Multi Detector Arrays Dr. Yeşim ÖKTEM Istanbul University
Atomik çekirdeğin γ bozunma özellikleri üzerine yapılan çalışmalar, nükleer yapı hakkında çok büyük bilgi verir. Atomik çekirdeklerde yüksek spin seviyelerini gözleyebilmek için standart deneysel teknik olarak heavy-ion fusion evaporation reaksiyonu kullanılmaktadır. Bu reaksiyon tipi, son oluşan çekirdeğin açısal momentumunun büyük olması avantajına sahiptir. Aynı zamanda, büyük tesir kesiti ile birkaç ürün çekirdek oluşmasını sağlar. Bu çekirdeklerin temel seviye bozunmaları 25-35 γ ışını geçişinin ardışık şekilde yayınlanmaları ile karakterize edilir.
Angular Momentum World of the Nucleus
Bu kaskatlardaki γ ışınlarının özellikleri belirlenerek, enerji kaybı ve açısal momentum gibi bozunma sırasında nükleer yapının nasıl değiştiği hakkında bilgi alınır. Đlk olarak, birkaç NaI(Tl) sintilasyon dedektörleri kullanılarak, uyarılmış enerji ve açısal momentum daki değişiklikler ölçülmeye çalışıldı.bu tür deneylerin duyarlılığı, sintilasyon dedektörlerinin zayıf rezolüsyonu ve küçük sayıda ve boyuttaki dedektörlerle sınırlanmıştı. Yine de bu deneyler, çekirdeğin düşük spinli (I 8-10 ħ) rotasyonal yapısını anlamaya yardımcı oldu.
1960 ların ortalarında çok iyi enerji rezolüsyonuna sahip Ge (Ge(Li) ve hyperpure Ge) dedektörlerinin kullanılmasıyla yeni bir döneme girildi. 1970 lerin sonunda, sadece iki Ge(Li) dedektörü ile backbending fenomeni (spin 15 ħ) ve dört Ge(Li) kullanılarak spini 30 ħ ın üstündeki 160,161 Yb yapısı açıklandı.
Bu ilk deneylerle oldukça iyi sonuçlar alınmasına rağmen temel deneysel problem çözülemedi. Bu problemin nedeni Ge un peak-background oranının kötü olmasıdır. Bu problemle çıplak Ge dedektörlerinin kullanıldığı tüm deneylerde sıklıkla karşılaşılmaktadır. Bugünün geniş Ge dedektörleriyle bile standart 60 Co kaynağının tipik iki piki (1173 ve 1332 kev ) full enerji spektrumunun sadece %20 sini oluşturur. Geri kalan %80 i Ge kristalinden Compton saçılması ile yayınlanan γ ışınlarından oluşan Compton continuum dur.
Sorun, saçılan radyasyonun dedektörü çevreleyen bir zırh tarafından dedekte edilmesi ve Ge dedektörü ile zırh arasındaki koinsidans eventlerin reddedilmesi ile çözüldü. Ge dedektörü ve zırhın kombinasyonu Escape Suppressed Spectrometer (ESS) olarak adlandırılır. Başlangıçta, suppression zırhı olarak NaI(Tl) sintilatör dedektörleri, daha sonra da daha yoğun sintilatör olan BGO kullanıldı. Böylece daha çok ESS hedef etrafına yerleştirilebildi. Suppression sonrasında kalan sayımların %55 i full enerji fotopiklerindeydi.
Ge detector segments BGO shields Ge detector segments PMT N 2 dewar BGO shields ESS ninşematik gösterimi..
Unsuppressed ve suppressed 60 Co spektrumları
ARRAY ĐN DĐZAYN PARAMETRELERĐ VE PERFORMANSI Toplam Fotopik Verimi ve Resolving Power Array in optimum performansı ve duyarlılığı Ge dedektörlerinin toplam fotopik veriminin maksimuma ulaştırılması ile elde edilir. Çok sayıda büyük dedektör kullanılarak, en iyi spektrum kalitesi elde edilir.
Spektrum kalitesi, dedektör array in resolving power ı ile ölçülür. Resolving power; çok kompleks bir spektrumda birbirine yakın bir yada birkaç gama ışınını ayırabilme verimliliğini ölçer.
