«مدرسه USPAS با موضوع مهندسی زَمزایی (Cryogenic Engineering) در شتابدهندههای ذرات»
https://www.aparat.com/playlist/25693383
در این مدرسه، با اهدافی چون آشنایی با اصول و شیوههای رایج مهندسی زمزایی و درک الزامات ونیازهای این حوزه در شتابدهندههای ذرات، مبانی و مفاهیم اولیه لازم برای طراحی سامانههای زمزایشی، همراه با ذکر مثالهایی از شتابدهندهها، مرور میشود.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این مدرسه:
Properties Of Cryogenic Fluids
Normal Cryogenic Fluid Behavior (with emphasis on Helium)
Cryogenic Properties of Materials
Thermodynamics for Cryogenics
Refrigeration & Liquefaction
Thermal Insulation & Cryostat Basics
Cryomodule Design
Superconductivity, Superconducting RF & Superconducting Magnets
Cryogenic Distribution Systems
Superconducting Radiofrequency Cavities
He II (Superfluid Helium)
Cryogenic Measurements & Instrumentation
Cryogenic Safety
Cooling Below 1 Kelvin
Cryocoolers
۳۰۸
۱۱:۳۵
«کاربردهای نانوفناوری در زیستفیزیک و پژوهشهای کاربردی پزشکی (Translational Medicine)» Loredana Casalis
https://www.aparat.com/v/wth3r50
در این ارائه با بیان نمونههایی از تحقیقات انجام شده در چشمه نور سنکروترونی Elettra ایتالیا، به کابردهای نانوفناوری در زیست فیزیک (Biophysics) و پژوهشهای کاربردی پزشکی (Translational Medicine) اشاره میگردد.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
معرفی Elettra
خدماتدهی حدود ۵۰۰۰ ساعت در سال
۴۰۰ کارمند
حدود ۱۰۰ محقق پسادکترا و کارآموز
معرفی خطوط باریکه و آزمایشگاههای علوم زیستی Elettra
NanoInnovation Lab (NIL)
Structural Biology Lab (SB Lab)
Small Angle X-Ray Scattering
X-Ray Diffraction
X-Ray Absorption Spectroscopy
IR & Raman Spectro-Microscopy
X-Ray micro-CT
X-Ray Microscopy
X-Ray Fluorescence
حوزههای اصلی پژوهش در NanoInnovation Lab:
سرطان
التهاب عصبی (Neuroinflammation)
تمرکز پژوهشها:
Cell Membranes’ Model Systems
Plasma Membranes
Personalized Medicine
Lipids Compartimentalization
Cell/Tissue Mechanobiology
Extracellular Vesicles/Nanoparticles
EVs Role in Metastatic Cancer Spreading
AFM (Atomic Force Microscopy) Based Fusion Assay
۲۹۳
۱۲:۱۶
«ریزطیفنمایی فروسرخ (Infrared Microspectroscopy) در چشمههای نور سنکروترونی» Christophe Sandt
https://www.aparat.com/v/cyp757v
در این ارائه با بیان مزایای انجام آزمایش طیفنمایی فروسرخ در چشمههای نور سنکروترونی نسبت به شیوههای معمول طیفنمایی فروسرخ، به کاربردهای این شیوه آزمایش در علوم و فناوری اشاره شده و مثالهای واقعی از پژوهشهای انجام گرفته به کمک این روش بیان میگردد.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
مزایای طیفنمایی فروسرخ در چشمه نور سنکروترونی
تفکیکپذیری فضایی بسیار بالا
۳ تا ۲۰ میکرومتر در uFTIR
دربرگرفتن همه قلمروهای تابش فروسرخ
Far-IR
Mid-IR
Near-IR
برخی اطلاعات قابل استخراج از نمونه در طیفنمایی فروسرخ
ترکیب شیمیایی
توزیع فضایی مولکولها در نمونه
سوگیری مولکولی در نمونه
اندرکنش نمونه با محیط
سنجش بلادرنگ نمونه تحت قیود (دما، فشار، کشش، تابش، ...)
بعضی حوزههای کاربردی طیفنمایی فروسرخ
بررسی مواد در شرایط فرین
زیستشناسی و زیستپزشکی
دیرینهشناسی (Paleontology)
علوم بَسپارها (Polymer)
بررسی میراث فرهنگی
محیط زیست
اخترفیزیک
برخی از پژوهشهای انجام شده به کمک طیفبینی فروسرخ
ایجاد هیدروژن فلزی (Metallic Hydrogen)
بررسی لایههای مختلف یکی از نقاشیهای ونگوگ
بررسی روشهای زیستی تجزیه آلایندههای پلیاتیلنی
بررسی نمونههای فضایی
معرفی روش FT-IR Spectroscopy
معرفی روش FTIR Microspectroscopy
معرفی روشهای جدید ورای حد پراش
Optical PhotoThermal IR (OPTIR)
تفکیکپذیری ۲۵۰ تا ۵۰۰ نانومتر
NanoIR
تفکیکپذیری ۱۰ تا ۵۰ نانومتر
۳۰۸
۱۳:۳۱
«معرفی خطباریکه پراش پودری (گَردی) PAINEIRA چشمه نور سنکروترونی SIRIUS برزیل» Cristiane B. Rodella
https://www.aparat.com/v/inkaj02
در این ارائه با بیان مزایای استفاده از تابش پرتو ایکس چشمههای نور سنکروترونی نسبت به شیوههای معمول برای بررسی نمونههای بسبلوری، ویژگیها و ابزارهای خطباریکه پراش گَردی PAINEIRA برای انجام آزمایش معرفی گردیده و بعضی از پژوهشهای انجام گرفته به کمک این خطباریکه بیان میگردد.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
معرفی چشمه نور SIRIUS
راهاندازی ۱۴ خطباریکه در مرحله اول
سه خط باریکه مخصوص مواد زیستشناختی در قالب یک آزمایشگاه با رعایت معیارهای ایمنی BSL-4
راهاندازی ۱۰ خطباریکه در مرحله دوم
برخی مزایای استفاده از تابش سنکروترونی برای ویژگینمایی مواد بَسبلوری (Polycrystalline) نسبت به شیوههای معمول
شدت بالای پرتو ایکس: ۱۰E۱۱ تا ۱۰E۱۳ فوتون در ثانیه در جریان باریکه ۱۰۰ میلیآمپری
زمان دادهگیری بسیار سریع: ۱۰۰ برابر سریعتر (چند ثانیه تا چند دقیقه)
امکان بررسی تعداد بیشتری نمونه در زمان محدود
امکان انجام مطالعات تغییرات پویای مواد
شناسایی مراحل گذرا و ناپایدار
تفکیکپذیری زاویهای بالا: ۱۰۰ برابر بهتر
تعیین دقیق محل و مقطع قلهها
معرفی خط باریکه PAINEIRA
آزمایشگاهی خاص برای دادهگیری سریع و با تفکیکپذیری بالا از نمونههای بسبلوری
تعیین و مقدارسنجی حالت بلوری
ویژگیهای میکرو و نانویی: نقصها، نابجاییها (Dislocation)، کرنش و ابعاد بلور
تحلیل ساختاری در حین تغییر شرایط محیطی (تغییر فشار و دمای مایعات و گازها)
تحلیلهای چندگانه همزمان: طیفنمایی جرمی و ریز رنگنگاری گازی (Micro Gas Chromatography)
محدوده دما قابل اعمال به نمونه حین دادهگیری: ۸۰ تا ۱۰۷۳ کلوین
برخی پژوهشهای انجام شده در این خطباریکه
بررسی اثر وارد کردن گرافن در سخت کردن سرامیک
مطالعه واکنشیار روتیل (Rutile) TiO2 آغشته به آهن برای بررسی تکامل ساختاری طی فرآیند فعالسازی
توضیح ابزارهای مختلف انجام آزمایش و کار با نمونه در این خطباریکه به همراه نمایش ویدئوی مربوط
توضیح مختصر تحلیل داده در این خطباریکه
۲۷۲
۱۱:۴۳
«چشمههای نور سنکروترونی به عنوان قلب زیستبومهای نوآوری و میانگاه دانش (Knowledge Hub) برای صنایع» Ed Mitchell
https://www.aparat.com/v/bht5r43
