Parçacık Hızlandırıcıları ve Algıçları Yerel Altyapı ve Ar-Ge Çalıştayı

3 Dec 2022, 09:30 → 4 Dec 2022, 19:30 Europe/Istanbul

İSU Vadi Kampüs Konferans Salonu + Zoom (İstinye University (ISU))

Serkant Cetin (İstinye University (TR)), Sertac Ozturk (İstinye University (TR))

Hibrit olarak (hem yüzyüze hem uzaktan erişim ile Zoom üzerinden) yapılacak olan bu çalıştayın amacı parçacık hızlandırıcıları ve parçacık algıçları konularında yerel olarak yürütülen Ar-Ge faaliyetleri ile mevcut ve kurulmakta olan ya da kurulması önerilen/planlanan altyapı tesisleri hakkında bilgilendirme ve değerlendirme ortamı yaratmaktır. 

Bu çerçevede etkinliğin kapsamı ulusal kaynaklarla ve yerel olarak yürütülen hızlandırıcı ve algıç odaklı projeler, faaliyetler ve tesislerle sınırlıdır. Uluslararası işbirlikleri bünyesinde katılınan deneylerde gerçekleştirilen  çalışmalar bu çalıştay kapsamı dışındadır.

Amaç ve kapsamı çerçevesinde, her yıl Kasım ayı sonunda / Aralık ayı  başında düzenlenen bu çalıştay serisi 30 Kasım 2007 Isparta uçak kazasında aramızdan ayrılmış olan Prof. Dr. Engin Arık ve çalışma arkadaşlarının anısına düzenlenmektedir. 

2022-Parçacık Hızlandırıcıları Çalıştayı.jpeg

Saturday, 3 December

10:00 Çay/kahve ikramı ve kayıt

1 Açılış ve Bilgilendirme

2020 yılından itibaren düzenlenen çalıştay hakkında genel bilgilendirme ile birlikte çalıştayı düzenleyen İSÜ araştırma grubu hakkında kısa bilgi paylaşımı yapılacaktır.

Speaker: Serkant Cetin (Istinye University)

2022-Çalıştay-Açılış-Serkant.pdf

2022-Çalıştay-Açılış-Serkant.pptx

2022-Çalıştay-zoom.pptx

2 30 MeV’de Proton Bombardımanı ile Nötron Demeti Üretilmesi

Ankara’daki Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü’nde (TENMAK-NÜKEN) kurulu bulunan proton hızlandırıcısını kullanarak nötron ışını demeti elde edilmesi planlanmaktadır. NÜKEN yerleşkesinde bulunan ve 15 MeV ile 30 MeV arasında, 1.2 mA akıma kadar proton demeti üretebilen Cyclone® 30 HiC tipindeki hızlandırıcının toplam dört demet hattı bulunmaktadır. Bunlar katı, sıvı, gaz hedef hatları ile ar-ge demet hattı olup, nötron ışın demetinin ar-ge hattında hayata geçirilmesi planlanmaktadır.

Bu çalışmada, elde edilmesi planlanan nötron demeti için Monte Carlo simülasyon çalışmaları
yapılmıştır. Simülasyonlar Geant4 Monte Carlo kodu kullanılarak hazırlanmıştır. Projenin ilerleyen bölümlerinde daha detaylandırılacak olsa da bu çalışmada, proton demeti ile bombardıman edilecek hedef için iki farklı malzeme simülasyon ile test edilmiş olup, farklı enerjilerde proton demeti hedefe çarptırılarak, her bir durumda elde edilen nötron akıları hesaplanmıştır.

Farklı iki malzemenin kullanılmasının yanı sıra bu malzemelerin kalınlıkları da değiştirilerek maksimum nötron akısının hangi durumda ortaya çıktığı araştırılmıştır. Elde edilen bulgular sunulmuş ve ilerleyen aşamalar için optimizasyon simülasyonlarının planlanmasına başlanmıştır.

Anahtar kelimeler: Hızlandırıcı, Siklotron, Proton, Nötron, 30 MeV

Speaker: Aydın Yıldırım (Proton Accelerator Center, Nuclear Energy Research Instıtute, TENMAK-NUKEN, Ankara)

Notron_Sunum.pdf

11:30 Kısa mola

3 Optik Materyallerdeki Radyasyon Hasarının LED Uyarımı İle İyileştirilmesi Üzerine Sistematik Çalışma

Optik malzemelerdeki radyasyon hasarı, çoğunlukla optik geçirgenlik kaybı olarak kendini gösterir. Optik malzemeler, radyasyona maruz bırakıldıktan sonra bir dereceye kadar radyasyon hasarının etkilerinden kurtulurlar. Malzemeler ışık ile uyarıldığı zaman iyileşme hızlanır ve daha etkin hale gelir. Öte yandan, dalga boyu, ışık parlaklığı ve maruz kalma süresi gibi uyarıcı ışık parametrelerinin bir fonksiyonu olarak iyileşme dinamiklerinin sistematik olarak incelendiği deneyler ayrıntılı olarak yapılmamıştır. Bu sistematik çalışmayı gerçekleştirmek için, ekibimiz tarafından, sabit geometride çeşitli dalga boylarında darbeli veya sürekli ışık sağlayan bir LED iyileştirme istasyonu kuruldu. Sodalı cam örnekleri 87,5Gy/dk doz hızında toplam 3,5kGy ve 7kGy doz ile ışınlandı. Daha sonra örneklerin optik geçirgenliği 200nm–1500nm aralığında 153 gün boyunca ölçüldü. Ölçümler neticesinde, uyarıcı ışığın dalga boyu azaldıkça radyasyon hasarının iyileşmesinin hızlandığı ve miktarının arttığı gözlenmiştir. Uyarılma için 395 nm dalga boyuna sahip Morötesi (UV) LED kullanıldığında hem iyileşme hızında hem de kalıcı hasar oranında yaklaşık %50 iyileşme saptanmıştır. Radyasyon hasarını LED uyarımı ile iyileştirme tekniği, yüksek radyoaktivite bulunan ortamlarda çalışan radyasyon ve parçacık algıçlarının optik aktif ortamları için uygulanabilir. Bu bildiride, gerçekleştirilen sistematik çalışmanın detayları, neticeleri ve gelecek deneylere etkileri tartışılacaktır.

Speaker: Kutlu Kagan Sahbaz (Beykent University)

TRPHPA2022_KKSahbaz.pdf

4 KAHVE Laboratuvarı Güncel Proje ve Çıktıları

Kandilli Algıç, Hızlandırıcı ve Entrümantasyon Laboratuvarı (KAHVELab) , Boğaziçi Üniversitesi, Kandilli Kampüsü’nde yer alan ve birden fazla projeyi pek çok üniversite işbirlikleri ile yürüten bir araştırma laboratuvarıdır. Parçacık hızlandırıcıları ve algıçları başta olmak üzere birçok alanda yürütülen bu projelerin gerçekleştirilmesinde yerli tasarım ve parçalar kullanmayı önceliklendirirken pek çok kritik metod ve bileşenin tecrübesini Türkiye'ye kazandırmayı da hedefler. Bu sunumda MeV enerjili elektron ve proton hızlandırıcıları, bunları besleyecek olan RF güç sistemlerinin yanı sıra hızlandırıcı ve algıçların geliştirilmesi sürecindeki tüm tasarım, benzetim, üretim ve test çalışmaları özetlenecektir. Bahsi geçen makinaların sterilizasyon ve PIXE gibi olanakların önünü açması dışında eğitim ve teknik tecrübe birikimi de kıymetli birer çıktıları olarak hedeflenmektedir. Ayrıca KAHVELab 'da gerçekleştirilen keV enerjili elektron demeti uygulama çıktıları, algıç yapım ve enstrümantasyon yetenekleri, gelecek planları ile sunulacaktır.

Speaker: Emre Celebi (Bogazici University (TR))

KAHVELab-Status-3Dec22_v4.pdf

12:50 Yemek arası

5 Plastik Sintilatör Üretim Çalışmaları

Plastik sintilatörler parçacık algıçlarında sıklıkla kullanılan ve uygulama alanları oldukça geniş olan temel radyasyon algılama malzemelerinden biridir. Bu sunumda plastik sintilatör sentezleme çalışmalarından bahsedilecek ve elde edilen sonuçlar paylaşılacaktır.

