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

Bu çalışma,03-08 Haziran 2016 tarihleri arasında Guildford[İngiltere]’da düzenlenen 2. International Conference on Dosimetry and its Applications (ICDA)’da bildiri olarak sunulmuştur. A Monte Carlo method was developed to investigate radiation shielding properties of bismuth borate glass. The mass attenuation coefficients and half-value layer parameters were determined for different fractional amounts of Bi2O3 in the glass samples for the 356, 662, 1173 and 1332 keV photon energies. A comparison of the theoretical and experimental attenuation coefficients is presented. UK Natl Phys Lab Int Radiat Phys Soc

We developed a simple Monte Carlo code to determine the mass attenuation coefficients of some soil samples at nine different gamma-ray energies (59.5, 80.9, 122.1, 159.0, 356.5, 511.0, 661.6, 1173.2 and 1332.5 keV). Results of the Monte Carlo calculations have been compared with tabulations based upon the results of photon cross section database (XCOM) and with experimental results by other researchers for the same samples. The calculated mass attenuation coefficients were found to be very close to the theoretical values and the experimental results.

A Monte Carlo simulation study has been conducted of 60Co photons Compton scattered in concrete, illustrating the degraded energy spectra of gamma-ray radiation. Results are produced representing a NaI(Tl) detector model. We were able to analyse energy distributions of photons that reach the detector system after suffering several successive Compton scatterings in the target. The predicted decrease in intensity of single- and multiple-scattering peaks with increase in thickness of the target medium are in good agreement with experimental observations and findings reported by others.

We have written a Monte Carlo code to simulate the experimental results of a previously reported study. We were able to analyse the energy distributions of photons that reached the detector system after suffering several successive Compton scatterings in the target. We have also investigated how the number of multiply backscattered events depends on the target thickness and the energy of the primary photons.

Investigation is made on the energy spectrum of photons originating from interactions of 662 key primary gamma-ray photons emitted by a point source positioned at the centre of a water equivalent solid phantom of dimensions 19 cm x 19 cm x 24 cm. Peaks resulting from total energy loss (photo-peak) and multiple and back scattering have been observed using a 51 mm x 51 mm Nal(TI) detector; good agreement being found between the measured and simulated response functions. The energy spectrum of the gamma photons obtained through the Monte Carlo simulation reveals local maxima at about 100 key and 210 keV, being also observed in the experimental response function. Such spectra can be used as a method of testing the water equivalence of solid phantom media before their use for dosimetry measurements.

In this study, a Monte Carlo program has been developed to simulate the response function of the NaI(Tl) detector with all features for Co-60 and Cs-137 and to investigate the effects of detector housing material on response function. The pulse height spectra in a 2aEuro(3) x 2aEuro(3) NaI(Tl) detector due to these gamma ray sources have been measured. Comparison of the experimentally obtained and simulated spectra shows that there is good agreement between both spectra. Energy distributions of gamma photons that generate the backscattering peak in the response function were obtained and the contribution of single, double and multiple Compton scattering events to these distributions was investigated.

Bu çalışma, 25-27 Şubat 2009 tarihleri arasında Vienna[Avusturya]’da düzenlenen 22. Seminar on Activation Analysis and Gamma Spectroscopy’da bildiri olarak sunulmuştur. This paper presents results on the angular distribution of Compton scattering of 662 keV gamma photons in both forward and backward hemispheres in copper medium. The number of scattered events graph has been determined for scattered gamma photons in both the forward and backward hemispheres and theoretical saturation thicknesses have been obtained using these results. Furthermore, response function of a 51 x 51 mm Nal(Tl) detector at 60 degrees angle with incoming photons scattered from a 10mm thick copper layer has been determined using Monte Carlo method.

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

Bu çalışma, 12-15 Ekim 2010 tarihleri arasında Florence[İtalya]’da düzenlenen International Conference on Radiation Effects on Semiconductor Materials, Detectors and Devices (RESMDD)’da bildiri olarak sunulmuştur. The silicon avalanche photo-diodes (APDs) in the CMS barrel electromagnetic calorimeter will be exposed to an integrated neutron fluence of about 2 x 10(13) n/cm(2) over 10 years of operation. High neutron fluences change the electrical properties of silicon detectors. The changes are proportional to the non-ionising energy loss in the APDs. Using the Geant4 toolkit, we have calculated the non-ionising energy loss as well as the rate of generation of primary defects in the APDs, for the expected neutron fluence.

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

An analogue Monte-Carlo code has been used to simulate the transport of positrons in copper with an incoming energy range of 60 eV-30 keV. The simulation technique is based mainly on the screened Rutherford differential cross section with a spin relativistic correction factor for elastic scattering including some extra total cross section information for low energies, Gryzinski's semi-empirical expression was used to simulate energy loss due to inelastic scattering and the Liljequist and Gryzinski models to calculate the total inelastic scattering cross section. The calculated results are compared with experimental data and those from other calculations. Good agreement is observed except in cases of backscattering.

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

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.

Aydın, Asuman (Balikesir Author), An analogue Monte-Carlo code has been used to simulate the transport of positrons in copper with an incoming energy range of 60 eV-30 keV. The simulation technique is based mainly on the screened Rutherford differential cross section with a spin relativistic correction factor for elastic scattering including some extra total cross section information for low energies, Gryzinski's semi-empirical expression was used to simulate energy loss due to inelastic scattering and the Liljequist and Gryzinski models to calculate the total inelastic scattering cross section. The calculated results are compared with experimental data and those from other calculations. Good agreement is observed except in cases of backscattering.

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

Aydın, Asuman (Balikesir Author), The Monte Carlo code, which has been used previously to simulate the transport of positrons in aluminium and copper, was modified for simulating the positron transport in silver, tin, gold and lead with incident positron energies in the range of 159-960 keV. The calculated results have been compared with available experimental data and predictions from other calculations. Usually good agreement is observed except in cases of backscattering. (C) 1997 Elsevier Science Ltd.

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

We develop an algorithm, based on the acceptance-rejection method, with a simple envelope rejection function for sampling the angular distribution in Compton scattering from Klein-Nishina differential scattering cross section. The algorithm enhances the sampling efficiency for high-energy photons increasingly with increasing photon energies, The sampling efficiency is 79.6, 89.5, 92.3, 95.9, 96.6% for photon energies 1, 5, 10, 50, 100 MeV respectively. We compare the speed of our algorithm with some methods currently used and find that our method is faster than the others in most cases.

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