Uğur Yahşi ve Cumali TAV Marmara Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü Kadıköy, İstanbul, Türkiye MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 1

Benzer belgeler
İstatistiksel Mekanik I

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

1. Sınıf I. YARIYIL Dersin Kodu Dersin Adı Kredisi AKTS. 1. Sınıf II. Yarıyıl Dersin Kodu Dersin Adı Kredisi AKTS

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Fen - Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü

6- RADYASYON KAYNAKLARI VE DOZU

Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar

, (Compton Saçılması) e e, (Çift Yokoluşu) OMÜ_FEN

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

NORMAL ÖĞRETİM DERS PROGRAMI

SU Lise Yaz Okulu 2. Ders, biraz (baya) fizik. Dalgalar Elektromanyetik Dalgalar Kuantum mekaniği Tayf Karacisim ışıması

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

Theory Tajik (Tajikistan)

1. Hafta. İzotop : Proton sayısı aynı nötron sayısı farklı olan çekirdeklere izotop denir. ÖRNEK = oksijenin izotoplarıdır.

Fen ve Mühendislik Bilimleri için Fizik

NÜKLEER FİSYON Doç. Dr. Turan OLĞAR

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

RÖNTGEN FİZİĞİ 6. X-Işınlarının madde ile etkileşimi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Katılar & Kristal Yapı

Önerilen süre dakika (22 puan) dakika (16 puan) dakika (38 puan) 4. 9 dakika (24 puan) Toplam (100 puan) Ġsim

1. İskelet yapısını çiziniz. H ve F daima uç atomlardır. En düşük iyonlaşma enerjisine sahip element merkez atomudur (bazı istisnalar mevcuttur).

1. ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ

EĞİTİM VE ÖĞRETİM YILI FİZİK ANABİLİM DALI DERS PLANI Güz Yarı yılı HAFTALIK DERSİN ADI KREDİSİ DERSİN

ÇALIŞMA YAPRAĞI (KONU ANLATIMI)

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI

Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı

3.1 ATOM KÜTLELERİ MOL VE MOLEKÜL KAVRAMLARI Mol Hesapları SORULAR

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

DERS ÖĞRETİM PLANI. (Bölümden Bağımsız hazırlanmıştır

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

ψ( x)e ikx dx, φ( k)e ikx dx ψ( x) = 1 2π θ açısında, dθ ince halka genişliğinin katı açısı: A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları

Suyun Fizikokimyasal Özellikleri

Her madde atomlardan oluşur

Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Spektroskopi Nedir?

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü

Nanomalzemelerin Karakterizasyonu. Yapısal Karakterizasyon Kimyasal Karakterizasyon

TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi. chem.libretexts.org

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

DENİZ HARP OKULU TEMEL BİLİMLER BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Maddenin Yapısına Giriş Ders-2 DOÇ. DR. ZEYNEP GÜVEN ÖZDEMİR EKİM 2017

Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sahiptir. Atomda bulunan yükler;

INSA 283 MALZEME BİLİMİ. Giriş

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar


10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

FİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım

Nükleer Spektroskopi Arş. Gör. Muhammed Fatih KULUÖZTÜRK

Polimerlerin İstatistiksel Termodinamiği Araştırma Grubu

ATOM ATOMUN YAPISI 7. S I N I F S U N U M U. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ

TR RARE B -> VVY DECAY AND NEW PHYSICS EFFECTS

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

FİZİK ANABİLİM DALI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı ANS Kampüsü, Afyonkarahisar

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Radyoaktif elementin tek başına bulunması, bileşik içinde bulunması, katı, sıvı, gaz, iyon halinde bulunması radyoaktif özelliğini etkilemez.

Elementlerin büyük bir kısmı tabiatta saf hâlde bulunmaz. Çoğunlukla başka elementlerle bileşikler oluşturmuş şekilde bulunurlar.

ATOM NEDİR? -Atom elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Her canlı-cansız madde atomdan oluşmuştur.

