Show: 25 50 75 100 Results

Search results: 25 out of 2,741

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

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

المتحسسات الطبيعية للخلايا الشمسية ذات الصبغات المتحسسة على قواعد اوكسيد الخارصين == Natural Sensitizer for Dye - Sensitized Solar Cells Based on Zinc Oxide

Author name: اوراس طارق شاكر
Supervisor name: صلاح عبد الله حسون | رعد محمد صالح الحداد
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: This thesis focused on the study of dye - sensitized solar cells (DSSCs) based on ZnO nanoparticle as a semiconducting layer with two natural dyes.The present study began by synthesizing ZnO nanoparticles by two methods. The first method ZnO nanoparticles prepared by sol - gel method with (0.1, 0.2, 0.3 M) zinc acetate and then thin films of zinc oxide prepared by using spin coating technique with thickness equal to (109 nm), while the second method technique of ZnO nanoparticles prepared by sol gel method (0.2 M) from zinc acetate was selected as the optimum concentration to make thin film of zinc oxide (In the form of a paste) by using doctor - blade technique with thickness equal to (111nm).The effective mass model for spherical particles (Brus equation) for ZnO nanoparticles were (1.3147, 1.4056, 1.6379 nm) for three concentration.The characteristic of the prepared films on glass substrates have been examined by X - ray diffraction analysis (XRD), UV - Vis spectroscopy, photoluminescence spectrum (PL), scanning electron microscopy (SEM), Atomic Force Microscope (AFM) and Thermo Graviometric Analysis (TGA).In both methods , ZnO films were prepared on transparent conducting oxide (ITO) coated glass then addition of chlorophyll as sensitized dye which extracted from spinach leaves and anthocayanin pigment from pomegrenate juice and they were used as the working electrode (anode) of dye - sensitized solar cell (DSSCs).The absorption spectra of all dyes were performed by UV - Visible spectroscopy which showed that the dye absorbed light in the visible region from (400 nm) for chlorophyll pigment and (510 nm) for anthocyanenpigment.The (I - V) characteristic curves of the fabricated tow cells were measured and studied at constant light intensity. All photovoltaic parameters of the cells were presented. The results revealed that the extract of Pomegranate by using spin coating lead to the highest efficiency (15%).

دراسة النشاط الاشعاعي لعضوين بشريين الثدي والرحم باستخدام كواشف الاثر CR - 39 واللكسان == Studying The Radioactivity In Two Human Organs Breast And Uterus Using CR - 39 And Lexan Track Detectors

Author name: انعام ياسين حسن
Supervisor name: ندى فرحان كاظم
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: استخدمت تقنية التنشيط بالتشعيع النيوتروني لتحديد تراكيز اليورنيوم الموجودة في عينات الانسجة البشرية التي تم دراستها في هذا البحث (رحم , ثدي) وذلك عن طريق تشعيع النماذج بعد تحضيرها وكبسها الى اقراص صغيره بقطر (2cm) وسمك (1mm) ووضعها بين قطعتين من كواشف الاثر للحاله الصلبه المستخدمة في هذا البحث وهي كاشفي (CR - 39) واللكسان.تم تشعيع النماذج المحضره (كاشف - عينه - كاشف) بالنيوترونات المنبعثة من المصدر النيوتروني النظائري (امريشيوم 241 - بريليوم) ذو الفعالية الاشعاعية (38mCi) لاجل شطر اليورانيوم الموجود في العينات وتسجيل اثار شظايا الانشطار على الكاشف. تم في هذا البحث ايضا اختبار ازمان مختلفة للقشط الكيميائي لاجل الوصول الى زمن القشط المناسب لاضهار اثار شظايا الانشطار لكلا الكاشفين المستخدمين مره باستخدام الحمام المائي واخرى باستخدام الميكروويف (لاول مره في هذا البحث). وقد تبين ان افضل زمن قشط لكاشف CR - 39)) (30min)عند استخدام الحمام المائي و(8min) عند استخدام المايكروويف ولكاشف الليكسان (60 min ) عند استخدم الحمام المائي و(5 min ) عند استخدام الميكروويف.وقد اتضح ان عدد الاثار التي ظهرت باستخدام الميكروويف كانت اقل بقليل من التي ظهرت باستخدم الحمام المائي لكنها اكثر وضوحا. بينت هذه الدراسة ان متوسط تراكيز اليورانيوم في نسيج الرحم المحسوبة باستخدام كاشف CR - 39 المقشوط كميائيا باستخدام الحمام المائي هي (0.062ppm) وللكشف المقشوط باستخدام الميكروويف هي (0.047ppm). في حين كانت التراكيز في نفس النسيج المحسوبة باستخدام كاشف الليكسان المقشوط باستخدام الحمام المائي هو( (0.054ppmوللمقشوط باستخدام الميكروويف هي .(0.047 ppm)كما بينت الدراسة ايضا ان متوسط تراكيز اليورانيوم في نسيج الثدي عند استخدام كاشف CR - 39 المقشوط كميائيا باستخدام الحمام المائي 0.060ppm))وللمقشوط باستخدام المايكروويف هي(0.039 ppm). في حين كانت التراكيز من نفس النسيج المحسوبه باستخدام كاشف الليكسان المقشوط باستخدام الحمام المائي (0.034ppm) وللكواشف المقشوطه باستخدام الميكروويف .(0.040ppm) | Neutron activation technique irradiation is used to determine uranium concentration in human tissues samples (uterus, breast) that have been studied in this research through irradiation samples with neutron source (241Am - Be) after prepared into small disk diameter (2cm) with thickness (1mm) and inserted between two pieces of solid state nuclear track detector (CR - 39,Lexan) used in this research. The samples have been irradiation (detector - sample - detector) with neutron emitted from isotopic neutron source (241Am - Be) with activity (38mCi) to fission uranium in the samples and registrar fission fragment tracks on the detector. CR - 39 and Lexan track detectors etched using (NaOH) with normality (6.25N) at different etching time using water bath and microwave. In this research we found the optimum etching time for CR - 39 is (30 min) when using water bath and (8 min) when using microwave. While for lexan detector is (60 min) when using water bath and (5 min) when using micro wave, and also the number of tracks which appear by using microwave is slightly less and clear than that appear by using water bath. This study shows that the average uranium concentration in uterus tissues when CR - 39 detector used in water bath is (0.062ppm) and detector etching by using microwave is (0.047ppm),While the average concentrations using lexan detector when used water bath is (0.054ppm) and etching by using microwave is (0.047 ppm). This study is shows also the average uranium concentrations in breast tissues when CR - 39 detector used in water bath etching is (0.060ppm) and by microwave etching (0.039ppm) and the concentrations using lexan detector when used water bath is (0.043ppm) and etching by using microwave is (0.040 ppm).

تاثير اغشية (SnO2) كالكترود على كفاءة الخلية الشمسية == The effect of SnO2 thin film as an electrode on the efficiency of solar cells

Author name: انغام زهير نجم
Supervisor name: بتول درعم بلاوه
General topic: Physics
Specific topic: Thin Films
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذاالبحث حضرت اغشية 2) SnO) النانوية الرقيقة بطريقة الرش الكيميائي الحراري لمحلول كلوريدات القصدير المائية (Sncl2.2H2O ) وبتركيز (0.05 ) مولاري وبدرجة حرارة ثابتة تقريبا وباسماك مختلفة وعلى نوعين من القواعد النوع الاول هي القواعد الزجاجية وذلك من اجل دراسة الخصائص البصرية والتركيبية للغشاء . اما النوع الثاني فكان قواعد من خلايا شمسية سليكونية من نوع اتصال (p - n) لدراسة تاثير الغشاء كقطب توصيل على كفاءة الخلية الشمسية . تم في هذا البحث تشخيص الاغشية من خلال حيود الاشعة السينية وتبين بان الغشاء ذات طبيعة متعددة التبلور وباتجاهية سائدة (110,101,211 ) .اوضحت قياسات الخواص البصرية من خلال دراسة سلوك منحني النفاذية والامتصاصية كدالة للطول الموجي ان الاغشية ذات نفاذية عالية للاطوال الموجية في المنطقة الطيفية nm(900 - 600) وهذا مايؤهلها للاستخدام كقطب توصيل مضاد للانعكاس ضمن هذه المنطقة وان النفاذية تزداد بنقصان السمك وان منحني الامتصاصية والانعكاسية يسلك سلوكا معاكسا لمنحني النفاذية .اظهرت دراسة الانتقالات الالكترونية حدوث جميع الانتقالات الالكترونية .ومن خلال دراسة قيم معامل الامتصاص اتضح بان الانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة هي الانتقالات السائدة وان قيمة فجوة الطاقة تتراوح بين 3.1 - 2.7)eV) وتم حساب بعض الثوابت البصرية والتي شملت معامل الانكسار ومعامل الخمود. اظهرت قياسات (تيار - فولتية) تحسن ملحوظا في كفاءة الخلية الشمسية بعد الطلاء بغشاء SnO2 كقطب توصيل.تزداد كفاءة الخلية الشمسية مع زيادة تركيز الغشاء حيث كانت اعلى كفاءة 16.43% عند السمك (100) nm و15.97% عند السمك (90)nm . | Nanostructure SnO2 thin films have been prepared by the thermal - chemical technique for (SnCl2.2H2O) watery tin chloride solution in(0.05)M concentration at constant temperature and different thickness on two kinds of substrates ,first type the glass substrate for the study optical and structural properties of the films ,while the second type was silicon solar cell of p - n junction to study the effect of the films as electrode on the efficiency of solar cell. From the diffraction of X - Ray it was appear that the films has poly crystalline and directionality is prevalent in (110,101,211).Through the study of the transmittance and absorbance as a function of wavelength shows that the films have high transmittance in spectrum regional (600 - 900)nm and that is make it ready to use as anti - reflection electrode. Transmittance is increasing while the thickness is reduced,reflectance and absorbance curve act in opposite direction to the transmittance curve. The study of electron transition shown that all the electron transition is happened and through the study of the values of absorbant coefficient shown that the allowed direct electronic transitions is the prevalent transition, and the value of energy gap is (2.7 - 3.1 ) eV. Also optical constant like refractive index (n) and extinction coefficient (ko) have been calculated. The efficiency of solar cell increased with the increased the thickness of the films, maximum efficiency of the solar cell is 16.43% corresponding to (100)nm and 15.97% corresponding to (90)nm

تشخيص ورم الكبد من الصور المقطعية باستخدام معالجة الصور الرقمية == Diagnosis of Liver Tumor from Computed Tomography Images using Digital Image Processing

Author name: انتظار مالك هادي
Supervisor name: علياء حسين علي
General topic: Physics
Specific topic: Image Processing
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: This work aims to detect and diagnoses liver tumors from Computed Tomography images using digital image processing, this is a modern technique which depends on using computer in addition to textural analysis to obtain an accurate liver diagnosis, despite the method's difficulty that came from liver's position in the abdomen among the other organs. This method will enable the surgeon to detect the tumor and then easing treatment also it helps physicians and radiologists to identify the affected parts of the liver in order to protect the normal parts as much as possible from exposure to radiation. This work describes a new 2D liver segmentation method for purpose of segmented as a treatment for liver tumors. Liver segmentation is not only the key process for volume computation but also fundamental for further processing to get more anatomy information for individual patient. Due to the low contrast, blurred edges, large variability in shape and complex context with clutter features surrounding the liver that characterize the CT liver images. The method has been implemented in MATLAB and a Graphical User Interface was created. These imaging studies have contained a total of 22 CT images, including five Haemangioma, five Cyst, five Cirrhosis, five carcinomas and two healthy livers. Calculating the area of the abnormal part (tumor), an algorithm has been created to colored images depending on the boundary. The images have been transformed from RGB color space to HSV color space to identifying different colors in fabric by analyzing the HSV color space. This helps to separate abnormal part in to K - clusters. The method is very effective and gives the best result for classification process. Since it depend on the color of the texture and on the distance between the classes. The 2D segmentation process which is based on the hybrid method which is the combination of modified k - Mean (which depend on the distance and color), and the statistical structure which is the first order statistical feature. The statistical features are : Mean, Variance, Standard deviation, Skewness, Kurtosis, Energy and Entropy, and the geometrical feature which are area and the irregularity. These features together helps to diagnose the liver tumor and to classify these tumor

دراسة نظرية لليزر الليف البصري المطعم بالنديميوم == Theoretical Study for Neodymium - Doped Optical Fiber Laser

Author name: امجد عبد الحميد سلمان
Supervisor name: مظهر شهاب احمد
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: to find equation of lasing output power (Pout) by using the numerical emulation Secondly, calculating the (Pout) of Nd+3 - doped optical fiber laser as a typical example for the optical fiber laser, which is process according to this system. The required equations to calculate (Pout) was programmed by Matlab program (version8.1). Two types of hosts were used in this simulation, the first type is Silica with four designs using commonly in the above mentioned, the four designs are Lycom (a), Lycom (b), York and IVA with lasing emission at the wavelengths (1064×10 - 9m) and (1331×10 - 9m). The second type of hosts is ZBLAN with only one design is Le Verre fluore, with lasing emission at two wavelengths (1048×10 - 9m) and (1317×10 - 9m). The first step in this emulation was determining the value of numerical aperture (NA) for each design of special designs and at the special wavelengths for every host, which can obtain the highest values of lasing output power (Pout) and efficiency (η) at value of (NA).The second step was calculating the (Pout) corresponding to pump power (Po) for each host according to the designs and the wavelengths related to the host, In case of the host Silica, for the two wavelengths of this host, it is found that the (Pout) was the highest value when the design (York) was used, while in case of the host (ZBLAN), it is found the highest value of (Pout) is when using the wavelength (1048×10 - 9m). For addition that, it is found that to obtain the highest values of (Pout) and (η) for this type of laser, it must be use the host Silica at the wavelength (1048×10 - 9m). According to that, the third step was using this host and this wavelength to calculate the effect of the numerical aperture (NA), core radius (a), cladding radius (b), fiber length (L),reflection coefficients (R2), Nd+3 - dopant concentration in the core (No), lifetime of upper laser level (T2) and pump power (Po) on the (Pout). The changing of the above mentioned coefficients values was determinate with its range which is finding in four designs related to the host Silica. It is found that the value of (Pout) decreased with the increase of the values of (NA, a, b, L and No), while increase with the increase of the values of (R2 ,T2 and Po), through that, the optimal values of these coefficients which must be used to obtain the highest values of (Pout) and (η) for this type of laser.

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

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

دراسة تاثير معقداث معدنية على الخواص البصرية والكهربائية وفوق السمعية لاغشية بولي فينيل الكحول وبولي فينيل استيت المحضرة بطريقة الصب == Studying the Effect of Metal Complexes on the Optical, Electrical and Ultrasound Properties of PVA and PVAc Films Prepared by Casting Method

Author name: الاء جواد كاظم الكدساوي
Supervisor name: ندى خضير عباس | مجيد علي حبيب
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: The present study focused on the modification of the structural, optical and electrical properties and acoustical parameters of poly (vinyl alcohol), poly (vinyl acetate) and polyblend of (poly (vinyl alcohol) + poly (vinyl acetate)) by adding (0, 3, 6 and 9) wt.% of metal complexes, which are : Chloropentaaminecobalt (III) chloride [Co(NH3)5Cl]Cl2 and Potassium Dioxalatocuprate (II) Dihydrate K2[Cu(C2O4)2].2H2O. The mentioned composites films were prepared by solvent casting technique.All samples were structurally investigated by X - ray Diffraction XRD, Fourier transform infrared spectroscopy FTIR, Scanning electron microscope SEM which revealed that there is an association between the polymer matrix and the additive.The optical data at wavelengths range (190 - 800) nm, were analyzed and interpreted in term of the theory of phonon assisted indirect electronic transition. It is observed that energy gap decreases as the metal complexes content increases. The smallest obtained energy gap is 1.86 eV for PVAc / [Co(NH3)5Cl]Cl2 composites films. The refractive index, extinction coefficient, and the dielectric constant increase with increasing the concentration of the additive.The D.C electrical conductivity increases with temperature which exhibited a semiconductor behavior. Also the activation energy values are decreases with increase of additive concentration.The A.C electrical conductivity is increased with increasing applied electrical field frequency (102 to 5*106) Hz and with additive concentration. The dielectric constant and dielectric loss were decrease with increasing the frequency and increase with the concentration of the additive.The acoustical parameters have been measured in frequency range of (25, 30, 35 and 40) KHz. Metal complex enhances the ultrasonic absorption coefficient of polymer matrix. The velocity decreases with increasing metal complex.

تصنيع ودراسة الخصائص البصرية والكهربائية لاغشية CdSe/Si كخلايا شمسية باستخدام تقنية البلازما == Fabrication and Study Optical and Electrical Properties of CdSe/Si Films As a Solar Cells Using Plasma Technique

Author name: ولاء مراد علي رضا
Supervisor name: حامد حافظ مربط | كاظم عبد الواحد عادم
General topic: Physics
Specific topic: Plasma Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم في هذه الدراسة تصنيع الخلية الشمسية (CdSe/Si) بتقنية الترذيذ ذي التيار المستمر وذلك بترسيب اغشية رقيقة من سيلنيوم الكادميوم على رقائق من السليكون بسمك مختلف nm(300,400,500) وبزمن ترذيذ مختلف(30,45,60) min ومسافة بين الاقطاب 4cm تحت ضغط فراغي 10 - 5 ملي بار ثم لدنت الاغشية بدرجات حرارة مختلفة K (348,373,423). تم ايضا دراسة تاثير ضغط الاركون اعلى خصائص البلازما والتي تتضمن : درجة حرارة الالكترونTe, كثافة الالكترونات ne وكثافة الايونات ni حيث جرى قياسها تحت ضغوط مختلفة من غازالاركون.لقد وجد ان درجة حرارة الالكترون تقل بزيادة ضغط غاز الاركون وان كثافة الالكترونات تزداد بزيادة ضغط الغازوان سلوك كثافة الايونات مشابه لسلوك كثافة الالكترونات ولكن بقيمة اعلى. ثم تم دراسة الخواص التركيبية للاغشية المحضرة على ارضيات زجاجية بواسطة حيود الاشعة السينية ,(XRD)وقداظهرت نتائج XRD ان الغشاء بسمك nm300 قبل التلدين كانت عشوائية ويزداد التبلور لجميع الاغشية عند زيادة التلدين ليصبح متعدد التبلور . درست الخصائص البصرية لاغشية سيلنيوم الكادميوم المحضرة على ارضيات زجاجية بسمك مختلف قبل وبعد التلدين من خلال قياس طيفي النفاذية والامتصاصية كدالة للطول الموجي وكانت نتائج النفاذية عالية جدا مما جعلها ملائمة لتطبيقات الخلايا الشمسية حيث تبين ان النفاذية تزداد بزيادة درجات حرارة التلدين وتقل بزيادة السمك , وان الامتصاصية تقل بزيادة درجات حرارة التلدين وتزداد بزيادة السمك عند الاطوال الموجية القصيرة. ولوحظ ان معامل الامتصاص البصري لاغشية سليلنيوم الكادميوم يقل تدريجيا بزيادة الطول الموجي ودرجات الحرارة والسمك وان قيم معامل الامتصاص التي تم الحصول عليها هي اعلى من (cm - 1 104) مما يؤكد ان الانتقال هومن النوع المباشر . كما تم حساب فجوة الطاقة البصرية لسمك مختلف وتبين ان فجوة الطاقة تزداد بزيادة درجة الحرارة وتقل بزيادة السمك وكذلك حسبت الثوابت البصرية المتضمنة معامل الانكسار ومعامل الخمود وثابت العزل بجزئيه الحقيقي والخيالي كدالة للطول الموجي . وكذلك تم دراسة الخصائص الفوتوفولتائية المتضمنة قياس (سعة - جهد) للمدى Volt (0 - 1) عند تردد ثابت مقداره kHz (200) وتم من خلال هذه القياسات معرفة نوع المفرق الهجيني للخلية الشمسية (CdSe/Si) وتبين انه من النوع الحاد . وتم حساب جهد البناء الداخلي وقد لوحظ ان جهد البناء الداخلي يزداد بزيادة درجة حرارة التلدين والسمك وتم كذلك حساب عرض منطقة النضوب ووجد انها تقل بزيادة درجات حرارة التلدين وتزداد بزيادة السمك وكذلك لاحظنا ان السعة تقل بزيادة فولتية الانحياز العكسي , وايضا تقل بزيادة السمك لكن السعة تزداد بزيادة درجة حرارة التلدين . وعند قياس تيار - فولتية تحت ظروف الاضاءة للخلية الشمسية وجدنا ان كفاءة الخلية الشمسية(η) تزداد قيمهما بزيادة السمك وبزيادة درجة حرارة التلدين من 2.2 الى3.1ومن 2.2الى6.5 على التوالي وقد فسر سبب ذلك بوجود تغير في تركيب الاغشية وكذلك تحسن طبقة التداخل بين n - CdSe وp - Si.وحسبت كفاءة الخلية الشمسية وكانت افضل كفاءة (6.5%) عند سمك nm (500) ودرجة حرارة تلدين K (423) وشدة اضاءة mW/cm2 (69). | In this study , a solar cell (CdSe/Si) by DC Planar Sputtering Technique has been manufactured . CdSe films have been deposited on wafer of silicon prepared with different thicknesses (300,400 and 500) nm at different sputtering time equal to(30,45 and 60) min and distance is equal to 4cm under vacuum of 10 - 5 mbar and different annealing temperature (348,373 and 423) K .The effect of Argon gas pressures on plasma characterizations were studied such as : electron temperature Te, electrons density ne, ions density ni under different Argon gas pressures. It has been found that the electron temperature decreases with increasing Argon gas pressure. The electron density was found to increase with increasing argon gas pressure .The behavior of ions density was similar to that of the electrons, but their value was higher. The structural characteristic of the CdSe films prepared on glass substrates has been studied by using X - ray diffraction. The tests showed that all these films are polycrystalline, and their the structures, transformed to crystalline when the annealing temperature Ta increased . Optical properties of cadmium selenide films with different thicknesses are prepared on glass substrate are studied before and after annealing by measuring their spectral transmittance and absorbance as a function of wavelength. The results of the transmittance is very high, making it suitable for applications of solar cells. It was found that the transmittance increases with increasing of annealing temperature and decreases with increasing of thickness. It was found also that the absorbance decrease with increasing of annealing temperature and increases with increasing thickness at short wavelengths. It was noticed that the absorption coefficient of cadmium selenide gradually decrease with increasing of wavelength and annealing temperature, but decreases with increasing thickness. The value of absorption coefficient is greater than 104 cm - 1 , which refers to direct transition kind . Optical energy gaps of CdSe films were calculated for different thicknesses respectively. The energy gap increases with increasing temperature and decreases with increasing of thickness .The optical constants, refractive index , extinction coefficient and dielectric constant ( real and imaginary parts) as a function of wavelength were calculated as well .It was also studied the electrical and photovoltaic characteristics of these films including the measurement of the (capacity - voltage) at bias voltage (0 - 1) volt at constant frequency of (200) kHz. We observed that the type of heterojunction solar cell (CdSe/Si) was abrupt. Also we calculated the built - in potential and noticed that its values increase with increasing of annealing temperature and thickness. We also calculated the width of the depletion region and we found its values decrease with increasing of annealing temperature and increases with increasing thickness . It also noticed that the capacity decrease with increasing reverse bias voltage, and thickness but increases with increasing of annealing temperatures. The current - voltage characterization under illumination it was found that the efficiency (η) increase with increasing of the thickness and annealing temperatures from 2.2 to 3.1 and from 2.2 to 6.5 respectively , while increase with increasing of annealing temperatures due to the existence of change in the structure of films and the improve in the interface layer between n - CdSe and p - Si. The efficiency of the cell was calculated and its best value was (6.5%) at thickness (500) nm, annealing temperature (423)K and intensity of illumination (69 mW/cm2) .

