برچسب مغناطیسی - دانلود انواع فایل

بررسی ممان مغناطیسی چیست؟

بررسی ممان مغناطیسی چیست؟

محاسبه متوسط ممان مغناطیسی هسته در یک میدان H و دمای T

Application of canonical distribution in (Nuclear Magnetism)

ماده را در نظر می گیریم که دارای N₀ هسته در واحد حجم باشد. و در یک میدان مغناطیسی H قرار گرفته باشد.

هر هسته دارای اسپین و ممان مغناطیسی است.

ممان متوسط مغناطیسی ماده (در جهت H) در درجه حرارت T چقدر است؟

فرض می کنیم که هر هسته دارای برهم کنش ضعیف با سایر هسته ها و سایر درجات آزادی است. همچنین یک هسته را بعنوان سیستم کوچک در نظر می گیریم و بقیه هسته ها و سایر درجات آزادی را بعنوان منبع حرارتی می گیریم.

هرهسته می‌تواند دارای دوحالت باشد+یا هم‌جهت بامیدان واقع در تراز انرژی پائین

یا در خلاف جهت میدان واقع در تراز انرژی بالا

(Cثابت تناسب است )

چون این حالت دارای انرژی متر است پس احتمال یافتن هسته در آن بیشتر است.

از طرفی احتمال یافتن هسته در حالت تراز بالای انرژی برابر است با

و چون این حالت دارای انرژی بیشتری است پس احتمال یافتن هسته در آن کمتر است. (چون تعداد حالات بیشتر است با افزایشE، افزایش می یابد و ذره شکل پیدا می شد در حالت بخصوص)

و چون احتمال یافتن هسته در حالت + بیشتر است پس ممان مغناطیسی هسته نیز باید در این جهت باشد.

با توجه به دو رابطه های مقابل مهمترین متغیر در این دو رابطه که نسبت انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی را نشان می دهد پارامتر زیر می باشد.

که نسبت انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی را نشان می دهد پارامتر زیر می باشد:

واضح است که

اگر

نمای هر دو e یعنی احتمال اینکه هم جهت با H باشد برابر با احتمال اینکه در خلاف جهت H باشد.

در اینصورت تقریباً کاملاً بطور نامنظم جهت گیری می کند بطوریکه:

از طرف دیگر اگر

اگر احتمال هم جهت بودن ؛ H بیشتر از خلاف جهت است

تمام این نتایج کیفی را به نتایج کمی تبدیل می کنیم.

بوسیله محاسبه واقعی متوسط

Magnetization mean magnetization per unit nolume in the direction of H

حالا چک کنیم که آیا استدلالهای کیفی قبلی را نمایان می کند؟

اگر

مستقل از H است که ثابت تناسب است X(chay)ij که به آن پذیرایی ماده مغناطیسی گفته می شود. Magnetic Susceptibility of Substance

X برحسب کمیات میکروسکوپیک و اینکه باد، رابطه عکس دارد به قانون کوری معروف است Curie’s Law

از طرف دیگر

مستقل از H است یا T اگر و مساوی با M_max مغناطیسی شدن max of magnetization که ماده می تواند نمایش بدهد.

بستگی کامل متوسط مغناطیسی شدن به دمای T و میدان مغناطیسی H در شکل زیر نشان داده شده است.

منحنی زیر منحنی tanhy است که اگر y با نسبت کمتر از یک باشد آنگاه بستگی به مقدار H افزایش می یابد و اگر باشد این نسبت 0.63 است و اگر بیشتر از یک باشد آنگاه مغناطیس شدن به حالت اشباع و ماکزیمم خود می‌رسد.

در حالت تعادل حرارتی داریم

و این برای زمانی است که اسپینها در رابطه با شبکه اطرافشان مورد بررسی قرار می‌گیرند از اینجا n₀ اختلاف تعداد اسپینها در حالت تعادل حرارتی بین شبکه اسپینی و میدان مغناطیسی خارجی است، بطوریکه در این حالت تفاوت مقادیر انرژی گرمایی ناشی از دمای شبکه اسپینی و انرژی پتانسیل مغناطیسی ناشی از میدان آنچنان کم باشد که تعداد انتقالات از بالابه پایین و از پایین به بالا دارای تفاوت اندکی بوده که در نتیجه آن تعداد اسپینهای تراز پائین نی اندکی (3ppm) از تعداد اسپینهای تراز بالا بیشتر باشند در این صورت گفته می شود که ماکزیمم مغناطیسی شدن حاصل می شود. مشخصه زمانی برای نزدیک شدن به این تعادل احرارتی که متعاقب آن ماکزیمم مغناطیسی شدن بدست می آید زمان T₁ نام دارد. که برابر عکس مجموع احتمال انتقالات در واحد زمان است.

خرید فایل

ادامه مطلب ...

بررسی ممان مغناطیسی چیست؟

پنج‌شنبه 18 آذر 1395 ساعت 07:32

بررسی میدان مغناطیسی زمین

مقدمه

پس از پایان جنگ جهانی دوم، دولتها برای جبران خسارت جنگ روی به منابع طبیعی آوردند با شروع جنگ سرد مکتشفان بدنبال منابع مطمئن در کشورهای نزدیک آمریکا بودند که کانادا بهترین کشور بود هم از نظر وسعت و هم از نظر منابع معدنی.

فلزات پایه مانند مس، سرب، روی و نیکل، از طرفی شرایط بد آب و هوایی از قبیل سرمای زیاد و یخبندان در قسمتی از سال اکتشافی را سخت می کرد و مهمترین عامل فاکتور زمان بود که تأخیر در هر مرحله باعث موکول شدن ادامه عملیات به فصل بعدی شود از طرفی روشهای کند ژئوفیزیکی نیز به این تأخیر کمک می کرد.

ژئوفیزیک به دلیل ویژگیهایی که دارد کم هزینه بودن و بیشترین سرعت بهترین راه برای برداشت بود اما متدهای گراویتی بدلیل دیگر مشکلات کنار گذاشته شد و روشهای قدیمی مغناطیس بدلیل وجود منبع میدان، وجود الکترود و تفسیر پیچیده کمتر استفاده شد. همین عوامل بعدها باعث توسعه روشهای ژئوفیزیکی شد، اولین تلاش برای استفاده از هواپیما در برداشت های EM توسط (1946) Hans land berg و این سیستم شامل 2 سیم پیچ که در کابین هلیکوپتر می‎باشد و تنها برای توده های مدفون در عمق 5 متری می‎باشد.

از طرفی با روی کار آمدن کامپیوتر سرعت و دقت محاسبات پیچیده این روش به عنوان سریعترین و بهترین روش بکار گرفته شد.

نیاز به کشف توده های عمیق باعث شد تا پس از دهه 1970 مطالعات و طراحی هایی در این زمینه صورت بگیرد. در این مسیر موفقیتهای (INPUT) (Induced Pulse Transient) (القا پالس زودگذر) چشمگیر بوده در دهه 1980 عمده شرکتهای معدنی بدنبال اکتشاف طلا بودند. در هر حال نیاز اورانیوم و فلزات پایه در نیمه دهه 1980 باعث شد روشهای اکتشاف عمیق استفاده شود شرکتهای Spectrem , Questem , Geotem در سال 1990 اقدام به ارائه این خدمات کردند.

فصل سوم

مبانی مغناطیس سنجی و تئوری

مقدمه:

میدان مغناطیسی زمین از دیرباز نظر محققان را به خود جلب کرده بود. همیشه این حقیقت که سوزن مغناطیسی شده آویزان از نخ همیشه در یک راستا قرار می‎گیرد دانشمندان را به فکر وامی داشت. تا اینکه ژیلبرت نظریه خود را حدود سه قرن پیش مبنی بر اینکه زمین مانند یک مغناطیس بزرگ و تا اندازه ای بی قاعده عمل می‌کند. این نظریه به همراه نظریه نیوتن در مورد گرانش را می‎توان پایه های ژئوفیزیک دانست. در واقع به کمک ژئوفیزیک می‎توان کانسار مدفون در زمین را با اطمینان مدلسازی کرد.

مطالعات ژئوفیزیکی بر مبنای خاصیت فیزیکی مورد اندازه گیری به دو دسته کلی تقسیم می‎شوند. روشهایی که میدانهای طبیعی زمین را اندازه گیری می‌کنند (روشهای استاتیک) که عبارتند از روشهای ثقل سنجی، مغناطیسی سنجی، تلوریک، پتانسیل خودزا و رادیومتری و روشهایی که از میدانهای مصنوعی ایجاد شده استفاده می‌کنند (روشهای دینامیک) که شامل دو دسته مهم می باشند. روشهای الکتریکی و روشهای لرزه نگاری، روشهای استاتیک نسبت به روشهای دینامیک سریع و کم خرج هستند و عموماً در اکتشاف نیمه تفصیلی و شناسایی ساختمانی زمین شناسی استفاده می‎شوند و بیشتر اطلاعات کیفی بدست می دهند. در روشهای دینامیکی با مطالعه تغییرات میدان مصنوعی ایجاد شده در اثر حضور مواد مختلف می‎توان آنالیزهای بهتر و مشخص تری همراه با تفسیرهای کمی و کیفی انجام داد. روشهای دینامیک اغلب وقت گیر و پرهزینه هستند ولی تجارب علمی و نتایج بدست آمده، کاربرد موفقیت آمیز این روشها را ثابت کرده است.

