دسترسی به اطلاعات، تغییرات فضایی

توزیع اتلاف انرژی مربوط به یون‌های با انرژی از مرتبه MeV در حدود مقدار متوسط در عمق معین از ماده را می‌توان با یک توزیع گوسی به صورت زیر بیان نمود:
P(E)dE= 1/(√2π Ω_B ) exp(〖-E〗^2/〖2Ω_B〗^2 ) dE (2-7)
که در آن ΩB2 واریانس تفرق انرژی معروف به تفرق انرژی بوهر می‌باشد. در مدل بوهر برای تفرق انرژی، فرض می‌شود در برخورد بین یون‌های کاملاً لخت شده و الکترون‌های اتمی، سهم غالب برای تفرق انرژی است، که این موضوع در خصوص یون‌های با انرژی بالا صادق است. در حالت انرژی پایین، یون‌ها کاملاً یونیزه نشده و نظریه اصلی بوهر نیاز به تصحیح دارد. در حالت با انرژی بالا، واریانس تفرق انرژی بعد از طی مسافت z در ماده به صورت زیر بیان می‌شود:
ΩB2= 4π Z12e4NZ2z (2-8)
این معادله نشان می‌دهد که 2ΩB با افزایش چگالی منطقه‌ای الکترون‌ها، NZ2z، افزایش یافته و مقدار آن مستقل از انرژی یون می‌باشد. شکل (2-4) مقدار ΩB2 را به صورت تابعی از عدد اتمی در لایه‌ای به ضخامت μm 1 که توسط یون پروتون با انرژی از مرتبه MeV پیمایش شده است، نشان می‌دهد. شکل (2-4) تفرق انرژی پروتون‌های با انرژی از مرتبه MeV در عبور از لایه‌ای به ضخامت μm 1 بر حسب عدد اتمی [10].
2-2 اصول ريزسنجه هسته‌ای
در اینجا پیرامون نحوه استفاده از فرایندهای برهمکنش یون- ماده در ریزسنجه هسته‌ای بحث می‌کنیم. این موضوع ایده‌ای از میکروسکوپی هسته‌ای ایجاد می‌نماید. در این قسمت ابتدا مطالبی پیرامون فرایندهای پراکندگی معمول در برهمکنش یون- ماده که در زمینه تصویربرداری کار می‌کنند، ارائه می‌دهیم. سپس در ادامه، به بحث جزئی‌تر در خصوص دو روش پیکسی و آیبیل می‌پردازیم.
2-2-1 پراکندگی
پدیده پراکندگی، پایه و اساس میکروسکوپی با نور، الکترون‌های با انرژی از مرتبه keV و یا یون‌های با انرژی از مرتبه MeV، می‌باشد. در هر مورد، ذره فرودی توسط نمونه پراکنده شده و تصویری بر اساس ذرات پراکنده شده تشکیل می‌شود. به طور کلی فرایند پراکندگی را می‌توان به صورت زیر نوشت:
X (p, ṕ ) X́
که p ذره فرودی و ṕ محصول پراکندگی بوده که لزوماً با p یکسان نیست. تعداد ذرات پراکنده شده را می‌توان به صورت زیر نوشت:
Y(θs) = Qi Ns∫ σ(θs) dΩ (2-9)
که Y(θs) بازده ذرات در زاویه پراکندگی خاص θs، Ω زاویه فضایی29 آشکارسازی است که برای آشکارسازی ذارت پراکنده شده، استفاده می‌شود. تعداد ذرات فرودی روی نمونه Qi و Ns چگالی محلی مراکز پراکندگی، و σ(θs)، سطح مقطع پراکندگی است. تعداد حقیقی ذرات آشکارسازی شده به کارایی30 آشکارساز وابسته است.
روش‌های میکروسکوپی شامل الکترون‌های با انرژی از مرتبه keV یا نور، از سطح مقطع پراکندگی بسیار بزرگ در برهم‌کنش با ماده، بهره می‌گیرند. یعنی تصویری با کیفیت بالا در زمان واقعی حاصل شده و امکان مشاهده مستقیم نمونه را فراهم می‌کند.
در ریزسنجه هسته‌ای، باریکه ذرات باردار روی نقطه‌ی کوچکی متمرکز می‌شوند که پروب31 نامیده می‌شود. برای ایجاد تصویر، پروب در سراسر ناحیه مورد نظر روی نمونه روبش می‌شود. در طی این فرایند، ذرات پراکنده شده، تابش‌های تولیدی و یا دیگر پاسخ‌های نمونه، به طور دقیق به وسیله آشکارسازها، اندازه‌گیری می‌شوند. همان طور که گفته شد، ذرات پراکنده شده محدود به همان ذرات فرودی (مانند آنچه در فرایند TEM رخ می‌دهد) نمی‌باشند. فرایندهای پراکندگی که معمولاً برای ایجاد تصویر به وسیله یون‌های با انرژی از مرتبه MeV به کار می‌روند، با فرض p به عنوان ذره فرودی، به شرح زیر می‌باشند:
Sample (p, ṕ) Sample
Back or forward scattering
Sample (p, X-ray) Sample
PIXE
Sample (p, ṕ γ) Sample
NRA
Sample (p, eh) Sample
IBIC
Sample (p, hυ) Sample
IBIL
جدول (2-1) فرایندهای پراکندگی برای ایجاد تصویر به وسیله یون‌های با انرژی از مرتبه MeV (با فرض p به عنوان ذره فرودی)
پاسخ‌ همه آشکارسازها به وسیله سیستم جمع‌آوری داده‌ها رقمی شده و به صورت طیف انرژی ثبت می‌شود. ایجاد نقشه شدت بر اساس پاسخ‌های انرژی مشخصه به عنوان تابعی از موقعیت پروب روی نمونه، ساده‌ترین راه برای تشکیل تصویر در ریزسنجه هسته‌ای می‌باشد. معمولا پاسخ مشخصه با پنجره‌ای در طیف انرژی تعیین می‌شود که این پنجره در محدوده مناسبی از انرژی تعریف شده است.
2-2-2 میکروسکوپی هسته‌ای
در میکروسکوپی هسته‌ای، تصاویری از نمونه با استفاده از تغییرات وسیع فرایند پراکندگی، تشکیل می‌شود. این تصاویر ویژگی‌هایی از نمونه را نشان می‌دهند که در سایر روش‌ها قابل مشاهده نیست. نفوذ به عمق پایین‌تری از سطح نمونه، با پراکندگی اندک، برای ایجاد پاسخ از ویژگی‎‌های پنهان، مهمترین توانایی کار با یون‌های با انرژ ی از مرتبه MeV است. به علاوه، پراکندگی یون با انرژی بالا، اغلب شامل برهم‌کنش نسبتاً ساده با ماده است. به همین دلیل سطح مقطع پراکندگی را می‌توان به طور تحلیلی محاسبه نمود. اغلب، پراکندگی رادرفورد برای عنصرسنجی نمونه استفاد می‌شود. آگاهی نسبت به توان توقف نمونه، برای تعیین مشخصات عمق در عناصر از روی طیف انرژی کمک می‌کند.
استفاده از فرایندهای پراکندگی در میکروسکوپی هسته‌ای جهت تشکیل تصویر را می‌توان به روش‌های باریکه با جریان کم32 و باریکه با جریان بالا33 تقسیم نمود. این دسته بندی بر اساس اندازه سطح مقطع پراکندگی و روش آشکارسازی پایه گذاری شده است. آشکارسازهای ذرات پراکنده شده و یا پرتو ایکس ساطع شده، معمولاً در چند سانتیمتری نمونه قرار داده شده و کسری از ذرات در دسترس را جمع می‌کنند. این کسر آشکارسازی شده به زاویه فضایی آشکارساز و کارایی آن بستگی دارد.
در روش‌های جریان بالا همچون RBS، PIXE، NRA، ERDA، CCM و IBIL، جریان باریکه‌ای به اندازه 100 پیکو آمپر برای ایجاد تصویری مناسب در زمانی قابل قبول (تقریباً یک ساعت) مورد نیاز است. در روش‌های جریان کم مانند IBIC، STIM که تصاویر مفیدی را در زمانی قابل قبول ایجاد می‌کنند، تنها جریان باریکه‌ای در حد چند فمتوآمپر (fA) لازم است.
اگرچه تصاویر، اطلاعات مفیدی از تغییرات فضایی نمونه را فراهم می‌کنند، اما معمولاً طیف انرژی ایجاد شده حاوی اطلاعات کمّی بسیار مهمی می‌باشد. بنابراین سیستم جمع‌آوری داده اجازه می‌دهد تا طیف انرژی منطبق بر نواحی خاص مورد نظر در نمونه را استخراج کنیم. شاید این نواحی تنها قسمتی از ناحیه تصویر شده را پوشش دهند. در واقع یکی از معمول‌ترین کاربردهای ریزسنجه‌‌های هسته‌ای، دسترسی به اطلاعاتی است که طیف انرژی نواحی مجاور در نمونه‌های کوچک را قابل مقایسه می‌کند.
2-3 آناليز به روش گسيل پرتو ايکس ذره-القايي؛ پيکسی
در این قسمت با معرفی روش آنالیز پيكسي، توانمندی آن در اندازه‌گیری نوع و غلظت عناصر موجود در مواد بررسی می‌شود.
2-3-1 فیزیک حاکم بر آنالیز به روش پیکسی
روش پيكسي يا “گسیل پرتو ایکس ذره-القایی” اولين بار در سال 1970 م. توسط یوهانسن34 و همکارانش كشف شد. اين روش آناليز، بلافاصله به عنوان روشی توانمند براي آناليز بس‌عنصري و غيرتخريبي نمونه‌ها در آزمايشگاه مجهز به شتابدهنده‌هاي مختلف مورد پذيرش قرار گرفت [12]. در اين روش فقط چند دقيقه تابش پروتون برای هر نمونه کافی است. انرژی پروتون‌ها، معمولاً بين 5/0 تا 5 مگا الکترون ولت است و از آشکارساز حالت جامد Si(Li) برای آشکارسازی و اندازه‌گيری انرژی پرتوهای X استفاده می‌شود. بيشتر عناصر سنگين‌تر از Na، که انرژی پرتوهای X مشخصه آنها بين 100-1 کیلو الکترون ولت است، با اين روش قابل شناسايي هستند. با استفاده از طيف‌نماهای بلوری يا آشکارسازهای Si(Li) بدون پنجره، می‌توان عنصرهای سبک‌تر از Be را هم شناسايي کرد. نوع عنصر موجود در نمونه از طریق میزان انرژی پرتو X مشخص می‌شود. اندازه‌گیری غلظت عناصر با استفاده از تعداد پرتوهای X با انرژی معين، مشخص می‌شود. تقريباً 75 عنصر موجود در نمونه را می‌توان همزمان تشخيص داد و حساسيت تشخيص در مورد بعضی عناصر کمتر از ppm 1 است [13]. چهار فرایند فیزیکی مهم در روش پیکسی وجود دارد؛ (1) وقتی ذره باردار (پروتون یا یون سنگین‌تر) به ماده می‌رسد، تعداد زیادی از برخوردهای غیرکشسان با اتم‌های نمونه رخ می‌دهد، (2) انرژی یون در امتداد مسیرش مطابق با اتلاف انرژی (توان توقف) کاهش می‌یابد، (3) برخی از اتم‌های یونیده در طول مسیر ذره، پرتو ایکس مشخصه گسیل می‌کنند. احتمال این گسیل با سطح مقطع تولید پرتو ایکس داده می‌شود، (4) در نهایت، پرتو ایکس خروجی از نمونه، در ماده تضعیف می‌شود [7].
در این روش وقتي ماده توسط فوتون‌ها، الكترون‌ها يا ذرات باردار α,p, … تابش داده مي‌شود، ممكن است الكترون‌هاي لايه‌هاي داخلي K، L و … تحت تاثير انرژي اين ذرات فرودي، از جاي خود در اتم كنده شده و يك حفره در اتم تشكيل شود. در واقع در اين حالت انرژي اتم افزايش يافته و اتم به حالت برانگيخته مي‌رود. اين حفره الكتروني تقريباً بلافاصله توسط الكترون‌هاي ترازهاي انرژي بالاتر پر شده و اختلاف انرژي بين اين دو تراز در گذار الكترون از تراز بالايي (تراز با انرژي بالاتر) به تراز پاييني، به صورت يك فوتون ظاهر مي‌شود. شکل (2-5) ابزار آرايي مورد استفاده برای انجام آزمايش PIXE
در شكل (2-6) گذارهاي ممكن درون اتم نمايش داده شده است. بسته به اينكه حفره ايجاد شده در چه لايه‌اي باشد، گذارهاي ممكن بصورت I نشان داده مي‌شود كه i، مربوط به حفره ايجاد شده در لايه I (I = K, L, M,…) است (شكل2-7). البته با توجه به اينكه اختلاف انرژي بين لايه K و M بيشتر از اختلاف انرژي لايه K با L است، گذارهاي K به دو دسته kα و kβ تقسيم‌بندي مي‌شود كه kα مربوط به گذارهاي L بهK است و kβ مربوط به گذارهاي M به K است. همين حالت براي گذارهاي L هم وجود دارد، Lα تابش‌ M به L و Lβ تابش لايه‌هاي بالاتر از Mرا به L نمايش مي‌دهند، جدول (2-2). تفاوت بين kα و kβ یا Lα و Lβ هم در شدت فوتون‌ها و هم در انرژي آنها است [9]. شكل (2-6) a) طرحی از پديده گسيل x-ray، b) ايجاد حفره در لايه داخلي به وسيله پرتو x يا ذره باردار، c) فرايند گسيل الكترون اوژه شامل برانگيختگي دوباره و گسيل الكترون هاي لايه هاي بالايي، d) فرايند گسيل پرتو ایکس
معمولاً پرتوهای X را برحسب انرژی‌شان به سه زیرگروه عمده α، β، γ تقسیم می‌کنند: خطوط α یک عنصر کم انرژی‌تر هستند ولی شدت‌ آنها بیشتر است. خطوط β یک عنصر، انرژی کمتر و شدت کمتری از خطوط α همان عنصر دارند. در شکل (2-8)، منحنی انرژی این خطوط بر حسب عدد اتمی رسم شده است. این نمودار به نمودار موزلی35 معروف است. L X-ray Lines
K X-ray Lines
Lγ1 (LII-NIV)
L1 (LIII-M1)
Kα1 (K-LIII)
Lγ2 (LI-NII)
Lα1, 2 (LIII-MIV,V)
Kα2 (K-LII)
Lγ3 (LI-NIII)
Lβ1 (LII-MIV)
Kβ1 (K-MIII)
Lγ4 (LI-OIII)
Lβ2 (LIII-NV)
Kβ2 (K-NII,III)
Lγ6 (LII-OIV)
Lβ3 (LI-MIII)
Kβ3 (K-MII)
جدول (2-2) نحوه نام‌گذاری پرتوهای ایکس گسیلی [14].
شكل (2-7) گذار‌های ممکن پرتو ایکس گسیلی از ترازهای الکترونی
شکل (2-8) انرژی پرتوهای]]>

