برخی از اثرات مخرب آلودگی حرارتی در آب دریا به شرح زیر می­باشد :

• • همان‌گونه که اشاره گردید هر چه حرارت آب افزایش یابد به همان نسبت از میزان حلالیت اکسیژن کاسته می­ شود.

شکل (۱-۶) مقدار اکسیژن محلول در آب را برحسب درجه حرارت و شوری نمایش می­دهد.

• • درجه حرارت در رفتار تولیدمثل ارگانیزم‌های دریایی و مناطق آبی نیز تأثیر دارد، به‌طوری‌که تعدادی از ارگانیزم‌ها در ازاء افزایش دما تخم‌ریزی‌شان را تنظیم کرده و عکس‌العمل نشان می­ دهند.

به همین دلیل، وقتی درجه حرارت آب افزایش می­یابد، تناوب تخم‌ریزی نیز دچار اختلال می­گردد. در بعضی موارد، زمانی که تخم‌ریزی‌ها از موعد طبیعی جدا می­افتند (مثلاً زودتر از زمان معمول انجام می­پذیرد )، نوزادان به وجود آمده ، غذاهایی را که نیاز دارند به دست نمی­آورند. به‌این‌ترتیب پس از مدتی کوتاه، نوزادان براثر فقدان مواد غذایی موردنیاز از ناحیه مزبور حذف گردیده و اثری از آنان باقی نمی­ماند. ( رزاقی ، ۱۳۷۸ )

شکل ۱-۶- تأثیر درجه حرارت و شوری بر میزان حلالیت اکسیژن آب دریا

• • 1. 1. جزر و مد

پدیده کِشَند یا جزر و مد اساساً زاییده نیروی گرانش کره ماه و خورشید است، آشکار است که دریاها در سنجش با خشکی‏های زمین نرمش بیشتری دارند و از این ‌روی در برابر نیروی کشش ماه کمتر ایستادگی می‏کنند، به همین مناسبت توده‏های آب در زیر پای ماه انباشته می‏گردند و پدیده‏ای را به نام «برکشند» (مد) ایجاد می‏کنند.
هم‌زمان با «برکشند» رو به ماه، «برکشند» دیگری در آن‌سوی کره زمین ایجاد می‏گردد بدین‏سان که آب‌های آن‌سوی کره زمین که از ماه به دورند، کمتر متأثر گردیده و به‌اصطلاح عقب می‏مانند و آب توده کلانی را ایجاد می‏کنند، بنابراین روزانه هر نقطه از سطح دریا دو بار دستخوش برکشند و دو بار هم دستخوش «فروکشند» (جزر) می‏گردد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۱-۷- نیروهای جزر و مد (www.wikipedia.org)
اساساً جزر و مد براثر نیروهای برهمکنش جاذبه‌ای و سینماتیکی دستگاه زمین – ماه – خورشید به وجود می‌آید. تأثیرات خورشید و ماه بر روی زمین، تئوری تعادلی جزر و مد را مشخص می‌کند. نیروی مولد جزر و مدی سایر اجسام سماوی به علت دوری فاصله یا کوچکی جرم قابل‌چشم‌پوشی هستند. جزر و مدها اثر قابل‌ملاحظه‌ای در پارامترهای مداری دستگاه زمین ـ ماه را دارند. حرکت ماه را در بررسی دقیق جزر و مد دخیل می‌دانند. کل نیروهای مولد جزر و مد کوچک است. نیروی اساسی مولد جزر و مد مربوط به ماه است.
به‏طور میانگین بازه زمانی میان دو برکشند و فروکشند پیاپی ۱۲ ساعت و ۵/۲۵ دقیقه است، درست نیمه زمانی که طول می‏کشد، تا ماه ظاهراً یک دور کامل گرد زمین بپیماید یعنی ۲۴ ساعت و ۵۱ دقیقه.
کشند همراه با حرکت ظاهری ماه از افق شرقی ناظر، به سمت افق غربی او پیش می‏روند. اثر گرانش خورشید در کشند نسبت ‏به ماه در رده دوم اهمیت‏ برخوردار است، زیرا فاصله آن بیشتر (فاصله خورشید از زمین یک‌صد و پنجاه میلیون کیلومتر) است. ازاین‌رو نسبت نیروی کشندزای خورشید تنها حدود ۷ درصد نیروی ماه است.
هنگامی‌که نیروهای کشندزای ماه و خورشید هماهنگ عمل می‏کنند، مثلاً هنگام ماه نو که هر دو در یک‌طرف زمین قرار دارند، جزر و مدها در بیشینه خود می­باشند و به نام کشند بهاری یا « مهکشند» نامیده می‏شود، حد دیگر وقتی است که خورشید و ماه باهم زاویه ۹۰ درجه (تربیع) می‏سازند در این هنگام جزر و مد را به کمینه و به کشندهای کوچک یا «کهکشند» بدل می‏سازند.
شکل ۱-۸- مهکشند و کهکشند (چگینی، ۱۳۹۰)
الگوی جزر و مد در منطقه بوشهر آمیخته است و از نیم‌روزانه تا روزانه تغییر می‌کند. به عبارتی جزر و مد در این منطقه ترکیبی از جزر و مد های نیم‌روزانه و روزانه می­باشد که برتری با جزر و مد های نیم‌روزانه است یعنی در هر روز دو جزر و دو مد مشاهده می­ شود که با هم برابر نیستند. اجزاء اصلی جزر و مد روزانه و نیم‌روزانه S₂,M₂,O₁,K₁ ، همچنین سرعت جریانات جزر و مدی در منطقه بوشهر ۶/۰-۳/۰ متر بر ثانیه است. ( فیاض محمدی، ۱۳۸۸)
نزدیکی ماه نیز تأثیری در بلندی کشند دارد، هنگامی‌که ماه در فرودینه زمینی قرار دارد نیروی کشندزای آن به اندازه ۲۰% بیش از حد عادی است.

