An Analytical Study of the Reinforcement of Fungal Slabs with CFRP Sheets after Creating Service Openings in them

ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 1 زاهج امزلابلا ةيقرحملا ةفيثكلا ةليسو ةدعاو بيسرتل ملافلأا ةقيقرلا – ةسارد ةيددع تازيممل ةمزح تانويأ ةرداص نع زاهج امزلاب ةيقرحم ةفيثك ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 صخلملا : ىدحإك ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا ةزهجأ مادختسا ةيناكملإ ةيرظن ةسارد ءارجإ ثحبلا اذه يف ّ مت يتلا امزلابلا ةضبق لكشتب ةزهجلأا هذه زّ يمت نم ةدافتسلااب كلذو ةقيقرلا ملافلأا بيسرت قرط ا امزلابلا زاهج نع ةجتانلا توزلآا تانويأ ةقاطو ددع داجيإ ّ مت .ينويأ عبنم ربتعت ةيقرحمل ةفيثكلاNX2 ديدحتو ةجتانلا تانويلأا ةقاط فيط داجيإ ّ مت امك .زاغلا طغض رّ يغت عم اهتاريغتو ددع باسحو توزلآا نويأ اهلمحي ةقاط ىلعأ اهدنع ققحتي يتلا توزلآا زاغ طغض ةميق قيقرلا ملفلا ىلع لوصحلا لجأ نم مويناتيتلا ةزيكر ىلإ ةلصاولا تانويلأاTIN . :ةيحاتفملا تاملكلاةقيقرلا ملافلأا ،تانويلأا ةمزح ،امزلابلا ةضبق ________________________ 1 ،ذاتسأ ايروس ،صمح ،ثعبلا ةعماج ،ءايزيفلا مسق ،امزلابلا ثاحبأ ةدحو سيئر 2 ،روتكدايروس ،هامح ،ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ،ةلديصلا ةيلك ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 2 Dense plasma focus device as a promising method for thin film deposition – a numerical study of Ion beam features from Dense Plasma Focus device Prof. Dr. Walid Sahyouni1 Dr. Alaa Nassif2 ABSTRACT: In this research, a theoretical study was conducted of the possibility of using dense plasma focus devices as one of the thin film deposition methods, by taking advantage of the distinctiveness of these devices in the formation of the plasma pinch, which is an ion source. The number and energy of nitrogen ions produced by the NX2 dense plasma focus device and their changes with the change in gas pressure were found. The energy spectrum of the resulting ions was also found, the nitrogen gas pressure value was determined at which the highest energy carried by the nitrogen ion was achieved, and the number of ions reaching the titanium substrate was calculated in order to obtain the TIN thin film. KEYWORDS: plasma pinch, Ions beam, Thin films. ________________________ 1 Professor, Head of Plasma Research Unit, Department of Physics, Al-Baath University, Homs, Syria 2 Doctor, Faculty of Pharmacy, Al-Wataniya Private University, Hama, Syria ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 3 ةمدقم : ا نم تاقبط نع ةرابع ةقيقرلا ملافلأا نأ مولعملا نم نم تاكامسب ى رخأ داوم ىلع ةعضوتم داومل تاقيبطت يف اهمادختسلا ةقيقرلا ملافلأا ريوطت مت ،تارتم وركيم ةدع ىلإ تارتم ونان ةعضب ( ةيونانلا ةقيقرلا ملافلأا ربتعت ،ةفلتخمNanocomposite thin films عون ةيلاعلا ةبلاصلا تاذ ) كلذو ةزاتمم ةيسيطانغمو ةيرصبو ةينورتكلاو ةيكيناكيم صئاصخ رهظُت ةقيقرلا ملافلأا نم ديدج قيقرلا ملفلل ي رولبلا بيكرتلاو مجحلا ىلع اهدامتعا ببسب[1] تاينقت نم ريبك ددع مادختسا متي . ذه عضو نكمي ةقيقرلا ملافلأا ىلع لوصحلا لجأ نم بيسرتلا :نيتيساسأ نيتئف يف تاينقتلا ه ( راخبلل يئايزيفلا بيسرتلاPhysical Vapour Deposition (PVD)) ( راخبلل يئايميكلا بيسرتلاChemical Vapour Deposition (CVD)) ةنكمم بيسرت ةينقت :ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا : ( ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا ةزهجأ ريوطت ّ متDense plasma focus (DPF) ساسلأا يف ) تارادصلإا نم ددعل ريفو ردصمك ةزهجلأا هذهب ًاقحلا مامتهلاا مت نكلو يوون جامدنا ةزهجأك ةينويلأاو ةينورتكللإا مزحلاو ةينيسلا ةعشلأاو تانورتوينلا لثم ةيعاعشلإا[3,2] زاهج يف متي . زلابلا طغضو عيرستو ديلوت ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا يف جتني ثيح ةيسيطانغملا ىوقلا ةطساوب ام ( قرحمتلا ةيلمع ةياهنfocusing( امزلابلا نم دومع )pinch ( نمزلا نم ةرتفل مودي )~10−7𝑠 ) ( هترارح1 − 2 𝐾( هتفاثكو )~1025 −1026𝑚−3 يوون جامدنإ ثادحإ ىلع رداق ) (nuclear fusion ردصم امزلابلا ةضبق تازيملا هذه لعجت )( ددعتملا عاعشلإلmultiradiation sourceةيضبن ةقيرطب ةيقرحملا امزلابلا زاهج لمعي .) (pulsed mode نكمي ) ةينورتكللاا ةعابطلاو يعاعشلا ريوصتلا لثم تاقيبطتلا نم ديدعلا يف همادختسا[7-4] نكمي امك ف هنع ةرداصلا ةيلاعلا ةقاطلا تاذ تانويلأاو تانورتكللاا مزح مادختسا ةعانصو داوملا ةجلاعم ي ةقيقرلا ملافلأا[14-8] . ليكشت يف مدختسملا زاغلا عون ىلع ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج نم رداصلا عاعشلإا عون دمتعي امزلابلا زاهج مادختسا مت لاثملا ليبس ىلعف غيرفتلا ةرجح لخاد باطقلأا ةدام ىلعو امزلابلا ( عرز يف ةفيثكلا ةيقرحملاimplantation ذلاوفلا ىلع نيجورتنلا تانويأ )[15] مويناتيتلاو[16]. ( لكشلا حضوي1 اهتجلاعم دارملا تانيعلا نوكت ثيح ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج ططخم ) دعصملا نم ةقفدتملا ةينويلأا مزحلا لباقم لماح ىلع ةعضومتم[1] . ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 4 ( لكشلا1): امزلابلا زاهج ططخم ةقيقرلا ملافلأا بيسرت يف مدختسملا ةفيثكلا ةيقرحملا[1] ةقيقرلا ملافلأا بيسرت ةيلمع يف ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا مادختسا تازيم[1] : دوجو نع ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا مادختساب اهبيسرت مت يتلا ةقيقرلا ملافلأا ةسارد جئاتن ترهظأ يتلا كلت نم لضفأ ةيوينب تارييغت ثيح ى رخلأا بيسرتلا قرط مادختساب اهيلع لوصحلا مت :تازيملا نم ديدعلا هذه بيسرتلا ةقيرطل 1ةفلتخم بيسرت تاينقت ثلاث نيب ةيقرحملا امزلابلا مادختساب ةقيقرلا ملافلأا بيسرت ةينقت عمجت ( يئايزيفلا ريخبتلاب بيسرتلا :يهوPVD( ةينورتكللاا مزحلا مادختساب ريخبتلاو )electron beam evaporation( امزلابلاب نّ سحملا يئايميكلا راخبلاب بيسرتلاو )plasma-enhanced chemical vapour deposition( ةنيجه بيسرت ةينقت يهف يلاتلابو )hybrid deposition technique .) 2قرطب ةنراقم ةياغلل ةعفترم ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج يف بيسرتلا تلادعم بيسرتلا ةجتانلا ةقاطلا ةيلاع تانورتكللاا مزح ةطساوب دعصملا داومل فيثكلا ثاثتجلاا ببسب كلذو ى رخلأا .امزلابلا ةضبق نع 3- ( ةقاطلا تاذ تانويلأا موقت ثيح ةزيكرلا نيخستل ةجاح لا40 𝑘𝑒𝑉− 2 𝑀𝑒𝑉 ةجتانلا ) .ةيلاع ةرارح تاجرد ىلإ ةزيكرلا نيخست يف امزلابلا ةضبق نع 4زاغ بلطتي ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج ليغشت ةيلمع نإ ثيح زاغلل ضفخنم كلاهتسا .ى رخلأا بيسرتلا قرط يف زاغلا قفدت تايلمع نم ًلادب زاغلا ةيمك تابث عم ضفخنم طغضب 5- .طيسب فثكم غيرفت قيرط نع ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج ليغشت ةيناكمإ 6ب ديجلا قاصتللاا زاغلا تانويأ ةطساوب ةزيكرلا حطس ةجلاعم ببسب كلذو ةزيكرلاو ةداملا ني .ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج نمض مدختسملا ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 5 7- .)ةيناث ونان نم تائم ةدع( ًادج ريصق نمز يف بيسرتلا ةيلمع ءارجإ نكمي 8- ،زاهجلا ليغشت ةقاط ،زاغلا طغض( ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج تارتمارابب مكحتلا ةيناكمإ .ةرداصلا تانويلأا مزح ةقاطو قفدتب مكحتلا يلاتلابو )باطقلأل ةيسدنهلا داعبلأا ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا نع ةرداصلا تانويلأا مزح ةسارد : ،ةيرطقلا ةلحرملاو ةيروحملا ةلحرملا امه نيتيساسأ نيتلحرم ىلإ ةيقرحملا امزلابلا روطت ةيلمع مسقُت ةنزتخملا ةيئابرهكلا ةقاطلا للاخ نم ةرجحلا نمض دوجوملا زاغلا نييأت ةيروحملا ةلحرملا يف متي ىلع زتنرول ةوق ريثأت تحت كرحتي يذلا امزلابلا دمغ لّ كشتو تافثكملا كنب يف ةرجحلا روحم لوط قوف عضومتيل امزلابلا ةقبط مكارتتو ًايرطق كرحتلاب أدبي ثيح دعصملا ةياهن ىلإ لوصولا ىتح ( ةضبقلا ىعدي امزلابلا نم ًادج فيثكو ًادج راح ريغص دومع دعصملا ةمقpinch نوكل ًارظنو ،) ويلأاو دعصملا هاجتاب تانورتكللإا باطقتسا متي هنإف ةبجوم دعصملا ةنحش ةهجلاب ةبجوملا تان ( "امزلابلا يئانث" هتيمست ىلع حلطصي ام لكشتيو ةلباقملاplasma diode ةضبقلا هذه رمتست ،) نومك ديلوت ىلإ ةضبقلا رايهنا يدؤيو ،امزلابلا تارارقتسا لا ةجيتن راهنت مث نمزلا نم ةريغص ةرتفل ةيلمع يف مدختسملا نومكلا نم ربكأ( ًادج يلاع يطقن يئابرهك ىلإ نومكلا اذه يدؤي )ليغشتلا ( لكشلا دعصملا هاجتاب تانورتكللإاو دعصملا نع ًاديعب تانويلأا فذق2 ةفاثكو ةقاط دمتعتو ،) .مدختسملا زاهجلا تارتماراب ىلعو زاغلا طغضو عون ىلع ةرداصلا تانويلأا ةمزح ( لكشلا2): اهنم تانويلأا قلاطناو امزلابلا ةضبق رايهنا حضوي سردS.LEE وS.H.Saw [17] ةيقرحملا امزلابلا نع ةرداصلا تانويلأا ةمزح صئاصخ امزلابلا ةضبق نمض دلوتملا نومكلا ةجيتن اهنم تانويلأا فذقو امزلابلا ةضبق رايهنا دعب ةفيثكلا :يتلآا قفو ةمزحلا تانويأ ةقاطو ددع نم ًلاك يطعت يتلا تاقلاعلا ىلإ اولصوتو ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 6 ( ةمزحلا تانويأ ددعNumber of ions beam )[17] ةدوجوملا تانويلأا ددع باسح متي : نمض :امزلابلا ةضبقل يضرعلا عطقملاب تانويلأا ةلويس ءادج للاخ نم ةمزحلا 𝑁𝑖=2.75×1015 𝑓𝑒 √𝑀.𝑍𝑒𝑓𝑓 𝑙𝑛(𝑏 𝑟𝑝) 𝑟𝑝2𝐼𝑝𝑖𝑛𝑐ℎ 2 √𝑈.𝜏.𝜋𝑟𝑝2 :ثيح𝑓𝑒 ،تانويلأا هلمحت يذلا امزلابلا ةضبق ةقاط ءزج𝑀 ،نويلأا ةلتك𝑍𝑒𝑓𝑓 ،ةلاعفلا ةنحشلا 𝑏 ،طبهملا رطق فصن𝑟𝑝 ،ةضبقلا رطق فصن𝐼𝑝𝑖𝑛𝑐ℎ ،ةضبقلا رايت𝑈 ئشانلا عيرستلا نومك امزلابلا ةضبق رايهنا نع𝑈≈3𝑉 ثيح𝑉 ،امزلابلا ةضبق نمض دلوتملا نومكلا ةميق 𝜏 ةرتف .ةضبقلا ءاقب ( ةمزحلا تانويأ ةقاطIons beam Energy )[17] برضب ةمزحلا ةقاط باسح متي : ددع :ةقلاعلا قفو ةضبقلا نمض دلوتملا نومكلاو ةلاعفلا ةنحشلاب ةمزحلا تانويأ 𝐸𝑏𝑒𝑎𝑚 =𝑁𝑖×𝑍𝑒𝑓𝑓.𝑈 تاريغت ةسارد ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج نع ةرداصلا تانويلأا ةمزح صئاصخNX2 عم مدختسملا زاغلا عون ريغت :سوردملا زاهجلا تارتماراب ديدحت جمانرب مادختسابLee ( رادصلإا يذ يبوساحلاRADPFV5.15de.c1 )[18] ةاكاحم تّ مت ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهجNX2 ةيلاتلا تارتمارابلا قفو[19] : • ضيرحتلا :تافثكملا كنب تارتماراب= 20 nH, 0 L ةعسلا ,Fμ= 28 0 C ةمواقملا , ةيلخادلاΩ= 2.3 m 0 r. • طبهملا رطق فصن :ةيقرحملا امزلابلا بوبنأ تارتمارابb = 4.1 cm رطق فصن , دعصملاa =1.9 cm , دعصملا لوط= 5 cm 0 z . • قبطملا دهجلا :ليغشتلا تارتماراب= 14 kV 0 V طغضلا ,=11 Torr 0 P . • تارتماراب:جذومنلا ةيروحملا ةلحرملا يف ةلتكلا لماع=0.08 m f ةلحرملا يف رايتلا لماع , ةيروحملا=0.7 c f ةيرطقلا ةلحرملا يف ةلتكلا لماع ,=0.2 mr f ةلحرملا يف رايتلا لماع , رطقلا ةي=0.7 cr f . :توزلآا تانويأ ةمزح تانويأ ددع ريغت جمانرب نم اهيلع لوصحلا مت يتلا ةضبقلا تازيمم جئاتن نم ةدافتسلاابLee تانويأ ددع داجيإ مت ( لودجلا يف ةحضوم يه امك جئاتنلا تناكو طغضلل ةميق لك دنع ةجتانلا توزلآا ةمزح1 ) :يتلآا ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 7 ( لودجلا1): طغضلا ريغت دنع توزلآا تانويأ ددع ريغت ةمزحلا تانويأ ددع Ions طغضلا Po (Torr) 8.7E+14 1 1.4E+15 2 1.8E+15 3 2.2E+15 4 2.4E+15 5 2.6E+15 6 2.7E+15 7 2.8E+15 8 2.9E+15 9 2.8E+15 10 ةميق ىلإ لوصولا ىتح طغضلا دايدزا عم ةرداصلا توزلآا تانويأ ددع دايدزا جئاتنلا نم رهظي ( ىمظع2.9E+15 ions( طغضلا دنع )9 Torr( طغضلا دنع ًلايلق ضفخني أدبي مث )10 Torr( لكشلا يف حضوم وه امك )3 .) ( لكشلا3): طغضلا ريغت دنع توزلآا تانويأ ددع ريغت :توزلآا تانويأ ةمزح ةقاط ريغت ( لودجلا يف حضوم وه امك ةجتانلا توزلآا تانويأ ةمزح ةقاط باسح مت2:يتلآا ) 0.0E+00 5.0E+14 1.0E+15 1.5E+15 2.0E+15 2.5E+15 3.0E+15 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Number of Ions P Torr Number of Ions ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 8 ( لودجلا2 زاغلا طغض ريغت دنع توزلآا تانويأ ةمزح ةقاط ريغت ) تانويلأا ةمزح ةقاط (Joul) طغضلا Po (Torr) 121.0 1 154.2 2 172.7 3 178.8 4 178.8 5 169.5 6 156.8 7 139.5 8 118.3 9 95.2 10 ةقاط تاريغت مسربو ةمزح نم ةمزحلا ةقاط دايدزا ظحلان طغضلا ريغتب ةرداصلا توزلآا تانويأ ( ةميقلا121 Joul( طغضلا دنع )1 Torr( ةميقلا ىلإ )178.8 Joul دنع )( طغضلا5 Torr ) ( لكشلا يف حضوم وه امك طغضلا ةدايزب رارمتسلاا عم ضفخنت مث4 .) ( لكشلا4): نع توزلآا تانويأ ةمزح ةقاط ريغت طغضلا ريغت د يف ةلكشتملا امزلابلا ةضبق رايهنا نع ةرداصلا تانويلأا ةمزح مادختسا تازيملا هذهل ًاقفو نكمي ةيقرحملا امزلابلا زاهج مادختسلا ةيرظن ةساردب انمق دقف كلذلو ةقيقرلا ملافلأا بيسرت يف ةفيثكلا زاهج نع ةرداصلا توزلآا تانويأ ةمزح NX2 اهمادطصاو ىلع لوصحلل مويناتيتلا نم ةزيكرب 0 50 100 150 200 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 Energy of Beam P Torr Energy of Beam ةصاخلا ةينطولا ةعماجلا ةلجم– دلجملا1 – ددعلا1 -2023 ينويهص ديلو .د.أ 1 فيصان ءلاع .د 2 9 قيقر ملفTIN داجيإو نويأ لك ةقاط باسحو ةرداصلا توزلآا تانويأ ةقاط فيط ةسارد للاخ نم ةلصاولا تانويلأا ددع .اهيلع ةرثؤملا لماوعلاو ةزيكرلا ىلإ :توزلآا تانويأ ةمزح ةقاط فيط ( امزلابلا ةضبق رايهنا يدؤي ًاقباس انركذ امكpinch عيرست ىلع لمعي يئابرهك لقح ديلوت ىلإ ) نم ًاقلاطنا تانويلأا عرستت ذإ ،ًادج ةيلاع تاعرسب نيسكاعتم نيهاجتاب تانورتكللإاو تانويلأا تارشع نم ةقاطب يطورخم لكشب دعصملا ةمقKeV ةدع ىلإMeV. يبيرجتلا ةقاطلا نوناقل عبتي تانويلأا ةمزحل ةقاطلا فيط نأ ًايبيرجت دجو[20]: (1.........) . 𝑑𝑁 𝑑𝐸 ∝𝐸−𝑥 :ثيحE و نويلأا ةقاطN تانويلأا ددع وx ( لاجملا نمض عقي ددع2 -5 ) ذخأن انتلاح يفx=3.5 يقاطلا لاجملا قفاوي يذلاو20 KeV<E<500 KeV [21] مت ثيح ( ى رغصلا ةميقلا نوكت ثيحب يقاطلا لاجملا اذه رايتخا20 KeV يمظعلأا نومكلا عم ةقفاوتم ) ( ىمظعلا ةميقلاو )تافثكملا كنب نومك( ةفيثكلا ةيقرحملا امزلابلا زاهج باطقأ ىلع قبطملا500 KeVم رادقملا اذهل ةلماحلا تانويلأا نم ًادج ليلقلا ددعلا رابتعلاا نيعب ذخأت ) ةقاطلا ن[20] . ةميق ضيوعتبx ( ةلداعملا يف1:دجن ) (2 ..........) 𝑑𝑁 𝑑𝐸 =  𝐸−3.5 ةميقلا نم ةقاطلل ةبسنلاب لماكتلا ءارجإب20 KeV ةميقلا ىتحوE: 𝑑𝑁=𝛼𝐸−3.5𝑑𝐸 𝑁(𝐸)= ∫𝛼.𝐸−3.5.𝑑𝐸=𝛼 2.5[5.59×10−4 −𝐸−2.5] 𝐸 20 (3 ..........)𝑁(𝐸)=𝛼 2.5 [5.59×10−4 −𝐸−2.5] نم ةفوذقملا توزلآا تانويأ نم نويأ لك اهلمحي يتلا ةقاطلا ةميق ىلع لوصحلا نكمي يلاتلابو :امزلابلا ةضبق (4 ..........)𝐸=[5.59×10−4 −2.5 𝛼𝑁]−0.4 :ثيح α=1.12×1019 تباث[21] . :نويلأا اهلمحي يتلا ةقاطلل ةميق ىلعأ اهدنع ققحتي يتلا توزلآا زاغ طغض ةميق ديدحت ( ةقلاعلا مادختسابو اهباسح مت يتلا توزلآا تانويأ ددع ميق نم ةدافتسلااب4 ةميق باسح ّ مت ) :يلاتلاك جئاتنلا تناكو ةقلاعلا ةحص ققحت يتلا زاغلا طغض ميق دنع نويأ اهلمحي يتلا ةقاطلا زاغلا طغضP= 1 Torr  E= 23.72 KeV