Parçacık Hızlandırıcıları ve Algıçları Yerel Altyapı ve Ar-Ge Çalıştayı

2 Dec 2023, 09:30 → 3 Dec 2023, 19:30 Europe/Istanbul

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

Serkant Cetin (İstinye University (TR)), Selcuk Hacıömeroğlu

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. 

Bu yıl dördüncüsü düzenlenen seride yer alan önceki çalıştayların detayları aşağıdaki sekmelerdedir:

2022: https://indico.cern.ch/e/TR-PH-PA-2022

2021: https://indico.cern.ch/e/TR-PH-PA-2021

2020: https://indico.cern.ch/e/TR-PH-PA

 

Çalıştay Posteri.pdf

Çalıştay posteri.png

Saturday, 2 December

10:00 Çay/kahve ikramı ve kayıt

1 Çalıştay Hakkında

Dördüncüsü hibrit olarak, hem yüz yüze hem de çevrim içi katılımla, düzenlenen Parçacık Hızlandırıcıları ve Algıçları Yerel Altyapı ve Ar-Ge Çalıştayı hakkında düzenleme kurulu adına çeşitli bilgiler paylaşılacaktır.

Speaker: Selcuk Hacıömeroğlu (İstinye Universitesi)

selçuk_çalıştay_2023.pdf

2 Bilimsel Program Hakkında

30 Kasım 2007 Isparta uçak kazasında aramızdan ayrılmış olan Profesör Engin Arık ve çalışma arkadaşları anısına düzenlenen Parçacık Hızlandırıcıları ve Algıçları Yerel Altyapı ve Ar-Ge Çalıştayının bilimsel programı hakkında çeşitli bilgiler paylaşılacaktır.

Speaker: Serkant Cetin (Istinye University (TR))

2023-Çalıştay-Açılış-Serkant.pdf

2023-Çalıştay-Açılış-Serkant.pptx

3 TENMAK-NÜKEN PHT’de Parçacık Hızlandırıcı Geliştirme Çalışmaları ve Proton Demeti Uygulamaları

Ülkemizdeki parçacık hızlandırıcı sistemlerinden güncel durumda faaliyette olan (ticari amaçlı kullanılanlar hariç) Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü (NÜKEN)-Proton Hızlandırıcısı Tesisi (PHT)-Proton Siklotronu, 2-30 MeV enerji ve 5 pA-1.2 mA akım kapasitesi ile Ar-Ge çalışmaları için uygun bir altyapıya sahiptir. Ayrıca parçacık hızlandırıcılarının geliştirilmesi ve çeşitli uygulama çalışmaları için PHT bünyesinde bir laboratuvar alanı ve altyapı kurulumu tamamlanmıştır. Sunumda, kurulu bu altyapılarda proton demeti ile gerçekleştirilen; numune dozlama, tahribatsız analiz, radyofarmasötik Ar-Ge ve hızlandırıcı geliştirme çalışmaları ile ilgili bilgiler verilecektir.

Speaker: Görkem Türemen (TENMAK-NÜKEN)

yefam23_PHT_sunum.pdf

4 TARLA'da 20 MeV Demete Doğru

Ankara Üniversitesi yürütücülüğünde Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı desteğiyle sürdürülen TARLA (Elektron Hızlandırıcısı ve Işınım Laboratuvarı) projesi, Ocak 2021 itibariyle 6550 sayılı Araştırma Altyapılarının Desteklenmesine Dair Kanun kapsamında Ulusal Araştırma Merkezi olarak tanınmıştır. Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı (TARLA) elektron demetinin süperiletken hızlandırıcı kaviteler vasıtasıyla 15-40 MeV enejiye kadar hızlandırılarak serbest elektron lazeri (3-350 µ) ve Bremsstrahlung ışınımı üretilmesini sağlayacak bir kullanıcı araştırma altyapısıdır. Bu çalışmada TARLA tesisinin genel tanıtımı yapılarak altsistemlerde (helyum soğutma sistemi, süperiletken hızlandırıcılar, düşük seviye RF kontrolcüler, enjektör hattı, vb.) halihazırda yürütülmekte olan kurulum, test ve altyapı çalışmaları hakkında bilgi verilecektir.

