Katkılı polistiren film sintilatör ile yüklü parçacık tayini

Abstract

Bu tezde, film yüklü parçacık sintilasyon detektörünün üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çözeltiden döküm yöntemi kullanılarak; 2,5-Difeniloksazol (PPO) katkılı Polistiren (PS) matris kloroform ile çözündürülerek, 100μm kalınlıkta bir film elde edilmiştir. Bir UV-Vis spektrometresi ve floresans ölçüm düzeneği ile 200-1100nm dalga boyu aralığında geçirgenlik ve lüminesans ölçümleri ile filmin optik karakterizasyonu yapılmıştır. Detektör numunesi, 340nm'nin altında gözlenen güçlü bir absorblama bölgesine sahiptir ve 400-450nm bölgesindeki geniş tepe ile floresans emisyonu vermiştir. Kaydedilen emisyon spektrumu, film sintilatörü ile birleştirilecek olan foto çoğaltıcı tüpün (PMT) kuantum verimlilik bölgesi ile eşleşmektedir. Filmin durma gücü ORTEC-Alpha Duo Si-yüzey engelli yüklü parçacık ölçüm sistemi ile incelenmiştir. Beta ve alfa zayıflatma ölçümleri için sırasıyla Sr90 / Y90 ve Th230 standart kalibrasyon kaynakları kullanılmıştır. Tüm alfa parçacıkları detektör malzemesi tarafından durdurulmuş ve beklendiği gibi zayıflatılmış bir beta spektrumu ölçülmüştür. Tasarlanan film detektörünün sintilasyon ölçümleri, detektör malzemesi ORTEC 556 yüksek gerilim güç kaynağına bağlı Hamamatsu R9880u-110 PMT ile birleştirilerek gerçekleştirilmiştir. Çıkış sinyalleri PSI-DRS4 FPGA tabanlı osiloskop ile sayısallaştırılmış ve bir PC ile kaydedilmiştir. Toplanan verilerin çevrimdışı zaman ve genlik analizi ROOT yazılımı ile yapılmıştır. Üretilen film sintilatör detektörü, beta ve alfa parçacıkları için yeterli sinyal-gürültü oranı ile sırasıyla 40ns ve 32ns sönüm zaman değerlerine, 841.3ps ve 984ps çıkış zaman değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir.