Geometrik olarak soğutulmuş geri tepen iyon spektrometresi simülasyonu ve kurulumu
Designing and simulating COLTRIMS spectrometer
- Tez No: 199765
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. RIDVAN ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: COLTRIMS, TOF spektrometresi, simülasyon, dedektör, vakum, jet, atomik çarpışmalar, COLTRIMS, TOF spectrometer, simulation, dedector, vacuum, jet, atomiccollisions
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
ÖZETGEOMETRİK OLARAK SOĞUTULMUŞ GERİ TEPEN İYONSPEKTROMETRESİ SİMÜLASYONU VE KURULUMUAfyon Kocatepe ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüCOLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy-Geri Tepen İyonMomentum Spektroskopisi); iyon, elektron ya da fotonun atom ya da moleküllerleetkileşmeleri sonucu iyonlaşma dinamiğini inceleyen bir tekniktir. COLTRIMS tekniğindeamaç, üç ya da daha fazla parçacık reaksiyonunu kinematik olarak tamamen açıklayacak birsistem sağlamaktır. Çarpışmalarda oluşan geri tepen hedef iyonun momentum vektörününyüksek çözünürlükle ölçümünde kullanılır. Çarpışmada oluşan parçacıkların momentumvektörlerinin belirlenmesi, iyon yük durumlarına bağlı olarak reaksiyonun çok katlılığı içintemel oluşturur. Momentum vektörü kullanılarak, reaksiyonda yer alan diğer yüklü parçacıkreaksiyonları yardımı ile istenilen reaksiyonun mekanizması belirlenebilir. COLTRIMStekniği, 4Ï elektron momentum analizörlerinin kullanılması ile saçılma deneyleri içinkinematik olarak tamamlanmış bir momentum düzeneği sağlar.COLTRIMS sistemi; süpersonik yayılma ile vakum içinde üretilen soğutulmuş gaz hedefinive iyon- elektron momentumunu inceleyen bir düzenekten oluşur. İyon ya da elektronlar,herhangi bir gaz hedefinden iyonlaşma radyasyonu ile üretilir. Atomik ya da moleküler birreaksiyondan elde edilen bütün yüklü parçacıklar, elektrik ve manyetik alan sayesindekonum hassas dedektörlere düşürülür. Parçacıkların uçuş sürelerinden ve dedektörüzerindeki konum etkilerinden üç boyutlu momentum vektörü elde edilebilir.Parçalanmadan önce süpersonik yayılma ile hedef atomların soğutulması, bir kaç atomikbirimlik momentum çözünürlüğü elde etmeyi sağlar.Bu çalışmada, COLTRIMS tekniği ve COLTRIMS deney düzeneğinin kurulumuanlatılmıştır. Bu bakımdan sistemin teknik tanımlaması: Vakum sistemi, dedektörler,konum spektrumları, dedektörlerde zamanlama ve spektrometre dizaynı incelenmiştir.COLTRIMS düzeneğinin teknik tanımı yanında temel olarak SIMION 7 programıkullanılarak spektrometre simülasyonları yapılmıştır. Spektrometre, düzeneğin en önemliparçalarından bir tanesidir ve elektron-iyonlarını konum duyarlı dedektörler üzerineyönlendirir. Bir spektrometrenin tipik olarak iki kısmı bulunur: etkileşim bölgesinden yüklüparçacıkları elektrik alan yardımı ile çekmeyi sağlayan çekim bölgesi ve serbestsürüklenme bölgesi. Bu iki bölge birbirinden ağlarla ayrılırlar. Simülasyon programlarıkullanılarak, çekim bölgesine ve hedefin ilk durum kinetik enerjisine bağlı olarakparçacıkların momentum dağılımları hesaplanabilir. Bu dağılım daha sonra veri analizindeiyon momentumunun yeniden incelenmesinde kullanılabilir.2007, 159 Sayfa
Özet (Çeviri)
ABSTRACTDESIGNING AND SIMULATING COLTRIMS SPECTROMETERAfyon Kocatepe UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesCOLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy), is a technique forinvestigating the dynamics of ionizing ion, electron or photon impact reactions with atomsor molecules. The goal of COLTRIMS is to provide a tool for kinematically completestudies of three - and more - particle collisions. It allows the high-resolution measurementof the previously undetectable small three-dimensional momentum vector of the recoilingtarget ion created in these collisions. Accurately identifying the momentum vector of theparticles creates the basis for determining the reaction?s multiplicity due to ion chargestates. Using the momentum vectors one can determine the dynamical mechanism of thereaction with the help of other charged particle collisions taking place in the reaction.Combined with novel 4Ï electron momentum analyzers, COLTRIMS is a momentummicroscope for kinematically complete scattering experiments.The COLTRIMS system consists of an internally and geometrically cold gas target,produced in vacuum with a supersonic expansion, and a part which resolves ion-electronmomentum. Ions and electrons are produced by ionizing radiation of any kind of gas target.All charged fragments from an atomic or molecular reaction are projected by a combinationof electric and magnetic fields onto position-sensitive detectors. From the measured time-of-flight of the particles and their position of impact on the detector, one can obtain theirthree-dimensional momentum vector. Cooling of the target atoms before the fragmentationby super sonic expansion allows a momentum resolution for the ion momenta of a fewatomic units.In this work, we studied the COLTRIMS technique and the setup of the COLTRIMSapparatus. In this framework, we worked on the technical description of the setup: vacuumchambers, detectors, spectra of positions, timing on the detectors and designing thespectrometer.Parallel to the technical description of the COLTRIMS setup it has been made somesimulations of the spectrometer using SIMION 7. The spectrometer is one of the mostimportant components of the experimental setup. Its purpose is to guide ions and electronsonto position sensitive detectors. It typically consists of two regions: the extraction regionwhere a homogeneous electric field is generated to extract the charged particles from theinteraction zone and a field-free drift region. Both are separated by meshes of variabletransmission. Using SIMION one can calculate the spread of transverse momentadepending on extraction field and initial kinetic energy of the target. This spread can laterbe used in the data analysis to reconstruct the ion momenta.2007, 159 Pages
Benzer Tezler
- Ticari araçlarda egzoz gazının soğutulması için yeni bir tasarım
A new design for cooling exhaust gases for commercial vehicles
FATİH KANTAŞ
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN DEMİR
- Modeling and simulation of variable displacement vane pump in diesel engine lubrication system
Dizel motor yağlama sisteminde değişken debili paletli pompa modellemesi ve simulasyonu
EYÜP ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ
- Thermal-hydraulics analysis of ITU TRIGA MARK II Research Reactor with 3D computational fluid dynamics simulations
İTÜ TRIGA MARK-II Araştırma Reaktörünün 3D hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonu ile ısıl hidrolik analizi
FERİDE KUTBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM ŞENTÜRK LÜLE
- Numerical simulation of 2-D laminar flow heat generation and forced convection from rectangular blocks in a narrow channel
Dar bir kanal içinde dikdörtgen bloklar etrafında laminer akış, ısı üretimi ve zorlanmış taşımanın 2 boyutlu benzeşimi
İBRAHİM ÖZKOL
- Kompresörlerde soğutma sistemi optimizasyonu
Cooling system optimisation of air compressor
PELİN ALEMDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT YÜKSEK