چاپ        ارسال به دوست

تشریح نتایج فرصت مطالعاتی پژوهشگر دانشگاه در آزمایشگاه مرکزبین المللی فیزیک نظری ایتالیا

سیدمهدی هاشمی دانشجوی دوره دکتری رشته فیزیک اتمی مولکولی دانشکده علوم و فناوری نوین دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته  در گفتگو با روابط عمومی به تشریح نتایج حضورش در آزمایشگاه مرکزبین المللی فیزیک نظری ایتالیا(ICTP) که توسط سازمان ملی فیزیک هسته ای ایتالیا (INFN) تجهیز گردیده پرداخت.

 

سیدمهدی هاشمی زیر نظر دکترعلی نگارستانی به عنوان استاد راهنما فعالیت می کند و در فرصت مطالعاتی هم تحت نظر دکتر  آندرس سیکاتین( Andres Cicuttin)، ماریا لیز کرسپو Maria Liz Crespo) ) از مرکزبین المللی فیزیک نظری ایتالیا(ICTP)  و استفانو لووراتو (Stefano Levorato) از سازمان ملی فیزیک هسته ای ایتالیا (INFN) پژوهش های خود را در زمینه آشکارسازهای گازی ریزالگو  به انجام رساند.

 

در ادامه مشروح گفت و گو با سید مهدی هاشمی را مرور می کنیم:

 

اینجانب دانشجوی دوره روزانه ورودی سال 93 در مقطع دکتری فیزیک اتمی و مولکولی دانشگاه هستم. بعد از فارغ التحصیلی در دوره ارشد فیزیک هسته ای، فعالیت های آموزشی و پژوهشی خود را در زمینه تدریس دروس فیزیک و ارائه آزمایشگاه های فیزیک هسته ای آغاز نمودم. تحقیق و چاپ چند مقاله در زمینه نقش پیش نشانگری گاز رادیواکتیو رادون در پیش بینی زلزله از جمله فعالیت های اینجانب می باشد.   

 

-       با توجه به موضوع رساله دکتری شما که در زمینه آشکارسازهای گازی ریزالگو متمرکز است لطفا در ابتدا به معرفی این آشکارسازها بپردازید

 

آشکارسازهای گازی از سال های پیش(قریب به 100 سال پیش) در شاخه‌های مختلف فیزیک برای آشکارسازی، ردیابی، مشخص کردن تابشها یا ذرات مورد استفاده قرار گرفته اند. در سال 1968 چارپگ (برنده جایزه نوبل فیزیک 1992) با معرفی ساختار‌های چند سیمی، جهشی را در ساخت و به‌کارگیری آشکارساز‌های گازی ایجاد کرد که به سرعت توسعه یافت بطوری که در دوره زمانی ده ساله در بسیاری از آزمایشهای فیزیک ذرات بنیادی و انرژی‌های بالا در سازمان تحقیقات هسته ای اروپا، سرن (CERN) مورد استفاده قرار گرفت.در آغاز دهه 1990  با ظهور آشارسازهای گازی ریز الگو جهش دیگری در استفاده از آشکار سازهای حساس به موقعیت ایجاد گردید. این آشکارسازها با جزئیات ریزمقیاس اجازه دسترسی به قدرت تفکیک مکانی چند میلیمتر  که در دنبال کردن ذره یا کاربردهای تصویربرداری مفید است را خواهند داد. با توجه به کاربرد گسترده این دسته از آشکارسازها، طراحی‌های مختلفی از این آشکارسازها ارائه شده و هم اکنون نیز در مرکز تحقیقاتی سرن در سری آزمایشهای (COMPASS) مربوط به بررسی ساختارهای هادرونی در شتابدهنده پروتونی ذرات با انرژی بالا(SPS) بکارگرفته شده است.

 

- در کشور ایتالیا چطور؟

 

در آزمایشگاه مرکزبین المللی فیزیک نظری ایتالیا (ICTP) که توسط سازمان ملی فیزیک هسته ای ایتالیا (INFN) تجهیز گردیده، چیدمان آزمایشگاهی ترکیبی از آشکارسازهای گازی ریزالگو شامل ساختارهای صفحات تیک جم و میکرومگاز طراحی و استفاده می شود. در مرکز سرن تعدادی از فیزیکدانان ایتالیایی مشغول به فعالیت هستند که با توجه به آموخته های خود در سرن، چیدمانهایی با مقیاس کوچکتر را برای برای بررسی بیشتر ساختار ها، مورد توجه قرار داده اند.

 

- در دوره فرصت مطالعاتی روی چه فعالیت هایی در این آزمایشگاه انجام دادید؟

 

در دوره فرصت مطالعاتی که در این آزمایشگاه حضور داشتم، ضمن انجام آزمایش با ساختار ترکیبی اشاره شده، با تعدادی از دانشمندان ایتالیایی که در پروژه بررسی تابشهای چرنکوف مربوط به هادرونهای پر انرژی در مرکز سرن مشارکت دارند آشنا شدم. استفاده از این نوع ساختار بعد از بررسی های چند ساله برای اولین با در سال 2016 در سرن به کار گرفته شد.

