Kuartz optik fiberlerin ve Ce katkılı sintilasyon fiberlerin radyasyon altında optik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında kuartz ve Ce katkılı optik fiberlerin Co-60 gama radyasyonuna karşı göstermiş oldukları davranışlar incelenmiştir. Bu çalışmada, farklı kor yapıları ve çeşitli element katkıları olan dört kuartz ve altı Ce katkılı optik fiber kullanılmıştır. Bu optik fiberler eş zamanlı ve eş zamanlı olmayan ölçüm yöntemleriyle düşük ve yüksek doz radyasyona maruz bırakılmıştır. Bu ölçümlerde 400-1000 nm dalgaboyu aralığında spektrumlar elde edilmiştir. Spektrumlardan belirli dalgaboyları seçilerek optik fiberlerin radyasyona bağlı zayıflamaları (Radiation-Induced Attenuation-RIA) ve iyileşme süreçleri elde edilmiştir. RIA ve iyileşme süreçleri optik fiberin yapısı, Ce katkı konsantrasyonları, radyasyon doz hızları ve toplam doz miktarları gibi parametrelere bağlı olarak değerlendirilmiştir. Deneyde kullanılan kuartz optik fiberlerin uygulanan radyasyona karşı dayanıklı olduğu görülmüştür ve bu dayanıklılığın kaynağının yapısındaki yüksek miktardaki OH- iyonlarından olduğu belirlenmiştir. Kullanılan Ce katkılı optik fiberlerin yapısında Al ve P elementlerinin bulunmasının radyasyona karşı direncin azalmasına neden olduğu sonucuna varılmıştır. Ölçümü gerçekleştirilen optik fiberlerden elde edilen sonuçlar kapsamında tarafımızca bir optik fiber önerilmiştir ve bu optik fiberin üretimi Polymicro Technologies firması tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu optik fiberin ölçümleri, bu tez kapsamında sunulmuştur ve çalışmadaki Ce katkılı diğer optik fiberlerden daha iyi bir radyasyon direnci göstermiştir. Optik fiberlerin iyileşme süreçleri, ikinci dereceden büyüme kinetiği modeli ile belirlenmiş ve modelin öngörülerinin deneysel sonuçlar ile tutarlılığı gösterilmiştir. Ayrıca optik fiberlerin fotolüminesans ve nümerik açıklık (NA) ölçümlerinde radyasyon etkisi araştırılmıştır.