق البنفسجية وحيود الاشعة السينية والمجهر الالكتروني الماسح ومجهر القوى الذري والمجهر الالكتروني النافذ وجهد زيتا على التوالي. تم التحكم بحجم الفضة النانوية بواسطة عوامل عدة للطرائق الثلاثة منها : الطريقة الاولى : تم استخدام ليزر النيدميوم - ياك العامل بتقنية عامل المفتاح (طاقة الليزر 1000 ملي جول وبمعدل تكرارية 1 هيرتز) وباطوال موجية مختلفة 1067 نانوميتر وبطول 532 نانوميتر الناتج من التولد التوافقي الثاني باستخدام بلورة KDP وبطول موجي 355 نانوميتر الناتج من التولد التوافقي الثالث باستخدام البلورة اللاخطية KTP. تم دراسة تاثير طاقة الليزر على حجم الفضة النانوية داخل الماء المقطر اللاايوني, ووجد من خلال قياسات البصرية (الامتصاصية) ,ان اعلى قمة امتصاص عند 532 نانوميتر وهذا يدل على ان الحجم الحبيبي للفضة مساو الى (35 - 40) نانوميتر و(35 - 60) نانوميتر للطول الموجي 1064 nm)) و(28) نانوميتر عند الطول الموجي (355nm) وذات شكل كروي وهذا ما تؤكده نتائج المجهر الالكتروني الماسح والنافذ .وتم الحصول على افضل حجم حبيبي هذا عند افضل طاقة ليزر 1000 ملي جول وطول موجي 532 نانوميتر وعدد نبضات 1000 نبضة وعمق سائل 8 - 12 ملم.اما الطريقة الثانية : فتم توظيف قطبين من الفضة النقية بطول 8 - 12 سم وسمك 0.4 سم وعرض 8 - 10 ملم داخل محتوى مائي لا ايوني وبمسافة 10 ملم وتسليط جهد مقداره 27 فولت. تم الحصول بهذه الطريقة على عالق من الفضة النانوية بحجم حبيبي 30 - 50 نانوميتر عند افضل ظروف.واخيرا الطريقة الكيميائية، اذ تم استخدام نترات الفضة عند درجة حرارة (27 و100) ودرجة الحامضية PH (7). والحصول على اصغر حجم حبيبي 20 - 60 نانوميتر عند افضل شروط تحضير.ووجد من خلال المقارنة للطرائق الثلاثة ان معدل انتاج عالق الفضة النانوية بطريقة الكهروكيميائية اكبر 10 مرات من الطرق الاخرى , بينما تعد طريقة الازالة بالليزر في السوائل اكثر نقاوة وسيطرة على الحجم الحبيبي من خلال معلمات الليزر . قيم اختبار Z - Potential ما بين (33.78 الى - 53.18) ملي فولت عند pH (7 الى 7.5) لعالق الفضة المحضرة بالطريقة الكهروكيميائية وهذا يشير الى استقراريه هذه المواد النانوية مع تكتل قليل.واخيرا تشير نتائج الفحوصات البيولوجية (المضادة البكتريا) الى ان الفضة النانوية المحضرة بالطريقة الكهروكيميائية افضل الطرائق المستخدمة لقتل بكتيريا E - coli وبكفاءة عالية لغزارة ايونات الفضة بهذه الطريقة | In this work, comparison measurements between three types of preparation of silver - NPs PLAL, electrochemical and the chemical method. The production in size and properties can be controlled in high concentrations with good stability for long period without aggregation. Employed were for analyses of optical, structural and morphological properties of the surface that describe the nature, the charging and the voltages of these materials by using the UV - VIS, X - ray, Z - potential, SEM, AFM, and TEM.The size of the silver nanoparticles has been controlled by many factors for three methods : The First Method : YAG - laser was used Q - switching (with laser energy 1000 mJ and fluence 1Hz) with different wavelengths 1064 nm, 532 generated from the second harmonic generations by using KDP crystal and the wavelength 355 nm generated from the third generation by using KTP nonlinear crystal. We studied the effect of the laser energy on the size of silver NPs in the DDDW has been studied. It has been found from the optical measurements (absorbance ABS) that the highest peak is at 532 nm and this could reflect that the optimum size for silver nanoparticles is about 35 - 40 nm, average size of the particles is 55 - 60 nm at wavelength (λ =1064 nm), and average size of the particles is 28 nm at (λ =355 nm) of spherical shape. This result has been confirmed by the measurements of the SEM and TEM, the obtained results are taken at energy 1000 mJ, 532 nm and laser pulses 1000 pulse and height column 8 - 12 mm.The second method (Electrochemical method), during which, we employed two electrodes of pure silver with length 8 - 12 cm, thickness of 0.4 mm and width 8 - 10 mm inside a container full of DDDW with distance 10 mm between them and with potential difference about 27 volt. A colloidal silver - NPs with grain size of 30 - 50 nm has been produced at optimum conditions. The third method (Chemical method) : Silver Nitrate at temperature (27 and 100) °C with PH (7). The production in this method has the grain size of 20 - 60 nm at the optimum conditions.It has been concluded, by doing a comparison among the three methods that the production rate of the colloidal silver Nano - particles is the best by the electrochemical method among them. While the PLAL method produces purer product that is suitable for the medical applications.The obtained values from Z - Potential are (33.78 to - 53.18) mV at pH = 7 to 7.5 for the colloidal silver NPs were prepared by electrochemical method and this may refer to stability of these nano - particles with less aggregation. Finally, the results and measurements of the biological test (antimicrobial) refer that the silver NPs prepared by the electrochemical is the optimum method for E - coli destruction under the effect of the silver NPs ions (Ag+).
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: محمد صالح مهدي
اسم المؤلف: محمد جمعة حيدر الشمري

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

المستخلص: 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.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2016
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: رعد سعدون صبري يوسف كاظم عبد الامير
اسم المؤلف: محسن عطية خضير الطائي

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2006
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: حسن نوري عبد الوهاب العبيدي كاظم جواد كاظم الشجيري
اسم المؤلف: محسن صلبوخ ارهيف العمشاني

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

المستخلص: 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.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2010
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: خالد عبد الوهاب احمد رياض خليل احمد
اسم المؤلف: مثنى محمد محمود

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2010
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: محمد تقي حسين كاظم حسن حسين الموسوي
اسم المؤلف: مازن علي عبد علي

خصائص اغشية اوكسيد الكادميوم المشوب بالانديوم ذات التركيب النانوي والمحضرة بطريقة الترسيب بالليزر النبضي لتطبيق المتحسس الغازي Characterization of In Doped CdO Nanostructure Prepared by PLD for Gas Sensor Application

المستخلص: تم بهذه العمل دراسة نمو الاغشية بظروف ترسيب مختلفة لفهم تاثير طريقة التحضير على خصائص الغشاء ولتحديد افضل الظروف التحضيرية وتتمثل بدرجة الحرارة (400°C), وضغط الاوكسجين(2×10 - 1) mbar وكثافة طاقة الليزر الساقطة 1.8 J/cm2 باختلاف محتوى اوكسيد الانديوم (7% ,5%, 3%, 1%, 0) بالتردد المضاعف لليزر النيديميوم - ياك الذي يعمل بتقنية عامل النوعية عند الطول الموجي 532nm بمعدل تكرارية (1 - 6) هرتز وامد نبضة 10 نانوثانية لترسيب اغشية اوكسيد كادميوم انديوم النانوية على قواعد مختلفة من الكوارتز والالومينا بسمك 150±10 نانومتر وعدد نبضات 150 نبضة لكل الاغشية باختلاف ظروف الترسيب. الخصائص التركيبية للاشعة السينية تظهر اغشية رقيقة لتركيب مكعب متعدد التبلور ذات اتجاة سائد (111) باتجاة موازي للسطح, عند نمو غشاء اوكسيد كادميوم انديوم على قواعد الالومينا تم الحصول على اصغر حجم حبيبي 16.52 nm عند نسبة التشويب 7%)) . مما يدل على تبلور افضل للغشاء وهذا ماتوضح ايضا من صورمجهرالقوة الذرية. تم دراسة طوبوغرافية السطح باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM) . تظهر العينات ذات تركيب حبيبي وان حجم الحبيبات تتناقص مع زيادة نسب التشويب واصغر حجم حبيبي (79.11nm) و(82.99nm) تتحقق عند نسب تشويب (7%) لقواعد الكوارتز والالومنيا على الترتيب, من صور مجهر الالكترون الماسح تم الحصول على حبيبات كروية صغيرة تتراوح nm (60 - 80 ) للاغشية النقية والمشوبة. قياس الخصائص البصرية باستخدام مطياف الاشعة المرئية وفوق البنفسجية . الاغشية الرقيقة لها نفاذية عالية في المنطقة المرئية بمعدل نفاذية اعلى من (93%). وبفجوة طاقة بصرية تراوحت بين (3.25 - 3.15eV) . كما تم حساب فجوة الطاقة البصرية باستخدام جهاز مطياف الضيائية (PL) وكانت النتائج مقاربة لما تم الحصول عليه من قياسات طيف الاشعة المرئية وفوق البنفسجية, وظهور ازاحات بسيطة باتجاة الطول الازرق في قمم الامتصاص مع زيادة نسب التشويب. نتائج شدة الاستضاءة الفوتونية للاغشية المصنعة قيست ضمن المدى (200 - 900) nm,حيث هيجت الاغشية عند طول موجي (270nm) , اعظم شدة ظهرت عند المنطقة البنفسجية عند طول موجي (445.2nm). الخصائص الكهربائية تتضمن حساب التوصلية المستمرة والتي تظهر طاقة للتنشيط لجميع الاغشية . وطاقة التنشيط (0.228eV) و(0.234eV) للاغشية النقية على قواعد الكوارتز والالومنيا , واعلى طاقة تنشيط (0.515eV) تتحقق عند نسبة تشويب (3%) لقواعد الكوارتز و(0.42eV) تتحقق عند نسبة تشويب(7%) لقواعد الالومنيا. دراسة تاثير هول تظهر شبه موصل من نوع (n - type) . قياس التحسسية للاغشية (CdO) النقية والمشوب لخليط من غاز ثاني اوكسيد النتروجين والهواء في منظومة مصنعة محليا , تم اختبار جميع الاغشية لنسبة الخلط (3% NO2 : air) وفولتية تحفيز (3V). افضل درجة حرارة عمل للمتحسس كانت عند درجات الحرارة (200 - 225)oC للاغشية النقية وتتناقص الى oC (175 - 200) للاغشية المشوبة . اعظم تحسس كانت (263.97%) وسرعة استجابة زمنية (13.5s) وزمن استرداد (15.5s) تتحقق عند نسبة تشويب (3%), والتحسسية تتناقص مع زيادة نسب التشويب. | In this work, films have been grown under various deposition conditions in order to understand the effect of processing on the film properties and to specify the optimum condition, namely substrate at temperatures of (400°C), oxygen pressure (2×10 - 1) mbar, laser fluence 1.8 J/cm2, and with different In2O3 contents (0, 1%, 3%, 5% and 7%) using double frequency Q - switching Nd : YAG laser beam (wavelength 532nm), repetition rate (1 - 6) Hz and the pulse duration of (10ns), to deposit CdO : In films on sapphire α - Al2O3 (006) and quartz substrates with thickness of about 150±10 nm for all CdO : In nanofilms at different deposition condition and the number of laser pulses was 150 pulses. The x - ray diffraction (XRD) analysis was used to determine structural properties of the prepared films,the structure of the cadmium oxide has a cubic unit cell with highly orientated in the (111) direction. In the CdO : In films on sapphire substrate with a smallest grain size (16.52nm) are achieved at a ratio of doping (7%). This indicates the superior crystallinity of the film, which also has observed from the atomic force microscopy (AFM) images. The surface morphology of the deposit materials has been studied by using AFM. The samples are displayed granular structure, the grain sizes have been decreased with increasing of doping concentration ratio, the smallest grain size equal to (79.11 nm) and (82.99nm) are achieved at a ratio of doping (7%) for quartz and sapphire α - Al2O3 substrate, respectively, from the scanning electron microscope (SEM) images of the pure CdO and CdO : In films are composed of spherical grains of small with the size (60 - 80) nm . UV - VIS transmittance measurements have been shown that the films are highly transparent in the visible wavelength region, with an average transmittance of (93%). The optical band gap of the films has been found to be in the range (3.25 - 3.15) eV according to the nanostructure films by use photoluminescence (PL), the same results of energy gap value with simple difference and with small blue shift in peaks with increase of doped ratio, been found to be 2.45eV for pure CdO and it varies differently, in addition, the photoluminescence spectrum were analysed between (200 - 900) nm, all the films shown two kinds of luminescence transitions involved when the thin film is excited with wavelength 270 nm, the greatest intensities have been demonstrated in the near UV - Vis spectrum (445.2 nm). The activation energy for pure CdO was (0.228 eV) with quartz substrates, while (0.234eV) with α - Al2O3 substrates, this value decreases to (0.515 eV) when the film doping at (3%) with quartz substrates and (0.42eV) with α - Al2O3 substrates. The prepare films have been determined as an that n - type semiconductor films by the hall Effect measurements. The sensitivity measurements behavior measurements of CdO films with different doping concentrations of In2O3 under (3% NO2 : air) and bias voltage (3Volt). The optimal operating temperature is found to be 200 - 225°C for pure CdO and decreases to (175 - 200) °C for the samples. The maximum sensitivity is equal to (263.97%) with response time (13.5s) and recovery time (15.5s) was achieved at (3%) doping concentration level for α - Al2O3 substrate. The sensitivity of samples has been decreased when increasing of doping level
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: علي احمد يوسف الشمري
اسم المؤلف: مازن حامد حسن

دراسة الخصائص التركيبية وتاثير السمك على الخصائص البصرية لاغشية ZnO الرقيقة المحضرة بطريقة التحلل الكيميائي الحراري

المستخلص: تم في هذا البحث دراسة الخصائص التركيبية وتاثير السمك على الخصائص البصرية لاغشية (ZnO) الرقيقة المحضرة بطريقة التحلل الكيميائي الحراري ، اذ ان الاغشية المحضرة هي بسمك(2000,3000,4000,5000,6000,7000)Ǻ مرسبة على قواعد زجاجية بدرجة حرارة . اظهرت نتائج حيود الاشعة السينية لاغشية اوكسيد الخارصين ان هذه الاغشية متعددة التبلور ومن النوع السداسي ولها اتجاه تفضيلي هو (002). اشتملت دراسة الخواص البصرية على قياس طيفي الامتصاصية والنفاذية للاغشية المحضرة لمدى الاطوال الموجية)nm 900(390 - ، وجد ان الامتصاصية تزداد بينما تقل النفاذية بزيادة سمك الغشاء لغاية سمك (Ǻ6000) ولا يوجد تاثير ملحوظ للسمك ((7000Ǻ. ووجد ايضا عند حساب الانعكاسية انها تزداد بزيادة السمك لغاية سمك (Ǻ6000) ولا يوجد تاثير ملحوظ للسمك ((7000Ǻ. حسبت قيم فجوة الطاقة الممنوعة للانتقال المباشر المسموح وكانت تتراوح من eV (2.8 - 3.05) ، اذ انها تقل بزيادة سمك الغشاء . اما قيم فجوة الطاقة الممنوعة للانتقال المباشر الممنوع فكانت تتراوح من eV (2.68 - 2.83) . وايضا درس تاثير السمك على معامل الانكسار ، معامل الخمود ، معامل الامتصاص ، ثابت العزل الكهربائي بجزئيه الحقيقي والخيالي ، والتوصيلية الضوئية ، وجد ان تغير السمك يؤثر على قيم هذه المعلمات. | In this research , the study of structural properties and the effect of thickness on the optical properties of (ZnO) thin films prepared by chemical spray pyrolysis . The thickness of the prepared thin films (2000,3000,4000,5000,6000,7000) Ǻ , which were deposited on glass substrate at a temperature of (400 ) . The optical properties including the measuring of absorbance and transmission spectra in the wavelength range (390 - 900) nm . It was found that absorbance increases while transmission decrease as the thickness increased up to (6000 Ǻ) , there is no any noticeable effect for thickness (7000 Ǻ) . And it was found that reflectance increases as the thickness increased up to (6000 Ǻ) , there is no any noticeable effect for thickness (7000 Ǻ) . The forbidden energy gap for direct allowed transition were calculated and it was in the range (2.8 - 3.05) eV , it decrease as the film thickness increase , and their values of the direct forbidden transition were in the range (2.68 - 2.83) eV . The effect of thickness on the refractive index , extinction coefficient , real and imaginary part of dielectric constant and optical conductivity were also studied , it was found that thickness variation affect on the values of these parameters .
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: العربية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الاغشية الرقيقة
السنة: 2008
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: نادر فاضل حبوبي
اسم المؤلف: كامران ياسين قادر

تقنيات معالجة الصور لتصنيف قزحية العين Image Processing Techniques For Iris Eye Classification

المستخلص: يوفر نظام التحقق الالي من التعرف على هوية الفرد على اساس الميزة الفريدة او السمة التي يمتلكها الفرد. ويعتبر التعرف على قزحية العين (للتعرف على بيانات الهوية) من اكثر الموثوقية والدقة. هدفت الدراسة الحالية، للتعرف على هوية الاشخاص من خلال دراسة تراكيب قزحية العين (اربعة مجاميع)، ودراسة خصائص هذه التراكيب من خلال التقاط صور للقزحية باستخدام كاميرراقمية، وتطبيق تقنيات المعالجة الصورية عليها، من ضمنها المعالجة الاولية. تم الحصول على 15 صورة لقزحيات مختلفة باللون لكل مجموعة (اي ما مجموعه 60 صورة). اولا يتم تحديد (استخلاص) منطقة الدراسة المهمة (ROI) من العين، ثم استخراج الخصاص الاحصائية (mean, Std., energy, homogeneity and entropy)، وتمييز المجاميع الاربعة(flower, Jewel, Shaker, Stream) لتراكيب القزحية بالاعتماد على الشبكة العصبية - العكسي. ثم تطبيق طريقة تحويل المويجي على نفس الصور واستخراج الخصاص الاحصائية، وتمييزها ايضا بالاعتماد على الشبكات العصبية - العكسي. ومقارنة النتائج لكل مجموعة قبل وبعد تطبيق طريقة تحويل المويجي. ودراسة امكانية تطبيق تقنية المنطق المضبب في تمييز تراكيب القزحية لعين الانسان بالاعتماد على الاحصائيات السابقة. اظهرت نتائج تمييز تراكيب القزحية الاربعة، بالاعتماد على الشبكة العصبية - العكسي بان نسب الدقة في التمييز تتراوح بين 72 - 75% وبعد تطبيق طريقة تحويل المويجي تبين انها تتفوق على التمييز باستخدام الشبكة العصبية - العكسي فقط بنسبة 5% على النسبة السابقة. وان تتميز تراكيب القزحية بتطبيق تقنية المنطق المضبب ينجح وبدقة عالية تصل الى 100% اذا كان بين اي نوعين من تراكيب القزحية الاربعة | Automatic verification of the identification of an individual based on the unique feature or characteristic that provides a system owned by the individual. The iris recognition (of identification data) from more reliability and accuracy. The present study aimed to identify the identity of the people through the study of the structures of the iris (four groups), and the study of the properties of these structures by capturing images of the iris using a digital camera, and the application of image processing techniques on them, including primary treatment. It was obtained on 15 different image Irises colors for each group (a total 60 images). First, extract important study area (ROI) of the eye image, then find the statistical operations (mean, Std., Energy, homogeneity and entropy), the distinction of the four groups (flower, Jewel, Shaker, Stream) for the structures of the iris based on backpropagation neural network. Then apply the method of wavelet transform on the same images and statistical operations, and to distinguish them also relying on the backpropagation neural networks. Finally; compare the results for each group before and after the application of wavelet transform method. And study the possibility of Fuzzy logic method discrimination in the application of the structures of the iris of the human eye, depending on the previous statistical operations. depending on the Backpropagation neural network that accuracy rates in distinguishing between 72 - 75% and after the application of wavelet transform the way turned out to be superior to the discrimination network using only 5% on rate the previous with Backpropagation neural network only, and characterized the structures of the iris by application Fuzzy logic method succeed and high accuracy of up to 100% if between any two of the four structures of the iris.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: معالجة الصور
السنة: 2016
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: زياد محمد عبود راضي شدهان حمودي
اسم المؤلف: كاظم عجيل عبيد زغير النصار

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

المستخلص: 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
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: العربية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2006
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: علي عبد داود الزكي كاظم جواد كاظم
اسم المؤلف: قحطان عباس نعمان الجبوري

الاستقصاءات العملية والمحاكاتية للميزات الترايبولوجية والحرارية للمتراكبات النانوية البوليمرية Empirical and Simulation Investigations of Tribological andThermal Characteristics of Polymer Nanocomposites