Speaker: Sertac Ozturk (Istinye University (TR))

DetektorArge_Sertac_2022.pdf

6 Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü (1977-2022) Radyasyon Detektör Çalışmaları Üzerine İzlenimler

Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsünde (NÜKEN) Radyasyon algılama sistemleri üzerine yapılan çalışmalar arşivler dâhilinde incelendiğinde 1977’li yıllara kadar uzanmaktadır.

Bu sunumda NÜKEN’de radyasyon dedektörleri üzerine yapılan çalışmaların kronolojik bir inceleme ile 1986 öncesi ve sonrası olmak üzere süreç analizi yapılarak gelinen son durum ve buradan hareketle son 10 yıl içerisinde NÜKEN’de dedektör geliştirme sürecinde malzeme çalışmaları, kimyasal prosesler, üretim aşamaları, çalışılan dedektör çeşitleri ile takip eden aşamada geliştirilen malzemeler kullanılarak prototip cihaz geliştirme aşamasında elektronik devre ve endüstriyel tasarım vb hususlarında yaşanılan tecrübeler paylaşılacaktır.

.

.

.

.

Speaker: Erhan Aksu (TENMAK, Ankara)

15:30 Kısa mola

7 Türk Hizlandırıcı Ve Işınım Laboratuvarındaki Nükleer Reaksiyonlar için Yeni Gama Spektroskopisi Laboratuvarı

Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı'nda (TARLA) BGO’larıyla birlikte 2 adet Clover HPGe, 2 tek kristal HPGe ve 4 büyük hacimli LaBr3(Ce) dedektörünü içeren yeni bir dedektör laboratuvarı hazırlanmaktadır.

Laboratuvarın birincil amacı, TARLA'da inşa edilmekte olan 40 MeV enerjili ve 1.6 mA akımlı süper iletken lineer hızlandırıcı için bir nükleer rezonans floresans (NRF) spektroskopi düzeneği olarak hizmet vermektir. Çok disiplinli ve çok amaçlı bir odağa sahip olan TARLA, bilimsel araştırma ve teknik gelişimi teşvik eden bir tesistir. TARLA, biri bremsstrahlung ve elektron ışını kullanımı ve diğeri serbest elektron lazeri (FEL) için tasarlanmış iki ışın hattı ile donatılmıştır.

Şu anda, γ/e- ışın hattının yıl sonuna kadar tamamlanması planlanmaktadır. NRF'de bir çekirdek, nükleon ayrılma enerjisine kadar yüksek enerjili fotonları soğurur ve sonra yeniden yayar. Yayılan fotonları gözlemleyerek, seviye şemaları, spin ve polarite, dallanma oranları, geçiş güçleri, kolektif davranış, cüce dipol rezonansı ve foton tesir kesiti gibi nükleer özellikler ve diğer özellikler incelenebilir. Bu nicelikleri gözlemleyerek NRF, duvar üretimi ve nötronca zengin egzotik çekirdeklerin incelenmesi gibi astrofizikle ilgili nükleer süreçler hakkında bilgi sağlayabilir.

.
.

.

Speaker: Haris Dapo (TARLA, Ankara)

Haris_TARLA_Istiniye_2022_TUR.pdf

Sunday, 4 December

10:00 Çay/kahve ikramı

8 BAİBÜ Nükleer Radyasyon Dedektörleri Araştırma ve Uygulama Merkezi Altyapısı ve Bünyesinde Yapılan Çalışmalar

Özellikle yarıiletken teknolojiler üzerine en güncel teknolojilere ayak uyduracak nitelikte donatılmış olan Nükleer Radyasyon Dedektörleri Araştırma ve Uygulama Merkezi'nin (NÜRDAM) laboratuvar altyapısı hakkında bilgi verilecektir. Merkez bünyesinde; Gazlı dedektörlerde iyonik kümelerin boyutlarının belirlenmesi, Gazlı UV dedektörleri, Polimer tabanlı X-ışını dedektörleri, çeşitli yarıiletken dedektörler ve sensörler gibi konularda projeler ve bilimsel çalışmalardan kısaca bahsedilecek olup, yapılan çalışmaların mevcut sonuçları katılımcılarla paylaşılacaktır.

