|
عنوان
|
طراحی حسگر فیبر بلور فوتونی با هسته توپر برای اندازه گیری آرسنیک در آب
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
حسگر نوری، فیبر بلور فوتونی، آرسنیک، حساسیت نوری
|
|
چکیده
|
ضرورت توسعه یک روش کارآمد و قابل اعتماد برای تشخیص آرسنیک در آب، ناشی از نگرانی فزاینده جهانی در مورد آلودگی محیط زیست و خطرات سلامتی انسان مرتبط با این عنصر سمی است. آلودگی آرسنیک آب های زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان، به ویژه در مناطقی که فرآیندهای زمین شناسی طبیعی، مواد معدنی حاوی آرسنیک را به سفره های آب زیرزمینی آزاد می کنند، به یک مسئله جدی بهداشت عمومی تبدیل شده است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آرسنیک، حتی در سطوح ناچیز، می تواند منجر به اثرات فیزیولوژیکی شدید، از جمله سرطان، اختلالات قلبی عروقی، نقص های رشدی و آسیب های عصبی شود. در برخی از مناطق روستایی، جوامع به دلیل عدم وجود سیستم های نظارتی مقرون به صرفه، سریع و قابل حمل، از وجود آرسنیک در آب آشامیدنی خود بی اطلاع هستند. از این رو، نیاز مبرمی به توسعه فناوری های سنجش جدید وجود دارد که بتوانند غلظت های بسیار کم آرسنیک را به طور موثر، با حساسیت و گزینش پذیری بالا و در زمان واقعی تشخیص دهند.
از دیدگاه علمی، این تحقیق قابل توجه است زیرا به پیشرفت دانش در فناوری حسگر فیبر نوری و کاربرد آن در نظارت بر محیط زیست کمک می کند. چارچوب طراحی و شبیه سازی ایجاد شده در این کار می تواند به عنوان پایه ای برای مطالعات آینده با هدف قرار دادن سایر آلاینده های خطرناک مانند نیترات، سرب یا جیوه، با استفاده از معماری های مشابه PCF عمل کند. علاوه بر این، این مطالعه درک دقیقی از چگونگی تأثیر پارامترهای هندسی - مانند قطر سوراخ هوا، گام و تعداد حلقه های سوراخ هوا - بر پاسخ نوری و حساسیت حسگر ارائه می دهد. چنین بینش هایی برای بهینه سازی طرح های PCF نه تنها برای تشخیص آرسنیک، بلکه برای طیف وسیعی از کاربردهای حسگر شیمیایی و بیولوژیکی نیز ضروری است.
از دیدگاه اجتماعی و زیست محیطی، نتایج این تحقیق اهمیت قابل توجهی دارد. آلودگی آرسنیک در حال حاضر میلیون ها نفر را در سراسر جهان، به ویژه در مناطق روستایی و در حال توسعه، که دسترسی به امکانات آزمایشگاهی متمرکز محدود است، تحت تأثیر قرار داده است. یک سیستم حسگر فیبر نوری که سبک، مقرون به صرفه و قادر به تشخیص در زمان واقعی است، می تواند در دستگاه های نظارتی قابل حمل یا از راه دور ادغام شود تا به طور مداوم کیفیت آب را ارزیابی کند. این قابلیت، جوامع محلی و مقامات را قادر می سازد تا برای جلوگیری
|
|
پژوهشگران
|
عبدالرحمن جمال صالح صالح (دانشجو)، رسول عالی پور کوسالار (استاد راهنمای اول)، آرش فیروزنیا (استاد مشاور)
|