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

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

تحضير ودراسة خصائص اوكسيد الخارصين ذو التراكيب النانوية وتطبيقاته في التحسس == Synthesis and Studying Characterizations of ZnO nanostructures and its Sensor Applications

Author name: اسامة عبد العزيز داخل الخفاجي
General topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم تحضير اوكسيد الخارصين بتراكيب نانوية مختلفة بوسطة تقنيات تحضير مختلفة : التبخير البسيط, طريقة كيميائية, طريقة هايدروثيرمال. هذه التقنيات لها عدة ميزات مفضلة مثل قلة الكلفة, لا تتطلب طاقة كثيرة, مكونة من اجهزة بسيطة وتكون امنة للبيئة وتعطينا نواتج بمواصفات عالية.كل هذه التقنيات تعطينا مسحوق اوكسيد الخارصين بتراكيب نانوية متنوعة لذلك ظهرت الحاجة لترسيب هذه المساحيق على شكل اغشية سميكة لبناء نبائط ذات تراكيب نانوية, تبعا لهذه الحاجة فقد تم استخدام طريقة الطباعة على الشبكة لترسيب مسحوق اوكسيد الخارصين النانوي على قواعد مختلفة. ان طريقة الطباعة على الشبكة هي تقنية بسيطة تستخدم لترسيب اغشية سميكة متجانسة مع التصاقية جيدة عند درجات حرارة قليلة.تم طباعة اغشية سميكة محضرة بطرق متعددة على قواعد متنوعة لاستخدامها في عدة فحوصات هذه الاغشية تم تسخينها الى 500 ˚C للتخلص من جميع المواد العضوية المستخدمة في هذه الطريقة. تم فحص هذه الاغشية السميكة بتقنيات مختلفة لدراسة خصائصها الفيزياوية كالتركيبية, البصرية والكهربائية. ان طريقة التبخير البسيط تعطينا تراكيب مختلفة (قضيب نانوي, مسامير نانوية, وردة نانوية, رباعي الارجل وشبيه الطائرة). الطريقة الكيميائية تنتج لنا طبقات هرمية نانوية من اوكسيد الزنك, بينما طريقة الهايدروثيرمال اعطتنا قضبان نانوية. ان هذا التنوع في التراكيب يؤثر مباشرة في الخصائص الفيزياوية للاغشية المحضرة. الخصائص البصرية لهذه الافلام اظهرت لنا شفافية جيدة وتعتمد بقوة على سمك الغشاء. كذلك فان حسابات معامل الامتصاص اكدت ان جميع الاغشية لها انتقال مباشر. ان حسابات التالقية الضيائية (PL ) اظهرت ازاحة زرقاء وزيادة في فجوة الطاقة مما يؤكد على القياس والتركيب النانوي الذي تم الحصول عليه. تم دراسة الفحوصات الكهربائية, قياسات الDC اظهرت ان اغشية اوكسيد الخارصين السميكة لها طاقتي تنشيط منخفضة وان هذه الاغشية لها مقاومية تتراوح بين (100 - 300 Ω.CM) بينما دراسة خصائص الI - V لجميع الافلام المحضرة اكدت سلوك شبه الموصل فاظهرت زيادة غير خطية في التيار في حالة الانحياز الامامي, بينما اظهرت زيادة قليلة جدا في الانحياز الخلفي.كذلك تم حساب معامل التقويم وعامل المثالية للاغشية المحضرة.تم بناء نبائط من مفرق اوكسيد الخارصين/السليكون (p - Si/n - ZnO) من اجل استخدامها في تطبيقات كمتحسسات للغازات وكواشف ضوئية, جميع الاغشية المحضرة اظهرت استجابية جيدة كمتحسسات للغازات وككاشف لاشعة UV.تم دراسة تغير المقاومية والتوصيلية للاغشية المحضرة لكواشف UV بعد تعريضها لضوء بطول موجي (370 nm) من مصباح زينون ذو قدرة واطئة (6 مايكرواط) وجميع الاغشية اظهرت انخفاضا في المقاومية وزيادة في التوصيلية اثناء تعريضها للضوء.بعد ذلك تم قياس تيار الاضاءة وتيار الظلام لنبائط n - Zno/p - Si لكل الظروف المحضرة وبانحياز امامي (0.1V) وباضائية (370nm) لقياس الاستجابية والكشفية، كانت الظروف المثالية لطريقة التبخير البسيط هي للاغشية المحضرة بمعدل جريان (200sccm) بينما للطريقة الكيميائية كانت افضل ظروف للاغشية المحضرة ب (PH=9). بينما حصلنا على افضل استجابية بواسطة الافلام المحضرة بطريقة الهايدروثيرمال.كل الاغشية السميكة اظهرت استجابة جيدة عند تعرضها لغاز الامونيا وغاز ثاني اوكسيد النتروجين عند درجة حرارة الغرفة لتراكيز مختلفة (100 - 250ppm) بسبب تاثير القياس النانوي للنواتج التي حصلنا عليها من هذه الطرق. تم ملاحظة انتقائية لغاز الامونيا على حساب غاز NO2 لجميع الاغشية المحضرة.افضل ظروف تحضير بطريقة التبخير البسيط كان للاغشية المحضرة بمعدل جريان 200sccm وافضل ظروف للطريقة الكيميائية للاغشية المحضرة PH=9 ياتي بعدها الاغشية المحضرة بطريقة الهايدروثيرمال، كذلك تم دراسة تاثير اضافة TiO2.تم تحديد افضل درجة حرارة لعمل المتحسس وقياس التحسسية عند تراكيز مختلفة ووجد ان افضل درجة حرارة لعمل المتحسسات تتراوح بين (200 - 250C0) وهذا يدل على ان التراكيب ذات القياس النانوي تساهم في تخفيض درجة حرارة عمل المتحسس ZnO. | ZnO nanostructures were synthesized with different techniques : - Simple evaporation, chemical and hydrothermal methods. These techniques have many preferable properties such as low cost, low power request, simple apparatus, and safety for environment with high quality products. All these techniques give us ZnO nano powders with different structures so a need to deposit these powders as thick films to build devices with nanostructures according to this need so screen print method was used to deposit ZnO nano powders on different substrates. Screen print method is a simple technique used to deposit homogenous thick films at low temperature with good adhesion.ZnO casting with different preparation methods were screen - printed on different substrates for several purposes and testing, and then heated to 500 C˚ to eliminate all the organic materials. The thick films were characterized with different techniques to study their physical properties such as structural, optical and electrical properties. The simple evaporation method provided us with a variety in structure (Nano rods, nano nails, nano flowers, tetrapods and plain - like). The chemical method produced hierarchal nano layers, while the hydrothermal method produced nano rods. This variety in structures directly affects the physical properties of the prepared films. The optical properties of these films show a good transparency depending on the thickness of the films strongly (2 - 6 µm) and the calculations of absorption coefficient indicate that all the films have a direct transition. The PL measurements for these films show a blue shift indicating an increasing in energy gap and the nano scale of the obtained structures. Electrical measurments was studied, the D.C measurements show that ZnO thick films have two low activation energies and the prepared thick films have a resistivity ranging between (100 - 300Ω.cm) while the I - V characterization of all films indicate that semiconducting behavior and show nonlinear increasing in current at forward bias as well as a very small increasing in the reverse bias. Also the ideality and rectifier factors were estimated and discussed. ZnO/Si devices for all conditions were built as a gas sensor and a photo detector. For UV detection the change of the surface resistivity and conductivity under illumination of (370nm) Xe - lamp with low power (6µW/cm2) were studied and all films show decreasing in resistivity due to illumination. Then the Iph and Id current were measured under bias(0.1 v) for n - ZnO/p - Si for all conditions to measured responsivity and detectivity, for simple evaporation method, the optimal condition obtained is due to films prepared with 200 sccm flowrate, while the optimal condition for chemical method was obtained due to films prepared with value of PH= 9. The best responsivity is due to the films prepared by hydrothermal method. All films show a good response for Ammonia and NO2 gases detection at room temperature for different concentrations (100 - 250 ppm) due to the effect of nano sized products obtained by these methods. Higher response to Ammonia gas upon NO2 gas was observed for all conditions.Also the effect of mixing TiO2 was studied. Sensitivity and operating temperature at different concentrations were measured and studied and found that the operating temperature range between (200 - 250C˚) indicating that nano size structures enhance in lowering the operating temperature for ZnO films.

الخواص التركيبية والكهربائية لاغشية Bi2 (Te1 - x Sex) 3 الرقيقة == Structural and electrical properties of Bi2 (Te 1 - x Se x) 3 thin films

Author name: هديل فاضل حسين عمران
Supervisor name: اخلاص هميم شلال
General topic: Physics
Specific topic: Thin Films
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم تحضير عينات لسبائك Bi2(Te1 - xSex)3بنسب مختلفة من محتوى (x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,and 1.0) Se ,وحضرت الاغشية الرقيقة باستخدام منظومة التبخير الحراري على قواعد من مادة الزجاج وعند ضغط واطئ ( (10 - 5 تور وبمعدل ترسيب (12) نانومتر بالدقيقة عند درجة حرارة الغرفة وبسمك ثابت مقداره (450±30) نانومتر. تم التحقق من تراكيز كل من العناصر المكونة للسبائك البزموث والتيلريوم والسلينيوم من خلال الفحص بجهاز فلورة الاشعة السينية حيث تعتمد هذه التقنية على القيم القياسية لهذه العناصر .وذلك للتاكد من ان السبائك Bi2(Te1 - xSex)3 هي ذات نقاوة جيدة. اظهرت قياسات حيود الاشعة السينية لسبائك واغشيةBi2(Te1 - xSex)3 بانها تمتلك تركيب متعدد التبلور بالمنشور السداسي المنتظم، بمجموعة الفضاء R3m، مع التوجيه القوي للسطح (015). لوحظ ان هناك قمم حيود اضافية، تتوافق مع الانعكاسات عن السطوح البلورية ، (006) و(0015)، نلاحظ ان هناك العديد من الانعكاسات عن السطوح البلورية( 015) (006)، (1010) وانعكاس قوي وحاد عن السطح (015) ، وهذا يعني ان جميع الاغشية ذات تركيب جيد على طول المستوى (015) بشدات مختلفة لكل غشاء رقيق وكما اظهرت قياسات بجهاز AFM او مورفولوجية السطح للاغشية Bi2(Te1 - xSex)3 ان هناك زيادة في حجم الحبيبة ومتوسط خشونة السطح مع زيادة نسبة (x). اظهرت قياسات التوصيلية الكهربائية المستمرة وجود طاقتي للتنشيط، وبالتالي ظهور اليتين للنقل للحاملات في الاغشيةBi2(Te1 - xSex)3الرقيقة ولجميع مديات درجات الحرارة , حيث ان الطاقة التنشيط الاولى (Ea1) تحدث في درجة الحرارة المنخفضة للمدى (323 - 383) K في حين ان طاقة التنشيط الثانية (Ea2) تحدث في درجة الحرارة المرتفعة للمدى (383 - 433). تشير نتائج قياسات تاثير هول ان جميع الاغشية الرقيقة ولجميع قيم x تمتلك توصيلية كهربائية من النوع p والتي تتطابق مع توصيلية المركبات الاصلية Bi2Te3 وBi2Se3 مما يعني عدم وجود انحراف في نسبة السلينيوم Se / او التليريوم Te في السبائك المصنعة، حيث ان هذا الانحراف يؤدي الى تغيير نوع التوصيلية في الاغشية الرقيقة لBi2(Te1 - xSex)3. تقل تراكيز حاملات الشحنة مع ارتفاع نسبة Se للاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3، من القيمة 2.32*1019cm - 3)) عند x=0 الى القيمة) ( 9.40*1017cm - 3 عند x=1 , في حين اظهرت حركية هول μH سلوكا مغايرا حيث تزداد مع زيادة نسبة السلينيوم Se في الاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3 من 3.51*10 - 1 cm2/V.s) ) الى القيمة 7.54 cm2/V.s) ) عند تغير قيم x من (0) الى (1) على التوالي. تم قياس الخصائص الكهروحرارية للاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3 للمدى الحراري من K ( 383 - 433) , حيث ان قيم معامل سيباك ، تنخفض مع زيادة نسبة Se لجميع العينات للاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3، بينما انخفض معامل القدرة مع زيادة نسبة السلينيوم Se في الاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3. التوصلية الحرارية Kel للاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3 كما تم ترسيبها , تنخفض بشكل ملحوظ مع زيادة نسبة Se, من القيمة (1.031*10 - 5 ( w/cm.k)) الى القيمة 8.96*10 - 6 ) (w/cm.k))) اخيرا وجدنا ان هذا العامل (ZT) يقل مع زيادة نسبة (Se) في الاغشية الرقيقة Bi2(Te1 - xSex)3, من (0.704) الى القيمة(0.129) عند عند تغير قيم x من (0) الى (1) على التوالي. | The Bi2(Te1 - x Sex)3 alloys with different values of the percentage of Se (x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9 and 1)have been prepared, Thinfilms of these alloys were prepared using thermal evaporation technique under vacuum of (10 - 5 ) Torr on glass substrates, at room temperature with deposition rate (12nm/min) with constant thickness (450±30 nm). The concentrations of Bi, Se and Te in the Bi2(Te1 - x Sex)3 alloys were identified by X - ray Fluorescence (XRF) technique , to be ensure that they are in good stoichiometric percentage in the Bi2(Te1 - x Sex)3 alloys. The X - ray diffraction measurements for bulk and thin films of Bi2(Te1 - xSex)3 indicate the polycrystalline structure with rohmbohedral structure, with space group R3m, and with a strong (015) preferred orientation. and it can be noticed that there are additional peaks, (0015) and (006 ) reflections planes, which is meaning that all films present a very good texture along the (015) plane axis, different intensities for each thin film. AFM measurements or The surface morphology for the thin films of Bi2(Te1 - x Sex)3,show that the average crystallite size and the average surface roughness increasing with increasing of the percentage Se(x). The D.C measurements showed two stages of activation energy and hence two transport mechanisms for thin films under study, in the temperature range, (Ea1) occurs within range (323 - 383)K , while (Ea2) within range (383 - 433) K. The values of Ea1 increase from (0.0066627at x=0 - 0.0073361 at x=1) eV The values of Ea2 increase from (0.011 - 0.013) eV The results Hall Effect measurements show that all thin films have p - type conductivity and that coincide with the original compounds Bi2Te3 and Bi2Se3, indicating there is no deviation in the percentage of Se and/or Te in our fabricated alloys, then this will be changing the type of thin films conductivity. The carrier concentrations of charge carriers nH decrease with increasing of Se percentage, from (2.32*1019cm - 3 ) at x=0 to(9.40*1017cm - 3 ) at x=1, while the mobility μH showed opposite manner which increases with increasing of Se percentage from (3.51*10 - 1 cm2/V.s) when x=0 to (7.54cm2/V.s) at x=1. Thermoelectric properties of Bi 2 (Te 1 - X Se X) 3 thinfilm were measured from (383 K to 433 K) The values of Seebeck coefficient, decreases as increasing of Se percentage in all samples of Bi 2 (Te 1 - X Se X) 3 thinfilm, while the power factor was decrease when we increase the (Se) percentage in Bi 2 (Te 1 - X Se X) 3 thinfilm. Thermal conductivity Kel for the as deposited Bi2(Te1 - x Se x)3 thinfilm, decreases sharply by increasing Se percentage from (1.03*10 - 5 w/cm.k).to (8.95*10 - 6 w/cm.k) .Finally we found that the figure of Merit (ZT) decreases by increasing (Se) percentage for all investigated Bi2(Te1 - xSex)3 thin films, from (0.704) at x= 0 to (0.129) at x=1.

عدد الالكترونات المؤثرة ل DNA والماء السائل == Effective Number of Electron of DNA and Liquid Water

Author name: احمد محمد عبد الاسدي
Supervisor name: خالد عبد الوهاب احمد
General topic: Physics
Specific topic: Electronics Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: The effective number of electrons for DNA and liquid water which is a function to the energy that contributes in the excitations of the target using the dielectric formalism was calculated in present work and we found the maximum value of (???????????????? ≈ 205) for DNA and (???????????????? ≈ 6) for ????2???? when the transferred energy is about 100 ????????. The electronic response of DNA and liquid water is described by the MELF - GOS model, in which the outer electron excitations of the target are accounted by Mermin - type energy loss function, whereas the inner - shell electron excitations are modeled by the generalized oscillator strengths of the constituent atoms. The probability of energy loss per unit path length has been calculated as a function of charge fraction (q) (ionization fraction) at different incident protons energy (T???? = 0.05 , 0.25 , 1 , 2 , 2.5 MeV/u) for DNA and liquid water. Also the partial stopping power effective charge ????(????) (PSPEC), stopping cross - section ????(????), the average energy transferred E (T) which found for DNA at highest energy ≈ 76.5 eV and for liquid water ≈ 75 ????????, and the mean ionization potential ????(????) were calculated and we obtained (???? ≈ 80 ????????) for DNA and (???? ≈ 79 ????????) for ????2???? when (ħ???? → ∞). Good agreement achieved with a previous work. The mathematical equations have been programmed by writing a Fortran - 90 program for numerical calculations.

