Aktif maddesi yüksek yoğunluklu gadolinyum tantalum tetra oksit sintilatörü olan kalorimetrelerin geant4 programı ile benzetimi

Abstract

Sintilatörler yüksek enerji ve parçacık fiziği deneylerinde kalorimetrelerin aktifmalzemesi olarak kullanılırlar. Bu malzemelerin optik ve fiziksel özelliklerikalorimetrelerin ve dolayısıyla deneyin performansını oldukça etkileyebilmektedir. Buçalışmada, iyi optik ve sintilasyon özellikleri gösteren GdTaO 4 kristali çarpışmadeneylerinde kullanılmak üzere incelenmiştir. Bu rapor, aktif malzemesi GdTaO 4 olanhomojen bir kalorimetrenin elektromanyetik performansına ait Geant4 benzetimprogramı ile elde edilmiş sonuçlarını sunmaktadır. Çeşitli geometrilerde kalorimetrebenzetim programında inşa edilmiş olup gelen gama ışını enerjilerine bağlı olarak enerjiçözünürlük değerleri farklı sintilatör-fotodedektör bileşimleri için elde edilmiştir.Sonuçlar, yakın geometrilere sahip farklı malzemeler ile yapılan çalışmalar ilekarşılaştırılmış olup enerji çözünürlüğü değerlerinde önemli gelişmelerin olduğugözlemlenmiştir.

Sintillators are used as active materials of calorimeters in high energy and particlephysics experiments. The optical and physical properties of such materials could affectperformances of calorimeters and hence of experiments quiet a lot. In this study,GdTaO 4 crystal, which shows good optical and scintillating properties, was examined tobe used in collider experiments. This report presents the results which were obtainedwith Geant4 simulation program and belong to the electromagnetic performances of ahomogeneous calorimeter whose active material is GdTaO 4 . Calorimeters werereconstructed in the simulation program in different geometries and energy resolutionvalues for various scintillator-photodetector combinations were obtained as a functionof incident beam energies. The results were compared with those of carried out withdifferent materials which have compatible sizes and the results showed significantimprovements in energy resolutions.