تبلیغات
فیزیک دانشگاه شیراز - مطالب پلاسما
 
فیزیک دانشگاه شیراز
وَمَا خَلَقْنَا السَّمَاءَ وَالْأَرْضَ وَمَا بَیْنَهُمَا بَاطِلًا
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : اسماعیل مخلصی
نظرسنجی
دوست دارید در کدام زمینه فیزیک فعالیت کنید؟








آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
اساس کار آینه های مغناطیسی ثابت بودن "گشتاور مغناطیسی" ذرات باردار(الکترون و یون)  در پلاسما است.  وقتی ذره از یک ناحیه با میدان مغناطیسی ضعیف، به یک ناحیه با میدان مغناطیسی قوی حرکت میکند، برای "ثابت" نگه داشتن گشتاور مغناطیسی، سرعت عمودی ذره افزایش می یابد. از طرفی چون "انرژی کل" ذره باید ثابت بماند، "سرعت موازی"، لزوما باید کاهش یابد.  بنابراین اگر در گلوگاه آینه مغناطیسی میدان مغناطیسی به اندازه کافی بزرگ باشد،  سرعت موازی ذرات صفر شده و ذرات به طرف میدان مغناطیسی ضعیف منعکس می شوند با این حال باز هم عمل محبوس سازی کامل نیست و ذرات امکان فرار دارند.





نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
سه شنبه 29 آبان 1397
اسماعیل مخلصی
امواج صوتی (امواج یونی) در پلاسما
یون ها هم در پلاسما موج تولید می کنند، چرا به امواجی که یونها تولید می کنند موج صوتی گفته می شود؟
 
به دلیل خصوصیات یکسان  امواج صوتی و یونی است . به عنوان مثال سرعت امواج صوتی در هوا با سرعت امواج یونی در پلاسما برابر است همچنین فرکانس هر دو موج در محدوده کیلوهرتز است.




نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
یکشنبه 20 آبان 1397
اسماعیل مخلصی


آنتن های پلاسما

آنتن پلاسما نوعی آنتن رادیویی است که در آن از یک گاز بی اثر مانند آرگون یا نئون یونیزه به عنوان هادی استفاده می‌شود. پلاسمایی که به خوبی یونیزه شده باشد هادی خوبی محسوب می‌شود؛ بنابراین می‌توان آن را به عنوان خط انتقالی برای هدایت امواج یا سطح تشعشعی آنتن در نظر گرفت. استفاده از پلاسما به عنوان آنتن، تغییری اساسی در طراحی آنتن‌های رایج که از هادی فلزی استفاده می‏کنند ایجاد می‌کند. روش‌های مختلفی برای یونیزاسیون پلاسما وجود دارد و در بین این روش‌ها می‌توان از تحریک با موج سطحی، تحریک DC، تحریک با لیزر و ... نام برد. استفاده از گاز یونیزه شده با تحریک موج سطحی به‌عنوان هادی، مزایای قابل توجهی دارد که از آن جمله می‌توان به تغییرسریع فرکانس کاری،سطح مقطع راداری محدود و بسیارکم، برقراری لینک ارتباطی با قابلیت اطمینان بالا و قابلیت خاموش و روشن شدن سریع اشاره نمود. با استفاده از ستون پلاسما به عنوان آنتن، طول آنتن، با تغییر مشخصات فیزیکی تحریک پلاسما به سرعت قابل تغییر است و به‌این ترتیب با تنظیم سریع مشخصات فیزیکی آن می‌توان آنتنی برای فرکانس جدید طراحی نمود. آنتن پلاسما برای هر نوع مدولاسیون انتقالی نظیر موج پیوسته، مدولاسیون فاز، پالسی، AM، FM، طیف گسترده یا مدولاسیون‌های دیجیتال، و هر فرکانسی تا GHz۲۰ مناسب است.
آنتن پلاسما دربرابر تهاجمات الکترومغناطیسی ناخواسته مقاوم و مستتر است. به‌علاوه، به دلیل کاهش چشمگیر نویز حرارتی این آنتن نسبت به آنتن معادل فلزی، می‌تواند گزینه مناسبی برای ایستگاه زمینی در باندهای فرکانسی مختلف باشد و نرخ تبادل داده را به میزان قابل توجهی افزایش دهد .