پایان نامه ارشد با موضوع باریت، کننده‌های، 330

3-6-1 باریت
نام این کانی از کلمه یونانی باریس (barys) به معنی سنگین گرفته شده که اشاره به وزن بالای آن دارد. باریت به صورت بلورهای بزرگ و شفاف یافت می‌شود [40]. فرمول اصلی این کانی BaSO4 می‌باشد. این کانی در خانواده سولفات‌ها قرار دارد. سیستم بلوری این کانی لوزوی یا اورتورومبیک92 می‌باشد [41]. از اعضای دیگر این خانواده می‌توان به آنگلزیت (PbSO4)، وایتریت (BaCO3)، سلستین (SrSO4)، کلسیت (CaCO3)، باریتوکلسیت (BaCa(CO3)2) و Hashemite (Ba(Cr,S)O4) اشاره نمود [42]. این کانی شفاف تا نیمه شفاف بوده و به رنگ‌های مختلفی همچون سفید، زرد، خاکستری، آبی و … وجود دارد. این کانی همراه با کانی‌هایی همچون دولومیت، کلسیت، فلوریت، اسفالریت، گالن، آنهیدریت و … یافت می‌شود [41]. همچنین در اين کانی، کاني‌هاي ثانوي مس‌دار شامل سولفيدهاي مس، کربنات‌هاي مس و اکسيدهاي مس نیز وجود دارند [43].
کانی باریت حاوی فعال کننده‌های متفاوتی می‌باشد. مهمترین فعال کننده این کانی یون اورانیل (UO22+) به عنوان ناخالصی است. فعال کننده‌های دیگر این کانی Pb2+، S2-، ناخالصی‌های آلی، Cu+، Eu2+، Ce3+، Tb3+، Ag+، Nd3+، Bi2+، Bi3+ [9] و Yb2+ [32]، Sr2+ [41] می‌باشند. این فعال کننده‌ها در طیف با پیک‌های زیر مشخص می‌شوند:
باند 430-426 نانومتر (80 nm half-width)
Bi3+
narrow band 625 nm
Bi2+ repl. Ba2+
very broad band (150 nm half-width) peaking at 635 nm
Ag+
302، 305، 330 و360 نانومتر
Ce3+
389، 446، 589 و 672 نانومتر
Nd3+
488 و 544 نانومتر
Tb3+
501، 522، 544 و 568 نانومتر
UO22+
375، 613، 615 و 697 نانومتر [48]
Eu2+
302، 330 و 360 نانومتر
Ce3+
بدون لومینسانس [32]
Yb2+
جدول (3-2) طیف ناشی از فعال کننده‌های کانی باریت
در شکل (3-10) نمونه باریت پس از آماده سازی برای آزمایش نشان داده شده است. شکل (3-10) نمونه کانی باریت مورد استفده در این کار پژوهشی.
]]>

پایان نامه ارشد با موضوع مواد معدنی، تصویرسازی

عناصر خاکی نادر (REE) که به لانتانیدها نیز معروف هستند، دارای خواص شیمیایی خیلی شبیه به هم می‌باشند. ساختار الکترونی این گروه به صورت زیر است:
[1s22s22p63s23p63d104s24p64d10] 4f9 [5s25p6] 5d16s2, where k = 1…14
بیشتر عناصر خاکی نادر، یون‌های سه ظرفیتی هستند، اما برخی از آنها همچون Eu و Sm، می‌توانند دو ظرفیتی هم باشند. در موارد REE2+، الکترون‌های 6s کنده شده، و الکترون 5d باقیمانده با بیشترین احتمال برانگیخته می‌شود، از این رو در گذار نوری شرکت می‌کند. این الکترون تقریبا آزاد بوده و تحت تاثیر محیط واقع می‌شود. بنابراین پیک REE2+ پهن و وابسته به پارامترهای بلور می‌باشد. این پیک‌ها به خاطر اینکه گذارها از تراز f به تراز d (f→d) و با احتمال کمتر به صورت f→f در محدوده مرئی رخ می‌دهند، باعث پهن‌شدگی پیک‌ها می‌شوند. همچنین این گذارها با هم همپوشانی می‌کنند.
در موارد کلی از یون‌های سه ظرفیتی، REE3+، الکترون اضافه 5d به بیرون از یون برکنی شده و تنها الکترون‌های لایه داخلی نیمه پر 4f می‌توانند در گذار شرکت کنند. این الکترون‌ها با دو لایه کاملاً پر، پوشش داده می‌شوند و تحت تاثیر محیط نیستند. پیک‌های لومینسانس فعال شده با REE3+ به صورت تیزتر نشان داده می‌شوند. در این حالت گذارهای f→d در ناحیه فرابنفش هستند و با گذارهای f→f همپوشانی ندارند.
2-5-1-2 باز فعال کننده یا حساسیت‌زا
گاهی گذار لومینسانی در ناخالصی‌های فعال کننده، تنها به طور مؤثر با باز برانگیختگی یون دیگری که به عنوان ناخالصی وجود دارد، صورت می‌گیرد. در این مورد، برانگیختگی فعال کننده با باریکه پروتونی، فرایند کارآمد نبوده و انرژی انتقال تشدیدی62 از یک یون به یون دیگر (مانند لیزرهای گازی) می‌تواند ترازهای لومینسان را پمپ کند. شکل (2-13) ترازهای انرژی باز فعال کننده یا حساسیت‌زا و فرایندهای انتقال تشدیدی به سطوح یک ناخالصی فعال‌ساز را نشان می‌دهد. شکل (2-13) فرایند انتقال انرژی رزونانس از حساسیت‌زا به ناخالصی فعال‌ساز [14]
2-5-1-3 خاموش کننده
گاهی تطبیق سطوح انرژی رزونانس بین دو ناخالصی متفاوت، مانع تشکیل پدیده لومینسانس می‌شود. در واقع، یون‌های خاموش کننده میتوانند انرژی مرکز لومینسان برانگیخته شده را بدون گسیل نور کاملاً سیفون کنند. مهم‌ترین یون خاموش کننده در مواد معدنی، Fe2+ است. با این حال، این یون می‌تواند در برخی محیط‌ها به یک فعال کننده تبدیل شده و تنها نسبت به محیط‌های بلوری خاص و فعال کننده، در نقش خاموش کننده ظاهر می‌شود.
2-5-2 سازوکار فرایندهای بازترکیب
چندین سازوکار برای عمل بازترکیب ممکن است. به طور عام، سازوکارهایی که منتهی به بازترکیب تابشی می‌شوند، به مواردی همچون دمای نمونه، حالت ظرفیت اتم‌های حاوی هر نوع ناخالصی و غلظت نقص‌ها وابسته هستند. برخی از سازوکارهای بازترکیب eh، مسئول لومینسانس ناشی از مواد خالص، وسالم هستند. به این نوع لومینسانس، لومینسانس طبیعی یا ذاتی گفته می‌شود. همچنین لومینسانس ممکن است ناشی از نقص، dopants، و یا سایر ناخالصی موجود در مواد باشد که به آن، لومینسانس غیرذاتی (بیرونی) می‌گویند. در زیر سازوکارهای ممکن برای بازترکیب eh به طور خلاصه توضیح داده شده است.
2-5-2-1 بازترکیب جفت پذیرنده- دهنده
در برخی مواد، ساختارهای نقص یا dopants می‌توانند الکترون‌ها یا حفره‌ها را گیراندازی کنند. الکترون توسط پذیرنده و حفره به وسیله دهنده گیراندازی می‌شود. با بازترکیب جفت پذیرنده- دهنده گیراندازی شده، لومینسانس تولید می‌شود. در این حالت انرژی لومینسانس به انرژی بستگی الکترون به دهنده و حفره به پذیرنده و همچنین به طور معکوس به جداسازی جفت بستگی دارد.
2-5-2-2 بازترکیب عناصر خاکی نادر و واسطه
به طور واضح، هر شخصی که رفتار نمونه‌های زمین شناسی را تحت تابش با باریکه‌ای از ذرات مشاهده می‌کند، محدوده رنگارنگی از پدیده زیبای لومینسانس را می‌بیند. معمولاً لومینسانس نمونه‌های زمین شناسی در نتیجه انتقال الکترونی در میان پوستههای اتمی بیرونی‌تر مراکز فعال کننده ناشی می‌شود. در مواد معدنی این فعال کننده‎‌ها معمولاً عناصر خاکی نادر یا فلزات واسطه هستند. در این صورت لومینسانس را با مراجعه به آرایش الکترونی اتم فعال کننده می‌توان درک کرد. برای مثال، معمولاً Mn2+ به عنوان فعال کننده در ماده محافظ سوسوزن ZnSiO4 (scintillator screen material) استفاده شده می‌شود.
فلزات واسطه همچون Mn2+ پوسته بیرونی 3d نیمه پر دارند، که باعث می‌شود گذارها به میدان بلوری اطراف بسیار حساس باشند. در نتیجه، طیف لومینسانس پهن و گوسی شکل خواهد بود. یون‌های Fe2+ به طور معمول در این نوع از لومینسانس، به صورت خاموش کننده عمل می‌کنند. از سوی دیگر، فلزات خاکی نادر، دارای پوسته 4f پر نشده هستند، که به وسیله پوسته بیرونی‌تر 5s,p,d از میدان بلور اطراف پوشیده می‌شود. در نتیجه انتقال‌هایی که در فلزات خاکی نادر رخ می‌دهند، تیزتر هستند. این امر در طیف آیبیل ناشی از فسفر قرمز در لامپ نمایش تصویر قابل مش اهده است. در این مثال، پاسخ آیبیل از اروپیم دوپ شده در فسفر سرچشمه می‌گیرد. پاسخ اروپیم به طور واضح در طیف پیکسی که به طور همزمان با طیف آیبیل جمع آوری شده، مشاهده می‌شود.
به استثنای Eu2+ و Sm2+، فلزات خاکی نادر عموماً در حالت سه ظرفیتی یافت می‌شوند. به طور عام، طول موج انتقال‌هایی که در فلزات واسطه و عناصر خاکی نادر رخ می‌دهند، تحت تأثیر حالت ظرفیت ناخالصی و هم‌آرایی آنها در بلور هستند.
2-5-2-3 بازترکیب تحریک مقید و آزاد
معمولاً تولید جفت‌های eh در مواد معدنی منجر به تشکیل حالت مقید حفره- الکترون می‌گردد که اکسیتون63 نامیده می‌شود. ترازهای انرژی پیوسته (ترکیب شده) در اکسیتون درون شکاف نوار مواد افتاده و ساختار ترازی آن آبزاد64 است (شبیه به هیدروژن). از آنجا که لومینسانس در انرژی‌هایی نزدیک به انرژی شکاف باند رخ می‌دهد، به آن گسیل لبه65 گفته می‌شود. تابش بازترکیب اکسیتونی که به وسیله کاتدولومینسانس یا فوتولومینسانس تولید می‌شوند، به طور گسترده برای اندازه‌گیری مشخصات الماس‌های طبیعی و مصنوعی دوپ شده یا دوپ نشده استفاده شده است. هرچند این پاسخ هنوز برای IBIL در میکروپروب هسته‌ای بهره‌برداری نشده، اما به صورت بالقوه، این سیگنال به دلیل حساسیتش به ناخالصی فعال الکتریکی، مفید است.
2-5-3 شدت لومینسانس یونی
شدت لومینسانس ذره- القائی را می‌توان با رابطه زیر به صورت تئوری مدلسازی نمود:
YIL(c,λ) = Nc R(λ) Fesc 0∫∆x FA(λ,x)Bc[(dE/dx)e + fn(dE/dx)n]dx (2-12)
که در معادله بالا، Nc تعداد کل مراکز بازترکیب تابان از نوع c، R(λ) بازده مجموعه پاسخ از دستگاه‌های آزمایشگاهی (سیستم جمع‌آوری نور و آشکارساز) مربوط به طول موج نور گسیلی، Fesc نسبت نور که از نمونه بعد از بازتاب درونی برآورد می‌شود، FA بیانگر جمله خود جذبی که متناسب با exp(-αx)، که α ضریب جذب مواد می‌باشد (وابسته به طول موج)، و x عمق تولید؛ Bc بازده بازترکیب تابان (یعنی کسر جفت‌های الکترون- حفره تولید شده که با فرایندهای تابان بازترکیب می‌شوند)، (dE/dx)e و (dE/dx)n آهنگ از دست دادن انرژی هسته‌ای و الکترونی یون‌ها درون نمونه، می‌باشند. در رابطه فوق تعداد زیادی پارامترهای آزمایشگاهی وجود دارند که تخمین آنها مشکل می‌باشد، بنابراین ارزیابی نظریه شدت پاسخ تقریباً غیر ممکن بوده و آنالیز کمّی واقعاً دشوار است.
تعدادی پارامتر فیزیکی و هندسی موثر بر روی آشکارسازی پاسخ IBIL وجود دارند. دمای نمونه، بازتاب درونی آن و تخریب ناشی از باریکه می‌توانند بازده IBIL و طیف آن را تغییر دهند. به طور خاص، با افزایش شار یونی و بر اثر آن افزایش تخریب شبکه به واسطه یون، کسر جفت‌های الکترون- حفره که با فرایندهای تابان بازترکیب می‌شوند کاهش می‌یابد. بنابراین خاموش کنندگی شدت لومینسانس با استفاده از رابطه بیرکس66 و بلاک67 تعریف می‌شود:
L(F) = L0/[1+k(eσF-1)] (2-13)
که L پاسخ لومینسانس [a.u.] بعد از جذب شار F [ions/cm2]، L0 پاسخ اولیه لومینسانس، k نسبت بین مراکز بازترکیبی تابان و غیرتابان و σ سطح مقطع مؤثر تخریب یون [cm2] می‌باشد [9].
2-6 پيشينه تحقيق
در این بخش مختصری پیرامون اصطلاح و علت انتخاب کلمه لومینسانس برای توصیف پدیده مورد بحث مطالبی بیان شده و سپس با توجه به اینکه از ابتدای شناسایی این پدیده تاکنون کارهای زیادی صورت گرفته است، به بیان کارهایی که در دو دهه اخیر برای کسب دانش بیشتر در مورد آن انجام شده است، پرداخته می‌شود.
داستان از زمان‌های دور و از جواهرات درخشان و سنگ‌های نورانی شروع شد، اما در اغلب موارد، نوری که دیده می‌شد به دلیل بازتاب بوده و در حقیقت برگرفته از گسیل نور نبوده است، لیکن جاذبه‌های نوری موجود، انسان را به مطالعه پیرامون پدیده‌های نوری واداشته است [21].
واژه لومینسانس، از کلمه لاتین Lumen به معنی نور گرفته شده [17] و برای اولین بار جهت توصیف پدیده لومینسانس، در سال 1888 اصطلاح “luminescenz” توسط فیزیکدان بزرگ آلمانی و مورخ علم، ایلهارت وایدمن68، استفاده شد، تا همه پدیده‌های نوری که صرفاً مشروط به افزایش دما نمی‌باشند را توصیف نماید. در حقیقت یک نمونه برای نشر لومینسانس نیاز به گرم شدن ندارد و به همین خاطر به نور گسیلی در این پدیده نور سرد نیز گفته می‌شود [21].
افزایش دانش پیرامون لومینسانس تقریبا از سال‌های 1950، که پدیده‌های فلورسانس و فسفرسانس مطرح شده‌اند، شروع شده و تا به امروز ادامه دارد [17] و در این زمینه فعالیت‌های زیادی صورت گرفته که در این جستار مجال بیان همه این مطالب وجود ندارد، لذا این نوشتار معطوف به کارهای صورت گرفته در دهه اخیر شده است.
مطالعات انجام شده پیرامون پدیده لومینسانس به روش‌های مختلفی صورت گرفته که این روش‌ها با توجه به نحوه ایجاد لومینسانس و منابع تحریک اولیه نمونه تقسیم بندی شده‌اند. این تقسیم بندی‌ها که قبلاً ذکر شدند، شامل فرایندهای لومینسانس یونی، بیولومینسانس، ‌لومینسانس شیمیایی، لومینسانس کاتدی و … می‌باشد. در این پایان نامه به کارهای صورت گرفته در زمینه لومینسانس با روش لومینسانس یونی پرداخته شده است. برخی افراد به بررسی میکروسکوپی لومینسانس یونی نمونه‌ها و برخی دیگر به بررسی نمونه‌ها با استفاده از نتایج حاصل از آن پرداختند.
در سال 1994 جامیسون69 و همکارانش به مشخصه‌یابی الماس و دیگر کریستال‌ها با استفاده از آنالیز لومینسانس ناشی از باریکه یونی در این نمونه‌ها پرداختند. ایشان دریافتند که ا ین تکنیک اطلاعات ارزشمندی پیرامون خواص شیمیایی اتم‌ها در بلور‌ها در تکمیل اطلاعات حاصل از روش‌های سنتی آنالیز با باریکه یونی همچون پیکسی و پس‌پراکندگی رادرفورد را فراهم می‌کند. همچنین مشخص شد که عمق نفوذ حاصل از این روش در مقایسه با عمق نفوذ الکترون‌های مورد استفاده در روش لومینسانس کاتدی اطلاعات مفیدی را به دست می‌دهد. در حقیقت ایشان به دنبال تصویرسازی فضایی با استفاده از پاسخ لومینسانس در کنار پاسخ‌‌های پیکسی و پس‌پراکندگی رادرفورد بوده‌اند. در این کار تحقیقاتی جامیسون و همکارانش رشد همبافته الماس را مورد مطالعه قرار داده و در هنگام رشد، متوجه تغییرات قابل توجهی در مشخصات لومینسانس آبی رنگ الماس به سمت سبز شدند. بررسی‌های صورت گرفته توسط این افراد نشان داد که وجود ناخالصی‌هایی از عناصر واسطه در لایه‌های همبافته موجب تغییرات رنگ نور لومینسانس، از آبی به سمت سبز شده است. همچنین در این کار مشخص شد که پاسخ]]>