Resolving power ; R = (SE γ / E γ son ) PT formülü ile tanımlanır. E son γ = Dedektör spektrumundan elde edilen γ ışınlarının yarı maksimum rezolüsyonundaki tam genişliktir.(fwhm) PT (peak to total) = Pikin toplama oranı SE γ = Tipik bir kaskattaki ardışık γ ışın geçişlerinden açığa çıkan ortalama enerjidir. Đncelenen çekirdeğin özellikleri tarafından belirlenen SE γ değeri değişmediği için, dedektör topluluğunun enerji rezolüsyonunun veya PT oranının arttırılması ile resolving power artar.
F adet koinsidans gama geçişi ölçülme ihtimalinin M γ = 30 için toplam fotopik verimine göre değişimi..
Yüksek Fold lu Koinsidans Data Modern Ge spektrometrelerinin yüksek toplam fotopik verimliliği ve granülaritesi, yüksek istatistiklere ve çok fold lu koinsidans datanın geliştirilmesine olanak verir. Her bir reaksiyon başına multiplicity si (bir dedektöre aynı anda gelen gama sayısı) M γ 25-35 olan γ ışınları yayınlanır. γ ışınlarının dedeksiyon fold unun olasılığı F ile gösterilir. Verim yükseldikçe, ölçülen yüksek fold lu koinsidans eventlerin olasılığı hızla artmaktadır.
This figure is shown coincidence data from Eurogam I and II.
Örnek : Geri tepme hızı β recoil = % 2.1 (c ışık hızı biriminde) olan 158 MeV beam enerjili; 30 Si + 124 Sn 149 Gd + 5n şeklindeki tipik bir reaksiyon seçilebilir. Eurogam Phase I dedektör topluluğu yaklaşık 0.6 lık suppressed PT ve bu reaksiyon için yaklaşık 1300 kev de 6 kev lik E γ son rezolüsyonludur. Sonuçta yaklaşık 60 kev lik aralıklarla ayrılan (SE γ ) γ ışın enerjisi için elde edilen resolving power 6 dır.
Array in Gözlem Limitleri Bir piki dedekte etmek için iki kriter ortaya konmalıdır. Pik spektrum içinde background üzerinde yükselmelidir. Pik istatistiksel olarak anlamlı olmalıdır.
Gözlemin sınırı alan α 0 ; bir dedektör array inin dedekte edilebilen γ ışın geçişinin mümkün olabilen en düşük değeridir. Pikin backgrounda oranı resolving power a bağlı olarak; (N p /N b ) F = α 0 (0.76R) F ile verilir. (N p /N b ) F = pikin backgrounda oranının son değeridir.
Array ın Performansını Etkileyen Faktörler Array in performansını etkileyen faktörler yani verim ve/veya resolving power ı azaltan en temel faktörler, Doppler Broadening, array in yüksek gama ışınları multiplicity si veya nötron kaskatlarına verdiği cevaptır.
Ge dedektörlerinin asıl rezolüsyonu 1332 kev de 2 kev iken in-beam deneylerinde rezolüsyon bundan biraz daha kötüdür.(1000-1500 kev de 4-8 kev). Bu değer Ge dedektörünün kendisinden çok, tercih edilen deney şartları ile belirlenir.
Son rezolüsyonu etkileyen en temel faktörler E int array in asıl, kendine has rezolüsyonudur. Dedektör statik halde iken bir kaynak koyup rezolüsyonu ölçtüğümüz değer. H/2 H/2 Γ FWHM
Dedektörün sonlu boyutta olması Doppler genişlemesine sebep olur. Doppler Broadening, dedektörün gördüğü açı (pencere, katı açı) E open ile artar. Sadece fisyon fragmentlerinin hareketleri Doppler broadening e katkıda bulunur.doppler broadening, hedefteki recoil parçacıkların açısal dağılımı E ang ile artar. E s = E 0 (1 - β Cosθ), β = v / c
Doppler Broadening, hedeften geçip geri tepilen parçacıkların hız (enerji) değişimleri E vel ile artar. Fragmentin hızı ne kadar çoksa Doppler genişlemesi o kadar fazladır. E s = E 0 (1-βCosθ) ve β = v/c idi. v=0 olduğunda Doppler broadening yoktur. En son enerji rezolüsyonu ise bu faktörlerin tolamından elde edilir: Eγ final = ( E int 2 + E open 2 + E ang 2 + E vel 2 ) 1/2
ÖRNEK 30 Si + 124 Sn 149 Gd + 5n reaksiyonu için E beam = 158 MeV, β recoil = % 2.1 dir. 1332 kev de Eurogam Phase I Array ; E int = 2.4 kev, β recoil / β recoil = 0.15, E open = 5.21 kev E ang = 2.04 kev E vel = 1.31 kev olduğunda; E son γ =6.22 kev sahip olacaktır.
