آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

« آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی »

(ICP)

ICP یکی از روشهای مخرب تجزیه شیمیایی می باشد که بایستی نمونه را بصورت محلول در آورده و سپس آنرا تبخیر نمود.

اصول عملیات:

ICP یک منبع تحریک است برای طیف نمایی نشر اتمی. آن یک پلاسمای آرگون بکار رفته در فشار یک اتمسفر و نگهداشته شده بوسیله جفت کردن القایی بصورت یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس رادیویی می باشد. گاز آرگون بصورت محوری در درون یک تیوپ کوارتزی نگه داشته شده بوسیله سه یا چهار سیم پیچ از یک القاء یا هسته کار متصل شده به یک ژنراتور RF (رادیویی) جریان می یابد. فرکانسهای استاندارد عملکردی 12/27 مگاهرتز یا معمولاً کمتر از 68/40 مگاهرتز می باشند. فرکانسها توسط کمیسیون تبلیغات فدرال برای اسناد پزشکی و علمی تعیین شده است. جریان با فرکانس بالای بیش از 100 آمپر در هسته های القایی مس خنک شونده با آب جریان می یابد. خطوط نیروی تولید شده از میدانهای مغناطیسی نوسانی بصورت محوری در درون تیوپ کوارتزی جریان می یابند و از مسیر بستة بیضی شکل در خارج از تیوپ پیروی می کنند. اگر الکترونهای آزاد در تیوپ حضور داشته باشند، میدانهای مغناطیسی القایی ایجاد می کنند. الکترونهایی که در گاز جریان می یابند در مسیرهای منحنی نوسانی بسته در درون فضای تیوپ کوارتزی می باشند. این جریان الکترونی جریان گردابی نامیده می شود و الکترونها توسط تغییر زمان میدان مغناطیسی شتاب می گیرند. ایجاد برخورد که از یونیزاسیون بیشتر گاز آرگون و نیز گرمای مقاومتی نتیجه می شود، این میدانهای کغناطیسی و الکتریکی مسئول پلاسما در شکل (1) نشان داده می شود. انتقال انرژی در پلاسما مشابه مواد الکتریکی است که هسته های القایی سیم پیچ اولیه هستند و گاز یونیزه شده ثانویه می باشد زیرا گاز آرگون در ابتدا خنثی و غیر رسانا است. پلاسما باید با الکترونهای دانه آغاز شود. معمولاً بوسیله تخلیه خفیفی بر جسب تسلا تولید می شود. با قدرت فرکانس رادیویی بکار رفته، پلاسما بطور آنی روشن می شود، سپس خود پایدار می ماند. پلاسمای نتیجه شده گازی است بشدت یونیزه شده با درجه حرارتهایی در حدود 10000درجه کلوین. مشعل پلاسما از یک تیوپ کوارتزی تنها تشکیل نشده بلکه از سه تیوپ متحدالمرکز تشکیل شده است( شکل 2).

درجه حرارتهای بالای پلاسما دیواره های کوارتزی به عایقکاری حفاظتی

نیاز دارد. این کار بوسیله یک جریان تماسی از گاز خنک کننده بین دو تیوپ خارجی با سرعتی در حدود 15 لیتر بر دقیقه انجام می شود. این عایقکاری پلاسما را از دیواره های مشعل و موازنه ها و مراکز پلاسما جدا می کند. این عایقکاری گاهی اوقات بعنوان روشی برای تثبیت گرداب حفره أی استفاده می‌شود. یک جریان گاز محوری شناخته شده بعنوان گاز پلاسما گاهی اوقات در حین افروختن پلاسما یا با محلولهای آلی استفاده می شود. گاز پلاسما بین دو تیوپ داخلی با سرعت 1 تا 5 لیتر بر دقیقه جریان می یابد. یک تیوپ مرکزی با قطر کوچک برای تولید نمونة تحلیلی در پلاسما استفاده می شود. معمولاً بصورت یک (

دانلود مقاله ریاضیات مهندسی پیشرفته

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 128

آنالیز فوریه

تابع f(x) را تابع متناوب یا دوره ای می گوئیم (Periodic foretion) هرگاه عددی مثل 2L پیدا شود به قسمی که داشته باشیم f(x) = f(x + 2L)

