هدکشناد مولع
یشزومآ هورگ کیزیف
نایاپ هجرد تفایرد یارب همان نایاپ یسانشراک همان
دشرا
یمتا شیارگ کیزیف هتشر هنیمز یلوکلوم
امسلاپ
نومسلاپ کیرحت هلیسوب زترهارت شبات دیلوت نوتیرلاپ متسیس رد نفارگ یحطس یاه
تیمسا یاه
- لسراپ
رگشهوژپ :
رایناج یهانپ زانیرپ
امنهار داتسا :
ناوج یرهپس رصان رتکد
رواشم داتسا :
شیدناریخ فصآ
ید 1398
ناونع و :روآدیدپ مان نومسلاپ کیرحت هلیسوب رترهارت شبات دیلوت
نوتیرلاپ متسیس رد نفارگ یحطس یاه -
تیمسا یاه -
رایناج یهانپ زانیرپ/لسراپ
داتسا نا امنهار : ناوج یرهپس رصان رتکد
داتسا :رواشم نا شیدناریخ فصآ
خیرات :عافد 30
/ 10 / 98
دادعت حفص :تا 116
نایاپ هرامش :همان
اپ هرامش / هورگ مان ی
نا همان
:هدیکچ :فده نایاپ نیا رد شبات ،همان
زترهارت تیمسا متسیس کی ینورتکلا هکیراب کی لماش هک هنوگ لسراپ-
ید یروت کی یور رب هدش هداد ششوپ نفارگ هیلا حطس یلااب زا هدنرذگ یم کیرتکلا
تروصب ،دشاب
یم یسررب یرظن .دوش
شور :شهوژپ یسانش لح یلیلحت تروص هب ینورتکلا هکیراب لماش متسیس کی رد لوسکام تلاداعم
یم هرود یزرم طیارش .دنوش ید یروت کی لماش هک متسیس رتسب یارب ،یا
هدش هداد ششوپ کیرتکلا
یم هتفرگ رظن رد ،تسا نفارگ اب ت یارب تکولف یرس باوج .دوش
و متسیس لخاد یسیطانغمورتکلا شبا
یم هتفرگ رظن رد ینورتکلا هکیراب زا یشان یاهنادیم .دوش
هتفای اه ید یروت یور رب نفارگ هیلا زا هدافتسا: تیمسا یاهمتسیس دیدج هنوگ رد کیرتکلا
-
یم ،لسراپ یفیط هیحان رد یرتدیدش یسیطانغمورتکلا شبات داجیا ببس دناوت
زترهارت .دوش
هژیو یگ یم شبات یاه رتماراپ رد رییغت قیرط زا دناوت
لیسنانپ لماش هلمج زا هک یکیزیف یاه
یم نفارگ ییایمیش ورتکلا رییغت هلیسوب دوخ ییایمیشورتکلا لیسنانپ نیا .دبای رییغت ،دشاب
هب نفارگ هب یلامعا یضرع لیسنانپ .تسا رییغت لباق یتحار
هجیتن :یریگ کیزیف رورم زا سپ تیمسا یاهمتسیس هب طوبرم یساسا
- راتخاس ،یتنس لسراپ
رتماراپ فلتخم ریداقم یارب یشبات یوگلا .دش هعلاطم متسیس لخاد یسیطانغمورتکلا یاهنادیم -
تیمسا دیدج متسیس فوکنرچ یدیدشت شبات سپس .دش یسررب یسدنه یاه -
هنوگ لسراپ
ید یروت کی یاراد هک کزان هیلا کی نآ حطسرب هک کیرتکلا
هب هدش عقاو نفارگ یرظن تروص
رتماراپ باختنا اب هک دش داد ناشن .دش یسررب یم شبات نیا بسانم یاه
یسناکرف هیحان رد ،دناوت
زترهارت هب متسیس یشبات راتفر .دوش رهاظ یم یساسا تروص
رتماراپ رییغت اب مه دناوت یاه
دوخ هک نفارگ ییایمیشورتکلا لیسنانپ اب مه و متسیس یسدنه یلامعا یضرع لیسنانپ زا یعبات
