Rutherford geri saçılma spektroskopisi ile kalınlık ölçümü

Abstract

Rutherford geri saçılma spektroskopisi (RBS), madde ile iyon etkileşmesini kullanan iyon demet analiz tekniklerinden biridir. RBS analizinde, hafif parçacıkların (~MeV, genellikle 4He+, 1H+) tek enerjili demeti, analizi yapılacak hedef numune üzerine bombardıman edilir. Hedef numuneden geri saçılan parçacıklar, gelen parçacıkların doğrultusuna göre istenilen büyük bir açıda (bu çalışmada 135°) yerleştirilmiş bir dedektör ile sayılır. Geri saçılan parçacıkların enerji spektrumlarından hedef numunenin yapısal ve kristal özellikleri belirlenebilir. RBS tekniği, hedefi tahrip etmeden hedefin kalınlığını ve element bileşimini tespit edebilen çok kullanışlı bir metotdur.Bu tezde, RBS tekniği ve bu teknikle hedeflerin kalınlık hesabının nasıl yapıldığı anlatılmaktadır. Ayrıca, Cd-106 ve Sn-112 izotoplarından oluşan iki ayrı hedef için RBS tekniği ile kalınlık hesabı yapılmıştır. Hedeflerin nükleer ve elektronik durdurma gücü hesapları da SRIM programından elde edilerek aralarındaki fark grafik ile gösterilmiştir.

In Rutherford Backscattering (RBS), the beam of monoenergetic (~MeV) light particles (~MeV, usually 4He+, 1H+) is bombarded on the target material that will be analyzed. The backscattered particles from target material are detected by a detector which is placed at desired angle (in our case, 135°) with respect to the direction of the incident beam. From the energy spectra obtained from backscattered particles, structural and crystal properties of target material can be determined. RBS is a very useful technique to be able to determine the target thickness and elemental composition causing any destruction on target material.In this thesis, RBS technique basic principles and how to do the thickness determination are explained. In addition, for two different targets that consist of Cd-106 and Sn-112 isotopes, the thickness calculations were achieved. Calculations of nuclear and electronic stopping power were also obtained by using SRIM programme and the difference between them were graphed.