حذف رسوب از مخازن انرژی آبی جریان رودخانه ای توسط تخلیه هیدرولیک

Sediment removal from run-of-the-river hydropower reservoirs by hydraulic flushing

چکیده
1 مقدمه
2 تخلیه هیدرولیک ذخایر برای حذف رسوب
2.1 مدلسازی فیزیکی و عددی برای تخلیه رسوب
2.2 معادله تجربی برای کمیت رسوب تخلیه شده
3 روش شناسی
3.1 مدل عددی تک بعدی برای رسوب گذاری مخزن
3.2 مدل تجربی برای تخلیه مخزن
3.3 استقاق معادله تجربی
4 مطالعه موردی از تخلیه مخزن
4.1 خصوصیات پروژه
4.2 مدل عددی تک بعدی برای رسوب گذاری مخزن
4.3 مدل تجربی برای تخلیه مخزن
4.4 بحث درباره نتایج مدل تجربی
5 انحراف معادلات تجربی برای حجم رسوب شسته شده
5.1 داده های استفاده شده
5.2 انحراف معادله تجربی
5.3 بحث درباره معادلات تجربی
6 نتیجه گیری ها
منابع

چکیده

محبوبیت مفهوم توسعه پایدار رو به افزایش است و پروژه های هیدروالکتریک طراحی شده و اجرا شده درباره این مفهوم نیازمند مدیریت رسوب (بعنوان یک معیار اصلی طراحی) هستند. تخلیه فرونشینی برای مدیریت رسوب در چنین پروژه هایی اجرا میشود. بررسی ها با استفاده از مدلهای هیدرولیک برای پروژه ها لازم هستند تا نگرانی های طراحی مختص به سایت را برطرف کنند. در مطالعه حاضر شبیه سازی هایی معرفی شده است که از مدل هیدرولیک برای حذف رسوب توسط تخلیه فرونشینی مخازن پروژه هیدروالکتریک پونات سانگچو  (واقع در بوتان ) استفاده کرده اند. آزمایشات انجام شده بر روی مدل مقیاس 1:100 هندسی مشابه نشان میدهد که تخلیه  (شستشو توسط جریان آب) در حفظ منطقه آبگیر نیروگاه خالی از ته نشینی رسوب، مؤثر است. ته نشینی از بالادست جریان رودخانه را نمی توان بصورت هیدرولیکی تخلیه کرد. بعلاوه بر اساس دامنه وسیعی از داده های تجربی از مطالعات مدل هیدرولیک، معادلات تجربی برای پیش بینی کمیت رسوبی که از ذخایر (مخازن) تخلیه میشود توسعه داده شده اند. معادلات حاضری که توسعه داده شده اند نسبت به معادلات استفاده شده در معادلات بیان شده در مقالات موجود دارای پارامترهای بیشتری هستند. دو معادله برای دامنه های مختلف شیب بستر رودخانه با شیب تند (0.005-0.04) و شیب متوسط (0.001-0.005) توسعه داده شده است. معادلات توسعه یافته بر اساس مجموعه داده های مختلف اعتباریابی شدند و مشخص شد که پیش بینی هایی را میتوان با دقت قابل قبول انجام داد. این معادلات را میتوان بصورت مؤثر برای طراحی هیدرولیک حذف رسوب از ذخایر انرژی آبی جریان رودخانه مورد استفاده قرار داد.

1 مقدمه

ظرفیت انبارش ذخایر (مخازن) در سراسر جهان بعلت ته نشینی رسوب به میزان 1 تا 2 درصد در سال کاهش می یابد (این عدد در چین بیشتر از 2 درصد است). مطالعات نشان میدهد که 80 درصد ظرفیت انبارش مفید ذخایر انرژی آبی تا سال 2035 از بین خواهد رفت (موریس و فان 1997؛ وایت 2000؛ باسون 2008؛ اشلیس و همکارانش 2014). بخاطر اینکه سایت های مناسب برای سدسازی برای پروژه های ذخایر جدید محدود و یا ناموجود هستند بنابراین به توسعه پایدار پروژه های منابع آب با اتخاذ تکنیک های مدیریت رسوب نیاز خواهیم داشت (اشلیس و همکارانش 2014؛ اسحاق و اِلدو 2016). تکنیک های مدیریت رسوب را میتوانیم در سه طبقه گروه بندی کنیم: مدیریت آبخیز، جلوگیری از ته نشینی (نهشت) در ذخایر، و حذف رسوب ته نشین شده قبلی. در مدیریت آبخیز از ورود رسوب به داخل ذخایر جلوگیری میشود. با اجتناب از ته نشست، هواگیری جاری چگالی و بندسازی رسوب میتوان از ته نشینی رسوب جلوگیری کرد. تکنیک های حذف رسوب عبارتند از: تخلیه فرونشینی، لایروبی، خاکبرداری خشک و غیره (یون 1992؛ لای و شِن 1996؛ موریس و فان 1997؛ شن 1999؛ برَنت 2000؛ وایت 2000؛ یانگ 2003؛ آناندیل 2011؛ اشلیس و. همکارانش 2014).

 6 نتیجه گیری ها

در مطالعه حاضر شبیه سازی های مدل هیدرولیک برای شستشوی رسوب از مخزن پروژه هیدروالکتریک پونات سانگچو در بوتان انجام شدند. شبیه سازی های مدل عددی تک بعدی که برای پیش بینی الگوی ته نشینی بلند مدت در مخزن انجام شد نشان داد که سطح رسوب گذاری در سایت سد در حدود 33 سال عملیات مخزن به سطح تاج سرریز می رسد. همچنین بعلت الگوی شیب معمول بستر رودخانه (که در ناحیه مخزن موجود بود) مشخص شد که سطوح ته نشینی رسوب در مناطق دارای شیب متوسط و تند، بالا هستند و جبهه دلتا به حدود 1.5 کیلومتری محور سد می رسد. آزمایشات برای شستشوی هیدرولیک بر اساس یک مدل هندسی مشابه با مقیاس 1:100 در ناحیه دسترسی 10 کیلومتری مخزن انجام شد و خصوصیات رسوب گذاری آن توسط مدل عددی تک بعدی بعنوان شرایط اولیه محاسبه شد. آزمایشات نشان داد که شستشو در تداوم حذف ته نشینی رسوب از منطقه آبگیر نیروگاه، مؤثر است. اگر شستشو هر ساله با تخلیه بیش از 800 m3/s بمدت 12 ساعت انجام شود تخلیه رسوب سالانه را میتوان شستشو داد. با اینحال بعلت شیب های معمول بستر هموار در نواحی بالا دست، ته نشینی رسوب از نواحی بالا دست را نمی توان بصورت هیدرولیکی شستشو داد. ممکن است برای حذف ته نشینی از نواحی بالا دست به روشهای جایگزین نیاز پیدا کنیم.