متسیس نینچ رد یشبات ناوت .دنک رییغت تسا هد یاه
یتنس عون زا رتشیب ربارب اه یم نآ
.دشاب
هژاو :یدیلک یاه تیمسا ،رترهارت
- شبات ،یروت ،فوکنرچ ،نوتیرلاپ نومسلاپ ،نفارگ ،لسراپ
.ییایمیش لیسنانپ ،یسیطانغمورتکلا
1 فده و همدقم -
1-1 - همدقم
ملع جاوما یژولونکت و زترهارت
زا ههد 60 هنیمز رد تاقیقحت .تسا هدش زاغآ متسیب نرق
زترهارت رزیل روهظ اب لبق ههد ود ات وتمف یاه
ههد لوط رد .دش عورش هیناث هتشذگ یاه
درکیور یاههاگتسد هلمج زا یفلتخم یاه دماج تلاح رزیل
رزیل ، و یموتناوک راشبآ یاه
نورتکلا یاههاگتسد عبانم هعسوت یارب دازآ
زترهارت ررب دروم هتفرگ رارق یس دنا
خیرات نیا ات.
یرایسب یاهشلات عبانم هعسوت یارب
زترهارت و سودمه هقطنم لک هک میظنت لباق
زترهارت
پ کینوتف طقف ای کینورتکلا زا هدافتسا اب ار ،دهد ششو
.تسا هدش ماجنا جاوما
زترهارت
دربراک رد یرایسب یاه یرادرب ریوصت ،یکشزپ تسیز شجنس
اسانش ،زترهارت برخم ریغ یی
،داوم دربراک یتینما یاه یتاعلاطا
و یب تاطابترا یرادرب ریوصت .دراد تعرسرپ میس
زترهارت
ب یکشزپ هدمع زکارم رد رضاح لاح رد شجنس یاهشور و صیخشت و ناطرس صیخشت یار
ا یگتخوس یم هدافتس
.دوش نینچ ققحت زترهارت وترپ زا رظن دروم عبانم دوبمک لاح نیا اب
همانرب یم دودحم ار یدربراک یاه یلوت ناکما هک یعبانم .دنک
میظنت تیلباق ،رتلااب ناوت د
تعیسو ر دشاب هنیزه مک و کچوک هزادنا رد و
.(Fedulova et al., 2012)
لیلاد هب هیحان نیا
رد یراتخاس بذج دیدشت یاراد اهلوکلوم زا یرایسب هکنیا لوا :تسا هجوت دروم فلتخم دنتسه اهسناکرف نیا یجنس فیط و
زترهارت هدام یسررب یارب درف هب رصحنم رازبا کی
هدودحم هکنیا مود .تسا زترهارت
تایلمع ییاهن دح ارب
ی ار لااب سناکرف اب کینورتکلا
یم لیکشت نامز اب قباطم زترهارت جاوما ناسون هرود هکنیا موس .دهد
شنکاو هیلوا یدنب یاه
یعض یعمج کیرحت ییایمیش ،تادماج رد ف
نونوف شلهاو نامز اه
دازآ دروخرب نامز و
تسا
(Zhang et al., 2017) .
2-1 - جاوما یفرعم زترهارت
هدودحم زترهارت
ویوورکیام نیب و 1
زمرق نودام .دراد رارق 2
نیب یسناکرف هزاب 300
-
3000 اگیگ جوم لوط اب زتره mm یاه
1 –
m 100 یم لماش ار ( لکش رد .دوش
1 - 1 )
هدودحم .تسا هدش هداد ناشن یسیطانغمورتکلا فیط یلک هدودحم زترهارت
هتخانشان نیرت
راکشآ و عبانم تخاس تلاکشم رطاخ هب یسیطانفمورتکلا فیط زا هدنام یقاب هقطنم تسا روج و عمج و دمآراک یاهزاس و
3پگ ارت یم هدیمان زین زتره شبات .دوش
زترهارت
جیار شبات هب .تسا سناکرف نیا هب هراشا یارب هژاو نیرت زترهارت
یم زین یت شبات دنیوگ
Lee, 2009)
ره .)
