Elektron Etkisi ile Metan Molekülünün İkili Diferansiyel Tesir Kesitlerinin Ölçülmesi

Abstract

Bu çalışmada, elektron etkisi ile metan molekülünün ikili diferansiyel tesir kesiti ölçümleri yapılmıştır.Elektron çarpışma deneylerinde, belirli enerjideki elektron demeti hedef gaz atom/molekülleri ile çarpıştırılmakta ve çarpışma sonucu ortaya çıkan parçacıklar açı ve enerjilerine göre dedekte edilmektedir. Çarpışma sonucu ortaya çıkan yüklü parçacıklar, birbirleriyle etkileşen kuantum parçacıklarıdır. Saçılma olayının anlaşılması, etkileşme potansiyelinin ve parçacıkların dalga fonksiyonlarının doğru ifade edilmesiyle mümkündür. Çarpışma olayında oluşan çok parçacıklı sistemin çözümü, iyonlaşma dinamikleri ve hedefin yapısı hakkında önemli bilgiler vermektedir. Elektron saçılma deneyleriyle temel düzeyde elde edilen veriler doğada gözlemlenenolaylara ışık tutmaktadır.

İkili diferansiyel tesir kesiti, çarpışma sonucu oluşan iyonlaşma olayında, açığa çıkan elektronlardan birinin açısına ve enerjisine bağlı olarak yapılmaktadır. Bu çalışmada ikili diferansiyel tesir kesiti ölçümleri, gelen elektron enerjisi 50-350 eV iken açığa çıkan elektronlardan birinin açısal dağılımı belirlenerek elde edilmiştir. Spektrometrenin açı ve enerji kalibrasyonunu yapmak, enerji çözünürlüğünü belirlemek için elastik ve inelastik enerji kayıp spektrumları alınmıştır. Sistemin güvenilirliğini test etmek için, alınan elastik diferansiyel tesir kesiti ölçümleri, literatürde yer alan çalışmalarla karşılaştırılarak uyumlu oldukları görülmüştür. Ölçümler, Afyon Kocatepe Üniversitesi Elektron Çarpışma Laboratuvarında (eCOL) bulunan elektron spektrometresi kullanılarak alınmıştır. Bu çalışma ile metan molekülünün elektron saçılma tekniği ile ikili diferansiyel tesir kesiti ölçümleri 50-350 eV elektron enerjisi aralığında ve açısal dağılıma bağlı olarak ilk kez tarafımızca ölçülmüştür. Elde edilen tesir kesitlerinin, teorik olarak analiz edilmeleri bu alanda kullanılan teorik modellerin geçerliliğini göstermesi açısından önemlidir.