Search

Penning transferleri, karışımdaki herhangi bir gazın uyarılan seviyelerinin enerji bakımından, diğer gazın iyonlaşma eşiğinden daha yüksek olması durumunda ortaya çıkan şüreçlerdir. Bu süreçlerde, uyarılan seviyelerde depolanan enerji karışımdaki diğer gazı iyonlaştırmak için kullanılabilir. Penning transferleri, gaz karışımlarındaki serbest bir elektron tarafından, birim uzunluk başına üretilen elektron-iyon çifti sayısını (Townsend katsayısı) ve gaz çoğalma faktörünü (gaz kazancı) kayda değer ölçüde artırabilirler. Enerji transfer olasılıkları önceden tahmin edilemez. Bu tez çalışması kapsamında transfer olasılıklarını belirlemek için literatürdeki deneysel kazanç eğrilerine fit yapabilen programlar geliştirilmiştir. Karışımlardaki, Townsend katsayıları ve uyarılma frekansları gibi elektronun transport parametreleri Magboltz benzetişim programı ile hesaplanmıştır. Deneysel kazanç verilerinden hesaplanan Penning transfer olasılıklarının, gaz karışım oranı ve basıncına göre değişimleri, enerji transferleri için türetilen mikroskobik bir modelleme ile incelenmiştir. In gas mixtures, Penning transfers occur if the excitation energy levels of one gas component are energetically higher compared to the ionisation energy of the other gas component. In such kind of processes, it is possible to transfer energy stored in excited states of one gas to ionisation of the other. As a result of Penning transfers, the number of the generated electron-ion pairs by a free electron per unit length (or Townsend coefficient) and gas amplification factor (or gas gain) can be increased significantly in the mixtures. In this study, fitting tools have been developed to derive transfer probabilities from the experimental gain curves given in literature since they are not a priori known. Electron transport parameters, such as Townsend coefficients and frequencies of excitations of each mixture, have been calculated by use of Magboltz simulation program. Gas composition and pressure dependence of Penning transfer probabilities extracted from the experimental gain data have been investigated by producing a microscopic model of the energy transfer processes. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu

Termoelektrik bir modülün en uygun termoelektrik özellikleri için bir geometrik şekil katsayısı incelenmiştir. Soğutma gücü, elektrik enerjisi tüketimi ve performans katsayısı termoelektrik elemanlardan geçen farklı akımlara göre modülün her iki tarafındaki sıcaklık farkı için benzeşim yapılarak incelenmiştir. Soğutma gücünde, termoelektrik ayakların uzunluğu ile ters orantılı olduğundan, ciddi bir artış elde edilmiştir. Her termoelektrik özellik için bir yapay sinir ağı giriş-çıkış ilişkisi kullanılarak geliştirilmiştir. Ayrıca, benzeşim ve tahmin sonuçlarına göre bir analitik denklem belirlenmiştir. Şekil katsayısını içeren modellerden iyi bir tahmin etme özelliği sağlanmış ve benzeşim sonuçları ile uyum göstermiştir. Modellerin doğruluğu %99 olarak ve tüm tahmin etme ve hesaplama hatası kabul edilebilir 0.299 ile 0.015 aralığı içinde elde edilmiştir. Sayısal yöntemlerden elde edilen modellerden yararlanılarak prototip modül yapılmıştır. Prototipten alınan ölçüler modellerden elde edilen verilerle uyum içindedir. Sayısal yöntemler tasarımcılar için zaman ve madde kazanımı sağlayan önemli bir araçtır. A geometrical shape factor was investigated for optimum thermoelectric properties of a thermoelectric module. The cooling power, electrical energy consumption and coefficient of performance were analysed using simulation with different current values passing though thermoelectric elements for varying temperature difference between both sides of the module. The dramatic increase in the cooling power density was obtained since it is inversely proportional to the length of thermoelectric legs. An artificial neural network model for each thermoelectric property was also developed using input-output relations. Furthermore, an analytical equation as depending on simulation and prediction results has been determined. The models including the shape factor have a good prediction capability and agreement with simulation results. The correlation of the models was found to be 99% and overall prediction and calculation error was in the range of 0.299 and 0.015 which is within acceptable limits. A module prototype has been performed by the data using models obtained from the numerical methods. The test measurements from the prototype are corresponding with the data obtained from the models. This indicates that numerical methods are useful tool for designers to save time and material. 125

