-
TFD XIII. UPHDYOAçılış Dersi
8-13 Temmuz 2019, HTE, Gölbaşı, Ankara
Hızlandırıcı Teknolojileri ve Uygulamaları:
Dünyadan ve Türkiye’den Örnekler
Prof. Dr. Ömer YAVAŞAnkara ÜniversitesiMüh. Fak. Fizik Müh. Böl. & Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü[email protected]
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
İçerik
- Bilim ve Teknolojide Gelişmişlik Göstergeleri
- Günümüzün Jenerik Teknolojileri
- Hızlandırıcı Teknolojileri
- Dünyada Durum
- CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri
- Türkiye’de Durum
- Türk Hızlandırıcı Merkezi (THM) Projesi ve TARLA Tesisi
- Uluslararası Komiteler ve Konferanslar
- Ulusal ve Uluslararası Okullar
- Sonuç
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Gelişmişlik Göstergeleri ve Türkiye
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
• GSMH’dan Ar-Ge’ye ayrılan pay
• Milyon kişi başına tam zamanlı Ar-Ge personeli sayısı
• Kişi başına düşen milli gelir
• SCI yayın sayısı
• Üretimde yüksek teknolojinin kullanım oranı
…
Türkiye, göstergeler açısından G-7 ortalamasının 1/3’ü düzeyindedir.
TÜRKİYE (2018)
~ % 1
~ 1.600
~ 10.000 USD
~ 35.000
~ % 5
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Günümüzün Jenerik Teknolojileri
- Hızlandırıcı ve Işınım Teknolojileri
- Nükleer Teknoloji
- Uzay Teknolojileri
- Savunma Teknolojileri
- Enerji Teknolojileri
- Biyoteknoloji
- Nanoteknoloji
- Bilişim ve İletişim Teknolojileri
- Ulaşım Teknolojileri
- Sağlık Teknolojileri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Parçacık Hızlandırıcıları
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Yüklü parçacık demetlerinin (elektron, pozitron, proton…)
oluşturulmasını ve belirli bir demet yapısı içinde elektrik alan (E)
kuvveti ile hızlandırılmasını ve magnetik alan (B) kuvveti ile ise
yönlendirilmesini ve odaklanmasını sağlayan cihazlardır.
Doğrusal Hızlandırıcılar:
Dairesel Hızlandırıcılar:
Parçacık hızlandırıcıları temelde 3 ana amaç için kullanılır;
- Parçacık demeti elde etmek (elektron, proton, pozitron, iyon vb yüklü parçacık)
- Çarpıştırıcı (iki demet, sabit hedef)
- Işınım kaynağı (sinkrotron ışınımı, serbest elektron lazeri, bremsstrahlung)
İvme= a = qE/m
Yarıçap = r = mv/qB
E
e-a
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Parçacık Hızlandırıcıları
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Doğrusal Hızlandırıcı (Linear Accelerator)
Euro XFEL, Almanya
Sc RF kavite: 20 MeV
Siknrotron
ESRF, Fransa
Siklotron
Dairesel Hızlandırıcı (Circular Accelerator)
TAEK-PHT, Ankara
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
20. Yüzyıl: ATOM ÇağıYüzyılın Kişisi: Einstein (20. yy anketi: TIME Dergisi,1999)
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
1905 Einstein: Özel Görelilik, Fotoelektrik Olay, E=mc2
1907 Schottky: Atomik Spektrum ve Sinkrotron Teorisi
1909 Milikan: Elektronun yükü
1911 Rutherford: Atom çekirdeğinin yapısı (Atom modeli)
1913 Frank-Hertz: Atomların uyarılması ve enerji düzeyleri
1920 Greinaker: İlk kafes (cascade) jeneratörü
1922 Wideroe: İlk RF Linak
1928 Van de Graff: İlk yüksek gerilim jeneratörünün yapılması
1932 Lawrence: İlk Siklotron
1941 Kerst,: İlk Betatron
1941 Touschek: Depolama halkası formülasyonu
1945 Blewett: İlk Sinkrotron ışınımı
1947 Alvarez: İlk Proton Linakı
1951 Motz: İlk Wiggler magnet
1954 R.R. Wilson: 1.1. GeV’lik elektron sinkrotronu
1954 : CERN’ün Kuruluşu
1955 : Einstein’ın vefatı
1959: 28 GeV’lik CERN Proton Sinkrotronunun çalışması
A. Einstein (1879-1955)
20. Yüzyıl
RadyoTelsizRadarUçakTransistörTelevizyonLazerBilgisayarCep TelefonuİnternetİzotopHızlandırıcıNükleer enerjiUyduHızlı trenMRCERN…vb…
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Elektromagnetik Spektrum ve Hızlandırıcılar
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Galaksiden Kuark’a…
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcılar: Disiplinlerarası İşbirliği
Makine Mühendisliği● Mekanik tasarım● Cyrogenics● Elektromekanik● Vakum● Isıtma soğutma● İklimlendirme● R&D
Elektrik/Ektronik Müh● RF elektroniği● HP RF● Kontrol elektroniği● Görüntüleme donanımları● Yüksek gerilim● Stabil tesisat● ....
Bilgisayar Mühendisliği● Kontrol yazılımları● Görüntüleme● Gerçek zamanlı sistemler● R&D● Networking● Güvenlik● ....
Fizik● Demet fiziği● Lazer fiziği● Elektrodinamik ● Malzeme● Radyasyon● R&D● ....
Parçacık Hızlandırıcı
Kullanım potansiyeli● Yüksek enerji fiziği● Nükleer fizik ● Malzeme● Lazer● Ziraat● Tıp/sağlık ● Biyoteknoloji● Nanoteknoloji
…ve onlarca alan
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcı Teknolojileri ve Uygulamaları
Başlıca Kullanım Alanları
• Parçacık Fiziği
• Nükleer Fizik
• Nötron Kaynağı
• Sinkrotron Işınımı
• Serbest Elektron Lazeri
• İyon İmplantasyonu
• Radyoterapi
• Nükleer Tıp
• Malzeme Bilimi
• Nanoteknoloji
• Biyoteknoloji
• Genetik
• Gıda Güvenliği
• Arkeoloji
• Madencilik
• Enerji Üretimi
• Ulusal Güvenlik
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcı Teknolojileri Neden Jenerik?
• Metal ve yüzey işleme sistem ve teknolojileri
• Isıtma ve Soğutma (He, su, azot v.b.) sistem ve teknolojileri
• Parçacık üretimi sistem ve teknolojileri
• Magnet sistem ve teknolojileri
• Vakum sistem ve teknolojileri
• RF kavite ve güç sistem ve teknolojileri
• Kontrol sistem ve teknolojileri
• Radyasyon güvenliği sistemleri
• Optik sistem ve teknolojileri
• Kablolama sistem ve teknolojileri
• Dedektör ve veri alınması sistem ve teknolojileri
• Veri iletimi ve işletimi sistem ve teknolojileri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Dünyada Durum
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Büyük ölçekli hızlandırıcı merkezlerinin dünyadaki dağılımı (2000’li yıllar)
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Dünyada Durum (2017)
Dünyada: ~ 38.000 hızlandırıcı
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Medikal Hızlandırıcılar:~ 14.000 : Medikal linak~ 70: Proton ve iyon tedavisi~ 1600: İzotop üretimi
Endüstriyel Hızlandırıcılar:~11.000 : İyon implantasyonu~7.500 : Malzeme işleme (
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcı Sektörü (2017)
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Üretim yapan şirket sayısı ve yıllık toplam ciro (USD):~ 100 şirket~ 5 Milyar
Hızlandırıcıların farklı sektörlerde etkilediği yıllık üretimin miktarı (USD): ~ 500 Milyar
Bilim için yılda hızlandırıcılara harcanan (USD): ~ 1 Milyar
Bilim dışı pazar (USD):- Kanser tedavisi: 2.6 Milyar- İyon implantasyonu: 1.6 Milyar- Elektronlar ile malzeme işleme: 180 Milyon- Elektronlar ile ışınlama: 180 Milyon- Tahribatsız muayene: 160 Milyon
Kaynak: ICFA Seminar 2017, Applications of Particle Accelerators, J. Womersly (ESS)
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcıya Dayalı Işınım KaynaklarıSinkrotron Işınımı ve Serbest Elektron Lazeri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Hücre çekirdeği
Sinkrotron Işınımı
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
CERN
İSVİÇRE
FRANSA
Cenevre
Airport
SPS
LHC
Conseil Européen pour la Recherche NucléaireEuropean Organization for Nuclear ResearchAvrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi
6 Mayıs 2015
Kuruluş: 29 Eylül 1954, CenevreKurucu Üyeler (1954):Fransa, İsviçre, Almanyaİngiltere, Belçika, DanimarkaYugoslavya (left in 1961), Yunanistanİtalya, HollandaNorveç, İsveçSonradan Üye Olanlar:Avusturya (1959)İspanya (1961-1968, 1993-…)Portekiz (1985), Finlandiya (1991)Polonya (1991), Çek Cumhuriyeti (1992)Macaristan (1992 Bulgaristan (1999)İsrail (2014), Romanya (2016), Sırbistan (2019)Tam Üyeliği Hedefleyen Ortak Üyeler:Sırbistan, Kıbrıs, SlovenyaOrtak Üyeler:Türkiye, Pakistan, Ukrayna, Hindistan
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
CERN ve Türkiye-CERN İlişkileri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
İSVİÇRE
CERN’de Yapılan Çalışmalar İle Kazanılan Nobel Ödülleri:
1952: F. Bloch (Nucl. Mag. Prec.)1976: S. Ting (L3, J/Psi parçacığı)1984: C. Rubia, V. der Meer (LEP, W, Z bozonları)1988: J. Steinberger (LEP, müon nötrinosu)1992: G. Charpak (Multiwire proportional chamber)2013: P. Higgs, F. Englert (Higgs Bozonunun keşfi)
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
LHC: Yüzyılın Deneyleri ve Higgs Bozunu
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
CMS
ATLAS
LHCb
ALICE
LHC
LHC’nin İnşası: 2000-2010Higgs Bozonunun Keşfi: 2012Nobel Fizik Ödülü: 2013
P. Higgs, F. Englert (1964)Higgs Kütle Mekanizması
LHC (HL-LHC)’ninDiğer Hedefleri
- Süpersimetrik parçacıklar- Karanlık madde ve enerji- Quark-gluon plazma
Çevre: 27 km (-100 m)Proton enerjisi: 7 TeV1232 Sc dipol, B=8 TSıcaklık: -271 °C3000 paketçik/demet100 milyar p/paketçik600 milyon çarpışma/sIşınlık: 10^34 cm-2s-1
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
CERN’ün Gelecek Planı…
Detaylı bilgi için: http://www.cerncourier.com
2050’ye kadar… Future Linear Collider (FCC)
Ep= 50 TeVEc.m.= 100 TeVL= 10^35 cm-2s-1
2035’e kadar…Compact Linear Collider (CLIC)Ec.m.=380, 1500, 3000 GeV, L=10^34
2025’e kadar… High Lumi Large Hadron Collider (HL-LHC)Ec.m. 14 TeV, Lint: 300 fb-1
http://www.cerncourirer.com/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Türkiye’nin CERN’de Yer Aldığı Projeler
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
İSVİÇRE
FRANSA
Kaynak: http://www.taek.gov.tr/egitim-arastirma/cern-tr.html
Yüksek Lisans ve Doktora eğitimi süresince ve sonrasında bu projelerde yer alınabilir.
http://www.taek.gov.tr/egitim-arastirma/cern-tr.html
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Türkiye’de Durum
Sağlık Alanında Kullanılan Hızlandırıcılar
- Medikal linaklar (kanser tedavisi)
Enerjileri: 8-20 MeV, ~ 250 adet
Radyoizotop Üretimi- TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi (Sarayköy, Ankara)
- Bebek siklotronlar (PET) (kamu ve özel sektör)
Endüstriyel elektron linakları (kablo, lastik vb. sanayi)
Kurumlarda ve Üniversitelerde yürütülen Ar-Ge projeleri
CERN’e Ortak Üyelik, CERN deney ve projelerine katılım
SESAME (Ürdün) Sinkrotron Işınımı tesisinde kurucu üye
Türk Hızlandırıcı Merkezi ProjesiKoordinatör: Ankara Üniversitesi
İlk tesis: Elektron Hızlandırıcısı ve Serbest Elektron Lazeri Tesisi (TARLA)
Tasarlananlar. Büyük ölçekli (GeV enerjili) hızlandırıcı ve ışınım tesisleri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
TAEK PHT
THM-TARLA
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
TAEK Proton Hızlandırıcı Tesisi (PHT)(Radyoizotop üretimi ve Ar-Ge)
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Proton siklotronu (30 MeV)
TAEK Sarayköy Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi (SANAEM) Atom caddesi, Sarayköy, Ankara
Açılış: 2012
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
SESAME’ye Üyelik
• Synchrotron-light Experimental Science and Applications in Middle East
• Turkey is member of SESAME Project since 2002- Members: Bahrain, Cyprus, Egypt, Iran, Israel, Jordan, Pakistan
