Avrupa Nükleer AraÅŸtırmalar Merkezinde (CERN) yürütülen ‘GeleceÄŸin Dairesel Çarpıştırıcısı (FCC)’ projesinde, çarpıştırıcının vakum odacığının prototipini yapma görevi Ege Üniversitesi’ne(EÜ) verildi. Elektron ve pozitron çarpışmalarının gerçekleÅŸeceÄŸi vakum odacığının prototipini hayata geçirmek üzere çalışma baÅŸlatan Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Nükleer Fizik Anabilim Dalı ÖÄŸretim Üyesi Doç. Dr. Rena Çiftçi liderliÄŸindeki araÅŸtırma ekibi, Türkiye Atom Enerjisi Kurumuna (TAEK) proje baÅŸvurusu yaptı. Prototip yapımını üstlenerek Türkiye’de bir ilke imza atan Doç. Dr. Çiftçi’yi ziyaret eden EÜ Rektörü Prof. Dr. Necdet Budak, “Türkiye’deki bilim insanları CERN’deki araÅŸtırmalara sadece teorik deÄŸil, aynı zamanda somut projelerle de katkıda bulunmaya baÅŸladılar, kendilerini kutluyorum” dedi.

Yeni nesil teknoloji açısından çok önemli

Türkiye’de bir ilk olacak bu projenin Ege Üniversitesi’nin katkılarıyla yapılacak olmasından dolayı gururlandığını söyleyen Rektör Prof. Dr. Budak, projenin Türkiye’ye yeni nesil teknolojiyi kazandırması anlamında çok önemli olduÄŸunu kaydetti. CERN FCC yönetimi ile EÜ arasında ikili iÅŸbirliÄŸi protokolü imzalandığını belirten Prof. Dr. Budak, “Bu projenin asıl önemli kısmı vakum odacığının prototipinin yapılması. Prototipi, Türkiye’de hocalarımızın üniversite sanayi iÅŸbirliÄŸinde yapması söz konusu. AraÅŸtırma grubumuzdaki hocalarımız projeyi hazırlayıp Türkiye Atom Enerjisi Kurumu’na sundu. Yaklaşık olarak 4 milyon lira deÄŸerindeki bu projenin kabul olması durumda Türkiye somut anlamda CERN FCC projesine çok önemli katkı saÄŸlayacak. ArkadaÅŸlarımızı bu çalışmalarından dolayı tebrik ediyorum. Ege Üniversitesi olarak böyle bir projeye imza atılmasından dolayı da hocalarımız adına gururluyum. Hocalarımızın Rektörlük olarak her daim yanlarındayız” diye konuÅŸtu. Üniversite sanayi iÅŸbirliÄŸinin geliÅŸtirilmesine büyük önem verdiklerini de vurgulayan Rektör Budak, projeyle ilgilenen sanayicileri EÜ’ye davet etti.

Multidisipliner bir çalışma

Projede Ege Üniversitesi ile Ä°zmir Ekonomi Üniversitesindeki öÄŸretim üyelerinin yer aldığını söyleyen Doç. Dr. Rena Çiftçi, “Makine MühendisliÄŸi, Malzeme Bilimi, Elektrik Elektronik MühendisliÄŸi ve Fizik Bölümlerinden hocalarımızla birlikte CERN’de yürütülmekte olan FCC projesine çok önemli katkılar vermek üzere Türkiye Atom Enerjisi Kurumuna bir proje baÅŸvurusu yaptık. Bu proje kapsamında sadece FCC’nin tasarım kısmına, araÅŸtırma kısmına katkı vermeyeceÄŸiz; aynı zamanda elektron pozitron çarpıştırıcısının vakum odacığının prototipini de yapacağız. Prototipin yapımında en ileri vakum teknolojisi kullanacağız. Bu kapsamda Türkiye’ye de yepyeni bir teknolojiyi kazandıracağız. EÄŸer biz bu prototipte baÅŸarılı olursak, gelecekte CERN’de yapılacak olan 100 kilometre çevre uzunluÄŸuna sahip FCC çarpıştırıcısının inÅŸası sırasında ilan edilecek ihalelerde Türk firmaları da kendi varlıklarını ortaya koyabilecek. Ayrıca bu ileri teknolojiyi öÄŸrenirsek sadece Türkiye’de veya CERN’de deÄŸil, dünyanın neresinde olursa olsun bir hızlandırıcı yapılacağı zaman Türk firmalarımız burada iÅŸ yapabilecek” dedi.

