المعهد القومى لعلوم الليزر جامعة القاهرة

مقدمة، امتصاص وانبعاث الموجات الكهرومغناطيسية، الخصائص العامة لضوء الليزر، الآلية الفيزيائية لانبعاث الليزر، مؤشرات التذبذب الليزر، كفاءة الليزر، أنواع مختلفة من أجهزة الليزر ،  المستوى الثالث و الرابع من الليزر.

 

مقدمة عن علم البصريات: 1) بصريات هندسية ، الانعكاس والانكسار ، تكوين الصورة بالمرايا والعدسات وبعض التطبيقات. 2) بصريات موجيه : التداخل ، حيود الضوء، استقطاب الضوء، تطبيقات في البصريات الهندسية والموجية.

 

مقدمة لليزر ( الخصائص ، معاملات الليزر متضمنة القوة ، الطول الموجى ، طول نبضه الليزر وانواع الليزر). المفاهيم الخاصة بأمان الليزر ، تفاعل الليزر مع الاغشية البيولوجية ، تقييم المخاطر الناتجة عن الليزر والمخاطر اللاشعاعية ، طرق التشغيل الثابتة واجراءات الأمان ، قواعد امان الليزر والتوصيات.

 

الانظمة الرقمية والتناظرية (DAC&DAC) وانظمة اكتساب البيانات, الطرق التشخيصية لقياس طول النبضة,الطرق البسيطة للارتباط الذاتى, الكاميرا الخطية, المكبرات التشغيلية, المقياس الموجى , المقياس الموجي لمايكلسون, المقياس الموجى لفابرى بيرو, كاشفات الليزر.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر أساسيات الليزر (LAMPA 501) ومقرر أساسيات البصريات (LAMPA 502).                    

مصادر الليزر والكاشفات, أنواع أجهزة التداخل الضوئى, الطرق التشخيصية للتداخل الضوئى فى قياس المسافات و السرعات والحرارة و استواء الأسطح. استخدام التداخل الضوئى لاشعة الليزر في قياس موجات الجازبية. طريقة البقعة الضوئية والتحليل الهدبى. الاستقطاب الضوئى وتطبيقاته.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر أساسيات الليزر (LAMPA 501) ومقرر أساسيات البصريات (LAMPA 502). 

 النموذج الشبه كلاسيكى ( التقليدى ) لتفاعل الليزر مع المواد. التوليد التوافقى.تأثير بوكيلز. الخلط الموجى اللاخطى . بصريات البلورات, توفيق الطور, التوليد المعاملى, الظواهر فائقة السرعة فى الجزيئات والمواد الصلبة, تأثير ستارك الضوئى, تأثير كيرر, التركيز الذاتى.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر أساسيات الليزر (LAMPA 501) ومقرر أساسيات البصريات (LAMPA 502).                    

موضوعات مقترحة  يتقابل الطلاب مع مشرفى المشروع للمناقشة لاختيار الموضوع طبقاً لخلفية الطالب واهتماماته.

 

الطيف الذرى ونموذج بوهر لذرة الهيدروجين. تجربة شتيرن حيولاك. العزم الزاوى والحركة المغزلية. مبدأ دى برولى وميكانيكة الموجات. معادلة شرودنجر للذرة احادية الالكترون. مستويات الطاقة. تفاعل الذرة احادية الالكترون مع الاشعاع الكهرومغناطيسى. قواعد الاختيار وطيف الذرة احادية الالكترون. شدة استضاءة الخط الطيفى. شكل الخط الطيفى وعرضه. التركيب الدقيق لذرة الهيدروجين. تأثير زيمان وستارك. التركيب الجزيئى ( الطبيعة العامة ).الدوران والاهتزاز للجزيئات ثنائية الذرة- تركيب الكتروني- الطيف الجزيئى.

 

تطبيقات الرادار الليزرى والليدار. استخدام الليزر فى قياس الملوثات . الطرق التشخيصية الاستيطافية . طرق التشخيص باستخدام الليزر فى التطبيقات البيوكيميائية.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر أساسيات الليزر (LAMPA 501) ومقرر أساسيات البصريات (LAMPA 502).                        

مقدمة للالياف الضوئية .فيزياء الالياف الضوئية . تركيب الكابل الضوئى. انماط الانتشار. خصائص الالياف الضوئية. مكونات الالياف الضوئية. تصنيع وانواع وتطبيقات الالياف الضوئية. 

