Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Shirani bidabadi,Mohammad-Hassan Alamatsaz
احمد شیرانی بیدابادی (استاد راهنما) محمدحسن علامتساز (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sajad Abedy
سجاد عابدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

positron life time spectroscopy
One of the methods for investigating defects in metallic and non-metallic solids is to measure positron life time in these materials (positron life time spectroscopy). In this work by using a positron emitting source 22 Na which emits a 1.274 MeV gamma ray almost simultaneously with positron, defects in the metal samples aluminum and copper and also polymer samples polyethylene, poly tetra flour ethylene and poly methyl metha crylate have been studied. For this purpose a fast/slow advanced coincidence system consisting of two BaF 2 detectors, two timing single channel analyzers, two constant fraction discriminators, two amplifiers, two fast preamplifiers, a time to amplitude converter and a fast coincidence device, were used. Initially each device in the coincidence system was adjusted with the help of an advanced oscilloscope, and then the time resolution of the coincidence system was determined using a 60 Co source (which emits two simultaneous gamma rays of energies 1.33 and 1.17 MeV). The time resolution was found to be 156.74 ps. After adjusting the coincidence system, the 22 Na source was placed between the samples under study, and then the source and the samples were placed between the two barium fluoride scintillators. The 1.274 MeV gamma ray which is emitted from the source, almost simultaneously with the positron was considered as the start ray and the 0.511 MeV gamma ray which is created from positron annihilation with the electrons in the bulk or defect in the sample, was considered as the stop ray and these gamma rays were guided into the two barium fluoride scintillators. Positron life time spectra were measured in the samples under study using the time difference between 1.274 and 0.511MeV gamma rays. The spectra obtained were then analysed using the LT9-2 software. The metal samples were analysed by methods of Auto and Ser and the polymer samples were analysed by the four component method, and the positron and positronium life time components and their intensities were determined. The life time components in metal samples (Al and Cu) were then used to determine the vacancies in these samples. Also the life time components of ortho-positronium in the polymer samples were used to determine the size of cavities in these samples with an accurate of almost 0.1 nm. Keyword : Positron Life time Spectroscopy, positronium, 22 Na Source, positron life time in material, coincidence system, time resolution, vacancy, defect in samples, tao-eldraop.
یکی از روش های بررسی نقص های موجود در جامدات فلزی و غیر فلزی، اندازه گیری طول عمر پوزیترون (طیف نمایی طول عمر پوزیترون) در این مواد است. در این تحقیق با استفاده از چشمه Na 22 ، که یک پرتوگامای 274/1 مگاالکترون ولت تقریباً همزمان با پوزیترون گسیل می کند، نقص های موجود در نمونه های فلزی آلومینیوم و مس و در نمونه های پلیمری پلی اتیلن، پلی متیل متاکریلیت و پلی تترا فلور اتیلن(تفلون) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این کار از یک سیستم همزمانی پیشرفته سریع/کند که شامل آشکارسازهای باریم فلوراید، آنالیزورهای تک کاناله زمانی، تبعیض گرهای کسر ثابت، تقویت کننده، پیش تقویت کننده سریع، مبدل زمان به دامنه، آنالیزور چند کاناله و دستگاه همزمانی سریع می باشد، استفاده شد. در ابتدا هر کدام از دستگاه های موجود در سیستم همزمانی با استفاده از یک اسیلوسکوپ پیشرفته تنظیم و مقدار قدرت تفکیک زمانی(FWHM) سیستم همزمانی با استفاده از یک چشمه کبالت 60 که دو پرتو گامای 33/1 و 17/1 مگاالکترون ولت تقریباً به طور همزمان گسیل می کند، برابر با 74/156 پیکوثانیه به دست آمد. بعد از تنظیما ت سیستم همزمانی، چشمه Na 22 بین نمونه های مورد مطالعه قرار داده شد. پرتوی گامای 274/1 مگاالکترون ولت که تقریباً همزمان با پوزیترون گسیل می شود به عنوان پرتو شروع و یکی از پرتوهای گامای 511/0 مگاالکترون ولت که از نابودی پوزیترون با الکترون های موجود در حجم و یا در نقص های موجود در نمونه ها ایجاد می شود به عنوان پرتو توقف در نظر گرفته شد و به درون آشکارسازهای باریم فلوراید هدایت شدند. با استفاده از اختلاف زمانی بین پرتوهای گامای 274/1 و 511/0 مگاالکترون ولت طیف های طول عمر پوزیترون در نمونه های مورد مطالعه اندازه گیری شدند. طیف های به دست آمده با استفاده از نرم افزار LT9-2 و روش های Ser وAuto برای نمونه های فلزی و روش آنالیز چهار مولفه ای برای نمونه های پلیمری تجزیه و تحلیل شدند و مولفه های طول عمر پوزیترون و پوزیترونیوم (پارا و اورتو پوزیترونیوم) و شدت آنها به دست آمدند. سپس با استفاده از مولفه های طول عمر پوزیترون به دست آمده در نمونه های فلزی آلومینیوم و مس وجود نقص های تهی جا در این نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با استفاده از مولفه های اورتوپوزیترونیوم به دست آمده در نمونه های پلیمری پلی اتیلن، پلی متیل متا کریلیت و پلی تترا فلوراتیلن اندازه حفره های موجود در این نمونه ها در مقیاس 1/0 نانومتر تعیین شدند. واژه های کلیدی : طیف نمایی طول عمر پوزیترون، پوزیترونیوم، چشمه سدیم 22، طول عمر پوزیترون در مواد، دستگاه همزمانی، قدرت تفکیک زمانی، تهی جا، نقص در جامدات و تاو-الدروپ.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی