T .C .

İSTA N BU L Ü N İV E R SİT E Sİ

FEN B İL İM L E R İ E N STİT İSÜ

SİNTİLASYON DEDEKTÖRLERİ İÇİN

YANIT FONKSİYONLARININ BELİRLENMESİ

Y Ü K SEK LİSA N S T E Z İ

A dnan EL M A L I

F iz ik A na B ilim D alı

(Y üksek E n e rji ve P lazm a F iziğ i P ro g ram ı)

D an ışm an ; P ro f.D r. K . G ediz A K D EN İZ

TEMMUZ - 1995

- I I -

İÇİN D EK İLER

ÖNSÖZ I

İÇİN D EK İLER ..................................................................................................... II

öz mABSTRACT Ill

l. G İR İŞ 1

II. M ATERYAL VE METOD ............................................................................. 3

2.1 : ORGANİK SİNTİLATÖRLER ...................................................................... 3

2.1.1 : SİNTİLAS YON DEDEKTÖRÜNÜN PRENSİPLERİ ............................ 3

2.1.2 : ORGANİK SİNTİLATORLERDE IŞILDAMA VERİMİ ..................... 4

2.1.3 : SIVI SİNTİLATÖRLER ............................................................................. 6

2.1.4 : PLASTİK SİNTİLATÖRLER ...................................................................... 6

2.2 : SİNTİLAS YON DEDEKTÖLERİNİN ENERJİ KALİBRASYONU 7

2.3 : DENEYSEL DÜZENEK VE ELEKTRONİK DONANIM ................... 21

2.4 : ZAMAN AYIRDEDEBİLİRLİK ÖLÇÜMLERİ .................................... 24

2.5 : YANIT FONKSİYONU ÖLÇÜMLERİ ...................................................... 27

m . BULGULAR ..................................................................................................... 33

IV . TARTIŞM A VE SONUÇ ................................................................................ 48

V. Ö ZET 49

SUMMARY ..................................................................................................... 49

V I. KAYNAKLAR ........................................................................................................ 50

V II. ÖZGEÇNİŞ ........................................................................................................ 53

-111-

öz

" Sintilasyon Dedektörleri için Yanıt Fonksiyonlarının Belirlenmesi "

Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği dalında da kıllanılmaya başlanan Sintilasyon

dedektörlerinin yanıt fonksiyonlarını belirlemede önemli bir teknik olan uçuş süresi tekniğini

(Time o f Flight Technique) bir 5.01 cm. x 5.01 cm. NE-213 sıvı sintilasyon dedektörüne

başarıyla uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar bu konuda mevcut teorik ve deneysel bulgularla

karşılaştırılmış ve deneysel belirsizlikler içinde uyuşumların çok iyi olduğu görülmüştür.

ABSTRACT

" Response Function Determination For Scintillation Dedectors "

In This work, the time-of-flight technique was utilized to determine the response

function o f a NE-213 scintillation detector 5.01 cm. x 5.01 cm. in dimension which can be

utilize in High Energy and Plasma Physics. The results were compared with the data in the

literature and good agreement was found.

2.1.3 SIV I SİN TİLA TÖ R LER

Bir çok türde kullanışlı sintilatörler organik sintilatörün uygun bir çözücüde çözülmesi

ile üretilmiştir. Sıvı sintilatörler basit olarak bu iki bileşeni içerirler. Bazen bir üçüncü öğe,

genel foton çoğaltıcı tüplerin spektral yanıtlarının daha iyi uymasını sağlamak için yayınlama

spektrumuna dalga boyu kaydırıcı olarak ilave edilir. Bir çok sıvıda çözülmüş halde oksijenin

bulunması esasen flueresans veriminin azalmasına sebep olan kuvvetli bir etken

olabilmektedir. Bu sebeple çözeltilerin oksijenin büyük bir bölüme temizlenmiş olarak kapalı

hacimlerde muhafaza edilmesi gerekmektedir.

Sıvı sintilatörler aynı zamanda sintilatör solüsyonunun bir parçası gibi çözülmüş

radyoaktif materyalin sayımında da geniş çapta uygulanabilirler. Bu durumda kaynak

tarafından yayınlanan radyasyon sintilatörün bazı kısımlarından derhal geçerek sayım

veriminin daima % 100 olmasını sağlayabilmektedir. Sıvı sintillatörler, özellikle NE-213

(Nuclear Enterprises Ltd.,Edinburgh) gama ve nötron ayırımına olanak sağladığından ayrıca

tercih nedeni olabilirler.

2.1.4 PLASTİK SİNTİLATÖRLER

Eğer bir organik sintilatör daha sonra polimerize edilebilir bir çözücüde çözünürse ,

kendisine eşdeğer katı solüsyonu üretilebilinir.

Plastik sintilatörler, malzemesinin nispetten daha ucuz olması sebebiyle iyi bir

standartda silindir, ince levhalar ve çubukların kullanılması ile mesleki açıdan daha

kullanışlıdırlar. Büyük hacimlerde katı sintilatörler gerektiği zaman yegane pratik yol plastik

sintilatörlerdir. Bu durumda sintilatör ışığının iç soğurulması daha fazla ihmal edilemez ve

materyalin azaltma özellikleri dikkate alınması zorunlu hale gelir.

- 6-

II. M ATERYAL VE M ETO D

2.1 ORGANİK SİNTİLATÖRLER

2.1.1 SİNTİLASYON DEDEKTÖRÜNÜN PRENSİPLERİ

İyonize edici radyosyonun belli malzemelerde ürettiği panldamalar aracılığıyla

algılanması bilinen eski bir yöntemdir. İdeal bir sintilasyon malzemesi aşağıda belirtilen

özelliklere sahip olmalıdır.

a) Yüklü parçacıkların kinetik enerjilerini yüksek ışıldama verimine sahip

algılanabilir ışığa çevirmelidir,

b) Bu çevrim doğrusal olmalıdtr - Işık çıkışı mümkün olan en geniş alanda depo

edilmiş enerji İle orantılı olmalıdır.

c) İyi bir ışık toplanması için ortam kendi dalgaboyundaki yayınım için saydam

olmalıdır.

d) İndüklenmiş parıldamanın gecikme süresi hızlı sinyal darbesi oluşturabilecek

kadar kısa olmalıdır.

e) Malzeme iyi bir optik kaliteye ve kullanışlı bir dedektörün koşullarına uyan

yeterli büyüklüğe sahip olmalıdır.

f) Sintilasyon ışığının foton çoğaltıcı tübe en verimli şekilde geçmesi için kırılma

indisi cama yakın olmalıdır ( 1.5) .

Sintilasyon dedektölerinde temel süreç Şekil 2.1 referans gösterilerek şu şekilde

tanımlanabilir.