• • 1. 1. منطقه مورد مطالعه

نیروگاه اتمی بوشهر در سواحل خلیج­فارس و در بخش جنوبی شبه جزیره بوشهر بین دو روستای هلیله و بندرگاه واقع شده است. اندازه ­گیری­ها در آب­های اطراف نقطه خروجی پساب نیروگاه در دریا انجام شده است که شکل (۱-۹) منطقه مورد مطالعه را نشان می­دهد

شکل ۱-۹- منطقه مورد مطالعه

• • 1. 1. خلیج فارس

۲-۱-۳-۲-۱- فیه‌مافیه
این کتاب مجموعهی تقریرات مولاناست که در مجالس خود بیان کرده و پسر او بهاءالدین معروف به سلطان‌ولد یا یکی دیگر از مریدان یادداشت کرده و بدین صورت در آمده است (زمانی، ۱۳۹۱: ۳۸).
۲-۱-۳-۲-۲- مکاتیب
این کتاب که به نثر است، مشتمل است بر نامه‌ها و مکتوبات مولانا به معاصرین خود (همان).
۲-۱-۳-۲-۳- مجالس سبعه
که در اصل عبارت است از هفت مجلس (خطابه) که جلال‌الدین در سال‌هایی که به منبر می‌رفته، بیان کرده است. تقریباً تمام این مجالس به سال‌های پیش از آشنایی مولانا با شمس مربوط می‌شوند و اهمیت آنها از این جهت است که اندازهی تأثیر شمس را در تحول شخصیت مولانا نشان می‌دهند (همان).
۲-۱-۴- مثنوی معنوی
«مثنوی مولوی داستان مفصّل جداگانه‌یی دارد که باید در کتب تخصصی جست: عرفان مولوی عرفان خاص خود اوست نه این که اصطلاحات و مضامین عرفانی پیش از خود را تکرار کرده باشد و از این رو نمی‌توان از کتب عرفانی دیگر به سراغ او رفت ، بلکه باید از خود مثنوی ابیات او را دریافت و شرح کرد. از این رو شایسته است که اصطلاحات عرفانی این کتاب شریف به معنایی که در خود مثنوی به کار رفته اند (نه در آثار دیگر عرفانی) استخراج و شرح شود. یکی از دلایل این ویژگی، زندگی خود مولویست که پر از تجربه‌های صمیمی‌و عاشقانه و عرفانی است. در ورای غالب ابیات و داستان‌های مثنوی و به اصطلاح در ژرف ساخت آن، ماجرای پر سوز و گداز او با شمس تبریزی پنهان است. معلومات وسیع او در معارف اسلامی‌از مختصات سبکی این کتاب است. حکایتی را شروع می‌کند و ذهن پربار او فوراً او را از مسیر داستان دور می‌کند و به طرح مطالب دیگر می‌کشاند و حکایت دیگری را پیش می‌کشد. مثنوی کتابی تمثیلی با زبانی سمبلیک است و شیوه‌ی آن «حکایت در حکایت» است. داستان‌ها زنده است و گاهی خود آن‌ها را تفسیر می‌کند. آن چه مایه‌ی شگفتی است این است که مولوی ابیات را بر بدیهه می‌سرود و حسام الدین چلبی می‌نوشت. با این همه زبان کاملاً ادبی است و بطور حیرت آوری مشتمل بر صنایع بدیعی و بیانی است. هیچ شاعری به لحاظ وسعت فکر با مولوی قابل مقایسه نیست.» (شمیسا، ۱۳۸۲ : ۲۳۳-۲۳۲)
مثنوی هرچند بظاهر مجموعه‌یی عرفانی است اما در باطن داستان زندگی مولوی با شمس تبریزی است و سایه‌ی پنهان شمس در پشت سطور غالب ابیات و داستان‌های مثنوی حضور دارد و خود مولوی بارها گفته بود که مثنوی هیچ نیست جز داستانِ من و‌ یارانِ من. در مناقب العارفین آمده است که «حضرت مولانا به من فرمود که حکایت آن درویش را که اغصانِ تر را شاخ زر کرد ، در مثنوی ما نخوانده ای؟ چه هر حکایتی و اشارتی که در حدیث دیگران گفته ایم همه وصفِ حالِ‌یارانِ ماست» (افلاکی، ۱۳۶۲، ج۱، ص۱۴۳) « و این است راز حقیقت نمایی مثنوی که این کتاب گرانقدر را مانند ‌یک غزل حافظ مؤثر و در دل‌ها زنده نگاه داشته است، گیرایی آن از آن جاست که خواننده از لابلای داستان‌ها بوی عشق و سوزی واقعی را هنوز بعد از گذشت این همه سال احساس می‌کند. بعد از مقدمه‌ی مثنوی در آغاز اولین داستان می‌گوید:

بشنوید ای دوستان این داستان
خود حقیقت نقد حال ماست آن

(دفتر اول، ب۳۵)
و از آغاز به خواننده می‌گوید که داستان را بر مبنای زندگانی من تأویل و تفسیر کن. حسام الدین از همان آغاز سرایش مثنوی مدام مترصّد است که درباره‌ی شمس تبریزی سؤال کند و مولوی دوست ندارد صریح و بی پرده سخن گوید :

چون حدیث روی شمس الدین رسید
شمس چارم آسمان سردرکشید
واجب آیـد چـون کـه آمـد نـام او
شـرح رمـزی گفتن از انعام او
ایـن نفـس جـان دامنـم برتـافتست
بویِ پیراهان‌یوسف‌یافته است

(همان: ابیات۱۲۵-۱۲۳)
حسام می‌گوید :

از برای حق صحبت سال‌ها

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

بازگو حالی از آن خوش حال‌ها

(زتا)

بردار ۱× m برای خطاهای معادلات در رابطه ساختاری بین و است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

ماتریس n ×n برای نشان دادن همبستگی بین ها

ماتریس m × m برای نشان دادن همبستگی بین

با توجه به موارد یاد شده در بالا علامت بیضی نشان‌دهنده متغیرهای اصلی (مکنون) و مستطیل نشان‌دهنده ابعاد تحقیق (متغیرهای آشکار) خواهد بود که در آن، حرکت یک طرفه از متغیر مکنون (دایره) به آشکار (مستطیل) نشان‌دهنده همبستگی بوده و فلش دو جهته بین متغیرهای مکنون نیز نشان از رابطه بین متغیرها خواهد بود که در مدل معادلات ساختاری به فی مشهور است (کلانتری، ۱۳۸۸).
در مدل مفهومی تحقیق حاضر ۴ متغیر مکنون (بیضی) وجود دارد که عبارتند از: محیط فروشگاه، حالت روحی – روانی، ویژگیهای فردی و خرید تفننی، متغیر آشکار تحقیق نیز همان سئوالات باقیمانده بعد از تحلیل عاملی می‌باشند که به شکل زیر می‌باشد:
نمودار شماره ۴-۷- مدل مفهومی تحقیق
در این قسمت مراحل زیر طی خواهد شد.

• بررسی صحت مدل اندازه گیری با شاخصهای خاص خود

• اصلاح مدل (اگر مدل نیاز به اصلاح نداشته باشد نیازی به اصلاح نیست (کلانتری، ۱۳۸۸)).

• بررسی معنی‌داری روابط با مقدار تی (در صورت معنی دار نبودن عدد خاصی ارائه خواهد شد).

• بررسی میزان همبستگی

بعد از مدل سازی، اولین سئوال اساسی که مطرح می‌شود این است که آیا مدل، مدل مناسبی می‌باشد (صحت مدل اندازه‌گیری) یا نه؟ برای بررسی این مورد از شاخصهای خاصی استفاده می‌گردد که عبارتند از نسبت کای‌دو بر درجه ‌آزادی که باید کمتراز مقدار مجاز ۳ باشد، مقدار ریشه میانگین توان دوم خطای تقریب که مقدار مجاز آن باید کوچکتر از ۰۸/۰ باشد و مقدار پی که باید کوچکتر از ۰٫۰۵ باشد و شاخص برازش و شاخص برازش تعدیل یافته باید بزرگتر ۰٫۹ باشند. مدل زیر، به بررسی موارد اشاره شده برای مناسب بودن می‌پردازد.
نمودار شماره ۴-۸- مدل در حالت تخمین
شاخصهای تناسب مدل حاکی از مناسب بودن مدل اندازه‌گیری متغیرهای مربوطه دارند چرا که نسبت کای‌دو بر درجه آزادی برابر با ۴۰/۲ و کمتراز مقدار مجاز ۳، مقدار ریشه میانگین توان دوم خطای تقریب زیر مقدار مجاز یعنی ۰۸/۰ و مقدار پی کوچکتر از حد مجاز یعنی ۰٫۰۵ می‌باشد. در جدول زیر برخی دیگر از شاخصهای برازش مدل نیز آورده شده است که عبارتند از:
جدول۴-۲۴- شاخصهای برازش

