new tfd xiii. uphdyo açılış dersi - tarla (indico) · 2019. 8. 22. · tfd xiii. uphdyo...

48
TFD XIII. UPHDYO Açılış Dersi 8-13 Temmuz 2019, HTE, Gölbaşı, Ankara Hızlandırıcı Teknolojileri ve Uygulamaları: Dünyadan ve Türkiye’den Örnekler Prof. Dr. Ömer YAVAŞ Ankara Üniversitesi Müh. Fak. Fizik Müh. Böl. & Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü [email protected]

Upload: others

Post on 21-Oct-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • TFD XIII. UPHDYOAçılış Dersi

    8-13 Temmuz 2019, HTE, Gölbaşı, Ankara

    Hızlandırıcı Teknolojileri ve Uygulamaları:

    Dünyadan ve Türkiye’den Örnekler

    Prof. Dr. Ömer YAVAŞAnkara ÜniversitesiMüh. Fak. Fizik Müh. Böl. & Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü[email protected]

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    İçerik

    - Bilim ve Teknolojide Gelişmişlik Göstergeleri

    - Günümüzün Jenerik Teknolojileri

    - Hızlandırıcı Teknolojileri

    - Dünyada Durum

    - CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri

    - Türkiye’de Durum

    - Türk Hızlandırıcı Merkezi (THM) Projesi ve TARLA Tesisi

    - Uluslararası Komiteler ve Konferanslar

    - Ulusal ve Uluslararası Okullar

    - Sonuç

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Gelişmişlik Göstergeleri ve Türkiye

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    • GSMH’dan Ar-Ge’ye ayrılan pay

    • Milyon kişi başına tam zamanlı Ar-Ge personeli sayısı

    • Kişi başına düşen milli gelir

    • SCI yayın sayısı

    • Üretimde yüksek teknolojinin kullanım oranı

    Türkiye, göstergeler açısından G-7 ortalamasının 1/3’ü düzeyindedir.

    TÜRKİYE (2018)

    ~ % 1

    ~ 1.600

    ~ 10.000 USD

    ~ 35.000

    ~ % 5

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Günümüzün Jenerik Teknolojileri

    - Hızlandırıcı ve Işınım Teknolojileri

    - Nükleer Teknoloji

    - Uzay Teknolojileri

    - Savunma Teknolojileri

    - Enerji Teknolojileri

    - Biyoteknoloji

    - Nanoteknoloji

    - Bilişim ve İletişim Teknolojileri

    - Ulaşım Teknolojileri

    - Sağlık Teknolojileri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Parçacık Hızlandırıcıları

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Yüklü parçacık demetlerinin (elektron, pozitron, proton…)

    oluşturulmasını ve belirli bir demet yapısı içinde elektrik alan (E)

    kuvveti ile hızlandırılmasını ve magnetik alan (B) kuvveti ile ise

    yönlendirilmesini ve odaklanmasını sağlayan cihazlardır.

    Doğrusal Hızlandırıcılar:

    Dairesel Hızlandırıcılar:

    Parçacık hızlandırıcıları temelde 3 ana amaç için kullanılır;

    - Parçacık demeti elde etmek (elektron, proton, pozitron, iyon vb yüklü parçacık)

    - Çarpıştırıcı (iki demet, sabit hedef)

    - Işınım kaynağı (sinkrotron ışınımı, serbest elektron lazeri, bremsstrahlung)

    İvme= a = qE/m

    Yarıçap = r = mv/qB

    E

    e-a

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Parçacık Hızlandırıcıları

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Doğrusal Hızlandırıcı (Linear Accelerator)

    Euro XFEL, Almanya

    Sc RF kavite: 20 MeV

    Siknrotron

    ESRF, Fransa

    Siklotron

    Dairesel Hızlandırıcı (Circular Accelerator)

    TAEK-PHT, Ankara

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    20. Yüzyıl: ATOM ÇağıYüzyılın Kişisi: Einstein (20. yy anketi: TIME Dergisi,1999)

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    1905 Einstein: Özel Görelilik, Fotoelektrik Olay, E=mc2

