«راهاندازی اولیه و انجام اولین آزمایشها در چشمه نور سنکروترونی ESRF-EBS فرانسه»
این ارایه در قالب کارگاه 7th Diffraction Limited Storage Ring (DLSR) Workshop که به صورت برخط در روزهای ۲۳ و ۲۴ فروردین ۱۴۰۰ برگزار گردید، توسط آقای هارالد رایکت انجام شده است.
📺 https://www.aparat.com/v/mmoebnm
📺 https://www.aparat.com/playlist/9085767
✅ آقای رایکت ابتدا مختصر به شبکه شتابدهنده (Lattice) بروزرسانی شده ESRF-EBS و مقایسه آن با نسخه قدیمی اشاره میکند:
⭕ پادرنگین ترکیبی ۷ خم (Hybrid 7 Bend Achromat) به جای پادرنگین دو خم
⭕ تغییر طول محلهای نصب ابزارهای الحاقی (Insertion Device)
✅ سپس وی به زمانبندی و گامهای فرآیند راهاندازی اولیه (Commissioning) ESRF-EBS و مشکلها و موانع این فرآیند اشاره میکند.
⭕ بهبود طولعمر باریکه الکترونی با بهبود تدریجی خلا
⭕ دریافت مجوز و گواهی تابش پیش از زمان مقرر علیرغم مشکلات ناشی از همهگیری کرونا
✅ سپس وی به برخی ویژگیهای ESRF-EBS به عنوان اولین چشمه نور نسل ۴ با انرژی بالا (GeV ۶) اشاره میکند:
⭕ افزایش شار و چگالی شار باریکه فتونی در خطوط باریکه
⭕ افزایش نسبت همدوسی
⭕ بهبود قابل توجه در پایداری باریکه
✅ در ادامه وی برخی بهبودهای محاسبه شده و اندازهگیری شده در خطوط باریکه را ارایه کرده و به بعضی از آزمایشهای انجام شده در خطوط باریکه که بعضا در نسخه قبلی ESRF با این کیفیت قابل انجام نبودند اشاره میکند.
«مرور نرمافزار شبیهسازی منابع و اپتیک تابش سنکروترونی، OASYS، و ویژگیهای اصلی آن»
لوکا ریبوفی
📺 https://www.aparat.com/v/jha9416
✅ آقای ریبوفی ابتدا به تاریخچه شکلگیری نرمافزار OASYS از سال ۱۳۹۳ (۲۰۱۳) برای کمک به رفع چالشهای پیش روی فیزیکدانان طراح اپتیک پرتو ایکس و دلایل شکلگیری این چالشها میپردازد:
🔆 افزایش درخشندگی (Brilliance)
🔆 افزایش همدوسی (Coherence)
✅ وی یکی از مزایای OASYS را این میداند که میتوان خروجی یک ابزارک را همزمان به ابزارکهای مختلف داد و به این شکل از تکرار برخی فرآیندها در شبیهسازی جلوگیری کرد و میتوان روشها و انواع مختلف شبیهسازی و محاسبات را در یک چیدمان شبیهسازی مشخص امتحان کرد و نتایج را مقایسه نمود.
✅ از دیگر ویژگیهای OASYS:
⭕ امکان اضافه کردن ساده و کاربرپسند برخی خصیصههای واقعی شبیهسازی مانند خطای سطح آینهها.
⭕ امکان ایجاد حلقهها، چه به صورت تکرار یک فرآیند با تنظیمات مختلف چه به صورت بازگرداندن خروجی به عنوان ورودی جدید. این قابلیت میتواند در بهینهسازی طراحیها مورد استفاده قرار گیرد.
⭕ امکان گرفتن خروجی برای استفاده مستقل در ابزارهایی مانند SRW و بهره بردن از خوشههای محاسباتی.
⭕ قابلیت جدید (۱۴۰۲) گرفتن خروجی سهبعدی از چیدمان اجزاء شبیهسازی برای بررسی اشتباههای چیدمانی احتمالی.
«مبانی طراحی خط باریکه تابش سنکروترونی»
آنتون وویدیلا
📺 https://www.aparat.com/v/xveaz9v
✅ آقای وویدیلا ابتدا به بیان هدف یک خط باریکه و نقش اصلی آن، یعنی قابل استفاده کردن تابش سنکروترونی برای محققان و پژوهشگران، میپردازد.
⭕ حذف تابشهای ناخواسته
⭕ پالایه کردن (Filter) انرژی تابش سنکروترونی با تکفامگرها (Monochromators)
⭕ کانونی کردن (Focus) تابش سنکروترونی
✅ سپس وی ویژگیهای خاص سامانههای اپتیکی پرتو ایکس را مورد اشاره قرار میدهد:
⭕ اجزاء اپتیکی پرتو ایکس در حالت انعکاسی و زاویه خراشان (Grazing Incidence) عمل میکنند.
🔆 استفاده از نرمافزارهای اپتیکی معمول مانند ZEMAX در حوزه پرتو ایکس دارای دشواریها و نکتههای خاص خود است.
⭕ باریکه پرتو ایکس عموما به آهستگی واگرا میشود (طول موج کوچک)
🔆 خطوط باریکه عموما طول بلندی دارند تا بزرگنمایی و پاشندگی را ممکن سازند.
⭕ کانونیکردن و ابیراهیهای پرتو ایکس به صورت دوبعدی تفکیکپذیرند.
⭕ به علت هزینه زیاد اجزاء اپتیک پرتو ایکس، امکان آزمون و خطای زیادی وجود ندارد.
✅ در ادامه وی اشاره میکند در شبیهسازی خط باریکه موارد زیر مورد توجه قرار میگیرد:
⭕ چیدمان خط باریکه:
🔆 مکان اجزاء اپتیکی
🔆 زاویه اجزاء اپتیکی
⭕ طراحی خط باریکه:
🔆 واگرایی و اندازه باریکه پرتو ایکس
🔆 تفکیکپذیری انرژی فوتون
🔆 شار
✅ سپس وی به شرح عوامل طراحی باریکه و نکاتی که باید در مورد هریک در نظر داشت، میپردازد.
✅ در ادامه وی به اهمیت و نکات گردآوری الزامات و نیازهای خط باریکه پیش از آغاز طراحی اشاره میکند.
«محاسبات ابتدایی اپتیک پرتو ایکس با بسته XOPPY»
مانوئل سانچز
📺 https://www.aparat.com/v/fwi45p0
✅ آقای سانچز ابتدا به مفاهیم ابتدایی در اپتیک پرتو ایکس اشاره میکند:
⭕ طیف و اندازه باریکه پرتو ایکس
⭕ شار، توان طیفی (Spectral Power) و توان کل
⭕ چگالی توان
⭕ نحوه محاسبه شدت
⭕ نحوه انتشار باریکه پرتو ایکس در فضای آزاد و در اجزاء اپتیکی
✅ سپس وی به عنوان مثال به برخی محاسبات دستی یکی از خطوط باریکه چشمه نور ESRF فرانسه اشاره میکند.
✅ در ادامه وی به سلسلهمراتب شبیهسازیها در OASYS اشاره مینماید:
⭕ روشهای تحلیلی (XOPPY)
⭕ ردگیری پرتو (ShadowOui)
⭕ روش ترکیبی (ShadowOui)
⭕ اپتیک موج ساده شده (WOFRY)
⭕ اپتیک موج مونتکارلویی (SRW)
✅ سپس وی تاریخچه XOPPY را بیان کرده و برخی ویژگیهای جدید (۱۴۰۲) آن را برمیشمرد:
⭕ محاسبات سه بعدی
⭕ SRCalc
⭕ قابلیت دستورنویسی متنی یا Scripting
⭕ دسترسی به DABAX (DAtaBAse for X-ray)
✅ در ادامه وی برخی محاسبات توسط XOPPY را ذکر کرده و مثالی از محاسبات انجام شده میآورد:
⭕ شبیهسازی و محاسبات مشخصات پرتو ایکس ناشی از منابع موجسانگر، جنبانگر و مغناطیسهای خمنده
🔆 چگالی شار طیفی
🔆 چگالی توان تصویر شده
⭕ انتقال توان در طول یک خط باریکه
🔆 توان جذبشده توسط ادوات اپتیکی
⭕ محاسبه شار
✅ سپس وی به کارهای انجام شده و تلاشهای در جریان برای گنجاندن ادوات اپتیکی دیگر در XOPPY اشاره میکند.
⭕ ادوات چندلایه
⭕ بلورها
«شبیهسازی خط باریکه تابش سنکروترونی به روش ردگیری پرتو به کمک بسته ShadowOui»
لوکا ریبوفی
📺 https://www.aparat.com/v/llpsv7v
✅ آقای ریبوفی ابتدا مقدمهای از اپتیک هندسی و ردگیری پرتو بیان میکند.
✅ سپس وی مقدمه و تاریخچه مختصری از Shadow بیان میکند.
✅ در ادامه وی مفاهیم ابتدایی برای استفاده از Shadow را بیان مینماید.
✅ سپس وی اجزاء و بخشهای نوعی مورد استفاده در شبیهسازی یک خط باریکه را نام برده و در ادامه نکاتی در مورد هریک بیان میکند:
⭕ منبع تابش سنکروترونی
⭕ آینهها
⭕ تکفامگر (Monochromator)
⭕ توری (Grating)
⭕ بلور
⭕ ادوات چندلایهای
⭕ عدسی پرتو ایکس
⭕ خطای ساخت
✅ در ادامه وی به توضیح یک مثال شبیهسازی با ShadowOui میپردازد.
«مقدمات طراحی توری اپتیکی پرتو ایکس»
متیو سیبرگ
📺 https://www.aparat.com/v/bze2lee
✅ آقای سیبرگ ابتدا به موارد استفاده و نقش توریها در خط باریکه تابش سنکروترونی اشاره میکند:
⭕ هنگامی که پهنای باند منبع تابش سنکروترونی برای اندازهگیریهای طیفنگاری، بیش از حد وسیع است.
⭕ در آزمایشهایی با نیاز به توان تفکیک انرژی بیش از ۱۰۰۰۰.
⭕ در خط باریکههای ایکس نرم که بلورها در دسترس نیستند.
✅ در ادامه وی به مبانی نظری توریها اشاره میکند.
✅ سپس وی به نقش پیشآینه (Pre-Mirror) در تنظیم زاویه فرود پرتو ایکس بر توری اشاره میکند.
✅ در ادامه وی توریهای با فاصله خطوط متغیر (Variable Line Spacing) یا VLS و ویژگیهای آنها را معرفی میکند:
⭕ امکان پاشندگی و کانونیکردن بطور همزمان
✅ سپس وی به نحوه تعریف و استفاده از توریها در ShadowOui اشاره میکند.
✅ در ادامه وی ملاحظات نظری و عملی در طراحی توری را بیان مینماید:
⭕توان تفکیک (Resolving Power)
⭕بهرهوری (Efficiency)
«طراحی خط باریکه پرتو ایکس نرم»
آنتون وویدیلا
📺 https://www.aparat.com/v/ffe93j0
✅ آقای وویدیلا ابتدا به عنوان مثال طراحی، به معرفی و بیان مشخصات و الزامات خط باریکه FLEXON 2 در بروزرسانی چشمه نور ALS آمریکا میپردازد:
⭕مورد استفاده در تصویربرداری انعکاسی محدوده پرتو ایکس نرم (SXR)
⭕کار در حالتهای شار بالا و تفکیکپذیری انرژی بالا
⭕پرتو ایکس با قطبش خطی و محدوده انرژی ۲۳۰ تا ۱۴۰۰ الکترونولت
⭕توان تفکیک (RP) بیش از ۲۰۰۰ در حالت شار بالا و بیش از ۱۰۰۰۰ با استفاده از توری
⭕ اندازه باریکه در درزهای خروجی (Exit Slit)، ۵ میکرومتر
✅ در ادامه وی به راهبرد ساده شده طراحی برای رسیدن به مشخصات فوق اشاره مینماید:
⭕همدوس بودن خط باریکه -> نیاز به کارایی خوب اجزاء اپتیکی
⭕در محدوده پرتو ایکس نرم بودن خط باریکه -> استفاده از تکفامگرهای توری
⭕اندازه مطلوب باریکه پرتو ایکس در انتها (۵ میکرومتر) -> قیدهای میزان کوچکنمایی مورد نیاز و فواصل در دسترس
⭕الزام گرد بودن مقطع باریکه پرتو ایکس و توان تفکیک بیش از ۱۰۰۰۰ -> تعیین فواصل اجزاء اپتیکی مانند توری تکفامگر و آینه کانونیساز
✅ سپس وی به ارایه طراحی خط باریکه با توجه به الزامات و راهبردهای بیان شده میپردازد.
✅ در ادامه وی به برخی نکات تعیین مشخصات توریهای تکفامگر در شبیهسازی SHADOW/OASYS اشاره میکند.
✅ سپس وی به شبیهسازیهای انتشار جبهه موج و تعیین مواردی چون شار همدوس و چگالی توان طیفی به کمک SRW میپردازد.
«طراحی خط باریکه پرتو ایکس سخت»
شیانبو شی
📺 https://www.aparat.com/v/bkvj318
✅ آقای شی ابتدا به چهارچوب و روند طراحی و شبیهسازی اپتیک خط باریکه اشاره کرده و برخی ملاحظات کلی طراحی خط باریکه برای بروزرسانی چشمه نور APS آمریکا را بیان میکند.
✅ سپس وی چیدمان خط باریکه ISN چشمه نور APS را با توجه به این ملاحظات توضیح میدهد.
✅ در ادامه وی برخی محاسبات تحلیلی مربوط به طراحی این خط باریکه را ارایه کرده و به برخی ابزارها از قبیل Mathematica و Excel برای تسهیل این فرآیند و انجام بهینهسازی اولیه طراحی اشاره میکند.
✅ سپس وی شبیهسازی این خط باریکه به کمک OASYS/SHADOWOUI و نتایج حاصل از آن را شرح داده و برخی نتایج را با نتایج تحلیلی مقایسه مینماید.
✅ در ادامه وی به فرآیند تعیین مشخصات اجزاء اپتیکی اشاره میکند:
⭕ حدود حرکات مکانیکی، پایداری و ناراستایی
🔆 تعیین تفکیکپذیری زاویهای تاب (PITCH) مورد نیاز اجزاء اپتیکی
🔆 تعیین تفکیکپذیری زاویهای غلت (ROLL) موردنیاز اجزاء اپتیکی
🔆 تعیین حدود مجاز ارتعاش تاب (PITCH) تکفامسازها
🔆 تعیین حدود مجاز ارتعاش زاویهای آینههای کانونیساز
🔆 تعیین حدود مجاز ارتعاش مکانی عدسیهای کانونیساز
⭕ حدود ابیراهیهای اپتیکی
🔆 تعیین خطای پیکری یا خطای همواری سطح (Figure Error) آینه
🔆 تعیین خطای ضخامت عدسیهای شکستی مرکب یا CRL (Compound Refractive Lens)
⭕ ملاحظات حرارتی
🔆 محاسبه تاثیر تغییر شکلهای حرارتی اجزاء اپتیکی و تعیین حدود مجاز تغییر دما
✅ گردهمایی RUPAC 2025 یا Russian Particle Accelerators Conference
از تاریخ ۲۴ شهریور ۱۴۰۴ تا ۲۸ شهریور ۱۴۰۴
در شهر سنپترزبورگ کشور روسیه برگزار میگردد.
✅ ارسال چکیده و ثبت نام برای شرکت در این گردهمایی تا تاریخ ۲۹ تیر ۱۴۰۴ امکانپذیر است.
