Characterization of neutron and high purity germanium detectors with advanced data acquisition system and measurement of neutron background at the Kuo-Sheng neutrino laboratory
İleri veri toplama sistemi ile nötron ve yüksek saflıkta germanyum detektörlerinin karakterizasyonu ve Kuo-Sheng nötrino laboratuvar ortamındaki nötron arka-alan ölçümü
- Tez No: 518143
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHAMMED DENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Standard model ve yeni fizik çalışmalarında nadir olay araştırmaları; nötrino fiziği, zayıf etkileşimli kütleli parçacık (ZEKP) ve nötrinosuz çift beta bozunumu araştırmalarında olduğu gibi, bu tür deneyler arka planın bastırılmasını ve anlaşılmasını güçlü bir şekilde arzularlar. Bu nedenle, Kuo-Sheng Nötrino Laboratuvarı'nda (KSNL) yapılan bu çalışmada, foton ve nötron etkileşimlerine bağlı olarak arka planın iki ana bileşeni tam karakterize edilmiş yüksek saflıkta Germanyum (HPGe) detektörleri ve hibrit bir yapıya (HND) sahip bir nötron detektörü ile araştırılmıştır. HND ve HPGe detektörleri, veri toplama sisteminin kozmik ve ortam arka planlarının etiketlenmesi için ileri düzeyde tasarlandığı aynı özdeş koruma konfigürasyonu altında, ortam ve kozmik olaylara sırasıyla 33.8 ve 347 gün veri boyutu ile maruz bırakıldı. HND üzerinde ölçülen nükleer geri tepme spektrumu, hızlı bir nötron enerji spektrumu içine iteratif açılım metodu ile yapılandırılmış ve Geant4 simülasyonu ile Ge-geri tepme spektrumuna yansıtılmıştır. Böylece, HPGe spektrumunda ölçülen foton arka plan ile nötron etkileşimi nedeniyle arka plan katkısı elde edilmiştir. Ayrıca, nötron akısının tahmininde HPGe detektöründe nötron yakalaması nedeniyle germanyumun bazı X-ışını emisyon çizgileri kullanılmış ve sonuçta ölçülen ve tahmin edilen nötron akısının tutarlı olduğu kanıtlanmıştır. Bu nedenle, tahmin metodu yeraltı laboratuvarlarındaki düşük enerjili düşük arkaplan deneylerinde kullanılabilir. Sonuçlar KSNL'deki nötrino ve WIMP çalışmaları hakkında arka plan anlayışı için değerlidir. Özellikle, nötron etkileşimine bağlı ortam radyoaktivitesinin foton aktivitesine kıyasla ihmal edilebilir olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The rare event experiments for both in the new physics and the standard model studies such as; neutrino physics, weakly interacted massive particle (WIMP) investigations, neutrinoless double beta decay searches and so on, highly desires background suppression and understanding. Therefore in this study at the Kuo-Sheng Neutrino Laboratory (KSNL), two major components of background due to photon and neutron interactions were investigated with complete characterized high-purity Germanium (HPGe) detectors and a neutron detector with a hybrid structure (HND). HND and HPGe detectors were exposed with a data size of 33.8 and 347 days respectively to ambient and cosmic events under the same identical shielding configuration where the data acquisition system was designed in advanced level for labeling cosmic and ambient backgrounds. The measured nuclear recoil spectrum on HND is constructed into the fast neutron energy spectrum by an iterative unfolding method and projected into the Ge-recoil spectrum by Geant4 simulation. Thus, the background contribution due to neutron interaction with the measured photon background in HPGe spectra was obtained. Moreover, some X-ray emission lines of germanium due to neutron capture in HPGe detector were used to estimation of neutron flux, whose result proved that the measured and estimated neutron fluxes are consistent. Therefore, this method can be used for estimation on low energy and low background experiments in underground laboratories. The results are valuable to background understanding on the neutrino and WIMP studies at the KSNL. In particular, the ambient radioactivity due to neutron interaction is negligible compared to photon activity.
Benzer Tezler
- Identification and characterization of a new mosquitocidal Bacillus sphaericus and its toxin proteins
Sivrisinek öldürücü yeni bir suş olan Bacillus sphaericus ve toksin proteinlerinin tanımlanması ve karakterizasyonu
FATİH ÇAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Çinko katkılı antibakteriyel özellikte hidroksiapatit üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of zinc-doped antibacterial hydroxyapatite
SÜLEYMAN ÇINAR ÇAĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
- Fokal solid karaciğer lezyonlarını değerlendirmede ultrason eşliğinde subkostal ölçüm tekniği ile shearwave elastografinin rolü
Role of the shearwave elastography with subcostal technic by guiding ultrasound in order to evaluation of focal liver lesions
OZAN BABAOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Radyoloji ve Nükleer TıpNecmettin Erbakan ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUAT KESKİN
- Investigation of NO2 and SO2 adsorption/desorption properties of advanced ternary and quaternary mixed oxides for denox catalysis
SO2 ve NO2 moleküllerinin denox katalızörü olarak kullanılan üçlü ve dörtlü karmaşık oksit yapılar üzerindeki emilim ve salınım özelliklerinin incelenmesi
ZAFER SAY
Doktora
İngilizce
2015
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY