PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ

Bazı üç atomlu moleküllerin laser çok foton iyonlaştırması ve kütle spektrometrisi Laser multiphoton ionization and mass spectrometry of some three atomic molecules

Bu çalışmada, Karbondisülfür (CS2) molekülünün soğurma özelliklerini belirlemek için soğurma spektrofotometresi kullanılarak soğurma ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümlerden elde edilen veriler yorumlanmıştır. Buna paralel olarak, Karbondisülfür (CS2) ve Karbondioksit (CO2) molekülünün laser çok foton soğurması ve iyonlaştırması yüksek enerjili bir laser (Nd:Yag laser, 5 ns ve 10 Hz) kullanılarak gerçekleştirilmiş ve oluşan iyonlar uçuş zamanlı kütle spektrometresi kullanılarak tespit edilmiştir. Kütle spektrometrisi metodunda bu tespit, iyonların farklı kütle/yük(m/q) oranlarından dolayı ayrılabilmelerinden faydalanılarak yapılır. Kullandığımız uçuş zamanlı kütle spektrometresinde bu işlem ayrılan iyonların uçuş sürelerine göre gerçekleştirilir. Şiddetli laser pulslarına maruz kalan bir molekül, iyonlaşma ile takip edilen ayrışmaya (DI) ya da ayrışma ile takip edilen iyonlaşmaya (ID) uğramaktadır. Bu bağlamda, söz konusu numunelerde laser pulsunun etkileri iyonlaşma metotları ile birlikte incelenmiştir. Karbondisülfür (CS2) molekülünün iyonlaştırılması ve ölçülmesi 355 nm, 532 nm ve 1064 nm dalga boylarında vakum ortamında yapılmıştır. Karbondioksit (CO2) molekülünün iyonlaştırılması ve ölçülmesi ise 532 nm ve 1064 nm dalga boylarında vakum ortamında yapılmıştır. Her bir dalga boyu için çeşitli grafikler çizilmiş ve yorumlanmıştır.

Arkeolojik seramiklerin ICP-MS ve ESR ile incelenmesi ve ESR yaş tayini için en uygun örnek hazırlama metodunun belirlenmesi Investigation of archaeological ceramics by ICP-MS and ESR and determination of the best sample preparation method for ESR dating

Bu çalışmada Kumyer Mevkii arkeolojik seramik örnekleri Elektron Spin Rezonans (ESR) ve İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometri (ICP-MS) tekniği ile incelenmiştir. Bu örneklerin ESR yaş tayini için kuvars ayıklamaya en uygun örnek hazırlama metodu belirlenmiştir. Doğal ışınlama ile oluşmuş Al, Ti-Li, Ti-H ve Ge paramanyetik merkezleri ESR tekniği ile tespit edilmiş ve bu merkezlerin ESR parametreleri hesaplanmıştır. Her bir paramanyetik merkez için bulunan değerler literatürle uyumludur. Örneklerin yapısında bulunan Al ve Ti merkezleri için eş süreli ısıtma deneyleri yapılmıştır. Bu örneklerin ESR yaş tayini için uygun paramanyetik merkezi belirlemek üzere Al ve Ti merkezleri için eklemeli doz metodu kullanılarak doz-cevap eğrileri çizdirilmiş ve eşdeğer doz değerleri hesaplanmıştır. Kumyer Mevkii arkeolojik seramik örneklerinin ESR yaş tayini için Al merkezinin kullanılması gerektiği anlaşılmıştır. Ayrıca ICP-MS tekniği ile Kumyer Mevkii örneklerinin elementel analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Al merkezi, Arkeolojik Seramik, Elektron Spin Rezonans (ESR), ESR Yaş Tayini, Ge merkezi, İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometri (ICP-MS), Kuvars, Ti merkezi