ABSTRACT

The concept of sustainable development is gaining popularity and hydroelectric projects designed and operated on this concept require sediment management as prime design criteria. Drawdown flushing is being practised in such projects for sediment management. Investigations using hydraulic models are required for the projects to address the site-specific design concerns. In the present study, simulations conducted using hydraulic model for sediment removal by drawdown flushing of the reservoir of Punatsangchhu hydroelectric project, Bhutan, is presented. The experiments on 1:100 geometrically similar scale model indicated that flushing is effective in maintaining the power intake area clear of sediment deposition. Deposition from the upstream reaches could not be flushed hydraulically. Furthermore, based on wide range of experimental data from hydraulic model studies, empirical equations have been developed for predicting the quantity of sediment that can be flushed from the reservoirs. The present equations have been developed including more parameters than those used in equations already available in literature. Two equations have been developed for different riverbed slope ranges with steep slope (0.005–0.04) and moderate slope (0.001–0.005). The equations developed were validated against different sets of data and it indicated that the predictions could be made within reasonable accuracy. These equations can be effectively used for hydraulic design of sediment removal from run-of-the-river hydropower reservoirs.

1 Introduction

The storage capacity of reservoirs all over the world is reducing at the rate of 1–2% (>2% in China) per year due to sediment deposition. Studies indicate that 80% of the useful storage capacity of hydropower reservoirs will be lost by the year 2035 (Morris and Fan 1997, White 2000, Basson 2008, Schleiss et al. 2014). Since suitable dam sites for new reservoir projects are limited and/or non-existent, sustainable development of water resources projects by adopting sediment management techniques is required (Schleiss et al. 2014, Isaac and Eldho 2016). Sediment management techniques can be grouped into three categories; viz., catchment management, prevention of deposition in reservoirs and removal of already deposited sediment. Catchment management is to prevent entry of sediment into the reservoir. Sediment deposition can be prevented by bypassing sediment, density current venting and sediment sluicing. The sediment removal techniques include; drawdown flushing, dredging, dry excavation, etc. (Yoon 1992, Lai and Shen 1996, Morris and Fan 1997, Shen 1999, Brandt 2000, White 2000, Yang 2003, Annandale 2011, Schleiss et al. 2014).

6 Conclusions

In the present study, hydraulic model simulations were carried out for flushing of sediment from the reservoir of Punatsangchhu hydroelectric project in Bhutan. The 1D numerical model simulations carried out to predict the long term deposition pattern in the reservoir indicated that the sedimentation level at dam site reaches the spillway crest level in about 33 years of reservoir operation. It was also indicated that due to the typical river bed slope pattern existing along the reservoir reach, sediment deposition levels are high in the middle and upper reaches and the delta front advances to about 1.5 km from the dam axis. The experiments for hydraulic flushing was conducted on a 1:100 geometrically similar scale model of 10 km reach of reservoir with the sedimentation profile computed by 1D numerical model as initial condition. The experiments indicated that flushing is effective in maintaining the power intake area clear of sediment deposition. If flushing is carried out every year with discharges more than 800 m3 /s for 12 h, the annual sediment deposition can be flushed out. However, due to the typical flatter bed slopes in the upstream reaches, sediment deposition from the upstream reaches could not be flushed hydraulically. Alternative methods may be required to remove the deposition from the upstream reaches.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

حذف رسوب از مخازن انرژی آبی جریان رودخانه ای توسط تخلیه هیدرولیک

Sediment removal from run-of-the-river hydropower reservoirs by hydraulic flushing

رسوب کلسیم در اسکلرودرمی

Calcinosis in scleroderma

چکیده

مقدمه

همه گیر شناسی و عوامل بالینی مرتبط

حالت بالینی

تشخیص

فیزیولوژی آسیب شناسی

درمان

معیار ها و درمان های پشتیبانی

درمان های دارویی

بلوکه کننده های کانال کلسیم

بیس فسفنات

وارفارین

سدیم تیسولفات

دیگر موارد

فرایند

جمع بندی

هدف مرور

ما می خواهیم در رابطه با همه گیر شناسی، آسیب شناسی، تشخیص و درمان پینه های رسوب کلسیم در بیماران مبتلا به تصلب بافتی سیستمی ( SSc) جدیدترین مقالات را بررسی کنیم.
یافته های اخیر
ما مطالعه های مشاهده ای را شناسایی کردیم که تکرار رسوب کلسیم در SSc ها و ویژگی های بالینی مرتبط با آن را توصیف می کند ؛ مطالعه های مولکولی در رابطه با مکانیزم های آسیب احتمالی و گزارش های موارد و مجموعه مورد پژوهی هایی که روش های تشخیص و درمان جدید را توصیف می کنند، در این مطالعه ارزیابی شده اند.
خلاصه
تصلب بافت در اثر رسوب کلسیم به معنی رسوب کردن کلسیوم غیر قابل حل در بافت و بافت های زیر پوستی می باشد. این بیماری یکی از مشکلات بالینی جدید در بیمارانی است که به SSc مبتلا هستند و حداقل یکچهارم از این بیماران را تحت تاثیر قرار می دهد. این بیماری باعث می شود که مدت زمان مریضی طولانی تر شود، زخم های پووستی ایجاد شود، کورک های استخوانی شکل بگیرد، آنتی سنترومر آنتی بادی مثبت در بیمار و آنتی بادی آنتی PM.Scl مثبت شکل بگیرد. با وجود این که آسیب شناسی این بیماری هنوز شناخته نشده است، شواهدی وجود دارد که ترومای موضعی، التهاب های مزمن، هیپوکسی عروق و به هم خوردن تنظیم پروتئین های ماتریس استخوانی، مکانیزم های احتمالی شکل گیری این بیماری هستند. تشخیص این بیمار را می توان به صورت بالینی با رادیوگرافی های صفحه ای انجام داد. درمان های دارویی مختلفی نیز برای رفع مشکل رسوب کلسیم با نتایج مختلف و متوسط، گزارش شده است اما برش جراحی رسوب های کلسیم هنوز بهترین روش درمانی این مشکل می باشد.