    1907 Schottky: Atomik Spektrum ve Sinkrotron Teorisi

    1909 Milikan: Elektronun yükü

    1911 Rutherford: Atom çekirdeğinin yapısı (Atom modeli)

    1913 Frank-Hertz: Atomların uyarılması ve enerji düzeyleri

    1920 Greinaker: İlk kafes (cascade) jeneratörü

    1922 Wideroe: İlk RF Linak

    1928 Van de Graff: İlk yüksek gerilim jeneratörünün yapılması

    1932 Lawrence: İlk Siklotron

    1941 Kerst,: İlk Betatron

    1941 Touschek: Depolama halkası formülasyonu

    1945 Blewett: İlk Sinkrotron ışınımı

    1947 Alvarez: İlk Proton Linakı

    1951 Motz: İlk Wiggler magnet

    1954 R.R. Wilson: 1.1. GeV’lik elektron sinkrotronu

    1954 : CERN’ün Kuruluşu

    1955 : Einstein’ın vefatı

    1959: 28 GeV’lik CERN Proton Sinkrotronunun çalışması

    A. Einstein (1879-1955)

    20. Yüzyıl

    RadyoTelsizRadarUçakTransistörTelevizyonLazerBilgisayarCep TelefonuİnternetİzotopHızlandırıcıNükleer enerjiUyduHızlı trenMRCERN…vb…

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Elektromagnetik Spektrum ve Hızlandırıcılar

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Galaksiden Kuark’a…

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcılar: Disiplinlerarası İşbirliği

    Makine Mühendisliği● Mekanik tasarım● Cyrogenics● Elektromekanik● Vakum● Isıtma soğutma● İklimlendirme● R&D

    Elektrik/Ektronik Müh● RF elektroniği● HP RF● Kontrol elektroniği● Görüntüleme donanımları● Yüksek gerilim● Stabil tesisat● ....

    Bilgisayar Mühendisliği● Kontrol yazılımları● Görüntüleme● Gerçek zamanlı sistemler● R&D● Networking● Güvenlik● ....

    Fizik● Demet fiziği● Lazer fiziği● Elektrodinamik ● Malzeme● Radyasyon● R&D● ....

    Parçacık Hızlandırıcı

    Kullanım potansiyeli● Yüksek enerji fiziği● Nükleer fizik ● Malzeme● Lazer● Ziraat● Tıp/sağlık ● Biyoteknoloji● Nanoteknoloji

    …ve onlarca alan

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcı Teknolojileri ve Uygulamaları

    Başlıca Kullanım Alanları

    • Parçacık Fiziği

    • Nükleer Fizik

    • Nötron Kaynağı

    • Sinkrotron Işınımı

    • Serbest Elektron Lazeri

    • İyon İmplantasyonu

    • Radyoterapi

    • Nükleer Tıp

    • Malzeme Bilimi

    • Nanoteknoloji

    • Biyoteknoloji

    • Genetik

    • Gıda Güvenliği

    • Arkeoloji

    • Madencilik

    • Enerji Üretimi

    • Ulusal Güvenlik

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcı Teknolojileri Neden Jenerik?

    • Metal ve yüzey işleme sistem ve teknolojileri

    • Isıtma ve Soğutma (He, su, azot v.b.) sistem ve teknolojileri

    • Parçacık üretimi sistem ve teknolojileri

    • Magnet sistem ve teknolojileri

    • Vakum sistem ve teknolojileri

    • RF kavite ve güç sistem ve teknolojileri

    • Kontrol sistem ve teknolojileri

    • Radyasyon güvenliği sistemleri

    • Optik sistem ve teknolojileri

    • Kablolama sistem ve teknolojileri

    • Dedektör ve veri alınması sistem ve teknolojileri

    • Veri iletimi ve işletimi sistem ve teknolojileri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Dünyada Durum

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Büyük ölçekli hızlandırıcı merkezlerinin dünyadaki dağılımı (2000’li yıllar)

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Dünyada Durum (2017)

    Dünyada: ~ 38.000 hızlandırıcı

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Medikal Hızlandırıcılar:~ 14.000 : Medikal linak~ 70: Proton ve iyon tedavisi~ 1600: İzotop üretimi

    Endüstriyel Hızlandırıcılar:~11.000 : İyon implantasyonu~7.500 : Malzeme işleme (

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcı Sektörü (2017)

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Üretim yapan şirket sayısı ve yıllık toplam ciro (USD):~ 100 şirket~ 5 Milyar

    Hızlandırıcıların farklı sektörlerde etkilediği yıllık üretimin miktarı (USD): ~ 500 Milyar

    Bilim için yılda hızlandırıcılara harcanan (USD): ~ 1 Milyar

    Bilim dışı pazar (USD):- Kanser tedavisi: 2.6 Milyar- İyon implantasyonu: 1.6 Milyar- Elektronlar ile malzeme işleme: 180 Milyon- Elektronlar ile ışınlama: 180 Milyon- Tahribatsız muayene: 160 Milyon