⭕ https://indico.inp.nsk.su/event/134
✅ برخی موضوعهای مورد توجه در RUPAC:
⭕ Current Trends in Accelerator Technologies
⭕ Beam Dynamics, New Approaches to Particle Acceleration
⭕ Microwave Accelerating Systems and Devices for Their Power Supply
⭕ Vacuum Systems and Thermal Stabilization Systems
⭕ Magnetic and Magneto-Optical Systems
⭕ Systems for Diagnostics of Accelerated Beam Parameters
✅ دسته بندی موضوعی دو دوره قبل RUPAC:
⭕ https://accelconf.web.cern.ch/rupac2021/html/class.htm
⭕ https://indico.inp.nsk.su/event/114/timetable/?view=standard
✅ مجموعه ویدئوهای مدرسه شتابدهنده سرن با موضوع
«بسامد رادیویی برای شتابدهندههای ذرات»
📺https://www.aparat.com/playlist/19284087
✅ برخی عناوین درسهای این مدرسه:
⭕ نظریه میدانهای الکترومغناطیسی برای شتابدهندههای ذرات
⭕اندازهگیری سیگنالهای بسامد رادیویی
⭕سنجش خواص دیالکتریک مواد در سامانههای RF
⭕شبیهسازیهای الکترومغناطیسی
⭕شبیهسازی الکترومغناطیسی به کمک Simulia CST Studio
⭕مروری بر کاواکهای بسامد رادیویی
⭕کاواکهای RF بتاپایین
⭕کاواکهای RF بتابالا
⭕کاواکهای RF ابررسانا
⭕کاواکهای RF با آلیاژهای مغناطیسی و فریت
⭕کاواکهای جابهجاگر عرضی باریکه
⭕سربار باریکه در کاواکهای بسامد رادیویی
⭕فروشکست و اثر بسبرخورد الکترونها در کاواکهای RF
⭕تولید توان بسامد رادیویی
⭕انتقال توان بسامد رادیویی
⭕تطبیق و جفت کردن یا تزویج توان بسامد رادیویی
⭕ردگیری طولی باریکه
⭕پویاییشناسی طولی باریکه
⭕ناپایداریهای طولی و اثرات شدت باریکه
⭕ناگذردهی و پیمیدان
⭕حالتهای مرتبه بالای ساختارهای بسامد رادیویی
⭕فنون شتابدهی اپتیکی و تراهرتزی ذرات
⭕مبانی الکترونیک بسامد رادیویی
⭕بسامد رادیویی لایه پایین (LLRF)
⭕مشخصهیابی باریکه
⭕دستورزی با سامانههای بسامد رادیویی
RF for Accelerators-Simulation Files.rar
حجم:
5.05M
✅ پروندههای شبیهسازی
⭕ Simulia CST Studio
و
⭕ QucsStudio
مورد استفاده در مدرسه
✅ «بسامد رادیویی برای شتابدهندههای ذرات»
✅ مجموعه ویدئوهای مدرسه شتابدهنده سرن با موضوع
«مهندسی مواد و مکانیک برای شتابدهندههای ذرات»
📺https://www.aparat.com/playlist/20235251
✅ برخی عناوین درسهای این مدرسه:
⭕️ مقدمهای بر علم مواد در ساخت شتابدهندههای ذرات
⭕️ برخی ملاحظات بکارگیری فلزات غیرآهنی در ادوات
⭕️ استفاده از فولاد و فولاد پادزنگ
⭕️ استفاده از مواد پلاستیکی و مرکب (Composite)
⭕️ مقدمهای بر همراستاسازی و اندازهشناسی (Metrology) برای شتابدهندههای ذرات
⭕️ آزمونها و سنجشهای مکانیکی ادوات شتابدهندههای ذرات
⭕️ طراحی مکانیکی پایا، اقتصادی و امکانپذیر برای شتابدهندههای ذرات
⭕️ ابزارهای محاسباتی طراحی و ساخت مکانیکی ادوات
⭕️ بکارگیری جوش تنگستن گاز نجیب (TIG)
⭕️ جوشکاری با باریکه الکترونی و لیزرهای چگالی بالا
⭕️ لحیمکاری سخت تحت خلا (Vacuum Brazing)
⭕️ بکارگیری فرآیند افزونساخت (Additive Manufacturing)
⭕️ فرآیند شکلدهی (Forming) در ساخت ادوات
⭕️ فرایند پوشانش و تمامکاری سطوح (Coating and Finishing)
⭕️ برخی ملاحظات ساخت ادوات در معرض برخورد با باریکه ذرات
⭕️ برخی ملاحظات ساخت مغناطیسها در شتابدهندههای ذرات
⭕️ برخی ملاحظات بکارگیری زمپایها (Cryostat/Cryomodule)
⭕️ برخی ملاحظات ساخت موجسانگرها (Undulator)
⭕️ برخی ملاحظات طراحی و ساخت ادوات بسامد رادیویی
⭕️ سامانهها و ادوات خلا در شتابدهندههای ذرات
⭕️ ساختارهای مغناطیسی عظیم برای فناوری گداخت (درسهایی از ITER)