Geri Dön

Türk Hızlandırıcı Merkezi Proton Hızlandırıcısı Tesisi' ne yönelik prototip iyon kaynağı tasarımı

Prototype ion source design intended for Turkish Accelerator Center Proton Accelerator Facility

  1. Tez No: 437792
  2. Yazar: HAKAN ÇETİNKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EMEL ALĞIN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Nükleer Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 144

Özet

İyon kaynağı proton hızlandırıcıları için belirlenen özelliklerde iyonları üretip hızlandırıcı yapısına aktaran yapıya verilen isimdir, bir deyişle proton hızlandırıcısının kalbidir. Öncelikle iyon kaynağının hızlandırıcının uygulama alanlarına göre tercih edilmesi, daha sonra iyon kaynağının doğru çalıştırılması gerekmektedir; aksi takdirde tesisin geri kalan kısımları ihtiyaç duyulan özellikte demete sahip olamaz ve hızlandırıcı kullanışsız hale gelir. Ülkemizde MW gücünde bir proton hızlandırıcısı kurulması için yol haritası hazırlamayı kendine amaç edinen Türk Hızlandırıcı Merkezi Proton Hızlandırıcı Tesisi Projesi kapsamında, ülkemizde bir proton hızlandırıcısı kurulması durumunda kullanılabilecek iyon kaynakları araştırılmıştır. Bu araştırmanın sonucunda doğrusal proton hızlandırıcıları için yüksek akımda H+ iyonu üretebilen mikrodalga deşarj iyon kaynaklarının tesisimizde kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu kapsamda bu kaynak türü hakkında tecrübe edinmek için bir prototip iyon kaynağı tasarımı ve üretimine karar verilmiştir. Bu tez çalışmasında 2,45 GHz frekansında mikrodalga deşarj iyon kaynağı tasarımı için simülasyon çalışmaları yapılmıştır. Simülasyon çalışmalarından sonra parçalar üretilip montajı gerçekleştirilmiştir. İyon sökme sisteminde farklı plazma elektrot deliği yarıçapı bulunduran iki farklı plazma elektrot tasarımı kullanılmıştır. Plazma elektrot deliklerinden birisi 2 mm yarıçapa, diğeri 4 mm yarıçapa sahiptir. Bu çalışma sonucunda 2 mm plazma elektrotu deliği bulunan sistemde 8 kV iyon sökme voltajı altında 0,75 mA demet akımı ölçülmüş, diğerinde 7 kV iyon sökme voltajı altında 5,2 mA demet akımı ölçülmüştür. Demet akımı ölçüm işlemleri plazma odasından 18 cm uzakta Faraday kabı kullanarak gerçekleştirilmiştir. Atma tekrarlama frekansının 50 Hz olduğu belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Ion source is the name of the structure for proton accelerators which is used to produce and transfer ions to beamline with desired properties, in other words it is the heart of proton accelerator. Firstly, proper ion source determination must be done with respect to application areas of accelerator, later it has to be operated properly; otherwise the rest of accelerator structure does not get the beam with necessary properties and accelerator becomes useless. We conduct a research to determine suitable ion sources for future proton accelerators which will be built in our country. This research is done under the Turkish Accelerator Center Proton Accelerator Facility Project which has an aim to prepare a road map to establish MW power proton accelerator in our country. It is determined that microwave discharge ion source can be used for our facility which produces high H+ currents for proton linear accelerators. It is decided to design and to produce a prototype ion source to gain experience. Simulation studies were performed to design 2.45 GHz microwave discharge ion source in this thesis study. Components were fabricated and assembled. Two different plasma electrode designs are used with different plasma electrode hole radius in the extraction system. One of the plasma electrode hole has 2 mm radius and the other has 4 mm radius. A beam current of 0.75 mA is measured under 8 kV extraction voltage by using 2 mm plasma electrode hole system and a beam current of 5.2 mA is measured under 7 kV extraction voltage by using 4 mm plasma electrode hole system. Beam current measurements were performed 18 cm away from the plasma chamber by using Faraday cup. Pulse repetition rate is determined to be 50 Hz.

Benzer Tezler

  1. Süperiletken lineer hızlandırıcıdan elde edilen serbest elektron lazeri için foton diyagnostiği?nin teknik tasarımı

    Technical design of photon diagnostics for free electron laser produced by superconducting linear accelerator

    ERSİN ÇİÇEk

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PERVİN ARIKAN

  2. Türk hızlandırıcı merkezi için proton mikro ışın tesisi tasarımı

    Design of proton microbeam facility for Turkish accelerator center

    ATACAN KILIÇGEDİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL ALĞIN

  3. Türk hızlandırıcı merkezi - proton hızlandırıcı tesisi 352,21 mhz'lik DTL tasarımı

    Design of 352.21 mhz DTL of Turkish accelerator center - proton accelerator facility

    ENGİN BOZKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LATİFE ŞAHİN YALÇIN

  4. Tarla bremsstrahlung foton tesisi için kolimatör parametrelerinin belirlenmesi

    Determination of collimator parameters for tarla bremsstrahlung photon facility

    ZEHRA NUR KULUÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSKENDER AKKURT

    YRD. DOÇ. DR. NİLGÜN DEMİR

  5. Tarla bremsstrahlung foton tesisi için detektör parametrelerinin belirlenmesi

    Determination of detector parameters for tarla bremsstrahlung photon dacility

    HÜSEYİN OZAN TEKİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSKENDER AKKURT