 

مقدمة لليزر وانظمة الليزر فى تقنية النانو. الاقتلاع بالليزر لتحضير المواد النانونية و مميزتها. التعديل السطحى للمواد النانونية تحت تاثير الليزر. استخدام الليزر فى تحديد الحجم الجسيمى. دعم المواد النانونية فى تحسين اطياف LIBS  . استخدام المواد النانومترية كمواد لانتاج الليزر فى انظمة الليزر . التطبيقات الطبية لتقنية النانو فى التخلص من السرطان. الميكركسوب الليزرى ثلاثى الابعاد لتقنية النانو والقياسات.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر أساسيات الليزر (LAMPA 501) ومقرر أساسيات البصريات (LAMPA 502).     

دراسة المواد المنتجة لليزر. المكونات الضوئية البصرية ( عدسات- الاسطح الضوئية, النوافذ, المستقطبات,.....) البلورات المستخدمة في الليزر وتطبيقاته ( البلورات المستخدمة فى المولدات التوافقية, .........).

 

أساسيات الكيمياء الضوئية، منحني جابلونسكي والإنتقالات بين الحالات الإلكترونية المثارة، العمليات الفيزيائية الضوئية و الكيميائية الضوئية. حركية العمليات الضوئية الفيزيائية والعمليات الضوئية الكيميائية، الكيمياء الضوئية التطبيقية. 

                   

مقدمة عن البيولوجيا الضوئية، عمليات الحث الضوئي، المحاكي الطيفي ، عملية البناء الضوئي، آليات التنظيم البيولوجي في الكائنات الحية، وميض الكائنات الحيه.

 

متطلبات المقرر: دراسة وإجتياز بنجاح مقرر كيمياء ضوئية 1 (PP 501)

عمليات انتقال الطاقة و انتقال البروتون وتطبيقاته، الانبعاث التلقائي المتزايد وتطبيقاته، التقنيات الاستشعاعية، العمر الزمني لحالات الإستثارة الإلكترونية والتحلل الضوئي الوميضي، التعدس الحراري وآلية الاستشعاع الإستقطابي، صبغات الليزر، التفاعلات العضوية الضوئية.

 

متطلبات المقرر: دراسة وإجتياز بنجاح مقرر بيولوجيا ضوئية 1 (PP 502)

تطبيقات عمليات الحث الضوئي ، البيولوجيا الضوئية في الكائنات البحرية، البيولوجيا الضوئية في النبات، دور الصبغات الطبيعية في حياتنا، التطبيقات الحديثة في البيولوجيا الضوئية.

 

نماذج الغشاء البيولوجي، العمليات الخلوية، آليات موت الخلية، الطرق الأساسية في البيولوجيا الخلوية والجزيئية، موضوعات مفتوحة في بيولوجيا الخلية.

 

مقدمة عن علم النانو،اعتبارات كيميائية فيزيائية، طرق التحضير،  تحليل وتوصيف المواد النانوية، تعديل السطح وتوظيفه، المواد البلازمونية، المواد الكربونية النانوية ، أشباه الموصلات النقاط الكمية.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر كيمياء ضوئية 1 (PP 501) ومقرر بيولوجيا ضوئية 1 (PP 502)

الأشعة الشمسية. آليات الحماية ضد الضوء. التأثيرات البيولوجية لتآكل طبقة الأوزون ، دور المحاكي الطيفي في العمليات البيولوجيه، المعالجات الضوئية البيئية،  تأثيرات الاشعة الفوق بنفسيجية علي صحة الانسان والبيئة ،الضوء و ادارة النفايات.

 

متطلبات المقرر: دراسة و اجتياز بنجاح مقرر بيولوجيا ضوئية 1 (PP502)

دراسة التقنيات التشخيصية و العلاجية (الغير مخترقة) علي حيوانات التجارب. ، الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية لصبغات رباعية حلقة البيرول ، التعديل الضوئي للاغشية ، الانبعاث الوميضي اللاخطي للكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء والأوراق، تأثير الضوء علي إيقاع الساعة البيولوجية في النبات والحيوان، تصميم تجارب الحث الضوئي.

 

المواد النانوية العضوية وغير العضوية ، التطبيقات البحثية البيولوجية الطبية لمواد النانو مثل ناقلات المواد العلاجية الموجهة ، وأبحاث السرطان العلاجية والتشخيصية ، ناقلات المواد الوراثية  ، مضادات الميكروبات... الخ. تطبيقات تكنولوجيا النانو في المواد المستخدمة في الأسنان و التجميل، المستشعرات الحيوية النانوية، علم  السموم  النانوية ، المبيدات الحشرية النانوية.

 

الخليه النباتيه, ميكانيكية نقل الاشاره في الخيله النباتيه و تنظيم الجينات, وظائف الهرمونات النباتيه , المسارات الايضيه في النبات , الطرق المختلفه لنقل الجينات  و تطبيقاتها, دراسة نسخ الجينات و علم البروتينات و التفاعل بينهم و التمثيل الغذائي و الانظمة البيولوجيه . التكنولوجيا الحيويه البيئيه ( المعالجه البيولوجيه , المعالجه النباتيه و جدواها و تطبيقاتها). الانتاج الحيواني, انتاجية الحيوان, الوراثه , التربيه, التغذيه و الفسيولوجيا, تكنولوجياعلم الالبان وتطبيقاتها.

 

مقدمة: أساس نظام تحكم الليزر للألات.  تأثير تسوية الأراضي بالليزر على الخصائص الفيزيائية للتربة، ميكنة العمليات الزراعية. أداء الات الزرعية، الرى السطحى وأنتاجية المحاصيل. معدات المساحية. انواع التسوية . معدات تسوية الأراضي بالليزر. تطبيق الليزر في الصرف المغطى. الليزر في ألات الفرز والتدريج. المعمل: محاكاة تحكم الليزر فى الآلات الزراعية. مكونات المعدات المساحية، تشغيل جهاز الأرسال والقامة التلسكوبية، الصيانة والمعايرة والأعطال الحقلية. طرق أجراء أنواع الميزانيات. مكونات وتشغيل الصرف المغطى. نموذج لألات الفرز والتدريج بأستخدام الليزر.

 

مقدمة: أساسيات مكونات اللون، تحديد لون وظهور الغذاء المنظور. فلسفة ظهور ضوء الليزر الكلى والتفاعل مع المواد. تقييم حساسية الرؤية للمظهر: منهجية وتحليل الألوان والمقاييس الحسية. مواصفات أجهزة التوصيف اللونى للغذاء وتحديد خصائص الظهور اللونى. كيمياء البيئة اللونية للغذاء وعرضة.  المعمل: إعداد بناء رؤية تصويرية للحبوب والخضروات والفواكه والمواد البيولوجية. تشغيل برنامج التحليل اللونى للمنتجات الزراعية.

 

إجتماع الطلاب مع الاساتذة المتخصصين لمناقشة وتنظيم خطوات المشاريع، تجميع المراجع الحديثة في مجال تخصص الطالب وفي مجال المقررات الاختيارية التي قام بدراستها، تشكل الطلاب في مجموعات واختيار مواضيع البحث وفقا لمجال تخصص الطالب وخلفيته ليتفق تطبيقة مع مجال التخصص . وتقديم الأبحاث وعرض سمينار والمناقشة.

 

أنظمة القياس التناظري والرقمي، مكبرات التشغيل، مقياس الأمواج الطولية، كاشفات الليزر، أجهزة قياس الكهربائية والالكترونيات والبصرية، أجهزة قياس الهندسة الزراعية،جهاز التحليل اللونى ، أجهزة قياس التكنولوجيا الحيوية الزراعية.

 

الاجهاد البيئي النباتي , استجابة النبات و التكيف لظروف الاجهاد الغير الحيوي. استجابة النبات و التكيف لظروف الاجهاد الحيوي (البكتريا, الفطريات, الطفيليات و الحشرات) و تفاعل النبات مع المرض. طرق متابعة ظروف الاجهاد البيئي النباتي من خلال تطبيقات الليزر, وظائف الجينوم,  تحليل الايض الغذائي. السميه الوراثيه للمبيدات و طرق الكشف عنها.

 

مقدمة، الجينات : تنظيم الجينات في الكائنات غير مميزة النواة ومميزة النواة ، التعبير الجيني وتنظيمه، التفاعل الجيني ، الشجرة الجينية، المجمع الجيني ، العائلة الجينية ، ايقاف الجينات ، التكرار الجيني في العشيرة، طرق الكشف وفصل الجين.

الجينوميا : التركيب في الكائنات بدائية النواة (البكتريا) ومميزة النواة (بقر – أغنام- ماعز – الخميرة – الارز – الاسماك – الدواجن- الفئران) ، والجاميطات (حيوان منوي – بويضة و حبوب اللقاح) . طفرة الجينوم ، تحليل الجينوم ، الجينوميا والجينومات ............الخ  تطبيقات الليزر في كل مجال.

 

مقدمة، نظم الانتاج الحيواني ( نظام ادرار اللبن ، ...... الخ) . الجودة ، الانتاجية العالية الوصفية والكمية لحيوانات المزرعة (انتاجية اللحم- اللبن للابقار ، انتاجية الدواجن والاسماك ...... الخ). تغذية وفسيولوجيا الحيوان ، الوراثة والتربية . التناسل الحيواني (تحليل السائل المنوي، التلقيح الاصطناعي ، نقل الاجنة ........الخ) ، صحة الحيوان والامراض . الخصوبة والعقم . تطبيقات الليزر في كل مجال.