2L f(x) = f(x + 2L)

2L = 2x Exampel : Sin x , Cos x

2L = x Exampel : tog x , Cot x

اگر توابعی متناوب باشند ولی Sin x و Cos x نیستند با استفاده از سری فوریه این توابع متناوب غیر سینوسی و غیر کسینوسی را بر حسب توابع سینوسی و کسینوسی به دست می آوریم . به عنوان مثال :

Sin x dx = Sin x dx = 0

Cos x dx = 2 Cos x dx =0

Sin mx . Cos nx dx = m, n به ازای هر

Sin mx . Sin nx dx =

Cos mx . Cos nx dx =

نکته : حاصلضرب هر عدد طبیعی 2L می شود دوره تناوب آن تابع

2L n(2L)

f(x) = Sinx Sinx = Sin(x + 2) = Sin(x + 2n)

به ازای n = 1 دوره به دست ‌آمده را دوره تناوب اصلی یا اساسی می گویند .

Sin mx دوره تناوب :

Sin 2Lx دوره تناوب :

X(- , ) t = ( - L , L)

Sin x Sin x dx

Sin x . Sin x dx =

c هر عدد حقیقی می تواند باشد ولی برای سادگی c را برابر صفر یا -L در نظر می گیریم .

جای تذکر این است که جواب مسئله نصف دوره تناوب است در این جا 2L است, نصف آن L است و در مواردی نیز یعنی در سینوس و کسینوس 2 بوده که نصف آن می باشد .

Cos x . Cos x dx =

Sin x . Cos x dx = 0

= v1 I + v2 j + v3 k = u1 I + u2 j + u3 k

. = Cos . = u1v1 + u2 v2 + u3 v3

. =

اگر بردار v بر بردار u عمود باشد مقدار صفر است یا تعبیر هندسی این که v بر u عمود است یا تصویر v بر بردار u یک نقطه است .

uv . = 0

u . u = 2 =

Sin nx , Cos mx Sin ix . Cos jx (x) = n

1 =

2 =

(x) . (x) dx = 0

این مجموعه توابع متعامد هستند

(x) dx = N نرم تابع

برای به دست آوردن بردار یکه توابع 1 , 2 داریم :

orthonomal مجموعه توابع یکه

به عنوان مثال مجموعه توابع یکه Sin x عبارتند از :

I و j و k را می توان پایه های یک مختصات سه بعدی هستند بردارهای یکه I و j و k مستقل از هم هستند یعنی نمی توان بر حسب همدیگر به دست ‌آورد, به عبارتی یکی را نمی توان بر حسب دیگری محاسبه نمود و به دست آورد .

معرفی آنالیز اجزا اصلی (Principal components analysis) 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

1- مقدمه:

در این نوشتار قصد داریم به معرفی آنالیز اجزا اصلی (Principal components analysis) به پردازیم. آنالیز اجزا اصلی  (pca) یک تکنیک مفید آماری است که کاربرد آن در زمینه های از قبیل : تشخیص چهره،فشرده سازی تصویر و یک تکنیک رایج برای شناسایی یک نمونه در داده های از بعد بالا است.

این تبدیل که با اسامی دیگری چون هتلینگ(Hostelling Transform)، کارهانن-لو(Karhunen-Live Transform(KLT)) و بردار های ویژه نیز شناخته می شود،تبدیل بهینه در کارهای فشرده سازی و کاهش بعد است و خطای میانگین مربعات حاصل از فشرده سازی را کمینه می کند. هر چند این تبدیل به علت وابسته بودن به داده ورودی، جای خود را در الگوریتم های کاربردی و عملی، به تبدیل گسسته کسینوسی(Discret Cosine Transform(DCT)) داده است اما در صورت کافی بودن داده ورودی می تواند تبدیل بهینه را استخراج نماید.

آنالیز اجزای اصلی یک روش اختیاری چند منغیری است. اگر ما در جایی مجبور هستیم مهم ترین متغیر را یا یک تعداد محدودی از متغیر ها را دریک مجموعه انتخاب کنیم از آنالیز اجزای اصلی کمک می گیریم .

آنالیز اجزای اصلی می تواند هم چنین برای پیدا کردن سیگنال ها در اطلاعات نویزدار به کار رود.

قبل از این که از آنالیز اجزا اصلی توصیفی به دست آوریم ابتدا به معرفی مفاهیمی ریاضی که در آنالیز اجزا اصلی استفاده می شود می پردازیم.

این قسمت انحراف معیار، کوورایانس ، بردارهای مشخصه و مقادیر ویژه را پوشش می دهد.این دور نما دانشی قابل فهم از قسمت های آنالیز اجزا اصلی فراهم می آورد.

در این نوشتار مثال های وجود دارد که از طریق آن معنی و مفهوم بحث را روشن می سازد.

2- ریاضیات زمینه(لازم):

در این قسمت تلاش می کند که مهارت های لازم در ریاضیات پایه مورد نیاز در آنالیز اجزا اصلی بدست آوریم.

به خاطر سپردن طرز کار صحیح تکنیک ریاضی نسبت به فهمیدن دلایل اهمیت کمتری دارد. زیرا که یک تکنیک ممکن استفاده شود و نتیجه عملی به ما در مورد داده نهایی بگوید.

در این قسمت ابتدا به بخشی از آمار که در توزیع اندازه یا چگونگی پراکندگی داده ها است توجه می کنیم و در بخش دیگر به ماتریس جبری، مقادیر ویژه و بردار های مشخصه که مهمترین ویژگی یک ماتریس که اساس آنالیز اجزا اصلی توجه می کنیم.

2-1 آمار:

در سراسر بحث آماری ما با مجموعه نسبتا بزرگی از داده ها سر و کار داریم و باید ارتباط (وابستگی) بین مجموعه با نقاط خاص در آن مجموعه داده را تحلیل کنیم. اما ما قصد داریم در مجموعه داده ها توجه کنیم به تعداد کمی از اطلاعات و نتیجه ای که درباره این مجموعه داده ها به ما می دهد.

2-1-1 انحراف معیار استاندارد :

برای فهمیدن انحراف معیار به یک مجموعه داده احتیاج داریم. آمارشناسان معمولا علاقمند به نمونه گیری از جامعه هستند. برای استفاده کردن از روش های نمونه گیری به عنوان مثال جامعه تمام مردم یک کشور است. در حالی که یک نمونه یک زیر مجموعه از جامعه است که آمارشناسان اندازه می گیرند.

مطلب مهم دیگر درباره آمار اگر از سراسر جامعه استفاده می کنید این است که فقط با اندازه گیری یک نمونه از جامعه شما می توانید با اندازه گیری احتمال(سنجش احتمال) کار کنید.

در این بخش آماری قصد داریم فرض کنیم که اطلاعات ما نمونه ای از جامعه است.

در اینجا یک مثال وجود دارد:

X = [1 2 4 6 12 15 25 45 68 67 65 98]

از علامت Xبرای اشاره به مجموعه اعداد استفاده می کنیم.اگر به یک عدد خاص در مجموعه داده ها بخواهیم اشاره کنیم از یک زیر نویس بر روی علامت X  استفاده کنیم که یک عدد خاص را نشان می دهد.

تعدادی مطلب درباره یک مجموعه داده است که ما می توانیم حساب کنیم. برای مثال ما میانگین نمونه ها را می توانیم حساب کنیم. چون با مفهوم میانگین نمونه ای آشنا هستیم فقط فرمول را ارائه می کنیم:

این فرمول می گوید که همه اعداد با هم جمع شوند و سپس تقسیم به تعداد اعدادی که وجود دارد. متاسفانه، میانگین به ما اطلاعات فراوانی به جز تقریبا برای نقطه وسط به ما نمی دهد.

برای مثال دو مجموعه داده مقابل دقیقا میانگین یکسان 10 دارند.

[0 8 12 20] , [8 9 11 12]

 اما تفاوت این دو مجموعه توزیع متفاوت اطلاعات است.به همین دلیل از انحراف معیار استفاده می کنیم (sd) .انحراف معیار یک مجموعه چگونگی توزیع داده ها است.

تعریف انحراف معیار:معدل فاصله از نقطه میانگین یک مجموعه داده.

از فرمول زیر استفاده می کنیم:

مربع فاصله هر نقطه از میانگین مجموعه و آنها را جمع کرده و تقسیم بر n-1 می کنیم و ریشه دوم مثبت می گیریم.

علامتS  معمولا برای نشان دادن انحراف معیار یک نمونه به کار می رود.

اگر مجبور به استفاده از سراسر جامعه بودید از تقسیم برn  استفاده کنید و اگر از نمونه استفاده می کنید از تقسیم بر n  استفاده کنید.

برای دو مجموعه بالا انحراف معیار در جداول زیر محاسبه شده اند:

آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی (ICP)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

« آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی »

(ICP)

ICP یکی از روشهای مخرب تجزیه شیمیایی می باشد که بایستی نمونه را بصورت محلول در آورده و سپس آنرا تبخیر نمود.

اصول عملیات:

ICP یک منبع تحریک است برای طیف نمایی نشر اتمی. آن یک پلاسمای آرگون بکار رفته در فشار یک اتمسفر و نگهداشته شده بوسیله جفت کردن القایی بصورت یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس رادیویی می باشد. گاز آرگون بصورت محوری در درون یک تیوپ کوارتزی نگه داشته شده بوسیله سه یا چهار سیم پیچ از یک القاء یا هسته کار متصل شده به یک ژنراتور RF (رادیویی) جریان می یابد. فرکانسهای استاندارد عملکردی 12/27 مگاهرتز یا معمولاً کمتر از 68/40 مگاهرتز می باشند. فرکانسها توسط کمیسیون تبلیغات فدرال برای اسناد پزشکی و علمی تعیین شده است. جریان با فرکانس بالای بیش از 100 آمپر در هسته های القایی مس خنک شونده با آب جریان می یابد. خطوط نیروی تولید شده از میدانهای مغناطیسی نوسانی بصورت محوری در درون تیوپ کوارتزی جریان می یابند و از مسیر بستة بیضی شکل در خارج از تیوپ پیروی می کنند. اگر الکترونهای آزاد در تیوپ حضور داشته باشند، میدانهای مغناطیسی القایی ایجاد می کنند. الکترونهایی که در گاز جریان می یابند در مسیرهای منحنی نوسانی بسته در درون فضای تیوپ کوارتزی می باشند. این جریان الکترونی جریان گردابی نامیده می شود و الکترونها توسط تغییر زمان میدان مغناطیسی شتاب می گیرند. ایجاد برخورد که از یونیزاسیون بیشتر گاز آرگون و نیز گرمای مقاومتی نتیجه می شود، این میدانهای کغناطیسی و الکتریکی مسئول پلاسما در شکل (1) نشان داده می شود. انتقال انرژی در پلاسما مشابه مواد الکتریکی است که هسته های القایی سیم پیچ اولیه هستند و گاز یونیزه شده ثانویه می باشد زیرا گاز آرگون در ابتدا خنثی و غیر رسانا است. پلاسما باید با الکترونهای دانه آغاز شود. معمولاً بوسیله تخلیه خفیفی بر جسب تسلا تولید می شود. با قدرت فرکانس رادیویی بکار رفته، پلاسما بطور آنی روشن می شود، سپس خود پایدار می ماند. پلاسمای نتیجه شده گازی است بشدت یونیزه شده با درجه حرارتهایی در حدود 10000درجه کلوین. مشعل پلاسما از یک تیوپ کوارتزی تنها تشکیل نشده بلکه از سه تیوپ متحدالمرکز تشکیل شده است( شکل 2).

درجه حرارتهای بالای پلاسما دیواره های کوارتزی به عایقکاری حفاظتی

نیاز دارد. این کار بوسیله یک جریان تماسی از گاز خنک کننده بین دو تیوپ خارجی با سرعتی در حدود 15 لیتر بر دقیقه انجام می شود. این عایقکاری پلاسما را از دیواره های مشعل و موازنه ها و مراکز پلاسما جدا می کند. این عایقکاری گاهی اوقات بعنوان روشی برای تثبیت گرداب حفره أی استفاده می‌شود. یک جریان گاز محوری شناخته شده بعنوان گاز پلاسما گاهی اوقات در حین افروختن پلاسما یا با محلولهای آلی استفاده می شود. گاز پلاسما بین دو تیوپ داخلی با سرعت 1 تا 5 لیتر بر دقیقه جریان می یابد. یک تیوپ مرکزی با قطر کوچک برای تولید