عنوان پایان‌نامه
تعیین خواص انتقالی برخی گون های یونی در پلاسمای سرد گازهای نجیب
- رشته تحصیلی
- شیمی فیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: ۴۷۱۱;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52670
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- استاد راهنما
- امیرحسین جلیلی, حسن به نژاد
- دانشجو
- غزاله افصحی
- چکیده
- مدت زمان زیادی است که تحرک و نفوذ یونی ذرات باردار موجود در گاز¬های رقیق، محاسبه می¬شود. نظریه دو دمایی به عنوان اولین نظریه جنبشی برای خواص انتقالی یون¬های گازی در گاز¬های خنثی به کار گرفته شد. در این پایان نامه تحرک یونی پلاسما¬های سرد در دما¬های 297 و 298 و 300 کلوین محاسبه شده است. پنج سیستم He-S^-,He?-S?^+,He-?SO?_2^+,Ar-?SO?_2^+,He-?CO?^+ مورد مطالعه قرار گرفته است.برای رسیدن به این منظور، بایستی انرژی پتانسیل بر¬هم¬کنش یون- خنثی محاسبه شود. برای چنین محاسبه¬ای از روش وارونگی بر مبنای نظریه دو¬دمایی استفاده شده است. برای محاسبه مجدد خواص انتقالی، از پتانسیل حاصل، نظریه سه¬دمایی به کار گرفته شده است. یکی از اهداف اصلی این کار به¬دست آوردن سطوح انرژی پتانسیل دقیق برای سیستم¬های نام برده می¬باشد زیرا در برخی موارد امکان استفاده از روش¬هایی نظیر روش¬های کوانتومکانیکی برای محاسبه تابع انرژی پتانسیل نخواهیم بود. برای مقایسه درستی نتایج حاصل، خواص انتقالی سیستم¬های مزبور را با استفاده از سطوح انرژی پتانسیل به¬دست آمده و با استفاده از نرم¬افزار ارائه شده توسط پروفسور وایلند محاسبه شده است. این نرم افزار با زبان برنامه نویسی فرترن 90 نوشته شده است و از نظریه سه دمایی برای محاسبه خواص انتقالی استفاده کرده است. روند کار بدین صورت می¬باشد ابتدا از تابع انرژی پتانسیل، که سطوح مقطع برخورد¬ها محاسبه شده، سپس انتگرال¬های برخورد و در نهایت خواص انتقالی نظیر تحرک یونی را گزارش می¬کند. محاسبه خواص انتقالی از روی پتانسیل وارونی، برای سه سیستم از پنج سیستم نامبرده ، میانگین خطایی در حدود 3% نسبت به داده¬های تجربی نشان داد که در مقایسه با خطای داده¬های تجربی قابل قبول می¬باشد.
- Abstract
- In the present thesis, transport properties of ions in dilute gases under the influence of electric fields at several temperatures are calculated. It is shown that the direct inversion method can be used successfully in order to calculate the interaction potentials of S^+,S^-,?CO?^+,?SO?_2^+ in Helium and Argon. In the inversion procedure using the measured ion mobilities one can extracts the momentum-transfer collision integral with the help the two-temperature kinetic theory of gaseous ion transport. Then directly inverting collision integrals one can obtain the potential energy. This inversion procedure yields reliable potential energy level when other methods e.g. ab initio methods are not applicable. The transport properties of systems are recalculated using numerical tools such as PC and GC in order to test the accuracy of the calculated interaction potentials. These tools are developed by Prof. L.V. Viehland and the three-temperature theory is used in this software. The PC code calculates cross-sections and then GC code gives the transport coefficients by calculating key integrals (collision- integrals) and finally these integrals are used to generate transport properties. The transport properties which have been recalculated by the invert potentials for proposed systems are in good agreement with the experimental data.
