Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2007
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞENAY YİĞİT
Danışman: ÖMER YAVAŞ
Özet:Bu çalışmada, lineer hızlandırıcılara dayalı serbest elektron lazeri (SEL) üretimi için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Somut uygulama olarak Türk Hızlandırıcı Merkezinde (THM) yer alması planlanan SEL demetleri için parametre optimizasyonu yapılmış ve uygulama alanları tartışılmıştır.Çalışmanın ilk bölümünde lineer hızlandırıcıların ana donanımları ve bu hızlandırıcılara dayalı serbest elektron lazerinin fiziği, SEL modları ve optimizasyon için gerekli koşullar sunulmuştur. Bu modlarda dünyada çalışan bazı laboratuvarların parametreleri optimizasyon koşulları açısından test edilmiştir. Türk Hızlandırıcı Merkezinde yer alması planlanan SEL demetleri için kendiliğinden genlik artımlı yayınım (SASE) ve Osilatör modda tasarım geliştirilmiştir. SEL üretimi Türk hızlandırıcı Merkezi projesi kapsamında linak-halka tipli elektron-pozitron çarpıştırıcısına dayanan phi ( ) ve charm (c) fabrikalarının lineer elektron hızlandırıcısına dayandırılmıştır. Bu parçacıkların üretilmesi için gerekli elektron demet enerjileri sırasıyla 130 ve 1000 MeV olarak seçilmiştir. Çarpıştırıcı modunda kullanılan linak parametrelerinin aynı zamanda SEL modunda kullanılabilmesi için gerekli optimizasyon çalışmaları yapılmış ve hızlandırıcı modüller arasına uygun sayıda paketçik sıkıştırıcısının yerleştirilmesi ile SEL üretimi için gerekli elektron demet parametrelerinin elde edilebileceği gösterilmiştir. SASE SEL optimizasyon çalışması CERN CLIC Sürücü Demeti içinde test edilmiş ve elde edilecek SASE SEL’in CLIC*LHC dayalı SEL*Çekirdek çarpıştırıcısı için kullanılması öngörülmüştür. 130 MeV için osilatör modda SEL optimizasyonu yapılarak gerekli salındırıcı ve optik kavite parametreleri belirlenmiştir. Tez çalışmasında dünyadaki uygulamalarda dikkate alınarak SASE ve Osilatör SEL için kullanım alanları detaylıca irdelenmiştir.AbstractIn this study, optimization for free electron laser (FEL) production based on linear accelerator has been done. As a practical application for FEL beams which is planned to be placed at The Turkish Accelerator Complex (TAC) parameter optimization has been done and applications areas have been discussed.In the first section of this study, main equipments of linear accelerators and physics of free electron lasers based on this accelerator, FEL modes and the necessary conditions for optimization has been given. The parameters of some laboratories working on this mode in the world have been tested from the optimization condition point of view. Design for FEL beams which is planned to be placed in the center has been developed in the Self Amplified Spontaneous Emission (SASE) and oscillator mode. FEL production is based on the linear electron accelerator of TAC. In principal, TAC contains an electron-positron collider (particle factory). The electron beam energies for the particle factories (phi and charm) have been selected as 130 MeV and 1000 MeV, respectively. Necessary optimization studies have been done in order to be able to use the linac parameters in FEL mode which are actually used in collider mode; and it is shown that the required electron beam parameters for FEL production can be achieved by placing suitable number of bunch compressor among the accelerator modules. SASE FEL optimization study has been tested in the CERN CLIC drive beam and SASE FEL has been forseen to be used for CLIC*LHC based FEL*nucleus collider. Necessary undulator and optical cavity parameters have been determined after optimizing the FEL in oscillator mode for 130 MeV. In this thesis study, the application areas for oscillator FEL and SASE FEL has been examined in detail considering world wide applications of FELs.