16961

16961

طراحي تكفام كننده شتابگر سينكروترون چشمه‌ي نور ايران

كارشناسي ارشد

اتمي و مولكولي

آبان ماه 1395

دكتر محمود ملاباشي - دكتر جواد رحيقي

فيزيك

چكيده منابع تابش سينكروترون از قبيل شتابگر چشمه¬ي نور ايران (ILSF) مي¬توانند باريكه اشعه ايكس با درخشندگي زياد، توان و چگالي توان زياد توليد كنند. اجزاي خطوط باريكه ¬ي اشعه ايكس شامل فيلترها، دريچه¬ها، تكفام¬كننده¬هاي دوكريستالي و آينه¬هاي متمركزكننده هستند. از بين اين اجزا، تكفام¬كننده¬هاي دوكريستالي و آينه¬هاي متمركزكننده بيشترين اهميت، پيچيدگي و هزينه را در خطوط باريكه دارند. خطوط باريكه اشعه ايكس سخت در تأسيسات تابش سينكروترون به يك تكفام¬كننده به منظور انتخاب انرژي خاص از اشعه ايكس نياز دارد. اين عمل بايد بدون از بين بردن كيفيت باريكه انجام شود. اعوجاج حرارتي در المان¬هاي اپتيكي به دليل بار حرارتي زياد، يك منبع تخريب است. براي به حداقل رساندن اين تخريب، خنك¬سازي كريستال رايج است. در اين پژوهش، آناليز المان محدود براي محاسبه تغيير شكل حرارتي و بهينه¬سازي هندسه كريستال استفاده مي¬شود. پارامترهايي مانند خصوصيات مواد، توزيع توان روي كريستال و شرايط مرزي خنك¬سازي در شبيه¬سازي استفاده شده است. با استفاده از نتايج شبيه¬سازي¬ها تكفام¬كننده¬ي مناسب براي خط باريكه¬ي پراش پودري چشمه نور ايران انتخاب شد. سپس اطلاعات بدست آمده از آناليز المان محدود در يك برنامه رديابي پرتو وارد گرديد و با استفاده از آن، اثر بار حرارتي را مي¬توان در تغيير شكل باريكه مشاهده نمود. واژه‌هاي كليدي: تكفام¬كننده سيليكون، بار حرارتي زياد، آناليز المان محدود، خنك¬سازي

1396/01/15

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract Synchrotron radiation sources such as Iranian Light Source Facility (ILSF) are the unique tools for producing high brightness, high power an​d high power density. Standard x-ray beamline components consist of filters, slits, double-crystal monochromators, an​d focusing mirrors. Among these components, the double-crystal monochromators an​d focusing mirrors have the greatest importance, complexity, an​d cost. Most of the hard X-ray beamlines at the synchrotron radiation facilities require a crystal monochromator to select a specific range of the energy with a high value of the resolution. It should be performed without degrading the quality of the beam. One of the most important sources of the degradation is thermal distortion in the optical elements due to the large heat load. To minimize this degradation, it is customary to cool the crystal. Finite element (FE) analysis is done for optimization of the cooling geometry as well as the cooling parameters for each beamline. Parameters such as material properties, boundary conditions, power distribution an​d crystals cooling are used in this simulation. Simulation will determine the proper monochromotor for ILSF powder diffraction beamline. Then the information obtained from finite element analysis will be entered to the ray tracing program an​d the effect of heat loads can be seen in spot size. Keywords: silicon monochromator, high heat load, finite element analysis, cooling systems