Erciyes'te geliştirilen yerli dedektörler savunma uygulamalarına hazırlanıyor
Erciyes nötrino grubunun araştırmaları:
Erciyes Üniversitesi Fizik Bölümü Nükleer Fizik Anabilim Dalı öğretim üyesi Doç. Dr. Emrah Tıraş liderliğindeki Erciyes Nötrino Araştırma Grubu, hem uluslararası nötrino deneylerinde yer alıyor hem de ülke ihtiyaçlarına yönelik yerli radyasyon dedektörü teknolojileri geliştiriyor. Grup, nötrino parçacıklarının türleri, kütleleri ve etkileşimlerini anlamaya odaklanırken veri analizi ve yapay zekâ modelleri geliştirmeyi çalışma programının önemli bir bileşeni olarak belirlemiş durumda.
Uluslararası iş birlikleri kapsamında grup, ABD'deki Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı bünyesindeki ANNIE, NOvA ve DUNE deneyleriyle yürütülen çalışmalara katkı sağlıyor; ayrıca California Berkeley Üniversitesi'nde bulunan EOS hibrit nötrino dedektörü üzerinde ortak çalışmalarını sürdürüyor. Bu çalışmalar, nötrinoların uzaydaki nükleer tepkimeler, Güneş'teki füzyon süreçleri ve süpernova patlamaları gibi temel astrofizik olaylar hakkında taşıdığı bilgilerin açığa çıkarılmasını hedefliyor.
geliştirilen dedektörler:
Erciyes ekibi, hem deneysel nötrino fiziği gereçleri hem de savunma sanayisinin ihtiyacına yanıt verebilecek radyasyon ölçüm cihazları üzerine paralel çalışmalar yürütüyor. Gruplarının geliştirdiği ilk dedektörlerden biri ikincil iyonizasyon dedektörü oldu; bu sistem özellikle elektron gibi yüklü parçacıkların elektromanyetik ve hadronik etkileşimlerinin incelenmesine uygun. Tıraş, bu dedektörün elektronik kartlarını ve sistem entegrasyonunu kendi laboratuvarlarında tasarlayıp ürettiklerini, sonuçları alanın saygın bilimsel dergilerinde yayımladıklarını ve bu ürün için patent çalışmalarının sürdüğünü belirtiyor.
İkinci önemli çalışma alanı ise düşük voltajda çalışan silikon tabanlı gama ve nötron dedektörleri. TÜBİTAK desteğiyle geliştirilen projede, silikon tabanlı sistemler üzerine farklı elementlerin katmanlar halinde yerleştirilmesiyle gama ve nötron parçacıklarının tespitine yönelik bir mimari tasarlandı. Tıraş, bu dedektörün ulusal patentinin onaylandığını ve uluslararası patent başvurusunun değerlendirme aşamasında olduğunu vurguluyor. Geliştirme sürecinde Erciyes Nanoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi (ERNAM) ve Teknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi (TAUM) gibi kurumların altyapısı kullanıldı.
savunma sanayisinde hedeflenen uygulamalar:
Araştırma grubunun geliştirdiği dedektörlerin öncelikli hedef uygulama alanı savunma sanayisi. Tıraş, özellikle İHA, SİHA ve kargo uçakları gibi hava platformlarının uçuş sırasında maruz kaldığı radyasyonun ölçülmesinin kritik olduğunu belirtiyor. Mevcut bazı radyasyon dedektörlerinin yüksek voltaj gerektirmesinin enerji tüketimi açısından dezavantaj oluşturduğunu söyleyen Tıraş, şu değerlendirmeyi yapıyor: "Yüksek voltajla çalışan radyasyon dedektörlerinde yaklaşık 1800-2000 volt seviyelerine ihtiyaç duyulabiliyor. İnsansız hava araçları gibi sistemlerde enerji tüketimi önemli bir konudur."
Buna karşılık silikon tabanlı MOSFET yapılarıyla tasarlanan ve ekipçe RadFET olarak adlandırılan yeni çözümler, yaklaşık 28, 30 veya 35 volt seviyelerinde çalışabilecek şekilde hedefleniyor. Bu düşük voltajlı yaklaşım, hava aracı ve taşınabilir uygulamalarda enerji verimliliği ve entegrasyon kolaylığı sunuyor. Tıraş, bu yapıların savunma sanayisinin yanı sıra KBRN (kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer) alanlarında bölgesel radyasyon izlemesi ve dozimetri ihtiyaçlarına katkı sağlayacağını belirtiyor.
Araştırma grubunun vizyonu, sadece tek bir cihaz üretmekle sınırlı kalmayıp donanımsal üretimden elektronik kart geliştirmeye, veri toplama sistemlerinden yazılımlara kadar bütünleşik bir altyapı kurmak. Tıraş, bu hedef doğrultusunda temiz oda şartlarında yürütülen AR-GE faaliyetleriyle yerli radyasyon dedektörü teknolojilerinin geliştirilmesine katkı sağlamayı amaçladıklarını aktarıyor.
Çalışmaların stratejik önemine de dikkat çeken Tıraş, yarı iletken ve çip teknolojileri, kuantum sensörler ve nükleer teknolojilerin savunma ve kritik teknolojiler bağlamında öncelikli alanlar olduğunu; bu nedenle TENMAK gibi ulusal kurumların çalışmalarının önem taşıdığını sözlerine ekliyor.
araştırma ekibi ve yöntemler:
Grup üyelerinin uzmanlıkları da projeye yön veriyor. Araştırma Grubu üyesi İbrahim Koca, nükleer reaktör fiziği, Monte Carlo simülasyonları ve nükleer fizik uygulamaları üzerine yazılım geliştirme çalışmalarını yürütüyor. Erciyes Üniversitesi Yapay Zekâ ve Büyük Veri Uygulama ve Araştırma Merkezi öğretim görevlisi Dr. Merve Taş ise nötrino ve parçacık fiziğinde yapay zekâ uygulamalarını geliştiriyor; zorlu veri setlerinde yapay zekâ yöntemleriyle analizler gerçekleştiriyor.
Doç. Dr. Tıraş, "Ülkemizin ihtiyaç duyduğu radyasyon dedektörlerini ve bu alandaki teknolojileri geliştirmek istiyoruz" diyerek genç araştırmacılarla birlikte yerli üretim kapasitesini artırma hedeflerini vurguluyor. Grup, hem ulusal hem uluslararası laboratuvarlarla sürdürülen iş birlikleriyle dedektörlerin performansını test edip olgunlaştırmayı planlıyor.
Sonuç olarak Erciyes Nötrino Araştırma Grubu, temel bilim ve uygulamalı teknoloji geliştirmeyi bir arada götürerek, radyasyon dedektörlerinin savunma ve sivil güvenlik uygulamalarında yerli çözümlerle karşılanmasına yönelik somut adımlar atıyor.
ERÜ’DEN SAVUNMA SANAYİSİNE YERLİ RADYASYON DEDEKTÖRÜ