Palestine Authority, Turkey
- Council member of Turkey:
Z. Demircan
- Head of SAC : Z. Sayers
- Head of User Com.: Ö. K. Öztürk
• Contributions
- Design of beam lines and exp. stations, user & financial support
24
Ömer Yavaş| Ankara University
sesame.org.jo
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Türk Hızlandırıcı Merkezi Projesi
http://thm.ankara.edu.tr
Destekleyen Kurum:
Devlet Planlama Teşkilatı (DPT, 1997-2011)
Kalkınma Bakanlığı (KB, 2011-2018)
Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı (CB SBB, 2018-…)
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
http://thm.ankara.edu.tr/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Türk Hızlandırıcı Merkezi (THM) Proje Aşamaları
I. Aşama (1997-2000) (Ankara Ü.)Parçacık Hızlandırıcıları: Türkiye’de Neler Yapılmalı? (DPT1997K-120420)
- Proje Yürütücüleri: Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Ankara Ü. (01/1997-07/1999)Doç.Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (08/1999-12/2000)
II. Aşama (2002-2005) (Ankara Ü. + Gazi Ü.)Türk Hızlandırıcı Kompleksinin Genel Tasarımı (DPT2002K-120250)Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Gazi Ü. (01/2002-12/2005)
Sinkrotron Işınımı ve Serbest Elektron Lazeri Üretimi ve Kullanımı İçin Genel Tasarımı (DPT2003K-120190)Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2003-12/2005)
III. Aşama (2006-2015, YUUP, Koordinatör: Ankara Ü.) (DPT2006K-120470)Türk Hızlandırıcı Merkezinin Teknik Tasarımı ve Test LaboratuarlarıProje Yürütücüsü: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2006-12/2015) http://thm.ankara.edu.tr
IV Aşama (2016-….) (Koordinatör: Ankara Ü.) Elektron Hızlandırıcısı ve Işınım Tesisi (TARLA) (DPT2006K-120470)- Proje Yürütücüleri: Prof. Dr. Ömer Yavaş, Ankara Ü. (01/2016-08.05.2017)
Dr. Öğr. Üyesi Avni Aksoy, Ankara Ü. (09.05.2017-…) http://tarla.org.tr
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
http://thm.ankara.edu.tr/http://tarla.org.tr/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
III. Aşama: THM-YUUP Projesi, 2006-2015
Government of Turkey
Ministry of Development
Ankara University (Coordinator)
Turkish Accelerator Center Collaboration Ankara, Gazi, Istanbul, Boğaziçi, Doğuş, Gebze Teknik, Uludağ, Dumlupınar,
Osmangazi, Erciyes, Niğde, S. Demirel, Gaziosmanpaşa and Adıyaman Universities
Accelerator Facilities (Sub-Projects)
TAC Board (17 members)Director: Prof. Dr. Omer Yavas (Ankara Univ.)
International ScientificAdvisory Committee (ISAC)
International Machine Advisory Committee (IMAC)
TARLAIRFEL & Brems. Facility15-40 MeV Sc e- Linac
Under construction Designed Designed Designed Designed
TURKFAB Particle (Charm) Factory
1 x 3.56 GeVe-e+ Collider
TURKPROProton & Neutron Facility
3-2000 MeV p Linac
TURKSEL SASE FEL Facility
1-6 GeV Sc e- Linac
TURKAYSynchrotron Radiation
Facility3 GeV e- Synchrotron
27
Ömer Yavaş| Ankara University
Board of TAC Collaboration
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü (HTE)
THM Projesi kapsamında önerilen HızlandırıcıTeknolojileri Enstitüsü (HTE) 26.02.2010tarihinde Ankara Üniversitesi bünyesinde kuruldu.
HTE kendi alanında ülkemizde ilk ve tektir. HTE’ninana görevi TARLA tesisini kurmak ve işletmektir.
Nükleer Bilimler Enstitüsü bünyesinde açılan Hızlandırıcı ve Dedektör Teknolojileri Yüksek Lisans Programı HTE tarafından yürütülmektedir.
Ömer Yavaş | Ankara University
28http://hte.ankara.edu.tr Kurucu Müdür: Prof. Dr. Ömer Yavaş
Görev süresi: 16.03.2010-08.04.2015
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
1
Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü ve Elektron Hızlandırıcı Tesisi Hizmet Binalarının Açılışı
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü
Elektron Hızlandırıcı Tesisi (TARLA)
Açılış: 9 Mayıs 2011
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Uluslararası İşbirliği
JAPAN iFEL, JAERI, KEK
ENGLANDCI, JAI
USA ANL, SLAC, Jlab, FNAL
CHINAIHEP, BESIII
RUSSIA BINP
SWITZERLANDCERN, PSI
ITALYINFN
GERMANYDESY, FZB-BESSY, FZDR, Euro XFEL
JORDAN SESAME
TÜRKİYE THM
SWEDEN ESS
Lacivert renkli merkezler ile ikili işbirliği anlaşmaları mevcuttur
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Elektron Hızlandırıcısı ve Işınım Tesisi (TARLA)
10 - 40 MeV süperiletken elektron hızlandırıcısı
Infrared (5-400 mikron) serbest elektron lazeri (SEL)
5-30 MeV frenleme ışınımı (Bremsstrahlung)
6 Araştırma İstasyonu
Ankara Üniversitesi Gölbaşı Kampüsü
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
TARLA Tesisi
TARLA tesisi binası 2011’de tamamlandı
Elektron tabancası 2013’te çalıştırıldı
Helyum ve su soğutma sistemleri 2015-2016’da kuruldu
SRF hızlandırıcı modülleri 2017’de temin edildi
E-Gun ve Enjektör kurulumu, He sistemin testleri: 2018-2019
Hızlandırıcı testleri ve deney istasyonlarının yapılanması: 2020
Elektron ve SEL demetleri ile deneyler: 2021-2022
Elektron tabancası ilk demeti:
11 Nisan 2013
e-beam enerjisi : maks. 40 MeV
IR SEL dalgaboyu : 5-400 mikrometre
Brems. Enerjisi : maks. 30 MeV
http://tarla.org.tr
32
Ömer Yavaş| Ankara University
http://tarla.org.tr/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
TARLA Tesisi Araştırma Potansiyeli
Süperiletken
Elektron
Hızlandırıcısı 0 - 40 MeV ,
0-1 (1.5) mA
40 (60) kW
cw / atmalı
Serbest Elektron lazeri 3-250 µm (infrared)
• Malzeme Bilimi, Biyofizik, Biyokimya, Medikal...
Maks. 30 MeV• Nükleer araştırmalar, Radyasyona dayanıklılık
Gama ışını kaynaklı pozitron spektroskopisi
Frenleme Işınımı
Elektron Demeti
250 KeV- 40 MeV
• Radyobiyoloji, Dedektör araştırmaları, Thomson saçılması, Elektron kırınımı
10 -300 keV• Malzeme bilimi, Yarıiletken teknolojisi
Pozitron Demeti
X - Işını Demeti 10-100 keV
• Radyasyon fiziği, Radyobiyoloji
Nötron Demeti 0 -30 MeV
• Fizyon araştırmaları, malzeme, nükleer fizik…
THz Işınımı 0.1 – 3 THz
• Malzeme Bilimi, Dedektör araştırmaları
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
THM Projesi Kapsamında Tasarlanan Tesisler
Sinkrotron Işınımı Tesisi (TURKAY)
SASE Serbest Elektron Lazeri Tesisi (TURKSEL)
Proton Hızlandırıcısı Tesisi (TURKPRO)
Parçacık Fabrikası Tesisi (TURKFAB)
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
THM Tesisleri ve Sunacakları İmkanlar Tesis Adı Sunacağı İmkanlar
1 Elektron Hızlandırıcı&Işınım Tesisi (TARLA)
40 MeV doğrusal elektron hızlandırıcısı
Kurulmakta (Gölbaşı, Ankara)
Elektron demeti, frenleme ışınımı ve infrared
serbest elektron lazerleri ile malzeme bilimi, lazer
ve fotonik, izotop üretimi, savunma sanayii, nükleer
spektroskopi, astrofizik, ziraat, çevre, kimya, ilaç, tıp,
nanoteknoloji, biyoteknoloji, genetik, uzaya ve enerji
vb. alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve teknoloji
geliştirme imkanı sunacak
2 Sinkrotron Işınım Tesisi (TURKAY)
3 GeV elektron sinkrotronu
Tasarlandı
Sinkrotron ışınımı ile malzeme, kimya, nano ve biyo
teknoloji, çevre, fotonik, arkeoloji, nükleer, tıp vb.
alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve teknoloji geliştirme
imkanı sunacak
3 Proton Hızlandırıcı Tesisi (TURKPRO)
3-2000 MeV doğrusal
Proton hızlandırıcısı
Tasarlandı
Proton ve nötron demetleri ile malzeme, nükleer,
uzay, savunma, tıp, nano ve biyo teknoloji, endüstri
ve mühendislik vb. alanlarda ileri düzeyli Ar-Ge ve
teknoloji geliştirme imkanı sunacak
4 SASE SEL Tesisi (TURKSEL)
1-6 GeV doğrusal elektron
hızlandırıcısı
Tasarlandı
UV ve X-Işını bölgesinde serbest elektron lazerleri
ile malzeme, nano ve biyo teknoloji, atom ve molekül
fiziği, tıp, çevre, fotonik, kimya vb. alanlarda ileri
düzeyli Ar-Ge ve teknoloji geliştirme imkanı sunacak
5 Parçacık Fabrikası Tesisi (TURKFAB)
1 GeV elektron, 3.6 GeV pozitron demeti
Tasarlandı
Elektron ve pozitron demetlerinin çarpıştırılması
ile madde ile ilgili araştırmalara, hızlandırıcı,
dedektör ve veri işleme, uzay, nükleer vb. ileri düzeyli
Ar-Ge ve teknoloji geliştirme imkanı sunacak.
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
THM Projesinin Ana Çıktıları (1998-2018)
Ulusal Hızlandırıcı Merkezi (THM) Vizyonu ve Misyonu Oluşturuldu THM İçin Fizibilite ve Genel Tasarım Aşamaları Tamamlandı (1998-2005) Yaygınlaştırılmış Ulusal ve Uluslararası Proje (YUUP) Formatına Geçildi (2006) TARLA Teknik ve Kullanıcı Komiteleri kuruldu (2008) Uluslararası Bilimsel Danışma Komitesi (ISAC) Kuruldu (2009) Uluslararası Makine Danışma Komitesi (IMAC) Kuruldu (2009) Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü (HTE) Kuruldu (26.02.2010) HTE ve TARLA Hizmet Binaları Hizmete Açıldı (09.05.2011) Sinkrotron Işınımı Kullanıcı Komitesi Kuruldu (2001) TARLA Tesisi Kurulumu Sürdürüldü, İlk Demet 2013’te Elde Edildi THM Sinkrotron Işınımı Tesisinin (TURKAY) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM SASE SEL Tesisinin (TURKSEL) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM Proton Hızlandırıcı Tesisinin (TURKPRO) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) THM Parçacık Çarpıştırıcısı Tesisinin (TURFAB) Teknik Tasarımı Yapıldı (2006-2015) Dünyanın Önde Gelen Hızlandırıcı Merkezleri İle İşbirliği Anlaşmaları İmzalandı 400’ün üzerinde Uluslararası Bilimsel Çalışma Ziyareti Gerçekleştirildi (1998-2018) 200’ün Üzerinde Yüksek Lisans ve Doktora Tezi Tamamlandı (1998-2018) 12 Adet THM-YUUP Projesi Çalıştayı Gerçekleştirildi (2006-2015) 22 Adet THM-YUUP Projesi Yönetim Kurulu Toplantısı Gerçekleştirildi (2006-2015) 6 Adet Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK) Gerçekleştirildi 12 Adet Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulu (UPHDYO) Gerçekleştirildi36
Ömer Yavaş| Ankara University
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
TARLA’da (ve kurulduğu zaman THM tesislerinde) yapılan araştırmalar ve geliştirilen teknolojiler ile
ülkemiz enerji, iletişim, elektronik, bilgisayar, malzeme, savunma, ilaç, çevre, uzay, sağlık, ulaşım
vb alanlarda gelişmiş ülkeler arasındaki yerini alacak ve dışa bağımlılığını minimum seviyeye
indirecektir.
THM-TARLA ile ülkemiz ve bölgemiz araştırmacıları disiplinlerarası Ar-Ge ve Teknoloji Geliştirme
çalışmaları için ileri, güçlü ve modern araçlara kavuşacaktır.
THM-TARLA, ülkemizin bilim ve teknolojideki gelişmişlik göstergelerinde gelişmiş dünyayı
yakalamasında önemli bir rol oynayacaktır.
TARLA&HTE’nin 6550 sayılı Araştırma Altyapılarının Desteklenmesine Dair Kanun kapsamında ulusal
merkez olarak yeni bir tüzel yapıya kavuşması beklenmektedir. Yeni statü ile yeni yönetim, destek ve
denetim mekanizmaları devreye girecektir.