پایان نامه ارشد با موضوع مواد معدنی، زیست شناسی

باريكه مورد استفاده در آنالیز با باریکه یونی متداول، ابعادي درحدود mm2 2×2 دارد. اما با استفاده از عدسی‌های الکترومغناطيسی مي‌توان قطر باريكه مورد استفاده در آناليز را به كمتر از چند ميكرون رساند. براي ايجاد باريكه ميكروني، به وسيله يك ديافراگم شي‌ای، قطر باريكه به كمتر از mm 9/0 كاهش مي‌‌یابد. سپس باريكه حاصل به وسيله سه عدسي از نوع چهار قطبي مغناطيسي به باريكه‌اي به قطر كمتر از μm 10 تبديل مي‌شود. براي روبش سطح نمونه به‌ وسيله باريكه ميكروني در دو راستاي x و y از سيم‌پيچ‌هاي الكترومغناطيسي كه قبل از عدسي‌هاي كانوني‌كننده قرار گرفته‌اند، استفاده مي‌شود. براي نمايش توزيع عنصري عناصر موجود در يك نمونه به صورت يك تصوير دو بعدي، بازه مناسبي از انرژي که متناظر با عنصری خاص است، در طيف حاصل از آناليز انتخاب مي‌شود. سپس باريكه كانوني شده، سطح نمونه را در راستاهاي x و y روبش مي‌كند. مكان x پرتو ایکس مشخصه گسيلی از نمونه كه به وسيله آشكارساز، آشكار مي‌شود به صورت تابعي از مكان باريكه، روي نمونه ثبت شده و تصوير توزيع عنصري را ايجاد مي‌كند [14]. تصوير كلي از قسمت‌هاي مختلف سيستم باريكه ميكروني مورد استفاده در آزمایشگاه واندوگراف در شكل (2-9) و نمايي از اتاقك آزمايش ميكروپروب هسته‌ای به همراه تصاویری از تجهيزات مورد نیاز برای آنالیز با باریکه یونی در شكل 2-6 نشان داده شده است. شکل (2-9) تصويري از قسمت‌هاي مختلف سيستم توليد باريکه ميکرونی پروتون؛
1- چهارقطبي مغناطيسي سه‌گانه 2- جعبه روبش باريكه پروتون 3- ديافراگم همراستاساز 4- محفظه آناليز نمونه.
2-4 پديده لومينسانس
راه‌های متفاوتی برای برانگیختن الکترون‌های لایه ظرفیت به حالاتی با انرژی بالاتر در نمونه‌های مختلف وجود دارد. برای رسیدن به این مهم می‌توان نمونه را تحت تابش (تابش توسط ذرات پرانرژی و …) و یا اعمال میدان الکتریکی قوی قرار داد. اگر یک واکنش فوتوشیمیایی انجام نشده باشد، الکترون بعد از گذشت یک بازه زمانی (بسته به نوع واهلش) به حالت پایه‌اش برمی‌گردد. در بازگشت به حالت پایه، الکترون انرژی خود را به وسیله گسیل فوتون طبق رابطه زیر از دست می‌دهد:
hυ = Ee – Eg (2-10)
که در آن h ثابت پلانک، υ فرکانس نور، Ee انرژی حالت برانگیخته و Eg انرژی حالت پایه است. اگر گسیل فوتون، بر اثر برانگیختگی ترازهای الکترونی، در ناحیه فرابنفش، مرئی یا فروسرخ (UV/Vis/IR) باشد، این فرایند را به طور کلی لومینسانس می‌نامند. البته گذار به حالت پایه با اتلاف انرژی همراه است. این اتلاف انرژی ناشی از برهمکنش با اتم‌های نوسان کننده در بلور بوده و به صورت گرما تلف می‌شود.
در حال حاضر پدیده لومینسانس در علوم مختلفی همچون فیزیک، شیمی، پزشکی، زیست شناسی، نانوتکنولوژی و … کاربرد دارد [15].
پدیده لومینسانس، وابسته به نوع منبع تحریک به چند دسته تقسیم می‌شود که عبارتند از:
لومینسانس فوتونی36: برانگیختگی الکترون بر اثر جذب فوتون؛
رادیولومینسانس37: برانگیختگی بر اثر تابش عناصر رادیواکتیو؛
لومینسانس کاتدی38: بمباران نمونه با الکترون و ایجاد برانگیختگی؛ الکترولومینسانس39: اعمال میدان الکتریکی متناوب بر نمونه؛
لومینسانس شیمیایی40: برانگیختگی بر اثر واکنش‌های شیمیایی؛
بیولومینسانس41: نوع خاصی از لومینسانس شیمیایی که توسط آنزیم‌ها رخ می‌دهد؛
تریبولومینسانس42: ایجاد فرایند لومینسانس با مالش دو نمونه با هم؛
سونولومینسانس43: تحریک نمونه به وسیله امواج آلتراسونیک؛
لومینسانس یونی44.
بدیهی است که هر یک از موارد ذکر شده در بالا در نمونه‌های خاصی رخ داده و در هر نمونه‌ای ایجاد نمی‌شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع لومینسانس میتوان به مرجع شماره [16] مراجعه نمود.
این پدیده بر اساس نوع ذراتی که موجب گسیل فوتون می‌شوند، به دو دسته لومینسانس ذاتی45 و غیرذاتی46 تقسیم می‌شود. همچنین پدیده لومینسانس بر پایه طبیعت حالت‌های الکترونی، به دو فرایند اصلی فسفرسانس و فلوئورسانس تقسیم می‌شود. برای آشنایی با سازوکار پدیدهی لومینسانس، در ادامه ابتدا به بحث پیرامون طبیعت حالت‌های الکترونی و ذکر کلیاتی از این پدیده پرداخته و سپس در خصوص روش آیبیل و کاربردهای آن در زمین‌شناسی توضیحاتی ارائه می‌شود.
2-4-1 طبیعت حالت‌های الکترونی
وقتی در خصوص طبیعت حالت‌های الکترونی صحبت می‌کنیم، بایستی اوربیتال الکترونی و حالت الکترونی را از هم تشخیص دهیم. حجمی در مولکول که بالاترین احتمال یافتن الکترون در آن وجود دارد (99.9%) را اوربیتال می‌نامند. اوربیتال از روی تابع موج الکترون منفرد محاسبه شده و مستقل از الکترون‌های دیگر در مولکول فرض می‌شود. در حالی که حالت‌های الکترونی به خواص الکترون‌ها در همه اوربیتال‌ها توجه دارند. به عبارت دیگر، تابع موج یک حالت الکترونی ترکیبی از تابع موج الکترون‌ها در هر اوربیتال مولکولی است.
حالت‌های الکترونی برانگیخته و حالت گذار نیز با هم متفاوت هستند. به طور عام، حالت گذار مشابه حالت پایه برانگیخته شده ارتعاشی است. ممکن است این حالت به عنوان یک حالت برانگیخته، شامل انرژی ارتعاشی اضافه‌ای نباشد، اما هنوز در انرژی بالاتری از حالت پایه قرار دارد. در واقع یک مولکول در حالت برانگیخته، موجودیتی مستقل و کاملاً جدید است که به طور جزئی به همان مولکول در حالت پایه وابسته می‌باشد.
توزیع الکترونی حالت برانگیخته نسبت به حالت پایه نیز متفاوت است. این تفاوت شامل هندسه و بیشتر از آن نحوه شرکت آن در واکنش شیمیایی نسبت به حالت پایه مولکول می‌باشد.
حالت‌های الکترونی را می‌توان به دو دسته تقسیم نمود: حالت‌های تکتایی و حالت‌های سه‌تایی؛
حالتی که در آن همه الکترون‌ها در مولکول دارای اسپین جفت شده‌اند را حالت تکتایی می‌نامند. در حالی که حالت سه‌تایی، حالتی است که در آن اسپین یکی از الکترون‌ها جفت نشده باقی می‌ماند. انرژی این دو حالت متفاوت بوده و دارای خواص متفاوتی نیز می‌باشند. در ضمن حالت سه‌تایی همواره در سطح انرژی پائین‌تری از حالت تکتایی مشابهش قرار دارد.
2-4-2 اوربیتال‌های اتمی s,p,d,f
طبق قوانین مکانیک کوانتومی، الکترون‌ها در اتم‌های آزاد، اوربیتال‌های اتمی را اشغال می‌کنند. هر اوربیتال با انرژی مختص به خودش مشخصه‌یابی می‌شود. اوربیتال‌ها با اعداد اتمی n، l و ml تعیین می‌شوند، که n عدد کوانتومی اصلی، با مقادیر صحیح 1،2،3 و … و l عدد کوانتومی اوربیتالی با مقادیر 3،2،1،0، …، (1-n) و ml عدد کوانتومی مغناطیسی با مقادیر l، 1-l، …، 0، …، 1+-l، -l می‌باشند.
برای توصیف خواص لومینسانس اوربیتال‌های اتمی، خواص تقارنی و جهت این اوربیتال‌ها بسیار مهم می‌باشد. شکل اوربیتال‌های اتمی در فضا با عدد کوانتومی اوربیتالی l تعیین می‌شود، که برای 2،1،0 و 3 به ترتیب با حروف s، p، d و f معرفی می‌شود. عدد مربوط به جهت‌های ممکن برای اوربیتال‌ها، با مقادیر مختلف اعداد کوانتومی مغناطیسی، ml، داده می‌شود. تعداد مقادیر ممکن برای عدد کوانتومی مغناطیسی ml با قاعده (1+l2) تعیین می‌شود که 1 مورد برای اوربیتال‌های s، 3 تا برای اوربیتال‌های p، 5 تا برای اوربیتال‌های d و 7 تا برای اوربیتال‌های f می‌باشد. در مجموع تقارن پیرامون همه جهت‌گیری‌های اوربیتال‌ها، معادل و متناظر با مقادیر انرژی یکسانی هستند. چنانچه چند اوربیتال مختلف دارای انرژی یکسانی باشند، به این حالت تبهگنی گفته می‌شود. شکل (2-10) تصویر اوربیتال‌های p,d,f را نشان می‌دهد.
هر عنصر با طرحی خاص از سطوح انرژی مشخص می‌شود. تشکیل ساختار ماده معدنی با عناصر خاص موجب تغییر سطوح انرژی این عناصر می‌شود. اکنون آنها انرژی‌های متفاوت داشته و سیستم متفاوتی از سطوح انرژی را برای ماده معدنی تشکیل می‌دهند. فرایندهای توسعه دهنده سیستم‌های سطوح انرژی در مواد معدنی با نظریه‌های مختلفی در فیزیک حالت جامد از جمله نظریه میدان لیگاند، نظریه اوربیتال‌های مولکولی و نظریه منطقه‌بندی47 توصیف می‌شوند. به طور خاص این نظریه‌ها برای توصیف جذب و خواص لومینسانس مفید هستند [17]. شکل (2-10) ساختارهایی از توابع وابستگی زاویه‌ای مربوط به اوربیتال‌های P، d و f.
2-4-3 طبیعت فرایند جذب
هر حالت الکترونی (پایه یا برانگیخته) شامل تعدادی سطوح ارتعاشی است. با جذب مقداری انرژی مطابق با تغییرات مدهای ارتعاشی توسط حالت الکترونی، سطوح ارتعاشی در مولکول اضافه می‌شوند. بین سطوح ارتعاشی وابسته به حالت‌های برانگیخته مانند S1 و S2 همپوشانی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. مطابق قرارداد، حالت‌های تکتایی باید در یک ستون انباشته شوند، در حالی که حالت‌های سه‌تایی در ستون عمودی دیگر در طرف راست ستون تکتایی انباشته می‌شوند. همچنین باید به همپوشانی بین سطوح ارتعاشی حالت سه‌تایی T1 و مشابه آن حالت تکتایی S1 نیز توجه شود.
شکل (2-11) نمودار انرژی جزئی را برای سیستم فوتولومینسانس نشان می‌دهد. شکل (2-11) طرح انرژی جزئی برای سیستم فوتولومینسانس (نمودار جابولانسکی)
انرژی فوتون مورد نیاز (E=hc/λ) برای تولید یک حالت برانگیخته خاص، با انرژی بین این حالت و حالت پایه‌ی نشان داده شده در شکل 2-11 متفاوت است. بنابراین یک محدوده طول موجی وجود دارد که به گذار بین دو حالت الکترونی منتهی می‌شود. یعنی، با احتمال کمی گذار از یک حالت به حالت برانگیخته به حالت مستقیم رخ میدهد، و در بیشتر موارد الکترون برانگیخته، ابتدا به ترازهای ارتعاشی یا چرخشی اطراف، که اختلاف انرژی اندکی با تراز اصلی دارند، میرود و با از دست دادن مقداری از انرژی‌اش نهایتاً به حالت پایه یا اولیهاش بر می‌گردد. بنابراین طول موج گسیلی، کمی بیشتر از طول موج مورد انتظار خواهد بود. به همین دلیل یک خط طیفی تیز نداریم و یک پیک پهن در طیف مشاهده می‌شود. در ضمن انتقال از حالت پایه به حالت سه‌تایی T1 ممنوع و غیر ممکن است، که این امر با اندکی دقت در شکل فوق، قابل درک است.
2-4-4 فرایند لومینسانس و گذارهای ممکن
فرایندهای لومینسانس را می‌توان با استفاده از حالت‌های برانگیخته‌ای که لومینسانس در آنها رخ می‌دهد، توصیف نمود. البته این حالات برانگیخته به حالت پایه در مولکول وابسته هستند.
اگرچه جذب فوتون به وسیله مولکول و متعاقب آن بازتابش فوتون و تولید لومینسانس کاملا ساده به نظر می‌رسد، لیکن برخی فرایندهای غیرتابشی وجود دارند که با تابش فوتون رقابت می‌کنند.
در فرایند گسیل نور، برانگیختگی از حالت پایه به حالات Sn و Tn، که هر دو حالت انرژی بیشتر و طول عمر کمتری از حالت پایه دارند، روی می‌دهد. در حالت برانگیخته، مولکول فعال‌تر است و تمایل دارد که هرچه سریع‌تر به وضعیت پایدارتر (یعنی حالت پایه) خود برگردد. اگر واکنش شیمیایی رخ ندهد، برای این بازگشت راه‌های مختلفی وجود دارد:
فرایندهای بدون تابش بین حالت‌ها ی الکترونی؛
فرایندهای همراه با تابش بین حالت‌های الکترونی؛
از دست دادن انرژی از راه انتقال انرژی بین مولکولی.
فرایند سوم موضوع بحث نمی‌باشد، لیکن دو فرایند اول و دوم که به عنوان رقیب مطرح هستند، در زیر توضیح داده می‌شوند [18].
2-4-4-1 فرایندهای بدون تابش
فرایندهای سرد شدن مولکول برانگیخته، به بهترین شکل با نمودار جابولانسکی (شکل 2-11) نمایش داده می‌شود. با توجه به این نمودار، مولکولی که در حالت S0 است، در اثر جذب انرژی ناشی از تابش (فوتون و …) به یکی از حالت‌های تکتایی (مثلاً S2) برانگیخته می‌شود. این مولکول که ممکن است در یکی از حالت‌های ارتعاشی S2 باشد، از راه‌های مختلف (مثلا برخورد با یک مولکول از نوع خودش در حالت S0، برخورد با جداره ظرف و …) انرژی خود را از دست داده و به تراز صفر ارتعاشی حالت S2 سرنگون می‌شود. این عمل سرد شدن (از دست دادن انرژی) را انتقال بدون تابش48 می‌نامند که در نمودار جابولانسکی با خط مواج نمایش داده می‌شود. سپس این مولکول می‌تواند بدون از دست دادن انرژی به یکی از ترازهای ارتعاشی S1 که هم انرژی با تراز صفر]]>