Uyarılmış nötrinoları araştırmak için ILC (International Linear Collider) ve CLIC (Compact Linear Collider) temelinde elektron-foton çarpıştırıcılarının potansiyeli analiz edilmiştir. Uyarılmış leptonlar, kompozit modeller tarafından öngörülen parçacıklardır. Uyarılmış leptonlar, SM leptonları ve ayar bozonları arasındaki etkileşmeler için etkin lagranjiyen yöntemi kullanılmıştır. Elektron-foton çarpıştırıcısında uyarılmış nötrinoların üretimi için tesir kesitleri, çarpıştırıcı kinematik limitleri ve gözlenebilirlik koşulunu sağlayan kütle ve bağlaşım parametreleri belirlenmiştir. ILC (Internatioanl Linear Collider) ve CLIC (Compact Linear Collider) to investigate neutrino induced electron-photon collider on the basis of their potential was analyzed. Excited leptons, the composite particles are predicted by the model. Excited leptons, SM leptons and gauge bosons interactions between the effective Lagrangian method is used for. Cross sections, collider kinematic limits, mass and coupling parameters that provide the condition of observability were determined for the production of the excited neutrinos in the electron-photon collider. 81

Hamamatsu S8148 silikon çığ foto-diyotlar (APD'ler), CMS'in çalışması süresince bulundukları yerlere bağlı olarak, farklı enerjili çeşitli parçacık akılarına maruz kalacaklardır. Bir yarıiletken detektörde herhangi bir parçacık akısı tarafından üretilebilecek hacim hasarı, yaygın olarak, aynı hacim hasarını yapabilen 1 MeV enerjili nötron akısı cinsinden ifade edilir. CMS'in 10 yıllık çalışması sonrasında APD'ler üzerine 2x10^13 n/cm^2'lik, 1 MeV nötron eşdeğeri radyasyon akısı gelecektir. Gelen radyasyon akısının detektör üzerindeki en önemli etkilerden biri, yerdeğiştirme hasarıdır. Yerdeğiştirme hasarı nicelik olarak, malzeme içindeki iyonlaştırıcı olmayan enerji kaybı (NIEL) veya birincil kusur konsantrasyonuyla (CPD) belirlenir. Bu çalışmada, GEANT4 ve FLUKA Monte Carlo benzetişim programları yardımıyla, 1 MeV enerjili nötronların ve ikincil parçacıkların kinematiği incelenerek, Hamamatsu S8148 silikon APD için radyasyon hasarı benzetişimi yapılmıştır. Hamamatsu S8148 Silicon Avalanche Photo-diodes (APD's) will be exposed to various particle fluences at different energies during CMS operation depending on their locations. Bulk damage produced by any particle fluence in a semiconductor detector is commonly defined in terms of the radiation damage of neutrons with 1 MeV energy, which is able to cause the same damage. APDs will be subjected to 2x10^13 n/cm^2 1 MeV neutron equivalent radiation fluence after 10 years CMS operation. One of the most important effects of the incident radiation on the detectors is displacement damage. Displacement damage is quantitatively determined by non-ionizing energy loss (NIEL) or concentration of the primary defects (CPD) in the material. In this work, the kinematics of neutrons with 1 MeV and the secondaries have been investigated in order to simulate radiation damage for Hamamatsu S8148 silicon APD by using GEANT4 and FLUKA Monte Carlo tools. 127

ÖZET Bu çalışmada, 2002 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi'nde ICFA (International Committee for Future Accelerators) yaz okulunda yapılan paralel levhalı sürüklenme odası gösteri deneyi sonuçlarım elde etmek amacıyla bir Monte Carlo benzetişim programı geliştirilmiştir. Fortran dilinde hazırlanan benzetişim programı yardımı ile, Sr-90 radyoaktif kaynağından yayınlanan fi~ parçacıkları tarafından gaz ortamında oluşturulan serbest elektronların sürüklenme süresinin dağılımı incelenmiştir. Hesaplama sonuçlan deneysel verilerle çok uyumlu olmamasına rağmen, en azından mertebe bakımından ve elde edilen sinyallerin şekilleri açısından uyum sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Paralel levhalı sürüklenme odası, Monte Carlo benzetişimi, elektron takibi. 11 ABSTRACT In this study, a Monte Carlo simulation code has been developed in order to obtain experimental results of parallel plate drift chamber demonstration experiment at ICFA (International Committee for Future Accelerators) summer school in Istanbul University in 2002. The drift time distribution of free electrons produced in gaseous medium by fT particles released from Sr-90 radioactive source has been investigated with the help simulation program coded in Fortran language. The calculation results are not very good agreement with experiment, but at least the order of numbers and the shape of signals are comparable. Keywords: Parallel plate drift chamber, Monte Carlo simulation, electron tracking. 87