-3-

Dedektör içine nüfus eden parçacık veya ışınım çok sayıda etkileşmeye uğrayarak

atomların uyarılmış hale geçmesine sebep olur. Etkileşmeler sonucu uyarılmış hale geçen

atomlar çabucak görünür ( veya görünüre yakın ) ışık yayınlar. Yayınlanan ışık fotona hassas

yüzeye çarparak en fazla foton başına bir fotoelektron yayınlar. Meydana gelen bu ikincil

elektronlar foton çoğaltıcı tüpte çoğaltılır, hızlandırılır ve çıkış sinyaline çevrilir. Her tür

sintilatörün ışıldama verimi, olay parçacığın enerjisinin görünür ışığa çevrilme oranı olarak

tanımlanır ve bu verimin mümkün olan en yüksek değerde olması istenir.

2.1.2 ORGANİK SİNTİLATÖRLERDE IŞILDAMA VERİMİ

Organik Sintilatörlerde ( sıvı veya katı ) moleküller arası etkileşmeler zayıftır ve

özellikleri moleküllerin farklı uyarılmış seviyeleri için tartışılabilinir. Bir molekülün enerji

soğurabilmesi için iki yol vardır Birincisi elektronları daha yüksek uyarılmış seviyeye

çıkarmak, İkincisi ise molekül içindeki atomları birbirlerine karşı titreştirmektir. Tipik titreşim

enerjisi aralığı yaklaşık 0.1 eV iken elekronik uyarılma enerjisi bir kaç eV dur. Bu durumu

aksettiren bir malzemenin yapısı Şekil 2.2 de gösterilmektedir. Uyarılmış elektronlar

genellikle malzemeye kuvvetli olarak bağlanmamış elektronlardır. Halka yapısındaki Benzen

gibi (C6H6 ) aromatik hidrokarbonlarda karbonun 3 veya 4 valans elektronu o- orbitalleri

olarak bilinen hibridleşmiş orbitallerdir. Bu elektronlar her iki karbon ve bir hidrojen arasına

kuvvetli olarak lokalize olmuşlardır, n- orbitalleri olarak bilinen dördüncü elektron iyi lokalize

değildir ve malzemeye o-elektronları gibi kuvvetli bağlanmamışlardır. Işıldamaya sebep olan

bahsedilen bu 7t-elektronlarıdır.

-4-

Şekil 2.2

-5-

2.1.3 SIV I SİN TİLA TÖ R LER

Bir çok türde kullanışlı sintilatörler organik sintilatörün uygun bir çözücüde çözülmesi

ile üretilmiştir. Sıvı sintilatörler basit olarak bu iki bileşeni içerirler. Bazen bir üçüncü öğe,

genel foton çoğaltıcı tüplerin spektral yanıtlarının daha iyi uymasını sağlamak için yayınlama

spektrumuna dalga boyu kaydırıcı olarak ilave edilir. Bir çok sıvıda çözülmüş halde oksijenin

bulunması esasen flueresans veriminin azalmasına sebep olan kuvvetli bir etken

olabilmektedir. Bu sebeple çözeltilerin oksijenin büyük bir bölüme temizlenmiş olarak kapalı

hacimlerde muhafaza edilmesi gerekmektedir.

Sıvı sintilatörler aynı zamanda sintilatör solüsyonunun bir parçası gibi çözülmüş

radyoaktif materyalin sayımında da geniş çapta uygulanabilirler. Bu durumda kaynak

tarafından yayınlanan radyasyon sintilatörün bazı kısımlarından derhal geçerek sayım

veriminin daima % 100 olmasını sağlayabilmektedir. Sıvı sintillatörler, özellikle NE-213

(Nuclear Enterprises Ltd.,Edinburgh) gama ve nötron ayırımına olanak sağladığından ayrıca

tercih nedeni olabilirler.

2.1.4 PLASTİK SİNTİLATÖRLER

Eğer bir organik sintilatör daha sonra polimerize edilebilir bir çözücüde çözünürse ,

kendisine eşdeğer katı solüsyonu üretilebilinir.

Plastik sintilatörler, malzemesinin nispetten daha ucuz olması sebebiyle iyi bir

standartda silindir, ince levhalar ve çubukların kullanılması ile mesleki açıdan daha

kullanışlıdırlar. Büyük hacimlerde katı sintilatörler gerektiği zaman yegane pratik yol plastik

sintilatörlerdir. Bu durumda sintilatör ışığının iç soğurulması daha fazla ihmal edilemez ve

materyalin azaltma özellikleri dikkate alınması zorunlu hale gelir.

- 6-

2.2 SİNTİLASYON D E D EK TÖ R LER İN İN E N E R Jİ K A LİBRA SY ONU

Bu çalışmada biri NE-213 Sıvı, diğeri NE-102A Plastik olmak üzere iki dedektör

kullanılmıştır. Çalışmamızda kullanılan dedektörlerin temel özellikleri aşağıda belirtilmiştir.

Plastik sintilatörün yoğunluğu 1.032 gr./cm3 olup kırılma indisi 1.581 dir. Ergime

sıcaklığı 75 derecedir. Sintilasyon ana bileşenin gecikme sabiti 2.4 ns. dir. Maksimum

yayınlamasının dalga boyu 423 nm. dir. Sıvı içindeki hidrojen atomunun karbon atomuna

oranı 1.102 dir.

Sıvı sintilatörün yoğunluğu 0.784 gr./cm3 olup kırılma indisi 1.508 dir. kaynama

sıcaklığı 141 derecedir. Sintilasyon ana bileşenin gecikme sabiti 3.7 ns. dir. Maksimum

yayınlamasının dalga boyu 425 nm. dir. Sıvı içindeki hidrojen atomunun karbon atomuna

oranı 1.213 dür.

Plastik sintilasyon dedektörü (boyutları :1.27 cm kalınlık ve 5.08 cm çap) bir Philips

2030 foton çoğaltıcısına ve Sıvı sintilasyon dedektörü ise (boyutları 5.08 cm kalınlık ve 5.08

cm cap) RCA 8575 foton çoğaltıcısına DOW CORNING 20-057 silikon yağı ile kuble

edilmiştir. Her iki dedektör de 0.5 mm kalınlığında alüminyumdan yapılmış silindirik bir

şapka ile ışığa karşı korunmuştur.

Organik sintilatörlerde, nötron - proton saçılmasında, tepilen protonun enerjisi ile elde

edilen ışık çıkışı arasındaki bağıntı lineer değildir. Bundan dolayı protonların ışık çıkışlarının

proton enerjisi ile olan değişimi, elektron ışık çıkışına bağlı olarak ölçülmesi yoluna

gidilebilinir. Bilindiği gibi elektronlar için ışık çıkışları Ee 100 KeV olan elektronlar için

oldukça lineerdir [11,12],

Elektronlar için ışık çıkışı eğrisini tanımlayan kalibrasyon noktalan, kolayca temin

edilebilen 22Na, 60Co, 137Cs ve 228Th gama kaynakları ile elde edilen Compton enerji

spektrumları ile tanımlanabilir. Bir dedektöre Ey enerjisi ile gelen y-fotonlarına ait Compton

elektronlarının maksimum enerjisi, Ey darbe yükseklik dağılımdaki Compton kenarı iled v i ı ) e y l. ( cl\ f \ j *>

- 7-

(1)..

w0c2+2*£

ifadesiyle verilir. Burada iJigC2 , elektronun sükunet enerjisi, E, foton enerjisidir.