تحديد حجم الجسيمة وانفعال الشبيكة من خلال تحليل توسيع الذروة لحيود الاشعة السينية لجسيمات اوكسيد الزنك النانوية == Restriction of Particle Size and Lattice Strain through X_Ray Diffraction Peak Broadening Analysis of Zinc Oxide Nano_Particles

Author name: احمد علاء احسان
Supervisor name: خالد هلال حربي
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: في هذه الدراسة تم تحديد حجم البلرة وانفعال الشبيكة لجسيمات اوكسيد الزنك النانوية باستخدام طريقتي التباين والعرض المتكامل ، واستخدمت ايضا بعض الطرق الاخرى مثل شيرر ويليامسون - هال لحساب المعلمات اعلاه. ثم تحسب كثافة الانخلاع ، مساحة السطح ودرست سلوك حجم البلرة انفعال الشبيكة مع درجات حرارة مختلفة باستخدام طريقة التباين. تم في هذه الدراسة تطوير طريقة التباين من خلال تقديم ثلاثة نماذج جديدة هي نموذج التباين التشوه المتماثل (UDVM),نموذج التباين اجهاد التشوه المتماثل (UDSVM) ونموذج التباين كثافة الطاقة التشوه المتماثل (UDEDVM) لتحديد المعلمات الشبيكة مثل حجم البلرة ، انفعال الشبيكة ، والاجهاد، وكثافة الطاقة للمرة الاولى. في طريقة التباين حسبنا قيم حجم البلرة ومربع متوسط الانفعال هي (22.276 nm) و(0.133473 x 10 - 3) على التوالي, ثم حسبنا قيم حجم البلرة وانفعال الشبيكة هي (22.276 nm) و(14.47962 x 10 - 3) على التوالي بواسطة استخدام , UDVM قيم كل من حجم البلرة, الاجهاد وانفعال الشبيكة (22.276 nm), (3.7266 x 10 - 3 TPa) و(14.48006 x 10 - 3) التوالي بواسطة استخدام ,UDSVM قيم كل من حجم البلرة, كثافة الطاقة , انفعال الشبيكة والاجهاد (22.276 nm), (21689.7 KJ/m3) , (14.48024 x 10 - 3) و(2.9957 x 10 - 3 TPa) التوالي بواسطة استخدام .UDEDVM في طريقة العرض المتكامل حسبنا قيم حجم البلرة وانفعال الشبيكة هي (25.126 nm) و(2.443 x 10 - 3) على التوالي. في طرق اخرى مثل شيرار (Scherrer) التي تعطي قيمة حجم البلرة هي (17.622 nm) وقيمة انفعال الشبيكة هي (6.0362 x 10 - 3), بينما ويليمسن - هال (Williamson - Hall) التي تعطي قيمة حجم البلرة هي (22.063 nm) وقيمة انفعال الشبيكة هي (1.19225 x 10 - 3), حددنا قيمة كثافة الانخلاع والتي هي (7.912 x 1015 lines/m2) بواسطة استخدام نتائج طريقة التباين وحددنا قيمة مساحة السطح والتي هي (4.801 x 104 m2/g). وقد استخدمت طريقة التباين لتحديد التغير في قيم حجم البلرة وو مربع متوسط الانفعال في درجات حرارة مختلفة (80 ، 300 ، 350 و400) درجة مئوية. | The lattice strain and crystallite size of ZnO nanoparticles have been determined by using variance and integral breadth methods, and also used some other methods such as Scherrer and Williamson - Hall to calculate above parameters. Then calculated dislocation density, surface area and studied the behavior of crystallite size and lattice strain at different temperatures by using variance method. In this study the variance method have been developed by presenting three new models (The Uniform Deformation Variance Model UDVM, The Uniform Deformation stress Variance Model UDSVM and The Uniform Deformation Energy Density of Variance Model UDEDVM) to determine lattice parameters such as particle size, microstrain, energy density and stress for the first time. By variance method we have calculated the values of crystallite size and mean square strain are (22.276 nm) and (0.133473 x 10 - 3) respectively. Then we have calculated the values of crystallite size is (22.276 nm) and lattice strain is (14.47962 x 10 - 3) by using UDVM, the values of crystallite size is (22.276 nm), stress is (3.7266 x 10 - 3 TPa) and lattice strain is (14.48006 x 10 - 3) by using UDSVM and the values of crystallite size, stress, energy density and lattice strain (22.276 nm), (2.9957 x 10 - 3 TPa), (21689.7 KJ/m3) and (14.48024 x 10 - 3) respectively by using UDEDVM. In integral breadth method we have calculated the values of crystallite size and lattice strain are (25.126 nm) and (2.443 x 10 - 3) respectively. The other methods such as Scherrer which gives the value of crystallite size is (17.622 nm) and lattice strain is (6.0362 x 10 - 3), while the Williamson - Hall gives the crystallite size is (22.063 nm) and the lattice strain is (1.19225 x 10 - 3). We have determined the value of dislocation density which it is (7.912 x 1015 lines /m2 ) by using the results of variance method and determined the value of surface area which it is (4.801 x 104 m2/g) by using the results of variance method. Have been used variance method to determine the change in values of crystallite size and mean square strain at different temperatures (80, 300, 350 and 400) oC

الخصائص الفيزيائية الضوئية وانتقال الطاقة لاغشية بولي مثيل ميثا اكريليت المطعمة بصبغتين ليزريتين كومارين 102 ورودامين B == Photophysical Properties and Energy Transfer of Two Laser Dyes (Coumarin 102 and Rhodamine B) Doped PMMA Films

Author name: احمد عامر ناصر
Supervisor name: محاسن فاضل هادي الكاظمي
General topic: Physics
Specific topic: Optical Fiber
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم تقسيم هذا البحث على ثلاثة اجزاء : الجزء الاول تضمن دراسة تاثير التركيز للكومارين 102 والرودامين ب في الحالة السائلة والصلبة . النتائج بينت ان شدة الامتصاص تزداد مع زيادة تركيز الصبغة وهذا يتوافق مع قانون بير - لامبرت. وان افضل تركيز كان (5 - 10x5) مولاري لكلا الكومارين والرودامين ب. ايضا شدة الامتصاص ازدادت مع زيادة نسبة تطعيم الصبغة للبوايمر في حالة الاغشية وان افضل تركيز في هذة الحالة كان (4 - 10x1) مولاري بنسبة تطعيم ( 20 مل) للكومارين 102 حيث اظهر امتصاصية جيدة (0.252) وناتج كمي (0.72) ولاغشية الرودامين ب كان افضل تركيز (5 - 10x5) مولاري بنسبة تطعيم للصبغة (15 مل) حيث ظهرت شدة الامتصاصية (0.11) والناتج الكمي (0.96) . اما الجزء الثاني فتضمن دراسة انتقال الطاقة لخليط الكومارين 102 والرودامين ب في الحالة السائلة والصلبة. باخذ الكومارين 102 كمانح والرودامين ب كقابل وتثبيت تركيز المانح عند (4 - 10x1 مولاري و4 - 10x5 مولاري) وتغير تركيز القابل من (4 - 10x1 الى 2 - 10x1 مولاري) في كلتا الحالتين.لوحظ هناك ازاحة نحو الاطوال الموجية الطويلة (ازاحة حمراء) في طيف انبعاث الرودامين ب تزداد مع زيادة تركيزه. والتي تعطي لنا امكانية تنغيم عالية في هذا المدى من الطول الموجي. في حالة السوائل افضل تركيز لانتقال الطاقة كان للمانح (4 - 10x1) مولاري وافضل تركيز للقابل كان (4 - 10x5) مولاري. في هذة التراكيز تم تحسين طيف فلورة الرودامين ب. ان عملية الامتصاص الذاتي حدثت عندما يكون تركيز القابل (4 - 10x1) مولاري وبهذة العملية تم تحسين طيف فلورة الكومارين 102 الى اعلى قيمة. في حالة الاغشية افضل نسبة تطعيم لانتقال الطاقة كانت للكومارين 102 (4 - 10x1) مولاري وللرودامين ب (2 - 10x1) مولاري وعندما يكون تركيز الكومارين 102 (4 - 10x5) مولاري وللرودامين ب (2 - 10x1) مولاري. الجزء الثالث يبين FTIR وحيود الاشعة السينية XRD والتصوير الفوتغرافي الذي يخص التركيب. نتائج FTIR تظهر زيادة وازاحة في شدة قمم الاواصر عند زيادة تركيز الصبغة ونسبة تطعيمها مع البوليمر. ومن نتائج مXRD نلاحظ سلوك الكومارين 102 والرودامين ب سلوكا بلوريا. اما PMMA فسلوكه عشوائي. ومن نتائج التصوير الفوتغرافي نجد بان صبغة الرودامين ب تعمل كمرشح عند خلطها مع ال PMMA بوليمر | This study included three parts : the first part included concentration effect study of coumarin 102 (C102) and Rhodamine B (RhB) in solution and solid state, the obtained result show the absorbance intensity increase as increase the concentration and this agreements with Beer - Lambert law, the best concentration was (5x10 - 5M) for both C102 and RhB. Also, the absorbance intensity increased with increasing the doping ratio of dye in film state, the best concentration in this state was (1x10 - 4M) for C102 with doping ratio (20ml). Which have a good absorbance was (0.252) and quantum yield was (0.72). And for RhB films was (5x10 - 5M) with doping ratio (15ml) which has absorbance (0.11) and quantum yield (0.96). The second part contented the energy transfer study of C102 and RhB mixture in solution and solid state by takeing C102 as donor and RhB as an acceptor and fixed the donor concentration at (1x10 - 4M and 5x10 - 4M) with variation the acceptor concentration from (1x10 - 4M to 1x10 - 2M) in two cases, observed that the red shift in RhB emission increase with increase the acceptor concentration, which give us a long range of tunable in emission spectrum of RhB dye. The best donor concentration was (1x10 - 4M), and the best concentration of acceptor was (5x10 - 4M) in solution state this concentration led to improve the RhB fluorescence spectrum. The self absorption process occurred when the acceptor concentration (1x10 - 4 M) and this process led to improve the C102 fluorescence spectrum to maximum value . For the solid state the best doping ratio of energy transfer was (1x10 - 4M C102 + 1x10 - 2 M) and (5x10 - 4C102 + 1x10 - 2M). The third part explained the FTIR and X - ray diffraction and microscope structure study. The FTIR result show increase and shift the band peak intensity at increase the concentration and doping ratio. From XRD show the crystalline structure of C102 and RhB and amorphous structure of PMMA polymer. The morphology study show the RhB dyes behave as filter at doped it with PMMA polymer