جمع بندی

رسوب های کلسیم یکی از مشکلات رایج در بیماران مبتلا به SSc هستند. این رسوب ها به صورت رایج بر روی دست ها و به خصوص انگشت ها تاثیر دارند. با وجود این که آسیب شناسی این مشکلات هنوز دقیق مشخص نیست، شواهدی وجود دارد که نشان می دهد التهاب های مزمن، هیپوکسی های عروقی، ترومای موضعی و تنظیم کاهشی پروتئین های ماتریس استخوانی می توانند مکانیزم های احتمالی آسیب باشند. درمان های دارویی با تاثیر کلی برای رسوب های کلسیم در بیماران SSc وجود ندارد ؛ اما، داده های محدودی منتشر شده اند که نشان می دهند استفاده از عوامل دارویی مختلف مانند CCB ها ، بیس فسفنات ها ، وارفارین، و STS ها می توانند در درمان این مشکلات موثر باشند. برش های جراحی در رسوب های کلسیم هنوز یکی از مهم ترین روش های درمانی برای این مشکلات می باشند. آزمایش های بالینی شامل استفاده از معیار های خروجی جدید برای تعیین کارایی روش های درمانی جدید و فعلی، ضروری هستند.

Purpose of review

To provide an update on the available literature regarding the epidemiology, pathophysiology, diagnosis, and treatment of calcinosis cutis in patients with systemic sclerosis (SSc).
Recent findings
We identified observational studies that describe the frequency of calcinosis in SSc and associated clinical features; molecular studies exploring potential pathogenic mechanisms; and case reports and case series describing new diagnostic approaches and treatments. Summary
Calcinosis cutis is the deposition of insoluble calcium in the skin and subcutaneous tissues. It represents a major clinical problem in patients with SSc affecting at least one quarter of patients. It is associated with longer disease duration, digital ulcers, acro-osteolysis, positive anticentromere antibody, and positive antiPM/Scl antibody. Although pathogenesis is unknown, there is evidence supporting local trauma, chronic inflammation, vascular hypoxia, and dysregulation of bone matrix proteins as potential mechanisms. Diagnosis can be made clinically or with plain radiography. Several pharmacologic therapies have been tried for calcinosis with variable and modest results, but surgical excision of calcium deposits remains the mainstay of treatment.

CONCLUSION

Calcinosis is a common problem in patients with SSc. It most frequently affects the hands, particularly the fingers. Although pathogenesis is unclear, there is evidence supporting chronic inflammation, vascular hypoxia, local trauma, and dysregulation of bone matrix proteins as potential mechanisms. There are no universally effective medical treatments for calcinosis in patients with SSc; however, limited data have been published supporting the use of several pharmacological therapies including CCBs, bisphosphonates, warfarin, and STS. Surgical excision of calcinosis remains the mainstay for treatment. Clinical trials using novel outcome measures are necessary to determine the efficacy of current and emerging treatments.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رسوب کلسیم در اسکلرودرمی

Calcinosis in scleroderma

روشن سازی مکانیزم رسوب پاشش سرد با استفاده از ارزیابی طیف بینی الکترون اوژه از سطح مشترک پیوندی قشر اکسیدی

Elucidation of Cold-Spray Deposition Mechanism by Auger Electron Spectroscopic Evaluation of Bonding Interface Oxide Film

چکیده

1 مقدمه

2 روش آزمایشی

2.1 شرایط پاشش سرد

2.2 آزمایش چسبندگی کششی کوچک

2.3 تجزیه طیف بین الکترون اوژه (AES)

3 نتایج و شرح مطلب

3.1 استحکام چسبندگی رسوب سرد پاشش شده

3.2 مشاهده SEMسطح مشترک شکستگی

3.3 ارزیابی AES درمورد اکسید باقیمانده برروی سطح مشترک رسوب

3.4 خصوصیات منطقه خوب پیوند شده

3.5 منطقه خوب پیوند یافته که در آن اکسید حذف می شود

4 نتیجه گیری

منابع

چکیده

رابطه بین مکانیزم رسوب پاشش سرد، ریز ساختار، و استحکام حاصل از قشر باید برای این فرآیند ابتکاری فهمیده شود تا بتواند عملی شود. مطالعات قبلی نشان داده که مکانیسم پوشش دهی بر قطع شدگی قشر اکسید طبیعی متکی است، به طوری که پیوند فلزی از طریق تماس مستقیم بین سطوح فلز رخ می دهد. در این مطالعه، مدل پیشنهادی بصورت آزمایشی با استفاده از آزمایش چسبندگی کششی کوچک و تجزیه طیف بین الکترون اوژه از سطح مشترک پیوندی تایید شده است. از آنجا که تغییر شکل برشی در نوک ( قطب جنوب) ذرات ورودی اتفاق نمی افتد، قشر اکسیدی شکسته نمی شود، بطوریکه استحکام پیوند ضعیف است. در مقابل، در لبه بیرونی ذره با حفظ سطح استحکامی که به علت تغییر شکل خمیری بزرگ از ماده مبنا تجاوز می کند پیوند فلزی رخ می دهد. این پدیده به عنوان «مشکل قطب جنوب» شناخته می شود و با وجود اینکه چسبندگی موضعی قوی است می تواند منجر به کاهش استحکام چسبندگی کلی شود. با این حال، مشاهدات دقیق در بخش هایی از رسوبات، ذراتی را نشان داد که در سرتاسر تمام سطح خود چسبیده بودند. این امر اشاره می کند که حالت تلاقی ایجاد شده می تواند کنترل شده باشد، از این رو می توان بر مشکل قطب جنوب غلبه کرد و استحکام چسبندگی را بهبود بخشید.

1. مقدمه

روش پاشش سرد (CS) یک روش کاملا جدیدی از رسوب ذرات است [1-3]. مهمترین ویژگی این روش این است که ذرات ذوب نمی شوند. بدین معنی که ذرات فلزی با قطر چند میکرومتر تا ده ها میکرومتر، بر زیرلایه (بستر) تاثیر می گذارند و با حفظ حالت جامد،  رسوبی را شکل می دهد که می تواند به لایه ایی با ضخامت ده ها میکرومتر به چند سانتیمتر ضربه وارد کند. این فرآیند با ذوب فلز همراه نیست و مزایای زیادی را در نتیجه متفاوت بودن از روش های معمول پاشش حرارتی ارائه می کند. بنابراین، انتظار می رود که به عنوان ساخت-بعدی بهسازی-سطح و تکنولوژی تولید افزایشی پذیرفته شود (4،5(.

4. نتیجه گیری

استحکام چسبندگی سطحی رسوب مس پاشش سرد شده روی یک زیرلایه آلومینیومی با انجام آزمایش های کششی اندازه گیری شد. این آزمایش ها سطح مشترک پیوندی ایجاد شده توسط آزمایش های چسبندگی را با نتایج تجزیه های عنصری نشان دادند.