Speakers: Sedat ARI (Bolu Abant İzzet Baysal University), Yalçın Kalkan (Bolu Abant İzzet Baysal University)

Yerel Altyapı Çalıştayı NURDAM Sunum 2022.pdf

Yerel Altyapı Çalıştayı NURDAM Sunum 2022.pptx

9 Silikon modül test ve geçerlemesi için kullanılacak test sisteminin TÜBİTAK BİLGEM ve Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarı tarafından geliştirilmesi ve prototip test sisteminin Türkiye’de doğrulanması çalışmaları

Onbinleri aşan sayıda silikon modülün prototip ve endüstriyel üretimi aşamasında kullanılabilecek test sistemlerinin tasarımı, üretimi ve doğrulama testleri TÜBİTAK BİLGEM ve Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarı katkılarıyla yapılacaktır.

Silikon modüllerin üretiminin 2 yıl içerisinde Amerika, Tayvan, Çin ve Hindistan’da bulunan üretim merkezlerinde gerçekleşeceği öngörülmektedir. Her üretim merkezinde en az 2 bağımsız test sistemin bulunacağı öngörülmüştür. Bu ünitelerin kısa zamanlı elektriksel ve fonksiyonel test, uzun zamanlı termal devirli test, karmaşık problemlerin çözülmesi işlevlerini yerine getirecektir.

TÜBITAK BİLGEM ve Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarı bu projede Türkiye’de üretilecek olan prototip test sisteminin geliştirilmesi ve doğrulaması görevlerini yerine getirecektir. Ayrıca üretim maliyetlerinin karşılanması durumunda 10 kadar sisteminin üretilmesi ve diğer kullanıcılara uzun dönem destek (yazılım/donanım iyileştirmesi, tamir, vb) sağlanması planlanmaktadır.

Bu bildiride silikon modüllerin test ve geçerlemesinde kullanılacak test sisteminin geliştirilmesi için yapılmış çalışmalar ve prototip test sisteminin Türkiye’de doğrulanması planları paylaşılacaktır.

Speaker: Kivanc Nurdan (TÜBİTAK)

20221101_121434.mp4

borakagun_kbl_SilikonModulTestSistemi.pdf

11:30 Kısa mola

10 Hibrit RPC (Resistive Plate Chamber) Detektörlerinin Üretimi ve Testleri

RPC (Resistive Plate Chamber) dedektörleri, gazlı dedektörler sınıfına ait bir dedektör türüdür. Bu dedektörler büyük çaplı deneylerin özellikle müon sistemlerinin vazgeçilmez bileşenleridir ve
günümüzde dünya genelinde aktif olarak büyük çaplı deneylerde (Atlas, CMS vb.) kullanılmaktadırlar. RPC dedektörlerinin büyük çaplı deneylerde kullanılmasının temel nedenleri; üretimlerinin kolay olması, üretim maliyetlerinin düşük olması, yüksek verimliliğe sahip olmaları ve sinyal üretiminin ve sinyal okuma sisteminin basit olmasıdır.

Günümüz RPC dedektörlerinde Freon (R134a) ve SF6 (Sülfür hekzaflorür) gibi yüksek küresel ısınma faktörü içeren gazlar kullanılmaktadır. Bu gazların kullanımı yakın gelecekte ya kısıtlanacak ya da tamamen yasaklanacaktır. Mevcut gazlarla dedektör verimliliği % 90 üzerinde olan RPC dedektörlerinin bu özelliklerini sürdürebilmeleri için gaz türünde oluşacak olumsuzlukları telafi etmek gerekir.

