LaBr3:Ce kristali kullanılarak inorganik sintilasyon dedektörü geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, INFN-LNS bünyesinde devam etmekte olan, çift yük değişimli ağır iyon çarpışmalarına ait Nükleer Matris Elemanlarının belirlenmesi için yürütülen NUMEN deney düzeneğini geliştirmek amaçlı LaBr3:Ce kristalli inorganik sintilasyon dedektörü yapılmıştır. Dedektör kurulumu için gerekli fotoçoğaltıcı tüp ve elektronik sistem gereksinimleri hem Akdeniz Üniversitesi Nükleer Fizik Laboratuvarı hem de INFN-LNS tarafından sağlanmıştır. Yapılan dedektörün karakteristik özelliklerini belirlemeye yönelik ilk testler, Akdeniz Üniversitesi Nükleer Fizik laboratuvarında yürütülmüştür. Daha sonra testlere INFN-LNS'de devam edilmiş olup burada, dedektörün farklı çalışma gerilimlerinde ve farklı elektronik sistemlerdeki verileri alınarak karakteristik değişimi araştırılmıştır. Elde edilen veriler simülasyon verileri ile karşılaştırılarak dedektörün verimliliği ifade edilmiştir. Elde edilen enerji spektrumları üzerinden yapılan hesaplamalar neticesinde LaBr3:Ce dedektörünün ortalama enerji çözünürlüğü %4,5 olarak hesaplanmıştır. Çalışmanın son aşamasında LaBr3:Ce kristalli sintilasyon dedektörü MAGNEX spektrometre düzeneğine monte edilerek ilk kez ağır iyonların çarpışma deneylerinde test edilmiştir. Deney aşamasında meydana gelen yüksek arka plan saçılmasına rağmen LaBr3:Ce enerji spektrumunda simülasyonla uyumlu enerji pikleri görülmüştür. Sonuç olarak, elde edilen veriler tartışılarak NUMEN sisteminin gelişimi için öneriler sunulmuştur.