IV UPHDYO . UPHDYO 2-5 Eylül 2008, Bodrum

IV. UPHDYO
IV
2-5 Eylül 2008, Bodrum
DOĞRUSAL ve DAİRESEL
HIZLANDIRICILAR
Prof. Dr. Ömer YAVAŞ
Ankara Üniversitesi
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
1
I. UPHDYO (4-9 Temmuz 2005, Ankara Üniversitesi)
Koordinatör: Prof. Dr. Ömer Yavaş
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
2
2005 Dünya Fizik Yılı
Einstein ve Hızlandırıcılar...
1905 2005...
1905-2005...
• Rölativite: Rölativistik p
parçacıklar
ç
ve
demetler...
• Fotoelektrik Olay: Parçacık kaynakları
kaynakları...
• Brown hareketi: Emittans (yayınım)
• Kütle-Enerji
l
ji Eşedeğeri:
d
i Yenii parçacıkların
kl
kütle limitleri...
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
3
Temel Tanımlar
Parçacık hızlandırıcıları: Temel yüklü parçacık demetlerinin toplam
enerjilerinin artırılarak hedeflenen değere ulaşmalarını sağlayan donanımlardır.
parçacıkların
ç
elektrik alan etkisinde kalarak boyuna
y
ivmelenmeleri
Hızlandırma p
ile mümkün olmaktadır. Bu demetler sabit hedef deneylerinde, çarpıştrıcılarda
veya ışınım kaynağı olarak kullanılmaktatır.
Hızlandırıcı fiziği
fiziği, parçacık demetlerinin elektromagnetik alanlar altındaki
hareketini; yörünge, momentum, enerji kazanımı, dağılma, odaklama v.b.
süreçleri inceleyen bir bilim dalıdır. Doğal olarak bu inceleme ilgili mühendislik
ve teknolojik uygulamalarıda içermektedir. Hızlandırma lineer veya dairesel
yörüngelerde yapılabilir.
yapılabilir
Çarpıştırıcı fiziği: bir parçacık demetini farklı bir demet veya bir anti-parçacık
yg bir kütle merkezi enerjisi
j (E
( c.m.
ş
(L,
( ,
demeti ile,, amaca uygun
c m ) ve Işınlık
luminosity) değeri ile çarpıştırılmasını ve burada çalışlacak fiziği inceleyen
bilim dalıdır.
Günümüzde e,p v.b. Parçacık demetleri değişik tekniklerle GeV ve TeV
mertebesinde enerjilere ulaştırılabilmektedir.
(1eV= 1.6.10-19 J, 1 GeV=109 eV, 1 TeV= 1012 eV)
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
4
Hızlandırıcılar, yüksek enerji fiziği deneyleri, nükleer fizik deneyleri,
sinkrotron ışınım kaynağı,
kaynağı serbest elektron lazeri
lazeri, atmalı (pulslu) nötron
kaynağı, ikincil demetlerin elde edilmesi, malzeme bilimi (iyon
implantasyonu), kimya, biyoloji, teşhis ve radyoterapi, petrol ve maden
aranması gıda sterilizasyonu
aranması,
sterilizasyonu, savunma v.b.
v b Sektörlerde yüzlerce kullanım
alanı bulmaktadır.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
5
Hızlandırıcı Tipleri ve Önemli Kavramlar
•
Yüksek Gerilim Hızlandırıcıları (High Voltage Accelerators) Bu
düzenekte her parçacık oluşturulan bir potansiyel farkını birkez geçerek
kinetik enerji kazanır.
•
İndüksiyon Hızlandırıcıları (Induction Accelerators) : Parçacıklar
zamanla
l şiddeti
idd i değişen
d ği
manyetik
ik alan
l tarafından
f d indüklenen
i dükl
elektrik
l k ik alan
l
ile hızlandırılırlar.
•
Lineer Hızlandırıcılar (Linear Accelerators) : Enerji kazanımı bölgeleri
olan RF kavitelerin bir doğru boyunca sıralandığı bir hızlandırıcı
düzenektir.
•
Dairesel
D
i
l Hızlandırıcılar
H l d
l (Circular
(Ci l Accelerators)
A l
) : Parçacıklar
P
kl eğici
ği i
magnetler aracılığı ile kapalı bir yörüngede RF’lerden defalarca geçirilerek
hızlandırılırlar.
•
Betatron (Betatron) : Hafif parçacıklar için kullanılan sabit yarıçaplı
indüksiyon ilkesiyle hızlandırma yapan düzeneklerdir.
•
Siklotron (Cyclotron)
Sikl
(C l
) : Proton
P t veya ağır
ğ iyonların
i
l
sinüsel
i ü l RF gerilim
ili
sayesinde dairesel magnetler içinde spiral çizerek hızlandırılmasını ve
Prof.
Dr. Ömer Yavaş sağlayanIV.
UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
kullanılmasını
düzeneklerdir.
6
•
Mikrotron (Microtron) : Parçacık demetinin yörüngenin tek noktasına
uygulanan alanla bükülerek aynı kaviteden pek çok kez artan yörünge
yarıçaplarıyla
ya
çap a y a geçirilmesi
geç
es ilkesine
es e dayanan
daya a bir
b hızlandırma
a d a düzeneğidir.
dü e eğ d .
•
Sinkrotron (Synchrotron) : Parçacıkların uygun magnetler ile sabit R
yarıçapında tutulduğu ve RF kaviteler ile hızlandırıldığı düzeneklerdir.
•
Depolama Halkaları (Storage Rings) : Bir veya daha fazla demeti kapalı
yörüngelerde belirli enerjilerde dolndırmak için kulllnılan düzenektir.
•
Tekrarlı Hızlandırıcılar (Cyclic Accelerators) : Parçacıklar lineer veya
dairesel olarak aynı potansiyel farkını defalrca geçerler.
•
Çarpışan Demetler Deneyi ( Colliding Beams Experiment) : Zıt yönde
hızlandırılmış demetlerin çarpışma sonuçlarının incelendiği deneylerdir.
•
Sabit Hedef Deneyi ( Fixed Target Experiment) : Hızlandırılmış
demetlerin katı, sıvı veya gaz hedeflerle çarpışma sonuçlarının incelendiği
deneylerdir.
•
İkinci Demetler (Secondary Beam) : Bir birincil demetin sabit hedeften
saçılması sonucu elde edilen
demetlerdir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
7
Hızlandırıcıların Kullanım Alanları
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Parçacık Fiziği (YEF)
Nükleer Fizik (NF)
İkincil Demetler
Nötron Kaynağı
Sinkrotron Işınımı
Serbest Elektron Lazeri
İyon İmplantasyonu
R d t
Radyoterapi,
i Nükleer
Nükl Tıp
T
Malzeme Bilimi
Yarı İletkenler
Prof. Dr. Ömer Yavaş
• Gıda Mühendisliği
• Kimya
• Biyoloji
• Jeoloji
• Arkeoloji
• Savunma sanayi
• Maden Sanayi
• Enerji
E ji Üretimi
Ü ti i (EA)
• ....
~250
250 Alt Alan
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
8
•
Işınlık (Luminosite):Hızlandırılan ve çarpıştırılan demetler
paketçikli (bunched) yapıda ise ve bu demetler kafa-kafaya (head-on)
çarpıştırıldığını düşünelim. N parçacık içeren silindirik paketçikler A kesit
alanına sahip olsun. Böyle bir paketçiğin karşısıdan gelen tek test parçacığı
ele alınırsa, test parçacığının paketçikte gördüğü toplam tesir kesiti;
Nσ int
i t
A
Etkileşme oranı σ int ile orantılıdır.
Orantı katsayısı ışınlık (luminoite)
olarak bilinir ve
R= L σ
ile tanımlanır
tanımlanır.
L=
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
R
σ int
N2
−2 −1
cm
s
=
f
A
9
Kütle Merkezi Enerjisi ( Ec.m. = s )
Kütle merkezi koordinat sistemi çarpışan demetlerin toplam momentumunun sıfır olduğu
gözlem çerçevesidir.