 

مقدمة. الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة. كشف الليزر لتصنيف التربة. تلوث الصرف من التربة. الكشف عن المعادن الثقيلة في التربة والمياه.

 

مقدمة (الطاقة والقضايا البيئية)؛ مصادر الطاقة المتجددة؛ أدوات الطاقة الحيوية. موارد وأساسيات الكتلة الحيوية المستخدمة. أدوات الطاقة الشمسية، الطاقة الشمسية في التطبيقات الزراعية (المياه والمضخات والتجفيف، والتدفئة والكهرباء)؛ أدوات طاقة الرياح وأستخداماتها (المياه والمضخات، والطحن والكهرباء والتدفئة)؛ طاقة الأرض في التطبيقات الزراعية.

 

 

مقدمة في التحليل الطيفي، قياس الإشعاع والوحدات الضوئية، إشعاع الليزر( المنتظم و النابض)، قياس الطاقة الضوئية، أجهزة  الانبعاث الضوئي ، أجهزة كهروضوئية، كواشف حرارية، أنواع مختلفة من التحليل الطيفي، التحليل الطيفي الكمي والنوعي (التحليل الطيفي الذري والجزيئي).

 

أساسيات الأمان الحيوي، إدارة النفايات، المعامل و معدات الأمان الحيوي،. تقييم وإدارة المخاطر، العادات الصحية والتطهير وإزالة التلوث، الأمان الحيوي في التعامل مع الحيوان، الأمن الحيوي.

 

الأساليب الإحصائية، والمتغيرات. التوزيعات، تمثيل البيانات، وعرض البيانات الكمية، مقاييس النزعة المركزية، ومقياس التشتت، الإحصاء الحيوي وتحليل البقاء على قيد الحياة، تصميم وتقييم الدراسات التعددية و أساليب الكمبيوتر متعدد المتغيرات، مقدمة عن المات لاب.

 

أساسيات التفاعل ما بين الضوء والماده. أساسيات الليزر ذات نبضات متناهية القصر. طرق القياسات.  تحويل  Q النشط والسلبي (بالصبغات وبالجوامد), وضع الغلق. ضخ الليزر بالتزامن. ليزر البخار المعدني, الليزر الكيميائي, ليزر الألياف الضوئية.

 

الأجهزة الكهربائية الضوئية. الأجهزة الضوئية المغناطيسية, الأجهزة الصوتية الضوئية, أجهزة العرض الضوئية, التغذية البصريه المرتده, أوضاع الليزر ( أحادية الوضع ومتعددة الوضع), تحويل-Q..

 

النظرية الكهرومغناطيسية.انتشار الموجات في وسط موحد الخواص. التفاعل بين الإشعاع والأنظمه الذريه. النظرية الكلاسيكية لتشتت. العمليلت المختلفة لتفاعل الليزر بما فيها عملية التشتت. الانتشار خلال الغلاف الجوي. أنظمة الليزر مثل نظام استشعارعن بعد. تطبيقات الليدار فى الغلاف الجوي. المعادلة العامة فى الاستشعار عن بعد بالليزر . مكونات الليدار وبعض التطبيقات (كالكشف عن تلوث الغلاف الجوي).

 

بعض التجارب المتعلقة بفيزياء الليزر, علم الاستطياف والقياسات بالليزر.

 

مقدمة في فيزياء البلازما. تحريك الجسيمات المشحونة في المجال الكهرومغناطيسي.النظرية المغناطيسة الأيونية ومنها توصيل وتنقل إلكترون.الانتشار الموجى فى البلازما. النظرية الحركية للبلازما مع التأكيد على معادلات بولتزمان, فالسوف, وفوكر بلانك, غلاف بلازمي.

 

أساسيات انبعاث الليزر, جوف الليزر فى أنواع مختلفه, تقنيات ضخ الليزر, أمثلة من أجهزة الليزر. التحكم في الليزر (ميكانيكيا,  تحويل-Q النشط و السلبي, الخ.),تقنيات تضاعف التردد, ضبط الطول الموجي, اضمحلال الطاقة, زيادة و تقليل زمن النبضة الضوئية.

 

الدوال الموجيه ومعادلة الحركة, الزخم الزاوي ( كمية الحركة الزاوية, قيمة قوة الحركة الدائرية) والدوران, نظام أحادى الإلكترون , نظام متعدد الالكترونات, الانتقال الكهرومغناطيسي.