 

 

تصویر دوصفحه تیک جم مربوط به ازمایش COMPASS RICH-1در مرکز سرن و دکتر استفانو(نفر سمت راست)

 

آزمایشگاه M-Lab  در مرکز فیزیک نظری ایتالیا. دکتر استفانو( نفرسمت چپ)

 

- ممنون می شوم  نحوه عملکرد اجزای این ساختار  را بیان کنید

 

شکل 1. تصویر پنجره جلو و الکترودهای پشت آشکارساز(آزمایشگاه ICTP)

 

در شکل1. تصویر پنجره جلو و الکترودهای پشت آشکارساز و در شکل2. شماتیک محفظه آشکارساز آورده شده است.

 

این آشکارساز از دوناحیه تکثیر الکترونی بهره می گیرد. مطابق شکل2. در ناحیه دریفت(رانش)، الکترونهای تولید شده ناشی از یونش گاز توسط تابش ورودی، با توجه به پتانسیل های اعمال شده به طرف ناحیه تکثیر اول رانده می شوند. ضریب تکثیرالکترونی در این ناحیه را  در نظر میگیریم. بعد از تکثیر در این مرحله الکترونها به طرف ناحیه انتقال سوق داده شده و درادامه در ناحیه دوم تکثیر با ضریب تکثیر    چندین برابر شده (گین نهایی حاصلضرب این دو می باشد)و در نهایت بوسیله الکترود جمع آوری جریان ناشی از الکترونهای رسیده شده به این الکترود به طرف پیش تقویت کننده حساس به بار هدایت می شوند. پالس های پله ای خروجی از پیش تقویت کننده وارد شکل دهنده یا تقویت کننده می شوند و به صورت پالسهای گوسی از یکدیگر تمییز داده شده و به طرف آنالیزور چند کاناله هدایت می گردند.

 

 

 

 

شکل 2. شماتیک محفظه آشکارساز ترکیبی از صفحات تیک جم و میکرومگاز

 

در نهایت خروجی آنالیزور چند کاناله به شکل طیف حاصل از منبع تابش بر روی صفحه مونیتور نمایش داده می شود. محور عمودی تعداد کانالها و محور افقی مربوط به ارتفاع پالسهای مختلف می باشند. در شکل های زیر تصویر این دستگا ها آورده شده است.

 

 

شکل 3. مجموعه تقویت کننده(شکل دهنده) به همراه نمایی از چیدمان دستگاه

 

 

شکل 4. چشمه پرتوی ایکس مقابل پنجره آشکارساز(آزمایشگاهICTP)

 

نمونه ای از طیف های اندازه گیری شده:

 

نمونه ای از طیف مربوط به چشمه 133Ba در شکل5 آورده شده است.

 

 

 

 

شکل 5. تصویر طیف باریم


شکل 6. یکی از جلسات بررسی داده ها و نتایج بدست آمده. دکتر آندرس(نفرسمت راست) و دکتر استفانو(نفرسمت چپ)

نتیجه تلاش اینجانب در آزمایشگاه مرکز فیزیک نظری و سازمان فیزیک هسته ای ایتالیا مجموعه ای از اندوخته های علمی و عملی در زمینه آشکارسازهای گازی ریزالگو می باشد که امیدوارم  با ادامه همکاری در بکارگیری آنها در کشور خودمان موفق باشم.

- آقای هاشمی چه توصیه و پیشنهادی به پژوهشگرانی دارید که در این زمینه کار می کنند؟

مطالعه دقیق و دنبال کردن آزمایشهای جدید انجام شده در مراکز بزرگ علمی دنیا همچنین تلاش برای برقراری ارتباطات علمی با دانشمندان برجسته و حرکت به سمت بومی سازی تکنولوژی های آشکارسازی در حد توان.

بر خود لازم می دانم از جناب آقای دکتر نگارستانی استاد راهنمای خود، همچنین از جناب آقای دکتر آروین ریاست محترم دانشگاه و جناب آقای دکتر افضلی معاونت محترم آموزشی دانشگاه جهت تشویق و فراهم آوردن زمینه استفاده از فرصت مطالعاتی در خارج از کشور تشکر وقدر دانی نمایم.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


١١:١٢ - سه شنبه ١٥ اسفند ١٣٩٦    /    عدد : ٣٩٧    /    تعداد نمایش : ٦٩٥


کاربر مهمان
1396/12/15 14:16
0
0
با نهایت تشکر از لطف و تلاش شما همکاران و با ارزوی توفیق روزافزون.

سلام. سرفراز باشید و سلامت. وظیفه است


نظر شما
نام :
ايميل : 
*نظرات :
متن تصویر را وارد کنید:
 

خروج