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

tayf kara cisim ışınımına

ATOMUN YAPISI VE PERİYODİK ÖZELLİKLER

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü

J.J. Thomson (Ġngiliz fizikçi, ), 1897 de elektronu keģfetti ve kütle/yük oranını belirledi da Nobel Ödülü nü kazandı.

Bölüm 5. Tıbbi Görüntüleme Yöntemlerinin Temel İlkeleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

Bileşiğin basit formülünün bulunması (moleküldeki C, H, O, X atomlarının oranından, veya molekül ağırlığından)

A. ATOMUN TEMEL TANECİKLERİ

BAHAR YARIYILI FİZİK 2 DERSİ. Doç. Dr. Hakan YAKUT. Fizik Bölümü

Spektroskopi. Elektromanyetik ışımanın madde ile etkileşimini inceleyen bilim dalına spektroskopi denir.

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Gamma Bozunumu

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I IŞINIMLA ISI İLETİMİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Katılar. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

KİMYA -ATOM MODELLERİ-

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

ANORGANİK KİMYA TEMEL KAVRAMLAR

FİZİK BÖLÜMÜ LİSANS DERSLERİ

Doğal Gypsum (CaSO 4.2H 2 O) Kristallerinin Termolüminesans (TL) Tekniği ile Tarihlendirilmesi. Canan AYDAŞ, Birol ENGİN, Talat AYDIN TAEK

Malzemeler elektrik yükünü iletebilme yeteneklerine göre 3 e ayrılırlar. İletkenler Yarı-iletkenler Yalıtkanlar

RADYASYON FİZİĞİ 1. Prof. Dr. Kıvanç Kamburoğlu

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Radyoaktif Çekirdekler

BAKIR ATOMUNDA K,L,M ZARFLARI

Atomlar ve Moleküller

Transkript:

Uğur Yahşi ve Cumali TAV Marmara Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü Kadıköy, İstanbul, Türkiye 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 1

Pozitron Tarihi 1896: Elektron un keşfi (J. J. Thomson - corpuscles) 1928: P.A.M. Dirac tarafından antielektron (pozitron) önerildi, Kuantum Elektrodinamik Teorisi (1933 Nobel) 1932: Pozitron, C.D. Anderson tarafından kozmik ışınların Wilson Buhar Odasında tespit edildi.(1936 Nobel) 1946: M.Deutch pozitronyum atomunu (pozitron ve elektron bağ hali) gazların içerisinde pozitron yokolmasıyla saptadı. 1960: Katıhal Fiziği: Pozitronyum boşluk kusurları içerisinde saptandı; Örgü-Fermi yüzey kafeslerinde yerelleşememektedir. 1970: Nükleer Tıp: Pozitron Emisyon Tomografisi (PET) 1975: Yüzey Bilimi: Pozitron, negatif iş fonksiyonuna sahip olmasından derinlemesine boşluk kusur profili çıkarılmaktadır. 1980-Günümüze: Pozitron kimyasında, malzeme kusurları ve yüzey probu olarak çalışılmaktadır. P.A.M. Dirac 1902-1984 Carl David Anderson 1905-1991 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 2

Na Ne e ( t 2.6 yıl) 22 22* 11 10 3ps Kısa ömürlü β + kaynağı C 11 (20'), N 13 (10'), O 15 (2') F 18 (110'), Rb 82 (1.27') 11 11 6 5 Pozitron (β + ) Oluşumu 22 10 Ne (1.2746 MeV ) 1 2 3 ps 2+ 0+ 1 2 The Decay Scheme of 22 Na Na 22 Bozunum Şeması E 2 10 Ne22 C B e ( t 20.3 dak.) +, EC 3+ 2.60 y 11 Na22 + 90% 1.2746 EC 10% + 0.05% 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 3

Yayınlanma Olasılığı Pozitron Enerji Spektrumu Yayınlanan Pozitronun Enerjisi (kev) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 4

Na22 Enerji Spektrumu 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 5

Bir Yapıda Pozitron Pick-off yokolması (kap-yokol) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 6

Pozitronyum Atomu (Ps) Hidrojen Atomu Pozitronyum Proton Pozitron Elektron Elektron Parapozitronyum (p-ps) Zıt Spin Tekli Hal p Ps 0.1251 ns e + e - e + e - 1 S 0 3 1 S 1 e + e + e - e - Orthopozitronyum (o-ps) Paralel Spin Üçlü Hal o Ps 141.8 ns 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 7

Pozitron/Pozitronyum Yokolma Spektroskopisi (PAS) Teknikleri Pozitron Yokolma Ömür Spektroskopisi (PALS) (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy) Moleküller arası serbest hacmin ve boşlukların ölçülmesi Yokolma Enerji Spektroskopisinin Doppler Genleşmesi (DBES) Doppler Genişleşmiş Yokolma Spektroskopisi (DBAR) (Doppler Broadening of Annihilation Energy Spectroscopy) Yarıiletken malzemelerde kimyasal kusurlar Annihilasyon Radyasyonunun Açısal Korelasyonu (ACAR) (Angular Correlation of Annihilation Radiation) Fermi yüzeyi Değişken Tek-enerjili Pozitron Demeti-Yavaş Pozitron Demeti (Variable Mono-energetic Positron Beam-Slow Positron Beam) Yüzey ve arayüzeyler 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 8

Tipik Pozitron/Ps Ömür Aralıkları 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 9

14.07.2014 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 10

PALS Deney Düzeneği 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 11

Ps Ömür Spektrumu N(t) λit Iiλie 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 12

pick off Kapkaç (Pick-off) Yokolma Hızı 1 R 1 2 R 2 4 2 1- sin 3 R0 2 R R 0 1 2 ns r r dr 2 Ps Serbest Hacim Boşluk Yarıçapı ile o-ps kapkaç yokolma arasında nicel ilişki: f 3 3 4 R 3 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 13

3 ve Serbest Hacim Arasındaki İlişki 3 1 R 1 2 R 1- sin 2 R 0 2 R0 1 Moleküler katılar ve zeolit için o-ps ömrü ve serbest hacim arasındaki korelasyon eğrisi. R= R 0 R=1.656 Å 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 14

Pozitron Verileriyle Teoriler Arasındaki İlişki 1969 da Simha ve Somcynsky (SS) polimerin istatistiksel termodinamiği teorisinde serbest hacmin bir ölçüsü boşluk kesri fonksiyonunu, deneysel P-V-T verilerinden hesaplamışlardır (1969). Fiziksel olarak bu nicelik: h n( ) d N th f f f f Boşluk sayı yoğunluğu ( ): ve d f f f n( ) d f f Birim hacimdeki boşlukların sayısı: N n( f) d f Ortalama serbest hacim boşluk boyutu: f Kobayashi nin (Kobayashi, et al., 1989) PVAc ler üzerindeki pozitron deneyleri h CI ( ) ps 3 f 3 h Ps h th 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 15

Polistiren de o-ps Ömrünün Sıcaklıkla Değişimi Z. Yu, U. Yahsi,., J. Poly. Sci. Poly. Phys., 32, 2637, (1994) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 16

Polistiren de Boşluk Kesrinin Sıcaklıkla Değişimi h CI ( ) ps 3 f 3 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 17

PU da o-ps Ömrü ve Şiddeti ( ns) 3 I 3 T(K) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 18

214K 273K 339K PU da Serbest Hacim Kesri Serbest Hacim Kesri (%) 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 h h h CI ( ) ps 3 f 3 90.3 K 214.1 K 0 50 100 150 200 250 300 350 400 T(K) 273.6 K 339.4 K 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 19

o-ps ömrünün Sıcaklıkla Değişimi 4.0 280 3 (ns) 3.2 2.4 240 200 160 f ( ) 1.6 270 300 330 360 T(K) LiClO4 0% LiClO4 1% LiClO4 10% LiClO4 20% 120 80 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 20