 

تحضير المواد النانومتريه و توصيفها ، الخواص الضوئيه و الالكترونيه للمواد النانومتريه ، التطبيقات الصناعية لتكنولوجيا النانو في البناء والمنسوجات والبتروكيماويات. المواد النانومترية في  الخلايا الشمسية والأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاستشعار. التطبيقات البحثية البيولوجية الطبية لتكنولوجيا النانو، تقنية النانو في مجال الزراعة.

 

يتناول هذا المقرر موضوعات متقدمة في مجال الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية في المواضيع التالية:الكيمياء الضوئية في الجزيئات الحيوية ، الكيمياء الضوئية التطبيقية ، مفاهيم علم البيولوجيا الجزيئية والمناعة، تدمير وإصلاح الحمض النووي بالضوء، الضوء و المناعة، الضوء و التسرطن.

 

التركيب الإلكتروني، قواعد الاختيار والتحولات البصرية في الجزيئات والمواد المكثفة، الخصائص البصرية الخطيه وغير الخطيه ، التحليل الطيفي ، رامان الطيفي و التحويل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، اليزر المسبب للفلوريسنس ، وتقنيات الليزر المحدد بالوقت ،التحلل الضوئي سريع الوميض،  تقنيات امتصاص مجس الضخ اللحظي.

 

مقدمه ,الخواص الضوئيه للنسيج الحيوي ، انواع تفاعل الليزر مع النسيج الحيوي (كيميائي ضوئي ,حراري ضوئى, البلازما , جذ بالضوء, ميكانيكي ضوئي/ التفتيت ضوئي ) ،  تطبيقات و تقنيات.

 

تقنيات امتصاص الليزر المتخصصة ( طيف الامتصاص ، طيف التأين ، طيف العدسات الحراريه ، طيف الضوء الصوتي و  الطيف البصري الكهربائي ). الليزر المسبب لحدوث التفاعلات الكيميائية ( تفاعلات احاديه و ثنائية الجزئ، تفاعلات  الحث بالليزر، و... الخ). التحليل الطيفي الكيميائى بالليزر (الليزر المسبب للوميض الزري و الجزيئي ، طيف الرامان ، الطيف متعدد الفوتونات ،  وقياس الكتله باطياف الليزر).

 

مقدمة .مفهوم تكنولوجيا النانو، تصنيف الجسيمات النانوية، طرق تحضير الجسيمات النانوية، والأمثلة .... الخ. ااتكنولوجيا الحيوية النانوية في الزراعة. تطبيقات التكنولوجيا النانوية في الزراعة (جودة المحاصيل وكميتها، وإنتاج المحاصيل، وتحسين النباتات وتجهيز الأغذية نقل الجينات والتحسين الحيواني، ..... الخ). التجارب في مجال الإنتاج الحيواني ....الخ.

 

مقدمة. المفاهيم الأساسية للخصائص الفيزيائية للمواد النباتية والحيوانية.  الضوء: القوانين الأساسية، والتفاعل مع المادة، قياس وتحديد مؤشرات الجودة. خصائص نفاذية وأنعكاس الضوء للمنتجات الزراعية. الخصائص الداخلية للفواكه والخضروات. بعض تطبيقات أستخدام الليزر على: تحديد النضج ولون السطح ،والكشف عن عيوب المنتجات، والكشف عن درجة طحن الحبوب، والكشف عن عيب السطح فى المواد البيولوجية ، والعدوى الحشرية و المحتوى  الرطوبى  للحبوب. تقنيات الليزر فى الفرز والتدريج للمنتجات الزراعية.  المعمل: بناء ضوئى لقياس النفاذية والانعكاس للمنتجات الزراعية بأستخدم الليزر. بناء تجريبى لتطبيقات الليزر في: درجة النضج ولون السطح ، والتحديد والكشف عن عيوب المنتجات، ودرجة طحن الحبوب. الكشف عن عيوب المواد البيولوجية.نماذج لألآت الفرز والتدريج  للمنتجات الزراعية بتقنيات الليزر.

 

الليزر في التربية والتحسين الحيواني : التقنيات ، المميزات والمخاطر، الوراثة الكمية في تربية الحيوان.

الليزر في التحسين الحيواني: تحسين الصفات الحيوانية (الأسماك ، الابل ، الماشية .......... الخ) . تحسين مقاومة الامراض ، تحسين القيمة الغذائية للعلائق منخفضة الجودة .

الليزر في تربية وتحسين المحاصيل الزراعية : مقدمه ، تقنيات متقدمة لتربية المحاصيل الزراعية ، الوراثة الكمية لتربية المحاصيل ، تربية نباتات مقاومة للإجهاد الحيوي والغير حيوي ، قوة الهجين ، تربية الطفرات. 

