«بالا بردن درخشندگی (Brilliance) باریکه فوتونی در بروزرسانی چشمه نور Diamond انگلیس»
اندرو هریسون
📺 https://www.aparat.com/v/izaadx4
📺 https://www.aparat.com/playlist/8824566
✅ آقای هریسون ابتدا به بیان تاریخچه شکلگیری تابش سنکروترونی و استفاده مفید و هدفمند از آن در تحقیقات میپردازد.
✅ در ادامه وی به یک دستهبندی برخی اندرکنشهای پرتو ایکس با ماده اشاره کرده و استفاده از محصولات این اندرکنش در فنون
⭕️ طیفنمایی (Spectroscopy)
⭕️ تصویربرداری (Imaging)
⭕️ پراش (Diffraction)
برای بررسی مواد را بیان مینماید.
✅ سپس وی به مثالها و کاربردهایی از فن تصویربرداری پرتو ایکس اشاره میکند:
⭕️ بررسی سنگوارهها و استخوانهای به جامانده از ادوار تاریخی
⭕️ بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر تغییرات گونههای حشرات
⭕️ تصویربرداری بلادرنگ در مقیاس ریز برای بررسی تاثیر شرایط پردازش محیطی بر کیفیت جوشکاری
⭕️ تصویربرداری سهبعدی یاختههای سرطانی با عمق نفوذی بیشتر از ریزبین الکترونی
✅ در ادامه وی به مثالها و کاربردهایی از فن پراکندگی پرتوایکس اشاره میکند:
⭕️ بلورنگاری DNAها (با افزایش درخشندگی، بلورنگاریهایی که طی ۱ تا ۵ روز انجام میشد، طی ۳ دقیقه به نتیجه میرسد)
⭕️ ساخت و بررسی زیمایههای (Enzyme) خورنده پلاستیک
⭕️ ساخت دارو و بررسی جفتشدن مولکولهای دارو به مولکولهای هدف
⭕️ جستجوی مواد جدید برای باتریها به کمک دادههای پراکندگی پرتو ایکس، دادههای نوترونی و هوش مصنوعی
✅ سپس وی به مثالها و کاربردهایی از فن طیفنمایی پرتو ایکس اشاره میکند.
«سامانه راهبری شتابدهندههای ذرات»
در این ویدئوها به معرفی بعضی جنبههای سامانه راهبری یا Control System در شتابدهنده ذرات پرداخته شده است.
📺 https://www.aparat.com/playlist/20649351
✅ برخی مفاهیم و عناوین مورد اشاره در این ویدئوها:
⭕ الزامات و نیازهای سامانه راهبری در شتابدهندههای ذرات
⭕ معماری سه لایه سختافزاری و نرمافزاری در سامانه راهبری
⭕ چالشهای سامانههای راهبری صنعتی (Industrial Control System)
⭕ تحلیل داده در سامانههای راهبری صنعتی
⭕ پایش و مهار سامانه خلا
⭕ یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در راهبری شتابدهندههای ذرات
🔆 Reinforcement Learning
🔆 Neural Network
🔆 Deepmind
🔆 BOBYQA
🔆 Anomaly Detection
«خلا در شتابدهندههای ذرات»
در این ویدئوها به آشنایی و معرفی بعضی مقدمات سامانه خلا یا Vacuum System در شتابدهنده ذرات پرداخته شده است.
