Author name: محمد شاكر موسى

Supervisor name: حسن نوري عبد الوهاب العبيدي | دنيلا كانديا

General topic: Physics

Specific topic: Electronics Physics

Degree: Master

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

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

Author name: مازن حامد حسن

Supervisor name: علي احمد يوسف الشمري

General topic: Physics

Specific topic: Laser Physics and Electro-optics

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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

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

Author name: كامران ياسين قادر

Supervisor name: نادر فاضل حبوبي

General topic: Physics

Specific topic: Thin Films

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: Arabic

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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 .

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

Author name: كاظم عجيل عبيد زغير النصار

Supervisor name: زياد محمد عبود | راضي شدهان حمودي

General topic: Physics

Specific topic: Image Processing

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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.

محاكاة الانتقال الحراري للمتراكبات النانوية لخلطة بوليمرية مدعمة بالانابيب الكاربونية النانوية == HEAT TRANSFERE SIMULATION OF CARBON NANOTUBE - POLYMER BLEND NANOCOMPOSITES

Author name: فاضل كريم فرحان

Supervisor name: صلاح قدوري هزاع

General topic: Physics

Specific topic: Solid State and Materials Physics

Degree: Master

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: In this thesis, thermal conductivity, bending strength, erosion rate, and Vickers hardness, for (epoxy - un saturated polyester) blend reinforced with multi - wall carbon nano tubes ,have been studied, in terms of thermal and mechanical properties, which are subject to change in different (MWCNTs) volume fraction which are (0.1,0.2,0.3, 0.4)%.The nano composites candidates for this work are multi - wall carbon nano tubes), and blend matrix (epoxy - un saturated polyester). Ultrasonic dispersion and magnetic stirring techniques are used to prepare the nano composites specimens follow with cold - casting technique using Teflon molds at standard conditions.Lee’s disk technique is used to measure thermal conductivity. Oxy - acetylene flame technique is used to determine erosion rate. Instron machine is used to measure bending strength. Micro hardness Vickers technique is used to determine the hardness. Simulation programs of heat transfer in three dimensions for erosion test for blend and blend - nano composites specimens are carried out using finite difference method.Thermal conductivity results show that , values increase progressively by succession of volume fraction of fillers, become where is 0.7W/m.K for matrix blend ,and 3.8W/m.K for volume fraction 0.4% . Erosion rate behaves inversely, where it drops at high volume fraction 0.4% of fillers it is 0.19mm/s . Bending strength results show, that increases progressively of volume fraction (0.1,0.2,0.3)% of MWCNTs , become where it is (93,109,118) MPa , by succession ,and it drops at high volume fraction 0.4% of fillers it is 98MPa, the Y - modulus results show that , values increase progressively by succession of volume fraction of fillers, 1.4GPa for matrix blend, and 3.0GPa for 0.4%vol . Hardness Vickers results show that values increase progressively by succession of volume fraction of fillers ,14MPa for matrix blend, and 21MPa for 0.4%vol . Simulation thermal conductivity results, which are calculated according to Nielsen model, are compared, with the experimental results. From the results it can be observed, that the experimental values, are nearly the same as simulation values in heat flow flux direction. Erosion simulation values 0.2mm/s come higher than experimental values 0.19mm/s, this could be explained, by the interface effect of nanocomposites, which have high strength, strong bond force, and density values are evidence to that.Atomic force microscopy, coupled with auxiliary microscopy, and nanoparticle size measurements for powder MWCNTs are employed to aid interpretation of results. The nanocomposites under the study can be used in applications, which need high thermal dispersion and high erosion resistance, as thermal insulators.

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

Author name: فاضل كريم فرحان

Supervisor name: زينب عبد السلام الرمضان | بهجت بهلول كاظم

General topic: Physics

Specific topic: Physics

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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.

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

Author name: عمار نضال شريف

Supervisor name: عامر باسم شعلان

General topic: Physics

Specific topic: Physics

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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

تصميم عدسات كهروسكونيه باستخدام دوال محددة للقطع الزائد == Design Of Electrostatic Lenses Using Limited Hyperbolic Functions

Author name: عمار حسين محمد مهدي الخفاجي

Supervisor name: احمد كمال احمد | عبد الجبار محمد الفياض

General topic: Physics

Specific topic: Physics

Degree: Master

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: Arabic

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: يتضمن البحث دراسة نظريه في مجال بصريات الجسيمات المشحونه من خلال الاستعانه بطرائق التحليل العددي وباستخدام الحاسوب الشخصي.يرتكز البحث حول ايجاد التصميم الامثل لعدسات كهروسكونيه لتبئير حزم الجسيمات المشحونة ولمرايا كهروسكونيه وظيفتها معالجه الزيوغ في منظومات تتكون من عدسه ومراة باستخدام الطريقة العكسية.لقد تم في هذا البحث تصميم عدسات كهروسكونيه احادية الجهد تعمل بنمطي التكبير الصفري وغير المحدد وعدسه مغمورة تعمل بنمطي التكبير الصفري وغير المحدد ايضا، وكذلك الحال بالنسبة للمراة الكهروسكونيه احادية الجهد. وقد مثل الجهد الكهروسكوني المحوري باستخدام دوال محددة للقطع الزائد، ومن معرفه المشتقه الاولى والثانية للجهد المحوري يتم حل معادله الشعاع المحوري للحصول على مسار الجسيمات المشحونة الذي يحقق داله الجهد المفروضة لحساب الخواص البصرية مثل البعد البؤري ومعاملات الزيغ الكروي واللوني ومن ثم الحصول على شكل الاقطاب للعدسة الكهروسكونيه ومنها حل معادله لابلاس، ولقد كانت نتائج الزيوغ والخواص البصرية والاقطاب المصممة للعدسات الكهروسكونيه مقبولة | A computational invisestigion were carried out in the field of charged - particle optics with the aid of numerical analysis method and using the personal computer.It concerned with the design of electrostatic lenses for focusing charged particle beam and the design of electrostatic mirror for treatment of the aberration in optical system.During this project a unipotential lens - electrostatic lens operated under zero - magnification condition once, infinite - magnification condition.And immersion lens was operated under zero - magnification condition and infinite magnification condition.The axial electrostatic potential distribution was determined by using a hyperbolic function from which the paraxial - ray equation is solved to obtain the trajectory of particle that satisfy the suggested potential function.By known of the first and second derivatives of axial potential distribution, the optical properties such as the focal length and the spherical and chromatic aberration coefficients are determined.The electrode shape of the electrostatic lens was then determined from the solution of laplace's equation.

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

Author name: عل نعمة محمد

Supervisor name: علاء باقر كاظم

General topic: Physics

Specific topic: Atomic Physics

Degree: Doctorate

University: Mustansiriyah University - Faculty Of Education

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: 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