Lazer gücünün fonksiyonu olarak lazer yüzey işleme üzerine bir çalışma

Bu çalışmada malzemeler ile yüksek güçteki lazer radyasyonunun etkileşiminin meydana gelmesi sırasındaki fiziksel süreçler tanımlanmıştır. Bu süreçlerin bilinmesi, lazer tabanlı malzeme işlemenin olanak ve limitlerini anlamak için önemlidir. Bu etkileşimler malzeme işlemede lazer uygulamaları için temeldir. Bu etkileşimler kullanılan malzemein yansıtma ve soğurma katsayısı ile bunların lazerin malzemele etkileşmesinde nasıl davrandıkları hakkında bilgi verir. Bununla birlikte bu temel süreçler malzemele birleşen enerjinin akışı, faz değişimi ve lazer destekli ablasyon dalgalarının oluşumunu tanımlar. Bununla birlikte lazer demetinin gücü ile malzemede oluşan nüfuz etme hızları, işleme oranları gibi önemli parametrelerde açıklanmıştır.

Laser kütle spektrometresi kullanılarak bütan molekülünün izomerlerinin analizi

Bu çalışmada yüksek güçlü nanosaniye laserle birlikte TOF-MS kullanılarak alkan grubunun bir üyesi olan bütan molekülünün izomerlerinin ayrışmalı iyonlaşması açıklanmıştır. 1064 nm, 532 nm ve 355 nm kullanılarak kütle spektrumundaki pik deseninin dalgaboyu ve laser gücüne bağlılığı sunulmuştur. Bu deneysel metot kimyasal analiz çalışmalarına nanosaniye laser kullanılarak yapılması durumunda bile yeterince ivme kazandıracak niletiktedir ve kütle spektrometresi bu konuda güncel uygulamalar ortaya koyabilme yeteneğine sahiptir. Kütle spektrumundaki baskın ana iyonun elde edilmesi arzulanmaktadır. Bu tür iyonlaştırma süreci yumuşak iyonlaştırma olarak bilinir ve uzun laser dalgaboyu ve kısa laser pulsu kullanılarak daha çok küçük ve orta büyüklükteki moleküllerin ana iyonu elde edilmektedir. Bütan molekülünün herbir izomeri üzerinde yapılan çalışmalarda, yüksek laser yoğunluğuna rağmen çok küçük bir ana iyon gözlenmiştir ve artan laser yoğunluğuyla fragment iyonların analizlerinde artış olmasına rağmen ana iyonun hacminde artış olmaması oldukça ilginç bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada, her üç dalgaboyu için yaklaşık 1010-1013 W/cm2 olan benzer laser yoğunlukları kullanıldı ve bütan molekülünün fragmentasyon deseninde dalgaboyun bağlı anlamlı farklılıklar ortaya koyduğu gözlendi. Bu farklılıklar sonuç yorum olarak tartışılmıştır.

Atomik sistemlerde en zayıf bağlı elektron potansiyel model teori kullanılarak bazı parametrelerin belirlenmesi

Bu çalışmada Karbon ve Lityum benzeri bazı uyarılmış seviye serilerinin iyonlaşma potansiyelleri, nötr Galyum atomunun yüksek uyarılmış Rydberg seviyelerinin hayat süreleri ve Magnezyum atomuna ait bazı uyarılmış seviyelerin geçiş olasılıkları en zayıf bağlı elektron potansiyel model teorisi (WBEPMT) kullanılarak hesaplanmıştır. Karbon ve Lityum atomuna ait bazı uyarılmış seviye serilerinin iyonlaşma potansiyelleri izo-spektrum seviye serileri tanımı kullanılarak çalışılmıştır. Galyum atomunun yüksek uyarılmış Rydberg seviyelerinin hayat süreleri Martin ifadelerinden yararlanılarak belirlenmiştir. Magnezyum atomuna ait seviyelerin geçiş olasılıkları, seviyelere ait yarıçapların beklenen değerleri Nonrelativistic Hartree-Fock (NRHF) yöntemi ve enerji değerleri ise literatürde verilen deneysel datalardan elde edilerek en zayıf bağlı elektron potansiyel model teori kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürde bulunan deneysel ve teorik değerler ile karşılaştırılmıştır.