پژوهش های نوین فیزیک

---

این پژوهش به‌منظور بررسی اثر حس‌گری گاز و رفتار الکتریکی نمونه‌های ساندویچی برپایۀ سیلیکان متخلخل (PS) با ساختار Cu/Si/PS/Au انجام شده است. لایه‌های نازک PS به روش الکتروشیمیایی از زیر لایۀ سیلیکان با مقاومت ویژه  1.4-2.6 ساخته می‌شوند . پارامترهای قابل تغییر در ساخت نمونه‌ها، زمان آندی‌سازی، فاصلۀ بین آند و کاتد(L) و چگالی جریان آنودی‌سازی و غلظت محلول الکترولیت هستند که محلول الکترولیت شامل اسید‌هیدروفلوریک HF(48%) ، اتانول C2H5OH(99.9%) و آب‌مقطر با نسبت‌های مختلف x:y:z  در نظر گرفته  شده است. نمونه‌ها پس از متخلخل شدن رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد که این اثر را می‌توان با اندازه‌گیری گاف انرژی از روی نمودار  توجیه کرد. هم‌چنین در این مقاله مشخصه‌های  I-V , I-Tنمونه‌ها در شرایط مختلف و در حضور گازهای  CO2,N2,O2اندازه‌گیری و مقایسه شده‌اند. بهترین شرایط از لحاظ پاسخ به اعمال گاز متعلق به  پارامترهای: چگالی جریان 20 mA/cm²،t = 1800 S ، PH = 1.869 و فاصله بین آند و کاتد L=4 cm است.

---

در این پژوهش، نقش فرایندهای فیزیکی مؤثر در تکوین سنگ‌های آذرین از جمله کینتیک تبلور (هسته‌بندی و رشد بلورها)، دینامیک سیستم‌های ماگمایی (مانند اختلاط و جریان‌های همرفتی)  و فرایندهای تعادلی مانند درشت‌شدگی بافتی بر اساس آرایش فضایی و اندازۀ بلورها بررسی شده است. به این منظور، الگوی توزیع فضایی بلورهای پلاژیوکلاز، آمفیبول و کوارتز به‌صورت کمّی در مجموعه‌ای از سنگ‌های میکرودیوریت-کوارتزدیوریتی منطقۀ بررسی شده واقع در 120 کیلومتری جنوب خاوری بیرجند اندازه‌گیری شده‌اند. سپس با تلفیق پژوهش‌های سنگ‌نگاری کمّی و کیفی در مورد تأثیر عوامل مختلف در آرایش پلاژیوکلازها و نحوۀ تشکیل بافت و فرایندهای فیزیکی حاکم بر تشکیل این سنگ‌ها بحث شده است. ویژگی‌های هندسی 3098 بلور در 8 مقطع میکروسکوپی از این سنگ‌ها از جمله طول، عرض و مکان مرکز بلورها اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از روش فاصلۀ نزدیک‌ترین همسایه و با کمک نرم‌افزارهای  BigR و ArcGIS، مقادیر R به‌عنوان نمادی کمّی از الگوی توزیع فضایی بلورها، اندازه‌گیری و داده‌ها در نمودار R در برابر درصد زمینه ترسیم شدند. محاسبات و نمودارها نشان می‌دهند که الگوی توزیع فضایی بلورهای پلاژیوکلاز، آمفیبول و کوارتز به‌صورت خوشه‌ای است. میزان خوشه‌بندی پلاژیوکلازها در مقاطع متفاوت است و متناسب با تغییرات اندازه و شکل بلورها تغییر می‌کند که حاکی از نقش فرایندهای مختلف از جمله هسته‌بندی ناهمگن، درشت‌شدگی بافتی¹ و روی‌هم‌رشدی² بلورها است. 

---

 بهینه‌سازی تولید از میادین هیدروکربوری از دغدغه‌های اصلی مدیریت مخازن نفت و گاز است. یکی از این  تکنولوژی­ها، تکنولوژی چاه هوشمند است که در دهۀ اخیر توسعه یافته است. از جمله چالش‌های مهم این تکنولوژی، تنظیم بهینه شیرهای کنترلی هوشمند است. در این مقاله بر مبنای نتایج حاصل از شبیه‌ساز مخزن (Petrel & Eclipse)، رفتار چاه هوشمند بررسی شده است، بدین‌منظور از روش‌های طرح آزمایش تاگوچی و سطح رویه پاسخ برای مدل‌سازی و تعیین ارتباط تنظیمات شیرهای کنترلی هوشمند با سطح تولید استفاده شده است. سپس از الگوریتم‌های بهینه‌سازی برنامه‌ریزی غیرخطی با هدف تعیین تنظیمات بهینه شیرهای کنترلی به‌منظور بیشینه کردن تولید نفت  و کمینه کردن عوامل ناخواسته (آب و گاز) به‌کار گرفته شده است. 

---

توده مورد مطالعه در شرق زنجان، با روند شمال غرب – جنوب شرق، برونزد دارد و از نظر ساختاری در پهنه البرز - آذربایجان و زیرپهنه طارم واقع شده است. این توده، از نظر ترکیب سنگ شناختی، دامنه ای از مونزوگرانیت، کوارتزمونزونیت، مونزونیت، کوارتزمونزودیوریت و مونزودیوریت دارد و در واقع یک سری مونزونیتی را نشان می دهد. کانیهای اصلی تشکیل دهنده توده، فلدسپات پتاسیم، پلاژیوکلاز، پیروکسن (اوژیت- دیوپسید) و کوارتز هستند. بافت اصلی توده گرانولار، اینترگرانولار، میکروگرانولار تا میکروگرانولار- پورفیریتی است. به لحاظ ژئوشیمیایی، ماهیت آن متاآلومین و - type I است و به سری ماگمایی کالک آلکالن پتاسیم بالا تا شوشونیتی تعلق دارد. انکلاوهای موجود در توده نفوذی، از نوع میکروگرانولار مافیک، با ترکیب مونزودیوریتی و کوارتزمونزودیوریتی است، که نسبت به سنگ میزبان خود دانه ریزتر و دارای بافت میکروگرانولار- پورفیریتی می باشد. طبق نتایج به دست آمده از مباحث ژئوشیمی و پتروژنز، ماگمای سنگ های منطقه مورد مطالعه، عمدتا از ذوب بخشی گوشته لیتوسفری زیرقاره ای متاسوماتیزه شده در اثر سیالات و یا مذاب های بخشی برخاسته از لبه فرورانش منشا گرفته است. با توجه به دیاگرام های هارکر به نظر می رسد که تفریق ماگمای مونزودیوریتی منجر به تشکیل مونزونیت و در نهایت موجب تفریق و تبلور مونزوگرانیت شده است. بنابراین، تفریق و تبلور این ماگما، مهمترین فرآیند کنترل کننده تنوع سنگها در سری مونزونیتی بوده است. نمودارهای تکتونیکی نشان دهنده یک کمان ماگمایی حاشیه قاره ای و یک محیط کششی درون کمانی همزمان تا عمدتاً پس از برخورد است.

---

در چند دهه‌ی اخیر حل مسائل کنترل بهینه با قید مشتقات جز‌ئی به طور وسیعی مورد توجه قرار گرفته است. این نوع مسائل بسیار پیچیده بوده و حل عددی آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله به حل مساله کنترل بهینه با قید مشتقات بیضوی می‌پردازیم. ابتدا با استفاده از روش اجزای محدود شکل گسسته‌ی مساله را به دست می‌آوریم، مساله گسسته به دست آمده یک مساله بهینه‌سازی مقید در ابعاد بزرگ است. حل این مساله بهینه‌سازی با روش‌های معمول دشوار و نیازمند زمان و حافظه‌ی کامپیوتری زیادی است. اما روش برگمن مجزا با تبدیل مساله مقید به مساله‌ای نامقید در همان بعد در زمان و حافظه لازم صرفه‌جویی می‌کند. ما این مساله را با روش تکراری برگمن مجزا حل می کنیم و در مثال‌هایی که می‌آوریم سرعت و دقت روش تکراری برگمن مجزا را در حل این نوع از مسائل نشان می‌دهیم. ما همچنین از روش SQP برای حل مساله و مقایسه با روش برگمن مجزا استفاده کرده‌ایم.