Η εισαγωγή της πτυχιακής μου εργασίας (ότι πιο πολιτικό μπορεί να μπει σε μια εργασία στο Φυσικό)

Μιας και ένα σεβαστό χρονικό διάστημα τώρα έχω τελειώσει τη πτυχιακή μου ανέβασα την εισαγωγή, της για να πάρετε μια γεύση.  Βέβαια σε κάποια σημεία θα νομίζετε πως γλείφω, αλλά σας διαβεβαίω ότι ό,τι γράφω το εννοώ και πως οι συγκεκριμένοι άνθρωποι δεν έχουν και καμία σχέση με τη βαθμολογία της εργασίας. Ακούω σχόλια.

 

Εισαγωγή – Σκοπός

 

          Η εργασία αυτή πραγματοποιήθηκε στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Τεχνολογίας και Ακτινοπροστασίας (ΙΠΤΑ) του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος. Χρησιμοποιήθηκαν οι εγκαταστάσεις του πυρηνικού αντιδραστήρα του ΙΠΤΑ. Είναι δυστυχώς σπάνιο το να χρησιμοποιεί ένας φοιτητής της φυσικής, εγκαταστάσεις τέτοιες  και θεωρείται δε εξαιρετική τύχη να παρέχονται όλα τα απαραίτητα μέσα και οι αναγκαίοι οικονομικοί πόροι για τη περάτωση της προσπάθειας .

 Σήμερα η  διπλωματική εργασία ενός προπτυχιακού φοιτητή αντιμετωπίζεται ως μία ακόμα συμβατική υποχρέωση στο δρόμο για το πτυχίο. Όμως η πτυχιακή εργασία είναι η αποκρυστάλλωση των γνώσεων που το πανεπιστήμιο σου προσφέρει στη προπτυχιακή διαδικασία και η επέκταση τους, συνδέοντας τις με τη πρακτική και όχι μόνο πειραματική  εφαρμογή. Δυστυχώς στο βωμό της εντατικοποίησης των σπουδών και της γενικότερης απαξίωσης της γνώσης που δίνεται από το  Πανεπιστήμιο, θυσιάζεται ακόμα και αυτό το κομμάτι των σπουδών που παρέχει στο φοιτητή κάτι σχεδόν και δυστυχώς μοναδικό, όμως τόσο ωραίο, τη χαρά της δημιουργίας.

            Η εργασία αυτή δεν είναι καινοτόμα. Ο σκοπός της δεν ήταν αυτός. Σκοπός της ήταν η κατασκευή ενός πειραματικού οργάνου για τη μελέτη του ενεργειακού  φάσματος των νετρονίων με τη μέθοδο του χρόνου πτήσης και μέσω της διαδικασίας αυτής, η εκπαίδευση του φοιτητή στην πρακτική εφαρμογή και υλοποίηση (από το μηδέν!) θεμελιωδών αρχών της πειραματικής φυσικής των νετρονίων.

Τα νετρόνια, άλλωστε, σήμερα αποτελούν ένα από τα ισχυρότερα ερευνητικά εργαλεία για τη μελέτη της δομής των υλικών στη φυσική στερεάς κατάστασης. Η εξοικείωση με τη χρήση των πειραματικών εργαλείων που προσφέρονται στον ερευνητή είναι απαραίτητη. Η χρήση των νετρονίων στη φυσική στερεάς κατάστασης είναι κάτι παραπάνω από διαδεδομένη παρά το υπερβολικά μεγάλο κόστος που έχει η κατασκευή και η λειτουργία μίας πηγής νετρονίων, είτε πρόκειται για ερευνητικό πυρηνικό αντιδραστήρα είτε για παλλόμενη πηγή. Τα πολλά πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν τα καθιστούν αναντικατάστατα.

Υπήρξαν αρκετές δυσκολίες. Η φορητή πηγή που χρησιμοποιήσαμε δεν ήταν ιδιαίτερα μεγάλης ενεργότητας, ώστε να υπάρχει ικανοποιητική ροή νετρονίων, ενώ ο αντιδραστήρας που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη διεξαγωγή κάποιων πειραμάτων ανασχεδιαζόταν και δε βρισκόταν σε λειτουργία. Ο ανιχνευτής που χρησιμοποιήθηκε δεν ήταν του μεγέθους που χρειαζόμασταν, ενώ η πρώτη μου επαφή με τα μηχανικά σχέδια και το πρόγραμμα Autocad που χρησιμοποιήθηκε δεν αποδείχθηκε όσο εύκολη υπολόγιζα στην αρχή της προσπάθειας. Τέλος αδυνατώ να βρω κατάλληλη λέξη στα ελληνικά για το chopper.

Σε αυτές τις δυσκολίες είχα αρωγό το προσωπικό του ΙΠΤΑ τους οποίου και θέλω πραγματικά να ευχαριστήσω για τη πολύτιμη βοήθεια και υποστήριξη που μου δόθηκε, που αγγίζει τα όρια της φροντίδας. Συγκεκριμένα θέλω να ευχαριστήσω τον δρ Σπύρο Μεσολωρά για την επίβλεψη και ενασχόληση του με την έρευνα μου  και τη δρ Ντίνα Μεριά για τις πολύ σημαντικές και εύστοχες συμβουλές της. Ιδιαίτερα θέλω να ευχαριστήσω τον δρ Γιώργο Αποστολόπουλο για τις ατέλειωτες ώρες που πέρασε προσπαθώντας να με βοηθήσει στις πρώτες μου απόπειρες, να κολυμπήσω στον απέραντο ωκεανό της φυσικής επιστήμης και της έρευνας. Οι συμβουλές του ήταν  καθοδήγηση δασκάλου. Διαμόρφωσε σε μεγάλο βαθμό τη σκέψη μου και τη μεθοδολογία της.  

 Η συγκυρία της συγγραφής αυτής της εργασίας ήταν ιδιαίτερη. Γράφτηκε σε περίοδο μεγάλης αναστάτωσης στο χώρο της παιδείας και της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, περίοδο έντονης αμφισβήτησης και απαξίωσης του δημοσίου Πανεπιστήμιου. Είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρο σε αυτές τις συνθήκες να δουλεύεις με ανθρώπους που στα δικά σου μάτια αποτελούν βράχο αντίστασης και φάρο ελπίδας για το μέλλον της έρευνας και της εκπαίδευσης.     

 

 

 

Περιεχόμενα:

 

1.     Νετρόνια, ένα σπουδαίο ερευνητικό εργαλείο

 

1.1.  Η χρήση των νετρονίων ως εργαλείο μελέτης της ύλης

1.2.  Ιδιότητες του θερμικού νετρονίου

1.3.  Παραγωγή νετρονίων

1.3.1.   Σχάση – Πυρηνικοί αντιδραστήρες

1.3.2.   Φορητές πηγές νετρονίων

1.3.3.   Επιβραδυντές – Κατανομή θερμικών νετρονίων

1.4.  Αλληλεπίδραση νετρονίων με την ύλη

1.4.1.   Ψευδοδυναμικό Fermi – Μήκος σκέδασης

1.4.2.   Ελαστική σκέδαση

1.4.3.   Μη ελαστική σκέδαση

1.5.  Τεχνικές σκέδασης νετρονίων

1.5.1.   Μονοχρωμάτορες

1.5.2.   Τεχνικές χρόνου πτήσης

1.5.3.   Ανιχνευτές νετρονίων

 

2.     Ανάλυση λειτουργίας Chopper

 

2.1.  Παλμοί νετρονίων

2.2.  Μετρούμενο μήκος κύματος και Διακριτική ικανότητα

2.3.  Συχνότητα περιστροφής και γωνιακό άνοιγμα

2.4.  Επικάλυψη παλμών

2.5.  Επιλογή βέλτιστου σημείου λειτουργείας

 

3.      Πειραματική Διάταξη – Ανάλυση και κατασκευή

 

3.1.  Γενική Περιγραφή Διάταξης

3.2.  Chopper

3.2.1.   Κινητήρας

3.2.2.   Μηχανική συμπεριφορά περιστρεφόμενου δίσκου

3.2.3.   Σχέδια

3.2.4.   Επικάλυψη με νετρονικό απορροφητή

3.3.  Κύκλωμα χρονισμού

3.3.1.   Αρχή λειτουργείας

3.3.2.    

3.4.  Ηλεκτρονικά μέτρησης χρόνου πτήσης

 

4.     Διεξαγωγή πειραμάτων

 

4.1.  Βαθμονόμηση ταχύτητας περιστροφής Chopper

4.2.  Επιλογή σημείου λειτουργείας ανιχνευτή

4.3.