دانلود پایان نامه درمورد باریت، کننده‌های، [41].

3-6-1 باریت
نام این کانی از کلمه یونانی باریس (barys) به معنی سنگین گرفته شده که اشاره به وزن بالای آن دارد. باریت به صورت بلورهای بزرگ و شفاف یافت می‌شود [40]. فرمول اصلی این کانی BaSO4 می‌باشد. این کانی در خانواده سولفات‌ها قرار دارد. سیستم بلوری این کانی لوزوی یا اورتورومبیک92 می‌باشد [41]. از اعضای دیگر این خانواده می‌توان به آنگلزیت (PbSO4)، وایتریت (BaCO3)، سلستین (SrSO4)، کلسیت (CaCO3)، باریتوکلسیت (BaCa(CO3)2) و Hashemite (Ba(Cr,S)O4) اشاره نمود [42]. این کانی شفاف تا نیمه شفاف بوده و به رنگ‌های مختلفی همچون سفید، زرد، خاکستری، آبی و … وجود دارد. این کانی همراه با کانی‌هایی همچون دولومیت، کلسیت، فلوریت، اسفالریت، گالن، آنهیدریت و … یافت می‌شود [41]. همچنین در اين کانی، کاني‌هاي ثانوي مس‌دار شامل سولفيدهاي مس، کربنات‌هاي مس و اکسيدهاي مس نیز وجود دارند [43].
کانی باریت حاوی فعال کننده‌های متفاوتی می‌باشد. مهمترین فعال کننده این کانی یون اورانیل (UO22+) به عنوان ناخالصی است. فعال کننده‌های دیگر این کانی Pb2+، S2-، ناخالصی‌های آلی، Cu+، Eu2+، Ce3+، Tb3+، Ag+، Nd3+، Bi2+، Bi3+ [9] و Yb2+ [32]، Sr2+ [41] می‌باشند. این فعال کننده‌ها در طیف با پیک‌های زیر مشخص می‌شوند:
باند 430-426 نانومتر (80 nm half-width)
Bi3+
narrow band 625 nm
Bi2+ repl. Ba2+
very broad band (150 nm half-width) peaking at 635 nm
Ag+
302، 305، 330 و360 نانومتر
Ce3+
389، 446، 589 و 672 نانومتر
Nd3+
488 و 544 نانومتر
Tb3+
501، 522، 544 و 568 نانومتر
UO22+
375، 613، 615 و 697 نانومتر [48]
Eu2+
302، 330 و 360 نانومتر
Ce3+
بدون لومینسانس [32]
Yb2+
جدول (3-2) طیف ناشی از فعال کننده‌های کانی باریت
در شکل (3-10) نمونه باریت پس از آماده سازی برای آزمایش نشان داده شده است. ]]>

دانلود پایان نامه درمورد تأمین کننده، پرتوی ایکس

در سال 2002 تانسند و همکارانش خلاصه‌ای از داده‌های حاصل از لومینسانس ناشی از باریکه یونی را برای تعدادی از نمونه‌ها مورد بررسی قرار دادند. در این مقاله وی و همکارانش، به این نتیجه رسیدند که با آنالیز داده‌ها می‌توان به اطلاعاتی پیرامون ساختارهای نقص موجود در نمونه‌ها دست یافت. ایشان همچنین نشان دادند که با این روش می‌توان به عمق چند میکرونی با استفاده از عناصر سبک با انرژی از مرتبه MeV دست پیدا کرد. همچنین تفاوت نوع و انرژی باریکه یونی اجازه کنترل دقیق آسیب و یونیزاسیون ناشی از یون در ماده را ایجاد می‌کند. ایشان در این کار سعی نمودند تا توانایی این روش را در بررسی نسبتاً یکنواخت نمونه‌ها تا عمق 20 میکرون نشان دهند. در این مقاله یاقوت کبود (Al2O3)، نیوبات لیتیم (LiNbO3)، فیلم‌های نازک، فلدسپات (Feldspar) و Nd:YAG مورد بررسی قرار گرفتند [4]. فصل سوم: روش شناسايي تحقيق (متدولوژی)
مقدمه
همانطور که گفته شد، این کار پژوهشی بر اساس بررسی لومینسانس ذره- القائی ناشی از نمونه‌های معدنی تعریف شده است. همچنین از روش میکروپیکسی به عنوان روش کمکی در کنار روش آیبیل بهره گرفته شد.
همانگونه که در فصل دوم نیز بیان شد، آیبیل و پیکسی از روش‌های آنالیز با باریکه یونی می‌باشند که در آزمایش‌های انجام شده در این کار، از باریکه پروتونی استفاده شده است.
برای ایجاد باریکه پروتونی، از شتابدهنده واندوگراف بهره گرفته شد. باریکه پروتونی MeV 2/2 در خط میکروباریکه آزمایشگاه واندوگراف که در زاویه 45 درجه آزمایشگاه واندوگراف قرار گرفته، شتاب داده شده که در اتاقک آزمایش به نمونه برخورد می‌کند.
در این فصل، ابزارآرایی آزمایش، شامل شتابدهنده واندوگراف به عنوان مولد باریکه پروتونی، خط میکروباریکه (شامل تيغه كنترل كننده باريكه، سيستم روبش پرتو، سيستم اصلي كانوني كننده پرتو، اتاقک آزمایش و تحلیلگر چندکاناله) و نحوه آماده سازی و انتخاب نمونه توضیح داده شده است.
3-1 شتاب دهنده واندوگراف
در اوایل سال 1929 رابرت جمیسون واندوگراف81 موفق به ساخت نوع اولیه شتاب دهنده‌ی واندوگراف گردید [32]. این مولد که ابزاری قدرتمند برای بررسی هسته‌های اتمی و دیگر مسائل بنیادی می‌باشد، از دو الکترود کروی از جنس مس به قطر 24 اینچ تشکیل می‌شد که هر کدام از الکترودها روی یک استوانه‌ی شیشه‌ای تکیه داشت. هر الکترود به کمک یک موتور و یک تسمه ابریشمی باردار می‌شد. به این ترتیب واندوگراف موفق به ایجاد اختلاف پتانسیلی معادل 5/1 میلیون ولت میان دو الکترود گردید [33].
شتاب‌دهنده‌های واندوگراف از قسمت های زیر تشکیل می‌شود (شکل3-1):
ترمینال یا پایانه (Terminal): کره‌ای فلزی که بار الکتریکی بر روی آن انباشته می‌شود.
تسمه انتقال بار (Charging): تسمه‌ای عایق، که برای باردار کردن پایانه استفاده می‌شود.
افشاننده بار (Spray supply): وسیله‌ای که برای باردار کردن تسمه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چشمه‌ی یونی (Ion source): تأمین کننده‌ی یون‌هایی است که از درون پایانه به سمت هدف شتاب می‌گیرند.
لوله تخلیه (Evacuated tube): لوله‌ای خالی از هوا که یون‌های شتاب‌دار را به سمت هدف هدایت می‌کند.
الکترودهای میانی (Intermediate electrod): جهت شتاب دادن بیشتر به یون‌ها در طول مسیر لوله‌ی تخلیه، قرار می‌گیرند.
هدایت‌گر مغناطیسی (Deflecting magnet): از آن برای منحرف کردن یون شتاب‌دار به سمت هدف استفاده می‌شود.
مخزن فشار (Pressure tank): برای بالا بردن ولتاژ پایانه، تمام این مجموعه در یک مخزن فشار قرار داده می‌شود.
قرقره‌ها (Pulley): برای چرخش تسمه و انتقال بار به درون پایانه از قرقره‌های فلزی استفاده می‌شود [34]. شکل (3-1) قسمت‌های عمده مولد واندوگراف
3-1-1 اصول کار ماشین شتاب دهنده
در ماشین شتابدهنده واندوگراف دو قرقره تعبیه شده، که یکی به زمین متصل شده و موتوری آن را می‌چرخاند و دومی درون ترمینال با ولتاژ بالا جا دارد که به خوبی نسبت به زمین عایق شده است. تسمه‌ای از جنس ماده عایق به طور پیوسته بر روی قرقره‌ها می‌چرخد. بار از نقاط تیز تاج بر روی تسمه متحرک پاشیده می‌شود. تسمه بار را به سمت ترمینال (گنبد فلزی) ولتاژ بالای عایق شده می‌برد [34]. در اینجا یک سری اجزای ظریف شانه مانند که به گنبد متصل هستند، بارهای مثبت را از تسمه جدا کرده، سپس بارها را بر روی سطح کره توزیع می‌کند. مقدار قابل ملاحظه‌ای از بار مثبت ممکن است به این طریق جمع آوری گردد. تنها عامل محدود کننده، ظرفیت عایق بودن اتمسفری محیط است که یک گاز عایق مانند SF6 یا N2 فضای گنبد را پر می‌کند، به طوری که امکان تجمع بار زیادی میسر باشد. در داخل کره میان تهی با بار مثب ت، یک منبع یونی وجود دارد که می‌تواند یون‌های مثبت تولید کند. این یون‌ها به وسیله بار مثبت روی کره دفع شده و از منبع به سمت پائین در یک لوله شتابدهنده که هدف در انتهای آن قرار می‌گیرد، تا پتانسیل زمینه شتاب داده می‌شوند [35].
در شکل 3-2 شکل شتاب‌دهنده‌ی واندوگرافی که در انجام آزمایش مورد استفاده قرار گرفته، در حال تعمیر و سرویس سالانه دیده می‌شود. شکل (3-2) نمایی از شتابدهنده واندوگراف
3-1-2 چشمه‌ی یونی
چشمه‌های یونی دستگاه واندوگراف مورد استفاده در این آزمایش‌ها، شامل پروتون، دوتریم، هلیوم و نیتروژن می‌باشد. ذرات بارداری که توسط شتاب‌دهنده (معمولاً شتاب‌دهنده‌ی واندوگراف) دارای انرژی می‌شوند طی برخورد با نمونه، انرژی خود را به نمونه انتقال می‌دهند. بیشتر این انتقال انرژی به سبب واکنش با الکترون‌های نمونه و تحریک و یونیزه کردن آنها می‌باشد [33].
3-2 خط ميكروباريکه
در آزمایش‌های انجام شده از خط ميكروباریکه نصب شده در آزمايشگاه واندوگراف (شکل 3-3) استفاده شده است. این خط میکروباریکه شامل سه قسمت می‌باشد که به منظور دستیابی به باریکه‌ای به قطر میکرون، در مسیر باریکه یونی (در اینجا پروتون) قرار داده شده‌اند. در نهایت باریکه یونی ایجاد شده، در اتاقك آزمايش بر روي هدف هدايت مي‏شود. شکل (3-3) سیستم میکروبیم آزمایشگاه واندوگراف
در زير به طور مختصر قطعات مختلف این قسمت‌ها شرح داده شده است.
3-2-1 روزنه عدسی شیئی و هم‌راستاگر
ماده مورد استفاده برای تعریف باریکه در این روزنه‌ها از جنس فولاد ضد زنگ ساخته شده است. نوك تيغه‌ آنها با يك هندسه دقيق به‌منظور کمینه مقدار پراكندگي ساخته شده و قابليت تنظيم بين 0 تا 5000 ميكرون و با دقت يك ميكرومتر را دارد. دو تيغه كنترل كننده باريكه، يكي براي تعيين اوليه پرتو خروجي و ديگری در ورودي چهار قطبي مغناطيسي به منظور محدود كردن واگرايي استفاده شده است. در آزمايشگاه واندوگراف با توجه به فضاي موجود، دو روزنه در فاصله 6/4 متر از يكديگر قرار دارند. فاصله‌ی هر چه بيشتر اين دو روزنه، در كيفيت پرتو خروجي تأثير بسزايي دارد.
3-2-2 سيستم روبش پرتو
به كمك اين سيستم مي‏توان ذرات باریکه خروجي با انرژي حدود MeV 2 را به اندازه mm2 5/2 روي سطح نمونه جاروب نمود. سيستم تقويت كننده قدرت بر روي سيم پيچ‌ها در دو حالت اتوماتيك و دستي و همچنين دوتايي و تكي قابل تنظيم مي‏باشد. در نتيجه جاروب كردن در يك محور و همچنين در كل سطح به ابعاد mm2 2×2 قابل انجام مي‏باشد.
3-2-3 سيستم اصلي كانوني كننده پرتو
اين سيستم از سه، چهار قطبي مغناطيسي مشابه تشکیل می‌شود. این چهار قطبی‌ها پشت سر هم قرار گرفته و عمل كانوني و واكانوني را انجام داده و در نهايت پرتو كانوني را بر روي هدف كه در 18 سانتيمتري خروجي اين سيستم قرار دارد هدايت مي‏نمايد. قدرت كانوني كنندگي اين سيستم حدود صد بوده و در نهايت پرتو خروجي با شدت جريان معادل pA 100 را در نقطه‌اي به قطر كمتر از ميكرون متمركز مي‏نمايد.
3-2-4 اتاقک آزمايش
اتاقك آزمايش از نوع هشت ضلعي است (شكل 3-4) كه از طريق لوله آكاردئوني كه در بالاي آن نصب شده و به وسيله سيستم انتقال نمونه علاوه بر انتقال 5 نمونه، محل اين نمونه‌ها در راستاهای X، ‎Y و Z تغيير داده می‌شود. شكل هشت ضلعي اين امكان را مي‌دهد كه به سادگي از طريق ورودي‌هاي مختلف براي جايگزاري ميكروسكوپ نوري، چراغ روشنايي و آشكارسازهاي مختلف استفاده شود. شكل (3-4) شمايي از اتاقك آزمايش
از قسمت پاييني اتاقك آزمايش و از طريق يك خروجي چهار اينچ، سيستم به يك پمپ خلأ از نوع چرخشی وصل شده كه قادر است در زمان كوتاه چند دقيقه خلأ مورد نياز در حد 6-10 ميليمتر جيوه را تأمين نمايد. البته در ابتدا با استفاده از پمپ مکانیکی خلأیی در حدود Torr 2-10 در اتاقک ایجاد می‌شود. به منظور دقت در تنظيم مسير پرتو، كليه سيستم‌ها (تيغه محدود كننده، سيستم روبش، ‌چهار قطبي‌هاي مغناطيسي و اطاقك آزمايش) برروي يك ميز قرار داده شده كه با دقت ميكرومتر قابل تنظيم مي‏باشد.
اتاقک آزمایش از بخش‌های زیر تشکیل می‌شود:
آشکارساز Si(Li)
آشکارساز سد سطحی
فنجان فارادی
فیلترها
نگهدارنده هدف
دوربین CCD
در این کار پژوهشی برای جمع آوری پاسخ IL و میکروپیکسی به ترتیب از دوربین CCD و آشکارساز Si(Li) استفاده شده که در زیر به طور خلاصه توضیح داده می‌شوند.
3-2-4-1 آشکارساز Si(Li)
در آزمایش‌های انجام شده، برای آنالیز میکروپیکسی، از آشکارساز Si(Li) استفاده می‌شود. توان تفکیک این آشکارساز در حدود eV140 است و نمی‌تواند همه زیر ساختارهای خطوط K، Lو M پرتوهای ایکس مربوط به یک عنصر را از هم جدا کند. تعداد خطوط قابل مشاهده و تفکیک‌پذیر در مورد یک عنصر حداکثر 2 تا 3 خط K، 9 تا 13 خط L و کمتر از 6 خط M است. آشکارسازهای جدید پرتوی ایکس با کارایی کافی برای انرژی 1 تا 60 کیلو الکترون ولت می‌توانند خطوط K عناصر از سدیم (Na) تا تنگستن (W)، خطوطL عناصر سنگین‌تر از روی (Zn) و خطوط M عناصر سنگین‌تر از دیسپروسیم (Dy) را آشکار کنند. به این‌ ترتیب با استفاده از آشکارساز Si(Li) با توان تفکیک و کارایی مناسب، با استفاده از روش میکروپیکسی مشخصه‌یابی عناصر سنگین‌تر از سدیم ممکن است. در روش پیکسی، باریکه پروتون شتابدهنده واندوگراف با انرژی 2 تا 3 مگا الکترون ولت و با شدت چند نانوآمپر در خلأ به نمونه برخورد می‌کند و پرتوهای ایکس گسیلی از نمونه توسط آشک ارسازی از نوع Si(Li) اندازه‌گیری می‌شود. البته عیب آشکارسازهای (Li)Si آن است که فقط در دمای ازت (نیتروژن) مایع عمل می‌کنند، و باید حتی هنگامی که مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، در سرما نگهداری شوند [36]. در شکل (3-5) قسمت‌های مختلف این آشکارساز نشان داده شده است. شکل (3-5) طرح شماتیک آشکارساز Si(Li)
چنانچه شکل (3-6) نشان می‌دهد بازده آشکارساز Si(Li) به انرژی پرتو X بستگی دارد. برای انرژی کمتر از keV 3 بازده آشکارساز به دلیل جذب ناشی از پنجره نازک برلیومی افت می‌کند. در گستره انرژی‌های بالاتر از keV 15 نیز بازده آشکارساز به دلیل کاهش ضریب میرایی خطی کل اشعه X در سیلیکون فرو افت خواهد داشت [37]. در شکل (3-6) بازده آشکارساز Si(Li) به صورت تابعی از انرژی پرتو X برای ضخامت‌های مختلف پنجره برلیومی و سیلیسیوم نشان داده شده است.
شکل (3-6) بازده آشکارساز Si(Li) به صورت تابعی از انرژی پرتو X برای ضخامت‌های مختلف پنجره برلیومی و سیلیسیوم.
3-2-4-1-1 تحلیلگر]]>