تجزیه عنصری بر سطوح شکستگی با استفاده از یک تجزیه گر AES انجام شد که وضوح بسیار بیشتری نسبت به روش SEM-EDX ارائه می دهد و رابطه بین وضعیت قشر اکسید طبیعی نازک در سطح مشترک و استحکام چسبندگی مورد بررسی قرار گرفت.

Abstract

The relationship between the cold spray deposition mechanism, microstructure, and strength of the resulting film must be understood for this innovative process to be practical. Previous studies have suggested that the coating mechanism is reliant on breaking the natural oxide film such that metallic bonding occurs through direct contact between the metal surfaces. In this study, the proposed model was experimentally verified by a small tensile adhesion test and auger electron spectroscopy analysis of the bonding interface. Since shear deformation does not occur at the tip (south pole) of the incoming particle, the oxide film is not broken, such that the bonding strength is weak. In contrast, at the outer edge of the particle, metallic bonding occurs, attaining a level of strength that exceeds that of the base material due to the huge plastic deformation. This phenomenon is known as the “south-pole problem,” and can lead to a decrease in the overall adhesion strength despite the local adhesion being strong. However, detailed observations revealed, in parts of the deposits,particles that had adhered across their entire surface. This suggests that, provided the collision state can be controlled, it is possible to overcome the south-pole problem and improve the adhesion strength.

1. Introduction

The cold-spray (CS) method is a completely new particle deposition method [1–3]. The most important feature of this method is that the particles are not melted. That is, metallic particles with a diameter of several micro-meters to several tens of micro-meters impact a substrate and, while remaining solid, form a deposit that can be built up into a layer with a thickness of several tens of micro-meters to several centimeters. The process does not involve the melting of the metal, and offers many advantages as a result of being fundamentally different from conventional thermalspraying methods. Therefore, it is expected to be adopted as a next-generation surface-modification and additive manufacturing technology [4,5].

4. Conclusion

The interfacial adhesion strength of a cold-sprayed copper deposition on an aluminum substrate was measured by performing tensile tests. These tests exposed the bonding interface, produced by the adhesion tests, with the results being superior to those of elemental analysis.

Elemental analyses were performed on the fracture surfaces using an AES analyzer, which offers a much better resolution than the SEM-EDX method, and the relationship between the state of the thin natural oxide film at the interface and the adhesion strength was evaluated.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روشن سازی مکانیزم رسوب پاشش سرد با استفاده از ارزیابی طیف بینی الکترون اوژه از سطح مشترک پیوندی قشر اکسیدی

Elucidation of Cold-Spray Deposition Mechanism by Auger Electron Spectroscopic Evaluation of Bonding Interface Oxide Film

اولین ارزیابی میکروپلاستیک ها در رسوبات کمپلکس کانال-تالاب بیسرت (شمال تونس)

The First Evaluation of Microplastics in Sediments from the Complex Lagoon-Channel of Bizerte (Northern Tunisia)

چکیده

1 مقدمه

2 مواد و روش ها

2-1 محل نمونه برداری

2-2 بررسی آزمایشگاهی

2-3 تجزیه و تحلیل آماری

3 نتایج

3-1 فراوانی ریزپلاستیک ها

3-2 شکل، رنگ و اندازه ریزپلاستیک ها

بحث

نتیجه گیری

چکیده

ریزپلاستیک ها ( MPs) در رسوبات کمپلکس کانال-تالاب Bizerte برای اولین بار برای ارزیابی وقوع و فراوانی ریزپلاستیک ها در تونس مورد بررسی قرار گرفند. ریزپلاستیک ها بعد از جداسازی تراکم در محلول شور، به وسیله یک استریومیکروسکوپ شمارش شدند. تعداد ریزپلاستیک ها در محدوده 3-18 عدد/گرم رسوب بود (3000 تا 18000 عدد در کیلوگرم رسوب خشک) و آلوده ترین محل، Menzel Abderrahmane (MA) و بعد از آن Carrier Bay (CB)، Menzel Jemil (MJ) و کانال Bizerte (C) بود. اندازه ریزپلاستیک های جمع آوری شده در طول بررسی، از 3/0 تا 5 میلی متر متفاوت بود و به شکل ها و رنگ های مختلف ظاهر می شدند. شکل غالب، فیبری بود (88/88 درصد در MA، 91 درصد در CB، 35/82% در C و 05/21 % در MJ). بقیه ریزپلاستیک ها قطعه ای بودند، در حالی که هیچ نوع مهره ای یافت نشد. رنگ آن ها روشن، سفید، آبی، سبز، قرمز و سیاه است. تخلیه شهرها، فعالیت های ماهیگیری و محل های تولید صنعتی، محتمل ترین منابع ریزپلاستیک ها هستند. این مطالعه به عنوان اولین مطالعه، داده های اصلی مربوط به حضور ریزپلاستیک ها را نشان می دهد که دسترسی زیستی آن ها را برای ارگانیسم ها به عنوان غذاهای دریایی و پس از آن انتقال احتمالی آن ها به انسان را تعیین می کند. غلظت های بالای ریزپلاستیک های ثبت شده در کمپلکس کانال-برکه Bizerte نشان می دهد که این محل، نقطه ی کانونی آلودگی ریزپلاستیک ها است و درک منشا آن ها و تاثیر آن ها بر زندگی دریایی ضروری است. نتایج به دست آمده اطلاعات زمینه ای مفیدی را برای تحقیقات بیشتر ارائه می دهد.

4 بحث
مقالات علمی به طور گسترده اثرات مختلف انسانی بر کمپلکس تالاب-کانال Bizerte را مورد بررسی قرار داده اند، اما حضور ریزپلاستیک ها به عنوان مواد خطرناک تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که ذرات ریزپلاستیک در تمام رسوبات مورد بررسی حضور دارند و نشان دهنده پراکندگی گسترده آن ها در کمپلکس کانال- تالاب Bizerte است. این نتایج نشان می دهد که ریزپلاستیک ها در محیط دریایی، در همه جا حضور دارند (Cole et al. 2011). غلظت ریزپلاستیک ها در رسوبات کمپلکس کانال-تالاب Bizerte در محدوده 3-18 عدد/گرم رسوب بود (3000 تا 18000 عدد در کیلوگرم رسوب). مقادیر محاسبه شده ریزپلاستیک ها در این مطالعه قابل مقایسه با مقادیر گزارش شده در سایر بررسی ها در سراسر جهان است، اگر چه طیف گسترده ای از تکنیک های موجود و واحدهای اندازه گیری، مقایسه نتایج را محدود کرده است (Qiu et al. 2015). با این حال، آشکار است که فراوانی ریزپلاستیک ها در کمپلکس تالاب-کانال Bizerte بیشتر از مکان های مورد مطالعه است. در واقع، در رسوب به دست آمده از آب های کم عمق ساحلی جزیره Mallorca و جزیره Cabrera (جزایر Balearic، غرب مدیترانه)، مقدار ریزپلاستیک ها (78/100-49/55 ریزپلاستیک/کیلوگرم رسوب خشک) بیشتر بود. در تالاب ونیز، ایتالیا، Vianello و همکاران (2013) غلظت های بین 672 تا 2175 عدد/کیلوگرم رسوب خشک را نشان دادند که کمتر از غلظت های گزارش شده در مطالعه حاضر است. در ساحل غربی ساردین (دریای مدیترانه مرکزی غربی)، مقدار فراوانی ریزپلاستیک ها، 15/0 عدد/ مترمکعب بود (de Lucia et al. 2014). در تمام محل های نمونه برداری در مطالعه حاضر، مقادیر به دست آمده بیشتر از رسوب-های نمونه برداری شده از ساحل بلژیک (2/97 عدد/کیلوگرم رسوب خشک) و منطقه بندر (7/166 عدد/کیلوگرم رسوب خشک) بود (Claessens et al. 2011).

Abstract

Microplastics (MPs) in sediments from the complex lagoon-channel of Bizerte were investigated, for the first time, to evaluate the occurrence and abundance of MPs in Tunisia. After density separation in saline solution, MPs were counted by a stereomicroscope. The number of MPs was at the range of 3–18 items/g sediment (3000–18,000 items/kg dry sediment) and the most contaminated site was of Menzel Abderrahmane (MA) followed by Carrier Bay (CB), Menzel Jemil (MJ) and Channel of Bizerte (C). The MPs gathered during the survey varied in size from 0.3 to 5 mm, and appear in a variety of shapes and colours. The dominant shape was fibre (88.88% in MA, 91.00% in CB, 82.35% in C and 21.05% in MJ). The rest of MPs are fragments whilst no micro beads were found. Colours are clear, white, blue, green, red and black. Cities discharges, fishing activity and industrial production sites are the most likely sources of MPs. This first work provides original data on the presence of MPs that determines their bioavailability to organisms as seafood, and then possibly transfers of to human. The high MP concentrations registered in the complex lagoon-channel of Bizerte suggest that this site is a hotspot for MP pollution and there is an urgency to understand their origins and effects on marine life. The results will provide useful background information for further investigations.

4 Discussion

Scientific literature has extensively explored the various anthropogenic impacts affecting the complex lagoonchannel of Bizerte, but the presence of MPs as contaminants has not yet been investigated. The results of this study reveal that MP particles are present in all examined sediments, indicating their extensive dispersion in the complex lagoon-channel of Bizerte. These results corroborates that MPs ubiquitously exist in the marine environment (Cole et al. 2011). The MP concentrations found in the complex lagoon-channel of Bizerte sediments were at the range of 3–18 items/g sediment (3000–18,000 items/kg sediment). Quantified MP concentrations in this study are comparable to those reported in the literature for other studies worldwide, although the wide array of existing techniques and quantification units limits the comparison of results (Qiu et al. 2015). However, it is evident that the abundance of MPs in the complex lagoon-channel of Bizerte is higher than that of most studied locations. In fact, in sediment obtained from the coastal shallow waters of Mallorca Island and Cabrera Island (Balearic Islands, western Mediterranean), the higher value of MP was 100.78 ± 55.49 MPs/kg of dry sediment. In the Lagoon of Venice, Italy, Vianello et al. (2013) showed concentrations ranging between 672 and 2175 items/kg dry sediment, which are less high than the concentrations reported in the present study. In the western Sardinian coast (CentralWestern Mediterranean Sea), MP abundance value was 0.15 items/m3 (de Lucia et al. 2014). All sampled sites in the present study showed higher values than sediments sampled from the Belgium coast (97.2 items/kg dry sediment) and harbour area (166.7 items/kg dry sediment) (Claessens et al. 2011)

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اولین ارزیابی میکروپلاستیک ها در رسوبات کمپلکس کانال-تالاب بیسرت (شمال تونس)

The First Evaluation of Microplastics in Sediments from the Complex Lagoon-Channel of Bizerte (Northern Tunisia)

جریان شستشوی رسوب در روزنه های بزرگ: یک تحقیق تجربی

Sediment flushing upstream of large orifices: An experimental study

چکیده
1 مقدمه
2 روش هاو مواد
2.1 روش آزمایش
2.2تحلیل ابعادی
3 نتایج تجربی
3.1 تاثیر سازه مطرح شده بر فرایند شستشو
3.2 تاثیر قطر سد
3.3تاثیر فضای بین سدها
3.4 تاثیر فاصله سد ها از روزنه
3.5 اختلاف زمانی در مخروط های شستشو
3.6 کارایی شستشو
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده

به دلیل محدودیت و موقعیت یابی جریان توسط روزنه ها، این سازه های هیدرولیک معمولا در سدها و مخلزن نگه داری آب برای شستشوی رسوبات استفاده میشوند. در این تحقیق، ویژگی جریان بالا دستی در یک روزنه گرد بزرگ قرار گرفته در مخزن آب بررسی شده است که در این مورد، رسوبات در پشت آن جمع شده اند. آزمایشات انجام شده برای این تحقیق در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید باهنر کرمان و در یک مخزن مستطیلی انجام شده اند. آزمایشات در دو بخش انجام شده اند. بخش اول، رفتار جریان در مدت زمان شستشو در روزنه بررسی شده است . در بخش دوم میزان فرسایش حاصل از جریان روزنه مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس، یک سازه نیمه محصور در جریان اصلی روزنه قرار گرفت تا کارایی حذف رسوبات افزایش یابد. تاثیر ویژگی های هندسی سازه بر ابعاد حفره شستشو مشخص شد. مشاهده شد که تعامل آب، رسوب و سازه باعث ایجادگرداب هایی در جریان اصلی روزنه می شود که افزایش حذف رسوب در مخزن را سبب می شود ومنجر به شکل گیری یک نیم حفره برای جریان اصلی روزنه می شود.

1 مقدمه

روزنه ها سازه های هیدرولیکی هستند که برای اهداف مختلف استفاده می شوند. این سازه ها در سدها برای شستن رسوبات ته نشین شده از مخازن به کار گرفته می شوند. این سازه ها از ساختارهای مهم اندازه گیری جریان هستند. استریتر و همکاران (24)، روزنه ها را به عنوان ورودی برای عبور جریان تعریف کردند. در مجموع، موقعیت جریان روزنه زمانی شکل می گیرد که ورودی روی مرکز روزنه دارای قطر 2.2-2 برابر روزنه باشد، در اینصورت، این روزنه به عنوان روزنه بزرگ نامیده می شود(گویال و همکاران 2015).