Doopler effect from Eurogam Phase I and II.
PERFORMANSI ETKĐLEYEN DĐĞER ETKENLER Yüksek γ-ışın multiplicity eventleri ve nötronlar, resolving power ı ve toplam fotopik verimini azaltır. Bu azaltma birkaç faktöre bağlıdır: Đzole edilmiş çarpışma olasılığı p i Saçılma olasılığı p s Düzeltme faktörü p n
P i :Đzole edilmiş çarpışma olasılığı Aynı Ge dedektörüne bir nötron ve bir gama geldiğini düşünürsek, nötronun Ge dedektörüyle etkileşmesinden dolayı sahte yani istenmeyen bir gama açığa çıkacak ve sahte gama fotopikteki gama sayımlarında bir azalmaya sebep olacaktır. Bu da fotopik verimini azaltacaktır.
Verimin düştüğü görülmektedir. p i çarpışma olasılığı hesaplanarak düzeltme yapılır. = standart kaynak = deney dataları p i =(1-Ω int ) M γ -1+M n Ω = dedektörün katı açısı int = etkileşim verimi Eγ
Đkinci faktör; komşu materyallerden (kolimatörler ve beam line gibi) saçılan γ ışınları veya nötronlar escape suppression zırhında direk etkileşmeye ve yanlış veto sinyallerinin alınmasına sebep olur. Pb (n, x), BGO (n, x), Al (n, x) x = γ, α, p gibi. Düzeltme p i ye benzer bir eşitlik kullanılarak yapılır: p s =(1-Ω s s ) M γ -1+M n Ω s s = Efektif katı açı verimi
Dedektörde ilk çarpışmanın nötron olabileceği gözönünde tutulmalıdır. Reaksiyondan hemen sonra çıkan nötronlar, fisyon fragmentlerinden daha yavaştır. Fakat fisyon fragmentleri γ lardan önce β yayınladığı için dedektöre ilk olarak nötronun gelme olasılığı dikkate alınmalıdır. p n düzeltme faktörü : p n = 1 - M n / M γ Bu faktörler efektif fotopik verimi ve düzenek için pik-total oranından ortaya çıkar.. int = int p i p s PT eff = (PT) p i p n p s
MODERN DEDEKTÖR ARRAYLERĐ GASP Array 40 tane ESS ve 80 tane BGO kristalinden oluşan BGO multiplicity filtresinden oluşan GASP array Legnaro -Đtalya dadır. 40 Ge dedektörü hedeften 27 cm. uzağa yerleştirilmiştir. Toplam katı açının % 10 unu kaplamaktadır. 1332 kev lik γ -ışın enerjisinde, toplam fotopik verimi % 3 dür. 1332 kev deki ortalama enerji rezolüsyonu 2.3 kev den daha iyidir. Kullanılan Ge dedektörlerinin ortalama relatif verimi % 82 dir.
GASP Array
EUROGAM PHASE I Daresbury Lab. Đngiltere de bulunmaktadır. 45 tane büyük hacimli Ge dedektörü BGO suppression zırh içine yerleştirilmiştir. Kullanılan Ge kristallerinin yarıçapı 65-75 mm ve uzunluğu 75 mm dir. Relatif verimleri % 65-75 civarındadır. Toplam Ge dedektörünün kapladığı alan 4π nin % 23 ü dür. 1332 kev de γ ışınlarının fotopik verimi % 5,6 dır. Eurogam Phase I de ki BGO zırhları 10 tane optik olarak izole edilmiş BGO segmentinden oluşur ve herbiri fotomultiplier tüpe bağlanmıştır.