در این ارائه با بیان اطلاعات و مثالهایی از چشمههای نور سنکروترونی ESRF فرانسه، APS آمریکا، MAX-IV سوئد و ALBA اسپانیا در همکاری با صنایع، به نقش و اهمیت چشمههای نور سنکروترونی در زیستبومهای نوآوری و ارتقاء محصولات صنایع پرداخته شده و به سازکارها و فرآیندهای این همکاریها اشاره میشود.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
معرفی چشمه نور ESRF فرانسه
۱۰۰۰۰ کاربر علمی در سال
۴+۲ جایزه نوبل
۲۰۰۰ انتشارات علمی در سال
۳۰٪ پژوهشها دارای شریک صنعتی
پردازش ۱۰۰۰۰ نمونه ساختار پروتئینی در سال برای صنایع داروسازی
بعضی نمونههای کمک چشمههای نور به صنایع:
بهبود فناوری افشانه داروهای استنشاقی (Prior PLM Medical)
ساخت داروی Kisqali برای درمان سرطان (Novartis)
ساخت پادزیست Ribocil (Merck)
ساخت داروی Venclexta برای لوسمی مزمن لنفاوی (AbbVie)
ساخت داروی Kaletra برای مبتلایان به ایدز (Abbott)
ساخت داروی Votrient برای سرطان کلیه (GSK)
توسعه انبارههای انرژی (باتری) برای NASA (Archer Aviation)
بررسی اجزاء مواد غذایی (Hey Planet)
بررسی مبدلهای حرارتی ساخته شده با چاپ سه بعدی (SIEMENS)
۲۷۷
۱۲:۵۱
«نقش چشمههای نور سنکروترونی در پژوهشهای زیستشناسی ساختاری و بیماریهای عفونی» Thandeka Moyo-Gwete
https://www.aparat.com/v/kfe35k3
در این ارائه با اشاره به اهمیت چشمههای نور در علوم زیستشناختی و علوم پزشکی، به عنوان نمونه مثالهایی از پژوهشهای انجام شده در این حوزه به کمک چشمههای نور شرح داده میشود.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
نقش چشمههای نور سنکروترونی در پژوهشهای علوم پزشکی و علوم زیستشناختی
کمک به طراحی واکسنها (Vaccine)
کمک به فهم سازوکار زیمایهها (Enzymes) و ممکنساختن زیمایهشناسی (Enzymology) صنعتی
کمک به شناسایی ساختار پروتئینها و نواحی آسیبپذیر آنها در برابر بیمارگرها (Pathogens)
کمک به طراحی دارو، علفکش و حشرهکش با فراهم کردن اطلاعات درباره اندرکنشهای بازدارنده پروتئین (Protein-Inhibitor)
نمونههایی از مطالعات زیستشناسی ساختاری به کمک چشمه نور در پژوهشهای ویروسشناسی
مطالعه bNAbs (Broadly Neutralizing Antibodies) برای ساخت HIV Vaccine
مطالعات ساخت واکسن برای SARS-CoV-2
Moderna، Pfizer، JnJ، Novavax
۲۵۹
۵:۲۱
«آشنایی با خطباریکه طیفنمایی پرتو ایکس جذبی در چشمه نور SESAME و نحوه استفاده از آن» Messaoud Harfouche
https://www.aparat.com/v/ogyakxq
در این ارائه پس از معرفی مقدماتی چشمه نور SESAME و منبع تولید پرتو ایکس، اجزاء اپتیکی و اجزاء انجام آزمایش خط باریکه XAFS/XRF، به ویژگیها و محدودیتهای این خطباریکه برای انجام آزمایش اشاره شده و نحوه انجام آزمایش در این خط باریکه از آمادهسازی نمونه تا تحلیل داده توضیح داده میشود.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
برخی اجزاء اپتیکی این خط باریکه
Chemical Vapor Deposition (CVD) Diamonds
Collimating Si/Pt Mirrors
Double Crystal Monochromator
Focusing Mirrors
برخی اجزاء آمادهسازی نمونههای گَردی (Powder)
ترازوی دقیق
افشرگر (Press) ۳ تا ۵ تنی
پیونده (Binder) از نوع سلولز یا PVP (Polyvinylpyrrolidone) و غیره
