مدلسازی نانومقیاس روش LIB با استفاده از دیدگاه کوانتوم-فوتونیک و شبیه‌سازی پدیده یونیزاسیون چند فوتونی (MPI)

نویسندگان

1 گروه فیزیک،دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران

2 گروه فیزیک،دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران

3 گروه فیزیک،دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران

doi
چکیده

هدف از این مقاله، بدست آوردن آستانه ­ی شدت لیزر تابشی برای سوزاندن بافت انسان و همچنین شبیه سازی و استخراج نمودارهای مربوط به پدیده یونش چند فوتونی ناشی از تابش نور لیزر بر آب موجود در بافت زنده است که کاربردهای فراوانی منجمله در علم پزشکی دارد. از آنجایی که اکثر بافت انسان را آب تشکیل میدهد، لذا ماده ی هدف را آب در نظر می‌گیریم. برای شبیه‌سازی اثرات برخورد نور لیزر به سطح بدن از تئوری "کوانتوم فوتونیک" استفاده می‌کنیم. در هنگام شبیه‌سازی فوتون‌ها از درون لایه‌های متفاوت عبور می‌کنند. برای هر لایه احتمال جذب فوتون، یونش مولکولی و تجزیه مولکولی برای هر لایه را به صورت مفصل بررسی می‌کنیم و مراحل برای 10 لایه تکرار شده و در هر لایه درصد اتم های یونیزه شده تعیین شده است .با توجه به مقادیر به دست آمده نتیجه می­گیریم میزان shielding به شدت تابش فرودی وابسته است و هر چه شدت تابش بیشتر باشد درصد یونش در لایه اول بیشتر بوده و سهم لایه ­های بعد کمتر خواهد شد و همچنین با آزاد کردن مولکول‌های الکترون‌های آزاد، آن‌ها یک سپر پلاسمای محافظ را تشکیل می‌دهند که از انتقال تابش جلوگیری می‌کند. یک رابطه مستقیم بین شدت تابش لیزر و سپر پلاسما وجود دارد، به این معنی که، شدت بالاتر لیزر باعث محافظت بیشتر پلاسما و نفوذ کم‌تر فوتون‌ها به لایه‌های پایین‌تر می‌شود. نتیجه کاربردی پژوهش این است که راه را برای استفاده در کاربردهای پزشکی بر روی بافت بدن انسان در دنیای واقعی هموار می ­کند.