مقالات خلاء

در اين گزارش، به دليل بالاتر بودن خواص اپتيكي غير خطي فلزات نسبت به مواد ديگر و نيز پايين بودن ضريب عبور لايه هاي فلزي با ضخامت هاي بيشتر از عمق نفوذ، رفتار و چگونگي توليد كريستالهاي فوتونيكي يك بعدي فلز -دي الكتريك با ضريب عبور بالا، مورد بررسي قرار گرفته است. در اين نوع از مواد تركيبي با خواص اپتيكي غير خطي بالا، ضريب عبور از سازه Glass /(Cu-Mgf₂)³ / Air در مقايسه با تك لايه اي از مس با ضخامتي معادل با مجموع لايه هاي مس در سازه بلورهاي فوتونيكي، بيش از 50% افزايش پيدا مي كند كه تطابق خوبي با نتايج حاصل از محاسبات تئوري بر اساس روش ماتريس انتقال دارد.

پليمريزاسيون پلاسمايي يك روش مفيد براي نشاندن پليمر بر روي سطوح ذرات و مواد است كه خصوصيات آن به طور قابل توجهي متفاوت با ويژگيهاي تركيبي پليمرهاي خطي يا ازتباط عرضي است. از بخار متيل متاكريلات / گاز آرگون در فشار پايين و توسط پلاسماي مايكروويو (MW) غير تعادلي براي نشاندن يك لايه فيلم پليمري بر روي سطوح خارجي ذرات سيليكا استفاده شده است. در اين آزمايش يك طراحي ويژه براي ساختن راكتور به كار گرفتيم. علاوه بر اين، ورود مونورها به طور موفقيت آميزي توسط انتقال ماده مونومر به درون محفظه توسط عبور جريان گاز از درون ظرف حاوي مونور انجام شد فيلم پليمري پلاسمايي توسط طيف سنج تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) شناسايي گرديد.

در اين مقاله مشخصه يابي الكتريكي آلايش لايه اي سيليكان - برون در ساختار Si/Si-B/Si كه با سيستم رونشاني پرتو ملكولي (MBE) رشد يافته مي پردازيم. پس از رشد ساختار، ولتاژ عرضي هال در گستره دمايي 60 تا 300 كلوين اندازه گيري شده و متعاقبا وابستگي دمايي ضريب هال به دست آمده است. با برازش نظري تغييرات دانسيته سطحي حفره ها نسبت به دما، چگالي و انرژي يونش ناخالصي، فاكتور هال و ضريب بالا كشيدگي تراز فرمي محاسبه شده است.

در اين تحقيق پوشش هاي كاربيد تنگستن -نيكل با استفاده از روش اسپري حرارتي سرعت بالا (HVOF) تهيه و براي شناسايي تاثير دما و زمان عمليات حرارتي تحت خلا با برنامه هاي از پيش تعيين شده مختلف آزمايش شدند. مطالعات شناسايي فازها و استحاله هاي فازي در دماها و زمانهاي مختلف توسط دستگاه پراش پرتو ايكس (XRD) مجهز به محفظه خلا داراي گونيومتر دماي بالا (HTK) انجام شد. آناليز هاي انجام شده از پوشش ها نشان داد كه طي فرايند اسپري حرارتي فازهاي آمورفي به دليل سرعت بالاي سرد شدن و فاز كمپلكس Ni₂W₄C شكل مي گيرند كه در پودرهاي اوليه وجود نداشتند. ليكن با عمليات حرارتي مي توان اين فازهاي آمورف را پايدار و كريستالي نمود. سينتيك اين كريستاليزه شدن هم مانند تمام فرايند هاي نفوذي وابسته به دما و زمان است و البته در اين آزمايشها نيز ثابت شد كه تاثير دما شديد تر از زمان است، طوري كه تا 950 درجه سانتيگراد تحول جدي مشاهده نمي شود در حالي كه در عمليات حرارتي در دماي 1100 درجه سانتيگراد بالا فاصله پس از رسيدن به اين دما استحاله نسبتا كاملي رخ داده است و فاز بين فلزي NiW ايجاد مي شود.

در اين تحقيق تاثير دماي اكسيژن دهي بعدي، بر روي خواص سطحي فولادAISI 5115  نيتروژن - كربن دهي شده مورد مطالعه قرار گرفته است. به اين منظور فولاد مذكور پس از عمليات حرارتي اوليه كوئنچ و تمپر، در دماي 550^oC و در فشار 3 تور، به مدت 5 ساعت و در مخلوط گازي حاوي%80N₂ + 13%H₂ + 7%CO₂  تحت عمليات نيتروژن - كربن دهي پالس پلاسمايي قرار گرفت . بلافاصله پس از عمليات نيتروژن - كربن دهي عمليات اكسيژن دهي در دماهاي 500^oC، 450^oC، 400^oC به مدت يك ساعت، در مخلوط گازي حاوي75%O₂ + 25%H₂  انجام شد. خواص لايه هاي سطحي توسط ميكروسكپ الكتروني و پراش سنجي پرتو ايكس مطالعه شد. نتايج مطالعه فازهاي تشكيل شده در لايه اكسيدي نشان مي دهد كه با كاهش دماي اكسيژن دهي بعدي پايداري فاز Fe₃O₄ نسبت به فاز  Fe₃O₄در لايه اكسيدي افزايش مي يابد. نتايج آزمايش پلاريزاسي

در اين مقاله پس از تبيين اهميت فناوري خلا به معرفي كاربردهاي فناوري خلا در زمينه تحقيقات غذايي پرداخته مي شود و برخي از محورهاي تحقيقاتي مطرح در اين زمينه بررسي مي گردد. امروزه فرايندهاي بسياري در شرايط خلا انجام مي شوند كه امكان توليد محصولاتي جديد با فناوري بالا را فراهم ساخته است. به عنوان مثال فرايندهاي خشك كردن، اشباع، تبريد و انجماد، تقطير و كاهش بار ميكروبي از جمله فناوري هاي جديدي هستند كه در سال هاي اخير تحقيقات گسترده اي در مورد آنها انجام شده است.

در اين پژوهش لايه هاي اكسيدي دي اكسي دسيليسيم (SiO₂) سپس نيتريد سيليسيم (Si₃N₄) با ضخامت مناسب، بر روي پولك اينديم آنتيمونايد (InSb) به روش PECVD، نشانده شده است. مقدار ضخامت اكسيد يكي از عواملي است كه مي تواند در نشت سطحي جريان در آشكارساز تابش مادون قرمز در ساختار MIS نقش مهمي داشته باشد. كليه مراحل لايه نشاني، ضرورت غيرفعال سازي سطح نيمه هادي، كيفيت لايه نهشته شده، و تشخيص نوع زيرلايه به كمك منحني C-V در اين مقاله مورد بررسي قرار مي گيرد.

در اين مقاله آسيب بلوري ايجاد شده بر اثر كاشت ناخالصي ژرمانيوم با دو دوز و انرژي متفاوت در تك بلور سيليسيم بررسي شده است. دز و انرژي ناخالصي هاي ژرمانيوم كشت شده در سيليسيم عبارت است از: 1×10¹⁶atom/cm²  با انرژي3keV  و 5×10¹⁶atoms/cm² با انرژي 100keV. آسيب بلوري ايجاد شده، با استفاده از تكنيك RBS-Channeling بررسي و پروفايل اتم هاي سيليسيم جابجا شده از مكان شبكه اي خود بر حسب عمق، بعد از كاشت يوني به دست آمده است. همچنين اثر بازپخت حرارتي بر ترميم شبكه بلوري سيليسيم نيز مطالعه و بررسي شده است. علاوه بر اين مورفولورژي سطح بلور سيليسيم در جهت (100) كه با يون هاي زرمانيوم كاشت شده است. با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) قبل از بازپخت حرارتي مورد بررسي قرار گرفته است.

لايه هاي اكسيد قلع و اكسيد روي به روش تبخير با باريكه الكتروني در خلا، بر روي زيرپايه هاي سيليكا نشانده شدند. فشار محفظه~10^-5 Torr  بود و زيرپايه ها در دماي اتاق قرار داشتند. لايه هاي اكسيد قلع حاصل شفاف و زرد رنگ بوده چسبندگي خوبي به زيرپايه داشتند. مطالعات بعدي نشان داد كه اين لايه ها ساختاري آمورف دارند. تبلور لايه هاي اكسيد قلع در دو محيط اكسيژن و ازت در دماهاي متفاوت صورت گرفت. در همه موارد فرآيند تبلور در محيط حاوي اكسيژن بيشتر، سريعتر بود. اين مورد بر اساس كمبود اكسيژن از مقدار استوكيومتريك آن در تركيب لايه توضيح داده شد. تبخير اكسيد روي به روش مشابه، لايه هاي سياه رنگي متشكل از ذرات روي را نتيجه داد كه نتيجه ضعيفي با زيرپايه داشتند. از اين رو كنترل فشار اكسيژن در محفظه خلا طي لايه نشاني ضروري بود. سعي و خطا در اين خصوص به علت عدم كنترل دقيق فشار اكسيژن نتيجه مثبتي نداشت.

آناليز با باريكه يوني ابزاري توانمند در آناليز و مشخصه يابي مواد است. برخي از اين روشها مانند پيكسي به صورت روزمره از سال 1355 در آزمايشگاه واندوگراف به كار مي رود. استفاده از روشهاي ديگري مانند ميكروپيكسي و چانلينگ و ERD از سال 1378 آغاز شد. در اين مقاله پس از مروري كوتاه بر روشهاي آناليز با باريكه يوني كه در آزمايشگاه ما به كار مي رود به كاربرد اين آناليزها در مشخصه يابي مواد و بخصوص لايه هاي نازك مي پردازيم و با ذكر مثال توانمندي هاي اين روشها را نشان مي دهيم.