المستخلص: تم دراسة الخصائص الترايبولوجية , الخواص الميكانيكية , محلل التوصيل الحراري, تقنية التحليل الميكانيكي الحراري, تقنية تحليل الوزن الحرارية, معدل التقشر الحراري, معامل العزل الحراري, واختبار المحاكاتي لخلطة (الايبوكسي - البولي استر الغير مشبع) والمدعمة بكاربيد السيلكون النانوي بكسر حجمي (0%, 5%, 10% و15%) مع ثبات الكسر الحجمي للكرافيت الناعم 5% وهذه الدراسة خضعت بتغير في مختلف الكسر الحجمي بدلالة الخصائص الترايبولوجية, الخصائص الحرارية, الخصائص الميكانيكية. تم استخدام تقنية الموجات الفوق الصوتية للتفريق وتقنية الخلط المغناطيسي في تحضيرا لنماذج المتراكبات النانوية ثم تبعها تقنية الصب على البارد باستخدام قالب من التفلون حسب المواصفات القياسية. تم استخدام تقنية المسمار على القرص في قياس الخصائص الترايبولوجية,استخدمت الماكنة القياسية العالمية في قياس الخواص الميكانيكية, وتم استخدام تقنية الصلادة الدقائقية في تحديد قيم الصلادة,استخدمت تقنية المحلل الحراري(Mathis TC i) في قياس الخواص الحرارية, تم استخدام تقنية التحليل الميكانيكي الحراري TMA)) في قياس (معامل التمدد الحراري, الاجهاد الحراري, الانتقال الزجاجي ومعامل المرونة) عند مختلف درجات الحرارة. تم استخدام تقنية تحليل الوزن الحرارية TG)) لقياس تغير الكتلة مع الحرارة بثبوت الزمن. تم استخدام الشعلة الاوكسي استيلينية في تحديد معدل التقشر ومعامل العزل الحراري . تم تنفيذ برامج المحاكاة للانتقال الحراري بثلاث ابعاد باستخدام طريقة الفروقات المحددة لقياس معدل التقشر لنماذج المتراكبات النانوية والخلطة البوليمرية. اظهرت نتائج قيم الميزات الترايبولوجية ( معدل البلى الانزلاقي الجاف) بان معامل الاحتكاك يهبط تدريجيا بتعاقب النسبة المئوية الحجمية للنانوكاربيد السيلكون ويستقر عند قيم ثابتة لزمن الانزلاق العالي , يسلك معامل البلى كذلك نفس السلوك حيث يكون اوطا عند اعلى نسبة مئوية حجميه للنانو كاربيد السيلكون , وتعرض العلاقة بين الاحتكاك - البلى ميكانيكيتين متزاملة, الاولى مع بداية الحركة والمميزة بسطح باهت غير براق التي تدل, على الية التاكل بالحرث , والثانية التي ترافق الاحتكاك المستقر والمميز بالمظهر البراق التي تدل على الية التاكل باللصق. اظهرت نتائج القيم الصلادة زيادة تصاعدية بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. كذلك بينت نتائج قيم متانة الشد, الضغط والانحناء انخفاض تدريجي بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. بينما اظهرت نتائج قيم معامل المرونة زيادة تدريجية بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. كما اظهرت نتائج قيم المحلل التوصيل الحراري (التوصيلية الحرارية, التدفق الحراري, الانتشار الحراري) زيادة تدريجية بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. بينت نتائج السعة الحراري والمقاومة الحراري انخفاض تدريجي بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. اظهرت نتائج قيم التحليل الميكانيكي الحراري تحسن في معامل التمدد الحراري ومعامل المرونة بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. اظهرت نتائج قيم التحليل الوزن الحراري الخسارة العالية بالنسبة المئوية لكتلة خلطة الاساس, بينما اظهرت نتائج قيم الخسارة بالنسبة المئوية في الكتلة للمتراكبات النانوية انخفاض تدريجي بتعاقب الزيادة في الكسر الحجمي للمالئات. تاتي قيم التقشر بواسطة المحاكاة اعلى من قيم العملي هذا يمكن ان يوضح التداخل البيني للمتراكبات النانوية التي تمتلك متانة عالية وقوة ارتباط وان قيم الكثافة خير دليل على ذلك. تم حساب نتائج محاكاة التوصيلية الحرارية ومعامل الاحتكاك بموجب نموذج التركيب الدقائقي ونموذج نيلسون والتي تمت مقارنتها مع نتائج العملي والتي لوحظت انها تقع بين قيم محاكاة الاتجاه الموازي وقيم محاكاة الاتجاه العمودي للمادة المالئة والتي اثبتت ان المالئات تصطف قريبة من الاتجاه العمودي اكثر مما هو عليه من الاتجاه الافقي او العشوائي بالنسبة لاتجاه حركة الانزلاق او اتجاه التدفق الحراري. تم توظيف اقتران استخدام المجهر الالكتروني الماسح ((SEM وقيم الكثافات للمساعدة في تفسير النتائج. المتراكبات النانوية المستخدمة في هذا العمل تمتلك حشوات عالية يمكن استخدامها في التطبيقات عالية الترايبولجي , عالية التشتت الحراري ولمقاومة التقشر. | In this thesis, tribological characteristics, mechanical properties, thermal conductivity analyzer, thermal mechanical analysis technique, thermogravimetry technique, thermal ablation rate, thermal insulation indexed, and simulation test, have been studied for (epoxy - unsaturated polyester blend) reinforced with nano silicon carbide( 0vol %, 5vol%, 10vol%, 15vol%) with constant volume fraction of ultra fine graphite 5%, which are subject to change in different volume fraction in terms of tribological characteristics, thermal and mechanical properties. Ultrasonic dispersion and magnetic stirring techniques are used to prepare the nanocomposites specimens follow with cold - casting technique using flash Teflon molds standard conditions. [Pin - on - disc] technique is used to measure tribological characteristics, Universal testing machine technique is used to measure mechanical properties. Micro hardness Vickers technique is used to determine the hardness. Mathis TC i technique is used to measure thermal conductivity analyze, thermal mechanical analysis (TMA) technique is used to measure coefficient thermal expansion, thermal stress, glass translation and elastic modulus at different temperature. Thermogravimetry (TG) technique is used to measure mass change with time or temperature. Oxy - acetylene flame technique is used to determine ablation rate and insulation indexed. Simulation programs of heat transfer in three dimensions for ablation test for blend polymer and nanocomposites specimens are carried out using finite difference method. Tribological characteristics (dry sliding wear rate) results show that the coefficient of friction drops progressively and settles constant values by succession of Vol% Nano - SiC for high sliding time. Wear coefficient also behaves similarly as being lowest for high Vol% Nano - SiC . The wear - friction relationship displays two mechanisms, the first, associated with the run - in period recognized by dull matte finish which deal to abrasive wear mechanism, and the second mechanism is associated with steady friction recognized by high gloss appearance which is deal to adhesive wear mechanism. Hardness Vickers results show that values increase progressively by succession of volume fraction of fillers. Tensile strength, compression strength, bending strength results show that the values decreases with the increasing volume fraction of additives. while elastic modulus values increase progressively by succession of volume fraction of fillers. Thermal conductivity analyzer (thermal conductivity, thermal effusively, thermal diffusion) results show that values increase by succession of volume fraction of fillers . Heat capacity and thermal resistance results show that values decreases progressively by succession of volume fraction of fillers. Thermal mechanical analysis results show that values coefficient thermal expansion and elastic modulus improvement progressively by succession of volume fraction of fillers. Thermogravimetry results show that values change percentage of mass loss for blend resin matrix very high, while values change percentage of mass loss for nanocomposites decreases progressively by succession of increase volume fraction of fillers. Ablation simulation values come higher than experimental values, this could be explained, by the interface effect of nanocomposites, which have high strength, strong bond force, and density values are evidence to that. Simulation of coefficient of friction and thermal conductivity results, which are calculated according to micro structures model and Nielsen model, and when it was compared with the experimental results, it has been observed, that the experimental results, were localized between the parallel direction simulation values. and perpendicular direction values for additives, which is evidenced that the additives arrangement closed to perpendicular direction more than random or parallel direction with respect to dry sliding and heat flux direction. Scanning electron microscopy SEM, coupled with auxiliary microscopy, and densities were employed to aid interpretation of results. Nanocomposites used in this work, have high volume fraction of additives can be used in applications, which need high tribological, high thermal dispersion, and ablation resistance.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: زينب عبد السلام الرمضان بهجت بهلول كاظم
اسم المؤلف: فاضل كريم فرحان

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

المستخلص: 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.
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: فيزياء الطاقة الشمسية
السنة: 2011
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: امال محمد الحلو علي عبد داود الزكي
اسم المؤلف: فاتن عزت محي الدين علي العبيدي

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

المستخلص: 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).
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: فيزياء الفلك
السنة: 2004
الموضوع العام: علوم الفلك والفضاء
اسم المشرف: علي هادي حسن الحمداني كاظم جواد كاظم
اسم المؤلف: فاتن شكور زين العابدين

حسابات الخزن المغناطيسي العشوائي في المواد الفيرومغناطيسية CALCULATIONS FOR RANDOM MAGNETIC STORAGE IN FERROMAGNETIC MATERIALS

المستخلص: نظام التسجيل المغناطيسي في الاقراص الصلبة يمثل اكثر مجال متطور نامي بسرعة للتقنيات المتقدمة في العالم في الوقت الراهن. ان هذا العمل مركز على تقييم اداء وسائط التسجيل المغناطيسي ( الطولية والعمودية والبت النمطي) من خلال دراسة تحديدات متطلبات وسائط التسجيل المغناطيسي ذات كثافة الخزن العالية من ناحية الاستقرار الحراري ، نسبة الاشارة الى الضوضاء وقابلية الكتابة. في الدراسات السابقة والتجارب يؤخذ تردد المحاولة كثابت وفي هذه الاطروحة استعملنا تردد المحاولة كدالة لدرجة الحرارة والمجال المسلط وحجم الحبيبة وثابت الاضمحلال . تردد المحاولة النموذجي بحدود وللتسجيل المغناطيسي الطولي والعمودي على التوالي وهي قيمة اكبر بكثير من القيمة التخمينية المستعملة عموما . دراسة وتحليل مجال الكتابة لتحديد افضل نظام تسجيل من خلال تخفيض ابعاد النظام وتقليل المسافة بين راس التسجيل والوسط . دراسة زمن الاسترخاء للتسجيل المغناطيسي الطولي والعمودي كدالة للمجال المسلط وزمن المحاولة عند قيم مختلفة لعامل الاستقرار الحراري. دراسة تحديدات البت النمطي لكثافة الخزن العالية مع وسط ECC لتخفيض مجال النقل للبتات المفردة وتحديدات وسط بت نمطي بكثافة خزن ما بعد 1Tbit/in2. تصميم وسط تسجيل مغناطيسي طولي بكثافة خزن 67 Gbit/in2 . | The magnetic recording system in hard disk drives represents the most rapidly developing area of high technology in the world today. This work is focused on the magnetic recording performance evaluation of longitudinal, perpendicular and bit patterned media by the study of the limitations of media requirements for high areal density magnetic recording in terms of thermal stability, signal to noise ratio and writability. In experiments, the attempt frequency is often taken as constant, but in this thesis we used attempt frequency as the function of the temperature, applied field, grain size and the damping constant. We have found that the attempt frequency is typically about and for longitudinal recording and perpendicular recording, respectively, which is much larger than the commonly used estimate of . Analyzing write field to determine a better recording system by scaling down its dimensions and the head - to - medium spacing. studying the relaxation time for longitudinal and perpendicular magnetic recording as a function of applied field and attempt frequency at different value of the thermal stability factor. Studying the limitations of bit patterned media to higher areal density with exchange coupled composite ECC media to lower the switching field of individual bits and limitations of bit patterned media for 1Tbit/in2 and beyond. Design of longitudinal magnetic recording system for 67 Gbit/in2
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
السنة: 2012
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: كاظم جواد كاظم الشجيري
اسم المؤلف: فاتن ساجت مطر الخفاجي

