T. C. ATOM ENERJİSİ KOMİSYONU ANKARA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ. Teknik Raporu : f>nf.t.2rr7.3...

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "T. C. ATOM ENERJİSİ KOMİSYONU ANKARA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ. Teknik Raporu : f>nf.t.2rr7.3..."

Aysel Aktuna
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 T. C. ATOM ENERJİSİ KOMİSYONU ANKARA NÜKLEER ARAŞTIRMA MERKEZİ Teknik Raporu : f>nf.t.2rr7.3...

2 We regret that some of the pages in the microfiche copy of this report may not be up to the proper legibility standards, even though the best possible copy was used for preparing the master fiche

3 PUISLAMA TEHNİ&İ İÇİN BİR MEKANİK KESİCİNİN YAPILMASI Adnan Şaplakoğlu - İrfan Onay Haziran 1973

4 İÇİNDEKİLER ÖZET GİRİŞ I. TEORİ II. DENEYSEL DÜZENEK 1. Motor ve disk sistemi 2. Motor hız kontrol devresi 3. "Başlat" puis devresi III.DENEY NETİCELERİ YE SONUÇLARIN MÜNAKAŞASI

5 ÖZET Radyoaktif kaynaklardan çıkan alfe veya beta part ikililerinden meydana gelen bir demeti, bir iyon kaynağı yardımıyle meydana getirilen herhangi bir iyon demetini veya bir ışık demetini belirli zaman aralıkları ile kesikli bir demet haline getirmek msksadıyla çok maksatlı bik mekanik kesici yapılmıştır. Hızı kontrol edilebilen ve msksimum hızı devir/dakika olan bir motor yardımıyla döndürülen ince bir metal levha üzerinde iki yarık bulunmaktadır. Birinci yarık, her devirde içinden geçen bir ışık demeti yardımıyla bir "başlat" pulsu vermektedir. Bu pulo çok kanallı analizörlerdeki "uçuş zamanı analizörü"nü çalıştırmak için uygun poltrite ve yüksekliktedir. İkinci yarık, yapılacak deneye bağlı olmak üzer istenilen şekilde açılabilecek durumda olup, yukarıda bahsedilen partiktil demetinin belirli zaman aralıkları ile dışarı çıkmasını ve böylece kesikli bir demet elde edilmesini temin etmektedir.

000 devir/dakika olan bir motor yardımıyla döndürülen ince bir metal levha üzerinde iki yarık bulunmaktadır.

6 SUMMARY A multipurpose mechanical chopper has been designed and construct^ to produce a pulsed beam of eoual time intervals of alpha or beta particles produce** by radioactive sources or ion sources» as well as light beams. A metal sheet containing two slits is rotated at any desiftted speed of maximum rpm. First slit produces a "start" pulse by a light beam passing through it. Its hight and polarity is designed to suit the start pulse requirement of the "time of flight unit" of our multichannel analyzer. Second slit could be cut out at any desired shape depending on the experiment to be performad and interrupts the beam at adjustable equal intervals to produce bursts of charged particle beams.

First slit produces a "start" pulse by a light beam passing through it.

7 GİRİŞ Alfa ve beta partikülleri veya herhangi kaynaklarla elde edilen yüklü partiküllerle meydana getirilen nükleer reaksiyonların incelenmesi ve bu nükleer reaksiyonlardan meydana gelen ürünlerin enerjilerine bağlı olarak incelenmesi bir kesici yardımıyie demeti pulslu hale getirilerek yapılmaktadır. Bu konuda halen kullanılmakta olan en modern teknikte "uçuş zamanı tekniği" dir. Kesiciden ani bir fışkırmafağllaflâ.çıkan demet veya bu çalışmada olduğu gibi, bu demetin sebep olduğu reaksiyondan çıkan partiküller farklı kinetik enerjilerle kesici ağzından yola çıkmakta ve belirli bir uzaklığa konulmuş olan sayaca böylece farklı zamanlarda ulaşmaktadırlar. Bu farklı zamanlar çok kanallı analizörlere bağlı olarak çalışan "uçuş zamanı üniteleri" ile tespit edilerek ilgilenilen partikülün hızının ve dolay isiyle enerjisinin tayini mümkün olmaktadır. Yapılan mekanik kesici oldukça uzun süreli pulslar için uygun olan bir sistem olup, arzu edilen özelliklere uygun olarak çalışır durumdadır. I. TEORİ Kesici ve upus zamanı tekniği Şekil 1 kesici ile uçuş zamanı tekniğinin blok diyagramını şematik olarak göstermektedir.

8 - 2 - İti motoru dakikada R hızı ile döndürüldüğünde buna bağlı ince bir metal levhadan yapılmış olan D diski de arzu eüilen bir hızla döndürülmektedir. Bir S lambasından çıkan ışık m merceğinden odaklanarak Y- yarığı kendi hizasından geçerken P foto transistoru üzerine düşer. "Başlat" devresi tarafından meydana getirilen puis uçuş zamanı analizörünün O dan başlıyarak kanalıları I süpürmesini temin eder. Ayni anda D diskinin diğer $«p ucunda bulunan Y yarığından kısa bir süre ile bir fışkırma (puis) halinde çıkan E kaynağının partiküllerin L uzaklıktaki sayaca doğru hareketlerine başlarlar, rp Yaptığımız mekanik kesicide aslında bu parçacıklar meselâ R kaynağından çıkan alfa parçacıklarıdır. Şüphesizki t> u halde alfa parçacıklarının L gibi metrelerle ölçülen uzaklıklara gidebilmesi bahis konusu değildir. Gaye bu çalışmada, fışkırmadan çıkar, partiküllerin, Y 2 yarığının hemen sağına konacak olan bir element ile reaksiyonundan çıkacak olan partiküllerin incelenmesidir. Bu son partiküllerde deney şartlarına bağlı olarak meselâ bir moderator içinde ayrıca yavaşlatılabilirler. Ancak uçuş zamanı tekniğini "Saha iyi belirtebilmek ve ifadeleri kısaltabilmek için biz gene Y 2 yarığından çıkan partiküllerin sayaca gitmesi deyimini kullanacağız. "Başlat" pulsunun gelmesiyle 1024 kanallı uçuş zamanı

"Başlat" devresi tarafından meydana getirilen puis uçuş zamanı analizörünün O dan başlıyarak kanalıları I süpürmesini temin eder.

9 - 3 - analizörü her bir kanalı > f.s süre ile sayaçtan gelecek olan pulslara açık tutarak 1324 ncü kanala kadar ilerleyecektir. Öyleki "başlat" pûlsundan sonra geçen ilk T ;,. 5 süre içinde sayaca vatah pârtiküllerin meydana getirdiği pulsiar Xl»ncil kanalla sayılacaklar, "başlat" pûlsundan sonra geçen*? *e «^/NS zaman aralığında sayaçtan gelen pulslar ise 2.nci kanalda sayılacaklardır. Bu durum 1024 ncü kanala kadar böyle devam edecek ve 1024 ncü kanal 7 ^s süre ile en yavaş partiküllere ait olan pulsları kabul ettikten sonra uçuş zamanı analizörü dur acak v müteakip "başlat" pulsunu bekiiyeçektir. Şüphesiz normal olarak 1024 T değerinin, diskin bir devir süresinden küçük olması ve diskin bu periyodununda en yavaş partikulün sayaca varış zamanından daha büyük olması gerekmektedir. 1 nci kanalda toplanan saymaların hangi enerjili partiküller tarafından meydana getirildiğini hesaplıyalım. Bu pârtiküllerin I uzaklığını gitmeleri i? kadar zaman almış olduğundan hızları v * -i- (1) t» ve m partikulün kütlesi olduğuna göre, kinetik enerjileri

10 - 4 - ile verilmiştir,»* İ*»:far < 2 > 1 uzaklığı bilindiğine ve**'istenil en şekilde ayarlanebildiğine göre her birinci kanala karşılık olan enerji (2) formülü ile belirlenmiş olmaktadır. Eğer kesici doğrudan 4 ğr»jr**- uçuş zamanı için kullanılmaz ve Y? yarığından geçen partiküllerle başka reaksiyonlar meydana getirilir ve yeni partiküllerin sebep olduğu herhangi bir olay sayaç taraf nadan tespit edilirse bu takdirde (2) formülü yerine <f değeri bir mana kazanacak ve ilgilenilen olayın puis anından nekadar sonra meydana geldiğini ortaya koymak mümkün olacaktır» II. BENEYSEI DÜZMEK Mekanik kesici başlıca üç kısımdan meydana gelmiştir. 1. Motor ve disk sistemi. I «I «I II M ^. 1 I I. «Kullanılan motor 26 volt'luk bir H.C. motoru olup, motor ve alan bobinleri seri olarak bağlanmıştır. Maksimum devir sayısı 1C,ÖOO devir/dakika»dır. Motor miline bağlı olan D diski 6,2 mm kalınlığında bir pirinç levhadan yapılmış olup çapı 8 cm. dir.

yarığından geçen partiküllerle başka reaksiyonlar meydana getirilir ve yeni partiküllerin sebep olduğu herhangi bir olay sayaç taraf nadan tespit edilirse bu takdirde (2) formülü yerine <f değeri bir