تاثير اضافة بولي اثيلين اوكسايد على خصائص بعض البوليمرات في التطبيقات الطبية == Influence of Adding Polyethylene Oxide on Some Polymer Properties for Medical Applications

Author name: احمد شاكر حسين كحيط
Supervisor name: رحيم كعيد كاظم حسين المرشدي
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تضمنت الاطروحة دراسة الخصائص الفيزيائية لبوليمر بولي اثيلين اوكسايد (PEO) باستخدام المذيب ثنائي ميثيل الفورماميد (DMF) باستخدام تراكيز مختلفة (0.1% - 0.8% ) (غم / مل) قبل وبعد اضافة بعض البوليمرات ومن هذه البوليمرات بوليمر بولي اثيلين كلايكول (PEG) والبوليمر بولي مثيل ميثاكريليت ( PMMA) باوزان مختلفة. وتم دراسة الخصائص الريولوجية والبصرية والميكانيكية والكهربائية للنماذج المحضرة السائلة والصلبة حيث : تم قياس الخصائص الريولوجية للعينات مثل (الكثافة واللزوجة القصية)، ثم تم قياس انواع اخرى من اللزوجة مثل اللزوجة النسبية , اللزوجة النوعية , اللزوجة المختزلة , اللزوجة الذاتية ، اما معدل اللزوجة للوزن الجزيئي ونصف القطر الجزيئي الفعال فقد تم حسابها نظريا.وكذلك تم قياس الخصائص البصرية مثل (الامتصاصية ومعامل الانكسار)، ثم من هذه الخصائص تم حساب الخصائص الاخرى مثل (النفاذية ، الانعكاسية ، ومعامل الامتصاص للموجات الكهرومغناطيسية ، وزمن العمر الطبيعي، ومعامل الرقة ، الانعكاس المولاري، الزاوية الحرجة وزاوية بروستر).وايضا تم قياس الخصائص الميكانيكية مثل السرعة للموجات فوق الصوتية والتي تم قياسها على تردد ثابت قيمته (25 كيلو هرتز) اما الخصائص الاخرى تم حسابها نظريا , مثل : معامل الامتصاص للموجات فوق الصوتية , زمن الاسترخاء , سعة الاسترخاء , الانضغاطية , معامل المرونـة الحجمي , الممانعة الصوتية النوعـــية .بالنسبة للخصائص الكهربائية تم قياسها مثل التوصيلة الكهربائية ، وبالتالي حسبت الخصائص الاخرى مثل التوصيلية المولارية ودرجة التفكك . وقد تم قياس كل هذه الخصائص لحالتين قبل وبعد الاضافة في درجة حرارة الغرفة .واظهرت النتائج ان الخصائص السابقة تزداد مع زيادة التركيز باستثناء اللزوجة الذاتية ، النفاذية، الانعكاسية المولارية، الزاوية الحرجة، الانضغاطية، التوصيلة المولارية ودرجة التفكك تتناقص مع زيادة التركيز.تم الحصول على نتائج جديدة لمزيج من البوليمر ولقد استخدمت هذه النتائج في جانب من التطبيقات الطبية ، والتي تضمنت الامتصاصية والنفاذية ، وكذلك من ناحية اخرى ، هناك جانب تم تطبيقه وهو ملاحظة تاثير اضافات البوليمرات على بكتيريا جلد الانسان عند استعمال ثلاثة انواع من البكتريا .حيث لاحظنا عدم تاثر البكتريا عند اضافة كل من بوليمر بولي اثيلين كلايكول وبوليمر بولي مثيل ميثاكريليت والمذيب ثنائي الميثيل فورماميد والمستحضر ( بصورة انفرادية) عند اخذ نسبة (1 : 1) لذلك تستخدم كمواد قابلة لامتصاص الاشعة فوق البنفسجية ولاتستخدم كمواد معقمة اما مايخص بوليمر بولي اثيلين اوكسايد فقد لاحظنا تاثر البكتريا به ولمسافة (15) ملم حيث يمكن استخدامه كمادة قابلة لامتصاص الاشعة فوق البنفسجية وكمادة معقمة ويعتبر هذا احد التطبيقات الطبية الجديدة ، لذلك هناك العديد من التطبيقات التجريبية في التطبيقات الطبية المختلفة التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة ، مثال على ذلك : عندما نستعمل بولي اثيلين اوكسايد وكذلك عندما نضيف له بوليمر بولي اثيلين كلايكول والبوليمر بولي ميثاكريليت المثيل حيث تم اضافة المزيج الى ثلاثة انواع من مستحضرات التجميل ، وثلاثة انواع من مرهم المفاصل ونوعين من جل الشعر، وهذه المخاليط ادت الى تحسين الامتصاصية عن طريق زيادة امتصاص (الاشعة فوق البنفسجية ) وجعل الجلد اقل تهيجا.ونلاحظ كذلك ان فحوصات (FT - IR) للاطياف اظهرت عدم وجود تفاعل كيميائي بين ( (PEO الذي ووزنه الجزيئي (300000) ومضافاته حيث استخدمت تقنية اقراص (KBr)) لذلك.العلاقة بين الخصائص التي تمت دراستها والتطبيقات الطبية هو الفائدة من زيادة الامتصاصية وتقليل النفاذية حيث ان الفائدة في الاضافة لهذه المراهم للحد من امتصاص الجسم للاشعة فوق البنفسجية، فضلا عن خصائص الريولوجية التي تؤدي لزيادة اللزوجة للمراهم وبالتالي زيادة الكثافة ومعامل الانعكاس مما يقلل من نفاذية الاشعة (الاشعة فوق البنفسجية) للجسم، بالنسبة للخصائص الميكانيكية والكهربائية لوحظ تحسن كبير في هذه الخصائص التي يمكن استخدامها كبحوث وتطبيقات في المستقبل | The dissertation has included study of some physical properties of polymer polyethylene oxide (PEO) dissolved in Dimethylformamide (DMF) with different concentrations ranged from (0.1% - 0.8%) g./ml before and after adding Polymers such as polyethylene glycol (PEG ) and Poly(methyl methacrylate) (PMMA ) of different weights. The rheological, optical, mechanical, electrical properties for samples at prepared by liquid and solid have been studied and the study show : For rheological properties such as : (density and shear viscosity ),has been measured , then other types of viscosities are measured , such as : relative viscosity , specific viscosity , reduced viscosity , intrinsic viscosity. While for viscosity average molecular weight and effective molecular radius have been theoretically calculated. Also the optical properties had been measured such as ( absorbance and refractive index ), then from these properties were calculated optical parameters and optical constants such as ( transmittance, reflectance, absorption coefficient of electromagnetic waves, natural lifetime, coefficient of fineness, molar reflectance, critical angle and Brewster angle ). Also the mechanical properties of ultrasonic wave velocity at a constant frequency (25 kHz) has been measured and other properties were theoretically calculated such as : absorption coefficient of ultrasonic waves , relaxation time , relaxation amplitude , compressibility, bulk modulus , and specific acoustic impedance for ultrasonic waves. For the electrical properties have been measured such as electrical conductivity and other properties such as (molar conductivity and degree of dissociation) have been calculated after that.The results showed that previous properties have increment with the increase of concentration except reduced viscosity , transmittance , molar reflectance ,critical angle, compressibility, molar conductivity and degree of dissociation are decreasing with increasing of concentration . New results were obtained to a combination of polymer and these results have been utilized in the side of medical applications, which included the absorbance and transmittance, in the other hand, the effect of polymer addition on human skin has been applied according to a note , when using three types of bacteria . Where noticed the bacteria is not affected when adding each of the polymer (polyethylene glycol , Poly(methyl methacrylate)) , solvent Dimethylformamide and mixture when taking the ratio (1 : 1) individually , so it is used to absorb ultraviolet rays and not used as sterile . For polymer polyethylene oxide noticed effect on bacteria for distance (15) mm , where it can be used to absorb ultraviolet rays and sterile , this is one of the new medical applications , so there are many experimental applications in different medical applications obtained from this study, such as : The solutions of (PEO) , (PEO - PEG) and (PEO - PMMA) blends that have been added into three types of cosmetics, three types of ointment of joints and two types of hair gel , these blends enhance them by the increase of (UV) absorbance that makes less skin irritation. The (FT - IR) spectra showed that there was no interaction between (PEO) ( 300000 ) and all additives when it has prepared by (KBr) disks technique. The relationship between the properties that have been studied and medical applications in the usefulness increase absorbance and decreases transmittance that has to take advantage of it in the addendum to the ointments to reduce the body's absorption of (UV) rays , as well as rheological properties led to increase the viscosity of ointments and thereby increase the density and reflection coefficient which reduces the transmittance of (UV) rays to the body , for mechanical and electrical properties noticed a significant improvement in these properties, which can be used research and applications for the future

دراسة تطور الجسيمات داخل الغلاف الجوي باستخدام نظام المحاكاة AIRES == Studying of Air Shower Development by AIRES Simulation System

