Lineer proton hızlandırıcılarında kullanılan magnetlerin tasarımı
Design of magnets used in linear proton accelerators
Yazar: FATMA ÇAĞLA ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. YEŞİM ÖKTEM
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Fiziğin amaçlarından bir tanesi de Evrenin yapısı hakkındaki sorulara cevap vermektir. Bu sorulara en iyi cevabı verebilmek için maddenin yapısını anlamak gerekir. Bunun içinde maddenin en ufak parçalarına bölünmesi ya da maddenin derinliklerine inilmesi gereklidir. Bu da bir cismin bir başka cisimle çarpışması ile mümkündür. Bu işlem için parçacık hızlandırıcıları kullanılmaktadır. Bu hızlandırıcılar, temel yüklü parçacık demetlerinin toplam enerjilerinin arttırılarak hedeflenen değere ulaşmalarını sağlayan aygıtlardır.Lineer proton hızlandırıcılarında kullanılan odaklayıcı dört kutuplu kuadrupol magnetler, düşük enerjili proton demetleri elde etmek için demir yoğunluklu permanent (sürekli) malzemelerden üretilen bobinler kullanılarak üretilmketedir. Lineer proton hızlandırıcılarında kullanılan demir baskın magnetlerin gerek analitik, elektriksel ve mekanik; gerekse bilgisayar tabanlı ve deneysel tasarımı çok önemli ve dikkat edilmesi gereken bir husustur. Bu aşamaların öğrenilmesi, tasarım yapılırken kullanılacak olan parametrelerin titizlikle belirlenebilmesi için ağırlıklı olarak çeşitli bilgisayar programları kullanılmaktadır. Bu bilgisayar programları yapılacak olan işleme göre ya magnetin parametrelerinin hesaplanmasına yardımcı olur ya da iki veya üç boyutlu magnet tasarımı yapılmasını ve bu tasarımların üç boyutlu simülasyonlarının elde edilmesini sağlamaktadır.Bu tez çalışmasında, düşük enerjili lineer proton hızlandırıcılarında parçacık demetlerinin odaklanması için kullanılmakta olunan dört kutuplu odaklayıcı magnet tipine bir örnek verilmektedir.

Abstract:
One of the aims of physics to answer questions about the structure of the universe.The best answer to these questions need to be able to understand the structure of matter. Because of this, we need to divide matter into least pieces or go inside th dephts of the matter. This can be possible with colliding something to another. For this proccess, we use particle accelerators. This accelerators are machines that are using to increase the total energy of elementary charged particles and let them reach the destination energy values.Iron dominated magnets used in linear proton accelerators which are need for both analytical, electrical, mechanical, computer-based and experimental design are very important and should be considered. Mostly for understanding of these stages and specify the parameters that will be used at design phase some kind of computer codes are being used. These computer programs are used to calculate the parameters of magnets or provide two or three dimensional design of the magnets and three dimensional simulations of these magnets according to operation type.In this thesis study, one can find detailed informations about an example of a quadrupole magnets that are used for focusing the proton beam in low energy beam accelerators.