Sinkrotron Işınımı

Sinkrotron ışınımı, elektronlar ya da herhangi diğer yüklü parçacıkların eğrisel bir yörüngede ivmelendirildiklerinde hareket doğrultusunda yaptıkları elektromanyetik ışınımdır. Diğer bir deyişle yüklü parçacığın manyetik bir alanın içindeki dairesel hareketinden ortaya çıkan ışınımdır. Sinkrotron ışınımı tekniği ilk olarak 1947 yılında kullanılmıştır. Enerjileri yüksek olan elektronlar, yeterince büyük dairesel yörüngede dolanarak yüksek foton akısına ve yüksek parlaklığa sahip elektromanyetik ışıma sağlar. Sinkrotron halkası olarak adlandırılan bu dairesel yörüngede elektronların, dairesel hareket yapmasını sağlamak amacıyla belli noktalarda güçlü manyetik alanlar ile yörüngede tutulur.

Sinkrotron ışınımının özellikleri: Kaliteli parlaklık, geniş enerji spektrumu, ayarlanabilirlik, yüksek derecede polarize, çok kısa süreli pulslarda yayınım,

Sinkrotronun avantajları: Çok yüksek foton akısı, yüksek parlaklık, esneklik.

Sinkrotron ışınımı; Elektron tabancası, linac, booster halkası, depolama halkası, ışın konisi yolu ve deney istasyonu gibi yollarla üretilir.

sinkrotron
sinkrotron

Sinkrotron Işınımının Kullanım Alanları:

  • Kimya
  • Biyolojik Bilimler
  • Tıp
  • Yarıiletken, yüzey ve ara yüzey fiziği
  • Malzeme Bilimi
  • X-Işını foto elektron spektroskopisi
  • Arkeometri
  • Polimer
  • Jeoloji
  • Farmakoloji
  • Radyoloji
  • Mikro yapılar oluşturma
  • X-Işını astronomisi
  • Foto elektron holografisi

Sinkrotron Işınımının Kimyada Kullanım Alanları:

  • Katalizli reaksiyonlar
  • Foto-kimya
  • Elektron spektroskopisi ile kimyasal analiz
  • Işıma tahribatının incelenmesi
  • Polimerlerin yapısının belirlenmesi
  • İz elementlerin analizi

Sinkrotron Uygulamalarından Bazıları

Kimya: Bir kimyasal reaksiyonun nasıl yürüdüğünü anlamak için, moleküller üzerinde, molekül hareket halinde iken çalışılmalıdır. Faz Geçişleri ya da yapı değişimleri, bu reaksiyonlar ne kadar hızlı ya da fark edilemez olursa olsun Sinkrotron Işınımı kullanılarak gözlemlenebilmektedir.

Jeoloji: Depremler, volkanlar ve tektonik tabakaların hareketlenmelerini daha iyi anlamak için, yerin çekirdeğini ve kabuğunu oluşturan ve uç koşullarda sıcaklık ve basınca maruz kalan materyalleri araştırmakta sinkrotron ışınımından faydalanılır.

Farmakoloji: Sinkrotron ışınımının yüksek parlaklıklı foton demetleri kullanılarak proteinlerin üç boyutlu yapısını aylar veya yıllar içinde çözerek elde edecekleri bilgi biyoteknoloji şirketlerinin yeni ve daha iyi ilaçlar tasarlamalarını veya kışa dayanıklı buğday üretmelerini sağlayabilir.

Tıp: Kalp, akciğer ya da beynin sinkrotron görüntüleri, günümüzde kullanılandan daha az ve küçük dozlarda radyasyon kullanılarak elde edilebilmektedir.

Arkeometri: Sinkrotron ışınımı çok küçük miktarda örnek kullanarak seramiklerin, boya pigmentlerin ve sırların kompozisyonları hakkında eski üretim tekniklerini anlamamızı sağlayacaktır.

Dünyadaki Sinkrotron Merkezleri

  • Advanced Light Source — ABD
  • Advanced Photon Source — ABD
  • Center for Advanced Microstructures and Devices — ABD
  • Cornell High Energy Synchrotron Source — ABD
  • National Synchrotron Light Source II — ABD
  • Stanford Synchrotron Radiation Lightsource — ABD
  • Synchrotron Ultraviolet Radiation Facility — ABD
  • Angstromquelle Karlsruhe – ANKA — Almanya
  • BESSY II – Helmholtz-Zentrum Berlin –Almanya
  • Dortmund Electron Storage Ring Facility –Almanya
  • ELSA – Electron Stretcher Accelerator — Almanya
  • Metrology Light Source — Almanya
  • PETRA III at DESY — Almanya
  • Australian Synchrotron — Avusturalya
  • Laboratorio Nacional de Luz Sincrotron — Brezilya
  • Beijing Synchrotron Radiation Facility — Çin
  • National Synchrotron Radiation Laboratory — Çin
  • SSRF – Shanghai Synchrotron Radiation Facility — Çin
  • Institute for Storage Ring Facilities — Danimarka
  • Center for the Advancement of Natural Discoveries using Light Emission — Ermenistan
  • European Synchrotron Radiation Facility — Fransa
  • SOLEIL — Fransa
  • Centre for Advanced Technology – Hindistan
  • Diamond Light Source — İngiltere
  • Iranian Light Source Facility — İran
  • ALBA — İspanya
  • MAX IV Laboratory — İsveç
  • Swiss Light Source — İsviçre
  • DAFNE — İtalya
  • Elettra Synchrotron Light Laboratory — İtalya
  • Aichi Synchrotron Radiation Center — Japonya
  • Hiroshima Synchrotron Radiation Center — Japonya
  • Photon Factory — Japonya
  • Ritsumeikan University SR Center — Japonya
  • Saga Light Source — Japonya
  • SPring-8 — Japonya
  • Ultraviolet Synchrotron Orbital Radiation Facility – Japonya
  • Canadian Light Source — Kanada
  • Pohang Light Source — Kore
  • National Synchrotron Radiation Centre SOLARIS — Polonya
  • Dubna Electron Synchrotron — Rusya
  • Kurchatov Synchrotron Radiation Source — Rusya
  • Siberian Synchrotron Research Centre — Rusya
  • TNK — Rusya
  • Singapore Synchrotron Light Source — Singapur
  • National Synchrotron Radiation Research Center — Tayvan
  • Synchrotron Light Research Institute — Tayland
  • Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East -Ürdün
Kaynaklar:

https://www.taek.gov.tr/tr/sik-sorulan-sorular/145-hizlandirici-fizigi-sss/906-siklotron-ve-sinkrotron-nedir.html

https://indico.tarla.org.tr/event/19/contributions/7/attachments/759/255/Omer_Yavas3.pdf

Yorum Yap

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
40 ⁄ 20 =