Parçacık hızlandırıcılarına dayalı ışınım kaynaklarının fiziksel karakteristikleri

ÖZETYüksek Lisans TeziÖznur METEHIZLANDIRICILARA DAYALI IŞINIM KAYNAKLARININ FİZİKSELÖZELLİKLERİAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüFizik Mühendisliği Anabilim DalıDanışman : Prof. Dr. Ömer YAVAŞBu çalışmada, parçacık hızlandırıcılarına dayalı ışınım kaynakları olan sinkrotronışınımı (SI) ve serbest elektron lazeri (SEL) için optimizasyon incelenmiştir. Somutuygulama olarak Türk Hızlandırıcı Merkezinde yeralması planlanan SI ve SELdemetleri için parametre optimizasyonu yapılmıştır.Çalışmanın ilk bölümünde hızlandıcılara dayalı ışınımlar olarak sinkrotron ışınımı veserbest elektron lazerlerinin optimizasyonu için kullanılacak modeller sunulmuştur.Optimizasyonda kullanılacak modeller çalışmakta olan benzer laboratuvarlarınparametreleri üzerinde doğrulanarak seçilmiştir. Bu kapsamda depolama halkası temellibir sinkrotron kaynağı incelenmiş, SASE ve salındırıcı yöntemleriyle iki ayrı serbestelektron lazeri elde edilmiştir. Tasarımı projemizin bir önceki adımı olan ?Sinkrotronışınımı ve serbest elektron lazeri üretimi ve kullanımı için genel tasarım? isimli projeninsonuç raporunda açıklanan depolama halkasından elde edilecek sinkrotron ışınımınınözellikleri SPECTRA simülasyon programı kullanılarak belirlenmiş ve bu çalışmadasunulmuştur. SASE ve salındırıcı yöntemleriyle optimize edilen serbet elektron lazerleriiçin gerekli hesaplamalar ve simülasyonlar Mathematica programı kullanılarakyapılmıştır.Çalışmada salındırıcı yöntemi ile optimize edilen kızılötesi serbest elektron lazeri TürkHızlandırıcı Merkezi Test Laboratuvarı için örnek tasarım olarak önerilmiştir. Optimizeedilen SASE ve sinkrotron ışınımı ise projede bulunan ve gerçekte çarpıştırıcı modundaçalışmak üzere tasarlanmış hızlandırıcılardan lazer ışınımlarının da elde edilebileceğinigöstermektedir.2006, 137sAnahtar Kelimeler : Parçacık hızlandırıcıları, linak, sinkrotron, sinkrotron ışınımı,serbest elektron lazeri, eğici magnet, zigzaglayıcı magnet, salındırıcı magnet ASTRACTM.Sc. ThesisTHE PHYSICAL CHARACTERISTICS OF THE ACCELERATOR BASED LIGHTSOURCESÖznur METEAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Engineering PhysicsSupervisor : Prof.Dr. Ömer YAVAŞIn this work, the optimization for synchrotron radiation (SR) and free electron laser(FEL) which are accelerator based light sources have been investigated. The parameteroptimization for the SR and FEL beams that are planned to be placed in the TurkishAccelerator Centre have been stated.In the first chapter of the work the models that will be used for the optimization ofsychrotron radiation and free electron laser as accelerator based radiations have beenpresented. The models that will be used in the optimizations have been chosen byverifying them on the parameters of operating laboratories. In this circumferences astorage ring based syncrotron radition source has been investigated, two different freeelectron laser sources have been obtained by using SASE and oscillator methods. Theproperties of the radiation that will be obtained from a storage ring of which designhad been defined in the result report of the project named as ?Syncrotron radiation andfree electron laser production and usage?, has been determined by using the SPECTRAsimulation programme and has been presented in this work. The calculations and thesimulations for free electron lasers that had been obtained by using SASE and oscillatormethods have been done by using Mathematica programme.In the work, the infrared free electron laser obtained by using oscillator method hasbeen proposed for the test facility of Turkish Accelerator Centre Test Laboratory. Theoptimized SASE and syncrotron radiation have shown that the accelerators that wereincluded by the project and indeed were designed to work in the collider mode, cansupply laser light as well.2006, 136pKey Words : Particle accelerators, linac, synchrotron, synchrotron radiation, freeelectron laser, bending magnet, wiggler magnet, undulator. 146