یم کیدزن هیحان نیا هب فرط ود ره زا هچ بسانم هنیزگ باختنا میوش
تیلباق اب یعبنم یارب مک نوچمه یاه
زه ت تیلباق ،کچوک هزادنا ،ندوب هنی میظن
ندوب یریذپ
یم دودحم .ددرگ
Micro Wave
1
Infrared
2
Terahertz Gap
3
لکش 1 - 1 - ( ) a هدودحم و یسیطانغمورتکلا جاوما جوم لوط و یسناکرف فیط (
) b اهدربدراک
(Rostami
& Rasooli., 2011) 3-1 - یگژیو جاوما یاه زترهارت
نازینویریغ شبات کی یت شبات
ینارگن ثعاب و تسا 4
یمن یتینما یاه دوش
نینچمه رداق
داوم زا یرایسب رد قیمع ذوفن هب نودب یلآ
تسا بیسآ داجیا
(Zimdars et al., 2005) .
ارت هاتوک سلاپ
یم زتره ،نتراک و ذغاک هلمج زا تاجوسنم و تاعونصم زا دناوت
سابل دنک روبع جیار یدنب هتسب داوم و
.(Deninger, 2009)
Ionizing
-
1 Non
جاوما یوق بذاج ،یزلف داوم و بآ
زترهارت نتسه د .
زا زترهارت جاوما یژرنا
سکیا جاوما یژرنا هزینوی رطخ نیاربانب تسا رتمک رایسب
یم .درادن ار هدنز یاهتفاب ندرک جاوما تفگ ناوت
ررض یب نیشناج یت یئرمان
.تسا سکیا ارت هاتوک جوم لوط
ییاضف حوضو زتره یم هیارا ویوورکیام جاوما زا یرتهب اتبسن5
-
.دهد وترپ
زترهارت و قیقد صیخشت ییاناوت اب ناطرس بسانم زاس راکشآ کی ناونع هب
هدافتسا دروم روموت لکش و قمع حیحص یم رارق
.دریگ
4-1 - دربراک یاه جاوما زترهارت
:یکشزپ یرادرب ریوصت
ارت شبات داوم زا یرایسب رد قیمع ذوفن هب رداق زتره
یلآ نودب تسا بیسآ داجیا یم و
کی ناونع هب دناوت هدافتسا ناطرس زاس راکشآ
.دوش :تینما
ارت شبات یم زتره
هحلسا فشک ،یرگلابرغ تینما ریظن تراظن رد دناوت
هدافتسا دروم رود هار زا یلکلا تابورشم ای ردخم داوم برخم ریغ صیخشت ،ناهنپ .دریگرارق :تاطابترا
هراوهام تاطابترا و اضف رد یا
.دراد دربراک (
رود هار زا تاطابترا رد
یم لانگیس بذج ثعاب بآ راخب هک یعافترا زا رتلااب تاعافترا تاطابترا لثم دوش
) هراوهام هب هراوهام ای هراوهام هب امیپاوه :یزرواشک تلاوصحم و ییاذغ داوم لرتنک
یگژیو ارت جاوما زیامتم یاه زتره
یم بآ هب اهنآ تیساسح دننام اشک تلاوصحم و ییاذغ داوم لرتنک یارب دناوت
یزرو
هدافتسا هویم هب بیسآ لاثم ناونع هب .دوش
بآ یاوتحم رب تراظن و اه رد
Spatial Resolution
1
تاجیزبس یم
اوت نیبرود .دریگ رارق یسررب دروم دن ارت یاه
هیارا هب رداق زتره