Speaker: Ozlem Karsli (Ankara University- Turkish Accelerator and Radiation Laboratory (TARLA))

TARLAda_20MeV_demete_dogru_okarsli.pdf

TARLAda_20MeV_demete_dogru_okarsli.pptx

12:10 Kısa mola

5 Plastik Sintilatör Üretimi ve Karakterizasyonu

Plastik sintilatörler radyasyonu görünür ışığa dönüştüren malzemelerdir. Bu konuşmada farklı flor ve gadolinyum içeriklerine sahip plastik sintilatörlerin üretimi anlatılacak ve elde edilen sintilatör örneklerinin ışık verimliliği ölçüm sonuçları paylaşılacaktır.

Speaker: Sertaç Öztürk (Istinye University (TR))

DetektorArge_Sertac_2023.pdf

6 Turkish Soft X-Ray Photoelectron Spectroscopy (TXPES) demet hattın Tasarımı ve Üretimi

SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East) 2.5 GeV üçüncü nesil bir senkrotron ışık kaynağıdır ve kızılötesi ışıktan X-ışınlarına kadar radyasyon sağlayabilir.
Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK) liderliğinde, DESY, BESSY, Bilkent Üniversitesi ve Koç Üniversitesi arasında bir konsorsiyum kurularak SESAME'deki HESEB'in Branch B hattında TXPES ışın hattı projesini başlatmak üzere işbirliği yapılmıştır.
TXPES, Türk Hızlandırıcı ve Radyasyon Laboratuvarı (TARLA) tarafından tasarlanmış olup şu an üretim aşamasındadır. Kurulumdan sonra başta Türk araştırmacılar olmak üzere kullanıcılara çağdaş bir araştırma altyapısı sağlayacaktır. Bu sunumda TXPES demet hattı tanıtılıp tasarım çalışmaları ozetlenecek, 2024 yılı başlayacak olan kurulum ve test planları hakkında bilgi verilecektir.

Speaker: Baris Yildirimdemir (Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı (TARLA))

231202_Çalıştay_OC.pdf

231202_Çalıştay_OC.pptx

13:30 Yemek Arası

7 Deneysel Fizikten Giyilebilir Teknolojiye: Bir İnovasyon Hikayesi

Deneysel fizikten ödünç alınan tek bir fikrin, etrafında onlarca patentten oluşan ticari bir koruma duvarı ile birden çok ürüne dönüşmesine dair gerçek bir hikaye paylaşılacaktır. Yükün direç boyunca bölünmesi (resistive charge division) ilkesiyle çalışan, parçacıkların algıç ile etkileştiği konuma hassas dedeksiyon yöntemini (position sensitive detection), giyilebilir teknolojiye uyguladık. İplik ve boya biçimlerinde sensör yapıları tasarladık ve ürettik. Bunlardan son kullanıcı ürünleri tasarladık ve ürettik. Son kullanıcı ürünlerinin ürettiği veriyi analog ve dijital elektronik ile okuduk ve yazılım uygulamalarında potansiyel kullanıcıların hizmetine sunduk. Süreç boyunca her adımda geliştirilen yenilikleri patentledik.

Speaker: Özgür Çobanoğlu (ADeko Technologies)

Sunum_ÖÇ.pdf

Untitled Project.mp4

8 KAHVE-Lab 800 MHz RFQ’nun Üretimi ve Testleri

KAHVE-Lab'da 20 keV enerjili proton demetini bir metreden daha kısa bir mesafede 2 MeV enerjiye hızlandırmak için 2 modülden oluşan dünyanın en yüksek frekanslı Radyo-Frekans Dört Kutuplusu (RFQ) proton hızlandırıcısı UHF bandında (800 MHz) tasarlanmıştır. RFQ kovuğun yerli olarak üretilebilirliğini araştırmak için bir RFQ test modülü (modül 0) normal bakır malzemeden üretilmiş, basınç, EM alan ve frekans parametrelerinin istenilen çalışma ayarlarına uygun olarak ayarlanması için mekanik ve vakum testlerine tabi tutulmuş, düşük-güç RF ölçümleri de tamamlanmıştır. Bu testlerden elde edilen sonuçlar, RFQ’nun asıl modüllerinin (modül 1 ve modül 2) üretim süreçlerini iyileştirmek için kullanılmıştır. Oksijensiz bakır malzemeden üretilen RFQ, ilk kez tamamen monte edildikten sonra bir dizi mekanik testlere tabi tutulmuştur. Bu konuşmada, 800 MHz RFQ'nun devam eden test çalışmaları ve mevcut durumu ele alınacaktır.

Speaker: Atacan Kılıçgedik (Marmara University)

yefam_AK.pdf

16:10 Kısa mola

9 TARLA Subharmonik Paketleyici Kavitesinin RF Şartlandırması

Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı (TARLA) tesisi enjektör hattında bir adet 260 MHz subharmonik paketleyici kavite (SHB) yer almaktadır. Bu paketleyici kavite elektron tabancasından elde edilen 500 ps uzunluklu demet paketinin paket uzunluğunu kısaltmak amacıyla kullanılacak olan paslanmaz çelik üzerine bakır kaplanmak suretiyle üretilmiş TM010 modda çalışan tek hücreli normal iletken bir kavitedir. SHB’nin RF testleri ve yüksek güçte RF şartlandırması 2023 yılı içerisinde tamamlanmıştır. Bu sunumda SHB’nin RF şartlandırması için TARLA’da yapılan altyapı hazırlığı, tasarlanıp kullanılan devre yapısı, otomatik şartlandırma için hazırlanan kontrol yazılımı ve şartlandırma sırasında kaydedilen veriler ile elde edilen sonuçlar tartışılacaktır.

Speaker: Ozlem Karsli (Ankara University- Turkish Accelerator and Radiation Laboratory (TARLA))

TARLA Subharmonik Paketleyici Kavitesinin RF Şartlandırması_encansiz.pdf

TARLA Subharmonik Paketleyici Kavitesinin RF Şartlandırması_encansiz.pptx

10 Elektron ve Proton Hızlandırıcıları için RF Çalışmaları

KAHVELab'ta, MeV seviyesindeki enerjilere sahip elektron ve proton demetlerini elde etmek amacıyla, şu anda VHF bandında Rhodotron ve UHF bandında RFQ hızlandırıcı yapılarının inşası devam etmektedir. Elektron ve proton demetlerini hızlandırmak için gerekli olan elektromanyetik alanları oluşturmak amacıyla, yüksek güçlü RF sistemlerinden faydalanılmaktadır. Her iki hızlandırıcı sisteminde birden fazla RF güç kaynağı kullanılacak ve bu kaynaklardan alınan sinyaller, magic-tee ve 3 dB hibrit kuplör gibi pasif yapılar kullanılarak toplanıp kovuklara iletilecektir. Bu konuşmada mevcut güç kaynakları, iletim hattı ve güç birleştirici yapıların teknik özellikleri genel hatlarıyla ele alınarak, halihazırda gerçekleştirilen testlere ait sonuçlar sunulacaktır.

Speaker: Aslihan Caglar (Yıldız Technical University)

yefam23_EPH_RF_Sunum.pdf

Sunday, 3 December

10:00 Çay/kahve ikramı

11 Rhodotron Tipi Elektron Hızlandırıcıları İçin Tasarım Ve Simülasyon Yazılımı

Rhodotron tipi elektron hızlandırıcıları tasarlamak ve optimize etmek üzere RhodoSim adında yeni bir benzetim uygulaması geliştirilmiştir. Bu uygulama kullanılarak 107.5 MHz çalışma frekansında tasarlanan bir koaksiyal kavitenin üretimi Kandilli Algıç Hızlandırıcı ve Enstrümentasyon Laboratuvarı'nda tamamlanmıştır.
Yeni benzetim uygulaması öngörüleri üretilen bu kavite ile test edildikten sonra bükme mıknatısları tasarım ve optimizasyonu yapmak ve 1-5 MeV demet enerjisine ulaşmak için kullanılacaktır.

Speaker: Furkan Er (Boğaziçi Üniversitesi)

mfurkaner_calistay_sunum.pdf

mfurkaner_calistay_sunum.pptx

12 KAHVELab Kalıcı Mıknatıslı İyon Kaynağı ve DEDA Hattında Demet Ölçümleri

Kandilli Algıç, Hızlandırıcı ve Enstrümantasyon Laboratuvarında (KAHVELab) iyon kaynağı, düşük enerjili demet aktarım (DEDA) hattı ve 1mA akımlı demeti 2 MeV enerjiye hızlandıracak Radyo Frekansı Dört Kutuplusundan (RFQ) oluşan bir proton hattının tasarım ve üretimi tamamlanmış olup sistem devreye alınmaktadır. Kabul yüzdesini maksimize etmek için iyon kaynağından çıkan demetin RFQ girdi parametreleriyle eşleşmesi gerekmektedir. DEDA hattı üzerinde iki adet odaklayıcı solenoid ve yönlendirici mıknatısın yanında demet parametrelerinin RFQ girdi parametreleri ile eşleşmesinin test edildiği bir ölçüm kutusu bulunmaktadır. Ölçüm kutusu içerisindeki algıçlar (farday bardak, parıldak ekran ve tuzluk) aracılığıyla proton demetinin akımı, profili ve enine yayınımını ölçülmektedir. RFQ sisteme eklenmeden önce DEDA hattı sonundan ve ölçüm kutusu içerisinden demet görüntüleri alınmıştır. Enine yayınım ölçümü için tuzluktan geçen demetten alınan görüntüler yerel olarak geliştirilen yazılımlar kullanılarak analiz edilmiştir. Bu konuşmada devreye yeni alınan kalıcı mıknatıslı iyon kaynağı ve DEDA hattından elde edilen proton demetinin, benzetim sonuçları ile ölçüm kutusundan alınan demet parametrelerinin ölçüm sonuçları karşılaştırılacaktır. Ayrıca yenilenen veri okuma düzeneği kullanılarak tuzluk yöntemi ile elde edilen yayınım ölçüm sonuçlarına da yer verilecektir.

Speaker: Arda İnanç (Bogazici University)

KAHVELab_Proton_DEDA.pdf

KAHVELab_Proton_DEDA.pptx

PyILDA_Gui.mp4

11:20 Kısa mola

13 Parçacık Hızlandırıcılarının Manyetik Alan Ölçümleri İçin Robotik Kol Tasarımı ve Üretimi

Bu çalışmada 1 MeV’lik bir siklotron H-magnetinin manyetik alan haritalaması için bir robotik kol tasarlanarak üretilmiştir. Elde edilmesi beklenen manyetik alan için simülasyonlar ve hesaplamalar yapılmış, ardından bu teorik sonuçlarla üretilen robotik kol ile yapılan ölçümler karşılaştırılmıştır.

İstinye Üniversitesi parçacık fiziği enstrümantasyon laboratuvarlarında bulunan H-magnetin CAD modeli yeniden çıkarılmış, ardından belirli akımlar altında manyetik alan benzetimleri yapılmıştır. Manyetik alan ölçümleri için TIMAR (Three-Dimensional Integrated Magnetic Arm Reader – Üç-Boyutlu Entegre Manyetik Okuyucu Kol) olarak isimlendirilmiş olan robotik kol, 3 eksende kartezyen hareket kabiliyetiyle tasarlanmış ve üretilmiştir. TIMAR’ın hareket mekanizması ve veri işlemesi ile ilgili yazılımlar ve algoritmalar proje ekibi tarafından geliştirilmiştir.

Bir ürün prototipi olarak ortaya çıkarmış olduğumuz bu robotik kol çalışması lisans bitirme tezi ve TÜBİTAK 2209-A projesi kapsamında yürütülmüştür. Bu proje sonucunda üretilmiş olan robotik kolun, ihtiyaç duyulabilecek çalışmalarda/projelerde talep edilmesi durumunda kullanılarak, hızlandırıcı ve demet optimizasyonu üzerine yapılan çalışmalara katkıda bulunması hedeflenmiştir.

Speakers: Tuğrul Göl (İstinye Üniversitesi), Hilal Koç (İstinye Üniversitesi)

T.I.M.A.R..pdf

T.I.M.A.R..pptx

14 Parçacık Hızlandırıcıların Endüstriyel Uygulamaları: ETAŞ Elektron Teknolojileri A.Ş

ETAŞ Elektron Teknolojileri A.Ş, hızlandırıcılar ve alt bileşenleri konusundaki akademik deneyimleri endüstriyel hayata aktararak bu alanda Türkiye’de ithal edilen teknolojileri yerli ve milli olarak üretmeyi hedefler. Bu sunumda şirketin bu zamana kadar RF, vakum ve elektron demeti uygulamalarında ortaya koyduğu ürünleri, projeleri, hizmetleri ve alandaki gelecek hedefleri anlatılacaktır.

Speaker: Umit Kaya (Ankara University)

ETAS_YEPAF_2023.pdf

12:30 Yemek arası

15 Demet Durdurucu Mekanik Tasarımı

Demet Durdurucu Mekanik Tasarımı

Demet durdurucular, parçacık hızlandırıcıları aracılığı ile oluşturulan yüksek enerjili parçacık demetlerini güvenli bir şekilde durdurabilmek için kullanılır. Bu sistemler, nükleer, ısıl ve mekanik özelliklerin doğru bir şekilde belirlenmesiyle tasarlanmalıdır. Türk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı (TARLA) tarafından geliştirilen demet durdurucu tasarımı, fizik grupları hesaplamaları ile başlayıp; bu hesaplamaların mühendislik birimi tarafından işlenerek somut ürün oluşturulması ile tamamlanmıştır.