Author name: احمد جمعة حبيب سالم الطائي
Supervisor name: احمد عزيز الربيعي | بتول درعم بلاوة
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تمثل دراسة الاشعة الكونية ذات الطاقات العالية احد اكثر المواضيع تحديا في مجال الفيزياء الفلكية. اذ ان تفاعل الجسيمات الاولية مع نوى ذرات الهواء داخل الغلاف الجوي الارضي تنتج كم هائل من الجسيمات الجوية. في هذا العمل تم اجراء المحاكاة لوابل من الجسيمات الجوية المشحونة (EAS) من خلال التحقق من معاملات التطور الطولي ( عدد الجسيمات المشحونة N واكبرعمق في الغلاف الجوي الارضي Xmax) باستخدام نظام محاكاة لجسيمات الهواء الذي يدعى يرنامج AIRES عند مدى الطاقة (1014 - 1019) الكترون فولت للجسيمات الاولية مثل (الالكترونات, البوزيترونات, البروتونات, جسيمات كاما, نوى ذرات الحديد) وزوايا السقوط (0o, 10o, 30o). ان محاكاة دالة التوزيع الجانبية (LDF) لوابل من الجسيمات الجوية تم اجراؤها باستخدام برنامج AIRES لطاقات اولية مختلفة, جسيمات اولية مختلفة وزوايا سقوط مختلفة. هذه المحاكاة يمكن ان تستعمل لاعادة بناء نوع وطاقة الجسيم المتولد من وابل من الجسيمات الجوية المشحونة والتي سجلت في منظومات عملية متعددة. لقد تم استخدام نموذج هتلر (Hitler's model) في حساب عدد الجسيمات المشحونة واعلى عمق جوي للتطور الطولي في الغلاف الجوي الارضي لعدد من الجسيمات الاولية المشحونة مثل (الميونات, البايونات, الالكترونات, البرتونات, الفوتونات ونوى ذرات الحديد) عند مدى الطاقة المذكوراعلاه الكترون فولت وزوايا السقوط المذكورة اعلاه . ان حساب دالة التوزيع الجانبية تمت باستخدام صيغةNishimura - Kamata Gresien (NGK)) ) ضمن مدى الطاقة المذكوراعلاه وزوايا سقوط مختلفة (0o, 10o, 30o, 40o, 50o, 60o). ولقد تم برمجة هذه الصيغ بلغة فورتران 90 وباستخدام Compaq Visual Fortran (CVF 6.6) ]لاحظ الملحق [A. وتمت المقارنة بين محاكاة التطور الطولي (N and Xmax) باستخدام نموذج SIBYLL الهادروني مع نموذجين هادرونيين مثل.(QGSJET99 and SIBYLL16) وقد اظهرت هذه المقارنة فرصة جيدة لتحديد سلسلة تفاعلات الاشعة الكونية مع نوى ذرات الهواء في الغلاف الجوي الارضي. ان المقارنة بين نتائج الحسابات النظرية ووالنتائج التجريبية لعدد الجسيمات المشحونة واكبر عمق في الغلاف الجوي للجسيمات الاولية مثل (البروتونات ونوى ذرات الحديد) قد اعطت نتائج جيدة ضمن مدى الطاقات العالية المذكور اعلاه. | The study of high energy cosmic rays represents one of the most challenging in the astroparticle physics fields. The interaction of primary particles with atmospheric nuclei produces huge Extensive Air Showers (EAS). In this work the simulation of EAS is performed by investigating the longitudinal development parameters (number of charged particles N and depth of shower maximum Xmax) using a system of air shower simulation which is called AIRES code at the energy range (1014 - 1019eV) for different primary particles like (electrons, positrons, protons, gamma particles and iron nuclei) and different zenith angles (0o, 10o and 30o). The simulation of the lateral distribution function in EAS is performed using AIRES code for different primary energies, different primary particles and different zenith angles. This simulation can be used to reconstruct the type and energy of the primary particles that generated EAS for charged particles that registered with different EAS arrays. Using Hitler's model the estimation of the number of charged particles and depth of shower maximum of longitudinal development in EAS is performed for different primary particles such us (muons, pions, electrons, protons, photons and iron nuclei) at the same energy range and for the zenith angles mentioned above. The calculation of the lateral distribution function of charged particles is fulfilled using Nishimura Kamata Greisen (NKG) formula in the same energy range above and different zenith angles (0o,10o,30o,400,50o and 60o). These formulas have been programmed by Fortran 90 with the aid of Compaq Visual Fortran (CVF 6.6)(see Appendix A). The comparison between the simulated longitudinal development of the number of charged particles and depth of shower maximum using SIBYLL hadronic model with two hadronic models like (QGSJET99 and SIBYLL16) has shown an opportunity for determination of cosmic ray cascade interactions in EAS. The comparison between the theoretical and experimental data of the number of charged particles and depth of shower maximum for primary particles like (protons and iron nuclei) in EAS gave a good agreement within the energy range mentioned above.

دراسة تاثير زاوية الترسيب على الخصائص البصرية والكهربائية لاغشية (SnxTe1 - x) الرقيقة == Study the Effect of Deposition Angle on the Optical and Electrical Properties of (SnxTe1 - x) Thin Films

Author name: احمد ابراهيم جواد الحسيني
Supervisor name: رعد سعيد عبد الراوي
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم في هذا البحث دراسة الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية لاغشية ((Sn0.3Te0.7,Sn0.5Te0.5,Sn0.7Te0.3المحضرة بطريقة الترسيب الحراري الفراغي على قواعد زجاجية عند درجة حرارة الغرفة وبزوايا ترسيب مختلفة θ=(0 ̊, 40 ̊, 70 ̊ ) وبسمك (100 ±10 nm) للخصائص التركيبية وبسمك10 nm) (50 ± للخصائص البصرية وايضا بسمك10 nm) (350 ± للخصائص الكهربائية ولدراسة تاثير تغير السمك(250,300,350)nm على الخصائص الكهربائية لاغشية (Sn0.5Te0.5).استخدمت تقنية حيود الاشعة السينية لدراسة الخصائص التركيبية لاغشية ((Sn0.3Te0.7,Sn0.5Te0.5,Sn0.7Te0.3. المرسبة بزوايا ترسيب مختلفة وقد اظهر نموذج الحيود ان جميع الاغشية متعددة التبلور. الحجم الحبيبي يقل بزيادة زاوية الترسيب بينما تزيد كل من كثافة الانخلاعات والمطاوعة المايكروية بزيادة زاوية الترسيب.درست الخصائص البصرية للمدى الطيفي )nm 300 - 900) , ان زيادة نسبة Te يؤدي الى تقليل النفاذية والانعكاسية وزيادة قيمة الامتصاصية.ان زيادة زاوية الترسيب له تاثير واضح في تقليل النفاذية وزيادة الامتصاصية مع ازاحة نحو الاطوال الموجية الطويلة. اما بالنسبة لفجوة الطاقة المباشرة المسموحة فتقل مع زيادة زاوية الترسيب وتزداد مع زيادة نسبة Te .ان قيم معامل الامتصاص ومعامل الخمود تزداد بزيادة زاوية الترسيب في حين تقل قيم كل من الانعكاسية ومعامل الانكسار وثوابت العزل الحقيقية والخيالية مع زيادة زاوية الترسيب.اما الخصائص الكهربائية فان التوصيلية الكهربائية تزداد مع زيادة درجة الحرارة ومعامل سيبك يزداد مع زيادة فرق درجات الحرارة لكل زاوية الترسيب .وان زيادة زاوية الترسيب ونسبة Te له تاثير واضح في تقليل التوصيلية الكهربائية والتيار وزيادة معامل سيبك .وايضزايادة سمك الغشاء له تاثير بزيادة التوصيلية الكهربائية والتيار وتقليل معامل سيبك . | In this research, studies the structural ,optical and electrical properties of (Sn0.3Te0.7 , Sn0.5Te0.5 and Sn0.7Te0.3) thin films prepared by thermal vacuum deposition method on glass substrates at room temperature and different angles of deposition θ = (0 ̊,40 ̊,70 ̊ ) with thickness (100nm ±10nm) for the structural properties and (50nm ±10nm) for the optical properties also a study of the electrical properties of (Sn0.5Te0.5) thin films deposited with different angles of deposition θ =(0 ̊,40 ̊,70 ̊ ) with thickness (250,300,350)nm. The X - ray diffraction technique (XRD) has been used to study the structural properties of (Sn0.3Te0.7, Sn0.5Te0.5 and Sn0.7Te0.3) films deposited at oblique angles and it has appeared that the films are polycrystalline. The grain size decreases with increasing deposition angle, while the micro strain and dislocation density are increased with increasing deposition angle. The optical properties are taken for spectral range (300 - 900) nm. The transmittance decreases with increasing the Te percentage, while the reflectance increases with decreasing Te percentage. The absorptance increases with the increasing of Te percentage. The increasing in deposition angle has an obvious influence in the decreasing of transmittance and increasing of absorptance with shifting toward long wavelengths. The energy gap value decreases with the increasing deposition angle, the allowed direct transition increase with increasing the Te percentage. The absorption coefficient, extinction coefficient and imaginary dielectric constant values are increased with increasing deposition angle, while the refractive index, real dielectric constant values are decreased with increasing deposition angle. The electrical conductivity increases with increasing temperature. Seebeck Coefficient increase with increasing the temperatures difference for all deposition angles. The increasing of deposition angle and Te percentage have an obvious influence in the decreasing of D.C conductivity and current and increasing of Seebeck Coefficient. Also the increasing of thicknesses for all deposition angles have an obvious influence in the increasing of D.C conductivity and current and decreasing of Seebeck Coefficient .The current is increasing in light when it complains with dark

دراسة بعض خصائص فيرايت الاسبنل المحضر بطريقة السيراميك والسول جيل == Studying some Properties of Spinel Ferrite preparing by Ceramic and Sol - Gel Methods

Author name: اثير ابراهيم عبد علي الخفاجي
Supervisor name: كاظم جواد كاظم الشجيري
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Doctorate
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: In this research three series of spinel ferrites samples where prepared which is copper - zinc ferrite with general formula (Cu1 - xZnxFe2O4), magnesium - zinc ferrite with general formula (Mg1 - xZnxFe2O4) and nickel - zinc ferrite with general formula (Ni1 - xZnxFe2O4) at (X) values ranging from 0.0 to 1.0, step of 0.2 where (X) represents the proportion of zinc in ferrite, using two preparation methods which is Conventional ceramic method and Sol - Gel method. Three sintering temperatures have been used which is (1000ºC), (1050ºC) and (1100ºC) to determine the effect of sintering temperature on the final specifications of the samples. (Network analyzer device) has been used to studding the microwaves absorption in the range of (X - band) with a frequency range (8 - 12.5 GHz). Also, X - ray diffraction analysis (XRD) has been used to determine the crystal structure and purity of the prepared samples and to calculate the average grain size and micro strain, The samples were examined using a scanning electron microscope device to evaluate the crystal size and to see distribution style after the sintering process, were Also, the density of the prepared samples were measured to calculate the porosity values.The results showed that the best samples with very high absorbency a long the (X - band) is (Mg0.6Zn0.4Fe2O4) and (Cu0.6Zn0.4Fe2O4) at sintering temperature (1100 ºC). This stability and efficiency observed firstly compared with other researches and literatures. Also the resonance peaks for all three types of spinel ferrite appeared at frequencies (8.6, 9.8, 10.0, 10.2, 11.01.11.2, 11.6, 12.0, 12.2) (GHz). X - ray diffraction results showed that all the prepared samples are a poly - crystalline also showed the occurrence of micro strain on the crystals due to effect of the sintering temperature on the crystals.Comparison between the samples prepared by Sol - Gel method and Conventional ceramic method; the result showed the homogeneity of particle size and particle distribution was the best for first method. Whereas the porosity was small for this method