ÖZET Bu çalışmada enerjileri 1 MeV * in altında olan pozitronların alüminyum içinde, kesilme enerjisine düşünceye kadar doğrudan takibi yapılmıştır. Pozitronların uçuş sırasında yok olmaları ve alüminyumun çekirdeğe en yakın kabuğundan esnek olmayan (inelastik) saçılmaları hesaplamalara katılmıştır. Uçuş sırasında yok olmanın sonuçlarda hiçbir etkisi yoktur. Ancak çekirdeğe en yakın kabukta esnek olmayan saçılma yüksek enerjilerde sonuçları değiştirmektedir. Hazırlanan bilgisayar programı ile 1-6.2 keV ve 159 - 960 keV enerji aralıklarında, çeşitli kalınlıktaki alüminyum tabakalardan geçiş olasılıkları hesaplanmış ve deneyle uyumlu sonuçlar bulunmuştur. Yarı sonsuz alüminyum ortama girme derinliği, çeşitli enerjiler için (1-30 keV ) incelenmiş ve diğer hesaplamalarla uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. ABSTRACT We prepare an analog Monte-Carlo code for positrons with kinetic energies up to 1 MeV, slowing down in aluminum. The positron annihilation in flight and the inelastic scattering from the innermost electron shell of aluminum are taken into account. The positron annihilation in flight has no effect on results, but the inelastic scattering from the innermost electron shell changes the results considerable for high energies. We calculate the transmission probabilities passing through aluminum films with various thickness for energies 1-6.2 keV and 159 - 960 keV and find results which are consistent with the experimental values. Mean penetration depths for semi-infinite aluminum targets are calculated and results which are consistent with the previous calculations are found. II 124

ÖZET Bu çalışmada, elektromağnetik sağanak oluşumunun benzetişimini yapan bir Monte Carlo programının temel yapısı oluşturulmuştur. Ayrıntılı bir hesaplama için gerekli bütün fiziksel olaylar dahil edilmiştir. Yüklü parçacıkların yavaşlama süreci iki kısımda ele alınmıştır; çoklu saçılmalar sonucu ortaya çıkan sürekli enerji kaybı ve kesikli enerji kaybı. Kesikli elektron etkileşmeleri esnek olmayan saçılma, Bremsstrahlung ışıması ve uçuşta pozitron yok olmasıdır. Hesaba katılan foton etkileşmeleri, Compton saçılması çift oluşumu ve foto elektrik olaydır. Program, özel bir örnek üzerinde test edilmiş ve hatasız olarak çalıştığı görülmüştür. ABSTRACT We have attempted to develop the main frame of a Monte Carlo code which simulates electromagnetic showers. The physical processes necessary for accurate calculations have been considered. The slowing down process of charged particles consists of two components; continuous energy loss due to multiple scattering and discrete energy loss. The discrete electron reactions included were inelastic scattering, bremsstrahlung production and positron annihilation in flight. The photon interactions which have been taken into account, were Compton scattering, pair production and photoelectric effect. The code has been tested with a particular example, and found that it has worked satisfactorily. 70

ÖZET Bu çalışmada J =0 kuantum sayılarına sahip, kütlesi 1 GeV civarında olan en az bir tane, geleneksel kuark modeli çerçevesine oturmayan dinamik yapıların varlığı or taya konulmuştur. Bunların glueball olma ihtimalleri yüksek tir. Glueball 'ların daha çok J/v bozunması ve iki pomeron değiş tokuşu gibi, glue bakımından zengin kanallarda ortaya çıkması beklenir. Ancak böyle bir mezon çok sınırlı (genellikle nn ve kütle izin verirse KK ) bozunma kanallarına sahiptir. Son zamanlarda CERN ISR 'de elde edilen yüksek istatistikli merkezli iki mezon üretimi verileri, 1=0 S-dalgası nn ve KK sonuç durumlarının, geniş ve yeni, iki kanal analizlerini yapmamıza izin verir. Bu çalışmada; nn ? nn, IFIP ? nn ve nn ? KK süreçlerinin verilerini kullanarak yapılan, KK eşiği civa- PC + rındaki iki kanal analizi sonucu J =0 kuantum sayılarına sahip f (1400) rezonansının yanı sıra M=l GeV bölgesin de birden çok dinamik yapının var olduğu ortaya çıkmıştır. Bu sonuca dayanarak kütlesi 1 GeV civarında olan bir glueball' un var olduğu iddia edilebilir. ABSTRACT We propose the existence of at least one state with PC ++ ' the quantum numbers J = 0, and the mass around 1 GeV» which can not be allocated in the. conventional