Atom numarası 18 ile 40 arasında olan elementlerin Ne-benzeri ve F-benzeri iyonlarından yayılan spekturumların hesaplanması

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Çarpışmalı-ışımalı model, X-ışını lazerler, Lazer-plazma etkileşmeleri, X-ışmı spektroskopisi. Lazerle oluşturulan plazma ortamları X-ışını lazerler için aktif ortamlardır. Ne- benzeri X-ışım lazer ortamlarında bulunan Ne-benzeri ve F-benzeri iyonlardan rezonans çizgiler yayılmaktadır. Ne-benzeri X-ışını lazerlerde sayısal yoğunluk tersinimi İs 2s 2p 3p ile İs 2s 2p 3 s seviyeleri arasında oluşmaktadır. Plazma ortamlarındaki kazanç katsayısı ve spektrumlann hesaplanması deneysel çalışmalardan doğru sonuçlar almak için önemlidir. Bu çalışmada lazerle oluşturulan plazma ortamlarından yayılan X-ışını spektral çizgileri ve kazanç katsayısını hesaplayan bir kod (NeF) geliştirilmiştir. NeF kodu, çarpışmalı ışımalı model kullanılarak, fortran dilinde yazılmış hem zamana bağlı durumlar hem de zamandan bağımsız durumlar için hesaplama yapabilen bir bilgisayar programdır. NeF kodu, atom numarası Z=18 ile Z=40 arasındaki elementlerin Ne-benzeri iyonlarından elde edilen X-ışını lazer ortamlarından yayılan Ne-benzeri ve F-benzeri rezonans çizgi spektrumlarrnı hesaplamak amacı ile tasarlanmıştır. Plazmanın sıcaklığım belirlemek için Ne- benzeri 3s-2p çizgi şiddetlerinin F-benzeri 3s-2p çizgi şiddetlerine oranlarım hesaplar. Ne-benzeri ve F-benzeri iyonlardan yayılan rezonans çizgi şiddetlerinin hesaplanması için gerekli olan hem plazmadaki iyon yoğunluklarım hem de Ne- benzeri ve F-benzeri iyonlara ait uyarılmış seviyelerin yoğunluklarım hesaplar. Ayrıca bu plazma ortamlarından yayılan ve lazer etkisi gösteren çizgilerin kazanç katsayılarım hesaplar. u

ABSTRACT Key Words: Collisional-radiative model, X-ray lasers, Laser-plasma interaction, X- ray spectroscopy. X-ray lasers are produced by laser-produced plasmas. The Ne-like and F-like resonance lines are emitted from ions in Ne-like X-ray laser media. The population inversion is produced in between Is 2s 2p 3p and Is 2s 2p 3s levels. Simulation of gain and spectra are important for obtaining accurate results from experiments. In this thesis, a code (NeF) was developed to simulate gain and spectral lines emitted from laser produced plasmas. The NeF is a time-dependent and steady state code written by fortran programming language. The code calculates the Ne-like and F-like resonance lines emitted from X- ray laser media which is produced from Ne-like ions of elements have atomic number changing between Z = 18 and Z = 40. It calculates ion densities in the plasma and excited levels densities of Ne-like and F-like ions to calculate resonance lines intensities emitted from Ne-like and F-like ions. The intensity ratio of the F-like 3s-2p to Ne-like 3s-2p resonance lines are calculated to determine electron temperature of plasmas. It also calculates gain coefficients of lasing lines emitted from plasmas. m