    Kaynak: ICFA Seminar 2017, Applications of Particle Accelerators, J. Womersly (ESS)

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcıya Dayalı Işınım KaynaklarıSinkrotron Işınımı ve Serbest Elektron Lazeri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Hücre çekirdeği

    Sinkrotron Işınımı

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    CERN

    İSVİÇRE

    FRANSA

    Cenevre

    Airport

    SPS

    LHC

    Conseil Européen pour la Recherche NucléaireEuropean Organization for Nuclear ResearchAvrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi

    6 Mayıs 2015

    Kuruluş: 29 Eylül 1954, CenevreKurucu Üyeler (1954):Fransa, İsviçre, Almanyaİngiltere, Belçika, DanimarkaYugoslavya (left in 1961), Yunanistanİtalya, HollandaNorveç, İsveçSonradan Üye Olanlar:Avusturya (1959)İspanya (1961-1968, 1993-…)Portekiz (1985), Finlandiya (1991)Polonya (1991), Çek Cumhuriyeti (1992)Macaristan (1992 Bulgaristan (1999)İsrail (2014), Romanya (2016), Sırbistan (2019)Tam Üyeliği Hedefleyen Ortak Üyeler:Sırbistan, Kıbrıs, SlovenyaOrtak Üyeler:Türkiye, Pakistan, Ukrayna, Hindistan

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    İSVİÇRE

    CERN’de Yapılan Çalışmalar İle Kazanılan Nobel Ödülleri:

    1952: F. Bloch (Nucl. Mag. Prec.)1976: S. Ting (L3, J/Psi parçacığı)1984: C. Rubia, V. der Meer (LEP, W, Z bozonları)1988: J. Steinberger (LEP, müon nötrinosu)1992: G. Charpak (Multiwire proportional chamber)2013: P. Higgs, F. Englert (Higgs Bozonunun keşfi)

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    LHC: Yüzyılın Deneyleri ve Higgs Bozunu

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    CMS

    ATLAS

    LHCb

    ALICE

    LHC

    LHC’nin İnşası: 2000-2010Higgs Bozonunun Keşfi: 2012Nobel Fizik Ödülü: 2013

    P. Higgs, F. Englert (1964)Higgs Kütle Mekanizması

    LHC (HL-LHC)’ninDiğer Hedefleri

    - Süpersimetrik parçacıklar- Karanlık madde ve enerji- Quark-gluon plazma

    Çevre: 27 km (-100 m)Proton enerjisi: 7 TeV1232 Sc dipol, B=8 TSıcaklık: -271 °C3000 paketçik/demet100 milyar p/paketçik600 milyon çarpışma/sIşınlık: 10^34 cm-2s-1

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    CERN’ün Gelecek Planı…

    Detaylı bilgi için: http://www.cerncourier.com

    2050’ye kadar… Future Linear Collider (FCC)

    Ep= 50 TeVEc.m.= 100 TeVL= 10^35 cm-2s-1

    2035’e kadar…Compact Linear Collider (CLIC)Ec.m.=380, 1500, 3000 GeV, L=10^34

    2025’e kadar… High Lumi Large Hadron Collider (HL-LHC)Ec.m. 14 TeV, Lint: 300 fb-1

    http://www.cerncourirer.com/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Türkiye’nin CERN’de Yer Aldığı Projeler

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    İSVİÇRE

    FRANSA

    Kaynak: http://www.taek.gov.tr/egitim-arastirma/cern-tr.html

    Yüksek Lisans ve Doktora eğitimi süresince ve sonrasında bu projelerde yer alınabilir.

    http://www.taek.gov.tr/egitim-arastirma/cern-tr.html

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Türkiye’de Durum

    Sağlık Alanında Kullanılan Hızlandırıcılar

    - Medikal linaklar (kanser tedavisi)

    Enerjileri: 8-20 MeV, ~ 250 adet

    Radyoizotop Üretimi- TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi (Sarayköy, Ankara)

    - Bebek siklotronlar (PET) (kamu ve özel sektör)

    Endüstriyel elektron linakları (kablo, lastik vb. sanayi)

    Kurumlarda ve Üniversitelerde yürütülen Ar-Ge projeleri

    CERN’e Ortak Üyelik, CERN deney ve projelerine katılım

    SESAME (Ürdün) Sinkrotron Işınımı tesisinde kurucu üye

    Türk Hızlandırıcı Merkezi ProjesiKoordinatör: Ankara Üniversitesi

    İlk tesis: Elektron Hızlandırıcısı ve Serbest Elektron Lazeri Tesisi (TARLA)

    Tasarlananlar. Büyük ölçekli (GeV enerjili) hızlandırıcı ve ışınım tesisleri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    TAEK PHT

    THM-TARLA

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi (PHT)(Radyoizotop üretimi ve Ar-Ge)

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Proton siklotronu (30 MeV)

    TAEK Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (SANAEM) Atom caddesi, Sarayköy, Ankara

    Açılış: 2012

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    SESAME’ye Üyelik

    • Synchrotron-light Experimental Science and Applications in Middle East

    • Turkey is member of SESAME Project since 2002- Members: Bahrain, Cyprus, Egypt, Iran, Israel, Jordan, Pakistan

    Palestine Authority, Turkey

    - Council member of Turkey:

    Z. Demircan

    - Head of SAC : Z. Sayers

    - Head of User Com.: Ö. K. Öztürk

    • Contributions

    - Design of beam lines and exp. stations, user & financial support

    24

    Ömer Yavaş| Ankara University

    sesame.org.jo

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Türk Hızlandırıcı Merkezi Projesi

    http://thm.ankara.edu.tr

    Destekleyen Kurum:

    Devlet Planlama Teşkilatı (DPT, 1997-2011)

    Kalkınma Bakanlığı (KB, 2011-2018)

    Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı (CB SBB, 2018-…)

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    http://thm.ankara.edu.tr/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Türk Hızlandırıcı Merkezi (THM) Proje Aşamaları

    I. Aşama (1997-2000) (Ankara Ü.)Parçacık Hızlandırıcıları: Türkiye’de Neler Yapılmalı? (DPT1997K-120420)

    - Proje Yürütücüleri: Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Ankara Ü. (01/1997-07/1999)Doç.Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (08/1999-12/2000)

    II. Aşama (2002-2005) (Ankara Ü. + Gazi Ü.)Türk Hızlandırıcı Kompleksinin Genel Tasarımı (DPT2002K-120250)Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Gazi Ü. (01/2002-12/2005)

    Sinkrotron Işınımı ve Serbest Elektron Lazeri Üretimi ve Kullanımı İçin Genel Tasarımı (DPT2003K-120190)Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2003-12/2005)

    III. Aşama (2006-2015, YUUP, Koordinatör: Ankara Ü.) (DPT2006K-120470)Türk Hızlandırıcı Merkezinin Teknik Tasarımı ve Test LaboratuarlarıProje Yürütücüsü: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2006-12/2015) http://thm.ankara.edu.tr

    IV Aşama (2016-….) (Koordinatör: Ankara Ü.) Elektron Hızlandırıcısı ve Işınım Tesisi (TARLA) (DPT2006K-120470)- Proje Yürütücüleri: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2016-08.05.2017)

    Dr. Öğr. Üyesi Avni Aksoy, Ankara Ü. (09.05.2017-…) http://tarla.org.tr

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    http://thm.ankara.edu.tr/http://tarla.org.tr/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    III. Aşama: THM-YUUP Projesi, 2006-2015

    Government of Turkey

    Ministry of Development

    Ankara University (Coordinator)

    Turkish Accelerator Center Collaboration Ankara, Gazi, Istanbul, Boğaziçi, Doğuş, Gebze Teknik, Uludağ, Dumlupınar,

    Osmangazi, Erciyes, Niğde, S. Demirel, Gaziosmanpaşa and Adıyaman Universities

    Accelerator Facilities (Sub-Projects)

    TAC Board (17 members)Director: Prof. Dr. Omer Yavas (Ankara Univ.)

    International ScientificAdvisory Committee (ISAC)

    International Machine Advisory Committee (IMAC)

    TARLAIRFEL & Brems. Facility15-40 MeV Sc e- Linac

    Under construction Designed Designed Designed Designed

    TURKFAB Particle (Charm) Factory

    1 x 3.56 GeVe-e+ Collider

    TURKPROProton & Neutron Facility

    3-2000 MeV p Linac

    TURKSEL SASE FEL Facility

    1-6 GeV Sc e- Linac

    TURKAYSynchrotron Radiation

    Facility3 GeV e- Synchrotron

    27

    Ömer Yavaş| Ankara University

    Board of TAC Collaboration

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü (HTE)

    THM Projesi kapsamında önerilen HızlandırıcıTeknolojileri Enstitüsü (HTE) 26.02.2010tarihinde Ankara Üniversitesi bünyesinde kuruldu.

    HTE kendi alanında ülkemizde ilk ve tektir. HTE’ninana görevi TARLA tesisini kurmak ve işletmektir.

    Nükleer Bilimler Enstitüsü bünyesinde açılan Hızlandırıcı ve Dedektör Teknolojileri Yüksek Lisans Programı HTE tarafından yürütülmektedir.

    Ömer Yavaş | Ankara University

    28http://hte.ankara.edu.tr Kurucu Müdür: Prof. Dr. Ömer Yavaş

    Görev süresi: 16.03.2010-08.04.2015

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    1

    Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü ve Elektron Hızlandırıcı Tesisi Hizmet Binalarının Açılışı

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü

    Elektron Hızlandırıcı Tesisi (TARLA)

    Açılış: 9 Mayıs 2011

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Uluslararası İşbirliği

    JAPAN iFEL, JAERI, KEK

    ENGLANDCI, JAI

    USA ANL, SLAC, Jlab, FNAL

    CHINAIHEP, BESIII

    RUSSIA BINP

    SWITZERLANDCERN, PSI

    ITALYINFN

    GERMANYDESY, FZB-BESSY, FZDR, Euro XFEL

    JORDAN SESAME

    TÜRKİYE THM

    SWEDEN ESS

    Lacivert renkli merkezler ile ikili işbirliği anlaşmaları mevcuttur

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Elektron Hızlandırıcısı ve Işınım Tesisi (TARLA)

    10 - 40 MeV süperiletken elektron hızlandırıcısı

    Infrared (5-400 mikron) serbest elektron lazeri (SEL)

    5-30 MeV frenleme ışınımı (Bremsstrahlung)

    6 Araştırma İstasyonu

    Ankara Üniversitesi Gölbaşı Kampüsü

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    TARLA Tesisi

    TARLA tesisi binası 2011’de tamamlandı

    Elektron tabancası 2013’te çalıştırıldı

    Helyum ve su soğutma sistemleri 2015-2016’da kuruldu

    SRF hızlandırıcı modülleri 2017’de temin edildi

    E-Gun ve Enjektör kurulumu, He sistemin testleri: 2018-2019

    Hızlandırıcı testleri ve deney istasyonlarının yapılanması: 2020

    Elektron ve SEL demetleri ile deneyler: 2021-2022

    Elektron tabancası ilk demeti:

    11 Nisan 2013

    e-beam enerjisi : maks. 40 MeV

    IR SEL dalgaboyu : 5-400 mikrometre

    Brems. Enerjisi : maks. 30 MeV

    http://tarla.org.tr

    32

    Ömer Yavaş| Ankara University

    http://tarla.org.tr/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    TARLA Tesisi Araştırma Potansiyeli

    Süperiletken

    Elektron

    Hızlandırıcısı 0 - 40 MeV ,

    0-1 (1.5) mA

    40 (60) kW

    cw / atmalı

    Serbest Elektron lazeri 3-250 µm (infrared)

    • Malzeme Bilimi, Biyofizik, Biyokimya, Medikal...

    Maks. 30 MeV• Nükleer araştırmalar, Radyasyona dayanıklılık

    Gama ışını kaynaklı pozitron spektroskopisi

    Frenleme Işınımı

    Elektron Demeti

    250 KeV- 40 MeV

    • Radyobiyoloji, Dedektör araştırmaları, Thomson saçılması, Elektron kırınımı

    10 -300 keV• Malzeme bilimi, Yarıiletken teknolojisi

    Pozitron Demeti

    X - Işını Demeti 10-100 keV

    • Radyasyon fiziği, Radyobiyoloji

    Nötron Demeti 0 -30 MeV

    • Fizyon araştırmaları, malzeme, nükleer fizik…

    THz Işınımı 0.1 – 3 THz

    • Malzeme Bilimi, Dedektör araştırmaları

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    THM Projesi Kapsamında Tasarlanan Tesisler

    Sinkrotron Işınımı Tesisi (TURKAY)

    SASE Serbest Elektron Lazeri Tesisi (TURKSEL)

    Proton Hızlandırıcısı Tesisi (TURKPRO)

    Parçacık Fabrikası Tesisi (TURKFAB)

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    THM Tesisleri ve Sunacakları İmkanlar Tesis Adı Sunacağı İmkanlar

    1 Elektron Hızlandırıcı&Işınım Tesisi (TARLA)

    40 MeV doğrusal elektron hızlandırıcısı

    Kurulmakta (Gölbaşı, Ankara)