دانلود پایان نامه درمورد دسترسی به اطلاعات، تغییرات فضایی

توزیع اتلاف انرژی مربوط به یون‌های با انرژی از مرتبه MeV در حدود مقدار متوسط در عمق معین از ماده را می‌توان با یک توزیع گوسی به صورت زیر بیان نمود:
P(E)dE= 1/(√2π Ω_B ) exp(〖-E〗^2/〖2Ω_B〗^2 ) dE (2-7)
که در آن ΩB2 واریانس تفرق انرژی معروف به تفرق انرژی بوهر می‌باشد. در مدل بوهر برای تفرق انرژی، فرض می‌شود در برخورد بین یون‌های کاملاً لخت شده و الکترون‌های اتمی، سهم غالب برای تفرق انرژی است، که این موضوع در خصوص یون‌های با انرژی بالا صادق است. در حالت انرژی پایین، یون‌ها کاملاً یونیزه نشده و نظریه اصلی بوهر نیاز به تصحیح دارد. در حالت با انرژی بالا، واریانس تفرق انرژی بعد از طی مسافت z در ماده به صورت زیر بیان می‌شود:
ΩB2= 4π Z12e4NZ2z (2-8)
این معادله نشان می‌دهد که 2ΩB با افزایش چگالی منطقه‌ای الکترون‌ها، NZ2z، افزایش یافته و مقدار آن مستقل از انرژی یون می‌باشد. شکل (2-4) مقدار ΩB2 را به صورت تابعی از عدد اتمی در لایه‌ای به ضخامت μm 1 که توسط یون پروتون با انرژی از مرتبه MeV پیمایش شده است، نشان می‌دهد. شکل (2-4) تفرق انرژی پروتون‌های با انرژی از مرتبه MeV در عبور از لایه‌ای به ضخامت μm 1 بر حسب عدد اتمی [10].
2-2 اصول ريزسنجه هسته‌ای
در اینجا پیرامون نحوه استفاده از فرایندهای برهمکنش یون- ماده در ریزسنجه هسته‌ای بحث می‌کنیم. این موضوع ایده‌ای از میکروسکوپی هسته‌ای ایجاد می‌نماید. در این قسمت ابتدا مطالبی پیرامون فرایندهای پراکندگی معمول در برهمکنش یون- ماده که در زمینه تصویربرداری کار می‌کنند، ارائه می‌دهیم. سپس در ادامه، به بحث جزئی‌تر در خصوص دو روش پیکسی و آیبیل می‌پردازیم.
2-2-1 پراکندگی
پدیده پراکندگی، پایه و اساس میکروسکوپی با نور، الکترون‌های با انرژی از مرتبه keV و یا یون‌های با انرژی از مرتبه MeV، می‌باشد. در هر مورد، ذره فرودی توسط نمونه پراکنده شده و تصویری بر اساس ذرات پراکنده شده تشکیل می‌شود. به طور کلی فرایند پراکندگی را می‌توان به صورت زیر نوشت:
X (p, ṕ ) X́
که p ذره فرودی و ṕ محصول پراکندگی بوده که لزوماً با p یکسان نیست. تعداد ذرات پراکنده شده را می‌توان به صورت زیر نوشت:
Y(θs) = Qi Ns∫ σ(θs) dΩ (2-9)
که Y(θs) بازده ذرات در زاویه پراکندگی خاص θs، Ω زاویه فضایی29 آشکارسازی است که برای آشکارسازی ذارت پراکنده شده، استفاده می‌شود. تعداد ذرات فرودی روی نمونه Qi و Ns چگالی محلی مراکز پراکندگی، و σ(θs)، سطح مقطع پراکندگی است. تعداد حقیقی ذرات آشکارسازی شده به کارایی30 آشکارساز وابسته است.
روش‌های میکروسکوپی شامل الکترون‌های با انرژی از مرتبه keV یا نور، از سطح مقطع پراکندگی بسیار بزرگ در برهم‌کنش با ماده، بهره می‌گیرند. یعنی تصویری با کیفیت بالا در زمان واقعی حاصل شده و امکان مشاهده مستقیم نمونه را فراهم می‌کند.
در ریزسنجه هسته‌ای، باریکه ذرات باردار روی نقطه‌ی کوچکی متمرکز می‌شوند که پروب31 نامیده می‌شود. برای ایجاد تصویر، پروب در سراسر ناحیه مورد نظر روی نمونه روبش می‌شود. در طی این فرایند، ذرات پراکنده شده، تابش‌های تولیدی و یا دیگر پاسخ‌های نمونه، به طور دقیق به وسیله آشکارسازها، اندازه‌گیری می‌شوند. همان طور که گفته شد، ذرات پراکنده شده محدود به همان ذرات فرودی (مانند آنچه در فرایند TEM رخ می‌دهد) نمی‌باشند. فرایندهای پراکندگی که معمولاً برای ایجاد تصویر به وسیله یون‌های با انرژی از مرتبه MeV به کار می‌روند، با فرض p به عنوان ذره فرودی، به شرح زیر می‌باشند:
Sample (p, ṕ) Sample
Back or forward scattering
Sample (p, X-ray) Sample
PIXE
Sample (p, ṕ γ) Sample
NRA
Sample (p, eh) Sample
IBIC
Sample (p, hυ) Sample
IBIL
جدول (2-1) فرایندهای پراکندگی برای ایجاد تصویر به وسیله یون‌های با انرژی از مرتبه MeV (با فرض p به عنوان ذره فرودی)
پاسخ‌ همه آشکارسازها به وسیله سیستم جمع‌آوری داده‌ها رقمی شده و به صورت طیف انرژی ثبت می‌شود. ایجاد نقشه شدت بر اساس پاسخ‌های انرژی مشخصه به عنوان تابعی از موقعیت پروب روی نمونه، ساده‌ترین راه برای تشکیل تصویر در ریزسنجه هسته‌ای می‌باشد. معمولا پاسخ مشخصه با پنجره‌ای در طیف انرژی تعیین می‌شود که این پنجره در محدوده مناسبی از انرژی تعریف شده است.
2-2-2 میکروسکوپی هسته‌ای
در میکروسکوپی هسته‌ای، تصاویری از نمونه با استفاده از تغییرات وسیع فرایند پراکندگی، تشکیل می‌شود. این تصاویر ویژگی‌هایی از نمونه را نشان می‌دهند که در سایر روش‌ها قابل مشاهده نیست. نفوذ به عمق پایین‌تری از سطح نمونه، با پراکندگی اندک، برای ایجاد پاسخ از ویژگی‎‌های پنهان، مهمترین توانایی کار با یون‌های با انرژ ی از مرتبه MeV است. به علاوه، پراکندگی یون با انرژی بالا، اغلب شامل برهم‌کنش نسبتاً ساده با ماده است. به همین دلیل سطح مقطع پراکندگی را می‌توان به طور تحلیلی محاسبه نمود. اغلب، پراکندگی رادرفورد برای عنصرسنجی نمونه استفاد می‌شود. آگاهی نسبت به توان توقف نمونه، برای تعیین مشخصات عمق در عناصر از روی طیف انرژی کمک می‌کند.
استفاده از فرایندهای پراکندگی در میکروسکوپی هسته‌ای جهت تشکیل تصویر را می‌توان به روش‌های باریکه با جریان کم32 و باریکه با جریان بالا33 تقسیم نمود. این دسته بندی بر اساس اندازه سطح مقطع پراکندگی و روش آشکارسازی پایه گذاری شده است. آشکارسازهای ذرات پراکنده شده و یا پرتو ایکس ساطع شده، معمولاً در چند سانتیمتری نمونه قرار داده شده و کسری از ذرات در دسترس را جمع می‌کنند. این کسر آشکارسازی شده به زاویه فضایی آشکارساز و کارایی آن بستگی دارد.
در روش‌های جریان بالا همچون RBS، PIXE، NRA، ERDA، CCM و IBIL، جریان باریکه‌ای به اندازه 100 پیکو آمپر برای ایجاد تصویری مناسب در زمانی قابل قبول (تقریباً یک ساعت) مورد نیاز است. در روش‌های جریان کم مانند IBIC، STIM که تصاویر مفیدی را در زمانی قابل قبول ایجاد می‌کنند، تنها جریان باریکه‌ای در حد چند فمتوآمپر (fA) لازم است.
اگرچه تصاویر، اطلاعات مفیدی از تغییرات فضایی نمونه را فراهم می‌کنند، اما معمولاً طیف انرژی ایجاد شده حاوی اطلاعات کمّی بسیار مهمی می‌باشد. بنابراین سیستم جمع‌آوری داده اجازه می‌دهد تا طیف انرژی منطبق بر نواحی خاص مورد نظر در نمونه را استخراج کنیم. شاید این نواحی تنها قسمتی از ناحیه تصویر شده را پوشش دهند. در واقع یکی از معمول‌ترین کاربردهای ریزسنجه‌‌های هسته‌ای، دسترسی به اطلاعاتی است که طیف انرژی نواحی مجاور در نمونه‌های کوچک را قابل مقایسه می‌کند.
2-3 آناليز به روش گسيل پرتو ايکس ذره-القايي؛ پيکسی
در این قسمت با معرفی روش آنالیز پيكسي، توانمندی آن در اندازه‌گیری نوع و غلظت عناصر موجود در مواد بررسی می‌شود.
2-3-1 فیزیک حاکم بر آنالیز به روش پیکسی
روش پيكسي يا “گسیل پرتو ایکس ذره-القایی” اولين بار در سال 1970 م. توسط یوهانسن34 و همکارانش كشف شد. اين روش آناليز، بلافاصله به عنوان روشی توانمند براي آناليز بس‌عنصري و غيرتخريبي نمونه‌ها در آزمايشگاه مجهز به شتابدهنده‌هاي مختلف مورد پذيرش قرار گرفت [12]. در اين روش فقط چند دقيقه تابش پروتون برای هر نمونه کافی است. انرژی پروتون‌ها، معمولاً بين 5/0 تا 5 مگا الکترون ولت است و از آشکارساز حالت جامد Si(Li) برای آشکارسازی و اندازه‌گيری انرژی پرتوهای X استفاده می‌شود. بيشتر عناصر سنگين‌تر از Na، که انرژی پرتوهای X مشخصه آنها بين 100-1 کیلو الکترون ولت است، با اين روش قابل شناسايي هستند. با استفاده از طيف‌نماهای بلوری يا آشکارسازهای Si(Li) بدون پنجره، می‌توان عنصرهای سبک‌تر از Be را هم شناسايي کرد. نوع عنصر موجود در نمونه از طریق میزان انرژی پرتو X مشخص می‌شود. اندازه‌گیری غلظت عناصر با استفاده از تعداد پرتوهای X با انرژی معين، مشخص می‌شود. تقريباً 75 عنصر موجود در نمونه را می‌توان همزمان تشخيص داد و حساسيت تشخيص در مورد بعضی عناصر کمتر از ppm 1 است [13]. چهار فرایند فیزیکی مهم در روش پیکسی وجود دارد؛ (1) وقتی ذره باردار (پروتون یا یون سنگین‌تر) به ماده می‌رسد، تعداد زیادی از برخوردهای غیرکشسان با اتم‌های نمونه رخ می‌دهد، (2) انرژی یون در امتداد مسیرش مطابق با اتلاف انرژی (توان توقف) کاهش می‌یابد، (3) برخی از اتم‌های یونیده در طول مسیر ذره، پرتو ایکس مشخصه گسیل می‌کنند. احتمال این گسیل با سطح مقطع تولید پرتو ایکس داده می‌شود، (4) در نهایت، پرتو ایکس خروجی از نمونه، در ماده تضعیف می‌شود [7].
در این روش وقتي ماده توسط فوتون‌ها، الكترون‌ها يا ذرات باردار α,p, … تابش داده مي‌شود، ممكن است الكترون‌هاي لايه‌هاي داخلي K، L و … تحت تاثير انرژي اين ذرات فرودي، از جاي خود در اتم كنده شده و يك حفره در اتم تشكيل شود. در واقع در اين حالت انرژي اتم افزايش يافته و اتم به حالت برانگيخته مي‌رود. اين حفره الكتروني تقريباً بلافاصله توسط الكترون‌هاي ترازهاي انرژي بالاتر پر شده و اختلاف انرژي بين اين دو تراز در گذار الكترون از تراز بالايي (تراز با انرژي بالاتر) به تراز پاييني، به صورت يك فوتون ظاهر مي‌شود. شکل (2-5) ابزار آرايي مورد استفاده برای انجام آزمايش PIXE
در شكل (2-6) گذارهاي ممكن درون اتم نمايش داده شده است. بسته به اينكه حفره ايجاد شده در چه لايه‌اي باشد، گذارهاي ممكن بصورت I نشان داده مي‌شود كه i، مربوط به حفره ايجاد شده در لايه I (I = K, L, M,…) است (شكل2-7). البته با توجه به اينكه اختلاف انرژي بين لايه K و M بيشتر از اختلاف انرژي لايه K با L است، گذارهاي K به دو دسته kα و kβ تقسيم‌بندي مي‌شود كه kα مربوط به گذارهاي L بهK است و kβ مربوط به گذارهاي M به K است. همين حالت براي گذارهاي L هم وجود دارد، Lα تابش‌ M به L و Lβ تابش لايه‌هاي بالاتر از Mرا به L نمايش مي‌دهند، جدول (2-2). تفاوت بين kα و kβ یا Lα و Lβ هم در شدت فوتون‌ها و هم در انرژي آنها است [9]. شكل (2-6) a) طرحی از پديده گسيل x-ray، b) ايجاد حفره در لايه داخلي به وسيله پرتو x يا ذره باردار، c) فرايند گسيل الكترون اوژه شامل برانگيختگي دوباره و گسيل الكترون هاي لايه هاي بالايي، d) فرايند گسيل پرتو ایکس
معمولاً پرتوهای X را برحسب انرژی‌شان به سه زیرگروه عمده α، β، γ تقسیم می‌کنند: خطوط α یک عنصر کم انرژی‌تر هستند ولی شدت‌ آنها بیشتر است. خطوط β یک عنصر، انرژی کمتر و شدت کمتری از خطوط α همان عنصر دارند. در شکل (2-8)، منحنی انرژی این خطوط بر حسب عدد اتمی رسم شده است. این نمودار به نمودار موزلی35 معروف است. L X-ray Lines
K X-ray Lines
Lγ1 (LII-NIV)
L1 (LIII-M1)
Kα1 (K-LIII)
Lγ2 (LI-NII)
Lα1, 2 (LIII-MIV,V)
Kα2 (K-LII)
Lγ3 (LI-NIII)
Lβ1 (LII-MIV)
Kβ1 (K-MIII)
Lγ4 (LI-OIII)
Lβ2 (LIII-NV)
Kβ2 (K-NII,III)
Lγ6 (LII-OIV)
Lβ3 (LI-MIII)
Kβ3 (K-MII)
جدول (2-2) نحوه نام‌گذاری پرتوهای ایکس گسیلی [14].
شكل (2-7) گذار‌های ممکن پرتو ایکس گسیلی از ترازهای الکترونی
شکل (2-8) انرژی پرتوهای]]>

منابع مقاله درمورد مطلق و مقید، محدودیت ها

“کسی که دوستدار پیروی از سنت من است، باید ازدواج کند. همانا ازدواج جزء سنت من است. و در طلب فرزند باشید زیرا من در فردای قیامت به فزونی جمعیت شما بر امت ها افتخار می کنم.”
در این جا با استشهاد به اطلاق لفظی “اطلبوا الولد” محبوبیت زیاد نمودن فرزند را نتیجه گرفته اند111 و تاکید نموده اند علتی هم که در ذیل روایت (مباهات پیامبر اکرم بر فزونی جمعیت مسلمین) بیان شده نیز بر تائید این مطلب دلالت دارد.
2-2-2-2)روایات اهل سنت
الف) عایشه از پیامبر اکرم (صلی الله علیه و آله) چنین نقل می کند:
“اَلنِّکاحُ مِن سُنَّتی فَمَن لَم یَعمَل بِسُنَّتی فَلَیسَ مِنّی وَ تَزَوَّجُوا فَإنّی مُکاثِرٌ بِکُمُ الاُمَم…”112
“نکاح از سنت من است. پس کسی که به سنت من عمل ننماید از من نیست. و ازدواج نمایید زیرا من به کثرت شما امت افتخار می نمایم…”
گفته شده مراد از “فانی مکاثر بکم” در حدیث مزبور، “مفاخر بکثرتکم” است. یعنی کثرت امت پیامبر اسلام مایه مباهات و افتخار ایشان است. البته در طریق حدیث، عیسی بن میمون مدینی است که بر ضعف آن در منابع اهل سنت اتفاق شده است اما به واسطه روایات دیگر، صحت آن مورد تایید است.113
همانطور که قبلاً گفته شد در این موضوع احادیث فراوانی از شیعه و اهل سنت وارد شده است که همگی دارای مضمون واحدی بوده تنها در برخی عبارات و الفاظ با یکدیگر متفاوتند از این رو سعی شد در هر عنوانی تنها به ذکر یک یا چند مورد از احادیث صحیح اشاره شود.
البته یک دسته روایاتی وجود دارند که مخالف با احادیثی است که دلالت بر مطلوبیت تکثیر نسل دارند. از این رو ضروری است تا رابطه میان احادیث سابقه با این دسته از روایات نیز بررسی شود.
3- مقیدات و مخصّصات حکم تکثیر جمعیت
با توجه به آنچه که گفته شد، از نظر طرفدران افزایش جمعیت، اصل بر تکثیر نفوس است. اما در کنار ادله تکثیر نسل مقیدات و مخصّصاتی برای عمومات و اطلاقات آن وجود دارد که ضرورت بررسی رابطه میان آنها را اقتضا می نماید. به طور مثال در پاره ای روایات، داشتن اولاد در حدّ کفاف مورد تأکید قرار گرفته و در پاره ای دیگر به محدودیت ها و شرایط ویژه در تولید نسل اشاره شده است. بنابراین می توان گفت این دسته از روایات صراحتاً و یا تلویحاً دلالت بر مشروعیت تحدید نسل می کنند. لذا در ادامه رابطه میان این دو دسته از ادله مورد بحث و نظر قرار خواهد گرفت.
البته مواردی که از آنها بحث خواهد شد برخی مقید و مخصص حکم تکثیر نسل می باشند و برخی در واقع معارض با این حکم هستند. در ادامه ابتدا به مقیدات و مخصصات این حکم به صورت جداگانه پرداخته خواهد شد.
3-1)جواز عزل
عزل یکی از قدیمیترین راههای پیشگیری از باردارای است که برخی از روایات دلالت بر جواز مطلق آن دارند114
و بعضی دیگر نیز جواز آن را مقید به اذن زوجه و یا اشتراط در عقد می دانند.115
در حقیقت می توان گفت اخبار وارد شده در جواز عزل دو دسته می شوند یک دسته می گویند “ذاک الی الرجل یصرفه حیث شاء” و دسته دیگر می گویند “الا برضاها او یشترط ذلک علیها فی العقد” از این رو میان این دو دسته روایت تعارض به نحو مطلق و مقید برقرار می گردد که باید میان آنها جمع دلالی نمود.
به خاطر وجود این تعارض، حکم عزل نیز در بین فقهای اسلامی اختلافی شده است. برخی از فقها عزل بدون رضایت زوجه را حرام می دانند116 و برخی دیگر آن را جایز می دانند ولی قائل به کراهت آن شده اند.117
بنابراین طرفداران کثرت جمعیت، با توجه به روایات موجود و نظرات فقها گفته اند حتی در صورت قول به جواز هم، از نظر برخی علما این عمل مکروه است. ضمن اینکه در بعضی از کتب فقهی نیزبرای عزل دیه ای در نظر گرفته شده است.118
بعضی معتقدند از آنجا که در برخی روایات فرزند دار شدن از دسته ای از زنان و در برخی شرایط مورد نهی واقع شده است. فلذا اینگونه روایات در مقابل ادله تکثیر نسل نیازمند بحث و نظر می باشند.
3-2)مطلوب نبودن استیلاد از برخی زنان و در برخی شرایط
از بعضی روایات استفاده می شود که استیلاد از برخی زنان، از جمله زن دیوانه119، احمق120 و زن مجوسی 121مطلوب نیست و نیز عزل از کنیز، زن بی حیا، زن فحّاش و نیز زنی که فرزند خود را شیر نمی دهد، مانعی ندارد.122
همچنین در برخی از روایات، آمیزش در اوقاتی خاص یا در شرایطی ویژه مکروه دانسته شده است123 و در بعض
]]>

