Akademik Veri Yönetim Sistemi
ÇAKIR O. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2017 - 2021
Parçacık hızlandırıcıları 21. yüzyılın en önemli teknolojilerinden biri haline gelmiştir. Hızlandırıcılar, tıp alanında kullanımından (görüntüleme, tedavi, ilaç yapımı vb.) savunma teknolojilerine, nükleer yakıt üretiminden, nükleer atık imhasına kadar çok geniş bir yelpazede yerini almıştır. Dünyadaki yaklaşık 30 bin kadar hızlandırıcının yaklaşık %44?ü radyoterapide ve yine yaklaşık %41?i yarı iletken hazırlanmasında (iyon dikimi) ve malzeme yüzeyi işlemesinde kullanılmaktadır. Radyofrekans dörtkutuplusu (RFQ), icat edildiği 70li yıllardan beri, bütün modern iyon (proton) hızlandırıcılarının ayrılmaz bir parçası olarak kendini ispatlamıştır.
RFQ tasarımı yapmak için kovuk içindeki elektromanyetik alanların tam bir hesabına ve yüklü parçacıkların bu alanlar içindeki davranışlarının incelenmesine gereksinim vardır. Söz konusu hesaplamalar günümüze kadar hep bilgisayar yardımı ile yapılmış ve RFQ tasarımına odaklı özel programlar ortaya çıkmıştır. RFQ tasarımı için gerekli 10 binlerce dolar fiyatlı 2-3 adet yabancı bilgisayar programının (PARMTEQ, TOUTATİS, LIDOS) yanına, önce tamamlanan 114F106 Kodlu projenin sonuç ürünü olan DEMİRCİ isimli yerli bir yazılım da eklenmiştir. Daha önce yabancı yazılımların bazıları için ?ulusal güvenlik? öne sürülerek ülkemize kullanım hakkı dahi verilmezken, DEMİRCİ?nin tanıtılmasından bu yazılımların iki tanesi artık erişilebilir olmuştur. DEMİRCİ, Unix tabanlı olması sayesinde hem PARDUS gibi ulusal bir işletim sisteminde çalışacak şekilde, hem de Macintosh ve Windows tabanlı işletim sistemlerinde de kullanılabilir. Ayrıca DEMİRCİ?de RFQ tasarımı tamamen kullanıcı dostu olarak grafiksel yöntemlerle yapılmaktadır. Yukarıda söz edilen yabancı yazılımlar ile veri alışverişi yapabilmekte ve bunlarla uyumlu sonuçlar vermektedir.
Bu projede var olan yazılımın daha da iyileştirilmesi ve geliştirilerek DEMİRCİ-PRO adı altında dünyaya sunulması hedeflenmektedir. Geliştirme örneği olarak kullanıcının isteği doğrultusunda belli bir çıkış enerjisi veya belirlenen bir uzunluktan kısa bir hızlandırıcı elde etmek üzere otomatik tasarım yapılması, gereken parametrelerin sistematik incelemeleri, üretim ve birleştirme hatalarından çıkabilecek hataların benzetim yolu ile incelenmesi, gövde geometrisi ve RFQ malzemesi seçiminin kullanıcıya bırakılması verilebilir. Yapılacak başka eklemeler ve piyasadaki bedava programlarla veri alışverişi sonucunda, DEMİRCİ-PRO kullanılarak iyon kaynağından başlayıp, düşük enerji demet aktarımı (DEDA) ve RFQ?dan sürüklenme tüpünün iletim yoluna (MEBT) kadar bütün demet hattı tasarlanabilecektir. DEMİRCİ-PRO ile diğer ticari RFQ yazılımları arasındaki öngörü ve sonuçların farkı %10 seviyesinden %3?e kadar indirilebilecektir. Proje dahilinde üretilecek bir RFQ prototipi ile alınacak elektromanyetik ölçümler, yapılan hesap ve benzetim sonuçları ile karşılaştırılarak, geliştirilen programın öngörü gücü iyileştirilecektir. Ek olarak, tasarlanan demet hattı bileşenlerinin DEMİRCİ-PRO içinden 3 boyutlu olarak görüntülenmesine olanak sağlanacak, hatta 3 boyutlu bir yazıcıdan eğitim ve görselleştirme amacı ile RFQ çıktısı alınacaktır. Bu da, özellikle 3B yazıcı teknolojisindeki ilerlemeler düşünüldüğünde, RFQ?nun kendisini, baskı malzemesi olarak metal kullanan, yeni nesil bir yazıcıdan çıkartmak, dolayısıyla uzun süren ve verimsiz olan CNC tabanlı üretime gereksinimi ortadan kaldırma yönünde önemli bir adım olacaktır.