ردیف

شاخص‌ها

مقدار مجاز

اعداد بدست

نتیجه

۱

نسبت کای‌دو به درجه آزادی

/df<3

۲٫۴۰

برازش مناسب

۲

مقدار پی^[۱۲۲]

<0.05 مقدار پی

۰٫۰۰

برازش مناسب

بهترین موقعیتی که کل مجموعه ی ذرات تاکنون داشته اند.(Gbest)

۱-۵ -۲-۲ چرخه الگوریتم

همانطور که در فلوچارت شکل (۱-۴) دیده می‌شود، موقیعت و سرعت ذره به وسیله تابع تناسب به روز­رسانی می‌شود و بهترین پاسخ بدست می‌آید.

شکل (۱-۳) چرخه الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات

۱-۵-۲-۳ پارامترها

در اجرای الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات پارامتر‌‌های زیادی دخیل هستند که تنظیم مناسب آن‌ها عملکرد الگوریتم را شدیداً تحت تأثیر قرار می‌دهد. این پارامتر‌ها به شرح زیر هستند :
تعداد ذرات.
ضرایب یادگیری.
حداکثر مقدار سرعت.

۱-۵-۲-۴ مزایا

الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات مزایای بسیاری نسبت به دیگر روش‌‌های بهینه‌سازی دارد. از جمله :
یک روش مرتبه صفر است و نیازی به عملیات سنگین ریاضی مثل گرادیان گیری احتیاج ندارد.
یک روش مبتنی بر جمعیت است.(استفاده از محاسبات توزیع شده )
بار محاسباتی قابل قبولی دارد.
همگرایی نسبتاً سریعی دارد.

۱-۵-۲-۵ مقایسه با الگوریتم‌‌های تکاملی

بر خلاف الگوریتم‌‌های تکاملی، در الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات عملیات انتخاب وجود ندارد. این بدان معناست که هیچ یک از ذرات (پاسخ ها) حذف نمی شوند و تنها مقدار هر ذره تغییر می‌کند. در این الگوریتم عمل ترکیب^[۲۱] جواب‌ها وجود ندارد اما از جهش^[۲۲] استفاده می کند. می‌توان در الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات نسبت بین جستجوی محلی و سراسری را به کمک وزن‌ها مشخص کرد [۲].

۱-۶ اهداف و ساختار پایان نامه

در این پایان نامه، الگوریتم جدید و کارآمدی برای توزیع اقتصادی توان حقیقی بین ژنراتور‌ها با در نظر گرفتن تلفات گزارش شده است. اهداف کلی این پژوهش عبارتند از :

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

توضیح کامل توزیع اقتصادی بار به همراه تابع هزینه و قیود مساوی و نامساوی
ارائه الگوریتم کلاسیک ضریب لاگرانژ
ارائه الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات
بررسی کارایی این سه الگوریتم در حل مساله توزیع اقتصادی بار
مقایسه کردن نتایج بدست آمده از حل مساله توزیع اقتصادی بار به وسیله این سه روش.
این تحقیق شامل پنج فصل است :
فصل دوم : بررسی موضوعی؛ در این فصل به مروری کوتاه بر تحقیقات انجام گرفته در زمینه توزیع اقتصادی بار به روش‌‌های هوشمند و الگوریتم‌‌های ابتکاری پرداخته می‌شود و خلاصه‌ای از مراجع مربوط به این زمینه ارائه می‌شود.
فصل سوم : روش‌‌های هوشمند توزیع اقتصادی توان اکتیو بین ژنراتور‌ها با در نظر گرفتن تلفات؛ در این فصل ابتدا مفهوم توزیع اقتصادی بار به صورت مشروح ارائه شده است، سپس هریک از سه روش ضریب لاگرانژ، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات توضیح داده شده است.
فصل چهارم :نتایج حل مساله توزیع اقتصادی بار؛ در این فصل یک مساله نمونه ارائه شده است. بیان مساله با بهره گرفتن از این سه روش حل گردیده و نتایج حاصل در نمودار‌ها و جدول‌‌های متفاوت ارائه شده و در انتها این نتایج با هم مقایسه شده است.
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات؛ این فصل خلاصه‌ای از کارها و پیشرفت‌هایی که در این تحقیق بدست آمده است را ارائه می‌دهد. هم چنین پیشنهادات برای کاراهای آینده نیز در این فصل ارائه شده است.

فصل دوم

بررسی موضوعی

۲-۱ تاریخچه روش‌‌های هوشمند

ابتدا مروری بر کارهای پیشین انجام می‌گیرد، سپس روش‌‌های الگوریتم به اختصار توضیح داده می‌شود و اعمال این روش‌ها بر مساله توزیع اقتصادی بار بررسی می‌گردد.
تاکنون مطالعات فراوانی صورت گرفته است، که این روش‌ها تاکید روی الگوریتم‌‌های حل مساله جهت دست‌یابی به یک پاسخ مناسب در یک زمان کم است.
برای حل مساله توزیع اقتصادی بار دو دسته روش داریم که عبارتند از کلاسیک و هوشمند است. اخیرا روش‌‌های هوشمند بهتر است، جواب‌هایی که از این روش‌ها بدست می‌آید اقتصادی‌تر است. از نظر تاریخی، مساله توزیع اقتصادی بار از دهه ۱۹۲۰ مطرح بوده است. زمانی که مهندسین در پی اقتصادی ترین حالت تولید واحدهای قرار گرفته در مدار بودند. به طور خلاصه گسترش این مساله را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:
پیش از دهه ۱۹۳۰، روش بار پایه و بهترین نقطه بار مطرح بود.
Base point loading Base load Method
در اوایل دهه ۱۹۳۰، مهندسین به این نتیجه رسیدند که روش افزایشی که بعد‌ها به روش هزینه افزایشی معروف شد، بهترین و اقتصادی ترین نتایج را می‌دهد.
کامپیوتر‌‌های آنالوگ برای حل کردن محاسبات توسعه داده شدند.
در سال ۱۹۴۵ یک محاسبه گر ضریب جریمه برای تلفات توسعه داده شده و به کار گرفته شد.
در سال ۱۹۵۵ یک آنالیزگر تفاضلی دیجیتال برای استفاده آفلاین و آنلاین در مساله توزیع اقتصادی بار ساخته شد و به کار گرفته شد.در همان سال کامپیوتر دیجیتال در مساله توزیع اقتصادی بار به کار گرفته شد و این امر تاکنون ادامه دارد.
مساله توزیع اقتصادی بار، مساله مهم و تاثیر گذار در کم کردن تلفات و هزینه ناش
ی از تولید در واحد‌‌های تولیدی می‌باشد، از اینرو تحقیق و پژوهش‌‌های فراوانی بوسیله ی محققین انجام گرفته است. در این بخش از پایان نامه به مرور سوابق پژوهشی مرتبط با موضوع توزیع اقتصادی بار با توجه به قیود و تلفات، پرداخته شده است.

۲-۲ مقالات مرتبط با مساله توزیع اقتصادی بار

در یک تحقیق، یک روش برای محاسبه ی پخش بار اقتصادی به همراه تلفات و ضریب جریمه برای هر واحد ارائه شده است، در این تحقیق گفته شده است که تلفات خطوط انتقال با بهره گرفتن از ضریب تلفات B بدست می‌آید. ضریب B با بهره گرفتن از ماتریس ادمیتانس و یا با ماتریس امپدانس باس بدست می‌آید. یک روش تکرار شونده تابع هزینه را به همراه تلفات با خطی سازی حل می‌کند. در این مقاله از الگوریتم توسعه یافته براساس ضرب‌ کننده لاگرانژ و ضریب جریمه، برای سیستم قدرت ۱۸ باسه استفاده شده است]۱۳[.
در سال ۱۹۹۰ مقاله‌ای ارائه شد که مروری بر پیشرفت‌هایی در زمینه مساله توزیع اقتصادی بار تا آن زمان را گزارش می‌داد. این مقاله ]۱۶[، چهار جنبه ی مهم مساله توزیع اقتصادی بار را ارائه می‌دهد که شامل پخش بار بهینه، توزیع اقتصادی بار در ارتباط با AGC (کنترل تولید اتوماتیک)، توزیع پویا و توزیع اقتصادی با منبع‌‌های تولیدی غیر معمول می‌باشد. در این مقاله نویسنده تمام الگوریتم و روش‌ها را به صورت مختصر آورده است و روش‌ها را با هم مقایسه نموده و نشان داده که کدام روش موثر و کارا است.

باریکه از الکترونهای خروجی از یک تفنگ الکترونی توسط سه عدسی الکترونی EL کانونی می شود. بین عدسی های دوم و سوم، باریکه به وسیله سیستم پیچه های منحرف کننده متناوباً منحرف می شود، در نتیجه باریکه الکترونی سطح مورد بررسی را جاروب می کند. وقتی باریکه با سطح برخورد کند، الکترونهای ثانویه گسیل می شوند که به وسیله یک میدان الکتریکی به سمت جمع کننده k کشیده می شوند. در هر لحظه شدت جریانی که توسط جمع کننده ثبت می شود، با خواص گسیلی ناحیه ای که در برخورد درگیر شده، تعیین می شود. بسته به ولتاژ های اعمال شده، همه الکترونهای ثانویه یا فقط الکترونهایی که به طور کشسان باز تابیده اند را می توان جمع کرد. سیگنال توسط تکثیر کننده الکترونها تقویت می شود و یک تقویت کننده دیگر به طور سری به آن متصل است. این سیگنال روشنایی کله راروی صفحه لامپ پرتوکاتدی که راستری اش با راستری میکروسکوپ همزمان شده تعیین می کند.

1. 1. raster

روی صفحه لامپ، تصویری از سطح نمونه آزمون تشکیل می شود که اساساً متناظر با توزیع ضریب گسیل ثانویه و شکل هندسی سطح است، که به نوبه ی خود شکل میدان الکتریکی نزدیک سطح را تغییر می دهد. کنتراست، توسط عامل های فیزیکی ایجاد می شود، که اساساً متفاوت از عامل هایی است که در میکروسکوپ الکترونی عبور تولید کنتراست می کند. توان تفکیک دستگاه اولاً با این واقعیت که قطر باریکه الکترونی روبشگر را نمی توان به طور دلخواه کم کرد، و همچنین با این واقعیت که الکترونهای ثانویه همیشه در ناحیه معین و مشخص حول جایگاه برخورد تولید می شوند، محدود می شود.
برای دستیابی به کنتراست، لازم است که تعداد کافی از الکترونهای اولیه به نمونه آزمون برخورد کنند تا اینکه اختلاف های واقعی در گسیل ثانویه توسط افت و خیزهای آماری جریان پوشیده نشوند. بنابراین هرچه چگالی جریان باریکه بیشتر باشد و زمان بررسی (یعنی زمانی که در خلال آن باریکه روی لکه معینی کانونی می شود) طولانی تر شود، جزئیات بیشتری را می توان مشاهده کرد. بنابراین محدودیت توان تفکیک، در حدود A°۱۰۰ و کمتر از توان تفکیک میکروسکوپ عبوری است. اما بر خلاف میکروسکوپ عبوری دارای عمق کانونی بسیار بزرگتری است. این ویژگی در بررسی مدار های یک پارچه و در زمینه های دیگر مثلاً زیست شناسی، مهم است. بزرگنمایی این میکروسکوپ را می توان در گستره بزرگی تغییر داد (یعنی، از ۲۰ تا ۵۰۰۰۰)، در حالی که باریکه الکترونی نمونه آزمون را به طور بسیار جزئی متأثر می سازد. در سال های اخیر میکروسکوپ روبشی بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر مد گسیلی اغلب در SEM مد رسانش نیز به کار می رود. سیگنال هایی که در این مد استفاده می شوند، جریان ها یا ولتاژ های القاشده در نمونه آزمون به وسیله بمباران باریکه الکترونی هستند.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

اصولاً سه نوع سیگنال در این حالت مورد استفاده قرار می گیرد که در شکل(۳-۱۰) نمایش داده شده اند.
شکل (۳-۱۰) سه نوع سیگنال در مد رسانایی SEM : (الف) جریان نشتی اندازه گیری می شود. (ب) جریان ناشی از اثرهای الکترون ولتایی اندازه گیری می شود. (ج) هدف دارای بایاس خارجی است و جریان ناشی از رسانایی القاشده الکترونی اندازه گیری می شود
در حالت (الف) جریان نشتی باریکه اولیه IP که از طریق نمونه آزمون به زمین می رود، تقویت و به شکل سیگنال ویدئو آشکار می شود یا به روشی دیگر ثبت می شود. در حالت (ب) اگر نمونه آزمون اثر های الکترون ولتایی از خودنشان دهد، که نیروی محرکه الکتریکی تولید می کنند و جریان ها را در مدار خارجی به حرکت در می آورند، جریان های تجمع باری در نبود هر چشمه ولتاژ خارجی تشکیل سیگنالی را می دهند. در حالت (ج) بایاس خارجی اعمال می شود و ممکن است تغییرات جریان تجمع باری را که ناشی از رسانایی القایی باریکه الکترونی است، به دست آورد. در این حالت سیگنال مشاهده شده نه تنها به اثر القا شده به وسیله باریکه الکترونی در نمونه آزمون بستگی دارد، بلکه با پارامتر های مدار آشکار سازی نیز بستگی دارد. عموماً مقاومت نمونه آزمون به صورت ساده اهمی نیست، بلکه ظرفیت قابل ملاحظه ای دارد، اتصال ها ممکن است همیشه اهمی نباشند، و اغلب ثابت زمانی کل مدار ناچیز نیست. همه این شرایط را باید در تفسیر نتیجه های این نوع SEM، که غالباً برای بررسی نیم رسانا ها مناسب است، در نظر بگیریم.