منابع مقاله درمورد سقط جنین، امام صادق، ادله قرآنی

آیاتی که بشر را از کشتن فرزندان خود به علت ترس از فقر به شدت نهی کرده و آن را از گناهان بزرگ و خطایی نابخشودنی معرفی کرده است. مانند “وَ لا تَقتُلوا اَولادَکُم مِن اِملاقٍ نَحنُ نَرزُقُکُم وَ اِیّاهُم …”93 و “وَ لا تَقتُلوا اَولادَکُم خَشیَةَ اِملاقٍ نَحنُ نَرزُقُهُم وَ اِیّاکُم اِنَّ قَتلَهُم کانَ خِطاءً کَبیراً”94 و در آیه دیگر کشتن اولاد، سفاهت و نادانی و خسارت بزرگ معرفی شده است “قَد خَسِرَ الَّذینَ قَتَلوا اَولادَهُم سَفَهاً بِغَیرِ عِلمٍ وَ حَرَّموا ما رَزَقَهُمُ اللهُ افتِرآءً عَلَی اللهِ قَد ضَلّوا وَ ما کانُوا مُهتَدینَ”95
با توجه به آیات مذکور گفته شده فرزندکُشی مشرکان گناهان بیشماری را به دنبال داشته است. از جمله این گناهان می توان به مواردی مانند کشتن نفوس بی گناه، سوء ظن به رزاقیت خداوند و در نهایت دخالت آدمی در اموری که مربوط به شئون الهی است، اشاره کرد.
از این رو کسانی که به وسیله سقط جنین در مقام تحدید نسل برآمده اند، مرتکب تمام این گناهان یا بعضی از آنها شده اند. و کسانی هم که به وسیله پیشگیری از بارداری ـ بدون سقط جنین ـ به این کار اقدام نمایند، گناه سوء ظن به خداوند و دخالت در شئون الهی را مرتکب شده اند و اینها جملگی گمراهی و دشمنی آشکار است.96
طبق نظر طرفداران کثرت جمعیت، از آنجا که تحدید و کنترل جمعیت منجر به سوء ظن به رزاقیت خداوند می گردد از این رو این دسته از آیات همگی نشان از موافقت اسلام با افزایش جمعیت مسلمانان داشته و مدعای ایشان را اثبات می نماید. پس از بیان ادله قرآنی نوبت آن است تا به دلایل روایی نیز در این زمینه پرداخته شود.
2-2)روایات
دومین منبع برای تحصیل حکم تکثیر جمعیت، روایات وارد شده در این مسئله می باشد. زیرا که در بین منابع فقهی بعد از قرآن کریم، سنت به عنوان مهمترین مرجع برای استخراج احکام الهی قرار دارد. این روایات از دو دیدگاه قابل بررسی می باشند که در ادامه به چند نمونه از روایات هر بخش، اشاره می شود.
2-2-1)روایاتی که بر انتخاب زن ولود دلالت می کنند
احادیث فراوانی در منابع روایی شیعه و اهل سنت وجود دارد که در آنها به ازدواج با زنان ولود توصیه و تاکید شده است. در ابتدا به روایاتی که در این خصوص در کتب روایی شیعه وارد شده است اشاره می شود. آنگاه این روایات از حیث سند و دلالت مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
2-2-1-1)روایات شیعه
الف) جابربن عبدالله می گوید:
“إبن مَحبوبٍ عَنْ عَلِيِّ بْنِ رِئَابٍ عَنْ أَبِي حَمْزَة عَنْ جَابِرِ بْنِ عَبْدِ اللَّهِ قَالَ سَمِعْتُهُ يَقُولُ‏ كُنَّا عِنْدَ النَّبِيِّ فَقَالَ إِنَّ خَيْرَ نِسَائِكُمُ الْوَلُودُ الْوَدُودُ الْعَفِيفَةُ…”97
“جابر بن عبدالله انصاری روایت کرده که پیامبر اکرم(صلی الله علیه و آله) فرمودند: بهترین زنان شما کسی است که زیاد بچه بزاید و شوهرش را دوست داشته باشد و با عفت باشد…”
روایت مزبور از جهت اعتبار، صحیح و عالی السند98 است. آنچه در عبارات حدیث مورد استشهاد قرار می گیرد کلمه “الولود” است که به معنای “کثیر الولاده” گرفته شده است. البته شایان ذکر است که “ولود” در دو معنا به کار گرفته می شود: 1- زایا بودن زن، یعنی قدرت و استعداد بر بچه دار شدن و 2-کسی که صاحب فرزند زیاد می شود.
هر چند شیوع لفظ “ولود” در معنای اول بیشتر است، اما ظاهراً به قرینه ذیل روایات دیگر ـ که در آنها علاوه بر لفظ “ولود” تعبیر به “مکاثر بکم الامم” آورده شده است ـ با توجه به اینکه مکاثر را در معنای کثرت گرفته اند، معنای دوم از سوی طرفداران افزایش جمعیت اخذ شده است.99
ب) در روایت صحیح، امام باقر (علیه السلام) از قول پیامبر (صلی الله علیه و آله) می فرمایند:
“الْحَسَنُ بْنُ مَحْبُوبٍ عَنِ الْعَلَاءِ بْنِ رَزِينٍ عَنْ مُحَمَّدِ بْنِ مُسْلِمٍ عَنْ أَبِي جَعْفَرٍ ع قَالَ قَالَ رَسُولُ اللَّهِ ص‏ تَزَوَّجُوا بِكْراً وَلُوداً وَ لَا تَزَوَّجُوا حَسْنَاءَ جَمِيلَةً عَاقِراً فَإِنِّي أُبَاهِي بِكُمُ الْأُمَمَ يَوْمَ الْقِيَامَةِ”100
“امام باقر (علیه السلام) از قول رسول خدا (صلی الله علیه و آله) فرمودند: با دختر باکره ای که فرزند زیاد می آورد، ازدواج کنید و با زن زیبای نازا ازدواج نکنید، زیرا من به فزونی جمعیت شما در روز قیامت مباهات می کنم.”
روایت مذکور از حیث سند صحیح می باشد و راویان آن همگی ثقه هستند و سلسله سند آن در جمیع مراتب به معصوم (علیه السلام) متصل می باشد. بنابراین طرفداران کثرت جمعیت با برداشتی که خودشان از الفاظ حدیث داشته اند چنین نتیجه گرفته اند که تشویق به ازدواج با “ولود” و بیان علتی که برای آن ذکر شده (مباهات به فزونی جمعیت) دلالت بر مطلوبیت فرزند زیاد دارد.
ج) امام رضا (علیه السلام) نیز در این باره می فرمایند:
“عِدَّةٌ مِنْ أَصْحَابِنَا عَنْ سَهْلِ بْنِ زِيَادٍ عَنْ عَلِيِّ بْنِ سَعِيدٍ الرَّقِّيِّ قَالَ حَدَّثَنِي سُلَيْمَانُ بْنُ جَعْفَرٍ الْجَعْفَرِيُّ عَنْ أَبِي الْحَسَنِ الرِّضَا ع قَالَ: قَالَ رَسُولُ اللَّهِ ص لِرَجُلٍ تَزَوَّجْهَا سَوْءَاءَ وَلُوداً وَ لَا تَزَوَّجْهَا حَسْنَاءَ عَاقِراً فَإِنِّي مُبَاهٍ بِكُمُ الْأُمَمَ يَوْمَ الْقِيَامَةِ أَ وَ مَا عَلِمْتَ أَنَّ الْوِلْدَانَ تَحْتَ الْعَرْشِ يَسْتَغْفِرُونَ لآِبَائِهِمْ يَحْضُنُهُمْ إِبْرَاهِيمُ وَ تُرَبِّيهِمْ سَارَةُ فِي جَبَلٍ مِنْ مِسْكٍ وَ عَنْبَرٍ وَ زَعْفَرَانٍ”101
“از امام رضا (علیه السلام) نقل شده که پیامبر اکرم (صلی الله علیه و آله) در خطاب به مردی فرمودند: با زن زشت صورت در صورتی که بچه زا باشد، ازدواج کن و با زن زیبای نازا ازدواج مکن. زیرا که من در روز قیامت به شما امت بر سایر امت ها افتخار می کنم. مگر نمی دانی که فرزندان در زیر عرش خدا برای پدرانشان از خداوند طلب غفران می نمایند. ابراهیم (علیه السلام) آن ها را در دامان خود می پرورد و ساره همسر او، آن ها را در کوهی که همه اش از مشک و عنبر و زعفران است تربیت می کن.”
این حدیث نیز از حیث سند صحیح است و از حیث دلالت رجحان زن ولود بر زن زیباروی غیر ولود را بیان می دارد. یعنی اگر امر دائر بین ولود بودن و زیبا بودن زن غیر ولود باشد، پیامبر اکرم (صلی الله علیه و آله) ولود بودن را ترجیح می دهند.102
2-2-1-2)روایات اهل سنت
الف) معقل بن یسار می گوید:
“جاءَ رَجُلٌُ اِلیَ النَّبی فَقالَ: اِنّی أصبتُ امرَأة ذاتَ حَسب وَ جَمال وَ انّها لا تَلِد أفَأتزَوَجها؟ قالَ: لا، ثُمَّ اتاهُ الثانیة فَنَهاهُ ثُمَّ اتاهُ الثالثة فَقالَ: ‏تَزَوَّجُوا الوَدود الوَلُوداً فَإِنِّي مُکاثرٌ بِكُمُ الْأُمَمَ”103
“مردی نزد پیامبر (صلی الله علیه و آله) آمد و عرض کرد: همانا من با زن دارای شرافت و زیبایی برخورد نموده ام در حالیکه او نازاست آیا با او ازدواج نمایم؟ فرمودند: نه، سپس برای بار دوم آمد پس آن حضرت او را از این امر بازداشتند. سپس برای بار سوم آمد پس فرمودند: با زن مهربان زاینده ازدواج کن، همانا من به کثرت شما امت مباهات می کنم.”
این روایت در مستدرک حاکم به تقدیم “الولود” بر “الودود” ذکر شده و او آن را صحیح الاسناد دانسته است.104 مورد استشهاد نیز همانند احادیث سابق، ذیل روایت است که در آن بر ازدواج با زن ولود تاکید شده و دلیل آن هم مباهات پیامبر (صلی الله علیه و آله) به امت خویش ذکر شده است.
نتیجه آن که با توجه به احادیث فوق الذکر گفته شده، افزایش کمّی مسلمانان مورد عنایت و توجه پیامبر (صلی الله علیه و آله) بوده است. و موضوعیتی که این روایات دارند دال بر آن است که هر چند زن، دارای صفات نیکو از حیث نسب و حسب باشد، اما به علت عقیم بودن از ازدواج با وی نهی شده است.
ب) ابن عباس می گوید:
“خَرَجَ عَلَینا النَّبی یَوماً فَقالَ: عَرَضتُ عَلَیَّ الاُمَم فَجَعَلَ یَمُرُّ النَّبی مَعَهُ الَرجُل وَ النَّبی مَعَهُ الرَجلان، وَ النَّبی مَعَهُ الرَهط، وَ النَّبی لَیسَ مَعَهُ أحَدٌ وَرأیتُ سَواداً کَثیراً سَدّ الاُفُق، فَرَجوتُ أن تَکُونَ أمَّتی فَقیلَ هَذا مُوسی وَ قَومَهُ ثَمَّ قیلَ لی: اُنظُر فَرَأیتُ سَواداً کَثیراً سَدّ الافُق فَقیلَ لی: اُنظُر هکذا وَ هکذا، فَرَأیتُ سَواداً کَثیراً سَدّ الافُق فَقیلَ لی: هولاءِ أمَّتُکَ وَ مَعَ هولاء سَبعُونَ ألفاً یَدخُلُونَ الجَنَّة بِغَیر حِساب…”105
“روزی پیامبر (صلی الله علیه و آله) بر ما وارد شدند پس فرمودند: امت های مختلف بر من عرضه شدند. این در حالی بود که پیامبری می گذشت و با او یک مرد بود و پیامبری با او دو مرد و پیامبری با او گروهی بودند و پیامبری که کسی با او نبود و سیاهی زیادی را دیدم که افق را فراگرفته بود پس امید داشتم که آن ها امت من باشند. پس گفته شد که این ها موسی (علیه السلام) و قوم اویند. پس به من گفته شد: نگاه کن! پس سیاهی زیادی را دیدم که افق را فراگرفته بود، پس به من گفته شد: این چنین و این چنین نگاه کن! پس سیاهی زیادی را دیدم که افق را فراگرفته بود.پس به من گفته شد: اینان امت تو هستند و با آن ها هفتاد هزار نفر هستند که بدون حساب به بهشت وارد می شوند…”
طرفداران کثرت جمعیت معتقدند، بیان چنین تعدادی از امت پیامبر (صلی الله علیه و آله) دلالت بر آن دارد که هر چه تعداد امت اسلام بیشتر باشد مباهات حضرت نیز بیشتر خواهد بود.106 پس مستفاد از روایت آن است که تحقق این مباهات، جز از طریق افزایش نسل مسلمانان امکان پذیر نیست. زیرا طبق این روایت، مباهات ایشان مباهات عددی است و افزایش جمعیت مسلمانان مطلوب شارع است چرا که ازدیاد افراد نقش اساسی در عظمت و شأن امت اسلامی دارد.
در حالیکه کاهش نسل مسلمانان نیز موجب خواری آنان می شود و این امر هیچ گاه مورد رضایت و مطلوب شارع نیست. فلذا در این مورد مخالفان کنترل جمعیت به فهم بزرگان اهل سنت ـ که از این روایت استفاده کثرت عددی نموده اند ـ تمسک می جویند.107
2-2-2)روایاتی که به خاطر محبوب بودن آوردن فرزند فراوان، امر به ازدواج می کنند
در بررسی کتب روایی به دسته ای از روایات برخورد می کنیم که در آنها به دلیل مطلوبیت داشتن اولاد زیاد، امر به ازدواج کرده اند. از این رو این دسته از روایات نیز قابل بحث می باشند.
2-2-2-1)راوایات شیعه
الف) امام صادق(علیه السلام) می فرمایند:
“عِدَّةٌ مِنْ أَصْحَابِنَا عَنْ سَهْلِ بْنِ زِيَادٍ وَ أَحْمَدَ بْنِ مُحَمَّدٍ عَنِ ابْنِ مَحْبُوبٍ عَنْ عَلِيِّ بْنِ رِئَابٍ عَنْ عَبْدِ الْأَعْلَى بْنِ أَعْيَنَ مَوْلَى آلِ سَامٍ عَنْ أَبِي عَبْدِ اللَّهِ ع قَالَ قَالَ رَسُولُ اللَّهِ ص‏ تَزَوَّجُوا الْأَبْكَارَ فَإِنَّهُنَّ أَطْيَبُ شَيْ‏ءٍ أَفْوَاهاً وَ فِي حَدِيثٍ آخَرَ وَ أَنْشَفُهُ أَرْحَاماً وَ أَدَرُّ شَيْ‏ءٍ أَخْلَافاً وَ أَفْتَحُ شَيْ‏ءٍ أَرْحَاماً أَمَا عَلِمْتُمْ أَنِّي أُبَاهِي بِكُمُ الْأُمَمَ- يَوْمَ الْقِيَامَةِ حَتَّى بِالسِّقْط”108
“امام صادق (علیه السلام) از قول پ یامبر اکرم (صالی الله علیه و آله) فرمودند: با دختران باکره ازدواج کنید. زیرا دهانشان خوشبوتر و رحمهایشان خشک تر بوده و پستانهایشان از شیر سرشار است و رحم هایشان برای قبول نطفه و تربیت جنین آماده تر است. آیا نمی دانید که من به شما امت در روز قیامت بر سایر امت ها افتخار می کنم. حتی به جنینی که سقط شده باشد.”
طرفدارن افزایش جمعیت از این روایت استفاده نموده و گفته اند.109 طبق این روایت فرزند بیشتر داشتن در نظر رسول خدا بسیار پسندیده است. زیرا اولاً تاکید می کنند که با دختران باکره ازدواج کنید و سپس تعلیل می آورند به این که رحم آنها برای قبول نطفه و تربیت جنین آماده تر است و ثانیاً ایشان به سبب زیاد بودن افراد قومشان در قیامت ـ حتی جنینی که سقط شده ـ به سایر امت ها افتخار می کنند.
ب) امام علی(علیه السلام) در این باره فرموده اند:
“مَنْ كَانَ يُحِبُّ أَنْ يَتَّبِعَ سُنَّتِي فَلْيَتَزَوَّجْ فَإِنَّ مِنْ سُنَّتِيَ‏ التَّزْوِيجَ وَ اطْلُبُوا]]>