در اين تحقيق انواع مواد زيرلايه اپتيكي و پوشش ها كه اصولا در ليزرهاي اگزايمر و فرابنفش استفاده مي شوند مورد پژوهش قرار گرفتند. سه نمونه با مواد الف) MgF₂ روي زير لايه BK7 ب) MgF₂+LiF₃ روي زير لايه فيوز سيليكا ج) Al روي زير لايه BK7، ساخته شد.از مقايسه طيف عبور و انعكاس نمونه هاي ساخته شده ملاحظه مي گردد كه در بازه طول موج 248-400 نانومتر (ناحيه فرابنفش) آينه Al داراي بيشترين انعكاس است و در صورتيكه لايه محافظMgF₂  روي آن انباشت گردد، مي توان از آن در ساخت رزوناتورهاي اكسترنال ليزرهاي فرابنفش استفاده نمود.

در اين مقاله پس از معرفي كاربردهاي فناوري خلا بالا در زمينه هاي مختلف علوم و صنايع و تاكيد بر ضرورت برنامه ريزي براي بومي سازي اين فناوري به ارايه اولويتهاي تحقيق و توسعه در زمينه طراحي و ساخت سيستمها و تجهيزات خلا پرداخته شده است. از آنجاييكه تحقيق و توسعه راهبردي اساسي براي بومي سازي فناوري هاي پيشرفته است، در اين مقاله نتايج تحقيقات ميداني صورت گرفته براي تعيين اولويتهاي تحقيق و توسعه در رابطه با سيستمها و تجهيزات مهم خلا ارايه ميشود. بر اين اساس، با استفاده از الگوريتمهاي تصميم گيري علمي، اولويتهاي تحقيق و توسعه بر روي سيستمهاي خلا تعيين و نتايج ارايه شده است.

در اين مقاله اثر اعمال پلاسما بر ميزان نفوذ پذيري پلي اتيلن ترفتاليت كه يك پليمر انعطاف پذير با كاربرد فراوان در صنعت مي باشد، بررسي شده است. تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني از سطح مقطع PET براي مشاهده اثر ظاهري اعمال پلاسما انجام شده است. آناليز FTIR از نمونه ها قبل و بعد از اعمال پلاسما به عمل آمده و نتايج حاصله با يكديگر مقايسه شده اند. در نهايت با استفاده از سيستمي كه براي بررسي ميزان نفوذپذيري PET طراحي شده، تاثير پلاسماي اعمال شده بر بهبود نفوذپذيري نشان داده شده است. اجراي آزمون خلا بروي نمونه ها بهبود نفوذپذيري در اين نمونه ها را تاييد مي نمايد.

در اين تحقيق فيلم هاي نازك آهن پايه باتركيب Fe₇₈Si₉B₁₃ به كمك روش لايه نشاني ليزري رشد داده شدند هدف تحت خلا پايين در معرض باريكه ليزر Nd:YAG قرار گرفته است. با استفاده از آناليز پرتو ايكس از آمورف بودن فيلم اطمينان حاصل كرده ايم و آناليز پس پراكندگي رادرفورد نيز به منظور اطلاع از تركيب نمونه ها به كار رفته است. نتايج نشان داده است كه تركيب شيميايي هدف عينا به زيرلايه منتقل شده است. خواص مغناطيسي آن مانند چرخش كر مورد تحقيق قرار گرفته و همچنين وجود قطرك ها روي سطح فيلم بررسي شده و چگونگي تغيير آن با اعمال جريان و اندازه گيري ولتاژ هال مورد بررسي قرار گرفته است.

لايه هاي نانو كامپوزيت مس-كربن به روش همزمان RF-PECVD، RF-Sputtering از گاز استيلن و هدف مس رشد داده ايم. فرايند رشد در ناحيه اي كه با تغيير فشار محفظه فرايند به كندوپاش فيزيكي در توان ثابت و فشار بحراني 1.5 تا 3 پاسكال تبديل مي شود، بررسي مي شود. مقدار تخميني انرژي متوسط يونها در اين فشار بحراني نزديك به آستانه انرژي اسپاترينگ فيزيكي مس با يونهاي استيلن است. با استفاده از اين خاصيت و با تنظيم فشار اوليه از 1.3 تا 6.6 پاسكال لايه هاي نازك مس-كربن با محتويات مس متفاوت رشد داده ايم. محتويات مس اين لايه ها با استفاده از پراكندگي راترفورد (RBS) واسپكتروسكپي امواج ايكس (XPS) تعيين شد. تصاويرميكرسكوپ نيروي اتمي (AFM) و پراش امواج ايكس (XRD) بر تشكيل نانو ذرات مس دلالت دارند.