محاكاة لخصائص الهوائيات الكسورية المكونة من الميتاماتيريل Simulation of Fractal Antenna Properties Composed of Metamaterials

المستخلص: الميتامتيريال او المواد ذات معامل الانكسار السالب هي مواد صناعية . تمتلك هذه المواد خصائص مثل معامل الانكسار السالب وهي خصائص غير موجودة في المواد الطبيعية. الميتامتيريال التي تم تصميمها من خلال وضع المرنانات الكهرومغناطيسية مثل المرنانات الحلقية المنفصلة (SSR) في مجموعة دورية من بين التصاميم الاكثر انتشارا. المرنانات الحلقية عند وضعها بالقرب من الهوائيات كغطاء فانها سوف تحسن معامل الكسب للهوائي. وعند حفر هذه المرنانات على سطح الهوائي فانها تؤدي الى تقليل حجم الهوائي. اصبحت الهوائيات المطبوعة من اكثر الهوائيات شيوعا وذلك لامتلاكها العديد من الخصائص مثل صغر حجمها وقلة وزنها وسهولة تصنيعها بكلفة قليلة. ان تصميم الهوائيات المطبوعة باستخدام اشكال الهندسة الكسورية اكسبها تحسين في خصائص الهوائي. في هذه الاطروحة تم تصميم ستة اشكال كلاسيكية واربعة اشكال كسورية لخلايا الميتامتيريال وتم حساب المعاملات الخاصة بها باستخدام طريقة الاسترجاع بواسطة برنامج (HFSS) المخصص لمحاكاة النماذج الكهرومغناطيسية. السماحية والنفاذية ومعامل الانكسار السالب تم حسابها وقد اظهرت هذه الخلايا تصرفا مشابها لتصرف المواد اليسارية عند ترددات الرنين العائدة لها. دراسة تاثير خلايا الميتامتيريال على خصائص الهوائيات يقع على شقين ، تحسين معامل الكسب وتقليل حجم الهوائي. غطاء الميتامتيريال الذي يتكون من خلايا كلاسيكية الشكل او خلايا كسورية الشكل تم وضعه فوق نماذج الهوائيات، كوخ الرباعي وبيانو ونتفة الثلج. تم الحصول على نتائج جيدة من تحسين معامل الكسب وتقليل الفصوص الجانبية في شكل المجال للهوائي. ان مقدار التحسين في بعض النماذج والتي تمتلك غطاء مكون من خلايا كسورية الشكل يصل الى 5 ديسيبل. ان المرنان الحلقي تم حفره على سطح الهوائي بيانو اما المرنان الحلقي على شكل هلبرت الكسوري فقد تم حفره على المستوي الارضي لهوائي نتفة الثلج. نتائج جيدة من تقليل الحجم تم الحصول عليها حيث ان مقدار التقليل بالحجم لهوائي بيانو وصل الى 41%. ان الهوائي كوخ الرباعي وهوائي بيانو تم دراستهم عمليا حيث تم تصنيعهم واجراء القياسات لهم باستخدام جهاز محلل شبكة النواقل. وتم الحصول على نتائج عملية متوافقة مع النتائج النظرية. في الدراسات المستقبلية سيتم دراسة اغطية الميتامتيريال لاكثر من طبقتين وبزوايا مختلفة نسبة الى مستوي الهوائي | Metamaterials or left - handed materials are man - made structures. They have properties like negative refractive index that is not found in natural materials. Metamaterials that is designed by placing electromagnetic resonators like split ring resonators (SRRs) in a periodic array is among the most popular designs. Split ring resonators when placed next to antennas as a cover, it will improve the gain of the antenna. Split ring resonator when slotted on patches, it causes a size reduction. Microstrip patch antennas have become one of the most popular antennas because they have many advantages such as low - profile, light weight, and low cost of fabrication. Designing of microstrip patches are utilized from fractal geometry. Fractal shapes exhibit antennas more improved in its parameters.In this thesis, six classical and four fractal unit cell metamaterials are designed and their parameters are calculated using retrieval method by HFSSV13 code for electromagnetic structure simulation. Permittivity, permeability, and negative refractive index are calculated. These shapes show left - handed behavior in their resonance frequencies.The study of effect of metamaterial unit cells on antenna parameters lies in two categories, gain enhancement and size reduction. Meta - cover of classical and fractal unit cells is placed above Quadruple Koch, Peano, and Snowflake antennas. Good results of gain enhancement and side lobe reduction are obtained. Enhancement of some models of fractal meta - cover equals 5 dB. Split ring resonator and Hilbert ring are slotted on antenna patch and ground plane of the antenna respectively. Two models are proposed, First iteration of Peano and Snowflake antennas. A good result of size reduction is obtained. The reduction in Peano antenna equals to 41%. Quadruple Koch and Peano antennas are studied experimentally. These models are fabricated and measured using vector network analyzer. Good agreement of measured and calculated results is obtained. In the future work more than two layers will be investigated with different angles relative to the antenna plane
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء
السنة: 2015
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: عامر باسم شعلان
اسم المؤلف: عمار نضال شريف