    Elektron demeti, frenleme ışınımı ve infrared

    serbest elektron lazerleri ile malzeme bilimi, lazer

    ve fotonik, izotop üretimi, savunma sanayii, nükleer

    spektroskopi, astrofizik, ziraat, çevre, kimya, ilaç, tıp,

    nanoteknoloji, biyoteknoloji, genetik, uzaya ve enerji

    vb. alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve teknoloji

    geliştirme imkanı sunacak

    2 Sinkrotron Işınım Tesisi (TURKAY)

    3 GeV elektron sinkrotronu

    Tasarlandı

    Sinkrotron ışınımı ile malzeme, kimya, nano ve biyo

    teknoloji, çevre, fotonik, arkeoloji, nükleer, tıp vb.

    alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve teknoloji geliştirme

    imkanı sunacak

    3 Proton Hızlandırıcı Tesisi (TURKPRO)

    3-2000 MeV doğrusal

    Proton hızlandırıcısı

    Tasarlandı

    Proton ve nötron demetleri ile malzeme, nükleer,

    uzay, savunma, tıp, nano ve biyo teknoloji, endüstri

    ve mühendislik vb. alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve

    teknoloji geliştirme imkanı sunacak

    4 SASE SEL Tesisi (TURKSEL)

    1-6 GeV doğrusal elektron

    hızlandırıcısı

    Tasarlandı

    UV ve X-Işını bölgesinde serbest elektron lazerleri

    ile malzeme, nano ve biyo teknoloji, atom ve molekül

    fiziği, tıp, çevre, fotonik, kimya vb. alanlarda ileri

    düzeyli Ar-Ge ve teknoloji geliştirme imkanı sunacak

    5 Parçacık Fabrikası Tesisi (TURKFAB)

    1 GeV elektron, 3.6 GeV pozitron demeti

    Tasarlandı

    Elektron ve pozitron demetlerinin çarpıştırılması

    ile madde ile ilgili araştırmalara, hızlandırıcı,

    dedektör ve veri işleme, uzay, nükleer vb. ileri düzeyli

    Ar-Ge ve teknoloji geliştirme imkanı sunacak.

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    THM Projesinin Ana Çıktıları (1998-2018)

    Ulusal Hızlandırıcı Merkezi (THM) Vizyonu ve Misyonu Oluşturuldu THM İçin Fizibilite ve Genel Tasarım Aşamaları Tamamlandı (1998-2005) Yaygınlaştırılmış Ulusal ve Uluslararası Proje (YUUP) Formatına Geçildi (2006) TARLA Teknik ve Kullanıcı Komiteleri kuruldu (2008) Uluslararası Bilimsel Danışma Komitesi (ISAC) Kuruldu (2009) Uluslararası Makine Danışma Komitesi (IMAC) Kuruldu (2009) Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü (HTE) Kuruldu (26.02.2010) HTE ve TARLA Hizmet Binaları Hizmete Açıldı (09.05.2011) Sinkrotron Işınımı Kullanıcı Komitesi Kuruldu (2001) TARLA Tesisi Kurulumu Sürdürüldü, İlk Demet 2013’te Elde Edildi THM Sinkrotron Işınımı Tesisinin (TURKAY) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM SASE SEL Tesisinin (TURKSEL) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM Proton Hızlandırıcı Tesisinin (TURKPRO) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM Parçacık Çarpıştırıcısı Tesisinin (TURFAB) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) Dünyanın Önde Gelen Hızlandırıcı Merkezleri İle İşbirliği Anlaşmaları İmzalandı 400’ün üzerinde Uluslararası Bilimsel Çalışma Ziyareti Gerçekleştirildi (1998-2018) 200’ün Üzerinde Yüksek Lisans ve Doktora Tezi Tamamlandı (1998-2018) 12 Adet THM-YUUP Projesi Çalıştayı Gerçekleştirildi (2006-2015) 22 Adet THM-YUUP Projesi Yönetim Kurulu Toplantısı Gerçekleştirildi (2006-2015) 6 Adet Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK) Gerçekleştirildi 12 Adet Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulu (UPHDYO) Gerçekleştirildi36

    Ömer Yavaş| Ankara University

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    TARLA’da (ve kurulduğu zaman THM tesislerinde) yapılan araştırmalar ve geliştirilen teknolojiler ile

    ülkemiz enerji, iletişim, elektronik, bilgisayar, malzeme, savunma, ilaç, çevre, uzay, sağlık, ulaşım

    vb alanlarda gelişmiş ülkeler arasındaki yerini alacak ve dışa bağımlılığını minimum seviyeye

    indirecektir.

    THM-TARLA ile ülkemiz ve bölgemiz araştırmacıları disiplinlerarası Ar-Ge ve Teknoloji Geliştirme

    çalışmaları için ileri, güçlü ve modern araçlara kavuşacaktır.

    THM-TARLA, ülkemizin bilim ve teknolojideki gelişmişlik göstergelerinde gelişmiş dünyayı

    yakalamasında önemli bir rol oynayacaktır.

    TARLA&HTE’nin 6550 sayılı Araştırma Altyapılarının Desteklenmesine Dair Kanun kapsamında ulusal

    merkez olarak yeni bir tüzel yapıya kavuşması beklenmektedir. Yeni statü ile yeni yönetim, destek ve

    denetim mekanizmaları devreye girecektir.

    Ulusal Merkez statüsünün kazanılmasına yönelik olarak 2017 yılında başlatılan çalışmalar kapsamında

    CB Strateji ve Bütçe Başkanlığı (SBB) ve Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı (TÜBİTAK) tarafından

    11.06.2018 tarihinde gerçekleştirilen saha incelemesinin ardından, Ulusal Araştırma Altyapıları Üst

    Kurulu TARLA&HTE’nin Ulusal Merkez adaylığını 28.02.2019 tarihinde onaylamış, hazırlanan ilgili

    protokol ve dökümanlar 28.05.2019 tarihinde TUBİTAK’a sunulmuştur. Yeni statünün onaylanarak 2019

    yılı içinde yürürlüğe girmesi beklenmektedir.

    Sonuçta; Ankara Ü. TARLA&HTE Hızlandırıcı ve Işınım alanında «Ulusal Merkez» statüsünü

    kazanmış olacaktır.

    Diğer Ulusal Merkezler: Bilkent Ü. UNAM, Sabancı Ü. SUNUM, ODTÜ MEMS ve 9 Eylül Ü. BİYOTIP

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    THM-TARLA’nın Önemi ve Ulusal Merkez Statüsü

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    • I. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-I)

    25-26 Ekim 2001, TAEK, Ankara

    • II. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-II)

    07-09 Haziran 2004, ATO, Ankara

    • III. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-III)17-19 Eylül 2007, Bodrum

    • IV. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-IV)30 Ağustos - 1 Eylül 2010, Bodrum

    • V. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-V)07-09 Eylül 2013, Bodrum

    • VI. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-VI)29-30 Ağustos 2016, Bodrum

    • VII. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-VII)02-03 Eylül 2019, Bodrum

    Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongreleri

    https://indico.tarla.org.tr

    https://tarla.org.tr/2154-2/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    • I. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-I)4-9 Temmuz 2005, Ankara Üniversitesi, Ankara

    • II. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-II)18-24 Eylül 2006, Bodrum

    • III. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-III)20-24 Eylül 2007, Bodrum

    • IV. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-IV)01-05 Eylül 2008, Bodrum

    • V. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-V)28 Agustos – 03 Eylül 2009, Bodrum

    • VI. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-VI)02 -07 Eylül 2010, Bodrum

    Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    • VIII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-VIII)10-15 Eylül 2012, Bodrum

    • IX. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-IX)10-15 Eylül 2013, Bodrum

    • X. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-X)14-19 Temmuz 2014, Bodrum

    • XI. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XI)29 Ağustos - 4 Eylül 2016, Bodrum

    • XII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XII)2-7 Temmuz 2018, HTE, Ankara Üniversitesi

    • XIII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XII)8-13 Temmuz 2019, HTE, Ankara Üniversitesi

    https://indico.tarla.org.tr

    Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları

    https://tarla.org.tr/2154-2/

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları

    UPHDYO-I, 2005

    UPHDYO-X, 2014

    UPHDYO-IX, 2013

    UPHDYO-VIII, 2012UPHDYO-VII, 2011UPHDYO-VI, 2010

    UPHDYO-V, 2009UPHDYO-IV, 2008UPHDYO-III, 2007

    UPHDYO-XI, 2016

    UPHDYO-XII, 2018

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Dünyadaki Hızlandırıcı Komiteleri

    Asian Committee For Future Accelerators (ACFA)http://www.acfa-forum.net

    European Committee For Future Accelerators (ECFA)Plenary ECFA (PECFA), Restricted ECFA (RECFA)http://ecfa.web.cern.ch

    RECFA Country Visit to Turkey, 6-7 Ekim 2017, Boğaziçi Üniv., İstanbulhttps://indico.cern.ch/event/658901/

    International Committee For Future Accelerators (ICFA)http://www.fnal.gov/directorate/icfa

    http://www.acfa-forum.net/http://ecfa.web.cern.ch/https://indico.cern.ch/event/658901/http://www.fnal.gov/directorate/icfa