Mühendislik ekibi olarak, demet durdurucuya ait üç boyutlu tasarımlar, termal ve mekanik analizler, prototip tasarım ve imalatı işlemleri TARLA bünyesinde gerçekleştirilmiştir. Alt birimleri ile birlikte yerli yüklenici firmalar tarafından imalatı tamamlanmış ve teslim alınmış olan bu sistem; planlı deneylerin gerçekleştirilebilmesi için demet hattına eklenmiştir.

Bu sunum kapsamında demet durdurucunun tasarım, üretim, test ve kurulum aşamaları özetlenecektir.

Refik KUYRUKCU
Mekanik Tasarım Mühendisi
rkuyrukcu@tarla-fel.org

Speakers: Veli YILDIZ, Veliko Dimov

Demet Durdurucu Mekanik Tasarımı.pdf

Demet Durdurucu Mekanik Tasarımı.pptx

16 Yüksek Güçlü Optik Rezonatör Tasarımı ve Üretimi

Bu sunumda, Ankara'daki Türk Hızlandırıcı ve Radyasyon Laboratuvarı'nın (TARLA) U35 Serbest Elektron Lazeri (SEL) Işın Hattı için özel olarak tasarlanmış, üretilmiş ve monte edilmiş bir optik rezonatör tanıtılacaktır. Performansı artırmaya odaklanılan bu projede, U35 FEL Işın Hattı'nın taleplerini karşılamak için sisteme son teknoloji teknikler ve hassas mühendislik entegre edilmiştir. Ayrıca, termal zorluklar ele alınarak sistemde yüksek stabilite sağlamak için yeni soğutma yaklaşımları da incelenmiştir. Tasarımdan montaja kadar olan süreç büyük ölçüde ülke sınırları içinde gerçekleştirilerek Türkiye'nin teknolojik kapasitesine vurgu yapılmıştır. Sunum rezonatörün optimal işlevselliğini sağlayan hassas mühendislik metodolojilerine derinlemesine girmektedir.

Speaker: Baris Yildirimdemir (Türk Hızlandırıcı ve Radyasyon Laboratuvarı (TARLA))

231202_Çalıştay_OC.pdf

231202_Çalıştay_OC.pptx

14:50 Kısa mola

17 CdZnTe Kristali Tabanlı Radyasyon Dedektörü Tasarımı ve Üretimi

Bu çalışma, ODTÜ Kristal Büyütme Laboratuvarı'nda büyütülen CdZnTe kristalinin büyütme ve üretim aşamalarını tanımlayacaktır. Ayrıca, bu kristal ve CLYC kristali kullanılarak geliştirilen gama izotop tanımlayıcı cihaz ile nötron algılayıcılarının performans analizleri ele alınacaktır. Kristalden ürüne giden süreç ve yöntemler üzerine detaylar da sunulacaktır.

Speaker: Mehmet Can Karaman (Odtü)

czts.pdf

czts.pptx

18 Sentinel Lenf Düğümlerinin Lokalizasyonuna Yönelik Aktif Zırhlamalı Gama Sondası Geliştirilmesi

Özellikle meme kanseri vakalarında metastazın önlenmesinde tümöral bölge civarındaki lenf düğümlerinin lokalizasyonu ve ardından tespit edilen noktaya cerrahi müdahale yaygın kullanılan bir yöntemdir. Lokalizasyonun gerçekleştirilmesinde sayıcı bir dedektör olan gama sondaları kullanılmaktadır. “Aktif Zırhlamalı Gama Sondası Geliştirilmesi” başlıklı TÜBİTAK 1005 projesi kapsamında aktif zırhlamaya dayalı bir gama sondası prototipi üretilmiştir. Prototipin yapımında fizik süreçlerinin modellenmesi ve ideal yapının belirlenmesinde benzetimler yapılmış, gama sondası prototipinde kullanılan elektronik bileşenlerin tasarımı ve üretimi yapılmış, sayım, anti-çakışma ve sayım bilgisinin son kullanıcıya ulaştırılması gibi işlemleri yerine getiren yazılımlar geliştirilmiştir. Bu bildiride proje çalışmasının süreçleri ve ilk sonuçları paylaşılacaktır.

Bu proje TÜBİTAK tarafından 121F291nolu 1005-Ulusal Yeni Fikirler ve Ürünler Araştırma Destek Programı kapsamında desteklenmiştir.

Speaker: Onur Bugra Kolcu (İstinye Üniversitesi)

PHvAYAÇ_Kolcu.pdf

VID-20231016-WA0012.mp4

16:00 Genel değerlendirme ve kapanış