منابع مقاله درمورد سیاست های جمعیتی، تنظیم خانواده، ایجاد اشتغال

سیاست های مستقیم به صورت بی واسطه، به منظور تغییر ساختار جمعیت انجام می گیرد اما سیاست های غیر مستقیم همان سیاست های عمومی اجتماعی ـ اقتصادی است که در جهت سوق دادن کشور به سوی ایجاد تحولاتی در ترکیب و حرکات جمعیت می باشد که در سطح کشور اتخاذ و اجرا می شود.
بنابراین می توان گفت سیاست های جمعیتی مستقیم آن دسته از سیاست های محسوس است که هدف از اجرای آنها کاملاً مشخص و واضح می باشد. مانند تشویق موالید، مبارزه با مرگ و میر، پیشگیری از بارداری و غیره اما سیاستهای غیر مستقیم در قالب سیاست های ضمنی اجتماعی گنجانده می شوند که هدف از اجرای آن نیز بر همگان مشخص نیست. از جمله، افزایش سطح سواد زنان و گسترش حضورآنان در عرصه اجتماع را می توان مصادیق سیاستهای غیر مستقیم دانست. 53
نوع دیگر از سیاست های جمعیتی، سیاست های ناظر بر جنبه های کمی و کیفی جمعیت می باشد که توضیح آن در ادامه خواهد آمد.
2-4)سیاست های جمعیتی کمی و کیفی
سیاست های جمعیتی از نظر ماهیت دارای دو جنبه می باشند که عبارتند از کمی و کیفی، “جنبه کمی” به افزایش یا کاهش جمعیت، گسترش یا محدودیت ابعاد شهر ها و میزان مهاجرت مربوط می شود. در حالیکه “جنبه کیفی” با تندرستی جمعیت ها، نظارت بر امر ازدواج، بهداشت و تامین اجتماعی و آموزش مهارتها و تخصصها در ارتباط است.54
به عبارت دیگر می توان گفت سیاست های کمی در واقع به بعد آماری جمعیت و اعداد و ارقام آن مرتبط است. در حالی که سیاست های کیفی به کیفیت سلامت جامعه توجه دارد. در پایان نیز به سیاستهای جمعیتی از نظر دامنه فعالیت آنها اشاره خواهد شد.
3-4)سیاست های جمعیتی خرد و کلان
سیاست های جمعیتی از نظر دامنه فعالیت به دو دسته، سیاست های خرد و کلان تقسیم می گردند.
“سیاست های جمعیتی سطح کلان” در بسیاری از آثار و نوشته ها تحت عنوان “نظریات جمعیت شناسی” مورد بحث و بررسی قرار می گیرند. و منظور از آن، سیاست هایی است که اولاً در سطح بسیار وسیع و گسترده اتخاذ می شوند به گونه ای که کل جامعه را در بر می گیرند ثانیاً حالت انتزاعی و نظری دارند.
در حالیکه “سیاست های جمعیتی خرد” سیاست هایی هستند که در سطح محدودتر اجرا می شوند یعنی به جای کل جامعه، بخشی از آن را هدف قرار می دهند و حالت عینی و ملموس و اجرایی دارند.
1-3-4)سیاست های جمعیتی کلان (نظریه ها)
از زمان قدیم، انسان به مسئله جمعیت توجه کرده و به آن اهمیت داده است، اما بررسی علل و عوامل موثر بر فرایند های جمعیتی و آثار و پیامد های آن در سالهای اخیر به مرکز توجه اندیشمندان مبدل شده است.
بررسی آثار و افکار اندیشمندان در طول تاریخ و سالهای اخیر، حکایت از آن دارد که انسان اجتماعی که در اندیشه بهروزی و بهزیستی بوده، گاهی زیادی جمعیت را مایه شادابی جامعه تلقی کرده، و زمانی اندک بودن آن را مبنای آرامش دانسته است و زمانی دیگر میان جمعیت و امکانات زندگی به تعادل و تناسب معتقد شده است.55
این تطورات اندیشه ای همگی شکل دهنده سیاست های جمعیتی کلان در طول تاریخ بوده است که هر زمان به شکل و نوعی خاص درآمده است.
در واقع می توان گفت، سیاست های کلان جمعیتی همان نظریات جمعیتی است که هر زمان به شکلی خاص مطرح شده است مانند سیاست افزایش و یا کاهش جمعیت
2-3-4)سیاست های جمعیتی خرد (برنامه ها)
سیاست های جمعیتی خرد، سیاست هایی هستند که در سطح محدودتر اجرا می شوند و حالت عینی و ملموس دارند. به بیان دیگر، سیاست های خرد، سیاست های بخش خاصی هستند که الگوی عمل و خط مشی سیاست های اجرایی دولت را در امر جمعیت و تنظیم خانواده تشکیل می دهند. از جمله این سیاست ها می توان به موارد زیر اشاره نمود.
• کمک به خانواده ها به منظور افزایش موالید از راه برقراری مساعده های مادی و برقراری حق عیال و اولاد و دادن امتیازهای اجتماعی و فرهنگی به خانواده های پر اولاد.
• حمایت از مادران و کودکان در دوران حاملگی از طریق مبارزه با مرگ و میر عمومی. • تشویق توالد و تناسل با منع روشهای پیشگیری از بارداری مانند سقط جنین و تحریم خرید و فروش وسایل پیشگیری از بارداری.
• نظارت بر افزایش جمعیت شهری و توزیع جمعیت و اتخاذ سیاست های خاص در این مورد.
• تبین و توجیه مسائل تنظیم خانواده و پیشگیری از بارداری از دیدگاه دینی.56
در پایان پس از شناخت سیاست های جمعیتی، اهداف و انواع آن می توان چنین نتیجه گرفت که سیاست های جمعیتی یک جامعه باید متناسب با شرایط و ویژگی های جمعیتی و فرهنگی آن جامعه طراحی و اجرا شود و به راحتی نمی توان سیاست های سایر کشورها را الگو قرار داد.
بخصوص آنکه مسائل جمعیتی مختلف، نیازهای متعددی را در جمعیت طلب می کند. که سیاست گذاران جمعیتی باید علاوه بر توجه به کاهش و یا افزایش جمعیت، به راهکارهایی برای توسعه از جمله ایجاد اشتغال، ارتقای سطح بهداشت، رفاه و امنیت جامعه، تامین مسکن و غیره اندیشیده و سیاست های متناسب با آنها را تصویب و اعمال نمایند. به عبارتی سیاست های جمعیتی باید ضمن توجه به وضعیت موجود و حل مشکلات احتمالی به وضعیت مطلوب نیز توجه داشته باشند.
فصل سوم: مطلوبیت ذاتی سیاست تکثیر جمعیت و
حکم و ادله آن در فقه اسلامی
مباحث این گفتار پیرامون دو محور کلی شکل گرفته است. در ابتدا درباره مطلوبیت ذاتی سیاست تکثیر جمعیت بحث و بررسی صورت می گیرد تا مطل ب به درستی نمایان گردد. سپس به دنبال شناخت بهتر و دقیق تر از بحث، به نظرات موافقین سیاست افزایش جمعیت پرداخته می شود.
گفتار اول: مطلوبیت ذاتی سیاست تکثیر جمعیت
در جوامع دینی یکی از عوامل موثر بر شکل گیری احکام و قوانین اجتماعی، اقتصادی و سیاسی دستورالعملهای دینی و مذهبی حاکم بر آن جامعه می باشد. سیاست های جمعیتی ـ به عنوان نمونه ای از قوانین اجتماعی ـ که از سوی دولت اتخاذ شده و به مرحله اجرا گذاشته می شود نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد. یعنی همانگونه که تمامی احکام و قوانین جاری در جامعه اسلامی مطابق موازین شرعی طراحی می گردد سیاست های جمعیتی حاکم بر آن جامعه نیز باید مطابق همان موازین باشد. بنابراین رابطه بین مذهب و برنامه های جمعیتی از اهمیت بالایی برخوردار است که می بایست مورد توجه قرار گیرد.
در فصل گذشته به این مطلب اشاره شد که موافقان سیاست افزایش جمعیت بر این عقیده اند که، اصل اولیه در سیاست های جمعیتی حاصل از متون فقهی اسلامی، افزایش جمعیت است. از این رو می توان گفت اهتمام اسلام بر افزایش جمعیت مسلمانان می باشد.
سنت اسلامی از یک طرف ازدواج با چهار زن را در یک زمان مجاز دانسته، و از طرف دیگر زاد و ولد را نیز تشویق می کند به همین خاطر مسلمانان همواره از زاد و ولد بیشتر و رشد جمعیت بالایی برخوردار بوده اند.57در توضیح این مطلب گفته شده، از آنجا که همه موجودات بر اساس غریزه طبیعی برای حفظ نوع خود تولید مثل می کنند در این میان انسان نیز با توجه به نیروی عقل و تفکر علاوه بر فطری بودن این مسئله به تولید مثل خود توجه دارد.
بنابراین می توان گفت طبق آیات قرآنی، از آنجا که تمامی موجودات به صورت جفت آفریده شده اند58 لذا بقای نوع انسانی در سایه رابطه زوجیتی که میان آنها برقرار می گردد، تحقق می یابد. پس ازدواج مصالح بی شماری دارد که یکی از مهمترین آنها حفظ نسل است و با توجه به متن شریعت می توان گفت تاکید و اهتمام شارع مقدس به امر ازدواج در واقع تاکید به توالد و تناسل می باشد.
از این رو برخی معتقدند که در اسلام تکثیر نسل و افزایش جمعیت مسلمین مطلوب است و تاکید اسلام بر تکثیر نسل صالح بوده و افزایش جمعیت را مهم می شمارد.59 لکن باید دانست چه علل و عواملی سبب اقتضاء چنین مطلوبیتی می گردند. از این رو در ادامه به بررسی علل مطلوبیت سیاست تکثیر جمعیت در اسلام پرداخته خواهد شد. شایان ذکر است که در این گفتار تنها به بیان نظرات موافقین و سخنان ایشان اکتفا شده و بحث و بررسی از آنها به مقامی دیگر واگذار می گردد.
1-علل مطلوبیت ذاتی سیاست تکثیر جمعیت
موافقان سیاست تکثیر جمعیت60، در خصوص مطلوب بودن این سیاست در اسلام به عللی همچون مطلوبیت استیلاد و تکثیر ولد و همچنین مطلوب بودن افزایش نسل مسلمانان اشاره کرده اند. در ادامه هر یک از این علل به طور جداگانه بیان خواهد شد
1- 1)مطلوبیت استیلاد و تکثیر ولد
گرچه مساله مطلوبیت استیلاد و تکثیر ولد در کتب فقهی قدماء به شکل صریح مطرح نشده است. اما گفته هایی وجود دارد که دلالت بر مطلوب دانستن آن در نزد ایشان می کند. مثلاً علامه حلی در کتاب “تذکره الفقها” در باب نکاح، عزل را با این استدلال که موجب تقلیل نسل می شود در حالی که پیامبر اکرم (صلی الله علیه و آله) به آن تشویق کرده، مکروه دانسته است.61
محقق کرکی هم اصل نکاح را به علت این که می تواند موجب تولد فرزندان صالح شود مستحب دانسته است.62
فیض کاشانی در “مفاتیح الشرایع” 63 و علامه بحرانی در کتاب “الحدائق الناظره”64 استیلاد و تکثیر ولد را به عنوان هدفی دینی دانسته اند که اگر ازدواج با این هدف انجام شود عبادت خواهد بود.
در وسایل الشیعه هم بابی با عنوان “بَابُ اسْتِحْبَابِ الِاسْتِيلَادِ وَ تَكْثِيرِ الْأَوْلَادِ‌”65 گشوده شده و در ذیل آن روایاتی در این مضمون آورده شده است.
با توجه به آنچه گفته شد، موافقان سیاست تکثیر جمعیت معتقدند که استیلاد و تکثیر ولد شرعاً مطلوب بوده و شارع نیز به آن ترغیب نموده است.البته آنچه گفته شد نیازمند بحث و بررسی بوده و ضروری است تا چگونگی دلالت این مطالب بر موضوع سیاست تکثیر جمعیت بررسی گردد.
علاوه بر آنچه گفته شد می توان به علت دیگری در مورد مطلوبیت سیاست تکثیر جمعیت نیز اشاره کرد که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد.
1- 2)مطلوبیت افزایش نسل مسلمانان
برخی افزایش نسل مسلمانان را برای زدودن بنای شرک و فساد از مهمترین مقاصد شریعت می دانند.66 از این رو در نظر ایشان افزایش نسل مسلمانان دارای مطلوبیت ذاتی می باشد.
در این جا ممکن است اشکالی وارد شود مبنی بر اینکه، اهتمام شریعت بر تکثیر نسل مسلمانان مختص به دورانی است که جمعیت مسلمانان نسبت به کفار بسیار کم بوده است. و امروزه چنین اقتضایی وجود ندارد. در پاسخ این اشکال آورده اند که خطابات شریعت و سنت اسلامی مطلق و بدون هیچ قید و شرطی می باشد و از این رو شامل تمام دوران ها می شود.67 هر چند که چنین پاسخهای ضعیفی قابل پذیرش نمی باشند اما از انجا که در مقام بیان مطالب موافقین سیاست تکثیر جمعیت می باشیم تنها به نقل آنها پرداخته می شود.
فلذا موافقین سیاست تکثیر جمعیت، از آنچه گفته شد مطلوبیت تکثیر جمعیت در اسلام را برداشت کرده اند. چرا که به عقیده ایشان جمعیت یک جامعه یکی از ارکان اصلی قوت یا ضعف ابعاد سیاسی، اجتماعی و اقتصادی آن جامعه می باشد. البته این خود محل تامل است و شاید بتوان گفت در نظر این افراد، وجود شرایط و امکانات کافی مفروض بوده است. حال پس از بیان مسئله مطلوبیت سیاست تکثیر جمعیت نیاز است تا نظرات موافقین این سیاست نیز مورد بحث قرار گیرد.
2-نظرات موافقین سیاست افزایش جمعیت
برخی از علما و فقهای اسلامی معتقدند که کاهش جمعیت و جلوگیری از بارداری، چه در سطح خرد و چه در سطح کلان، مغایر با روح اسلام و آیات قرآن است. این عده با استناد به آیات قرآن و زدودن ترس نسبت به فقر و مشکلات معیشتی حاصل از افزایش جمعیت، لزومی برای کاهش آن نمی بینند و اساساً سیاست کاهش جمعیت را توطئه ای از سمت غرب و استعمارگران می دانند.68
قطعنامه هفده تن از فقهای اهل سنت که در مکه مکرمه صادر گردید، ناظر بر همین مطلب می باشد:
“نظر به اینکه شریعت اسلام ترغیب کننده به فزونی نسل مسلمانان و انتشار آن است، و تحدید نسل و جلوگیری از آبستنی مخالف فطرت انسانی و شریعت اسلامی می باشد، و نظر به اینکه هدف جلوگیری از افزایش جمعیت مسلمانان نیرنگی برای کاهش دادن نیروی انسانی آن ها و تقویت سلطه]]>