Boşluk Kesrinin Sıcaklıkla Değişimi 1.0 0.8 LiClO4 0% LiClO4 1% LiClO4 10% LiClO4 20% h (%) 0.6 0.4 0.2 280 315 350 385 T (K) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 21

Doppler Genleşmiş Pozitron Yokolma Radyasyonu (DBAR) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 22

Doppler Spektrumu Örgü Kusurlarına Duyarlıdır 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 23

S ve W Parametreleri S AS A W 2 A A W Serbest Hacim Kusurlarında: S parametresi W parametresi Parametrelerin Duyarlılığı: S parametresi-boşluklara W parametresi-kimyasal Kusurlara 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 24

S parametresinin LiClO 4 Tuz Katkısına Göre Değişimi 0,50 3.6 S 0,49 3 (ns) 3.0 0,48 0,47 273 K 333 K 373 K 0 5 10 15 20 wt (%) 2.4 1.8 0 5 10 15 20 wt (%) T=293K T=333K T=373K 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 25

Yavaş Pozitron Demet Sistemleri 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 26

Pozitronların Moderasyonu W(110) Ne Moderator Moderasyon etkinliği W ye göre 20 kat fazla yani %1 e yakın bir etkinliği olduğu Greaves ve Surko gösterilmiştir. R. G. Greaves, C. M. Surko, Canadian Journal of Physics, 1996, 74. Moderasyon Etkinliği: 10-4 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 27

Marmara Üniversitesinde Yavaş Pozitron Demet Sistemi 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 28

Yavaş Pozitron Demet Sistemi Neon Moderatör T=7.0-8.4 K Pozitron Demet çapı: < 3mm (B ye bağlı olarak) Pozitron akısı: 8.10 6 /san (50 mci 22 Na) Moderator bozunum oranı: Minimum toplam<20 gün 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 29

Yavaş Pozitron Demet Sistemi 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 30

Yavaş Pozitron Demet Sistemi Moderatörden çıkan pozitronların enerji dağılımı: Dar enerji aralığı yaklaşık 1.7 ev (FWHM) (1.4-2.5 ev arası) Moderatörden çıkan demetin zamanla değişimi. Günlük bozunum % 4 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 31

SONUÇLAR PALS tekniğiyle orto-pozitron ömrü ve şiddeti ile yapısal boşluk kesri bulunup maddenin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ilişkilendirilebilir. DBAR veya DBES tekniğiyle yapısal boşluk kusurları ve kimyasal kusurları incelenebilir. Yavaş Pozitron Sistemiyle yüzeylerin derinlik kusur profili çıkarılabilir. 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 32

Pozitron Yüzey Etkileşimi 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 33

Katılarda Termalizasyon Geniş bir pozitron yayınım spektrumu Katılardan derin implantasyon İnce katmanlarda kullanımı yoktur Moderasyonla monoenerjik pozitron üretilebilir Pozitronların ortalama (maksimum) nüfuz derinliği Si: 50µm (770µm) GaAs: 22µm (330µm) PbS: 15µm (220µm) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 34

İon İmplantasyonuyla Oluşan Si daki Kusurlar İyon implantasyonu en önemli katkılama teknolojisidir. Bu ise kusurların oluşumuna neden olur ve Pozitron Demet Sistemiyle Ölçülebilir. (Eichler et al., 1997) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 35

İon İmplantasyonuyla Oluşan Si daki Kusurlar 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 36

Deneysel Pozitron Verileri ile Teorik Yüzey Yoğunluk Profillerinin Karşılaştırılması PMMA (75kg) PS (190kg) y b 1 x x0 dy CT y y 1 ln s s yb ys s yb ys 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 37

Annihilasyon Radyasyonunun Açısal Korelasyonu (ACAR) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 38

Martin Luther University of Halle Yavaş Pozitron Demet Sistemi Prof. Dr. Reinhard Krause-Rehberg 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 39

UMKC de Yavaş Pozitron Demet Sistemi Prof. Dr. Jerry Jean 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 40

Pozitronların Nüfuz Olasılığı Derinlik çözünürlüğü implatasyon derinliğinin fonksiyonudur. Pozitron enerjisi arttıkça derinlik çözünürlüğü sınırlanmaktadır. m m 1 mz z P( z, E) exp m z0 z 0 z f ( E, ) z sabit, m 2 Makhov 1961 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 41

ACAR Düzeneği 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 42

Bakırın Fermi Yüzeyinin 2D ACAR 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 43

Trento Positron Annihilasyon Set-up 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 44

Trento-München Pozitron Mikroskop 500 ev 25 kev spot = 2 μm 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 45

Trento Positron Annihilasyon Set-up Auger Spektroskopi Düşük Enerji Pozitron Difraksiyonu 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 46

Pozitron ile Yeni Bir Bilim ve Teknoloji ChemPET, micropet nanopet Uygun parçalama ve iyonization Pozitronyum BEC, süperakışkan ve süperiletken Ps Pozitron Yokolma Spektroskopisi Pozitronla Fizik, Kimya, Biyoloji, Mühendislik, Tıp ve Eczacılık gibi Alanlarda Disiplinlerarası Yeni Bilimsel Metodoloji ve Teknolojik Uygulamalar New e+ üretim teknolojisi Yeni yoğun pozitron kaynakları, Yeni moderasyon teknikleri, Yeni tuzaklama ve depolama teknikleri Yeni taşıma teknikleri Gamma-lazer teknolojisi e+ and Ps Bileşikleri. Ps2, etc. e+, Ps bileşenleriyle enerji depolama 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 47

Pozitron un Keşfi Dmitri Skobeltsyn, 1923 lerde kozmik ışınları ölçerken pozitif elektron yük davranışlı parçacıkları gözlemlemiş fakat muamma olarak kalmıştır. Anderson 1.5 T manyetik alanda Wilson buhar odasını kullanarak 1932 de keşfetmiştir. (Nobel 1936) Odacığın üst kısmında iz, parçacığın aşağıdan girdiğini ve pozitif yüklü olduğunu göstermektedir. Bu izden parçacığın yükünün protonunkinden iki katından az (veya tam eşdeğer) ve kütlesinin elektron kütlesinin 20 katından az olduğu sonucuna varmıştır. Sonra radyoaktif 208 Tl gammalarıyla çift oluşumunu gözlemlemiştir. Carl David Anderson 1905-1991 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 48

Madde İçerisinde Pozitronyumun Ömrü p-ps ömrü madde ve vakumda 125 ps dir ve ortamdan etkilenmediği varsayılmaktadır. Termalize olmuş bazı pozitronlar serbest pozitron halinde yapıdaki elektronlarla yok olmaktadır. Ortalama ömür 0.1-0.9 ns olup lokal elektron yoğunluğu ile ilişkilidir. Pick-off kap-yokol mekanizması, o-ps un pozitronu civardaki atomların elektronları kapıp iki foton yayınlayarak yok olur. Ömrü ise o-ps atomunun dalga fonksiyonu ile Ps atomunu çevreleyen ortamın elektronların dalga fonksiyonunun üst üste binmesi ile bulunur. O-Ps un ömrü, serbest hacim boşluklarının bilgilerini yansıtmaktadır. n ( r) ( r) ( r) ( r) dr L * * L L r cn r c dr 2 2 * pick off 0 0 0 Ps Ps V 0 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 49

1898 1964 Arası Keşfedilen Parçacıklar ve daha niceleri 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 50