📺 https://www.aparat.com/playlist/20882887
✅ برخی مفاهیم و عناوین مورد اشاره در این ویدئوها:
⭕️ Vacuum Conductance
⭕️ Outgassing
⭕️ اندرکنش باریکه با گازها و نقش خلا در طول عمر باریکه ذرات
⭕️ Turbo Molecular Pumps
⭕️ Sputter Ion Pumps
⭕️ Non Evaporable Getter (NEG) Pumps
⭕️ Cryo Pumps
⭕️ Residual Gas Analyzer (RGA)
⭕️ سنجه (Gauge) Penning
⭕️ سنجه Bayard-Alpert
⭕️ Pressure Profile Simulation
⭕️ معرفی نرمافزار MolFlow+
⭕️ معرفی نرمافزار SynRad+
«طراحی، ساخت و سنجش مغناطیس برای شتابدهندههای ذرات»
از مجموعه ویدئوهای مدرسه شتابدهنده سرن
📺 https://www.aparat.com/playlist/20976881
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در ویدئوهای این مدرسه:
✅ مروری بر فرآیند طراحی مغناطیسها برای شتابدهنده ذرات
✅ مبانی نظری طراحی مغناطیسها
✅ از پویاییشناسی باریکه ذرات (Beam Dynamics) تا تعیین مشخصات مغناطیسهای شتابدهنده
✅ چالشها و ویژگیهای مغناطیسهای شتابدهندههای ذرات با گسیلندگی کم
✅ شبیهسازی مغناطیسها
✅ اندازهگیری مغناطیسی، سنجش مغناطیسها و نگاشت میدان مغناطیسی
⭕️ پیچه چرخان (Rotating Coil)
⭕️ سیم کشیده (Stretched Wire)
⭕️ کاوند اثر هال (Hall Probe)
✅ عایقبندی الکتریکی مغناطیسها
✅ ایجاد نقاط مرجع (Fiducialization) و نصب و همراستاسازی (Alignment) مغناطیسها
✅ انتخاب مواد مناسب برای ساخت مغناطیسها
✅ استفاده از مغناطیسهای دایمی (Permanent Magnet) در شتابدهنده ذرات
⭕️ بکارگیری مغناطیس دایمی در سامانه تزریق و استخراج باریکه ذرات (Beam Injection & Extraction)
✅ ابزارهای الحاقی (Insertion Device)
⭕️ موجسانگرها (Undulator)
⭕️ جنبانگرها (Wiggler)
✅ مغناطیسها در شتابدهندههای پزشکی
✅ منابع تغذیه و زیرساختهای تامین توان الکتریکی مغناطیسها
«پویاییشناسی باریکه و طراحی شبکه (Lattice) برای شتابدهندههای ذرات»
از مجموعه ویدئوهای مدرسه شتابدهنده سرن
📺https://www.aparat.com/playlist/21065553
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در ویدئوهای این مدرسه:
✅ پویاییشناسی عرضی باریکه ذرات (Transverse Beam Dynamics)
✅ پویاییشناسی طولی باریکه ذرات (Longitudinal Beam Dynamics)
✅ پویاییشناسی غیرخطی باریکه ذرات (Non-Linear Beam Dynamics)
✅ محاسبات اپتیکی و طراحی شبکه شتابدهنده ذرات (Accelerator Lattice Design)
✅ اثرات نقصها بر عملکرد شتابدهنده ذرات و نحوه تصحیح آنها
✅ پویاییشناسی باریکه ذرات با در نظر گرفتن تابش سنکروترونی
✅ روشهای معمول پایین آوردن گسیلندگی در طراحی شتابدهندههای ذرات (Low Emittance Lattice Design)
✅ تابش سنکروترونی: از شتابدهندههای دایروی تا لیزرهای الکترون آزاد
«ابزارهای نرمافزاری پویاییشناسی باریکه و طراحی شبکه (Lattice) برای شتابدهندههای ذرات»
⚡️برخی ابزارهای نرمافزاری مورد استفاده در پویاییشناسی باریکه ذرات:
✅ OPA Lattice Design Code
https://ados.web.psi.ch/opa
⭕ The main purpose of the OPA code is to support the development of electron (positron) storage rings
⭕ راهنما
https://ados.web.psi.ch/opa/opa4.pdf
✅ Accelerator Toolbox (AT)
https://github.com/atcollab/at
⭕ A collection of tools to model storage rings and beam transport lines in MATLAB & Python
⭕ راهنما
https://atcollab.github.io/at
✅ Toolkit for Simulated Commissioning (SC)
https://sc.lbl.gov
⭕ SC allows for realistic commissioning simulations of storage ring light sources by taking into account a multitude of error sources
⭕ راهنما
https://sc.lbl.gov/main.html
✅ ELEGANT (ELEctron Generation ANd Tracking)
https://www.aps.anl.gov/Accelerator-Operations-Physics/Software#elegant
⭕ elegant is an accelerator code that computes beta functions, matrices, orbits, floor coordinates, amplification factors, dynamic aperture, and more.
⭕ راهنما
https://ops.aps.anl.gov/manuals/elegant_latest/elegant.pdf
✅ XSUITE
https://xsuite.readthedocs.io/en/latest
⭕ Xsuite is a collection python packages for the simulation of the beam dynamics in particle accelerators.