Eurogam da kullanılan ESS ler için ; unsuppressed PT oranı 60 Co için %25 ve 137 Cs için (E γ = 662 kev) %39 dur. Suppression işlemi için iki mod kullanılır: Birincisinde Ge dedektör sinyali sadece kendi BGO zırhı ile bastırılır.(individual suppression mode) Đkincisinde ise Ge dedektör sinyali sadece kendi BGO zırhı tarafından değil, en yakın BGO kristalleri tarafından da bastırılır.(shared Mode) Bu modda PT oranı 60 Co için tek bir suppression için % 58, birden fazlası için % 65 olarak ölçülür.
GAMMASPHERE Gammasphere array Lawrance Berkeley Nat. Lab. USA da bulunmaktadır. 110 hegzagon ve 12 pentagon yüzeyin 122 polyhedron elemanını temel alır. Ge dedektör kristalleri 72 mm çapında, 84 mm uzunluğunda ve %78 rölatif verime sahiptir. Gammasphere de Ge için toplam elde edilen pik 60 Co için % 57-61 dir. BGO zırhı % 0,418 Ge katı açısı ile verilen bir konik yapıya sahiptir. Tüm Gammasphere array in toplam fotopik verimi % 9.4 dür.
GAMMASPHERE Array
BĐLEŞĐK DEDEKTÖRLER Birkaç Ge dedektörünün aynı cryostat içinde birbirine yakın olarak birleşmesinden meydana gelir. Bu tür dedektörlerde herbir kristalden gelen sinyaller birbirine eklenir, birleştirilmiş sinyaller iki veya daha fazla komşu sinyal arasında saçılmaya sebep olur. Bu şekilde her bir küçük kristalin Doppler broadening etkisininde küçük olmasından dolayı, yüksek rezolüsyon ve yüksek fotopik verimine sahip büyük dedektörler oluşturulabilir.
Plot of the total photopeak efficiency as a function of the number of detectors in an array for individual detectors and composite detectors for E γ = 1332 kev and M γ = 30.
CLOVER DEDEKTÖRÜ VE EUROGAM PHASE II ARRAY Strasbourg - Fransa da bulunmaktadır. 30 tane büyük Ge dedektörüne ek olarak 24 tane Clover Ge dedektörü ve suppression zırhları bulunmaktadır. Clover dedektörü 4 adet Ge kristalinin aynı cryostat içine dört yapraklı yonca şeklinde yerleştirilmesinden oluşur. Kullanılan Ge dedektörleri 50 mm yarıçapında ve 70 mm uzunluğunda konik bir yapıya sahiptir.
Clover dedektörlerinin ilk avantajı, Eurogam Phase I de kullanılan büyük tek kristal dedektörler ile karşılaştırıldığında, Doppler Broadening yüzünden enerji rezolüsyonundaki kötüleşmeyi daha da azaltmasıdır. Đkinci avantaj ise, Eurogam daki Clover dedektörleri için yüksek rölatif verimin ortalama %140 olmasıdır. Eurogam Phase II array de bulunan 126 Ge dedektör elemanı toplam katı açının % 40 nı kaplar ve hesaplanmış verim % 8.1 dir.
The EUROGAM PHASE II
SEGMENTED DEDEKTÖR VE FULL GAMMASPHERE ARRAY Granülariteyi geliştirmek ve Doppler broadening i azaltmak için bir diğer yaklaşım; büyük tek kristalli Ge arrayleri için kristalleri bölmektir. Bu işlem, kristalin dış elektriksel bağlantısının elektronik segmentasyonu ile ya da silindirik Ge kristalini iki D şekilli kristale (double D dedektör) kesmek suretiyle yapılır.
Gammasphere in tüm cihazları, sistemin orta bölgesindeki segmented 80 dedektörü kapsayacak şekilde oluşturulmuştur. Bu şekilde 110 ayrılmamış dedektörle karşılaştırıldığında resolving power ın arttığı görülür. Full Gammasphere array in destek yapısı iki yarıküreden oluşur ve herbirinde 55 dedektör bulunmaktadır. Full array 9,4 lük bir resolving power a ve % 9,4 toplam fotopik verimine sahiptir.
GAMMASPHERE Array
CLUSTER DEDEKTÖR VE EUROBALL III ARRAY CNR, Strasbourg, Fransa da dır. Cluster dedektörü birbirine yakın şekilde yerleştirilmiş yedi tane hegzagonal Ge kristalinden oluşmaktadır, her birinin relatif verimi % 60 dır ve ortak cryostat içine yerleştirilmişlerdir. Kristallerin yakın bir şekilde yerleştirilmesi için encapsulating tekniği kullanılmıştır. Bu işlemde; kristalin uzun ömürlü olması ve yüzey kirlenmesi problemini ortadan kaldırmak için kristal alüminyum ile kapatılır.
Encapsulated Ge-crystal THE CLUSTER DEDECTOR and EUROBALL III ARRAY
Kristaller 70 mm yarıçapa ve 78 mm uzunluğa sahiptir ve enerji rezolüsyonları 1332 kev de 2 kev den daha iyidir. Euroball III demet ekseninin başında, sonunda ve demet eksenini 90 0 çevreleyen üç dedektör grubundan oluşmuştur. Son dedektör grubunun arka tarafında, 15 Cluster Ge ve onların BGO suppression zırhları bulunacaktır. Clusterların 5 tanesi 157 0, 5 tanesi 135 0, 5 tanesi 130 0 olacak şekilde beam doğrultusunda halkalar şeklindeki dedektör gruplarına yerleştirilmiştir.
The basic design of the EUROBALL III Cluster ESS showing the encapsulated seven Ge detectors and their BGO shields
30 tane Ge dedektörü, hedeften demet doğrultusuna 370 mm uzaklıkta, 5 tanesi 18 0, 10 tanesi 35 0, 15 tanesi 52 0 olacak şekilde 3 halka şeklindeki dedektör grubuna yerleştirilecektir. Merkezi bölüm, katı açının yaklaşık 2π sini kaplayan Clover dedektörlerinin iki halkasını kapsayacaktır. Bu halkaların her biri, hedeften 265 mm uzaklıktaki Ge kristallerinin ön yüzü ile 13 Clover dedektörü tutma kapasitesine sahiptir. Bu konfigürasyonda toplam fotopik verimi yaklaşık % 10 dur
The EUROBALL III Array
The YRAST BALL Array (the Yale Rochester Array of SpecTroscopy YRAST Ball array, Wright Nuclear Structure Lab. (WNSL) Yale Üniversitesi New Haven- USA da bulunmaktadır. Yrastball modüler bir çalışma yapısına sahip ve hedef merkezinin etrafına 28 +Ge dedektörü yerleştirilebilecek şekilde dizayn edilmiştir. Dedektör düzeni, değişik dedektör tiplerini yerleştirmeye uygun şekilde düzenlenmiştir.
The YRAST BALL Array (the Yale Rochester Array of SpecTroscopy
Dedektörler dört halkaya, beam ekseni ile 163 0 (3 pozisyon), 135 0 (8 pozisyon), 90 0 (9 pozisyon) ve 55 0 (8 pozisyon) açılarını yapacak şekilde monte edilmiştir. Öndeki 35 0 lik koni, yardımcı dedektörlere kolayca ulaşılabilmesi için boş bırakılmıştır, örneğin kısa ömürlü nükleer seviyelerin ömürlerini ölçmek için kullanılan NYPD (New Yale Plunger Device) gama ray plunger gibi. Dedektör dizaynında şu an % 17 25 ve bir tanede % 70 verime sahip (verim standart NaI sintilatörüne göre ölçülmüştür) Compton suppression Ge dedektörü, 4 tane düşük enerjili foton spektrometresi (LEP), ve 4 tane % 150 bölünmüş Clover Ge dedektörleri Yrastball da kullanılır.
YRASTBALL ARRAY DEDEKTÖRLERĐ TUTAN ÇERÇEVE
Yardımcı dedektörler Yrastball ile kullanılabilir. NYPD den başka, 38 elemanlı BGO toplam enerji çoğaltıcı filtresi, ağır yüklü parçacıkları dedekte eden solar cell dedektör topluluğu (SCARY, the Solar Cell Array at Yale) ve 12 nötron dedektörü topluluğunu kapsar.
TOTAL PHOTOPEAK EFFICIENCY 3 % 5.6 % 8.1 % 9.4 % ~10 % ARRAYS GASP EUROGAM PHASE I EUROGAM PHASE II GAMMASPHERE EUROBALL III
SPEKTRUM ANALĐZĐ
Ağır Đyon Reaksiyonları Mermi parçacığın türü ve enerjisi Mermi parçacığın taşıdığı açısal momentum Reaksiyon çarpma parametresi ile sınıflandırılır...
ÇARPIŞMA TĐPLERĐ ÖRNEKLER: ELASTĐK OLMAYAN SAÇILMA YUMUŞAK SIYIRARAK SAÇILMA DĐREKT REAKSĐYONLAR R P FÜZYON BĐLEŞĐK ÇEKĐRDEK FORMU IMPACT PARAMETRESĐ (b) SERT SIYIRARAK SAÇILMA R R T FRAGMENTASYON DERĐN ĐNELASTĐK REAKSĐYONLAR UZAK ÇARPIŞMA ELASTĐK (RUTHERFORD) SAÇILMA COULOMB UYARILMASI Ağır iyon çarpışmaların şematik gösterimi: Demet ve hedef çekirdeklerin yarıçapları sırasıyla R P ve R T ile gösterilmektedir. Füzyon reaksiyonunun impact parametresinin (b), birbirlerine yaklaşabildikleri en yakın mesafe olan R=R P +R T den daha küçük olduğunda gerçekleştiği kabul edilmiştir.
Ağır Đyon Füzyon Buharlaşması (Heavy Ion Fusion Evaporation) Yüksek spin seviyeleri üretmek için kullanılan standart deneysel bir tekniktir.
Reaksiyon, büyük tesir kesitine sahip olup, reaksiyon sonucunda oluşan nötron-eksik ürün çekirdekler yüksek uyarılmış açısal momentumlu seviyelerde oluşur.
Bu çekirdekler yüksek spinli seviyelerden temel seviyeye ardışık γ yayınlanması ile geçerler.
Bu γ geçişlerinin enerjisi, açısal dağılımı, lineer polarizasyonu incelenerek bozunma sırasında nükleer yapının nasıl değiştiği hakkında bilgi alınır.
Bileşik Çekirdek Parçacık Yayınlanması Uyarılma enerjisi E x Son parçacığı ayırma enerjisi Đstatistiksel gama ışınları Giriş Bölgesi Yrast Çizgisi Kesikli Yrast seviyeleri Açısal Momentum I I max Ağır iyon buharlaşma reaksiyonuyla oluşan çekirdeğin buharlaşmasını gösteren açısal momentuma karşı uyarılma enerji grafiğinin şematik gösterimi
11 B+ 186 W @ 68 MeV Triggerşartları : α-γ / γ γ γ Fusion evaporation 186 W( 11 B,4n) 193 Au Incomplete fusion 186 W( 11 B, α3n) 190 Ir 186 W( 11 B,6n) 191 Au 192 Hg 193 Hg 194 Hg 195 Hg 191 Au 192 Au 193 Au 194 Au 190 Pt 191 Pt 192 Pt 193 Pt Z 188 Ir 189 Ir 190 Ir N
186 W ( 11 B, xn) ağır iyon füzyon buharlaşma reaksiyonu sonucunda açığa çıkabilecek olan altın izotoplarının, değişik demet enerjilerine bağlı olarak tepkime kesitlerindeki değişim
11 B+ 186 W @ 68 MeV Total projection 192 Au 193 Au 191 Au
Deneysel Set-up 11 B+ 186 W 11 B @ 68 MeV ESTU Tandem Hedef kalınlığı ~1mg/cm 2 YRAST BALL Array : 16 Coaxial Ge, 3 LEP, BGO zırhlı 7 CLOVER Toplam fotopik verimi ~3%
YRAST BALL Spektrometresinin iyon demeti borusu, hedef odası ve konumlandırılmış dedektörlerin genel görünüşü
YRAST BALL Spektrometresinde dört segmente ayrılmış CLOVER dedektörü ve şematik diagramı, BGO zırhlı Clover dedektörü
AMAÇ
Yüksek spinli seviyelerde yeni geçişlerin bulunması Bilinen ve yeni bulunan geçişlerin şiddetlerinin belirlenmesi DCO (Directional Correlation of Orientated States) oranlarının hesaplanması Lineer Polarizasyon hesabı
Yeni geçişlerin bulunması γ-γ-γşartını sağlayan üç boyutlu histogram (cube) sort işlemi sırasında oluşturulduktan sonra LEVIT8R programı ile koinsidans veri analizi yapıldı. Analizde, bilinen gama geçişleri ile koinsidans olan yeni gama geçişleri, gate koyma işlemi ile belirlendi.