PAS ın Diğer Tekniklerle Kıyası 1 cm STM/AFM 10 STM/AFM 1000 100 10 1 1000 100 OM TEM X-ışını Saçılması Mekanik 1% 1000 100 OM TEM X-ışını Saçılması Mekanik 10 1Å Pozitron Spektroskopi 1 ppm Pozitron Spektroskopi 1 Å 10 100 1000 1 10 100 1000 1Å 10 100 1000 1 10 100 1000 Derinlik Derinlik PAS, atom skalasındaki kusurların boyut, konsantrasyon ve dağılımını verir. 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 51

Pozitron Yokolma Ömür Spektroskopisi (PALS) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 52

Serbest Hacim Kesrinin Tuz Katkısına Göre Değişimi 1.2 1.0 LiClO 4 T(K) 293 333 373 f v (%) 0.8 0.6 0.4 0 5 10 15 20 wt (%) ps h CI ( ) 3 f 3 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 53

Polistiren de o-ps Ömrünün Sıcaklıkla Değişimi 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 54

PU Hazırlama Polyisocyanate ve polyester-polyol 1.05:1 oranında karıştırılmıştır. Polyisocyanate OCN (CH 2 ) 6 NCO nın urea ve biuret formları üzerine baz alınmış oligomer: O OCN (CH 2 ) 6 NH C NH(CH2) 6 NCO urea Polyester-polyol OCN (CH 2 ) 6 N Aşağıdakilerin Karışımı ile Oluşan Oligomer O C NH(CH 2 ) 6 NCO C NH(CH 2 ) 6 NCO O biuret O CH 2 OH O O C OH + CH 3 CH 2 C CH 2 OH + HO C (CH 2 ) 4 C OH C OH O CH 2 OH Phthalic asit trimetilolpropane adipic asit 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 55

Li+ Tuz Katkılı PVdF-co-HFP de İletkenlik Boşluk İlişkisi Polimer-Tuz kompleksi: Li + tuz (LiClO 4 ve LiPF 6 ) ile PVdF-co-HFP (Poliviniliden Florür-co-Hekzaflorür) Tuz Katkısı : 1, 3, 5, 10, 15 ve 20% wt. LiClO 4 1, 3, 5% wt. LiPF 6. Sıcaklık Aralığı: 273 K - 373 K * İstanbul Ü. Kimya Müh. Öğr. Üyesi Hüseyin Deligöz ve Öğencisi Serpil Yılmaztürk tarafından sentezlenmiştir. 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 56

o-ps ömrünün LiClO 4 Tuz Katkısına Göre Değişimi 4.0 3.6 3 (ns) 3.2 2.8 I 3 (%) 2.4 2.0 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 T(K) 293 333 373 0 5 10 15 20 wt (%) 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 57

İletkenliğin LiClO 4 Tuz Katkısıyla Değişimi* (S/cm) 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-1 a) f = 0.1 Hz b) f = 20 MHz 293K 313K 333K 353K 373K (S/cm) 10-2 10-3 10-4 0 5 10 15 20 % weight fraction * İstanbul Ü. Fizik Öğr. Üyeleri Kemal Ulutaş ve Deniz Değer ve öğrencileri Mesut Yılmazoğlu tarafından ölçülmüştür. 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 58

Logaritmik İletkenliğin Termo-Doluluk Fonksiyonuna Göre Farklı LiClO 4 Tuz Katkılarındaki Değişimi ln ( S / cm) 4 6 f=1khz 8 w=15% w=20% 10 12 14 16 w=10% w=1% w=5% w=3% 0.0014 0.0016 0.0018 0.0020 0.0022 Termo-doluluk (Thermo-occupancy) fonksiyonu 1 fv 1 f 0.07 T v 3/2 Interrelationship Between Ionic Conductivity and Vacancy in Polymer Electrolytes, U. Yahsi, K. Ulutas, C. Tav, D. Deger, J. Polymer Science B: Polymer Physics, 46(9), 2249-2254 (2008). 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 59

DBAR/DBES 01.06.2016 MÜ FEF FİZİK BÖLÜMÜ 60