وسيله ي اندازه گيري پهناي تپ ليزر بادقت 0/1ps

ليزر هماهنگ سوم Nd:YAG بااستفاده از بلور BBO به روش جمع بسامد

بيم اسكنر دو بعدي باريكه الكتروني از وسايل كاربردي در فيزيك است كه نمايه دوبعدي فضايي باريكه هاي الكتروني يا همان چگالي سطحي توزيع الكترونها را نشان مي دهد. براي اسكن باريكه هاي الكتروني و يوني روش هاي گوناگوني وجود دارد. معروفترين اين روش ها اسكن بوسيله سيم رسانا است كه با استفاده از يك يا چند سيم رسانا و شكل هاي مختلف حركتي پارامترهاي فضايي باريكه مورد نظر را اندازه گيري مي كنند. در اين روش ها هميشه اين عيب وجود دارد كه سيم رسانا هم آشكارساز و هم جاروبگر است و لذا تنها نمايه يك بعدي را در جهات مختلف نشان مي دهد. اما اسكنر دو بعدي باريكه الكتروني از يك لبه تيغ به عنوان اسكنر و از سيم هاي رسانا به عنوان آشكارساز استفاده مي كند. در اختيار داشتن موقعيت اسكنر و آشكارسازها اين امكان را فراهم مي كند تا نمايه دوبعدي باريكه الكتروني را اندازه گيري كنيم. اندازه گيري مشخصات فضايي باريكه االكتروني در سطح و همچنين اندازه گيري واگرايي اين باريكه ها در تمام جهات عمود بر راستاي انتشارشان از كاربردهاي مهم اين وسيله است.

اندازه گير لحظه اي انرژي باريكه الكتروني با استفاده ليزر CO2 و ليزر He-Ne از وسايل كاربردي در فيزيك است كه انرژي باريكه الكتروني را در بازه 2-12 MeV نشان مي دهد. براي اندازه گيري انرژي باريكه هاي الكتروني روش هاي گوناگوني وجود دارد. معروفترين اين روش ها بهره گيري از قرائت دز-عمق مواد معين با استفاده از فيلم هاي دزيمتري است. اين نمودارها با استانداردهاي پيشنهادي مقدار انرژي باريكه به صورت غيرآني فراهم مي نمايد. اما در اندازه گير لحظه اي انرژي باريكه الكتروني با استفاده ليزر CO2 و ليزر He-Ne روش استانداردي مبتني بر بررسي منحني توزيع دز-عمق به كار برده مي شود با اين تفاوت كه در اين روش اندازه گيري انرژي باريكه الكتروني به صورت لحظه اي است و ديگر نيازي به استفاده از فيلم هاي دزيمتري گران قيمت نيست. در اين عنصر اختراعي لايه هاي نازك سيليكاتي به عنوان مواد شاهد قرائت شونده، ليزر He-Ne به عنوان قرائتگر و ليزر CO2 به عنوان احياكننده ماده شاهد به كار برده مي شوند. تعيين ابعاد جعبه يا محصولي كه بايد در بازه دز جذبي معين پرتودهي شوند، بررسي پارامترهاي كليدي در مطالعات هسته اي همچون عمق نفوذ، دز جذبي و همچنين انرژي آستانه فرايندها از كاربردهاي مهم اين وسيله است.

دستگاه استخراج اسانس ميكروويو مجهز به سلول گمانه و ليزرHe-Ne ‎‏ از وسايل كاربردي در فيزيك است ‏كه علاوه بر توليد اسانس، پايش كيفيت ذرات خروجي از دستگاه را براي افزايش خلوص انجام مي دهد. براي ‏استخراج اسانس گياهان روشهاي گوناگوني وجود دارد. امروزه معروفترين اين روشها بهره گيري از تقطير ‏ميكروويو است كه با استفاده از امواج ميكروويو و چگالنده هاي مناسب اسانس گياهان تهيه مي شود. اين ‏سامانه ها معمولا بدون پايش ذرات خروجي و گاهي با استفاده دستگاه هاي گران قيمت اسپكتروسكوپي داراي ‏كنترل كننده هستند.‏ اما دستگاه استخراج اسانس ميكروويو با استفاده از سلول گمانه و ليزر He-Ne‏ روش استانداردي مبتني بر ‏اندازه گيري و پايش گري اسانس خروجي براي افزايش بهره وري به دست مي¬دهد با اين تفاوت كه بدون ‏نمونه برداري، ذرات خروجي به صورت لحظه اي آشكارسازي و براي خالص سازي جدا مي گردند. در اين ‏عنصر اختراعي، سلول گمانه ‏Uشكل به عنوان ظرف نمونه و ليزر ‏He-Ne‏ به عنوان قرائتگر غلظت ذرات و ‏هشداردهنده جداسازي ذرات جديد با استفاده از بررسي تغييرات طيف عبوري ليزر در فصل مشترك محيط ‏دوفازي به كار برده مي شوند. ‏ كاهش مصرف آب و تغليظ آني در توليد اسانس هاي گياهان معطر و دارويي بدون دخالت انسان از مزاياي اين ‏دستگاه است.‏

خشك كن تونلي صنعتي تيغه هاي سفالين با استفاده از امواج مايكروويو از وسايل كاربردي در زمينه مكانيك است كه در زير بخش خشك سازي قرار مي گيرد. خشك سازي تيغه هاي سفالين به روش هاي مختلفي صورت مي گيرد كه اساس همه ي آنها استفاده از روش هاي هواگرم است. در اين روش هاي همواره اين عيب وجود دارد كه جريان هواگرم تبخير آب يا همان خشك سازي را از سطوح بيروني آغاز مي كند و تا نفوذ تدريجي در لايه هاي دروني تر ادامه مي دهد. اين امر باعث افزايش زمان خشك سازي و گاهي تخريب محصول مي گردد. در اين اختراع به جاي استفاده از روش هاي مرسوم و يا بهينه كردن آنها از روش تركيبي هواگرم و امواج مايكروويو استفاده شده است. امواج مايكروويو برخلاف روش هواگرم در لايه هاي دروني محصول نفوذ و آب موجود در اين لايه ها را براي خروج تحريك مي كنند. اين امر باعث مي شود تا خشك سازي به مراتب سريعتر از روشهاي مرسوم چه در مقياس صنعتي و چه در مقياس نيمه صنعتي انجام گيرد. خشك سازي سريع تيغه هاي سفالين ، انبار كردن آنها براي استفاده در فصول سرد و جلوگيري از ترك برداشتن بلوك هاي با ابعاد بزرگ از كاربردهاي اين اختراع است.

حسگر نوري رطوبت سنج شيشه اي سوپرجاذبها از وسايل كاربردي در فيزيك است كه ميزان رطوبت و آهنگ رهايش رطوبت در سوپرجاذبها را نشان ميدهد. براي اندازه گيري رطوبت سوپرجاذبها روشهاي گوناگوني وجود دارد. معروفترين اين روشها عبارتند از: حسگرهاي الكترونيكي، مكانيكي و فيبرهاي اپتيكي. با توجه به انواع كاربرد سوپرجاذبها در محيطهاي مختلف هرسه روش با محدوديتهايي مواجه هستند. به صورت خلاصه روش الكترونيكي طول عمر كاربري اندكي دارد، روشهاي مكانيكي در موقعيتهاي فيزيكي خاصي قابل استفاده و فيبرهاي اپتيكي نيز گران قيمت و پرهزينه اند. اما حسگر نوري رطوبت سنج شيشه اي سوپرجاذبها كه داراي طول عمر بالا، پركاربرد و ارزان قيمت است، از يك ميله شيشه اي به عنوان هسته موجبر جاروبگر، منبع پايدار شبه تكفام ديودي به عنوان چشمه نوري و فوتوديود TCS3200 به عنوان آشكارساز فوتوني استفاده ميكند. تغيير رطوبت سوپرجاذبها در مجاورت هسته موجبر موجب تغيير در جذب تابش عبرري از آن در اثر پديده موجب ناپايدار خواهدشد. اين تغييرات توسط آشكارساز فوتوني ثبت و با استفاده از ريزپردازنده به عنوان تابعي از تغييرات رطوبت تحليل و سنجش خواهندشد. اندازه گيري رطوبت سوپرجاذبهاي كشاورزي و بهداشتي در محيطهاي مختلف و همچنين تعيين نمايه رهايش رطوبت اين سوپرجاذبها از كاربردهاي مهم اين وسيله است.

قرائتگر اپتيكي دز-عمق براي اندازه گيري انرژي باريكه الكتروني از وسايل كاربردي در فيزيك است كه انرژي باريكه الكتروني شتابدهنده ها را در بازه 2- 12 MeV نشان مي¬دهد. براي براي اندازه گيري انرژي باريكه الكتروني روش¬هاي گوناگوني وجود دارد. معروفترين اين روش¬ها قرائت دز-عمق در گوه آلومينيومي با استفاده از فيلم دزيمتري CTA و دستگاه اسپكتوفوتومتر است كه با آن پارامترهاي عمق نفوذ و انرژي فضايي باريكه الكتروني خروجي از شتابدهنده هاي صنعتي و پزشكي را اندازه گيري مي¬كنند. در اين روش¬ها هميشه اين عيب وجود دارد كه براي دزهاي كمتر از 5 kGy و جريان كم شتابدهنده قابل استفاده نيست و براي قرائت دز-عمق نيز بايد از دستگاه گران قيمت اسپكتوفوتومتر كاليبره شده فرابنفش-مرئي استفاده كرد. اما در اين اختراع بجاي بكارگيري فيلم دزيمتري CTA در گوه¬استاندارد آلومينيومي از لام اپتيكي با SiO2: 72.2% استفاده شد و بجاي اسپكتوفتومتر از يك قرائتگر جديد براي اندزه گيري توزيع-دز عمق در لام بكار گرفته شد. پرتودهي الكترون باعث تشكيل مراكز رنگ و تغيير ضريب جذب اپتيكي در لام پرتودهي شده الكتروني ميگردد كه با دز فرودي متناسب است. عامل محو شدگي مراكز رنگ لام پرتودهي شده تغييري در نمودار دز-عمق نخواهد داشت و لام استفاده شده تا 157 روز قابل بايگاني و بهره برداي خواهد بود. اندازه¬گيري دز الكتروني تا بيشينه 20 kGy، مشخصه يابي عمق نفوذ، رسم نمودار دز-عمق و محاسبه انرژي باريكه الكتروني شتابدهنده بدون استفاده از دستگاه اسپكتوفوتومتر كاليبره شده از كاربردهاي مهم اين وسيله است.

خشك¬كن عرضي مايكروويو تيغه¬هاي سفالين از وسايل كاربردي در زمينه مكانيك است كه در زير بخش خشك¬سازي قرار مي¬گيرد. خشك¬سازي تيغه¬هاي سفالين به روش¬هاي مختلفي صورت مي¬گيرد كه اساس همه¬ي آنها استفاده از روش¬هاي هواگرم است. جريان هواگرم تبخير آب يا همان خشك¬سازي را از سطوح بيروني آغاز مي¬كند و اين فرايند را تا نفوذ تدريجي در لايه¬هاي دروني¬تر ادامه مي¬دهد. اين امر باعث افزايش زمان خشك¬سازي و گاهي تخريب محصول مي-گردد. در اين اختراع به جاي استفاده از روش¬هاي مرسوم و يا بهينه¬كردن آنها از روش تركيبي هواگرم، امواج مايكروويو و نوار¬هاي عرضي استفاده شده است. نوار¬هاي عرضي امواج مايكروويو و هواگرم را به سمت محصول هدايت مي¬كنند و برخلاف روش هواگرم، آب موجود در لايه¬هاي گلي تيغه¬هاي سفالين را براي خروج تحريك مي¬كنند. اين امر باعث مي-شود تا خشك¬سازي به مراتب سريعتر از روش¬هاي مرسوم چه در مقياس صنعتي و چه در مقياس نيمه صنعتي انجام گيرد. خشك¬سازي سريع تيغه¬هاي سفالين ، انبار كردن آنها براي استفاده در فصول سرد و جلوگيري از ترك برداشتن بلوك¬هاي با ابعاد بزرگ از كاربردهاي اين اختراع است.

فيوز زيرسطحي كه گاهي فيوز مجاورتي نيز ناميده ميشود در واقع قسمتي از كلاهك سرجنگي است كه هنگام به هدف نخوردن مستقيم به هدف (به هر علت) فرمان انفجار كلاهك سرجنگي را مي دهد. اين كار باعث ميشود كه كلاهك سرجنگي كه به هدف اصلي اصابت نكرده است به هدر نرود و خود را در مجاورت هدف منفجر كند و خسارت هدف را موجب شود. فيوزهاي كلاهك هاي سرجنگي زيرسطحي به هر دو نوع عامل (active) و غير عامل (passive) عمل مي كنند، بيشتر فيوزهاي سرجنگي به صورت غير عامل است به عنوان مثال مي توان به فيوزهاي مغناطيسي اشاره كرد كه هنگام عبور از كنار اشياء فرومغناطيس يا پارامغناطيس با توجه به تغيير در حوزه ميدان مغناطيسي شان عمل كرده و دستور انفجار كلاهك سرجنگي را مي دهند. اين فيوزها امروزه دچار مشكل هستند زيرا شناورهاي زيرسطحي و سطحي مدرن به گونه اي ساخته شده اند كه با توليد يك ميدان مغناطيسي مخالف ميدان مغناطيسي اوليه ناشي از جنس خود را از بين مي برند و ديگر به روش غيرعامل هدف شناسايي نمي شود. با اين توصيفات محققان فيوزهاي مغناطيسي عامل را طراحي كرده اند بدين صورت كه فيوز، خود، ميدان مغناطيسي خارجي اعمال مي كند و چنانچه اين ميدان مغناطيسي دچار اختلال گردد، دستور انفجار ميدهد. در هر دو نوع فيوزهاي عامل و غير عامل مغناطيسي اين عيب وجود دارد كه كلاهك سرجنگي در اثر جمينگ (Jamming)دشمن دچار اشتباه گردد و در كنار هدفهاي غير واقعي كوچك منفجر شود. كه در طراحي فيوزهاي ليزري با چشمه لامبرتين اين مشكل مرتفع شده است و با تابش و باز تابش نور ليزري كه از چشمه لاميرتين منتشر مي شود مي توان هدف اصلي را مورد اصابت قرار داد.