تحسين المحاصيل: تحسين مقاومة النبات للإجهاد . تحسين الجودة والإنتاجية للمحاصيل (أمثلة) ........الخ.

 

طرق التحسين النباتي التقليديه. التغلب علي معوقات التهجين. تداول الجينات و الكروموسومات. التقنيات الحديثه في التحسين النباتي. الطفرات الجينيه و وقف فعل الجين. تحليل الشكل المظهري(التحليل الكمي لمواضع الصفات). تحليل الايض الخلوي. دراسة تتابعات الجينات و اكتشاف جينات جديده. تداول الجينات لزيادة انتاج المحاصيل وتحسين المقاومه للظروف البيئيه . تطبيقات الليزر في تحسين انتاجية المحاصيل.

 

المعلوماتيه الحيويه و تطبيقاتها. قواعد المعلومات الاساسيه. التدريب العملي لاستخدام قواعد البيانات. استخدام المعلوماتيه الحيويه في دراسة الدنا و الرنا و البروتين . التشابه و التماثل و دراسة محاذاة التتابعات. محاذاة التتابعات و محاذات تتابع النقاط. البلاست و انواعها و كيفية استخدامها. الفاستا . الاهداف. الامان الحيوي في الزراعه.

 

تقنيات في مجال التكنولوجيا الحيوية الزراعية : (مقدمة، المبادئ ، الانواع، التطبيقات). تقنيات الانتاج الحيواني . التقنيات الفسيولوجية، التقنيات الميكروبية (تقنية PCR للكشف عن الفيروس والميكروبات) . تقنيات الكيمياء الحيوية. التقنيات الوراثية. التقنيات التشخيصية، تقنيات التفريد الكهربيائي وغيرها . 

التقنيات الميكروئية في التكنولوجيا الحيوية الزراعية : (مقدمة، أساسيات ، التطبيقات) ميكروسكوب الفيس المضاد . الميكروسكوب الفلورسينيتي الوميضي . ميكروسكوب القوة الذرية. ميكروسكوب الليزر الماسح متحد البؤر .....الخ. تحضيرات العينات البيولوجية للفحص المجهري (تثبيت ، صبغ ، قطع وسحق).

 

مقدمة. مبادئ تحكم الليزر في الآلات الزراعية. النظام الهيدروليكي في الآت الزراعة. وحدة التحكم في معدات الحراثة والبذر. وحدة التحكم في المساحة وألات التسوية، التحكم بالهواء المضغوط في أنظمة التشغيل. ليزر الاستشعار عن بعد للتحكم فى الحصاد، نظام التشغيل الآلى فى آلات ما بعد الحصاد. وحدة التحكم في أنظمة الري، وحدة التحكم في  تقييم جودة المنتجات الزراعية.

 

مقدمة. أساسيات الصور الرقمية. تحسين الصورة في النطاق المكاني. تحسين الصورة في نطاق التردد. استعادة الصورة. معالجة الصور اللونية. المويجات والمعالجة المتعددة ضغط الصور. معالجة صور السطح. تقطيع الصورة. تطبيقات الرؤية الألية في تقييم جودة المنتجات الزراعية.

 

   

التحقيق في العمليات الفيزيائية المشاركة في التفاعلات عالية الطاقة لبلازما اليزر مع الغازات والمواد الصلبة. مرحلة الاقتران من أشعة الليزر بواسطة آليات الامتصاص الغير خطية والية تشتت الفوتونات. التحليل الطيفي باليزر لكميات ultra-trace والذرة الواحد؛ آليات الضرر الناجم عن الليزر. الدراسات الليزر بخار المعدان الابيض و تطبيقاته في ثلاثية الأبعاد.

 

صياغة ديراك لميكانيكا الكم. نظم الكم الابتدائية. المؤثرات الجبرية. تكميم المجال الكهرومغناطيسي. تفاعل الإشعاع مع المادة. نظرية الكم من التثبيط طرق مشغل الكثافة. نظرية الكم من التثبيط نهج انجيفين. نظرية لامبز الكلاسيكية. الخصائص الإحصائية لليزر.

 

المتغيرات المركبة. تحويل لابلاس. تحويل فورييه. الدوال الخاصة. المعادلات التفاضلية. المعادلات التفاضلية الجزئية.

 

الانتشار والتطبيقات من النبضات فائقة السرعة (النانوية، بيكو، فيمتو وأتوثانية) - عمليات تشكيل النبضات الخطية وغير الخطية (مثل سلتون البصرية وضغط النبضة). بعض مبادئ اليزر (مثل الليزر احادى الطور والمتعدد الاطوار ، تحويل Q الإيجابي والسلبي,  وضع الغلق). تقنيات مختلفة فى توصيف النبض (مثل ارتباط زاتى , FROG, SPIDER). أساسيات مكبرات الليزر. مكبرات بصري حدودية ومولدات التذبذب. بعض التطبيقات في مجال البحوث والصناعة.

