Türk Elektron Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarı TARLA devreye girdi

TARLA nedir?

Türkiye’nin ilk Hızlandırıcı ve Işınım Laboratuvarının adı, uluslararası alanda bilinen “Turkish Accelerator and Radiation Laboratory” adının baş harflerinin bir araya gelmesiyle oluşuyor. Böylece Türkiye, hızlandırıcı bilimi üzerine bilimsel ve teknik alanda araştırmalar yapmak, yeni araştırmaları teşvik etmek ve endüstriye yeni yetenekler kazandırmak maksadıyla çok yönlü ve çok disiplinli bir araştırma altyapısı sunuyor.

Ankara’nın Gölbaşı Kampüsü’nde inşa edilen Ankara Üniversitesi Hızlandırıcı Teknolojileri Enstitüsü ve Hızlandırıcı Tesisi binaları 9 Mayıs 2011’de hizmete girdi. Bu Türkiye’nin ilk hızlandırıcı teknolojileri enstitüsüdür.

TARLA adlı merkezin kuruluş amacı ve hedefleri nedir?

Tarla, hızlandırıcı tabanlı araştırma altyapısı sayesinde, bu alanda yapılamayan deneylerin yapılabilmesini olanaklı kılacak. Tesisi oluşturan sistemler ve bileşenler, ileri teknoloji ürünlerden oluşuyor.

Tarla ile Süper iletken teknoloji kapsamında süper iletken hızlandırıcılar ile 40 MeV (milyon elektronvolt)‘e kadar hızlandırılan elektron demeti kullanılarak ilk aşamada Gama (Bremsstrahlung) ışını ve kızıl-ötesi bölgede Serbest Elektron lazeri (SEL) üretilmesi amaçlanıyor.

Çok güçlü elektron demeti ve bu demet ile üretilen ikincil ışınımlar ile birlikte TARLA, dünya çapında bir merkez olmayı hedefliyor.

TARLA, hangi faaliyet alanlarında teknolojik katkı sağlayacak?

• Hızlandırıcı bilimi ve teknolojisi
• Foton (parçacık ışık) bilimi ve teknolojileri
• Malzeme bilimi ve teknolojisi
• Nükleer teknolojiler
• Sağlık
• Mikrodalga / RF teknolojileri
• Radyasyon fiziği ve bağlı teknolojileri
• Yüksek hassasiyetli mekanik aksamların üretimi
• Soğutma teknolojileri
• Kontrol Mühendisliği ve Yazılım Teknolojisi
• Nano ve Mikro Teknoloji
• Biyoteknoloji
• Gıda Güvencesi, Gıda Üretimi ve İşleme Teknolojisi
• Mekatronik
• Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik
• Sensör Teknolojileri
• Optomekanik , Elektroopitk ve Fotonik
• İleri ve Akıllı İmalat

TARLA tesisinin ana hedefleri nelerdir?

• 15-40 MeV enerjili elektron demetini, 35 mm ve 110 mm periyot uzunluğuna sahip farklı iki salındırıcı magnet (mıknatıs) sistemini kullanarak 4-350 μm dalga boyu aralığında Serbest Elektron Lazeri (SEL) üretmek.
• 0-30 MeV enerjili elektron demetini ve üç farklı radiator-colimator düzeneğini kullanarak Bremsstrahlung ısınımı üretmek ve nükleer yapı çalışmaları yapmak.
• 0-40 MeV enerjili elektron demeti ile doğrudan sabit hedef deneyleri yapmak.

TARLA tesisinde ana hedeflere ulaşmak için altyapıda kaç bölüm bulunuyor?

• Hızlandırıcı Bölümü (Accelerator Hall):

  TARLA hızlandırıcısı 250 keV’de yüksek akımlı CW elektron ışını sağlayan bir enjektörden, 10-40 MeV enerjisine ışın hızlandırmak için bir demet kompresörle ayrılmış iki süper iletken (SC) hızlandırma modülünden oluşur. Kriyomodüller arasında, demet kompresör adı verilen manyetik bir şikan, demet tepe akımını geliştirmek için kullanılır. Demet kompresör, kavite fazı ile kirişin mikropulse süresini ve enerji yayılımını optimize eder. TARLA kiriş hattında maksimum elektron ışını enerjisinde minimum demet uzunluğu 1-2 ps civarında elde etmek planlanmıştır. Daha sonra, iki ikincil parçacık üretim istasyonu hızlandırıcıyı takip edecektir; gama radyasyon ve serbest elektron lazer (FEL) hatları. Şekil, ana hızlandırma bölümünün şematik görünümünü gösterir.

• Serbest Elektron Lazeri Bölümü (FEL Hall):

  TARLA’nın serbest elektron lazer (SEL) ışın hatları da orta ve uzak kızılötesi bölgede radyasyon kaynağı olarak tasarlanmıştır. SEL’i 5 ila 350 um dalga boyu aralığında kapsayacak şekilde, dönem uzunluğu 35 mm ve 110 mm olan iki bağımsız optik rezonatör sistemi muhafaza düzlemci tipi undulators monte edilecektir. SEL ışın hattının şematik görünümü şekil olarak verilmiştir.

• Nükleer Deney İstasyonu (Nuclear Experiment Hall):

  TARLA’da elde edilen CW ışınının ek avantajlarından yararlanmak için bir Bremsstrahlung radyasyon hattı planlanmıştır. Bremsstrahlung foton, elektron ışınlarının gazlı salondaki bir niyobyum folyoya çarpmasıyla üretilecektir. Foton ışını, hızlandırıcı salonu ve deneysel mağara arasındaki beton duvara monte edilen yüksek saflıkta alüminyumdan oluşan uzun bir toplayıcı ile harmanlanacaktır. Toplayıcının çıkışı, hedefin etrafına takılan dedektörler nedeniyle atmosferik basınçta olacaktır. Gama ışın hattının şematik görünümü şekil olarak verilmiştir.

• Diğer deney istasyonları

TARLA tesisinde üç ana hedefin yanı sıra elde edilecek serbest elektron lazerinin, kullanıcılardan gelecek talepler doğrultusunda ayarlanabilir enerji ve dalga boyu ile farklı çalışmaların yapılması da mümkündür.  Tesiste birisi lazer teşhis olmak üzere toplam 6 deney odası ve 1 malzeme hazırlama laboratuvarı bulunur.

5 adet deney istasyonu ISO Class 7, 1 adet Deney Malzeme hazırlama odası ISO Class 6, 1 adet demet hattı malzeme hazırlama odası ISO Class 5, 1 adet demet hattı malzeme temizleme odası ISO Class 5 sertifikasına sahiptir.

REKLAM

Böylece TARLA ileri araştırma altyapısı sayesinde; Üniversiteler, Kamu Kurum ve Kuruluşları, Özel Sektör, Benzer Tesisler, Araştırmacı, ziyaretçi ve stajyerlere hizmet verebilecektir.

TARLA, kendi alanında hangi merkez ile uluslararası anlaşmalar ve ortak işbirliği içerisindedir?

• Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN, İsviçre),
• Alman Elektron Sinkrotronu (DESY, Almanya),
• ELBE Hızlandırıcı Enstitüsü (HZDR, Almanya),
• HZB­BESSY II Sinkrotron Merkezi (Berlin, Almanya),
• Cockcroft Hızlandırıcı Enstitüsü (Daresbury, İngiltere),
• IHEP Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü ( Pekin, Çin),
• Euro XFEL GmbH (Hamburg, Almanya)
• ESS (İsveç),
• DESY (Hamburg, Almanya)

TARLA, Türkiye’de hızlandırıcı tabanlı radyasyon kaynaklarının hızlandırıcı teknolojisinin ve kullanıcı potansiyelinin yaygınlaştırılması için projeler yürütülmekte olup, aynı zamanda uluslararası Compactlihgt, Calipsoplus, SESAME hızlandırıcı projelerinde de görev alıyor.

Bunlara ek olarak TARLA, Türkiye’nin önde gelen akademik ve araştırma üniversiteleri olan ODTÜ, Bilkent Üniversitesi ve Koç Üniversiteleri ile ulusal işbirliği anlaşmalarına sahip olmakla birlikte, savunma alanında ASELSAN ile işbirliği yapıyor.

TARLA; fizik, kimya gibi temel alanların yanı sıra pek çok teknoloji ve mühendislik alanını içinde barındıran tesiste üniversite öğrencilerine staj, ulusal / uluslararası araştırmacılara çalışma ve araştırma imkânları da sunuyor.