“Ultra yüksek vakum ortamında çarpışması gerekiyor”

Çarpışmaların meydana geleceÄŸi odacıkta ultra yüksek vakum ortamının saÄŸlanması gerektiÄŸini belirten Doç. Dr. Çiftçi, “Biz burada NEG kaplama adını verdiÄŸimiz bir yöntem kullanacağız. NEGkaplama teknolojisiyle ultra yüksek vakum deÄŸerlerine ulaÅŸmayı hedefliyoruz. Åžu an Türkiye’deki mevcut vakum deÄŸerleri 10 ^-6 Bar (normal atmosferik basıncın milyonda biri) civarında olup biz bu deÄŸeri 10 ^-12 Bar (normal atmosferik basıncın trilyonda biri) seviyelerine taşımayı istiyoruz. Hızlandırıcılarda, yüklü parçacıklar vakum odacığında elektrik alan uygulanarak hızlandırılıyor, manyetik alan yardımıyla yönlendiriliyor ve odaklanması saÄŸlanıyor. Daha sonra parçacık demetlerinin vakumda çarpışmaları gerçekleÅŸtiriliyor. Bu bahsettiÄŸimiz demetler mikrometre boyutunda olup (saç telinden bile ince) 5 milimetre uzunluÄŸa sahiptir. Her demette 10¹¹ elektron veya pozitron vardır. Vakum odacığının içinde eÄŸer arta kalan parçacıklar veya gaz molekülleri olursa hızlanmış demet yolu üzerinde bu moleküllerle çarpışacak, bunun sonucunda hem demetin yapısı bozulacak, hem de hedeflenen elektron-pozitron çarpışma sayılarına ulaşılamayacaktır. Bu yüzden en yüksek vakum deÄŸerlerini elde etmeye çalışıyoruz. BahsettiÄŸimiz NEG kaplama ultra yüksek vakum deÄŸerlerine ulaÅŸmamızı saÄŸlıyor” dedi.

Projede kullanacakları NEG kaplamayla ilgili bilgi veren Doç. Dr. Çiftçi, “Ultra yüksek vakum deÄŸerlerini kazanmamızı saÄŸlayacak NEG kaplama teknolojisi, vakum odacıkları üretiminin yanı sıra, vakum pompalarının iyileÅŸtirilmesi veya yenilikçi pompaların yapılması, elektron ve katot tüpleri, yüksek sıcaklıklarda vakumlu ısı yalıtımı (güneÅŸ enerjisi uygulamaları), her türlü vakumlu parçaların (boÅŸluklar, körükler, geçiÅŸler) imalatı, mikro elektronik ve düÅŸük sıcaklıklarda vakumlu ısı yalıtımı gibi pek çok alanda kullanılıyor” diye konuÅŸtu.

FFC projesinde çarpıştırıcının vakum odacığının prototipini yapma görevini üstlenen ekip; EÜ Fen Fakültesi Fizik Bölümü Nükleer Fizik Anabilim Dalı ÖÄŸretim Üyeleri Doç. Dr. Rena Çiftçi, Prof. Dr. Cüneyt ÇeliktaÅŸ, Dr. Bahadır Saygı, Dr. Buket Canbaz Öztürk, Dr. Elif Ebru ErmiÅŸ, ÇaÄŸla ÇaÄŸlar; EÜ Mühendislik Fakültesi Makine MühendisliÄŸi Bölümü ÖÄŸretim Üyeleri Dr. ÖÄŸretim Üyesi Serdar KaraoÄŸlu, Dr. OÄŸuz Gürses ve Ä°zmir Ekonomi Üniversitesi’nden (Ä°EÜ) bir grup öÄŸretim üyesi.