Neon bazlı gaz karışımlarının kullanıldığı gazlı atom-altı parçacık dedektörlerinde oluşan iyonik küme boyutlarının belirlenmesi

Gaz dedektörleri, sağlıklı çalışmalarına müdahale eden iyonların neden olduğu olumsuz etkilere eğilimlidir. Bu etkiler, dedektörün sinyalini etkileyebilen elektrik alan konfigürasyonundaki bozulmaları ve elektromanyetik indüksiyonu içerir. Bu sorunu çözmek için girişimlerde bulunulmasına rağmen, bugüne kadar başarılı bir çözüm bulunamadı. Bu nedenle, detektördeki iyonların davranışını anlamak, bu sorunu çözmek için kritik öneme sahiptir. Literatürde iyonların sinyal üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığına dair güçlü bir görüş olsa da son bilimsel yayınlar bu iyonların sinyali önemli ölçüde etkilediğini ileri sürmektedir. Dedektör hacminde birincil elektronlar oluştuğunda, iyonlar oluşturulur ve katoda ulaşana kadar iyonik kümelere dönüşürler(Kalkan, 2015). Ancak bu kümelerin tam boyutu bilinmiyor ve teorik hesaplamaların deneysel olarak kanıtlanması gerekiyor. İyonik kümelerin boyutunu tahmin etmek için ışık atomları veya fotonlarla saçılma deneyleri kullanılmıştır. Bu çalışmalar dedektör fizikçilerinin ilgisini çekmiş olsa da iyonların davranışını tam olarak açıklamakta yetersiz kalmaktadır. Bu sorunu çözmek için, iyonların oluştuğu ve dedektördeki elektrik alanı tarafından sürüklendiği bölgeye bir lazer ışını gönderildi. Rayleigh saçılması kullanılarak saçılan ışını analiz ederek, iyonik kümelerin varlığı ve boyutu için deneysel kanıtlar sağlanmıştır. Rayleigh saçılması kullanılarak hacim tayini uzun süredir kullanılmakla birlikte bu tezde kullanılan yöntem literatürden önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Örneğin oluşan iyonik kümeler vakumla değil elektrik alan etkisiyle hareket eder ve bunları ince bir nozula kanalize etmek mümkün değildir. Amaç, kullanılan basınç, sıcaklık, nem ve gaz karışımı gibi gaz dedektörlerinin çalışma parametreleri altında oluşan iyonik kümelerin boyutları hakkında ilk deneysel sonuçların elde edilmesi ve literatürle paylaşılmasıdır.