تطوح فقدان الطاقة الجزئي للزركونيا والالومينيا للبروتون وحزم جسيمات الفا == Partial of Energy loss straggling of ZrO2 and Al2O3 for proton and ? - particle beams

Author name: ابراهيم عباس ابراهيم الخزرجي
Supervisor name: رياض خليل احمد العاني
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: تم في هذا العمل اجراء الحساب النظري لمقدار فقدان الطاقة (التطوح) للزركونيا〖(ZrO〗_2) والالومينيا (〖(Al〗_2 O_(3)) لحزم البروتون وجسيمات الفا الساقطة على هذه الاهداف وبطاقات . (T= 0.05, 0.25, 1, 2, 2.5 Mev/u) ان الصيغة لدالة العزل مثل قطب البلازمون التقريبي (PPA) وتعديلاتها من خلال نموذج درود( (Drude - model ، تم اعتمادها لحساب الاحتمالية للبروتونات وحزم جسيمات الفا المسببة للتهيجات الالكترونية في الاهداف المستعملة فقد حسبت مع الاخذ بنظر الاعتبار تاثير طول الحجب (Screening Length) والتي اظهرت توافقا جيدا مع نتائج حسابية تم التوصل اليها في دراسات سابقة، علاوة على حساب قدرة الايقاف الجزئي للشحنة الفعالة ζ(q) (PSPEC) للبروتونات وجسيمات الفا المتحركة خلال اكاسيد مختلفة وبشكل رئيسي بالهدفين المستخدمين في هذا العمل. وكذلك معدل الطاقة < E > ومربع معدل الطاقة للبروتون <〖 E〗^2> تم حسابها ايضا في عملنا الحالي .كما تم كتابة برنامج(Ibrahm - Al2O3.for) بلغة (الفورتران - 90) لاجراء الحسابات العددية موجود نسخة مرفقة منه. | The energy - loss straggling of zirconia (ZrO2) and alumina (Al2O3) has been determined theoretically for proton and alpha - particle beams with incident specific energies (T= 0.05, 0.25, 1, 2, 2.5) (Mev/u). The dielectric formalism like Plasmon Pole Approximation (PPA) and its modified form presentation by Drude - model has been used to calculate the probability for an energetic proton and alpha to produce electronic excitations in target of zirconia (ZrO2) and alumina (Al2O3), taking in consideration screening length effects and good agreement is achieved with previous work. The partial stopping power effective charge (PSPEC) , ζ(q) and partial energy straggling effective charge (PSGEC)η(q) for proton and alpha particle moving through several oxides, namely Al2O3, and ZrO2 have been calculated . Good agreement has been achieved with previous work. Also average energy, <E> and average of square energy <E^2> for proton and alpha particles in Al2O3 and ZrO2 have been calculated in present work.. A program (Ibrahm - Al2O3.for) has been written FORTRANT - 90 for numerical calculation, and a copy of program is available in the present work.

دراسة متانة الربط الانتشاري بين السيراميك والمعادن في الحالة الصلبة == Investigation of the Relaibility of Diffusion Bond Strength Between Ceramic - Metals in Solid State

Author name: اروى غازي ناجي الطائي
Supervisor name: زاريه ازات سركيس | ثامر عبد الجبار جمعة
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:

دراسة تعجيل الالكترونات باستخدام تفاعل الليزر مع البلازما الممغنطة للاتصادمية == Study of Laser Acceleration of Electrons in a Magnetized Collisionless Plasma

Author name: امال محمد كنيوي العكايشي
Supervisor name: خالد عباس يحيى | محمد عبد الزهراء حبيب
General topic: Physics
Specific topic: Electronics Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: A theoretical and computational investigation was carried out in the field of laser - plasma interaction using the Finite Difference Method to study the acceleration of electrons with non - relativistic velocities in a non - magnetized and magnetized collisionless plasmas.First, a (Nd : YAG) laser pulse of 25 fs duration and 5x1015 W/cm2 intensity was assumed in the present study.When this laser pulse was allowed to interact with a stationary electron in vacuum, it was found that the electron is accelerated during the interaction only and returns to stationary state after the laser pulse has passed, in agreement with previous works.Also, the interaction of the same laser pulse with a collisionless plasma at electron density ne= 1x1018 cm - 3 was studied. It was noticed that the energy of the electron during the interaction has reached a maximum value of ~ 1 keV at laser pulse intensity of 5x1015 W/cm2, while the energy of the electron after the interaction reached ~ 15 eV for the same laser pulse intensity.Finally, the interaction of the same laser pulse with a plasma was studied at electron density ne=1x1018 cm - 3 in the presence of an external magnetic field for the three values of the field strength B= 60 MG, 70 MG and 80 MG. It was found that there is an increase in the acceleration of the electron to reach a maximum energy of ~ 19 keV at a laser pulse intensity of 5x1015 W/cm2 and an applied external magnetic field strength of 80 MG during the interaction. However, the electron energy after the interaction reached ~ 3 keV at a laser pulse intensity of 5x1015 W/cm2 and an applied external magnetic field strength of 70 MG. This is due to a sustainable generated laser wakefield of ~ 2x109 V/cm. Thus, it is concluded that an applied external magnetic field assists the acceleration of the electron and can subsidize for a high laser beam intensity

محاكاة العين البشرية باستخدام الخوارزمية الجينية == SIMULATION OF HUMAN EYE USING GENETIC ALGORITHEM

Author name: لؤي عبد الصاحب رسول الطائي
Supervisor name: سهى موسى خورشيد الاوسي | محمد صاحب الطائي
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: The aim of this research is simulate an optical system for the human eye using Genetic algorithm. The considered optical characteristics of the optical system simulator include spot size (Z), spot diagram, and effective focal length (EFL). These characteristics are determined with the aid of some mathematical relations, which give the efficiency and accuracy of the adopted optical system design. The work has been performed in two stages : In the first stage, Genetic Algorithem optimization (GA) is used to get the best design by optimizing the optical featurs of the eye elements. The optimal eye design was tested using Zemax software, the test includes estimation of the image quality, and optimal performance for the proposed optical eye system.The second stage was implementing a specially developed software to simulate the behavior of the human eye. The simulator using visual basic 6 and works under Windows operating system, it is able to plot the eye design graphically, and can estimate the considered optical functions to determine the efficiency of the eye simulator.The simulator showed agood results for spot size, spot diagram and EFL, the present work has been gained some credibility when the considered optical functions achieved by the simulator are found compatible with those achieved by Zemax, since the comparison showed a behavioral matching between them, which ensure the correct path of the GA based eye design and the successful proposed eye design.

دراسة الفجوات المصنعة بهيئة عيوب بواسطة الاشعة السينية لمصبوبة المنيوم ومفاصل لحام الفولاذ == X - ray Radiographic Study of Simulated Voids - Like Defects in Aluminum Casting and Welded Joints in Steel

Author name: فرقد رشيد سعيد الزبيدي
Supervisor name: مازن فضيل محروك | ثامر عبد الجبار جمعة
General topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: This project investigates the detection and evaluation of imperfections in internal structures of castings and welded joints by x - ray radiography. Optimum radiography conditions that lead to clear and high contrast image on the radiograph were studied.Equations derived earlier for finding the size and depth of defects in castings were used in this project to test their applicability to a wide range of geometrical parameters used in radiography.The importance of non - destructive testing NDT in industry is discussed. X - ray radiography being one of the NDT techniques, has some privilege over other techniques. For example, welded joints sometimes contain internal flaw or blowholes that may escape detection by other NDT techniques but can not escape detection by x - rays. Two kinds of samples are prepared for radiography. The first sample is aluminum casting through which two different sizes of steel spheres are included. This sample was radiographed from two opposite sides and the x - ray films were analyzed.The second sample is steel plates which are welded by arc welding and then radiographed by x - rays.Imperfections in this sample such as incomplete root penetration, undercut and porosity were detected by x - ray radiography. Different conditions influencing the preparation and radiography of the above samples were studied. The prepared welded sample was radiographed three times for different high voltages (120,140,160) kV respectively with an exposure time of (80) second. The best quality image where the defects can be detected clearly if its size is (5%) of the radiographed object using (120) kV and (140) kV. Moreover the results show that the optimum film gradient was found at (140)kV and the contrast is better than obtained with (120)kV while darkening image was found at (160)kV.In field of the aluminum casting, the two equations were derived earlier proved their capabilities as a right method for identification each of size and depth of such defects in castings and welded joints

دراسة قدرة الايقاف والمدى للبروتونات == Study of Stopping Power and Range for Protons

Author name: مصطفى عبد المحسن عبد العالي
Supervisor name: محمد احمد صالح
General topic: Physics
Specific topic: Physics
Degree: Master
Language: English
University location: Baghdad
First pages:
Abstract: The calculation of the value of stopping power and the range for the proton is done by two ways : first, using Bethe - Bloch formula and second, using Bragg - Kleeman rule. The differences between the experimental and theoretical values of stopping power and range required studying the corrections for Bethe - Bloch formula which are represented by the maximum energy and density correction and then comparing the results with experimental values. Using these two formulas it has been found that the results computed by the Bethe - Bloch formula without corrections (maximum energy and density correction) are in agreement with experimental results for βγ ≤ 2 ( E ≤ 2×103MeV ) and for βγ ≤ 102 ( E ≤ 105MeV ) with corrections. The maximum energy and density corrections contributed to decrease the difference with the experimental results for βγ ≥ 102 ( E ≥ 105MeV ).The values of stopping power computed using the Bragg - Kleeman rule are in agreement with experimental results for E ≤ 200MeV and the range values computed using the Bragg - Kleeman rule are in agreement with the results computed using the Bethe - Bloch formula for E ≤ 400MeV .The results show that the energy losses for protons at the high energy values are low and vise versa; the energy losses for protons at the low energy values are high.The present calculations confirm that the proton looses its largest energy at the end of its path in matter
1 ... 66 67 68 69 70 ... 110