یم تلاوصحم تیفیک لرتنک قیرط زا عیرس تاعلاطا .دنشاب
5-1 - عبانم زترهارت
یخرب ارت سرتسد لباق عبانم زا دنترابع زتره
:زا
نورتوریژ
6
نورترکنیس شبات 7
زیل
دازآ نورتکلا ر
8
ورسپ جوم رگناسون
9
گنلارتشا مرب شبات
10
فوکنرچ شبات
11
تیمسا متسیس
- لسراپ
12
یموتناوک راشبآ رزیل
13
زمرق نودام رزیل
14
اناسر وتوف نتنآ
15
6 Gyrotrons
7 Synchrotron
8 Free-electron laser (FEL)
9 Backward wave oscillator (BWO)
10 Bremmstrahlung
11 Cherenkov radiation
12 Smith Purcell
13 Quantum Cascade Laser(QCL)
14 Optically pumped far-IR gas lasers
15 Photo Conductive Antenna
6-1 - یاهشور شبات دیلوت
زترهارت
1-6-1 - اهنورتکلا یهدباتش قیرطزا شبات
باتش یکیرتکلا یاهراب یم دیلوت یسیطانغمورتکلا شبات ،راد
هب باتش هک اجنآ زا .دننک
هرذ مرج هب راب تبسن ارت عبانم ،دراد یگتسب
یم اهنورتکلا باتش ساسارب زتره یضعبرد .دشاب
( دنتسه دازآ ءلاخ رد اهنورتکلا نیا دراوم رگناسون و دازآ نورتکلارزیل ،نورتریژ ، نورترکنیس
جوم ورسپ ، اناسروتوف نتنآ ( اهاناسر وتوف رد دازآراب لماح اهنآ ،رگید دراوم یضعب رد .)
یرون بیکرت ( یزلف یروت ،)16
رد دیقم یاهراب تروص هب ای و ) لسراپ تیمسا هدنلیسگ
( اهاناسر همین یکیتپا کیرتماراپ رگناسون و کیتپاورتکلا لاتسیرک ،یلضافت سناکرف دیلوت
یم ) شاب دن
(Sullivan & murphy, 2012) .
1 - 6 - 1 - 1 - نورتوریژ
هنورتوریژ ا
( هک یم هدیمان زین نورتولکیس دیدشت هدننک تیوقت تاقوا یضعب ).دنوش
هلول هاگتسد ینامز و دنتسه ینورتکلا عیرس جوم یا
دروم لااب تردق اب سودمه شبات هک
یم ارق هدافتسا دروم ،تسا زاین هب نورتریژ کی .دنریگ
ینورتکلا هکیراب یواح لومعم روط
یوقلح 17
بق هک تسا یدیدشت کاواک هب دورو زا ل
18
یوق یسیطانغم نادیم کی رد هک
یلوط یسیطانغم نادیم رد اهنورتکلا .تسا هدش رادباتش یتیبسن تعرس اب تسا هدش عقاو هطبار طسوت هک دوخ نورتولکیس دیدشت رد
me
eB
هداد یم دوش چ شبات ،هدیخر
یم شنکردنا کاواک رد یسیطانغم نادیم اب سپس و هداد لیلد نیا هب کاواک دوجو .دننک
دم کی هک تسا ا رتلااب یمک سناکرف کی رد ار TE
ز یتمس یکیرتکلا نادیم کی اب
.دیامن کیرحت ینورتکلا هکیراب عاعش یاتسار رد یوق لکش رد نورتریژ کی یکیزیف راتخاس
( 2-1 .تسا هدش هداد شیامن )
Photomixing
1
nnular electron beam
2 A
esonance cavity
3 R
لکش 1 - 2 - نورتوریژ کی زا یا هراوحرط .(Sullivan & Murphy, 2012)
لکش 1 - 3 - نورتوریژ رد اهنورتکلا ندش یدنب هشوخ زا یشیامن
نورتکلا اه ی بسن یتی تروص هب ادتبا رد یقافتا
عقوم رظن زا تی
واز اهی
19ی رادم رد یاه
ینورتولکیس 20
عیزوت فلتخم یم
نادیم هب صلاخ یژرنا لاقتنا چیه هلحرم نیا رد .دنوش
ا یضعب( .درادن دوجو یسیطانغمورتکل یم باتش یکیرتکلا نادیم طسوت اه
یضعب و دنریگ اه
یم شهاک ناشتعرس دبای
. یگدش روج لاحره هب )
21زاف یمک هک جوم سناکرف کی یارب
( .دتفا یم قافتا تسا نورتولکیس سناکرف هیلوا رادقم زا رتگرزب یگدش روج نیا
زاف نیا هب
یم خر تلع شخرچ سناکرف نیاربانب و اهنورتکلا یتیبسن مرج هک دهد
اهنآ تسد هب اب
یم رییغت یژرنا نداد تسدزا ای ندروآ .دنک
هشوخ زا دعب ) ندش یا
نورتکلا 22
روط هب اه
سودمه یم شبات
ک دنن نورتکلا هکیراب یژرنا زا یگرزب شخب و شبات هب لیدبت
ngular position
1A
yclotron orbit
2C
bunching hase
P
3
unched
4B
یم یسیطانغمورتکلا طسوت هدش رشتنم شبات سناکرف نیاربانب و نورتولکیس سناکرف .دوش
تردق صخشم یسیطانغم نادیم .درادن یگتسب هدننک دیدشت کاواک داعبا هب و
شبات یارب
نادیم زترهارت .تسا زاین یبوانتم ای یوق یسیطانغم
هب طوبرم یدیلوت ناوت زا یرسک
گنهامه ریاس هب طوبرم هیقب و هاگتسد یلصا گنهامه یم اه
دشاب هشوخ زا یشیامن . یا
ش ( لکش رد اهنورتکلا ند 3
- 1 تسا هداد شیامن )
.(Sullivan & Murphy, 2012)
1 - 6 - 1 - 2 - شبات نورترکنیس
تارذ ار دناب نهپ یسیطانغمورتکلا شبات هدش رادباتش رادراب لیسگ
یم هکیراب .دننک
کانیل نایم زا ینورتکلا یم روبع ) یطخ هدنهد دباتش( 23
یسیطانغم نادیم دراو و دنک
یم .دوش هریاد تکرح تحت یتیبسن نورتکلا کی دروم رد نادیم کیرد ،لاثم یارب( یا
) یسیطانغم
،شبات نیا کنیس شبات
یم هدیمان نرتور وش
رگشبات کی یکیزیف راتخاس .د
نورترکنیس شبات
، ( لکش رد 4
- 1 تسا هداد شیامن )
.(Sullivan & Murphy, 2012)
لکش 1 - 4 - ا یلک یامن ارت شبات دیلوت و نورترکنیس کی ز
زتره .(Sullivan & Murphy, 2012)
1 - 6 - 1 - 3 - گنلارتشا مرب شبات
باتش اب هب اهنورتکلا نداد یم دیلوت گنلارتشا مرب شبات تباث یزلف فده کی یوس
دوش .
( لکش رد زترهارت شبات دیلوت و یزلف فده اب ینورتکلا هکیراب شنکردنا زا یلک یامن 5
-
1 تسا هدش هداد ناشن )
.(Sullivan & Murphy, 2012)
linac
1
لکش 1 - 5 - ورتکلا هکیراب شنکردنا زا یلک یامن ارت شبات دیلوت و یزلف فده اب ین
زتره (Sullivan &
Murphy, 2012)
1 - 6 - 1 - 4 - دازآ نورتکلا رزیل
رلگیو هک ابرنهآ یرس کی دازآ نورتکلا رزیل کی رد 24
روتلاودنا ای یم هدیمان 25
،دوش
هرود یسیطانغم نادیم یم دیلوت یا
دومع یتیبسن ینورتکلا هکیراب تکرح تهج هب هک دنک
یم ناسون یسونیس تروص هب اهنورتکلا .تسا دننک
باتش و یم
شبات هجیتن رد دنریگ
یم رشتنم ولج هب ور تهج رد نورترکنیس رارق فلاتا مک کاواک کی نورد رلگیو رگا .دوش
هشوخ هب رجنم )تعرس نویسلاودم( یشبات نادیم و اهنورتکلا نیب شنکردنا دریگ ندش یا
یم شبات جوم لوط هلصاف رد اهنورتکلا یم رشتنم سودمه شبات و دوش
جوم لوط .دننک
یم هداد ریز هطبار طسوت هدش رشتنم شبات :دوش
( 1 - 1 ) )
1 2 (
2
2
FEL W
2هک 2 mc
، eBw e
c
، v
1 1 2 یم
.دشاب رد رون تعرس c
،ءلاخ
،نورتکلا یکیرتکلا راب e me
،نورتکلا مرج و یسیطانغم نادیم B
هکیراب تعرس v
یم ینورتکلا .دشاب
iggler
W
1
ndulator U
2
رزیل هب تبسن دازآ نورتکلا رزیل تیزم تسا نیا یلومعم یاه
هک نورتکلا یژرنا اب
) (mec2 تردق ای
و یسیطانغم نادیم رلگی
میظنت یم دوش یم دازآ نورتکلا رزیل . دناوت
ناوت یاه لااب رایسب هدنهدباتش هب زاین اما دنک دیلوت
هدافتسا یارب هک دراد ینورتکلا یاه یاه
تسین یدربراک یهاگشیامزآ ن
( لکش رد دازآ نورتکلا رزیل یکیزیف راتخاس د 6
- 1 امن ) شی
تسا هدش هداد
.(Sullivan & Murphy, 2012)
لکش 1 - 6 - شبات لیسگ و دازآ نورتکلا رزیل رد نورتکلا هکیراب شنک مهرب زا یلک ییامن زترهارت
(Sullivan ،
& Murphy)
1 - 6 - 1 - 5 - ورسپ جومرگناسون
یم راک نورتکلا هکیراب زا یژرنا جارختسا هیاپ رب ورسپ جوم رگناسون لاقتنا یارب .دنک
یسیطانغمورتکلا نادیم زاف تعرس زا رتگرزب یمک دیاب اهنورتکلا شنار تعرس ،یژرنا رثوم هلول فرط کی رد هک تسا تروص نیا هب ورسپ جوم رگناسون درکراک مسیناکم .دشاب ءلاخ
ار اهنورتکلا و هدش مرگ دتاک یم عطاس
هب و هدش یزاوم یسیطانغم نادیم طسوت هک دنک
فرط یم باتش هلول رگید تمس رد دنآ هتسهآ جوم راتخاس کی هلول لوط رد .دنریگ
26
wave structure
- low S
1
تسا دوجوم یبوانت یم تیوقت ار یسیطانغمورتکلا جاوما هک
نادیم نیا .دنک یکیرتکلا
هلودم ار اهنورتکلا تعرس )دنآ و دتاک نیب ششک(
27
یم یدنب هشوخ اهنورتکلا و دنک
یم اهنورتکلا یشبنج یژرنا و دنوش یم لیدبت یسیطانغمورتکلا جاوما هب
دوش
.(Sullivan &
Murphy, 2012)
یم هدیمان ورسپ جوم رگناسون لیلد نیا هب هاگتسد نیا هکیراب هک دوش
یم تکرح مه تهج فلاخ رد یسیطانغمورتکلا جاوما و نورتکلا دننک
شنکمهرب زا یامن
( لکش رد ورسپ جوم رگناسون رد نورتکلا هکیراب 7
- 1 تسا هدش هداد ناشن )
.(Lee, 2009)
لکش 1 - 7 - ورسپ جوم رگناسون رد نورتکلا هکیراب شنکمهرب زا یلک یامن (Sullivan & Murphy, 2012)
1 - 6 - 1 - 6 - تیمسا شبات -
لسراپ
تیمسا شبات -
یم قافتا ینامز لسراپ کی هک دتفا
کی یلااب زا نورتکلا لاثم رادراب هرذ
هرود یروت راتخاس
28یا یمروبع دنک ( لکش 8 - 1 ) هدافتسا اب هدش رشتنم شبات جوم لوط .