Tablo 2.1 de kalibrasyon için kullandığımız kaynaklannm gama enerjileri ve ilgili

Compton enerjileri verilmiştir.

Tablo 2.1 : Kalibrasyon Kaynaklan

Kaynak Ey Eneği sı (MeV) Bc Enerjisi (MeV)

22 Na 0.511 0.341

« 33 1.275 1.061

60 Co 1.173 0.963

U 33 1.333 1.117

137 Cs 0.662 0.477

228 Th 1.621 1.399

U 33 2.614 2.381

Şekil 2.3 den başlayıp şekil 2.6 ye kadar olan spektrumlar tablo 2.1’ de verilen gama

kaynaklan kullanılarak elde edilen gamalara ait darbe yüksekliği spektrumlanm göstermektedir.

-8-

40000

30000

20000

10000

0

Şekil 2.3 : J2N a kayrağının darbe yükseldiği spektramu

-9-

16000

12000

8000

4000

0

ı ı i i | i i i i | i i i i j i i— i— r

60 Co Kaynağı

\/

J___ L J___ I___ L50 100

Kanal No.150 2C

Şeksi 2.4 : “ Co Kaynağının daıbe yüksekliği spektrumu.

-10-

8000

6000

4000

2000

0

t---------- t---------- 1---------- 1---------- 1---------- r

137 Cs Kaynağı

•HlM ■—»Aim* m—•50

Kanal No.1C

Şekil 2.5 : 137Cs Kaynağının darbe yüksekliği spektrumiL

-11-

Say

ım/K

anal

Kanal No.

Şekil 2.6 : 2Z8T h Kaynağının daıbe yükseldiği spektrumu.

-12-

Dedektörün ayındedebiliriiğiran kusursuz olması durumunda Compton dağılımının sırtı

dikeydir. Darbe yüksekliği spektrumunda Compton sırtının gerçek yeri Ee elektron enerjisi

saptanıp elde edilebilinir. Fakat, sistemin sonlu ayııdedebiliriiği, elektronların NE-213 içindeki

oldukça büyük menzilleri ve foton çoğalücısınm istatiksel davranışı , ölçülmüş darbe

yüksekliği dağılımından Compton sıriıran yerini belirlemeyi zoriaştmnaktadır. Bu sebeple

şekillerde gösterilen uyumlar Compton suüran Gaussien şeklinde olduğu ve Compton

kenarının maksimum yüksekliğin 2/3 ne karşılık gelen kanal numarası olduğu ferz edilerek

belirlenmiştir [17]. Şekil 2.7 den şekil 2.10 a kadar olan şekiller elde ettiğimiz uyumları

göstermektedir. Şekillerdeki kesikli çizgiler uyumlan, noktalar ise gamalara ait darbe yükseklik spektmmlanra göstermektedir.

Şekil 2.7 den şekil 2.10 ye kadar olan spektrumlardan elde edilen uyum parametreleri tablo 2.2 de gösterilmiştir.

Tablo 2.2 : Şekil 2.7-Şekil 2.10 den elde edilen uyum parametreleri.(*) : Enerji kalibrasyonunda kullanılmaıraştır. 60Co kaynağının ortalama gama enerjisidir. (**) :Verim hesaplamalarında kullanılmamıştır.

Bc (Mev) Compton Kanalı T (M eV)

0.341 34.1 0.096

0.477 ~ T H 0.115

T Ü 4 (*] — :— ---------------- n -----------------1.06 ÖT7S---------------

T 3 3 ~ 0 0 3 ----------- --- n -----------------

2.38 229.83 0.282

-13-

Tablo 2.1 ve Tablo 2.2 da gösterilen bilgiler ile elde edilen enerji calibrasyonu şekil

2.1 l.a ve NE-213 sıvı sintilasyon dedektöninün gama için enerji ayırdedebiliıiiğinm tepilen elektron enerjisine göre değişim Şekil 2.11.b de, nötronlar için enerji ayırdedebiüriiğmin

tepilen proton enerjisine göre değişim Şekil 2.1 l.c de gösterilmiştir.

30000

20000 —

ocoi*:

oon10000 — i

~ ı------- 1--------r22 Na Kaynağı (0.511 MeV)

-I____I____I____L50Kanal No.

100

Şekil 2.7.a : 22N a nin 0.511 M eV gamalara ait Compton sırtı ve Gaussian uyumu

-14-

6000

4000

o

>.oi/)2000

Kanal No.

Şekil 2.7.b : nin 1.275 MeV gamalara ait Compton sırtı ve Gaussian uyumu

12000

2000100

Kanal No..150

Şekil 2.8.a : ®Co m 1.173 M eV gamalara ait Compton sırtı ve Gaussian uyumu

-15-

12000 --- , />v .J 60 Co Kaynağı (1.252 MeV * )

I I T

8000 —

Oco

>-oCO4000 —

O lc u m

U y u m

100Kanal No.

150

Şekil 2.8.b : 60Co kaynağının ortalama enerjisi 1.252 MeV alınarak bulunan Compton sırtı ve Gaussian uyumu. * işareti tablo 2.2 de ve bu şekilde, e0Co kaynağına ait 1.173 MeV ve 1.333 MeV gamaların ortalama enerjisini ifade etmektedir.

Şekil 2.9 : 137C s u n 0.662 M eV gamalara ait Com pton a rtı ve Gaussian uyumu

-16-

16000

14000

£ 12000 o

E> ,

,2 10000

8000

6000150 200Kanal No.

Şekil 2.10.a : 228Th un 1.621 MeV gamalara ait Compton sırtı ve Gaussian uyumu.

Şekil 2.10.b : m T h u n 2.614 M eV gamalara ait Compton sırtı v e Gaussian uyumu.

228 Th Kaynağı f i . 6207 M eV )

«** «

*•.

L

-17-

250

200

• 150O

2

odo

^ 100

50

00.0 0.5 1 .0_ 1.5 2.0 2.5

Compton Enerjisi ( MeV )

Şekil 2.1 l.a : NE-213 av ı ântilatörüniin tablo 2.1 deki kaynaklar kullanılarak, elde edilen eneği kalibrasyonu.

-18-

0.40

0.30

F ( MeV )

0.20

0.10

0.001 2 3

Elektron Enerjisi ( McV )

Şekil 2.11.b : NE-213 av ı sintilasyon dedektörimürı gamalar için enerji ayııdedebiliıliğinin tepilen elektron enerjisine göre değişimi.

-19-

040

0.35

0.30

F ( MeV )

0.25

0.20

0.15

0.101 2 3 4 5 6

Proton Enerjisi ( MeV )

Şekil 2.11.C : NE-213 sıvı smtüasyon dedektörünün nötronlar için enerji ayııdedebiliriiğinin tepilen proton enerjisine göre değişimi.

-20-

2.3 DENEYSEL DÜZENEK VE ELEKTRONİK DONANIM

Uçuş Stiıesi Ölçümü (Time O f High! Measurements, TOF) için kullandığımız deneysel

düzenek şekil 2.12 de gösterilmiştir.

Deneysel düzeneği ölçüm odasına kurarken, nötronların yerden ve duvarlardan saçılarak

sistemi etkilemesi ihtimali göz önüne alınarak, her iki dedektörün yerden olan yüksekliği 1.5

metre, duvarlardan olan uzaklığı 2 metre olacak şekilde düzenlenmiştir.

Bu çalışmada nötron kaynağı olarak Pu / Be nötron kaynağı kullanılmıştır. Kullanılan

bu kaynağın genel özellikleri Tablo 2.3 gösterilmektedir.

Şekil 2.12 : Uçuş süresi (TOF) Ölçümlerinde kullanılan nötron kaynağı ve dedektörierin geometrik düzenini.

NE-213 L Biyolojik zırh

-21-

Tablo 2.3 : Pu / Be kaynağının genel özellikleri

Reaksiyon 239 Pu (a,n)9 Be

îsotopun kimyasal formu ve miktan 159.97 gram Pu

Hedefin komposızyonu ve ağıriığı 79.70 gram Be

Yayınlama miktan 1.83 x 107 nötron/sn

Kaynak Boyudan 3.302 cm x 7.493 cm (içten)

3.510 cm x 9.144 cm (dıştan)

Nötron kaynağı olarak kullanılan Pu / Be kaynağı çelik zniüı parafin b ir blok içine

yerieştirilıraşiir. Kaynak önüne saçıcı dedektör vazifesi gören bir NE-102 A Plastik

Sintiİasyon Dedektörü yerfeşürilıraştir. Pu / Be kaynağının simetri ekseni ile 15 derece açı

yapan doğrultuda ve 75 cm uzağına yanıt fonksiyonu ölçülecek olan NE-213 sıvı sinülasyon

dedektörü yerieştiriînriştir. Böylece kaynaktan çıkan nötronlardan birinci dedektörden (Dİ)

nötron geliş doğrultusuyla 15 derecelik b ir açı ile saçılıp ikinci dedektöıde (D2) etkileşme

yapan nötronlann uçuş süreleri ölçülerek eneqilerinin belirlenmesi sağlanmıştır.

NE-102A ran foton çoğaltıcı tüpü (PHILIPS XP 2020) ile NE-213 ün foton çoğaltıcı

tüpünün (ORTEC MODEL 265) negatif hızlı anod darbeleri 50 Ohm koaksiyel kablolar

vasıtasıyla Sabit - Oran ayıncılanna ( Constant Fraction Discriminator, CANBERRA 2126)

sürülmüştür. NE-102A dedektörünün çıkış darbesi “Başla” ve NE-213 dedektöriinün gelen

çıkış darbesi “Dur”, Nanosaniye Geciktiriciden (Nanosecond Delay, CANBERRA 2058)

-22-

geçirildikten soma bir Zaman-Gerdik çeviricisi ( Time-to-Amplitute Converter, CANBERRA

2143) girişlerinde uygulanmışlardır. NE-213 ün 9.dy «odundan alınan lineer ve pozitif yavaş

darbeler ön yükselticiye (ORTEC MODEL 113) ve oradan 93 ohm koaksiyel kablo vasıtasıyla

yükselticiye (ORTEC MODEL 571) sürülmüştür. Yükselticiden alınan darbeler b ir Lineer

Gate'de TAC m Tek-Kanallı-Analizör ( Single-Channel-Aııalizer) çıkışı ile kapılanrmşür.

İstenilen uçuş zamanlarına gire seçilen TAC çıkışı bir Analog-Dijital çeviriciye ( Analog-

Dijital-Conveıter, CANBERRA 8075) gönderilmiş ve böylece istenilen enerjideki nötronlar

için tepilen proton darbe yükseklik spektrumlan elde edilmiştir. Bu spektrumlar ve

değerlendirilmeleri Bölümde HI de ayrıntılı olarak verilecektir.

Yukanda bahsedilen deneysel düzenek için kurduğumuz elektronik donanım Şekil 2.13

de şematik olarak gösterilmiştir.

Ne-IOZA Ne-213

Şekil 2.13 : TOF Ölçümü için kullanılan elektronik donanım.

-23-

Zaman-Genlik Çeviricisi ( TAC ) , "Başla" ile "Dur" darbeleri arasındaki zaman farkı

ile orantılı çıkış darbesi oluşturan bir elektronik birimdir. Bu sebeple çıkış darbesinin çok

kanallı analizör tarafından kaydedilen diferansiyel genlik dağılımı aynı zamanda "Başla" ile

"Dur" arasındaki zaman aralıkları dağılımıdır ve Zaman Spektrumu olarak anılır.

Zaman dağılım tepesinin yarı-maksimumdaki tam genişliği FWHM (Full-Width-at~Half-

Maximum) TOF ölçüm sisteminin zaman belirsizliğinin bir ölçüsüdür. Bu belirsizliğe genelde

Sistemin Zaman Ayırımlaması (Time Resolution) denilmektedir [23],

Deneysel düzeneğimize ait zaman ayırımlaması ölçümleri, sistemin enerji

ayırdedilebilirliğinin tahmin edilmesi için gereklidir. Bu nedenle, Şekil 2.14 de bu tür bir

zaman ayırdedebilirliği ölçümünde kullandığımız elektronik düzeni göstemektedir. Buradaki

ölçümler, deneylerimizde kullandığımız dedektörleri biribirinden 15 cm uzağa yerleştirerek ve

aralarına her iki dedektörden eşit uzaklıkta bir 60Co kaynağı konularak yapılmıştır. Burada

60Co m eş-zamanlı iki gama ışınını ters yönde yayınlaması özelliğinden yararlanılmıştır.

Şekil 2.15 zaman dağılım tepesini göstermektedir. Bu tür bir düzenleme ile sistemin zaman

kalibrasyonu çeşitli gecikmeler devreye sokularak Şekil 2.15 de görülen zaman dağılım

tepesinin kayma miktarı saptanarak belirlenmiştir. Şekil 2.16 de bu ölçümler için yapılan

zaman kalibrasyonu verilmiş ve buradan TOF Sisteminin zaman ayırdedebilirliği olarak 1 nano

saniye olarak bulunmuştur.