Ecm = (∑ Ei ) 2 − (∑ cpi ) 2
2
i
i
Kullanılabilir enerjiyi, iki demetin çarpışması sonucunda tamamı yeni parçacık
üretiminde kullanılacak enerji olarak tanımlarız.
Eavail = Ecm − ∑ m0 i c 2
i
Kullanılabilir enerji,
enerji kütle merkezi enerjisinden sistemin toplam durgun kütle merkezi
enerjisini çıkararak hesaplanır.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
10
Hızlandırmanın Temel Formülasyonu
Δp = ∫ Fdt
ΔEkin = ∫ Fds
d
d
e
p = (γmv) = zeE + z (v × B )
dt
dt
c
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
11
•
Bu kuvvet etkisi altındaki parçacığın kazandığı momentum her iki tarafın
integrasyonu ile bulunur.
Δp = mc(γβ − γ 0 β 0 ) = e ∫ E (ψ ).dt
p0 = mcγ 0 β 0
ΔEkin = β Δcp
ΔEkin = e ∫ E (ψ ).
) ds
d
Lcy
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
12
Elektrostatik Hızlandırıcılar
•
Elektrostatik hızlandırıcılarda parçacık hızlandırmak için, arasında potansiyel
farkı bulunan iki elektrot kullanılır. Katot ışınları tüpü buna iyi bir örnektir.
• Diğer daha modern bir örnekte ise x-ışını tüplerinde hızlandırılan
elektronlar x-ışını üretmek üzere metal hedefe çarptırılırlar.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
13
Kafes Üreteçleri (cascade generators)
Bir sığanın levhaları arasındaki potansiyel farkını, gerilim çoğaltıcı devre ile
istenilen düzeye çıkarma ilkesine dayanır. Bir dizi sığa, uygun yerleştirilmiş diyotlar
aracılığı ile yüklenir.
• Bu şekilde 2N tane kapasitör ile yükleme gerilimi N katına çıkarılabilir.
• Sonuç olarak, anahtarlama nedeni ile atmalı demet elde edilmektedir.
• Bu metoda dayanarak Cockroft ve Walton birkaç milyon voltluk gerilimlere
ulaşan yüksek enerjili parçacık hızlandırıcıları inşa etmişlerdir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
14
Van de Graaff Hızlandırıcısı
V
Van
de G
Graaff hızlandırıcısı
d c s ilee d
daha yü
yüksek
se ge
gerilim farklarına u
ulaşılabilir.
ş b .
Metal bir elektroddan çıkan elektrik yükleri bir taşıyıcı banda aktarılır ve bu
band aracılığı ile büyük bir iletken küreye aktarılır. Sonuçta bu küresel iletken
yüksek bir yük değerine ulaşır. Bu kürenin potansiyeli ile toprak ucu arasında
yeterince yüksek bir gerilimini oluşturulabilmektedir. Eğer tüm sistem Freon
veya SF6 gibi
ibi elektriksel
l kt ik l olarak
l k asall bir
bi gaz ile
il dolu
d l yüksek
ük k vakumlu
k l ortama
t
alınırsa 20 MV gibi değerlere ulaşılabilir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
15
Wideroe lineer hızlandırıcısının ş
şematik y
yapısı.
p
Alvarez linak yapısının şematik gösterimi.
Bununla birlikte daha yüksek frekanslarda Wideroe yapısının kapasitif doğası
elektromagnetik ışınımdan dolayı oldukça kayıplı olmaktadır.
olmaktadır Bunu ortadan kaldırmak
için Alvarez tüpler arasındaki boşlukları metal kavitelerle çevrelemeyi önerdi.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
16
Parçacık Hızlandırıcıları
• Dairesel Hızlandırıcılar
( Circular Accelerators )
- Betatron
- Mikrotron
- Siklotron
- Sinkrotron
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
17
Betatron
•
Betatron,transformatör
Betatron
transformatör ilkesini kullanmaktadır ancak burada ikincil bobin yerine çember
biçimli kapalı vakum içinde dolandırılan elektron demeti kullanılmaktadır.
Betatronda
Hızlandırmanın Temel
Prensibi.