سگنیوه لصا زا لصف رد هک
3 اب تسا ربارب دش دهاوخ هبساحم :
( 1 - 2 )
) 1 cos
(
p L
تیمسا یگدنشاپ هطبار هب هک -
.تسا فورعم زین لسراپ
،یروت هرود L
c v0
،نورتکلا تباث تعرس رون تعرس c
ءلاخ رد
،
،یروت شارپ هبترم p شبات نیب هیواز
رشتنم نورتکلا تکرح تهج و هدش تسا
.(Sullivan & Murphy, 2012)
odulate
1M
Periodic grating
2
لکش 1 - 8 - شبات دیلوت کی زا ییامن زترهارت
لسراپ تیمسا متسیس کی رد .(Sullivan & Murphy, 2012)
1 - 6 - 1 - 7 - وتوف نتنآ اناسر
وتوف نتنآ فا طسوت اناسر
ینامز یکیرتکلا تیاده هدزاب شیاز رون ضرعم رد هک
یم رارق دریگ
یکیرتکلا چیئوس کی ناونع هب 29
یم لمع ینامز ات .دنک یژرنا زا رتگرزب یژرنا اهنورتکلا هک
پگدناب 30
نوتوف دنراد اناسر همین لماح ،یدورو یاه
یم دیلوت اناسر همین رد ار راب یاه دننک
یم نایرجوتوف داجیا ببس و .دنوش
لکش 1 - 9 - هراوحرط اناسروتوف چیئوس کی زا یا
(Lee, 2008)
وتوف نتنآ ( اناسر
تسا دورتکلا ود لماش )PCA
تروص هب هک همین رتسب کی یور رب dc
لصو اناسر .دنادش
یم دازآ یاهلماح دیلوت ببس یکیتپا یاهسلاپ نادیم هلیسو هب هک دنوش
یم باتش پگ رد یلامعا تیاس رد هکنآ زا لبق دنریگ
.دنتفیب ماد هب اناسر همین یصلاخان یاه
Electrical Swith
1
Bandgap
2
سایقم رد تاقافتا نیا رگا تسا راب لماح رمع لوط هب هتسباو هک هیناثوکیپ ریز ینامز یاه
سلاپ داجیا هب رجنم ینایرج هناکت دتفیب قافتا زترهارت
یم وش نتنآ کی زا یکیتامش
( لکش رد اناسروتوف 10
- 1 تسا هدش هداد شیامن )
.(Sullivan & Murphy, 2012)
لکش 1 - 10 - زا یکیتامش زترهارت شبات هک اناسر وتوف نتنآ کی
یم دیلوت هیناث وتمف رزیل قیرط زا یسلاپ -
.(Lee, 2008)دنک
1 - 6 - 1 - 8 - یرون بیکرت کینکت
سناکرف اب ،یئرم و زمرق نودام رزیل ود زا شور نیا رد توافتم یاه
1
و
2
یارب
ارت شبات دیلوت یم هدافتسا زتره
رد هک هتسویپ جوم رزیل ود .دوش 800
- 850 راک رتمونان
یم مه اضف رد و دننک یم یناشوپ
ن یور رب و دننک وتوف یاناسر همین سویاب هیحا
زکرمتم اناسر
یم یژرنا زا رتشیب ار دوخ یژرنا و هدش هلودم عبنم ود شنز سناکرف رد رون تدش .دنوش
دناب یم مهارف اناسر همین یاهلماح هاتوک یفاک دح هب رمع لوط و اناسر همین پگ کی و دنک
( سناکرف نامه رد نایرج وتوف
2
1
یم دیلوت ) نک
ن دیلوت ببس نایرج وتوف نیا .د
شبات زترهارت یم دوش . ( لکش رد یرون بیکرت شور هب زترهارت شبات دیلوت زا ییامن 11
-
1 .تسا هداد هداشن )
(Sullivan & Murphy, 2012) .