2.4 ZAM AN AY IRIM LA M ASI Ö L Ç Ü M LE R İ

-24-

Şekil 2.14 : Zaıııan Aymırilaması için kullanılan elektronik düzeneğe ait şematik diagram

1000

> . 500

FHWH = 1 as.

* <

i ı100 150 200

Kanal No.250

Şekil 2.15 : TOF sisteminin, Şekil 2.14 deki düzenek kullanarak yapılan ölçüraleıden elde edilen zaman ayndedebiliği.

-25-

o2COer(O

200 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T

150

100

50

NE-213 Zaman Kalibrasyonu

/

/

-1—i—L.£J 1 1 I I I I I I I 1 i I I I I I I I I I t I I I I I I I I I I

-10 0 10 20 30 40 50 60 70Gecikme (ns.)

Şekil 2.16 : TOF sisteminin Şekil 2.14 deki düzenek kullanarak yapılan ölçümlüden elde edilen zaman kalibrasyonu

-26-

2,5 YANIT FONKSİYONU ÖLÇÜMÜ

Tepilen proton sinlilatöderinde yanıt fonksiyonunu belirlemede sinülatörün boyutunun

önemi büyüktür. Sintilalör hızlı nötron spektrometresi olarak kullanılacak ise sintilatör

boyutunu belirlemek için başka etkenlerin de dikkate alınması gerekli olmaktadır. Küçük

kristallerde b ir nötron büyük b ir olasılıkla sadece bir kez saçılır ve tepilen proton eneği

spektrumu büyük b ir yaklaşıklık ile dıkdörtgensel b ir dağılım gösterir. Sintilatörün boyuflan

b ir kaç milimetreden büyük olması durumunda, protonlann yüzeyden kopup kaçması

kaçınılmazdır ve bu durumda dedektörün yanıt fonksiyonu basittir ve kolayca hesaplanabilimr.

Dedektör boyutu arünldıkça nötronlann saçılmaya uğraması olasılığı artar ve yanıt

fonksiyonunu önceden bilmek zorlaşır. Bu sebeple dedektör boyutunun bu tür karmaşık

etkilerin büyük belirsizliklere sebep olamayacağı kadar küçük tutulması gerekli olmaktadır.

Dikdörtgensel yanıt fonksiyonunun uygun bir yaklaşım olduğu bu grup dedektörlerde

nötron eneği spektramuraın türev işlemi oldukça basittir. Çünkü dikdörtgensel dağılımın

enerjiye g ire türevi maksimum hariç her yerde sıfırdır ve tepilen proton spektrumunun türevi

nötron enerjisinin bulunduğu yerde dar bir tepe oluşturacaktır.

Organik sintilatöıierde basit dikdörtgensel dağılımı bozan faktörlerden bazılanmn yanıt

fonksiyonuna etkilerini şu şekilde sıralayabiliriz.

A) Enerji ile orantılı olmayan ışık çıkışı :

Birçok organik sintilaiörde ışık çıkışı biriken enerjinin ıraktan ile orantılı artmaz (Şekil

2.17-a). Bu doğrusal olmayan davranış beklenilen dikdörtgensel proton enerji dağılımım

bozmaktadır. Bu sebeple şekil 2.17-c 'deki gibi beklenilen dağılım şekli şekil 2.17-d 'deki

darbe yüksekliği dağılımına dönüşmektedir. B ir çok organik sintilatöıde ışık çıkışı H yaklaşık

olarak E ile orantılıdır ve H,

H=k*E1

ile ifade edflehiiinir.

-27-

Darbe yükseldiği dağılım şekli, k ve k orantı sabitleri olmak üzere,

dasabit

dNdE ________

da~ 3 ‘dE -* k * E 2

=k*H (3)

olarak ifade edilebilimr.

B) Sımr etkisi :

Şayet sintilatör yeteri kadar küçük veya nötron enerjisi çok yüksek ise, öyleki tepilen

protonların menzilleri dedektör boyutu ile karşılaştırıldığı zaman kısa değil ise, protonlann

sintilatöryüzeyinden çıkmaları sebebiyle bazL etkiler beklenebilinir. Olay kaybedilmiş olmaz,

fakat enerjisi elde edilecek olanından daha düşük b ir enerjiye kayacaktır. Bu olayın yanıt

fonksiyonuna etkisi ise, olayları büyük darbe yüksekliğinden düşük darbe yüksekliğine

kaydırmak olacaktır. B ir sonraki etkisi ise şekil 2.17-d 'deki eğimin artmasıdır.

C) Hidrojen tarafından çoklu saçılm a:

Küçük olmayan dedektörler için nötronun sintilalöıden çıkmadan evvel birden fazla

hidrojen taralından saçılmaya uğraması ihtimali vardır. Çünkü bu tür olaylar normal olarak

sintilatöıün gecikme süresi ile kaışılaşünldığı zaman çok kısa b ir zaman arahğıra

kapsamaktadır. Bütün tepilen protonlardan elde edilen ışık toplanmakta ve genliği toplam ışık

çıkışı ile orantılı b ir darbe oluşturulmaktadır. Bu sebeple çoklu saçılma, ortalama darbe

yüksekliğini artıracak ve büyük darbe yüksekliklerinde beklenilen yarat fonksiyonuna düşük

genliktekine nazaran daha fazla olay ilave edecektir.

D) Karbon tarafından saçılma :

Bütün organik antüatöıier hidrojen kadar karbon içermektedirler. Yüksek dE/dx

parçacıkları yüzünden düşen smülasyon verimi sebebiyle nötronların elastik saçılmasıyla

oluşan nötronun sintilatörden çıkmadan evvel bir hidrojen saçılmasına uğraması dedektörün

-28-

yanıt fonksiyonunu dolaylı yollarla etkiler. Çünkü notion eneğinin b ir kışımın kaybetmiş

durumdadır. Karbon saçılmasına uğrayan nötronların meydana getirdiği tepilen proton

spektrumu, saçılmayauğramayannötronlarmenerjisindendahayüksek enerjiye çıkamayacaktır.

Nötronlar iç enerjilerinin % 0 ile %28 ini karbon saçılmasında kaybedebilirler. Buna bağlı

olarak tepilen protonların maksimum enerjileri esas enerjilerinin %100 ile %72 arasında

olacaktır. Bu olayın dedektörün yanıt fonksiyonua etkisi şekil 2.18-b de görülmektedir.

E) Dedektörün ayıredebiiiriıği :

Bu noktaya kadar olan açıklamalar düzgün olmayan ışık toplanması, foto-elektron

istatistiği ve diğer gürültü kaynaklarının sebep olduğu genişlemelerin göz önüne alınmadığı

ideal b ir dedektörün yanıtı ile ilgili açıklamalardır. Bu kaynaklann yanıt fonksiyonuna yapacağı etkiler şekil 2.18-c de gösterilmiştir.

