Μελέτη διαφορικών ενεργών διατομών ελαστικής σκέδασης δευτερίων από άζωτο στα πλαίσια της τεχνικής EBS - Τσιντάρη, Πελαγία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής, 2017)
Στη παρούσα διπλωματική εργασία μετρήθηκε η διαφορική ενεργός διατομή ελαστικής σκέδασης δευτερίων από το ελαφρύ στοιχείο άζωτο (natΝ) με χρήση της Φασματοσκοπίας Ελαστικής Οπισθοσκέδασης (d-EBS – Elastic Backscattering Spectroscopy). Το φυσικό άζωτο είναι το κατά σειρά έβδομο σε αφθονία στοιχείο που συναντάται στο ηλιακό μας σύστημα και σε ποσοστό περίπου 78% σε μοριακή μορφή στην ατμόσφαιρα της γης. Αποτελείται από μόλις δύο φυσικά ισότοπα, το 14Ν σε ποσοστό 99.634% και το 15Ν σε ποσοστό 0.366% του φυσικού αζώτου. Η μελέτη αζώτου είναι εξαιρετικής σημασίας καθώς συναντάται σε διάφορες εφαρμογές της μεταλλουργίας αλλά και της τεχνολογίας υλικών. Το πείραμα της παρούσας εργασίας πραγματοποιήθηκε στο Ινστιτούτο Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» στον επιταχυντή 5.5 MV τύπου Tandem και σε διπλή γωνιακή τράπεζα υψηλής ακρίβειας. Η ελαστική σκέδαση δευτερίων μελετήθηκε για ενεργειακό εύρος Ed,lab=1000–2200 keV που αυξανόταν με σταθερό βήμα 10 keV και για γωνίες οπισθοσκέδασης 120°, 130°, 140o, 150o, 160o και 170°. Χρησιμοποιήθηκαν έξι ανιχνευτές επιφανειακού φραγμού πυριτίου και ένας στόχος νιτριδίου του πυριτίου (Si3N4), με ονομαστικό πάχος 75 nm, που είχε στην μπροστά επιφάνειά του ένα λεπτό στρώμα (~2-3 nm) εξαχνωμένου χρυσού, για λόγους κανονικοποίησης. Ο υπολογισμός της διαφορικής ενεργού διατομής της ελαστικής σκέδασης έγινε με χρήση της σχετικής μεθόδου. Υπολογίστηκε η διαφορική ενεργός διατομή ελαστικής σκέδασης δευτερίων από χρυσό μέσω της σχέσης Rutherford λαμβάνοντας υπ’ όψιν το διορθωτικό παράγοντα της ηλεκτρονιακής θωράκισης (screening). Στη συνέχεια προσδιορίστηκε ο λόγος του συνολικού αριθμού ατόμων αζώτου ως προς αυτόν του χρυσού που περιέχονταν στο στόχο, μέσω χρήσης φασμάτων ελαστικής σκέδασης πρωτονίων που έγιναν ως συμπληρωματικές μετρήσεις κατά τη διεξαγωγή του πειράματος. Από την ανάλυση των πειραματικών φασμάτων και την επεξεργασία των δεδομένων υπολογίστηκαν οι τιμές της διαφορικής ενεργού διατομής ελαστικής σκέδασης δευτερίων από άζωτο. Οι τιμές της ενεργού διατομής απείχαν από τις αντίστοιχες τιμές της ελαστικής σκέδασης δευτερίων κατά Rutherford, όπως ήταν αναμενόμενο. Επίσης δεν παρατηρείται κάποια απότομη αλλαγή στις τιμές της ενεργού διατομής, επομένως συμπεραίνεται ότι δεν υπάρχει κάποιος ισχυρός, λεπτός συντονισμός του σύνθετου πυρήνα 16Ο* για το ενεργειακό εύρος που μελετήθηκε.