لکش 1 - 11 - جوم دیلوت زترهارت
نورتکلا نداد باتش مسیناکم زا هدافتسا اب ه
یرون بیکرت شور هب ا .(Lee,
2008)
2-6-1 - شبات یاه رزیل ی
دراد یموتناوک متسیس کی زارت ود نیب رد تیعمج ینوراو هب زاین ییارزیل لمع لکش
( 12-1 )
(Lee, 2008) .
لکش 1 - 12 - رزیل کیتامش حرط جاوما هدننکدیلوت یاه
زترهارت .(Lee, 2008)
1 - 6 - 2 - 1 - یموتناوکراشبآرزیل
راشبآ رزیل رزیل زا یعون یموتناوک
هیلا دنچ یاناسر همین دنتسه یا
هیلا زا هک بوانتم یاه
هدش لیکشت کزان یاهاناسر همین زا هباشمریغ یاهاناسر همین نیا یدناب نیب یاهراذگ .دنا
نوتوف ،راتخاسونان یم لیسگ زترهارت یاه
دنک لکش رد یموتناوک راشبآ رزیل زا یکیتامش
( 1 - 13 تسا داد ناشن )
.(Lee, 2008)
Title and Author:
Generation of terahertz radiation by the excitation of graphene surface plasmon polaritons in the Smith-Purcell systems / Parinaz Panahi Janyar
Supervisor: Naser Sepehri Javan (Ph.D) Graduation date: 20/01/2020
Number of pages: 116 Abstract
Research Aim: In this thesis, the terahertz radiation of a Smith-Purcell type system including an electron beam passing over the surface of a graphene layer coated on a dielectric grating is theoretically studied.
Research method: Maxwell equations in a system which includes a relativistic electron beam is solved analytically. Periodic boundary conditions are considered for the background of the system which is a grating dielectric covered by a thin layer of graphene. The Floquet series are considered for the solution of electromagnetic radiated fields inside the system besides the fields generated by the electron beam. The condition of resonant Cherenkov radiation is derived for different physical situations. Effect of different physical and geometrical parameters on the radiation pattern of Smith- Purcell system is investigated.
Findings: Using the graphene layer on a dielectric grating in the new type of Smith-Purcell radiation systems can generate more intensive electromagnetic radiation in terahertz area. The characteristic of radiation can be changed via the change in physical parameters including chemical potential of graphene which is related to the transverse potential of graphene layer.
Conclusion: Reviewing the fundamental physics of traditional Smith-Purcell systems, the structure of electromagnetic fields inside the system is studied.
The radiation pattern is derived for different values of geometrical parameters. Then, the resonant Cherenkov radiation of a new Smith-Purcell type system which is instructed based on a dielectric grating on the surface of which is located a thin layer of graphene is theoretically investigated. It is shown that this radiation can be appeared in the terahertz frequency area by choosing suitable parameters. The radiation behavior can substantially can be changed either by the geometrical parameters or by the chemical potential of graphene caused by applying a variable transverse potential on the graphene layer. The radiation power of this type of Smith-Purcell systems, tens of timesis greater than the general types.
Keywords: Terahertz, Smith-Purcell, Graphene, Plasmon-polariton, Cherenkov, Electron beam, Grating, Electromagnetic radiation, Chemical potential.
University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Sciense Department of Physics
Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in Atomic and molecular Physics
Generation of terahertz radiation by the excitation of graphene surface plasmon polaritons in the Smith-Purcell systems
By:
Parinaz Panahi Janyar
Supervisor:
Naser Sepehri Javan (Ph.D)
Advisor:
Asef Kheirandish
Jan 2020