Gazlı parçacık detektörler˙i için sinyal oluşum mekanizmalarının incelenmesi

Abstract

Gazlı parçacık detektörleri, parçacıkları tespit etmek ve özelliklerini belirlemek için kullanılan cihazlardır. Bu amaçla, detektör elektrotları arasına uygulanan gerilim varlığında gaz ortamında hareket eden parçacıkların etkileşimleri analiz edilir. Bu detektörlerin performansının arttırılması için ortamda meydana gelen fiziksel olayların daha derinden anlaşılması gerekir. Bilgisayar temelli benzetişimler bu etkileşimleri araştırmanın en etkili yollarından biri olmuştur. Elektron-elektrik alanı dengesi, bir elektronun gazlı bir ortam içinde yaptığı etkileşimlerin türü ve sıklığının, sadece detektördeki indirgenmiş elektrik alanın bir fonksiyonu olduğunu varsayar. Söz konusu varsayım atmosferik ve yüksek gaz basınçları için genellikle geçerliyken, daha düşük basınçlar için yetersiz kalır. Bu varsayımdan sapmaya dengede olmama etkisi denir. Bu tez kapsamında farklı gaz basınçlarında çeşitli gazlar için paralel plakalı ve tek telli gaz detektörlerin benzetişimleri yapılmıştır. Böylece dengede olmama etkisi incelenmiştir.

Gaseous particle detectors are devices used to detect particles and determine theirproperties. For this purpose, the interactions of particles moving in the gas environmentin the presence of voltage applied between the detector electrodes are analyzed.Improving the performance of these detectors requires a better understanding of thephysical interactions that happen inside them. Computer simulations have been one ofthe most effective ways to study these interactions. The electron-electric field equilibriumassumes that the type and frequency of interactions an electron makes inside a gaseousmedium are only a function of the reduced electric field at each point in the detector. While this assumption holds for atmospheric to high gas pressures, it falls short for lowerones. The deviation from this assumption is called the non-equilibrium effect. Within thescope of this thesis, simulations of the parallel plate and single-wire gaseous detectorswere made for various gases at different gas pressures. Thus, the non-equilibrium effectwas examined.