⭕ راهنما
https://xsuite.readthedocs.io/en/latest/usersguide.html
«همراستاسازی و مساحی (Survey & Alignment) در شتابدهندههای ذرات: گردهماییها و همایشهای اخیر»
⚡️ International Workshop on Accelerator Alignment (IWAA 2024)
https://indico.slac.stanford.edu/event/9126/timetable/?view=standard
⚡️ European Workshop on Accelerator Alignment (EWAA 2025)
https://indico.cern.ch/event/1554454/timetable/?view=standard
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این نشستها:
✅ بهرهگیری از ISO GPS در مهندسی تا همراستاسازی در چشمه نوترونی ESS
✅ بررسی بکارگیری اشعه مادون قرمز یا IR در ساخت سامانه HLS (Hydrostatic Leveling System) یا سامانه ترازیابی آب ایستایی با دقت چند میکرومتری با هدف کاهش هزینه نسبت به نمونههای تجاری دقت بالا:
⭕️ BINP Ultrasonic Level Sensor (ULSE)
Displacement Range: 5 mm
Resolution: < 200 nm
Accuracy: <3 µm
Sampling Rate: 10 Hz
⭕️ Fogale Nanotech HLS
Displacement Range: 5-15 mm
Resolution: 200 nm
Linearity Error: ± 800 nm
Sampling Rate: 10 Hz
✅ توسعه نرمافزار منبع باز LGC (Logiciel Général de Compensation) برای محاسبات زمینسنجی (Geodetic) در همراستاسازیها (Alignment)، مساحی (Survey) و ترازسازیهای (Leveling) شتابدهندههای ذرات
✅ بررسی استفاده از تصویرسنجی (Photogrammetry) در مساحی و پایش همراستایی اجزاء شتابدهندههای ذرات
✅ بررسی استفاده از چندپهلوبندی (Multilateration) در پیشهمراستاسازی (Pre-Alignment) اجزاء شتابدهندههای ذرات برای کاهش زمان نصب و راهاندازی
«ابزارگری و مشخصهیابی باریکه (Beam Diagnostics & Instrumentation) در شتابدهندههای ذرات»
از مجموعه ویدئوهای مدرسه شتابدهنده سرن
📺https://www.aparat.com/playlist/22078796
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در ویدئوهای این مدرسه:
✅ پایش شدت و بار باریکه (Beam Intensity and Charge)
⭕️ Fast Current Transformer (FCT)
⭕️ DC Current Transformer (DCCT)
⭕️ Beam Current Transformer (BCT)
⭕️ Integrating Current Transformer (ICT)
⭕️ Faraday Cup (FC)
✅ پایش مکان باریکه
⭕️ Beam Position Monitor (BPM)
⭕️ X-ray Beam Position Monitor (X-BPM)
⭕️ Cavity BPM
✅ پایش مقطع باریکه (Beam Profile): اندازه باریکه، شکل باریکه، گسیلندگی باریکه (Beam Emittance)
⭕️ Optical Transition Radiation (OTR) Screen
⭕️ Scintillator Screen (SC)
⭕️ Wire Scanner
⭕️ Synchrotron Radiation Monitor (SRM)
⭕️ Streak Camera
✅ پایش هدررفت باریکه (Beam Loss)
⭕️ Pin Diode BLM
⭕️ Gas Bremsstrahlung Monitor
⭕️ Cherenkov BLM
⭕️ Optical Fiber BLM
⭕️ Diamond Detector
✅ پایش کوک باریکه (Beam Tune)
✅ پایش رنگینگی باریکه (Beam Chromaticity)
✅ پایش پاشندگی باریکه (Beam Dispersion)
«همراستاسازی و مساحی (Survey & Alignment) برای شتابدهندههای آینده»
از مجموعه ویدئوهای آموزشی آزمایشگاه سرن
📺 https://www.aparat.com/playlist/22131611
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ویدئوها:
✅ مقدمهای بر زمینسنجی (Geodesy)
✅ فنون زمینسنجشی (Geodetic) برای تعیین مکان و راستا با دقت بالا
✅ زیرساختهای زمینسنجشی (Geodetic Infrastructure) برای شتابدهندههای ذرات جدید
✅ ایجاد نقاط مرجع یا مرجعنهی (Fiducialization) برای همراستاسازی و پایش همراستایی ادوات در شتابدهنده ذرات