•
İlk dairesel elektron hızlandırıcısı olarak yüz yıl once icat edilmiş ve geliştirilmiş elektrik
akımı transformtörü formunda olan bir düzenekten bahsedebiliriz. Burada,, ikincil
bobindeki elektronların, bu bobin tarafından çevrelenen alandan geçen ve zamanla
değişen magnetik akının ürettiği bir elektromotor kuvvet ile hızlandırıldığını görmekteyiz.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
18
Kerst Betatronu
•
Elektronlar her turda değişen magnetik alanın ürettiği elektromotor kuvvete karşı gelen bir
enerji kazanmaktadır.
pmax
Prof. Dr. Ömer Yavaş
e
= RBmax ( R)
c
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
19
RF Alanlarla Hızlandırma
•
•
•
•
Dairesel parçacık hızlandırıcılarının pek çoğu RF yükselteç ile uyarılan hızlandırma kaviteleri
(boşlukları) kullanmaktadır.
Parçacıklar bu kaviteyi periyodik olarak geçmekte ve her geçişte elektromagnetik alandan
enerji almaktadır.
B tip
Bu
i hızlandırıcılar
h l d
l teknik
k ik olarak
l k betatron
b
ilkesinden
ilk i d farklı
f kl gibi
ibi görünse
öü
de
d temell olarak
l k bir
bi
farklılık yoktur.
Her iki durumda da elektrik alanlar değişen magnetik alanlardan üretilir.
Yüklü parçacıkların elektromagnetik
g
alanlar
yardımıyla hızlandırılmasını sağlayan
süperiletken niobium malzemeden yapılmış RF kaviteler.
Parçacık hareketi ile alan salınımı arasında bazı özel eşzamanlılık şartlarını
yerine getirmek gereklidir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
20
Mikrotron
•
Parçacıklar bir kaynaktan çıkarak kaviteden geçerler. Daha sonra bir düzgün magnetik
alan
l içinde
i i d onları
l tekrar
t k
k
kaviteye
it
yönlendiren
ö l di
d i
dairesel
l hareket
h k t yaparlar.
l H
Her
hızlandırma işlemi boyunca her seferinde hareketin yarıçapı, magnetin sınırlarına
ulşana kadar artar.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
21
Mikrotronu fonksiyonel hale getirmek için bir turdaki enerji artışı,
elektronlar için
ΔEe = 511keV
protonlar için
ΔE p = 938 MeV
• Elektonlar için bu şartı sağlamak mümkün olsa da protonlar için bir kavite içinde
yaklaşık 1 GeV’e ulaşmak teknik olarak imkansızdır.
• Mikrotron prensibi özel olarak elektronların hızlandırılmasında uygundur.
• Temel olarak tek magnetli mikrotronlarla elektronlar için 25-30 MeV’e ulaşılmıştır.
Race Track Microtron
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
22
Siklotron
•
Proton gibi daha ağır parçacıkların başarılı bir şekilde hızlandırılmasında,
mikrotronun eşzamanlılık şartının çok katı olduğu ispatlandı. Bu 1930 yılında
Lawrence ve Edlefsen tarafından siklotron prensibini keşif işleminde farkedildi ve bu
tip bir aygıt ilk olarak Lawrence ve Livingston tarafından 1932 yılında inşa edilmiştir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
23
• Siklotron prensibi, tüm magnet boşluğuna yayılan RF kavite ve düzgün magnetik alan
kullanır.
• Hızlandırma kaviteleri temel olarak iki adet D şeklinde magnetten oluşur. Hızlandırma
alanı bu magnetler arasında üretilir. Bu yarım D şekilli kavitelere şekillerinden
dolayı `Dee` denir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
24
•
Parçacık yörüngeleri çoğunlukla alanın olmadığı iç bölgede gerçekleşir ve parçacıklar her
turda Dee’leri iki kez geçerler. Enerji kazanımından dolayı parçacıkların spiral
hareketlerinin yyarıçapları
p
her dolanımda artmaktadır.
Siklotron içindeki dolanım süresi;
2πr 2πmc γ
=
τ=
v
e ZB
Burada γ = 1 alınır ve iyonlar için Z yük çokluğu omak üzere hızlandırma yapılabilir.
Magnetik alan sabit tutulursa, dolanım frekansı sabit olacaktır ve bu nedenle sabit
bir RF frekansı uygulanabilir.
B = sabit
f rev
ZeB
=
= sabit = f rf
2πmcγ
burada frf hızlandırma kavitesinin RF frekansıdır
Siklotron rölativistik olmayan enerjiler için daha uygundur.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
25
RF frekansı, B, magnetik alanında hızlandırılan parçacığın Z, yük çokluğuna bağlıdır.
Değişik parçacıklar için gereken frekanslar; sırasıyla protonlar, döteronlar
ve helium iyonu için,
için
f rf [MHz ] = 1.53B[kG ]
f rf [MHz ] = 0.76 B[kG ]
f rf [MHz ] = 0.76 B[kG ]
Parçacıklar
ç
rölativistik enerjilere
j
ulaşmadıkça
ş
ç ulaşılabilir
ş
maksimum kinetik enerjij Ekin:
Ekin
Bazı sayısal eşitlikler;
1 2 (cp) 2 Z 2 e 2 B 2 R 2
= mv =
=
2
2
2mc
2mc 2
[ ] [ ]
= 0.24 B [kG ]R [m ]
E kin [MeV ] = 0.48 B 2 kG 2 R 2 m 2
2
2
[
2
2
] [ ]
= 0 .48 B 2 kG 2 R 2 m 2
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
Proton
Döteron
Helyum iyonu
26
Sinkrotron
•
Siklotron pprensibinde,, magnet
g ağırlıkları
ğ
ve maliyetleri
y
büyük
y olacağından
ğ
maksimum
parçacık enerjisi birkaç yüz MeV mertebesinde kalmıştır. Daha yüksek enerjilere yörünge
yarıçapı R sabit tutularak ulaşılabilmektedir. Bu durumda artık magnetin merkezine ihtiyaç
kalmamıştır ve parçacık yörüngesi boyunca küçük magnetler kullanılabilmektedir. Yörünge
yarıçapı sabit olduğunda tasarım şartı,
şartı
1 eB
=
= sabit
R cp
Bu koşul magmetik alan parçacığın momentumuyla orantılı olarak artırıldığı sürece tüm
enerjiler için korunabilir. Eğici (bending) magnet alanları, parçacıklar enerji kazanırken
onları sabit yörüngede tutmak için artırılmalıdır.
Böyle bir sinkrotronda elde edilen parçacık demeti, manyetik alan devri tarafından
belirlenen bir tekrarlama oranına göre atmalıdır.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
27
Eşzamanlılık şartı,
ZeB
f rf =
2πγmc
ağır parçacıklar için, hızlandırmanın ilk aşamalarında bir frekans modülasyonu
gerekebilmektedir.
ZecB
f rev (t ) =
β (t ) ~ β (t )
2πcp
Eşzamanlılık şartının sağlanması için, radyo frekansı, dolanım frekansının tam
katlarında olmalıdır. h harmonik sayısını vermektedir.
f rff = hf rev
Bir sinkrotronda ulaşılan maksimum enerji;
cpmax = Ekin ( Ekin + 2mc 2 ) = C p B[kG ]R[m]
Burada Cp= e = 0
0.02997926
02997926 GeV/kGm’dir
GeV/kGm dir.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
28
Birbirinden bağımsız olarak Chrisofilos ve Courant et. al. tarafından 1952’de
güçlü odaklamanın keşfiyle daha verimli sinkrotronlar yapımıştır.
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
29
Depolama Halkaları
•
•
Geleneksel
G
l k l anlamda
l d bir
bi hızlandırıcı
h l d
olmadığı
l d ğ hhalde,
ld parçacık
k ddepolama
l
halkası
h lk bir
bi
sinkrotronun zaman içinde donmuş hali gibi düşünülebilir.