برخی نرمافزارها و ابزارهای مورد استفاده
Artemis (EXAFS Data Analysis)
Athena (XAS Data Processing)
Hephaestus (Calculator for XAS Experiments)
Crystallography Open Database
Larixite: (Crystal Structures for XAS)
پردازش و تحلیل دادههای XAFS
پیشپردازش دادهها
بهنجارش به ۰-۱
تنظیم E0
استخراج χ(k)
تبدیل فوریه
پردازش دادهها
برازش ترکیب خطی یا Linear Combination Fitting (LCF)
برازش قلهها یا Peak Fitting
تحلیل مولفههای اصلی یا Principal component analysis (PCA)
تحلیل دادهها
برازش لایهها (Shell Fitting)
استخراج مقادیر مولفههای ساختاری
۲۲۹
۱۲:۰۶
«کاربردهای ریزبرشنگاری رایانهای (uCT) پرتو ایکس چشمه نور سنکروترونی: از بافتهای نرم تا سنگوارهها»
Kathleen Dollman
https://www.aparat.com/v/ibjc48t
در این ارائه پس از اشاره به مفاهیم چشمه نور سنکروترونی و برشنگاری (Tomography) و مزایای پرتو ایکس چشمه نور سنکروترونی نسبت به پرتوایکسهای آزمایشگاهی، به بیان کاربردهایی از uCT در دیرینهشناسی (Paleontology) و زیستشناسی فرگشتی (Evolutionary Biology) پرداخته میشود.
️برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
درباره چشمه نور سنکروترونی (با مثال نوعی ESRF)
هدف: تولید پرتو ایکس با کیفیت مطلوب برای پژوهشگران
همدوسی (Coherence) ۱۰۰ برابر بیشتر در بروزرسانی ESRF
امکان انجام تصویربرداری تضاد فاز (Phase Contrast Imaging) با حساسیت بسیار بالاتر
روشنایی (Brightness) ۱۰۰ تریلیون مرتبه بیشتر از پرتو ایکس پزشکی
زمان بسیار کمتر انجام آزمایش (برای مثال: ۲۰ دقیقه در مقایسه با ۲۴ ساعت؛ ۲۰ ساعت در مقایسه با ۱۷۵ ساعت)
نسبت نشانک به نوفه بهتر (Signal to Noise Ratio)
موازی بودن باریکه پرتو ایکس چشمه نور سنکروترونی
امکان بزرگنمایی نمونهها با بهرهوری بیشتر (انعطافپذیری بیشتر در ابعاد نمونه و فاصله نمونه تا منبع پرتو ایکس)
تصویرسازی بدون اعوجاج و در نتیجه تفکیکپذیری بهتر
اهمیت برشنگاری برای میراث طبیعی و فرهنگی
پرتو ایکس چشمه نور سنکروترونی در حال حاضر یکی از بهترین روشها برای بررسی ساختارهای داخلی بدون تخریب است
پرتو ایکس چشمه نور سنکروترونی کیفیت داده بهتر و حساسیت بیشتری را برای بررسی نمونههای ارزشمند فراهم میکند
برخی روشهای برشنگاری در چشمههای نور سنکروترونی
Multiscale Imaging
High Throughput Imaging
Multimodal Imaging
معرفی خط باریکه BM18 در ESRF فرانسه و توضیح و نمایش مثالهایی از تصویربرداریهای انجام شده به کمک uCT
Kathleen Dollman
۱۹۲
۱۲:۱۴
«قابلیتها و کاربردهای خط باریکه X-ray Fluorescence Microscopy (XFM) چشمه نور سنکروترونی AS استرالیا» David Paterson
https://www.aparat.com/v/gbycjpw
فکر کنید میتوانید بدون خراش دادن حتی یک ذره از نمونه، توزیع عناصر درون آن را با دقت یک قسمت در بیلیون (pbb) روی آن نگاشت کنید!این دقیقاً همان کاری است که خط باریکه XFM چشمه نور سنکروترونی استرالیا انجام میدهد؛ در این ارائه برخی ویژگیها و مشخصات خط باریکه XFM بیان شده و به بعضی کاربردهای آن در پژوهشهای علوم مختلف اشاره میگردد.
️ برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
بعضی ویژگیهای خط باریکه XFM چشمه نور سنکروترونی استرالیا
آشکارسازی، کمیسازی و نگاشت فضایی همزمان بیش از ۱۰ عنصر متمایز
حساسیت در حد جزء در بیلیون (ppb)
عدم نیاز به افزودن عاملهای تضاد (Contrast Agents)
آسیب اندک به نمونه
عمق نفوذ گسترده
حساسیت به پیوندهای شیمیایی
نگاشت XANES
محدوده انرژی از ۴ keV تا بیش از ۲۵ keV
ΔE/E: ۰٫۰۰۰۱
برخی حوزههای کاربرد XFM در پژوهشها
علوم زمینی (Earth Sciences)
بهرهبرداری بیشتر از پسماندهای معدنی (Mineral Waste) و افزایش بهرهوری استخراج معادن
علوم زیستمحیطی (Environmental Sciences)
بررسی توزیع فلزات در گیاهان
علوم زیستی
بیماریهای زوال عصبی یا عصبتباهی (Neurodegenerative)
ترکیب عمق نفوذ، حساسیت (Sensitivity) و تفکیکپذیری (Resolution) در XFM آن را به ابزاری آرمانی برای ردگیری توزیع عناصر در بافتهای زیستی تبدیل میکند
کشاورزی
میراث فرهنگی
هنر و باستانشناسی
۱۴۷
۷:۳۳
«آشنایی با بَرهَمنگاری (Ptychography) در چشمه نور سنکروترونی» Michael Jones
https://www.aparat.com/v/klvmgkn
در این ارائه با اشاره به مفاهیم ابتدایی برهمنگاری در چشمه نور سنکروترونی و مقایسه مقدماتی محدودیتها و برتریهای آن نسبت به روشهای دیگر، بعضی مثالها و کاربردهای این روش نام برده میشود.
️ برخی عناوین و مفاهیم مورد اشاره در این ارائه:
تصویربرداری پراش همدوس یا CDI (Coherent Diffraction Imaging)
گسترش بلورنگاری پرتو ایکس (X-Ray Crystallography) به نمونههای میکرومتری غیربلوری
بیان محدودیتها و مشکلات این روش
Iterative Phasing
Oversampling
محدودیتهای اندازه نمونه و/یا ابعاد پرتو ایکس فرودی، بسته به طول موج پرتو ایکس، فاصله نمونه تا آشکارساز و مشخصات آشکارساز
بَرهَمنگاری (Ptychography)
گسترش CDI برای بکارگیری در نمونههای با ابعاد بزرگتر
مقایسه بَرهَمنگاری با روشهای STXM/XFM و TXM
تفکیکپذیری بالا (بهتر ازخود کاوَند یا Probe)
حساسیت بالا (تضاد فاز)
اندازهگیری تودهای (Bulk)
حساسیت شیمیایی و عنصری (XANES)
امکان انجام مقطعنگاری (Tomography)
اشاره به برخی کاربردهای بَرهَمنگاری در علوم و فنون مختلف
بررسی تراشههای الکترونیکی
ارزیابی شبکههای Lacuno-Canalicular استخوان انسان در مقیاس نانو
زیستشناسی ساختاری (Structural Biology)
نانوتصویربرداری ساختاری و عنصری بافت مغز انسان
تصویربرداری شیمیایی و بررسی نانوساختار نَخسانهها (Nematodes)
بررسی میزان و توزیع کربن محبوس در سنگ آهکهای اعماق دریا
تحلیل فیزیکی-شیمیایی درجا (In-Situ) مواد تابعی نانوساختار (Nanostructured Functional Material)
بررسی فرآیندهای زمینبَسپارش (Geopolymerisation)
۷۳
۱۲:۱۴