AGATA dedektörlerinde yüksek enerjili gama ışın etkileşmeleri

Serkan Akkoyun
2.349 1.180

Abstract


Özet. Ağır iyon füzyon buharlaşma reaksiyonları sonucunda oluşan bileşik çekirdekler bozunurken, hafif parçacık yayınlanmasına göre çok daha düşük olasılıkla, yüksek enerjili gama ışınları da yayınlayabilirler. Gama ışın histogramlarının yüksek enerjili bölgesinde, düşük şiddetli tümsekler olarak ortaya çıkan bu gama ışınlarının incelenmesi ile, nükleer deformasyonlar ve nükleer yapı hakkında önemli bilgiler elde edilebilir. Bu çalışmada, Amerika ve Avrupa’da yeni geliştirilmiş olan gama ışını iz sürme tekniğinin yüksek gama ışın enerjilerindeki performansı, Monte Carlo simülasyonu ve iz sürme algoritmaları kullanılarak, AGATA iz sürme detektörleri için incelenmiştir. Yüksek enerjili bölgede (E > 10 MeV) baskın olan çift oluşum mekanizmasının, iz sürme işlemi sırasında etkin bir şekilde belirlenebilmesi ve Compton mekanizmasından ayrılabilmesi için ek bir yöntem önerilmiştir. Bu yöntem ile, 10 MeV enerjili gama ışınlarının ölçümünde yaklaşık % 20 oranında bir iyileşme sağlanmıştır.

Anahtar kelimeler: Gama ışını iz sürme, AGATA, yüksek enerjili gama ışını, çift oluşumu.

 

Abstract. In competition with light charged particles, high energy gamma rays may also be emitted with low probabilities following heavy-ion fusion-evaporation reactions. By investigation of these gamma rays which lie in high-energy region in the gamma ray spectra as low intensity bumps, important information concerning nuclear deformations and nuclear structure can be obtained. In this study, a new gamma-ray tracking technique which has recently been developed in Europe and in the USA was investigated for gamma-rays at high energies. This investigation was carried out by performing Monte Carlo simulations of high-energy gamma-rays for the new generation powerful AGATA gamma-ray tracking detectors and by using a gamma-ray tracking code. For the high energy region (E > 10 MeV) where the pair production is the dominant interaction mechanism, a complementary method was developed in order to improve the tracking algorithm for the pair production. With this method, an improvement of about 20 % was obtained for the measurement of 10 MeV gamma-rays.

Keywords: Gamma ray tracking, AGATA, high-energy gamma ray, pair production.

 


Full Text:

PDF (Türkçe) PDF