Bu kapsamda ekibimiz tarafından, elektron çoklamasının bir kısmını, anot yüzeyi üzerine ince bir film şeklinde kaplanan ikincil elektron çoklama yeteneği yüksek malzemelere kaydırarak, hibrit RPC dedektörleri üretilmiştir. Ürettiğimiz 10 cm x 10 cm yanal boyuta sahip RPC’lerin tek parça olan anotları, magnetron püskürtme tekniği ile Al2O3 ve gazlı püskürtme tekniği kullanılarak TiO2 ile kaplanmıştır. İlk neticeler, üretim sürecinde hangi parametrelerin optimize edilmesi gerektiğine dair önemli bilgiler sunmaktadır.

Gerçekleştirilen ilk ışın testlerinin neticeleri büyük ilgi uyandırmıştır. Bu çalışma ile, RPC gazları ile ilgili kısıtlamaları azaltarak veya ortadan kaldırarak, gelecek büyük deneylerde yerlerini alacak, pozisyon ve zaman çözünürlüğü yüksek, uzun ömürlü ve çevre dostu hibrit RPC’lerin ilk versiyonları geliştirilmektedir. Bu bildiride, çalışmanın süreçleri ve ilk neticeleri anlatılacaktır.

Speaker: Mehmet Tosun (Beykent University (TR))

Hibrit RPC Detektörlerinin Üretimi ve Testleri.pdf

11 ATCA tabanlı veri akışı ve kontrol sistemi için Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarı tarafından geliştirilen firmware tasarım çalışmaları

Gelişmiş telekomünikasyon bilgi işlem mimarisi (ATCA) formatında ATCA kasalarına yerleştirilen Serenity kartları, üzerinde ön-uç bölge elektroniklerine ve ön-uç bölge elektroniklerinden her iki yönde çoklu bağlantı sürmek için yeterli bant genişliğine sahip Alan Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) içerir. Ön-uç bölge elektroniklerinden gelen ve giden bağlantılar sırasıyla 10.24 Gb/sn ve 2.56 Gb/sn hızında çalışacaktır. Bu gereksinimleri karşılamak için FPGA’ler üzerinde kullanacak firmware Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarı katkılarıyla tasarlanmaktadır. Firmware yavaş kontrol komutlarıyla ön-uç bölge elektroniklerinin konfigüre ve monitör edilmesi, hızlı kontrol komutlarıyla ön-uç bölge elektroniklerine reset, başlat, data iste vs. komutlarının gönderilmesi, tetikleme sisteminden gelen tetik komutuyla beraber ön-uç bölge elektroniklerinden veri talep edilmesi ve ön-uç bölge elektroniklerinden gelen verinin doğruluğunun test edilip merkezi veri akışı sistemine gönderilmesi görevlerini yerini getirecektir. Bu bildiride firmware tasarım ve testleri için yapılmış ve Boğaziçi Üniversitesi Kare Blok Laboratuvarında yapılması planlanan çalışmalar paylaşılacaktır.

Speaker: Mehmet Alp Sarkisla (Bogazici University (TR))

MehmetAlpSarkisla.pdf

12:50 Yemek arası

12 ECFA bilgilendirme sunumu

ECFA tarafından hazırlanmış olan Avrupa hızlandırıcı ve algıç yol haritası hakkında bilgi paylaşımı.

Speaker: Ayben Karasu Uysal (Karatay University (TR))

akarasu_ECFA_Dec2022.mp4

ECFA_Detector_Roadmap-akarasu_dec2022.pdf

13 ECFA ve Ulusal koordinasyon hk.

Speaker: Serkant Cetin (Istinye University (TR))

2022-Çalıştay-ECFA-Serkant.pdf

2022-Çalıştay-ECFA-Serkant.pptx

14 PANEL - Gazlı algıçlar konusunda edinilen birikim ve yapılabilecekler

Speakers: Burak Bilki (Beykent University (TR), The University of Iowa (US)), Ece Asilar (Hanyang University), Erhan Aksu (TENMAK), Saime Gurbuz (University of Bonn (DE)), Serkant Cetin (Moderatör) (Istinye University (TR)), Sinem Simsek (Istinye University (TR)), Dr Yalcin Kalkan (BAIB University (TR))

saime_istinye_gazli_algic_paneli.pdf