عنوان

استفاده از بلور فونونی به عنوان آشکارساز نوترون

شماره

پ۲۵۲۲۵

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

استفاده از بلور فونونی به عنوان آشکارساز نوترون

نام نخستين پديدآور

فرهاد جوان‌پور هروی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

فیزیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۱۳۰ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فیزیک اپتیک لیزر گرایش اتمی و مولکولی

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۲۱

متن يادداشت

بلورهای فونونیک ساختارهای متناوبی هستند که از انواع مختلف مواد کشسان به منظور کنترل انتشار امواج مکانیکی طراحی و ساخته شده‌اند. بلورهای فونونیک کامل، ساختارهایی هستند که از کنارهم قرارگیری سلول‌های واحد تشکیل شده‌اند که هرکدام از این سلول‌های واحد می‌توانند شامل دو یا چندین لایه باشند. ویژگی قابل توجه بلورهای فونونیک در گاف باند آن‌ها نهفته است. گاف باند فونونیک محدوده‌ی فرکانسی ممنوعه‌ای است که به هیچ موجی در این محدوده اجازه‌ی انتشار در ساختار را نمی‌‌دهد. در این پژوهش ما از روش ماتریس انتقال برای بدست آوردن طیف تراگسیلندگی بلور فونونیک حاوی نقص ساختاری، استفاده کرده‌ایم و طی شرایط مختلف نتایج ارزشمندی بدست آورده‌ایم. برای بررسی و شناخت رفتار بلورهای فونونیک، فرض کرده‌ایم که لایه‌های تشکیل دهنده‌ی بلور از مواد مختلفی نظیر بتن، آلومنیوم و اپوکسی تشکیل شده‌اند. سپس گاف باند فونونیک هر یک از این ساختارها را مطالعه و بررسی کردیم. مشاهده کردیم که پهن‌ترین گاف‌باند مربوط به ساختار متناوب متشکل از آلومینیوم- اپوکسی می‌باشد. سپس در بلور فونونیک متشکل از لایه‌های بتن و اپوکسی تغییرات محدوده‌ی گاف ‌باند فونونیک ساختار متشکل از لایه‌های بتن و اپوکسی تحت تابش نوترونی با شارهای مختلف را مورد بررسی قراردادیم. نتایج حاکی از کاهش پهنای گاف‌باند فونونیک با افزایش شار نوترونی به دلیل کاهش مدول یانگ بتن است. در ادامه ساختار باند بلور فونونیک نقص‌دار را مورد مطالعه قرار داده و مشاهده ‌کردیم با وارد کردن لایه‌ی نقص در بلور فونونیک، یک مد نقص درون گاف ‌باند فونونیک ساختار ایجاد می‌شود. در بلور فونونیک نقص‌دار تحت تابش‌های نوترونی با شارهای مختلف مشاهده ‌کردیم که با افزایش میزان شار نوترونی، مد نقص به سمت فرکانس‌های پایین‌تر جابه‌جا می‌شود. در ادامه تأثیر تعداد دوره های بلور و زاویه فرودی موج کشسان بر روی فرکانس مد نقص را مورد بررسی قرار دادیم. سپس تغییرات ضریب کیفیت و حساسیت با تغییر شار نوترونی و تغییر زاویه فرودی را محاسبه ‌کردیم.

متن يادداشت

Phononic crystals are alternating structures made of different types of elastic materials designed to control the propagation of mechanical waves. Phononic crystals are structures made up of stacked single cells, each of which contains two or more layers. A remarkable feature of phonetic crystals lies in their band gap. The phononic band gap is a frequency range that does not allow any wave to propagate through the structure in this range. In this research, we have used the transfer matrix method to obtain the transmittance of the phononic crystals containing structural defects and have obtained valuable results under different conditions. To study and understand the behavior of phononic crystals, we have assumed that the constituent layers of the crystal are composed of different materials such as concrete, aluminum and epoxy. Then we studied the phononic band gap of each of these structures. We observed that the widest gap is related to the structure consisting of aluminum-epoxy. Then, we investigated the changes in the range of the phononic band gap in the phononic crystal consisting of concrete and epoxy layers under neutron radiation with different fluxes. The results show a decrease in the phononic band gap width with an increase in neutron flux due to a decrease in the Young's modulus of the concrete. Next, we studied the band structure of the defective phonetic crystal. We observed that by inserting a defect layer in the phononic crystal, a defect mode is created within the phononic band gap of the structure. In the defective phonetic crystal under neutron radiation with different fluxes, we observed that the frequency of the defect mode shifts to lower frequencies by increasing the neutron flux. In the following, we examined the effect of the period number and the incidence angle of the elastic wave on the frequency of the defect mode. Then we calculated the changes in quality and sensitivity by changing the neutron flux and the angle of incidence.

عنوان گونه گون

Phononic Crystal as a Neutron Detector

عنصر شناسه اي

‏ جوان‌پور هروی،

ساير عناصر نام

‏‏ فرهاد

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏روشن انتظار،

ساير عناصر نام

‏ صمد

تاريخ

استاد راهنما

عنصر شناسه اي

‏ تبریز