4 نتیجه گیری

در این تحقیق، ویژگی های جریان و شستشوی رسوب در جریان اصلی روزنه بزرگ در شرایط جمع شدن رسوب روی ورودی روزنه بررسی شده اند. سپس، یک ساختار سد نیمه محصور برای تقویت قدرت جریان روزنه با هدف افزایش کارایی حذف رسوبات مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر ویژگی های هندسی سازه های معرفی شده بر ابعاد روزنه شستشو بررسی شده است. نتایج نشان داد که با استفاده از ساختار فرض شده، عمق نسبی و شعاع روزنه افزایش می یابد. با توجه به این مطلب، می توان بیان کرد که قطر سد ها تاثیر قابل توجهی بر ابعاد منطقه شستشو دارد. مشاهده شد که با افزایش فضای سد ها، حداکثر عمق روزنه ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. به علاوه، بیان شد که با افزایش فاصله سد ها از مخروط شستشو، رسوب زیادی از مخروط شسته می شود. سپس، با افزایش زمان مشاهده شد که در شرایط وجود سازه های معرفی شده، میزان رشد روزنه افزایش قابل توجهی پیدا می کند. مشاهدات دلالت بر این دارد که مقدار رسوب شسته شده افزایش 25 درصدی در مقایسه با آزمایش مرجع دارد.

Abstract

Due to the constricting and localization of flow by orifices, these hydraulic structures are commonly used in dams and water impoundment reservoirs to flush deposited sediments. They are also one of the most important flow measurement structures. In this study, the flow characteristics at upstream of a large circular orifice located at the wall of a water reservoir, in the case that the sediments were accumulated behind it, was investigated. The experiments were performed at the hydraulic laboratory of Shahid Bahonar university of Kerman, in a model of rectangular reservoir. The experiments were performed in two parts. First, the flow behavior during the scour development at upstream of the orifice and the extent of sediment erosion due to the orifice flow was investigated. Next, a semi-confined structure was located at the upstream of orifice to increase the sediment removal efficiency. The effect of the geometrical characteristics of structure on the dimensions of scour hole was determined. It was observed that the interactions of water, sediment and structure generated strong vortices upstream of the orifice, which caused the lifting and sweeping away of a large amount of sediment from the reservoir and let to formation of a semi-cone hole upstream of the orifice.

1 Introduction

Orifices are hydraulic structures that are used for different purposes. In dams, they are used to flush deposited sediments from the reservoir. They are also one of the main flow measurement structures. Streeter et al. [24] defined the orifice as an opening through which the fluid flows. Generally, the orifice flow condition is established when the head above the center of orifice become 2–2.2 times of the orifice diameter [10]. If the head is less than 5 times the diameter of the orifice, the orifice is categorized as a large orifice (Goyal, 2015).

4 Conclusion

In this research the flow characteristics and sediment scour at the upstream of a large orifice, when the sediments are accumulated up to the invert of orifice, were investigated. Next, a semi-confined piles group structure was used to strengthen the power of orifice flow with the purpose of improving the sediment removal efficiency. The effect of geometrical properties of proposed structure on the dimensions of flushing cone was investigated. The results showed that by using the proposed structure, both the relative depth and the relative radius of flushing cone increased. In this way, piles diameter had a significant effect on the dimensions of scoured region. It was observed that by increasing the piles spacing, the maximum depth of flushing cone was firstly increased and then decreased. Furthermore, it was found that as the distance of piles from the orifice increased, a larger amount of sediment was scoured from the flushing cone. Then, the time development of flushing cone was followed with and without the structure. It was observed that in the presence of proposed structure, the rate of temporal development of flushing cone increased significantly. The observations indicated that, the amount of flushed sediments increased by up to 250% compared to the reference test.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

متد رسوب دهی شیمیایی بخار بدون هیدروژن و پرومتر در ترکیب لایه اتمی MoS2 دو بعدی در اندازه بزرگ

Synthesis of large-scale 2-D MoS2 atomic layers by hydrogen-free and promoter-free chemical vapor deposition

چکیده

1. مقدمه

2. آزمایش

3. نتایج و بحث

4. خلاصه

چکیده

به عنوان یکی از دی کالگونیدهای فلزات واسطه 2 بعدی، مولیبدنیوم دی سولفید نازک اتمی (MoS2) در کاربردهای میکرو و نانوالکترونیک، توجه تحقیق را به خود جلب کرده است. در این راستا تلاشهایی در جهت توسعه شیوه های مختلف دستیابی به MoS2 لایه اتمی صورت گرفته است که از این جمله می توان به پوسته پوسته شدن، سنتز شیمیایی و فرایندهای رسوب دهی فیزیکی یا شیمیایی بخار (CVD) اشاره نمود. در این مقاله، رشد CVD بدون هیدروژن و بدون پرومتر برای سنتز لایه های اتمی MoS2 در مقیاس بزرگ را گزارش می کنیم. از تکنیک های گوناگونی مثل میکروسکوپی نوری (OM)، میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM)، نگاشت فوتولومینسانس (PL)، طیف بینی فوتوالکترونی اشعه x و رامان (XPS)، میکروسکوپی الکترونی با وضوح بالا (HREM) ، و میکروسکوپی الکترون روبشی عبوری (STEM) برای توصیف کیفیت فیلم، یکنواختی و تعداد لایه استفاده گردید. لایه های اتمی MoS2 در اندازه سانتی متر با کیفیت بالا شرح داده شدند، آنها بنیانی برای توسعه پلتفرم ماده ای در اندازه ویفر برای ساخت و تولید وسیله تشکیل می دهند.

4. خلاصه

در این مقاله، روش تهیه MoS2 در مقیاس بزرگ و با کیفیت بالا در بلورها با فرایند CVD را مطرح کردیم. فیلم های MoS2 تک لایه و چند لایه برروی زیرلایه SiO2/Si در اندازه سانتی متر، سنتز شدند. اندازه و یکنواختی فیلم ها، ضخامت و تعداد لایه، کیفیت بلور، خصوصیات نوری، و پیکره بندیهای شیمیایی با تکنیک های گوناگونی توصیف شدند. نتایج بدست آمده تائید می کند که رشد فیلم MoS2 در مقیاس ویفر، برای تحقق کاربردهایش در الکترونیک، امیدوارکننده است.