نمونه هایی از کاربرد SEM :
۱- بررسی نمونه های متالوگرافی، در بزرگنمایی بسیار بیشتر از میکروسکوپ نوری
۲- شناسایی مشخصات شیمیایی اجزای به کوچکی چند میکرون روی سطح نمونه ها، برای مثال فازهای رسوبی
۳- ارزیابی گرادیان ترکیب شیمیایی روی سطح نمونه ها در فاصله ای به کوچکی
۴-بررسی قطعات نیمه هادی برای آنالیز شکست، کنترل عملکرد و تأیید طراحی نمونه ها. [۴۸]
۳-۴ میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
میکروسکوپ الکترونی عبوری یکی از ابزار های مورد استفاده در فناوری ها و علوم مختلف از جمله نانو فناوری می باشد. اساس کار آن شبیه میکروسکوپ نوری است اما در آن به جای پرتو های نور از پرتو های الکترون استفاده می شود. با این نوع میکروسکوپ می توان اتم ها را مشاهده نمود، چراکه وضوحی در حدود ۲/۰ نانومتر دارد. استفاده از این میکروسکوپ و آماده کردن نمونه برای مطالعه توسط این میکروسکوپ، نیازمند توانایی و دانش در زمینه استفاده از این ابزار می باشد.
۳-۴-۱ میکروسکوپ الکترونی عبوری
اساس عملکرد میکروسکوپ الکترونی عبوری^۱ که به اختصار به آن TEM گویند. مشابه میکروسکوپ های نوری است با این تفاوت که به جای پرتو نور در آن از پرتو الکترون استفاده می شود. آنچه که می توان با کمک میکروسکوپ نوری مشاهده کرد بسیار محدود است در حالی که با بهره گرفتن از الکترونها به جای نور، این محدودیت از بین می رود. وضوح تصویری در TEM هزار برابر بیشتر از یک میکروسکوپ نوری است.
با بهره گرفتن از TEM می توان جسمی به اندازه چند آنستگرم ( متر ) را مشاهده کرد. برای مثال می توانید اجزای موجود در یک سلول یا مواد مختلف در ابعادی نزدیک به اتم را مشاهده کرد. برای بزرگنمایی، TEM ابزار مناسبی است که هم در تحقیقات پزشکی، زیست شناسی و هم از تحقیقات مرتبط با مواد قابل استفاده است.
در واقع TEM نوعی پروژکتور نمایش اسلاید در مقیاس نانواست که در آن پرتوی از الکترونها از تصویر عبور داده می شود. الکترونهایی که از جسم عبور می کنند به پرده فسفر سانس برخورد کرده سبب ایجاد تصویر از جسم برروی پرده می شوند. قسمت های تاریک تر بیانگر این امر هستند که الکترونهای کمتری از این قسمت جسم عبور کرده اند (این بخش از نمونه چگالی بیشتری دارد. ) و نواحی روشن تر مکان هایی هستند الکترون بیشتری از آنها عبور کرده است(بخش های کم چگالی تر).
وضوح این میکروسکوپ ۲/۰ نانومتر است که در حد اتم است (بیشتر اتم های ابعادی تقریباً برابر ۲/۰ نانومتر دارند). با این نوع میکروسکوپ حتی می توان نحوه ی قرار گرفتن اتم ها در یک ماده را بررسی کرد. از این میکروسکوپ در ساختار بلوری (نحوه قرار گیری اتم ها در شبکه بلوری) و ترکیب نمونه ها استفاده می شود.

1. 1. Transmission Electron Microscope

۳-۴-۲ عملکرد میکروسکوپ الکترونی عبوری
با کمک یک منبع نور در بالای میکروسکوپ، الکترونها گسیل و منتشر می شوند. الکترونها از تیوب خلاء میکروسکوپ عبور می کنند. در میکروسکوپ های نوری از عدسی های شیشه ای برای متمرکز کردن نور استفاده می شود در حالی که در TEM از عدسی های الکترو مغناطیسی استفاده می شود. تا الکترونها را جمع و متمرکز ساخته به صورت یک پرتو باریک گسیل نماید.
این پرتوی الکترونی از نمونه عبور داده می شود. بسته چگالی مواد الکترونها ممکن است از بخش هایی از جسم بگذرندو به صفحه فلور سانس برخورد نمایند و تصویر سایه مانندی از نمونه ایجاد کنند که میزان تیرگی بخش های مختلف جسم به چگالی مواد در آن بخش ها وابسته است. همان طور که گفته شد هرچه جسم چگال تر باشد تصویر تیره تر خواهد بود، این تصویر می تواند مستقیماً توسط اوپراتور مطالعه شود و یا با کمک یک دوربین تصویر برداری شود.
شکل(۳-۱۱) نمای شماتیک از عملکرد میکروسکوپ الکترونی عبوری
از محدودیت های میکروسکوپ الکترونی عبوری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- نمونه سازی خسته کننده است و ممکن است یافتن یک روش مناسب و تهیه نمونه هفته ها طول بکشد.
۲- قدرت تفکیک تصویر حدود۲/۰ نانومتر است.
۳- حداقل اندازه ناحیه آنالیز شده قطر ۳۰ نانومتر را دارد، حد حساسیت تقریباً ۵/۰ تا ۱ درصد وزنی است.
۴- زمان تقریبی آزمایش از ۳ تا ۳۰ ساعت برای هر نمونه (بدون احتساب زمان آماده سازی)متغیر است[۴۹] .
۳-۵ مزیت و توانمندی های هر یک از میکروسکوپ ها
در میکروسکوپ AFM امکان عمل دستگاه در محیط های هوا، خلاء و مایع (در نتیجه امکان بررسی ذرات وموادی که در خلاء تصعید می شوند یا ذرات معلق در مایع) وجود دارد. تصاویر را به صورت سه بعدی تهیه می کند. بررسی جنس نقاط مختلف سطح و توزیع خواص سطحی ممکن است.
در میکروسکوپ TEM دقت اندازه گیری در حد آنگستروم است و بالاست.
در میکروسکوپ SEM ساختار سه بعدی سوراخ های عمیق سطح هم قابل بررسی هستند. همچنین در این میکروسکوپ بررسی جنس نقاط سطح وتوزیع خواص سطحی ممکن است.
در میکروسکوپ هم کانونی دقت اندازه گیری بالاست، به کمک این دستگاه ما می توانیم قسمت های مختلفی از نمونه را انتخاب کرده و فقط ناهمواری آن قسمت ها را بسنجیم و یا ناهمواری کل نمونه را بدست آوریم و همچنین این دستگاه می تواند شکل نمونه را به صورت سه بعدی به ما بدهد و پستی ها و بلندی های سطح را به صورت یک نمودار نمایش دهد.
۳-۶ محدودیت های هر یک از این روش ها
از محدودیت روش AFM می توان به عدم توانایی بررسی ساختار سوراخ هایی با عمقی بیش از طول سوزن نام برد(حدود ۱۰ میکرومتر)
از محدودیت های روش TEM این است که نیاز به خلاء بسیار بالا دارد و برای رسیدن به این خلاء بالا به زمان زیادی نیاز دارد یعنی روشی زمان بر است. این روش تصاویر را به صورت دو بعدی تهیه می کند و عمق ندارد.
از محدودیت های روش SEM این است که سطح مورد بررسی حتماً باید رسانا باشد، و تهیه تصاویر سه بعدی فرایند سر راست و استانداردی نیست. برای بررسی سطوح عایق باید سطح با لایه نازکی از ماده رسانا پوشانده شود که علاوه بر زمان بر بودن باعث تغییر ساختار می شود و تفکیک پذیری را به چندین نانومتر کاهش می دهد. با توجه به موارد ذکر شده ما در این پایان نامه از میکروسکوپ هم کانونی استفاده کردیم چون در میکروسکوپ هم کانونی هیچ یک از محدودیت های ذکر شده وجود ندارد و ما به راحتی میتوانیم
ناهمواری سطح نمونه را اندازه گیری کنیم و آن را به صورت سه بعدی نمایش داده و نمودار ناهمواری را نیز بدست آوریم.
۳-۷ بیضی سنجی
بیضی سنجی^۱ روشی نوری است که برای مطالعه و بررسی لایه های نازک، ویژگی های نوری(ضریب شکست، ضریب جذب و توابع دی الکتریک)سطوح و فصل مشترک مواد استفاده و می توان با بهره گرفتن از آن ضخامت، ساختار، یکنواختی سطح، ریخت شناسی، کیفیت بلور، ترکیب شیمیایی و رسانای مواد را ارزیابی کرد، در بیضی سنجی، معمولا شکست نور بررسی می شود و ویژگی هایی مانند ضخامت نمونه، ضریب شکست و ویژگی های دی الکتریک، موجب تغییرات در حالت نور قطبیده می شود. در بیضی سنجی تغییراتی که نور قطبیده پس از باز تاب یا عبور متحمل می شود مورد مطالعه قرار می گیرد که با بررسی تغییرات قطبش نور بازتاب شده از نمونه، می توان در مورد لایه هایی که ضخامت کمتر از طول موج نور دارند، اطلاعاتی مانند ترکیب شیمیایی و رسانایی نیز بدست آورد. بیضی سنجی یک روش توانمند و غیر مخرب برای آنالیز لایه های بسیار نازک است. این روش قادر به اندازه گیری ضریب شکست، ضریب جذب و ضخامت لایه های نازک است. این وسیله بر این اساس کار می کند که بازتاب از فصل مشترک (سطح) دی الکتریک می تواند قطبش و فاز موج ورودی را تغییر دهد، این تغییرات به ضریب شکست ماده بستگی دارد، این روش می تواند خواص مختلفی از قبیل ضخامت، خواص نوری، ساختار و حتی تر کیبات شیمیایی لایه را نیز مشخص کند. همچنین بیضی سنجی می تواند برای اندازه گیری ضخامت لایه هایی با ضخامت نانومتری که روی زیر لایه های مختلف قرار دارند، استفاده شود، حتی به کمک این روش می توان نمونه های چند لایه ای^۲ را نیز بررسی و مطالعه نمود[۵۰] .
۳-۷-۱ اساس کار بیضی سنجی
در این روش نور منبع به عنوان موج الکترو مغناطیسی و غیر قطبی، به وسیله قطبی کننده^۳ ، خطی و قطبیده می شود. سپس توسط یک جبران کننده^۴ قطبش خطی به قطبش دایره ای تبدیل می گردد. سپس نور حاصل به نمونه می رسد.

1. 1. Ellipsometry

1. 1. Multilayer

1. 1. polarizer

1. Compensator