Bütün bu bozmaların birlikte gelen etkisi göz önüne alındığı zaman dedektörün yanıt

fonksiyonu şekil 2.19 deki şekli alacaktır.

-29-

Şekil 2.17 : Şekil (a), tipik organik dedektörün enerjiye karşı darbe yüksekliğinigöstermektedir. Bu doğrusal olmayan y a ra t, (c) ' deki dikdörtgensel tepilen proton spektrumımun (d) şeklinde görüldüğü gibi bozulmasına sebep olur.

-30-

(a)

(c)Şekil 2.18 : Dikdörtgensel tepilen proton spektnırnunun üç faiklı faktöre göre bozulmalan.

-31-

O 40 80 120 160 200Kanal No.

Şekil 2.19: Dedekför sisteminden alınan daıbe yüksekliği spektnmıunun (yanıt fonksiyonu) görünüşü.

-32-

HI. BULGULAR

Bölüm 2.5 de nötron dedektöriirriin boyutlarının büyük olmasının yarat fonksiyonlarının

hesaplanmasını zorlaştırdığına değinilmişti. Bu dmumlazda sintilasyon dedektöılerin yarat

foriksiyonlanran ölçülmesi yolu en güvenilir seçenek olarak görülebilir. Bu sebeple NE-213

sintilasyon dedektötünün yanıt fonksiyonunu belirlemek şekil 2.12 de gösterilen uçuş süresi

ölçüm düzeneği kurulmuştur.

NE-213 dedektörünün hızlı nötronlara, olan yanıtlarının ölçümleri b ir Pu / Be kaynağında

çıkan nötronlar kullanılarak yapılmıştır. Pu / Be kaynağında çıkan nötronların D İ plastik

sintilasyon dedektöründen bilinen b ir açı alünda D2 sıvı sintilasyon dedektörüne saçılmalan

sağlanmıştır. Bu şekilde nötronların D İ dedektöründen saçıldığt andan D2 dedektörüne varış

ara arasındaki uçuş süresi belirlenmiştir. Uygun bir enerji ayırdedebiliıiiği ve sayım istatistiği

sağlamak için iki dedektör arası uçuş mesafesi 75 em. ve D2 dedektörünün konumu nötronların

D İ dedektörüne geliş doğrultusuyla 0=15° açı yapacak şekilde seçilmiştir Rastgele (Random)

sayımlan en aza indirmek için dedektörierin çevresinde zırlılama yapılmamış ve duvar ve

tabandan saçılarak gelebilecek nötronların sayılanın azaltmak için dedektöıler yerden 1.5

metre, duvarlardan 2 metre mesafe olacak şekilde laboratuvara yerleştirilmiştir. Buramla

birlikte, nötron kaynağının kendisine şekil 2.12 de görüldüğü gibi biyolojik ztrhlama

uygulanmıştır.

Uçuş süresi tekniği ( TOF ) için kurduğumuz elektronik düzeneğin blok diagram! şekil

2.13 de gösterilmektedir. Kurduğumuz bu elektronik donanım ve TOF düzeneği ile elde

ettiğimiz TOF spektrumu şekil 3.1 de gösterilmektedir. Burada, şeklin solunda görülen tepe

Pu/Be nötron kaynağından gelen gamalara, sağda görülen ise nötron gruplan na aittir ve uzun

kuyruk kısmı düşük enegili nötronlar tarafından oluşturulmuştur. Burada görülen diğer b ir olgu

ise, gerçek+rastgele sayımların rastgele sayımlara oranmmm yaklaşık olarak 3 olması

durumunun optimize edilmiş deney koşullarında istenilen değere yakın olduğu ve beklenen

deneysel minimum belirsizlikler için yeterli olduğudur.

-33-

Say

ım

/

Kan

ai

o 100 200 300 400 500Kanal No.

Şekil 3.1 : Şekil 2.12 daki deneysel düzenek ve Şekil 2.13 deki elektronik donanım ile eldeedilen TO F spektrumu.

-34-

Şekil 2.13 deki elektronik düzenek kullanılarak zamaıı-genlik çeviricisinin t ile t +At

zaman ayarlan yapılarak, uçuş süresi t ile t + At arasında olan nötronların sayılması

sağlanmıştır. TOF spektrumundan ortalama nötron enerjisini beliriemek için t ile t + At

aralığındaki bölgenin ağııiık merkezine karşılık gelen kanal numarası ile temsil edilen uçuş

süresi saptanmıştır. Bu şekilde,belirlenen uçuş süresine göre ortalama nötron enerjileri,

72.3*1

V®

İfadesinden E çekilerek bulunmuştur. Burada L iki dedektör arası mesafe (m) , E, nötron enerjisi (MeV) ve t, uçuş süresidir.

Saçılan nötronlar için foddı uçuş süreleri seçilerek, değişik enerjiler için NE-213 (D2)

dedektörüııün tepilen proton spektrumlan, yani nötron yantflannm ölçülmesi sağlanmıştır. Bu

şekilde D2 dedektöründen elde edilen darbe yüksekliği spektrumlan, ilgili nötronlar için

tepilen proton spektnmılandır. Bu spektrumlar dedektörün yanıt bilgilerini içermektedirler.

Şekil 3.2 den başlayıp şekil 3.6 ya kadar olan spektrumlar, bizim bu ölçüm sistemi ile elde

ettiğimiz tepilen proton spektrumlandır. Spekrumlar random sayılan çıkartılmış ve eş-zamana göre normalize edilmiş spekTrumiardır.

-35-

* 1 r i | ı i î r "“i ı t"" i ı ı— r | ı ı— r

Kanal No.

Şekil 3.2 : 1.9 MeV nötronlann tepilen proton spektrurnu

-36-

-37-

Şekil 3.4 : 3.6 MeV nötronlann tepilen proton spektmmu.

-38-

O 40 80 120 160 200Kanal No.

Şekil 3.5 : 4.4 M eV nötronlann tepilen proton spektrumu.

-39-

O 40 80 120 160 200Kanal No.

Şekil 3.6 : 5.2 M eV nötronlann tepilen proton spektrumu.

-40-

NE-213 dedektörünün nötron eneği kalibrasyonu işlemi için, proton enerjilerine eşdeğer

elektron enetilen tanımlanarak yapılmıştır. Bu işlem için şekil 2.11.a da gösterilen gama eneıji kalibrasyonu grafiği ile tepilen proton spektnımlanran sırtındaki maksimum yüksekliğin

yansına denk gelen karni numarası bulunarak yapılmıştır. Bu işlem özel b ir bilgisayar

program yazılarak, her b ir spektrum üzerine b ir gaussien şekli denk getirilmiş ve uyum

parametreleri bulunmuştur. Tablo 3.1 de elde ettiğimiz uyum parametrelerini göstermektedir.