Abstract

As one of the two-dimensional (2-D) transition metal dichalcogenides, atomically thin molybdenum disulfide (MoS2) has attracted significant attention and research interests for micro and nanoelectronic applications. Significant efforts have been made to develop different approaches in order to obtain atomic layer MoS2, such as exfoliation, chemical synthesis, and physical or chemical vapor deposition (CVD) processes. In this paper, we report a hydrogen-free and promoter-free CVD growth to synthesize large-area MoS2 atomic layers. A variety of techniques including optical microscopy (OM), atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL) mapping, Raman and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), high resolution electron microscopy (HREM) and scanning transmission electron microscopy (STEM) were applied to characterize the film quality, uniformity and layer numbers. High quality centimeter-sized MoS2 atomic layers were demonstrated, which form a foundation to develop wafer-sized material platform for device fabrication and production.

4. Summary

In this paper we presented preparation of high quality and large area MoS2 at crystals by CVD process. Monolayer and fewlayered MoS2 films were synthesized on a centimeter-sized SiO2/Si substrate. The size and uniformity of the films, the thickness and layer numbers, crystal quality, optical property and chemical configurations were characterized by a variety of techniques. The results confirm that it is promising to grow wafer scale MoS2 film to realize its applications in electronics.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

متد رسوب دهی شیمیایی بخار بدون هیدروژن و پرومتر در ترکیب لایه اتمی MoS2 دو بعدی در اندازه بزرگ

Synthesis of large-scale 2-D MoS2 atomic layers by hydrogen-free and promoter-free chemical vapor deposition

پیش بینی عدم قطعیت در انتقال رسوب و تکامل چشم انداز – تاثیر شرایط سطحی اولیه

Predicting uncertainty in sediment transport and landscape evolution – the influence of initial surface conditions

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر شرایط سطحی اولیه در پیش بینی عدم قطعیت در انتقال رسوب و تکامل چشم انداز

Predicting uncertainty in sediment transport and landscape evolution – the influence of initial surface conditions

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

رسوبات ایجاد شده از ذرات آلاینده موجود در روغن توربین بر روی لایه یاتاقان

Deposits on Bearing Pad Caused by Particulate Contamination in Turbine Oil

1. مقدمه

2. دستور کار آزمایشات

2.1. تجزیه و تحلیل رسوبات تشکیل شده روی بخش واقع بر پد برگردان یاتاقان کمپرسور (متراکم-کننده هوا) توربین واقعی

2.2. مشاهده ذرات آلاینده نامحلول در روغن‌های فرسوده شده با گرمایش موضعی

2.3. تفاوت گروه روغن اصلی تولیدکننده ذرات آلاینده نامحلول

2.4. نمایش رسوب ایجادشده از ذرات آلاینده نامحلول در آزمون چرخش چهار ساچمه

3. نتایج

3.1. آنالیز رسوب‌های تشکیل شده روی بخش واقع بر لایه مورب یاتاقان کمپرسور توربین واقعی

3.2. پراکندگی اندازه ذرات آلاینده نامحلول

3.3. تفاوت گروه روغن‌های پایه/اولیه در تولید ذرات آلاینده نامحلول

3.4. شکل و شمایل(ظاهر) رسوب ایجادشده از ذرات

4. بحث

5. نتیجه گیری

منابع

اگر بار اعمال شده بر روی لایه یاتاقان، بسیار زیاد باشد روی این لایه رسوباتی ایجاد می‌شود و درصورتیکه این اتفاق بیش از اندازه تکرار شود می‌تواند به افزایش غیرقابل قبول دما و لرزش بیانجامد. این رسوبات عمدتاً ترکیبات ارگانیکی و محصولات جانبی فرایند اکسیداسیون می‌باشند، در روغن موتور نامحلول هستند، و می‌توانند پیش ماده تولید رسوب باشند. در این مطالعه، پیش ماده تولیدکننده رسوب در روغن موتور با جزئیات مورد بررسی قرار گرفت و مکانیسم تولید رسوب نشان داده شد. علاوه بر این، تفاوت اثرات نوع روغن و شرایط لازم برای تشکیل رسوب نیز در نظر گرفته شده است.

1. مقدمه

با کار کردن موتور، روغن آن مستهلک می‌شود. استهلاک شدید روغن که در برخی موارد ممکن است در قسمت‌هایی از موتور رخ دهد، می‌تواند موجب تولید رسوب شود. تولید رسوب می‌تواند بر عملکرد سیستم‌ها تأثیر بگذارد. مشکلات ناشی از ایجاد رسوبات روغنی که با گرفتگی خط لغزاننده می‌توانند موجب روانسازی ضعیف عملکرد موتور گردند کاملاً شناخته شده اند. با این حال، این رسوبات هم ظاهر و ترکیب قابل رؤیت و هم غیرقابل رؤیت دارند. یکی از این رسوبات، رسوبات چسبنده تشکیل شده بر روی سطوح فلزی داغ هستند که با روغنهای روان کننده در تماس می‌باشند و شناخته شده ترین رسوبات هستند. این رسوبات را می‌توان در خطوط روغنی و مخزن توربین‌های گازی، حلقه‌های سیلندر موتورهای دیزلی، و خطوط روغنی توربوشارژرها (موتورهای شارژکننده توربین‌ها) مشاهده کرد؛ تمامی این سطوح دارای دمایی بیش از 300 درجه سانتیگراد هستند. این رسوبات به دلیل واکنش چشمگیر اکسیداسیون حرارتی روغنها بر روی سطوح فلزی تولید می‌شوند و می‌توان با انتخاب  روغن‌های مناسب با مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون حرارتی و کاهش دمای سطح فلز، آن را کنترل کرد [1-4].

Under severe bearing conditions, deposits form on the loaded part of bearing pads and if this happens excessively, it could lead to unacceptable rises in temperature and vibration. Deposits are mainly organic compounds, formed as oxidation by-products, which are insoluble in lubricating oil and can be the precursor to deposits. In this study, the deposit precursor in lubricating oil was investigated in detail and the deposit production mechanism was demonstrated. Furthermore, the difference of oil type effects and the dependence of conditions on deposit formation are also considered.

