Elektron-elektron çakışma tekniği (e,2e) ile H2 molekülünde young tipi girişim etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında iki eş atomlu moleküllerin üçlü diferansiyel tesir kesitleri (TDCS) üzerinde girişim etkileri incelenmiştir. He ve H2?nin üçlü diferansiyel tesir kesitleri, 250 eV?ta, farklı saçılma açılarında ve enerjilerinde (e,2e) tekniği kullanılarak ölçülmüştür. (e,2e) deneyleri, belirli enerjide ve doğrultuda saçılan ve koparılan elektronların eş zamanlı olarak dedekte edildiği, elektron etkisi ile iyonlaşma deneyleri olarak adlandırılmaktadır. TDCS, gelen elektronun çarpışma öncesi ve sonrası momentumu için koparılan elektronun belirli bir açıda ve enerjide bulunma olasılığını tanımlamaktadır. Tipik bir (e,2e) çakışma deney düzeneğinin temel parçalarını; elektron tabancası, hedef atom veya molekül kaynağı, yarıküresel elektron enerji analizörleri, Faraday elektron toplayıcı, elektronik ve mekanik kontrol üniteleri oluşturmaktadır. Girişim etkileri hem H2 molekülünün farklı açılardaki TDCS sonuçlarında birbirleri ile hem de benzer yapıdaki He atomu ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. 250 eV?ta He ve H2?nin iyonlaşması sonucu elde edilen deneysel sonuçlar, teorik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Girişim faktörünün açıya bağlı olarak değişiminin enerjiye bağlı değişime göre daha hassas olduğu görülmüştür. Enerjiye bağlı değişimde ileri saçılma bölgesinde tüm durumlarda üçlü pik gözlenmiştir. Bu pikler enerji arttıkça artmaktadır. Açıya bağlı değişimde ise deneysel ve teorik sonuçlarda, 70 saçılma açısında iki pik, 150 saçılma açısında üç pik ve 300?de ise tek bir pik gözlenmiştir. Bu sonuçlar literatürde ilk kez açıya bağlı olarak, özellikle ileri saçılma bölgesinde girişim etkisinden kaynaklanan değişimlerin olduğunu göstermiştir. Bu çalışma ile literatürde ilk kez çift yarıkta girişim olayına üç farklı tip katkının olduğu ve bunlardan en önemlisinin gelen elektronun iki saçılma merkezinin potansiyeli etkisinde kırınımından gelen katkı olduğu gösterilmiştir.In this work, interference effects in triple differential cross sections of homo-diatomic molecules are investigated. Triple differential cross section of He and H2 is measured by electron impact ionization at 250 eV at different scattering angles and energies using (e,2e) technique. (e,2e) experiments refer specifically to electron impact ionization experiments in which the scattered projectile and the target electron, which has been ejected following the collision process, are selected in energy and direction and are detected in coincidence. TDCS describes the probability that the ejected electron with a specific energy emerges at given angles for selected initial and final momenta of the projectile. The main components of a typical (e,2e) coincidence set-up are; an electron gun, target atom or molecule, two hemispherical electron analyzers, a Faraday cup, mechanic and electronic control units for data acquisition. Interference effects are investigated both in the TDCSs of H2 molecule at different scattering angles and in comparison with He TDCSs which has similar electronic structure to H2. Experimental measurements are compared with the theoretical results. It is examined the I-factor has significantly more sensitive to the angle scan than to the energy scan. For the energy scan, there are 3 peaks in the binary region for all three cases and, with increasing energy; the only noticeable changes are relative peak heights and a small change in the peak location. For the angle scan, I-factor has two peaks at 70, three peaks at 150, and only a single peak with a shoulder at 300. This work showed that there are three different types of contributions to the microscopic double slit interference pattern and emphasized that the most important contribution comes from the incident projectile diffracting from two scattering centers for the first time in the literature.