✅ توسعه حسگرها و سامانههای تنظیم کمهزینه و استوار برای همراستاسازی میکرومتری
✅ بکارگیری باریکه لیزر ساختیافته یا SLB (Structured Laser Beam) برای اندازهشناسیهای (Metrology) دقیق و بزرگ مقیاس در شتابدهندهها
✅ سامانههای همراستاسازی تمام از راه دور یا FRAS (Full Remote Alignment System)
✅ بکارگیری تداخلسنجی روبش بسامدی چند هدفه یا MT-FSI (Multi Target Frequency Scanning Interferometry) برای سنجش فواصل مطلق (Absolute Distance) با دقت میکرومتری در شتابدهندهها
«شتابدهندههای خطی (Linear Accelerators)»
📺 https://www.aparat.com/playlist/22206880
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ویدئوها:
✅ ملاحظات عمومی طراحی اپتیک شتابدهنده خطی
✅ پویاییشناسی باریکه در شتابگر خطی (LINAC Beam Dynamics)
✅ ناپایداریها در شتابدهنده خطی
⭕️ بار فضایی (Space Charge)
⭕️ پیمیدان (Wakefield)
⭕️ ناپایداری BBU (Beam Break-Up)
⭕️ میرانش Balakin-Novokhatsky-Smirnov
✅ بعضی از اجزاء شتابگر خطی
⭕️ تفنگ الکترونی
🔆 تفنگ الکترونی کاتدنوری بسامد رادیویی (RF Photocathode Electron Gun)
⭕️ ساختار شتابدهی (Accelerating Structure)
⭕️ لوله سوق یا رانش (Drift Tube)
⭕️ چهارقطبی بسامد رادیویی RADIO FREQUENCY QUADRUPOLES (RFQ)
⭕️ سیملوله (Solenoid)
⭕️ مغناطیس چهارقطبی
«ناپایداریهای باریکه (Beam Instability) در شتابدهندههای ذرات»
📺 https://www.aparat.com/playlist/22272497
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ویدئوها:
✅ اثرات جمعی (Collective Effects)
✅ پیمیدان و ناگذراییها (Wakefield & Impedance)
✅ ناپایداری سَردُمی (Headtail)
✅ ناپایداری خوشههای جفت شده (Coupled Bunch)
✅ ناپایداری جفتشدگی حالتهای عرضی یا TMCI (Transverse Mode Coupling)
✅ ناپایداری ریزموجی (Microwave)
✅ پراکندگی درونخوشهای یا IBS (Intra Bunch Scattering)
✅ اثرات بار فضایی و ابر الکترونی بر باریکه ذرات (Space Charge & Electron Cloud)
✅ اثر مقاومت دیواره محفظه خلا (Resistive Wall) بر باریکه ذرات
✅ منشا نقصهای خطی در شتابدهندههای ذرات (Linear Imperfection Sources)
✅ اعوجاج مدار بسته (Closed Orbit Distortion)
✅ تصحیح آثار نقصهای خطی در شتابدهندههای ذرات (Linear Imperfection Correction)
✅ میرانش لاندا (Landau Damping)
«محفظههای خلا چشمه نور SLS 2.0 سوییس»
حسین کریمی
📺 https://www.aparat.com/v/iwe2f16
📺 https://www.aparat.com/playlist/20882887
⚡️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارایه:
✅ برخی از چالشها و مشخصات سامانه خلا چشمه نور SLS 2.0
⭕️ سطح مقطع محفظه خلا: ۱۸ میلیمتر
⭕️ جنس محفظه خلا: مس بدون اکسیژن Cu-OFE
⭕️ ضخامت لایه NEG: ٪ ۳۰ ± nm ۵۰۰
⭕️ ترکیب NEG: ده تا ۵۰ درصد تیتانیوم، ۱۵ تا ۵۰ درصد زیرکونیوم، ۱۵ تا ۵۰ درصد وانادیوم
⭕️ ناهمواری یا Roughness سطح داخل محفظه مسی: حدود ۸۰۰ نانومتر
✅ فرآیند لحیمکاری سخت یا Brazing
✅ سامانه لایهنشانی NEG (Non-Evaporable Getter Coating System)
⭕️ کندوپاش مگنترونی (Magnetron Sputtering)
⭕️ نرخ لایهنشانی: mm3/h ۳
⭕️ استفاده از XRD برای سنجش ضخامت لایه NEG
✅ جاذبهای فوتونی دوشاخی (Crotch Photon Absorbers)
✅ محفظه خلا پایشگرهای مکان باریکه (Beam Position Monitor)
⭕️ برخی ملاحظات طراحی و ساخت پایه نگهدارنده BPMها
✅ فرآیند سرهمبندی، فعالسازی و انتقال و نصب محفظههای خلا