Inm Kaynaklar Hakknda Temel Bilgiler

  • Published on
    01-Jan-2016

  • View
    30

  • Download
    2

DESCRIPTION

Inm Kaynaklar Hakknda Temel Bilgiler. Yrd. Do. Dr. Zafer Nergiz Nide niversitesi. Giri. Hzlandrclar balangta nkleer fizik ve parack fiziinde arptrc olarak kurulmutur. Son dnemde ise ounlukla nm kayna olarak kullanlmaktadr. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

Inm Kaynaklar Hakknda Temel Bilgiler

Inm Kaynaklar Hakknda Temel BilgilerYrd. Do. Dr. Zafer NergizNide niversitesiGiriHzlandrclar balangta nkleer fizik ve parack fiziinde arptrc olarak kurulmutur.Son dnemde ise ounlukla nm kayna olarak kullanlmaktadr.Hzlandrclardan elde edilen nmn fizik, biyoloji, kimya ve temel bilimlerin dier alanlarnda ok sayda kullanm alan vardr.Proteinlerin yap analizi, madde fizii vs.Inmn Kayna1873 ylnda Maxwell Denklemleri Yk younluundaki deime darya doru yaynlanan elektrik alanlar retmektedir.1887de Heinrich Hertz bu dalgalar deneysel olarak gstermitir.

Bu ne ie yarayacak sorusuna verdii cevap:Bu sadece Maxwellin hakl olduunu gsteren bir deney. Hi bir ie yarayacan zannetmiyorum.

Sinkrotron Inm Kaynaklar

Eici Magnet: Dairesel hzlandrclarn zaten var olan elemanlardr. Paracklar sabit manyetik alan ile dairesel yrngede tutarlar. Inm Aletleri: Elektron demetini periyodik olarak hareket ettirecek periyodik manyetik alan retirler.Inm Kaynaklar TarihesiBirinci nesil SI kaynaklarYksek enerjili elektron sinkrotronlar yksek enerji fizii iin kullanlmaya baland.Burada oluan nm parazitik olarak grlyordu.Dier fizikiler p olarak alglanan bu nmla ilgilenmeye baladlar.

1966da Daresburyde 6 GeVlik Parack fizii deneyleri iin yaplm NINA elektron sinkrotronunda ilk demet hatt.2. Nesil SI nm kaynaklar70lerin sonlarnda kurulmaya baladlar. Eici magnet nmn kullanyorlard.

1980lerde Brookhavende demet hatlarkurulmadan nce VUV halkas

Grld zere salndrc magnetler iin yer yok.3. Nesil Inm kaynaklarBunlarda ncelikli nm kaynaklar salndrc (undulator) magnetlerdir.90larn balarnda kullanlmaya balanmtr.

DIAMOND, UKESRF, Grenoble4. Nesil SI nm kaynaklarTek geili nm kaynaklardr ve Serbest Elektron Lazeri (Free ElectronLaser) olarak isimlendirilirler. Sadece salndrc magnetler kullanlr2000lerde kurulmaya balanmtr.

FLASH FEL, DESYSinkrotron Inmnn zellikleriSinkrotron nm iki temel srele anlalabilir;Lorentz DaralmasDoppler kaymasPeriyodik bir manyetik alan (salndrc) ierisinde hareket eden bir elektron dnelim.Bizim durgun erevemizde magnet periyodu lu ise lorentz daralmas dolaysyla elektron lu/g olarak grecektir.g rlativistik Lorentz faktrdrLorentz Faktrc n boluktaki hzv elektronun hzb elektronun greli hzE elektron enerjisi (rnein 3000 MeV)E0 elektronun durgun ktle enerjisi (0.511 MeV)g faktr bu durumda yaklak 5871 olur

Greli Doppler Kaymas

Doppler etkisinin greli eklinde nmn frekans bir gzlemcinin durgun erevesinde.

Burada f hareket eden kaynan yaynlad nmn frekans q ise n asdr.

Gzlemciye doru gelen nm iin

Dalgaboyu cinsinden

Lorentz ve Doppler etkilerinin birleimiParacn yaynlad nmn dalgaboyu lu/g Paracn bize doru gelmesinden dolay 2g kadar bu dalgaboyu azalr.Dolaysyla gzlemlenen dalgaboyu

g faktrnn 1000ler mertebesinde olduu birka cmlik salndrc periyoduna sahip bir salndrcdan nm mertebesinde (x-n) nm elde etmek mmkndr.

Inmn asal danmPeriyodik bir manyetik alan ierisinde periydoik bir salnm hareketi yapan bir paracn yaynlad nmn danm ile orantldr.

Boyuna ve Enine Hzlandrma

Enine DurumBoyuna Durum

hmal edilebilir.

Dairesel hzlandrma Ima Gcn ok byk lde artrmaktadr. Bu olay dairesel hzlandrclara ciddi bir enerji limiti koymakla beraber, sinkrotron nm kaynaklarnn yaplmasna olanak tanmaktadr. 14SI Spektrumu

16

Inm Aletleri (Insertion Devices)Eici magnetler arasnda ayrlm bo blgelere nm retmek iin yerletirilirler.Elektron demetini periyodik olarak hareket ettirecek periyodik manyetik alan retirler.Wiggler (Zigzaglayc) ve Undulatr (Salndrc) olarak snflandrlrlar.

16

Eici MagnetZigzaglaycSalndrcEici Magnette SI

Kritik frekans eici magnetten elde edilen spektrumunun ikiye ayran frekanstr.

Sinkrotron nm tesislerinde yksek ortalama g sebebi ile vakum borusu soutulmazsaerir (g younluu ok daha fazlaadr). Yaynlanan nmn toplam gc:

G kW, Enerji GeV, Ib A, ver0 mdirYatay a bana g (W/mrad):

G younluu (W/mrad2):

RingE (GeV)r (m)Ib (mA)PToplamdP/dqdp/decDiamond37.15300Dey gzlem as zerinden integre edilmi foton aks

rnek: E=3 GeV, I=0.5 A, r=6.6 m iin Asal toplam foton aksn hesaplayalm.

Spektrometrenin znrl:Demet hattnn akseptansNumune zerindeki foton aks21Salndrclar: Elektronlar zayf manyetik alanla periyodik olarak salndrlrlar. Paracklar, dalgaboyu periyodik hareketin 2ye oran olacak ekilde periyodik pikler eklinde oluurlarZigzaglayclar: Elektronlar kuvvetli manyetik alanla periyodik olarak salndrlrlar. Burada paracklarn hareketi tam sinssel deildir. Foton Spektrumu Kritik foton enerjisine kadar sreklidir. Spektrum InfrareddeN hard x-ray blgesine kadar uzanr.

IINIM ALETLERNDE SI21

Salndrc Krma Parametresi:Salndrcda dalgaboyu:

Salndrcda nm baz zel harmoniklerde retilir.

N Periyot Says, E electron enerjisi (GeV), Ib demet akm (A)Eksende Asal Ak Younluu

Parlaklk (Brillance) 6 boyutlu faz uzaynda foton says olarak tanmlanr.24Brilliance (Parlaklk)

Parlaklk (photons/sec/mm2/mrad2/0.1%B.W.) 6 boyutlu faz uzaynda foton younluu olarak tanmlanr.Asal Ak Younluuphotons/sec/mrad2/0.1%B.W

Toplam Ak (photons/sec/0.1%B.W) 24Kullanlan Benzetim ProgramlarTek Geili Hzlandrclar (FEL)

GENESISGINGERFELOSinkrotron Inm Kayna XOP(http://ftp.esrf.eu/pub/scisoft/xop2.3/) SPECTRAhttp://radiant.harima.riken.go.jp/spectra/KAYNAKLAR1) Sarah Cousineau, Jeff Holmes, Yan Zhang, USPAS, January, 20112) Introduction to Synchrotron Radiation, Lecture Slides, Jim Clarc, ASTeC3) H. Wiedeamann, The physics of synchrotron Radiation.DNLEDNZ N TEEKKR EDERM

Recommended

View more >