 

مسائل مرتبطة بالبحوث التجريبية على ظاهرة الانهيار التى يسببها الليزر بما في ذلك التفاعلات من أشعة الليزر مع المادة؛ تشتت الإلكترون في الغازات. الانهيار الكهربائي والتفريغ الكهربي في الغازات مع المحاكاة الحاسوبية. الأساس النظري فى الميكانيكا الإحصائية، الاضطرابات متجانسة الخواص.

 

التحقيق في عمليات التصادم بين الإلكترونات والأيونات، الفوتونات والذرات وجزيئات الغاز. آلالية الأساسية للانهيار الكهربائي في الغازات في الفولتية العالية وشدة المجال الكهربي العالي في ظل الفولتية الثابتة والنابضة. الانهيار الفراغي. المقاطع العرضية لأدنى مستوى طاقة الإلكترون- ذرة والاصطدامات الجزيئية.

 

ويشمل هذا المقرر دراسة الابحاث المتقدمة في مجال البيولوجية  الطبية  تحت المواضيع التالية: تاثير الأشعة فوق البنفسجية علي المناعة ، اثار الأشعة فوق البنفسجية وآثار الاشعاع علي الرؤية، تقنييات العلاجات  الكيميائية الضوئية علي حيوانات التجارب.

 

يتناول هذا المقرر موضوعات متقدمة في  مجال تكنولوجيا النانو في المواضيع التالية: البنية النانوية الهجينة (النواة المغلفه، والمواد النانوية والسبائك النانوية المطعمة)، المركبات متناهية الصغر المهجنه (المهجنات العضوية، غير العضوية ومركبات الجرافين)، التطبيقات البحثية للبيولوجيا الطبية  (مثل مركبات النانو لتوجيه الدواء، الحث  الحيوي )، التطبيقات الصناعية (الطلاء الذكي، السيراميك والاسمنت والمنسوجات)، النانو في الالكترونيات (الأجهزة النانوية والأجهزة الحرارية)، الطاقة (مثل السخان الشمسي، وتوفير الطاقة، والخلايا الكهروضوئية)، التطبيقات البيئية (مثل تنقية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي وتحلية المياه)، الجوانب الأخلاقية ,لتكنولوجيا النانو (الانعكاس البيئي ، مخاطر الكوارث).

 

المبادئ الأساسية لطيف الفيمتو ثانية، التقنيات التجريبية: التحليل الوقتى الطيفي ، العمليات الأولية فائقة السرعة في بعض النظم البيولوجية: ديناميكيات البروتين، البروتين، وانتقال الإلكترون، الانقسام والتماثل فى التفاعلات البيولوجيه، الكيمياء الفيمتو ثانية: متابعة وتطبيقات مفهوم الحالة الانتقالية ، وديناميكيات الزوبان ، ديناميكات الفيمتو ثانية فى تحولات القواعد والاحماض وتفاعلات الأزمرة، العمليات فائقة السرعة في المواد ذات البنية النانومترية، (التراكمات الجزيئية، الجزيئات البلازمونيه ونانويات اشباه الموصلات) ، التطبيقات: التحكم البصري ، التمثيل الضوئي، والتحفيز الضوئي، الديناميكا الضوئية والحرارية الضوئية.

 

خلال هذا المقرر سيقوم الطلاب بدراسة الأوراق العلمية وعرضها في اليوم الأخير في سيمينار نهائي و كذلك سيقوم الطلاب بكتابة مقال لتلخيص الابحاث التي تمت دراساتها. سيشارك الطلاب ايضا في مناقشة مفتوحة للاجابة عن الاسئلة المطروحة عن البحث المقدم.

 

أساسيات المواد البلازمونيه. تثبيت البلازمون السطحي؛ اقتران بلازمونى-بلازمونى، وتفاعلات الليزر مع الجسيمات، ونظريات وتقنيات SERS، MEF. تطبيقات استخدام الجسيمات النانوية البلازمونية.

 

الفوتونيات البيولوجية:,التصوير البيولوجي: المبادئ والتقنيات؛ أجهزة الاستشعار البصرية الحيويه؛ التدفق الخلوي. الملاقط والمقصات البصرية؛ المواد الحيوية للفوتونيات. هندسة الأنسجة مع الضوء. تطبيقات  ابحاث العلوم الطبية والبيولوجيه.