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Başlıca Uluslararası Konferanslar (Jacow.org)

    IPAC (since 2010) : (EPAC (88-08)+PAC (65-09)+APAC (98-07)

    International Particle Accelerator Conference

    LINAC: Int. Linear Accelerator Conference

    IBIC: Int. Beam Intsrumentation Conference

    ICAP: Int. Computational Accelerator Physics Conference

    FEL: Int. Free Electron Laser Conference

    SRF: Int. Conference on RF Superconductivity

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Uluslararası Okullar ve Öğrenci Programları

    CAS: CERN Accelerator School

    JUAS: Joint Universites Accelerator School

    USPAS: United States Particle Accelerator School

    CERN Summer Student Programme

    CERN Technical Student Programme

    DESY Summer Student Programme

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Sonuç

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Hızlandırıcı ve ışınım teknolojileri 21. yüzyılın jenerik teknolojilerindendir.

    20. yüzyılın başlarında atomdan çıkartılan bilgi ve kuantum mekaniğinasıl 20. yüzyılın teknolojilerini doğurduysa, 21. yüzyılda da atom çekirdeğinden çıkartılan bilgiler 21. yüzyılın teknolojilerini doğuracaktır.!

    Türkiye’nin 2015’te dünyada bilim ve teknolojinin lokomotifi olan CERN’eortak üyeliği, ülkemiz bilim ve sanayi çevrelerinde hızlandırıcı teknolojilerine ilgiyi tetiklemiştir. CERN’e ortaklık, bilgi ve teknoloji transferi için çok iyi kullanılmalıdır.

    Türkiye, ancak ve ancak 21. yüzyılın jenerik teknolojilerinde dünya ile işbirliğine açık, iyi planlanmış ve hızlı şekilde uygulamaya konulacak bir politika dahilinde yapılacak ileri düzeyli Ar-Ge çalışmaları ve buna dayalı geliştirilecek ileri teknoloji ürünleri ile dünyanın en büyük ilk 10 ekonomisinden birisi haline gelerek refaha ulaşabilir.

    Hızlandırıcı teknolojilerinin ülkemizde de geliştirilmesi ve daha yaygın ve etkin kullanımı için Türk Hızlandırıcı Merkezi mutlaka kurulmalı, CERN’e tam üye olunmalıve jenerik teknoloji alanlarında Ulusal Merkezler oluşturulmalıdır.

    TARLA&HTE’nin Ulusal Merkez olarak tanınması THM’nin yolunu açmıştır. THM gibi dünya çapında bir hızlandırıcı merkezini kurma hedefini ortaya koymak ülkemizin kalkınma hedefleri açısından büyük bir adım olmuş ve bu tür hedeflere ancak ve ancak disiplinler arası işbirliği ve uzman insan gücü ile ulaşılabileceği gerçeğini gözler önüne sermiştir.

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Bilim Şehitleri

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    Türk Hızlandırıcı Merkezi Projesinin Isparta Süleyman Demirel Üniversitesindegerçekleştirilecek olan IV. Çalıştayına katılmak üzere 30 Kasım 2007 günüİstanbul’dan gelirken Isparta yakınlarında meydana gelen uçak kazasındakaybettiğimiz değerli Bilim İnsanlarımız.

    Ruhları şad, mekanları cennet olsun…

    TFD Prof. Dr. Engin ARIK Bilim İnsanı Ödülü TFD Berkol DOĞAN En İyi Deneysel Poster Bildiri Ödülü TFD Engin ABAT En İyi Kuramsal Poster Bildiri Ödülü

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Teşekkür

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    DPT, Kalkınma Bakanlığı ve CB SBB’na, Ankara Üniversitesi Rektörlüğüne, THM Projesi Üyesi Üniversitelerin Rektörlüklerine,Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü Müdürlüğüne,Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Başkanlığına,Türk Fizik Derneği Başkanlığına,THM Projesi Üyelerine ve Danışma Komitelerine,TARLA Projesi Üyelerine,Çalışmalara destek olan meslektaşlarımıza, öğrencilerimize ve yardımcı olan yöneticilerimize Türkiye’nin Hızlandırıcı yolculuğuna yaptıkları katkılar için çok teşekkür ediyorum.

  • Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara

    Teşekkür

    Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi

    XIII. UPHDYO Düzenleme ve Bilim Kurulu Üyelerine katkıları ve destekleri için teşekkür

    ediyor,

    XIII. UPHDYO’na katılan öğrencilerimize öğrencilik ve meslek yaşamlarında

    üstün başarılar ve mutluluklar diliyorum.