تاثر اشعة كاما المرتدة بكثافة المواد غير المتجانسة باستخدام طريقة مونت كارلو The Effect of the Density of an Inhomogeneous Material on Gamma Backscattering Using Monte Carlo Method

المستخلص: في البحث الحالي، تم تصميم وكتابة برنامج محاكاة حاسوبي بالاستناد على تقنية الفوتونات المرتدة وطريقة مونت كارلو ليكون منظومة عملية افتراضية، عوضا عن المنظومة العملية الحقيقية، في مجال الاختبارات اللااتلافية لتراكيب المواد المتاكلة (المتصداة). ولهذه المحاكاة القابلية على تحليل توزيع الطاقات للفوتونات التي تصل للمنظومة الكشفية بعد ان تعاني عدة استطارات في مادة الهدف. ۇجد انﱠ عدد الفوتونات المستطارة، سواء استطارة منفردة او متعددة، تعتمد على الترتيب الهندسي للمنظومة وعلى خصائص مادة الهدف. ان المعلومات التي تم الحصول عليها من هذه التقنية تعتمد بشكل وثيق على كثافة مادة الهدف، مما يسمح برصد اي تغيير في انتظام تركيب تلك المادة. على هذه الاسس، يصف برنامج المحاكاة الحاسوبي الحالي سلوك حالة التاكل لنماذج من الحديد او الفولاذ وصفا كميا. وقد تم تنفيذ هذا البرنامج على مجموعة من مركبات الصدا الشائعة، هي FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCl2 قورنت النتائج المستحصلة من هذا العمل مع بعض النتائج النظرية والعملية المنشورة، حيث اظهرت توافقا جيدا ضمن المعطيات التي تم تحديدها مسبقا. فكانت نسبة الخطا الخاصة بحسابات سمك التشبع بحدود (0.02 - 0.08)، بينما مقدار الخطا الخاص بحسابات الكثافة حوالي (0.003 - 0.04). ان نتائج المحاكاة الحالية مفيدة، ليس فقط، في تخمين الترتيب الافضل لمنظومة الفحص المعتمدة في عملها على مبدا استطارة كومبتن المرتدة للاشعاع وانما في تخمين امكانية التطبيق العملي لهذه المنظومة. زيادة على ذلك، انها وسيلة ناجعة في الفعاليات التدريبية للتنمية البشرية، للموظفين والطلبة، في مجال تطبيقات التقنيات النووية خصوصا في مجالي الصناعات الانشائية وصناعة النفط والغاز. من جانب اخر، باجراء بعض التحويرات الطفيفة على المحاكاة الحالية يمكن توظيفها في مجالات الفيزياء الاحيائية والطبية | A computer simulation program based on Monte Carlo method and photon backscattering technique was designed and written to be as virtual experimental system, instead of the real experimental system, concerning nondestructive testing (NDT) of corroded materials. The simulation based on this program was able to analyze the energy distribution of photons that reach a detector system after suffering several successive Compton scattering events in a target. It has found that the number of single and multiple backscattered photons depend on the geometry of the system and the characteristics of the target. Also the information has been obtained by this technique is strongly related to the material density, this allows changes in the material uniformity to be monitored. On these bases, the present computer simulation program is described to quantitatively characterize the corrosion status of steel samples under insulation. The program is carried out on FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3 and FeCl2. The results of this work were compared with the theoretical and experimental data. The comparison showed that are in good agreement with the published data. The deviation of the simulated results of this work from the experimental values about for the saturation thickness (0.02 - 0.08) and the errors of the density results from experimental data (0.003 - 0.04). Our simulation results are useful not only to evaluate the optimal configuration of an inspection system that has used Compton backscattered radiation, but also to assess the feasibility for setting up experimentally this system. In addition, it has been very useful for training activities with a view of human resources development, staff and students, in the field of application of nuclear techniques, particularly, in structural industries and industry of petroleum and gas. In addition, with slight modification, the present simulation technique can be employed in the fields of bio and medical physics
الصفحات الاولى:
مكان الجامعة: بغداد
اللغة: الانكليزية
الدرجة: دكتوراه
الموضوع الدقيق: الفيزياء الذرية
السنة: 2013
الموضوع العام: علوم الفيزياء
اسم المشرف: علاء باقر كاظم
اسم المؤلف: عل نعمة محمد