1. Introduction

Lubricating oil deteriorates while in service. Severe deterioration, which can occur locally in some cases, can lead to a deposit problem. This could affect the functionality in systems. The problem caused by oil deposits that affects poor lubrication caused by clogging of the lubricant line has been known well. The deposits, however, have some kind of root and visual appearance and composition. Adhesive deposits forming on hot metal surfaces with which lubricating oils are in contact is one of them and the most well-known. They can be observed in the sump and oil lines of gas turbines, rings/liners of diesel engines and oil lines of turbochargers; all of which have surfaces at temperatures exceeding 300°C. Such deposits are due to the remarkable thermo-oxidation reaction of oils on hot metal surfaces and can be controlled by selecting proper oils with high thermo-oxidation stability and reducing the metal surface temperature [1-4].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رسوبات ایجاد شده از ذرات آلاینده موجود در روغن توربین بر روی لایه یاتاقان

Deposits on Bearing Pad Caused by Particulate Contamination in Turbine Oil

جلوگیری از رسوب کریستال کلسیم اگزالات کلیوی القا شده با اتیلن گلیکول در موش های ویستار با درمان آنتی اکسیدانتی

Antioxidant therapy prevents ethylene glycol-induced renal calcium oxalate crystal deposition in Wistar rats

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جلوگیری از رسوب کریستال کلسیم اگزالات کلیوی القا شده با اتیلن گلیکول در موش های ویستار با درمان آنتی اکسیدانتی

Antioxidant therapy prevents ethylene glycol-induced renal calcium oxalate crystal deposition in Wistar rats

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

اثر شرایط رسوب در نانو کلاسترهای سیلیکون در فیلم های نیترید سیلیکون رشد یافته توسط روش لیزر با روش های CVD لیزری

Influence of Deposition Conditions on Silicon Nanoclusters in Silicon Nitride Films Grown by Laser-Assisted CVD Method

چکیده

1. مقدمه

2. رویه تجربی

3. نتایج و بحث های تجربی

4. نتیجه گیری

چکیده

فیلم های نیترید سیلیکون جاسازی شده- نانوخوشه- سیلیکون-بلوری در دمای پایین با استفاده از سیستم CVD به کمک لیزر (LACVD) با نرخ های مختلف جریان گاز واکنش دهنده و با کمک چگالی های قدرت لیزر رسوب داده شدند. عملکردهای فوتولومینسانس (PL) فیلم های حاصل مورد مطالعه قرار گرفتند و یک جابجایی آبی طیف سیستماتیک و افزایش شدت PL با افزایش نسبت نرخ جریان گاز NH3 /SiH4 واکنش دهنده و با کمک چگالی توان لیزر مورد استفاده در رسوب فیلم دیده شد. جابجایی آبی طیف را می توان به کاهش اندازه نانوخوشه ها در فیلم ها نسبت داد. همچنین استنباط می شود که کاهش مقدار مراکز غیرتابشی در نانوخوشه ها و افزایش چگالی تعداد نانوخوشه ها در فیلم، مسئول افزایش شدت PL هستند. فرآیند رشد فیلم نیز به طور خلاصه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

4. نتیجه گیری

عملکرد PL در نانوخوشه های سیلیکون جاسازی شده در فیلم های نیترید سیلیکون رسوب یافته با استفاده از روش LACVD در شرایط مختلف رسوب سیستماتیک مورد مطالعه قرار گرفتند. مشخص شد که باند انتشار به سمت انرژی بالاتر جابجا می شود و شدت PL با افزایش نسبت سرعت جریان گاز NH3 /SiH4 واکنش دهنده افزایش می یابد و به چگالی توان لیزر در محدوده مورد استفاده در رسوب فیلم کمک می کند. تغییر طیف مشاهده هر سه سری از نمونه را می توان به کاهش اندازه نانوخوشه در فیلم نسبت داد که از این نتیجه قبلا استنباط شده پشتیبانی می کند که انتشار PL فیلم رسوب یافته- LACVDاز نانوخوشه های سیلیکون سرچشمه می گیرد [7] . همچنین استنباط می شود که کاهش مقدار مراکز غیرتابشی در نانوخوشه، و همچنین افزایش تراکم تعداد نانوخوشه در فیلم، مسئول افزایش شدت PL هستند. فرآیند رشد فیلم به طور خلاصه مورد بحث قرار گرفته است که نشان می دهد که تجزیه پیوند Si-H توسط مولکول های NH3 و با کمک لیزر ارتقای می یابد که پویایی رشد را کنترل می کند. به نظر می رسد که روش LACVD برای رسوب فیلم های نیترید سیلیکون نانوخوشه – جاسازی شده سیلیکونی برای کاربردهای اپتو-الکترونیکی مورد علاقه بالقوه است، به ویژه به این دلیل که اندازه نانوخوشه های سیلیکون، و از این رو، رنگ انتشار را می توان با تغییر سرعت جریان گاز واکنش دهنده و قدرت لیزر تراکم استفاده شده در فرآیند رسوب کنترل نمود.

Abstract

Crystalline-silicon-nanocluster-embedded silicon nitride films were deposited at low temperature using a laser-assisted CVD (LACVD) system with various reactant gas flow rates and assisting laser power densities. The photoluminescence (PL) performances of the resultant films were studied, showing a systematic spectra blue shift, and the enhancement of PL intensity with the increase of the reactant NH3 /SiH4 gas flow rate ratio and the assisting laser power density used in the film deposition. The spectra blue shift can be ascribed to the decrease of the size of the nanoclusters in the films. It is also deduced that both the reduction of the amount of nonradiative centers in the nanoclusters and the increase of the number density of the nanoclusters in the film are responsible for the enhancement of the PL intensity. The film growth process is also briefly discussed.

IV. CONCLUSION

The PL performances of the silicon nanoclusters embedded in silicon nitride films deposited by LACVD method at various deposition conditions were systematically studied. It is found that the emission band shifts to higher energy side, and the PL intensity increases with the increase of the reactant NH3 /SiH4 gas flow rate ratio and the assisting laser power density within the range used in the film deposition. The observed spectra shift of all the three series of samples can be ascribed to the decrease of the size of the nanoclusters in the films, which supports the conclusion deducted previously that the PL emission of the LACVD-deposited films originates from silicon nanoclusters [7]. It is also deduced that the reduction of the amount of nonradiative centers in the nanoclusters, as well as the increase of the number density of the nanoclusters in the film are responsible for the enhancement of the PL intensity. The film growth process is briefly discussed, showing that Si–H bond decomposition is promoted by NH3 molecules and laser assistance, which controls the growth dynamics. It appears that the LACVD method is of potential interest for depositing siliconnanocluster-embedded silicon nitride films for optoelectronic applications, especially because the size of silicon nanoclusters, and hence, the emission color can be controlled by varying reactant gas flow rate and the laser power density used in the deposition process.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

اثر شرایط رسوب در نانو کلاسترهای سیلیکون در فیلم های نیترید سیلیکون رشد یافته توسط روش لیزر با روش های CVD لیزری

Influence of Deposition Conditions on Silicon Nanoclusters in Silicon Nitride Films Grown by Laser-Assisted CVD Method