Yeni bulunan gama geçişlerinin şiddetlerinin belirlenmesi Bu işlemde bilinen ve yeni bulunan gama geçişleri, her iki çekirdek için de band başlangıcı olan 11/2 seviyesine dökülen gama geçişlerine normalize edildi.
Şiddet hesabı için verim düzeltmesi 152 Eu kaynağından elde edilen tüm detektör sistemine ait verim eğrisi kullanılarak verim düzeltmesi yapıldı.
Yrast Ball tüm dedektör sistemine ait verim eğrisi
DCO Hesabı
Her bir gama geçişinin elektrik (E) ve/veya manyetik (M) karakterli olduğunu belirleyebilmek için yapılır.
Bu hesap sonucunda geçişlere ait multipolarite yani I değerleri hakkında bilgi alınır.
Bu I değerleri yardımıyla geçiş karakteristiği bilinen geçişler ile yeni bulunan geçişlerin DCO oranları karşılaştırılarak I değerleri belirlenmiştir.
DCO oranlarının bulunması I ( 0 ) ( 0 160 gate on I ) γ 90 2 ( ) ( ) x gate on I ε 0 90 160 γ 1 R DCO = 0 I γ γ 1 2 ε = ε ε γ γ 1 1 ( 0 ) ( 0 90 x gate on ε ) γ 160 2 ( 0 ) ( 0 160 x gate on ε 90 ) γ 2
DCO oranları için verim düzeltmesi Sort işlemi sırasında 160 0 ve 90 0 deki her iki ring için ayrı ayrı üretilen verim dosyaları kullanılmıştır. Bu dosyalarda 160 0 ve 90 0 deki dedektörlerden sayılan standart 152 Eu kaynağına ait gama enerjilerine ait veriler bulunmaktadır.
Lineer Polarizasyon hesabı DCO hesabı ile geçişlere ait I değerleri belirlendikten sonra geçiş karakteristiklerinin belirlenmesi için sort işlemi sırasında oluşturulan iki adet polarizasyon matrisi kullanılmıştır.
A = N N + N N // // Formülü yardımıyla lineer polarizasyon oranları hesaplanmıştır. Burada N Clover dedektörlerinin bir segmentinden diğerine dik olarak saçılan gama sayımları, N // ise paralel olarak saçılan gama sayımlarıdır.
Bir Clover segmentine geldikten sonra dik olarak diğer segmente saçılan gamalara ait spektrumdan, paralel olarak saçılan gamalara ait spektrumun çıkartılması ile elde edilen spektrum
Sonuç olarak; Yapılan analiz sonucunda : Bu geçişlerin DCO oranları; elektrik karakterli geçişler için genellikle R DCO >1 ve manyetik karakterli geçişler için ise R DCO <1 olarak hesaplanmıştır. Lineer polarizasyon hesaplamalarında ise elektrik özellikli geçişler A>0 ve manyetik özellikli geçişler ise A<0 olarak bulunmuştur.
(πh 11/2 ) -3 Band_1a Band_1b
191 Au izotopuna ait seviye şemasında Band_1a ve Band_1b olarak adlandırılan bandlardaki yeni bulunan geçişlere ait R DCO oranları