11 Motor.frig kontrol devresi. Yukarıda "belirtilen mekanik kesici motoru istendiğinde maksimum hız 10,000 devir/dakika ile döndürülmekte ve şekil,z*ûb gösterilen S anahtarının ikinci durumunda ise hız kontrol sistemi ile birlikte çalışmaktadır. Bu takdirde hız devir/dakika arasında istenilen değere ayar edilebilmektedir. Hız kontrolü için bir CT032 SCR (Silicon Controlled Rectifier) kullanılmıştır. TCapı tetikleme akımı T- transformatörünün 30 voltluk çıkışından potansiyomatrik bir bölme ile alınmıştır. 3. "Bağlat" puis devresi. Devre şeması şekil 2^de göster ibiştir. Prensip olarak şekil 1 de beliartilen S kaynağından çıkan ışık Y. yarığının her dönüşünde m merceği yardımıyla Y yarığından geçerek P foto transistoru üzerine düşmektedir. D,1;, D 9 D diyotları ile yapılan köprü devresi ve Q transistoru devredeki transi*örler için gerekli çalışma potansiyelini temin eder. Pot o transistor Sıkışa VQ 0 ve Q, trans istörlerinde iki kere tere çevrilerek biçimlendirilir ve Qf. transistoruna e "uçuş zamanı ünitesi" için "başlat" pulsu elde edilir. Bu negatif pulsun yüksekliği 7.8 volt

çalışmaktadır. Bu takdirde hız 4500-8500 devir/dakika arasında istenilen değere ayar edilebilmektedir. Hız kontrolü için bir CT032 SCR (Silicon Controlled Rectifier) kullanılmıştır.

12 - 6 - çıkış zamanı 0.9 mikrosaniye^ genişliği 100 mikr o s aniyedir. III. DENEY NETİCELERİ: 7E SONUÇLARIN MÜNAKAŞASI Mekanik kesici 4 der saat sürelerle müteaddit defalar çalıştırılmış ve çalışmanın kararlı ve tatminkâr olduğu görülmüştür. Halen motor mili üzerinde 8 cm yarıçaplı "bir disk bulunmaktadır. Y_ yarığı 7 cm yarıçap üzerinde açıldığına göre ve yarık genişliği d r 2 mm, 1 mm ve 0.5 mm için temin edilen puis süreleri aşağıda tablo 1 de farklı motor dönme hızları için verilmiştir. TABLO 1. Pfcls süreleri Motor dönme hızı (devir/dakil 4,500 5,500 6,500 7,500 «0 Motor periyodu (?ft ) 13,300 10,900 9,230 8,000 2 mm yarık Puis süresi 1 mm için yarık iç in VI s) 0.5 mm yarık için 15 12,5 10,5 9 8,50Q 10,000 7,060 6,

Halen motor mili üzerinde 8 cm yarıçaplı "bir disk bulunmaktadır. Y_ yarığı 7 cm yarıçap üzerinde açıldığına göre ve yarık genişliği d r 2 mm, 1 mm ve 0.

13 - 7 - Arzu edildiği takdirde diskin yarıçapını arttırmak ve sonuç olarak puis sürelerini danada küçültmek mümkündür. Alet, eğitim çalışmalarında kesikli demetlerle çalışarak uçuş zamanı tekniğinin problemlerini öğrenmelerine faydalı bir vasıta olarak gençlerin istifadesine hazır tutulmaktadır. Teşekkür s Bu aletin elektronik parçalarını temin^ yardımlarını esirgemeyen elektronik bölümüne ve, hertürlü mekanik parçalarının yapılmasında ve bilhassa 10,000 devirli bir motorun sarsıntısız olarak dönmesini temin eden süspansiyon sisteminin geliştirilmesinde emekleri geçen teknisyenimiz Yusuf Mahmut'a teşekkür ederiz.

14 Sayaç. M -y 1 -y Metor hxe kcntrel devresi 6 m "Başlat" devresi *Ueuş zamanı 11 analiafcrü ı Şekil 1. Kesici ve uçuş zamanı sistemi blok diagramı.

15 Jit n SL. O O ri S n* M O» rl n I S I M M 5 O

16 REFERANSLAR A. ŞAPLAZOĞLU Absolute Thermal Mission Cross Section" Measurements of Ü-235 by a New Method. United Nations, Peaceful Uses of Atomic Energy. Proceedings of the Second International Conferenee September 1958, Volume 16, p. 163, P.A. EGELSTAPF "The Operation of a Thermal Neutron Time-of-Plight Speotrometer" J. Nuclear Energy, 1,57 (1954) Silicon Controlled Rectifiers. Allan Lytel. Howard W. Sans and Co,, Inc., 1968

Proceedings of the Second International Conferenee September 1958, Volume 16, p. 163, P.A.

Benzer belgeler

DENEY 12 SCR ile İki yönlü DC Motor Kontrolü

DENEY 12 SCR ile İki yönlü DC Motor Kontrolü DENEYİN AMACI 1. Elektromanyetik rölelerin çalışmasını ve yapısını öğrenmek 2. SCR kesime görüme yöntemlerini öğrenmek 3. Bir dc motorun dönme yönünü kontrol