Şekil 3.7 den başlayıp şekil 3.11 e kadar verdiğimiz şekiller tepilen proton sırtı ve gaussien

uyumlanra göstermektedir.

Tablo 3.1 deki uyum parametreleri ve şekil 2.11. a da gösterilen gama kalibrasyon grafiği

yardımı ile bulduğumuz NE-213 sıvı sintilatörünün yanıt fonksiyonu şekil 3.12

gösterilmektedir. Şekildeki kesikli çizgiler hesaplama ile bulunan yanıt fonksiyonunu

göstermektedir. Hesaplama işleminde,

[l-« p (a3r / ‘)] (S

ifadesi kullanılarak değerler bulunmuştur. Burada Te ,elektron enerjisi (MeV),Tp , proton

enerjisi (MeV), Ne-213 siııtilasyon dedektörü için katsayılann değerleri sırasıyla , ^=0.83,

£12=2.82, a3=0.25 ve afO .93 alınmıştır ( ref [25]).

NE-213 sintilasyon dedektörünün göreli dedektör verimi elektron eşdeğer enerji bias

değerleri 0.0, 0.5, 1.0 MeV alınarak, şekil 3.2-3.Ğ daki tepilen proton spektrumlanndan

belirlenmiştir. Şekil 3.13 de dedektörün göreli nötron verimirriran nötron enerjisi ve bias

değerlerine göre değişimi gösterilmektedir. NE-213 sintilasyon dedektörünün göreli verimi Û.Û

MeV bias değerindeki 3.6 MeV lik nötronlara ait tepilen proton spektrumıına göre normalize

edilerek bulunmuştur.

-41-

Tablo 3.1 : Şekil 3.7 - Şekil 3.11 den elde edilen uyunı parametreleri.

i En (MeV) Tepilen Proton sırtı

KanalıT (MeV)

1.9 39 0.13

2.8 71.87 0.21

3.6 101 0.24

4.4 134 0.27

5.2 167.4 0.29

-42-

Şekil 3.7 : 1.9 MeV nötronlar için tepilen proton dağlına ve gaussıan uyumu.

Şekil 3.8 : 2.8 MeV nötronlar için tepilen proton dağılımı ve gaussian uyumu

-43-

100 150 200

Kanal No.

Şekil 3.10 : 4.4 MeV nötronlar için tepilen proton dağılımı ve gaussian uyumu.

-44-

Şekil 3.11 : 5.2 MeV nötronlar için tepilen proton dağılımı ve gaussian uyumu.

-45-

i i i r i— i—r i i i r i—i— i— r i—i— r

#

O

□

Bu Çalışma

Rothberg et. al.

Smith et. al.♦

/

/

A Batchelor et. al p

> 2 — /

o>2 -

Hesap

p y

A

•er- O) cz * //

* /

/

AL U

cm -

Ot -s® 1

L U / —

J __ !__ L J ___L J ___I___L

1 2 3 4 . 5 6Proton Enerjisi ( MeV)

Şekil 3.12 : NE-213 sıvı sintilasyon dedektörünün yarat fonksiyonu.d B u ç a l ı ş m a i l e ( 5 . 0 1 a n x 5 . 0 1 c m ) , S m i t h e k a L ( 5 . 1 a n x 5 . 7 a n ) [ 7 ] , B a t c h e l o r e t a l . ( 5 . T c m x 6 . 4 o n ) [ 2 6 ] v e R o t h b e r g e t a l . ( 1 5 . 2 c m x 1 2 . 7 c m ) [ 2 7 ] , ' e a i t ç a l ı ş m a l a r ı n ı n k a r ş ı l a ş t ı r ı l m a s ı . K e s i k l i ç i z g i l e r r e f . [ 2 5 ] d e k i f o r m ü l k u l l a n ı l a r a k y a p ı l a n h e s a b ı g ö s t e r m e k t e d i r .

-46-

Şekil 3.13 : NE-213 sıvı sindlasyon dedektöriinün değişik bias değerlerine göre göreli dedektör verimi.

-47-

IV . TA RTIŞM A VE SONUÇ

Şekil 3.12 de bu çalışma süresinde belirlenen elektron enerjisine eşdeğer dedektör

yanıtlarının Smith et.al. [7], Batchelor at.al. [26] ve Rothberg at.al. [27] tarafından daha önce

değişik boyutlardaki dedektörler için yapılan ölçümlerle karşılaştırılması verilmiştir. Ayrıca

Şekilde görülen kesikli çizgi ise ref. [25] den alınan ve Bölüm III de formül 5 İle verilen ve

elektron eşdeğeri NE-213 yanıtını proton enerjisinin bir fonksiyonu olarak veren ifade

kullanılarak elde edilmiştir.

Kolayca görüleceği gibi bu çalışmada belirlenen yanıtlar benzer boyutlardaki sintilatörler

için literatürde verilenlerle iyi bir uyum içerisindedir. Batchelor et.al. [26] un 5.08 cm. x 6.35

cm boyutlarındaki NE-213 için belirlediği yanıtların benzer boyuttaki bizim dedektörümüzle

çok yakın olduğu gözlenmektedir. Rothberg et.al [27] un 15.2 cm x 12,7 cm. boyutlarında

bir NE-213 için belirlediği yanıtların küçük boyutlu dedektörlerinkinden oldukça farklı

olmasının görülmesi bu çalışmanın öne sürdüğü " her yem veya farklı boyutlardaki

dedektörler için yanıt fonksiyonlarının ayrıca belirlenmesi gerektiği" nin doğrulanması olarak

ileri sürülebilinir. Bu çalışmada elde edilen sonuçların, deneylerde kullanılan düzenek ve data

işleme yöntemlerinin daha sonra yapılacak çalışmalarda güvenilir ölçümlerin yapılabilmesi içm

cesaret verici olduğu söylenebilir.

-48-

m

ÖZET

" Sintilasyon Dedektörleri İçin Yanıt Fonksiyonlarının Belirlenmesi "

Bu tez çalışmasında Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği dalında da uygulama alanı bulmaya

başlayan ve sintilasyon dedektörlerinin yanıt fonksiyonlarının belirlenmesi için kullanılan

tekniklerden biri NE-213 sıvı sintilasyon dedektörü için kullanılmıştır. Çalışmamda Uçuş

Süresi tekniği (Time- of - Flight) kullanalarak Pu-Be kaynağından çıkan hızlı nötronlar ile

bir NE-213 sıvı sintilasyon dedektörünün yanıt fonksiyonu buldum. Bu tür dedektörlerin

yanıt fonksiyonunun bulunmasında yardımcı bir kaynak olacağını düşümdüğüm tez

çalışmamda sintilasyon dedektörlerinin yanıt fonksiyonunun belirlenmesinde dedektör

boyutunun ve laboratuvar ortamının etkilerinin dedektörün yanıt fonksiyonunu belirlemede

önemli olduğunu göstermeye ve bu konudaki diğer çalışmalar ile kıyaslamaya çalıştım.

