Monte Carlo yöntemi ile pozitronların altın ortamda menzil dağılımlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada pozitronların menzil dağılımlarını elde etmek için benzer bir Monte Carlo programı geliştirilmiştir. 50 eV-250 keV enerji aralığında yarı sonsuz altın ortama gelen pozitronlar tek tek Monte Carlo yöntemiyle takip edilmiştir. Benzetim tekniği esnek saçılma toplam tesir kesiti için spin-rölativistik düzeltme faktörlü perdeli Rutherford diferansiyel tesir kesiti ile birlikte düşük enerjilerde kısmi dalga açılımı verilerine dayanır. Esnek olmayan saçılma toplam tesir kesiti için Liljequist modeli kullanılmıştır. Esnek olmayan saçılma enerji kaybı hesabında ise Gryzinski'nin yarı ampirik ifadesi kullanılmıştır. Çeşitli enerji ve açılarla yarı sonsuz altın ortama giren pozitronların geri saçılma olasılıkları, ortalama girme derinlikleri ve menzil dağılımları hesaplanmıştır. Yarı sonuz altın ortamda pozitronların geri saçılma olasılıkları ve ortalama girme derinlikleri literatürdeki diğer Monte Carlo hesapları ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış genellikle uyumlu sonuçlar gözlenmiştir.

In this work an analog Monte Carlo code is developed to obtain the implantation profiles of positrons. The incoming positrons energy range 50 eV-250 keV have been followed in semi-infinite gold target with Monte Carlo method. The simulation technique is mainly based on the screened Rutherford differential cross section with a spin-relativistic correction factor for the elastic scattering together the data of partial wave calculations for low energies. Liljequist's model was used for the total inelastic scattering cross section calculations. Gryzinski's semi-empirical expression was used to simulate the energy loss due to inelastic scattering. Backscattering probabilities, mean penetration depths and implantation profiles of entering positrons with various energy and angles to semi-infinite gold target were calculated. The theoretical results of backscattering probabilities and mean penetration depths are compared with other Monte-Carlo calculations and experimental results for obtained for the gold semi-infinite target in the literature and usually good agreement is observed.