Parçacık demetleri genellikle hızlandırılmaz ancak yalnızca birkaç saatlik uzun süreler
boyunca yörüngede dolanmaları sağlanır.
sağlanır
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
30
•
•
Sinkrotronlartın en önemli uygulama alanı, sinkrotron ışınımı elde etmek amacıyla
elektron demetlerini saatlerce aynı enerji ve kalitede tutmaktır
(örnek: DESY/DORIS halkası)
halkası).
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
31
Karakteristik Parametrelerin Özeti
•
Bu hızlandırıcıların hepsi temelde iki bağıntıya dayanmaktadır.
Bunlardan biri Lorentz kuvvet denklemi,
eBy
1
=
2
r γmc β
ve diğeri eşzamanlılık koşuludur.
f rf =
Prof. Dr. Ömer Yavaş
ceBy
2πγmc
2
h
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
32
Siklotron ve Sinkrotron Parametrelerinin karşılaştırılması
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
33
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
34
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
35
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
36
SR’de Fiziksel Niceliklerin Önemi
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
37
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
38
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
39
Avrupa’da
Avrupa
da SI Merkezleri
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
40
Japonya’da
p y
SI Merkezleri
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
41
SI’nın Kullanım Alanları
Dalgaboyu
Å
Foton
Enerjisi
(eV)
0.1
Kızılötesi
1000
100
10
1
Prof. Dr. Ömer
Yavaş
0.1
Biyoloji/
Tıp
Kimya
Fizik
Teknoloji
Biyokimya
Katalizli
reaksiyonlar
Katıların
elektron
yapısı
Spektroskopide
yeni metodlar
Biyofizik
FotoYüksek
1
Yüzeylerin ve performanslı
kimya
Görülebilir
arayüzeylerin optik
Elektron
spektroskopisi özellikleri
10
VUV ve X
ile kimyasal
Kalibrasyon
Morötesi
Işını
analiz
Atomik ve
ve radyasyon
mikroskopisi
moleküler
standartları
100
Işıma
fizik
Vakum
Radyografi
tahribatının
Zigzaglayıcı ve
Morötesi
incelenmesi Foto-elektron salındırıcı
Akışkan
spektroskopisi ışıması
Yüzeylerde
Polimerlerin
araştırması
Kompleks
yapısının
1000
X-ışını optiği
Yumuşak
biyomolekül- belirlenmesi
X-ışını
lerin yapısının
litografisi
X Işını
X-ışını
belirlenmesi İz
floresansı
elementlerin
Malzeme
analizi
araştırması
X-ışını
Tomografi
Anjiyografisi
ve
İnelastik X10000 Sert tomografisi
ışını saçılması
X Işını
Compton
saçılması
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
42
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
43
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
44
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
45
•
1959 DESY: Alman Elektron Sinkrotronu (Hamburg)
(DESY, DORIS, PETRA, HERA, TESLA?)
Hamburg
ALMANYA
Airport
C= 6.3 km
Stadion
VOLKSPARK
TTF
HASYLAB
DESY
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
46
DESY HERA ep Collider
Hamburg, Almanya
1992-2007
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
47
Kaynaklar
y
• http://thm.ankara.edu.tr
• Particle Accelerator Physics
Basic Principles and Linear Beam Dynamics
HELMUT WIEDEMANN (1993)
• An Introduction to
P i l Accelerators
Particle
A l
EDMUND WILSON (2001)
• An Introduction to
The Physics of High Energy Accelerators
D A EDWARDS M
D.A.
M.J.SYPHERS
J SYPHERS (1993)
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
48
Kaynaklar
•
I. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-I),
25-26 Ekim 2001, Ankara
http://www.taek.gov.tr/uphuk1/
•
II. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUKII) 07
II),
07-09
09 Haziran
H i
2004,
2004 Ankara
A k
http://www.taek.gov.tr/uphuk2/
•
III. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUKIII
III), 17-19.09.2007, Bodrum
http://thm.ankara.edu.tr
• İlk 3 UPHDYO Notları: http://thm.ankara.edu.tr
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
49
Teşekkürler...
yavas@eng.ankara.edu.tr
http://thm.ankara.edu.tr
Prof. Dr. Ömer Yavaş
IV. UPHDYO, 2-5.09.2008, Bdorum
50