 

تفاعل الضوء مع الأنسجة ، أنواع التصوير الحيوي، تطبيقات التصوير الحيوي ، أجهزة الاستشعار البصرية و المجهر الضوئي ، الجوانب التجريبية من النانو الكمي و استخدامة في التصوير الحيوي ، تطبيقات الضوء المنبعث ذاتيا و الضوء الفلورسيني في التصوير الحيوي

 

مقدمة ، انتاج نباتات خالية من الامراض، البذور الصناعية ، المركبات الثانوية الايضية النباتية، بروتينات جديدة ، تقنيات اللقاحات، الجينات والامراض، التشخيصات الجديدة في الانتاج الحيواني ، التربية والتحسين، تعدد الأشكال المظهرية للدنا الوراثي (اساسيات وتطبيقات) ، الاستنساخ (المبادئ والتطبيقات) الأغشية الحيوية ، المجسات الحيوية  والشرائح الحيوية . الجينومات والبروتيومات و الميتابلومات . تطبيقات PCR المتزامن مع الوقت. نظم نقل الجين (تقنيات وتطبيقات) . تقنيات الاليزا للكشف عن التعبير الجيني ، التغذية وتعبير الجينومات. تطبيق الليزر في كل مجال.

 

مقدمة. الألات الزراعية والمعدات الحراثة والبذر ، نظام التحكم الآلى لليزر؛ الليزر في المساحة الهندسية، هندسة تسوية الأراضي باستخدام الليزر. هندسة آلات الصرف باستخدام الليزر. عمليات بذر باستخدام الليزر.هندسة الحصاد باستخدام الليزر. آلات الفرز والتدريج بواسطة الليزر. التخزين وتكنولوجيا التعبئة والتغليف.هندسة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. تطبيقات الطاقة المتجددة فى الهندسة الزراعية.

 

مقدمة. الليزر في التكنولوجيا الجيوية لحيوانات المزرعة (تطبيقات ، انتاجية، تناسلية، تشخيصية وغيرها) .  التكنولوجيا الحيوية الميكروبية (تطبيقات - الكائن الممرض – العائل – العلاقة بين الكائن الممرض والعائل وغيرها). التكنولوجيا الحيوية للحاصلات الزراعية (التطبيقات الفسيولوجية ، تطبيقات كيمياء حيوية تطبيقات وراثية ....... الخ).

 

مقدمه ، اساسيات : طرق نقل الجينات (المسدس الجيني ، الاختراق الكهربي ، نظام الاجروباكتريم ، الحقن الميكروني المجهري، الليبوفيكتن ....الخ) وعيوب كل طريقة. حيوانات المزرعة المعدلة وراثيا : أمثلة ، تطبيقات ، مميزات وسياسة .المحاصيل المعدلة وراثيا: معظم الكائنات المعدلة وراثيا المحاصيل والنباتات ، أمثلة (الارز الذهبي لإنتاج المزيد من فيتامين A ومقاومة الإجهاد لمحاصيل معدلة وراثيا...... الخ) التطبيقات، المميزات وسياسة. الغذاء الأمن المهندس وراثيا، تطبيقات الليزر في كل مجال (مثل طرق الثقب الليزري).

 

اجتماع الطلاب مع الاساتذة المتخصصين من أجل مناقشة وتنظيم خطوات المشاريع،ويشكل الطلاب في مجموعات حسب التخصص والخلفية العلمية، ويتم تجميع المراجع المتعلقة بمجال تخصص الطالب ومقرراته الاختيارية التخصصية، تقديم الأبحاث وعرض السيمينار والمناقشة.

 

مقدمة في المواد النانوية. أساسيات تصنيف  المياه والتربة؛ الخصائص الفيزيائية للتربة والمياه؛ موارد المياه والأراضي؛ إمدادات المياه وأنظمة المعالجة بواسطة الجسيمات النانوية. الحفاظ على التربة وتجميع المياه؛ معايير جودة المياه. تلوث المياه والتربة. هندسة الري والصرف بأستخدام الليزر ؛ تكنولوجيا الري بالرش والتنقيط. ادرة استخدام الأسمدة وتكنولوجيا النانو.

 

مقدمة. تفاعل الضوء مع المواد الزراعية؛ عوامل الجودة في الفواكه والخضروات. مؤشرات النضج لحصاد المحاصيل البستانية. تقييم السوائل الغذائية؛ تقييم نوعية الغذاء باستخدام الليزر. مراقبة جودة الإنتاج الزراعي؛ الروئية الألية لتقييم جودة المنتجات الزراعية؛استخدام الإشعاعات للحفاظ على جودة المواد الزراعية؛ سلامة الأغذية.