SUMMARY

" Response Function Dedermination For Scintillation Detectors."

In this work, the response function of scintillation detectors is detemined by measuring

energy spectra of prompt neutrons from a Pu-BE neutron source for NE-213 liquid scintillator

using the time-of-flight technique which can be utilize in High Energy and Plasma Physics.

The results are compared with the other experimental data from different size of detectors.

The dependence on scintillator size of the response of Ne-213 to electrons and protons is also

discussed.

-49-

V I. KAYNAKLAR

[1] BROOKS, F.D (1979) : Development of Organic Scintillators, Nucl. Instr. and Meth.

162, 477-505.

[2] HARVEY, J.A. ve HILL, N.W. (1979) : Scintillation Dedectors for Neutron, Nucl.

Instr. and Meth. 162, 507-529.

[3] CRAUN, R.L. ve SMITH, D.L. (1970) : Analysis of Response Data for Several

Organic Scintillators, Nucl. Instr. and Meth. 80, 239-244.[4] GALLOWAY, R.B. ve SAVALOONI, H. (1982) : The Dependence on Scintillor Size

of The Response of NE-213 to Electrons and Protons, Nucl. Instr. and Meth. 199, 549-555.

[5] BERTİN, A., VITALE, A. ve PLACCI, A. (1971) : The Response of Large Volume

NE-213 Liquid Scintillators to Electrons and Protons, Nucl. Instr. and Meth. 91, 649-552.

[6] BURRUS, W.R. ve VERBINSKI, V. V. (1969) : Fast-Neutron Spectroscopy with Thick

Organic Scintillators, Nucl. Instr. and Meth. 67, 181-196.

[7] SMITH, D.L., POLK, R.G. ve MILLER, T.G. (1968) : Measurements of The

Response of Several Organic Scintillators to Electrons, Protons and Deuterons, Nucl. Instr.

and Meth. 64, 157-166.

[8] MOBASHER, M. (1986): Investigation of Neutron Spectrometers as Fusion Plasmas

Diagnostic Methods, ISNN 0366-0885, Berichte der Kernforschungsanlage Julich - Nr. 2094.

[9] KALLNE, J. ve ELEVANT, T. (1985) : Neutron Time-of-Flight Spectrometer for

Diagnostics of D-T Fusion Plasma, JET-P 03.

[10] JARVIS, O.N. (1983) : Neutron Diagnostics for Tokamak Experiments, JET Raporu,

ISBN 3-540-55100X.

[11] DIETZE, G. (1979) : Enerji Calibration of NE-213 Scintillation Counters By y-Rays,

IEEE Transactions on Nulear Science, Vol. NS-26.

[12] DIETZE, G. ve KLEIN, H. (1982) : Gamma - Calibration of NE-213 Scinillation

Scintillation Counters, Nucl. Instr. and Meth. 193, 549-556

-50-

[13] GUL, K., NAQVI , A.A., ve AL-JUWAIR, H A. (1989) : Relative Neutron Dedector

Efficiency and Response Function Measurements with A 252Cf Neutron Source, Nucl. Instr.

and Meth. A278, 470-476.

[14] GUL, K. (1980) : A Study of Neutron Dedection Efficiency of An Organic

Scintillation Dedector Through Simulation of Dedection Processes, Nucl. Instr. and Meth. 176,

549-554.

[15] VERBINSKI, V.V., BURRUS, W .R, LOWE, T.A., ZOBEL, W.,HILL, N.W. ve

TEXTOR, R. (1968): Calibration of An Organic Scintillator for Neutron Spectrometry, Nucl.

Instr. and Meth. 65, 8-25.

[16] De GUARRINI, F. ve MALARODA, R (1971) : Two Different Tecnique

Measurements of The Neutron Spectrum of An Am-Be Source, Nucl. Instr. and Meth. 92,

277-284.[17] KNOX, H.K ve MILLER, T.G. (1972) : A Technique For Determining Bias Setting

For Organic Scintillator, Nucl. Instr. and Meth. 101, 519-525.

[18] FRANKE, R., STEINHEUER, B. ve VONWITSCH, W. (1982): Nucl. Instr. and Meth.

198, 311-315.

[19] OLSSON, N. ve TROSTELL, B. (1984) : A Routine Method For Accurate Neutron

Energy Measurements In The Range 1-20 MeV, Nucl. Instr. and Meth. 224, 142-148.

[20] JINXIANG, C„ GUO YOU, T., SHANGLIAN, B„ WENGUANG, Z. ve ZHAOMIN,

S. (1985) : INDC(CRR)-004/L.

[21] BINNS, P.J. ve HOUGH, J.H. (1987) : Spectral Energy Measurements In A Fast

Neutron Therapy Field, Nucl. Instr. and Meth. A255, 330-333.

[22] VILAITHONG, T., NAGHIANGMAI, S., CHIRAPATPINOL, N., WIBOOLYASAKE,

S., TEEYASCONTRANON, N. ve SINGKARAT, S. (1983) : Status Of The Response Of

Liquid Scintillator NE-213 To Protons, Second International Symposium On Radiation

Physics, Universiti Sains Malaysia.

-51-

[23] KNOLL, G.F. (1979) : Radiation detection and measurement, 1.baskı, ISBN 0-471-

49545-X, 687-689

[24] KNOLL, G.F. (1979) : Radiation detection and measurement, 1.baskı, ISBN 0-471-

49545-X, 578-584

[25] NAKAYAMA, K., PESSOA, E.F. ve DOUGLAS, R.A. (1981) : A Modified Version

of The Monte Carlo Code for Calculation Neutron Effiencies, Nucl. Instr. and Meth. 190,

555-563.

[26] BATCHELOR, R„ GİLBOY, W.B., PARKER, J.B. ve TOWLE, H.J. (1961) : The

Response of Organic Scintillators to Fast Neutrons, Nucl. Instr. and Meth. 13, 70-82.

[27] ROTHBERG, J.E., ANDERSON,E.W., BLESER, E. J., LEDERMAN, L.M.,Meyer,S.L.,

ROSEN, J.L. ve WANG, I T. (1968) : Phys. Rev. 132 2664.

-52-

VI. ÖZGEÇMİŞ

1965 Yılında istanbulda doğdum. İlkokul Almanyada , ortaokulu " Basmköy"

Ortaokulunda, liseyi "Yeşilköy 50.Yıl " lisesinde tamamladım.

1991 yılında İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümünü bitirdim. 1992 yılında

İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği programında

yüksek lüsans yapmaya başladım.

İstanbul 1995

- 53-