ویژگی‌های منحصر به‌فرد آنتن پلاسما
وجه تمایز اصلی آنتن پلاسما با آنتن معمولی فلزی آن است که فرآیند یونیزاسیون گاز می‌تواند مقاومت آنتن را تحت‌الشعاع قرار دهد. زمانی که پلاسما یونیزه نباشد، مقاومت آنتن بی‌نهایت است و با امواج الکترومغناطیسی تعاملی ندارد؛ بنابراین نه دارای تشعشعات ناخواسته است و نه امواج مایکروویو توان بالا را دریافت می‌نماید. به‌علاوه، چنانچه پس از ارسال سیگنال مورد نظر مجدد غیریونیزه شود، تداخلات با آنتن‌های هم‌جوار کاهش می‌یابد. در تکنولوژی‌های پیشرفته رادارهای پالسی و ارتباطات دیجیتالی با سرعت بسیار بالا می‌توان از مزایای آنتن پلاسما بهره‏مندشد. از دیگر مزایای ارزشمند آنتن پلاسما می‌توان به کاهش سطح مقطع راداری، قابلیت ایجاد تغییر آنی در پهنای باند، و پویش دایروی با سرعت بالا بدون هیچ عنصر مکانیکی، قابلیت تحمل توان بالاتر نسبت به هادی فلزی، بهره و راندمان بالاتر به‌دلیل تلفات اهمی کم‌تر اشاره نمود.

بازار مصرف آنتن پلاسما
آنتن پلاسما دارای ویژگی‌های منحصر به‌فردی است و با انواع رایج فلزی آنتن‌ها قابلیت رقابت دارد. درکاربردهای نظامی، مقاومت در برابر جنگ الکترونیک و مستتر بودن اهمیت بالایی دارد. سایر پارامترهای مورد توجه در جنگ الکترونیک عبارتند از اندازه، وزن و قابلیت تغییر شکل دادن. کاربردهای بالقوه آنتن پلاسما عبارت است از:

الف. قرار گرفتن در ایستگاه زمینی فضاپیماها و ماهواره‌ها به دلیل برخورداری از نویز حرارتی اندک و قابلیت تبادل داده با نرخ بالا در فرکانس‌های مختلف به‌جای یک فرکانس کاری مستقل
الف. قرار گرفتن روی عرشه کشتی‏ها یا در زیردریایی‏ها
ب. آنتن‌های سنسور در هواپیماهای بدون سرنشین
ج. آنتن‌های خودرویی IFF (تشخیص دوست یا دشمن)
د. نصب بر روی هواپیماهای مستتر
ه. تجهیزات جمینگ پهن باند شامل فرستنده‌های طیف گسترده
و. جانمایی به عنوان عناصر آرایه فازی
ز. کاهش تداخلات الکترومغناطیسیEMI
ح. شناسایی و رهگیری موشک‌های بالستیک
ط. کاهش گلبرگ فرعی یا گلبرگ پشتی آنتن





نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
یکشنبه 24 بهمن 1395
اسماعیل مخلصی
چزوه پلاسمای دکتر سبحانیان دانشگاه تبریز موجود می باشد دوستانی که لازم دارن ایمیل بزنن تا برای آنها جزوه ایمیل شود 
ایمیل : essimokhlesi0098@gmail.com




نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
چهارشنبه 15 دی 1395
اسماعیل مخلصی
چرا پلاسما دیا مغناطیس است?

ذرات الکترون و یون وقتی در پلاسما حرکت میکنند در اطراف خود ضمن حرکت میدان ایجاد می کنند.
وقتی به پلاسما میدان خارجی اعمال کنیم
ذرات تحت تاثیر میدان مغناطیسی شروع به دوران میکنند.
یعنی ذرات شروع به چرخش می کنند با شعاعی که به آن شعاع لارموری میگویند.
جهت این دوران همیشه طوری است که: 
 میدان مغناطیسی تولید شده توسط ذرات بار دار با میدان مغناطیسی اعمال شده از خارج مخالفت کند.

بنابراین
ذرات پلاسما میدان مغناطیسی را کاهش می دهند و پلاسما به این دلیل دیامغناطیس است.




نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
چهارشنبه 15 دی 1395
اسماعیل مخلصی

در فیزیک به نوسانات الکترون های آزاد یک محیط پلاسمایی، پلاسمون می‌گویند. اگر این الکترون ها درون حجم یک فلز قرار داشته باشد به آنها پلاسمون های حجمی گفته می شود.

توضیح

در یک نمای کلاسیکی پلاسمون ها می توانند به عنوان یک نوسان چگالی الکترون های آزاد نسبت به یون های مثبت در یک فلز توصیف شوند. برای روشن شدن مطلب یک مکعب فلزی را تصور کنید که در یک میدان الکتریکی که جهت آن از چپ به راست می باشد قرار دارد. الکترون ها به سمت چپ حرکت میکنند (یون های مثبت را در سمت راست باقی می گذارند) تا زمانی که میدان را درون فلز خنثی کنند. اگر میدان الکتریکی برداشته شود الکترون ها به طرف راست حرکت می کنند ِیکدیگر را دفع میکنند و بوسیله یون های مثبت جذب میشوند. الکترون ها در فرکانس پلاسما به جلو و عقب می روند تا زمانی که انرژی آنها در یک فرایند مقاومتی یا استهلاکی تمام شود. پلاسمون ها کوانتوم این نوع نوسان ها می باشند.

وظیفه پلاسمون‌ها 

پلاسمون نقش عمده‌ای در خواص نوری فلزات دارد. نور با فرکانس، زیر فرکانس پلاسما بازتاب می‌شود، زیرا الکترون‌ها در فلز میدان الکتریکی نور را نمایش می‌دهند. نور با فرکانس، بالای فرکانس پلاسما عبور می‌کند، زیرا الکترون ها نمی‌توانند به اندازه کافی سریع به نمایش آن‌ها پاسخ دهند. بسیاری از فلزات، که فرکانس پلاسما آن‌ها درناحیه ماورای‌بنفش است، در ناحیه مرئی براق (بازتابنده) هستند. برخی از فلزات، مانند مس و طلا، در ناحیه مرئی دارای گذارهای باند الکترونی هستند، در نتیجه انرژی‌های نوری خاص (رنگ ها) جذب می‌شوند. در نیمه‌هادی‌ها، فرکانس پلاسما الکترون ظرفیت معمولاً در اعماق ماوراء بنفش است، که به همین دلیل آنها نیز بازتابنده هستند.

انرژی پلاسما را معمولاً در مدل الکترون آزاد می‌توان به‌صورت


E_{p} = \hbar \sqrt{\frac{n e^{2}}{m\epsilon_0}}= \hbar \cdot \omega_{p},

تقریب زد، که n چگالی الکترون رسانش، e بار اصلی، m جرم الکترون، \epsilon_0 گذردهی خلا، \hbar ثابت پلانک و \omega_{p} فرکانس پلاسما است.

پلاسمون‌های سطحی

به پلاسمون‌های تشکیل شده در سطح مشترک یک فلز و دی الکتریک پلاسمون‌های سطحی می‌گویند.پلاسمون‌های سطحی، پلاسمون‌های محدود شده به سطح هستند و به شدت با نور ناشی از پلاریتون‌ها واکنش می‌دهند. آن‌ها در فصل مشترک بین خلاء و مواد با ثابت دی الکتریک موهومی کوچک مثبت و حقیقی بزرگ منفی (معمولاً فلز و دی الکتریک آلاییده) رخ می دهد. آن‌ها در اسپکتروسکوپی رامان افزایشی سطح و در توضیح ناهنجاری‌ها در پراش از توری‌های فلزی (ناهنجارهای وود،"Wood's anomaly")، در میان چیزهای دیگر نقش ایفا می‌کنند. بیوشیمیدان‌ها از رزونانس پلاسمون سطحی برای مطالعه مکانیسم‌ها و جنبش‌های لیگاندهای متصل به گیرنده‌ها (یعنی اتصال ماده زمینه به آنزیم) استفاده می‌کنند.

Gothic stained glass rose window ofکلیسای نوتردام. The colors were achieved by colloids of gold nano-particles.

اخیراً پلاسمون‌های سطح برای کنترل رنگ‌های مواد استفاده می‌شوند. این ممکن است زیرا کنترل شکل و اندازه ذره، انواع پلاسمون‌های سطح را تعیین می‌کند که می‌توانند با آن جفت شوند و در میان آن منتشر شوند. بنابراین، واکنش نور با سطح را کنترل می‌کند. این اثرات در شیشه‌های رنگی قدیمی به‌کاربرده شده در کلیساهای قرون وسطی دیده می‌شود. در این مورد، نانوذرات فلز با اندازه ثابت که با میدان اپتیکی واکنش می‌دهند، باعث تغییرات رنگ در شیشه می‌شوند. در علم مدرن، این اثرات هم برای نور مرئی و هم برای تابش ماکرویو مهندسی شده است. بیشتر مطالعات در ناحیه ماکرویو است، زیرا در این طول‌موج سطوح مواد به‌طور مکانیکی طرح‌هایی در اندازه‌های چندین سانتیمتر ایجاد می‌کنند.برای تولید اثرات نوری پلاسمون سطح، به سطوح ۴۰۰ نانومتر نیاز است. این بسیار سخت است و اخیراً به روش‌های معتبر یا سودمند ممکن است.




ادامه مطلب


نوع مطلب : پلاسما، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
سه شنبه 10 شهریور 1394
اسماعیل مخلصی