Ulusal Merkez statüsünün kazanılmasına yönelik olarak 2017 yılında başlatılan çalışmalar kapsamında
CB Strateji ve Bütçe Başkanlığı (SBB) ve Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı (TÜBİTAK) tarafından
11.06.2018 tarihinde gerçekleştirilen saha incelemesinin ardından, Ulusal Araştırma Altyapıları Üst
Kurulu TARLA&HTE’nin Ulusal Merkez adaylığını 28.02.2019 tarihinde onaylamış, hazırlanan ilgili
protokol ve dökümanlar 28.05.2019 tarihinde TUBİTAK’a sunulmuştur. Yeni statünün onaylanarak 2019
yılı içinde yürürlüğe girmesi beklenmektedir.
Sonuçta; Ankara Ü. TARLA&HTE Hızlandırıcı ve Işınım alanında «Ulusal Merkez» statüsünü
kazanmış olacaktır.
Diğer Ulusal Merkezler: Bilkent Ü. UNAM, Sabancı Ü. SUNUM, ODTÜ MEMS ve 9 Eylül Ü. BİYOTIP
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
THM-TARLA’nın Önemi ve Ulusal Merkez Statüsü
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
• I. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-I)
25-26 Ekim 2001, TAEK, Ankara
• II. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-II)
07-09 Haziran 2004, ATO, Ankara
• III. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-III)17-19 Eylül 2007, Bodrum
• IV. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-IV)30 Ağustos - 1 Eylül 2010, Bodrum
• V. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-V)07-09 Eylül 2013, Bodrum
• VI. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-VI)29-30 Ağustos 2016, Bodrum
• VII. Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongresi (UPHUK-VII)02-03 Eylül 2019, Bodrum
Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Uygulamaları Kongreleri
https://indico.tarla.org.tr
https://tarla.org.tr/2154-2/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
• I. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-I)4-9 Temmuz 2005, Ankara Üniversitesi, Ankara
• II. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-II)18-24 Eylül 2006, Bodrum
• III. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-III)20-24 Eylül 2007, Bodrum
• IV. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-IV)01-05 Eylül 2008, Bodrum
• V. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-V)28 Agustos – 03 Eylül 2009, Bodrum
• VI. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHDYO-VI)02 -07 Eylül 2010, Bodrum
Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
• VIII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-VIII)10-15 Eylül 2012, Bodrum
• IX. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-IX)10-15 Eylül 2013, Bodrum
• X. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-X)14-19 Temmuz 2014, Bodrum
• XI. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XI)29 Ağustos - 4 Eylül 2016, Bodrum
• XII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XII)2-7 Temmuz 2018, HTE, Ankara Üniversitesi
• XIII. ULUSAL PARÇACIK HIZLANDIRICILARI VE DEDEKTÖRLERİ YAZ OKULU (UPHYO-XII)8-13 Temmuz 2019, HTE, Ankara Üniversitesi
https://indico.tarla.org.tr
Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları
https://tarla.org.tr/2154-2/
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Ulusal Parçacık Hızlandırıcıları ve Dedektörleri Yaz Okulları
UPHDYO-I, 2005
UPHDYO-X, 2014
UPHDYO-IX, 2013
UPHDYO-VIII, 2012UPHDYO-VII, 2011UPHDYO-VI, 2010
UPHDYO-V, 2009UPHDYO-IV, 2008UPHDYO-III, 2007
UPHDYO-XI, 2016
UPHDYO-XII, 2018
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Dünyadaki Hızlandırıcı Komiteleri
Asian Committee For Future Accelerators (ACFA)http://www.acfa-forum.net
European Committee For Future Accelerators (ECFA)Plenary ECFA (PECFA), Restricted ECFA (RECFA)http://ecfa.web.cern.ch
RECFA Country Visit to Turkey, 6-7 Ekim 2017, Boğaziçi Üniv., İstanbulhttps://indico.cern.ch/event/658901/
International Committee For Future Accelerators (ICFA)http://www.fnal.gov/directorate/icfa
http://www.acfa-forum.net/http://ecfa.web.cern.ch/https://indico.cern.ch/event/658901/http://www.fnal.gov/directorate/icfa
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Başlıca Uluslararası Konferanslar (Jacow.org)
IPAC (since 2010) : (EPAC (88-08)+PAC (65-09)+APAC (98-07)
International Particle Accelerator Conference
LINAC: Int. Linear Accelerator Conference
IBIC: Int. Beam Intsrumentation Conference
ICAP: Int. Computational Accelerator Physics Conference
FEL: Int. Free Electron Laser Conference
SRF: Int. Conference on RF Superconductivity
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Uluslararası Okullar ve Öğrenci Programları
CAS: CERN Accelerator School
JUAS: Joint Universites Accelerator School
USPAS: United States Particle Accelerator School
CERN Summer Student Programme
CERN Technical Student Programme
DESY Summer Student Programme
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Sonuç
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Hızlandırıcı ve ışınım teknolojileri 21. yüzyılın jenerik teknolojilerindendir.
20. yüzyılın başlarında atomdan çıkartılan bilgi ve kuantum mekaniğinasıl 20. yüzyılın teknolojilerini doğurduysa, 21. yüzyılda da atom çekirdeğinden çıkartılan bilgiler 21. yüzyılın teknolojilerini doğuracaktır.!
Türkiye’nin 2015’te dünyada bilim ve teknolojinin lokomotifi olan CERN’eortak üyeliği, ülkemiz bilim ve sanayi çevrelerinde hızlandırıcı teknolojilerine ilgiyi tetiklemiştir. CERN’e ortaklık, bilgi ve teknoloji transferi için çok iyi kullanılmalıdır.
Türkiye, ancak ve ancak 21. yüzyılın jenerik teknolojilerinde dünya ile işbirliğine açık, iyi planlanmış ve hızlı şekilde uygulamaya konulacak bir politika dahilinde yapılacak ileri düzeyli Ar-Ge çalışmaları ve buna dayalı geliştirilecek ileri teknoloji ürünleri ile dünyanın en büyük ilk 10 ekonomisinden birisi haline gelerek refaha ulaşabilir.
Hızlandırıcı teknolojilerinin ülkemizde de geliştirilmesi ve daha yaygın ve etkin kullanımı için Türk Hızlandırıcı Merkezi mutlaka kurulmalı, CERN’e tam üye olunmalıve jenerik teknoloji alanlarında Ulusal Merkezler oluşturulmalıdır.
TARLA&HTE’nin Ulusal Merkez olarak tanınması THM’nin yolunu açmıştır. THM gibi dünya çapında bir hızlandırıcı merkezini kurma hedefini ortaya koymak ülkemizin kalkınma hedefleri açısından büyük bir adım olmuş ve bu tür hedeflere ancak ve ancak disiplinler arası işbirliği ve uzman insan gücü ile ulaşılabileceği gerçeğini gözler önüne sermiştir.
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Bilim Şehitleri
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
Türk Hızlandırıcı Merkezi Projesinin Isparta Süleyman Demirel Üniversitesindegerçekleştirilecek olan IV. Çalıştayına katılmak üzere 30 Kasım 2007 günüİstanbul’dan gelirken Isparta yakınlarında meydana gelen uçak kazasındakaybettiğimiz değerli Bilim İnsanlarımız.
Ruhları şad, mekanları cennet olsun…
TFD Prof. Dr. Engin ARIK Bilim İnsanı Ödülü TFD Berkol DOĞAN En İyi Deneysel Poster Bildiri Ödülü TFD Engin ABAT En İyi Kuramsal Poster Bildiri Ödülü
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Teşekkür
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
DPT, Kalkınma Bakanlığı ve CB SBB’na, Ankara Üniversitesi Rektörlüğüne, THM Projesi Üyesi Üniversitelerin Rektörlüklerine,Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü Müdürlüğüne,Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Başkanlığına,Türk Fizik Derneği Başkanlığına,THM Projesi Üyelerine ve Danışma Komitelerine,TARLA Projesi Üyelerine,Çalışmalara destek olan meslektaşlarımıza, öğrencilerimize ve yardımcı olan yöneticilerimize Türkiye’nin Hızlandırıcı yolculuğuna yaptıkları katkılar için çok teşekkür ediyorum.
-
Parçacık Hızlandırıcıları: Dünyada ve Türkiye’de Durum| XIII. UPHDYO, 08-13.07.2019, HTE, Ankara
Teşekkür
Ömer YAVAŞ | Ankara Üniversitesi
XIII. UPHDYO Düzenleme ve Bilim Kurulu Üyelerine katkıları ve destekleri için teşekkür
ediyor,
XIII. UPHDYO’na katılan öğrencilerimize öğrencilik ve meslek yaşamlarında
üstün başarılar ve mutluluklar diliyorum.