Düşük pik ve düşük tekrarlama oranlı elektron demetleri için akım ölçüm düzeneğinin geliştirilmesi
Development of beam current measurement setup for low peak and low repetition rate electron bunches
Yazar: ÖMER FARUK ELÇİM
Danışman: DOÇ. DR. AVNİ AKSOY
Ankara Üniversitesi / Nükleer Bilimler Enstitüsü / Nükleer Araştırmalar ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Hızlandırılan demetlerin akımı tüm hızlandırıcılarda sürekli izlenmesi gereken bir parametredir. Hızlandırıcılarda, hızlandırılan parçacığın enerjisi, parçacığın türü, demetin zaman yapısı gibi etmenler farklı akım ölçüm düzeneklerini gerektirmektedir. Akım ve enerji bir hızlandırıcıda sürekli takip edilmesi gereken yegane parametrelerdendir. Diğer yandan TARLA gibi en gelişmiş süper iletken hızlandırıcılarda, akım, makine güvenlik sistemi için önde gelen girdilerden biridir. Faraday kaplar, demet akımı transformatörleri ve kovuk monitörleri hızlandırıcılarda akım ölçüm yöntemlerinden en yaygın olanlarıdır. TARLA' da kullanılacak olan demet akım transformatörlerinden elde edilecek düşük atma genişliği ve düşük genlikteki çıkış sinyallerinin, elektronik sistemler ile toplanarak fiziksel verilere dönüştürülmesi standart sistemler ile mümkün değildir. Diğer yandan akım verisinin kontrol sistemi üzerinden izlenebilir olması ve okunan değerlerin dijital ortamda kayıt altına alınması gerekmektedir. Tezde demet akım transformatöründen alınan analog sinyalin işlenerek okunabilir frekans ve genlik değerlerine getirilerek dijital değerlere dönüştürülmesi için gerekli elektronik devre tasarımı ve dijital değerlerin kontrol sisteminden görüntülenmesi için TARLA kontrol sistemi entegrasyonu üzerine çalışılacaktır.

Abstract:
The current of the accelerated beams is a parameter that must be monitored continuously in all accelerators. In accelerators, the factors such as the energy of the accelerated particle, the type of the particle, and the time of the beam require different current measurement setups. Current and energy are the only parameters that must be constantly monitored in an accelerator. On the other hand, in the most advanced super accelerators such as TARLA, the current information is one of the leading inputs for machine security system. Faraday cups, current transformers and cavity monitors are the most common methods of current measurement in accelerators. For this purpose beam dumps can be used by interrupting the beam while transformers are used for continuously without disturbing beam. It is not possible with standard systems to collect the low-width and low-amplitude outputs of the beam current transformers to be used in TARLA and transform them into physical data by electronic systems. On the other hand, the current data must be monitored through the control system and the readings must be recorded in digital environment. In the thesis, the analog signal received from the beam current transformer will be processed and converted to digital values by converting it to readable frequency and amplitude values, and the integration of the TARLA control system to display digital values from the control system.