3-1-2- میدان مغناطیسی زمین

شکل میدان مغناطیسی در سطح زمین بطور تقریب معادل شکلی است که با قرار دادن یک آهنربا کوچک ولی پرقدرت در مرکز زمین بوجود می‎آید به شرط آنکه قطب شمال مغناطیسی این آهنربا رو به جنوب بوده و نسبت به محور چرخش زمین مایل باشد. اگر میدان کاملاً منظم بود، خطوط نیرو در قطب محور مغناطیسی قائم و در استوای مغناطیسی افقی می بود. استوای مغناطیسی دایرة عظیمه ای است که نسبت به استوای واقعی مایل است. (به شکل زیر توجه شود.)

3-1-3- مفاهیم اصلی مغناطیس

3-1-3-1- نیروی مغناطیسی

رابطه نیروی مغناطیسی از قانون کولن برای قطبهای مغناطیسی بدست آمده و نمادگذاری آن تقریباً شبیه قانون نیوتن درباره نیروی گرانی است. این رابطه بدین صورت است:

(3-1)

F نیروی وارد بر m₂ بر حسب دین، r فاصلة قطبها برحسب سانتیمتر و جهت نیرو از m₁ ، m₂ است. قطب ها خودشان مجازیند، زیرا نمی توانند بصورت مجزا وجود داشته باشند و فقط به صورت زوج ظاهر می‎شوند. تراوایی مغناطیسی است که کمیتی بدون بعد بوده و مقدار آن در خلاء دقیقاً برابر او در هوا نیز عملاً مساوی 1 است.

اگر دو قطب m₂ , m₁ هر یک به شدت یک emu در خلأ (emu ، واحد قطب مغناطیسی در سیستم تcgs) در فاصله یک سانتیمتری از یکدیگر قرار گیرند. نیروی بین آنها برابر یک دین است، برخلاف حالت گرانی که در آن نیرو همیشه ربایشی است، نیروی ایستا مغناطیسی موقعی ربایشی است که علامت قطبها مخالف یکدیگر باشند و زمانی رانشی است که علامتها یکسان باشند. براساس قرارداد قطبی که به سوی قطب شمال مغناطیسی زمین جذب شود (شمالجو) قطب مثبت و قطبی که به سوی قطب جنوب مغناطیسی زمین جذب شود، قطب منفی جنوبجو است.

استفاده از ایربرن در مطالعات ژئوفیزیکی

امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی و نیاز به هر چه سریع تر انجام دادن پروژه های اکتشافی بدلیل شرایط نامطلوب برداشت در فیلد، هزینه گروه اکتشاف، شرایط نامطلوب آب هوایی در فصول مختلف دلایل مهمی برای ارتقاء برداشتهای ژئوفیزیکی هستند که مکتشفان به دنبال راههایی هستند تا برداشت در زمان کمتر و با هزینه کمتر و دقت بالاتر انجام شود و در این راه در زمینه بهینه سازی پروژه های ژئوفیزیکی ایربرن (مغناطیس هوابرد) یکی از مهمترین ابزارها در دست مکتشفین و از طرفی روی کار آمدن نرم افزارهای دقیق تفسیر و تصحیح داده های مغناطیسی نیز باعث افزایش سرعت و دقت تصحیحات مختلف می شود.

2-1- مقدمه :

می‎توان در نظر گرفت که بردار میدان مغناطیسی از یک تابع پتانسیل نرده ای مشتق شده است. یعنی :

و این پتانسیل را می‎توان به صورت کار انجام شده برای حرکت یک قطب واحد در میدان مغناطیسی تعریف کرد:

پتانسیل مغناطیسی نرده ای تا اندازه ای مبهم می‎باشد زیرا قطب پتانسیلی تک، تنها یک تصور است. و در حقیقت آنچه واقعیت دارد، دو قطبی مغناطیسی است.

این واحد، اندازة مناسبی برای کارهای ژئوفیزیکی است.

2-3- مدلسازی داده های میادین پتانسیلی در حوزة فوریه: (Fourier Domain modeling) بین طول موجهای یک آنومالی میدان پتانسیلی با ابعاد، عمق و شکل تودة ایجاد کننده آنومالی روابطی وجود دارد. بطور مثال پهنای یک آنومالی ایجاد شده توسط یک دایپل، اساساً به عمق دایپل بستگی دارد. بنابراین می‎توان نتیجه گرفت که آنالیز فوریه که یک متدولوژی جهت تبدیل داده های فضای مختصاتی به صورت تابعی از عدد موج یا فرکانسها می باشد، امکان تحلیل رابطه ای بین میادین پتانسیل و منابع ایجاد کنندة آنها را فراهم می سازد. خواهیم دید که بطور مثال تبدیل فوریة آنومالیهای گراویتی یا مغناطیسی که توسط یک منبع لایه ای ایجاد شده است، باعث تجزیة آنومالی به حاصلضرب دو عامل که یکی تابعی از عمق وضخامت لایه می‎باشد بوده و دیگری تابع توزیع چگالی یا مغناطیس شدگی لایه می‎باشد، می گردد.

توزیع منبع را در این حالت می‎توان با تبدیل فوریة آنومالی با یک تابع ساده که بستگی به عمق و ضخامت توده دارد، بدست آورد. در سالهای دهة 1960 و به دنبال کار آقایان Tsuboi , Fuchida که کاربرد آنالیز فوریه در تفسیر داده های آنومالیهای مغناطیسی دریایی را ارایه دادند، با تاچاریا چندین مقالة مهم در خصوص آنالیز فوریه داده های مغناطیسی سنجی و گراویتی را انتشار داد. مهمترین نتیجه ای که او مطرح نمود آنست که اگر تکنیکهای بکار گرفته شده در تصحیح توپوگرافی از قبیل گسترش داده ها به بالا و پایین و انتقال داده ها به قطب، روابط بسیار ساده ای در حوزة فوریه هستند.

2-4- آنومالیهای سادة میادین پتانسیلی: (simple Anomalies)

با استفاده از اصول تبدیل فوریه، می‎توان تبدیل فوریة میادین پتانسیل ایجاد شده توسط تعدادی از منابع سادة زیر سطحی از قبیل دایپلها، تک قطبها، خطها و نوارها را محاسبه نمود.

این منابع ساده پایة آنومالیهای بسیار پیچیده را تشکیل می دهند. اگر r فاصلة بین نقطة p که در (x , y , z) واقع شده و نقطة که در قرار داده باشد، آنگاه تبدیل فوریة یک پایة بحث مربوط به میادین پتانسیلی است چرا که این میادین به انواع مشتقات بستگی دارد. با داشتن تبدیل فوریه و قضایای خاصیت دیفرانسیل گیری تبدیل فوریه، می توانیم انواع محاسبات را انجام دهیم. اسپکتور و باتاچاریا (1966) از یک استراتژی مشابه جهت به دست آوردن توابع چگالی انرژی طیفی و توابع خود همبستگی برای آنومالیهای دایپلی و منابع خطی بکار گرفتند. اگر p را به یک سطح افقی محدود کنیم که در ارتفاع z₀ واقع شده و با فرض آنکه نقطه در موقعیت قرار گرفته باشد، بطوریکه باشد،

خرید فایل

ادامه مطلب ...

بررسی میدان مغناطیسی زمین

چهارشنبه 17 آذر 1395 ساعت 23:29

سرم مغناطیسی ؛انقلابی در عرصه پزشکی

همان طور که در عنوان آمده است به سرم مغناطیسی اشاره دارد .امیدوارم با مطالعه ی دقیق این مقاله گامی نو و موثر در علم دارویی پزشکی بر داشته شود و علم پزشکی در جهت پیشرفت و توسعه همه جانبه در تمام ی زمینه ها پیش رود .سرم مغناطیسی نه تنها دارویی موثر برای بیماری سرطان بلکه به عنوان ...

دریافت فایل

ادامه مطلب ...

مغناطیسی ؛انقلابی عرصه پزشکی

سه‌شنبه 13 مهر 1395 ساعت 05:19

کاربرد میدان مغناطیسی پالسی در صنایع غذایی ...

دریافت فایل

ادامه مطلب ...

کاربرد میدان مغناطیسی پالسی صنایع غذایی

پنج‌شنبه 8 مهر 1395 ساعت 04:25

ابر برجسب

جدیدترین یادداشت‌ها

بایگانی

جستجو