Sülfür Hekzaflorür Molekülünün Elektron Etkisi ile İyonlaşma İkili Diferansiyel Tesir Kesitlerinin Ölçümü

Sülfür heksaflorür (SF6), küresel ısınma potansiyeli olmasına rağmen yalıtkanlık özellikleri nedeniyle endüstride sık kullanılan bir gazdır. SF6'nın elektron etkisi ile iyonlaşma çalışmaları, özellikle çarpışma sonucu açığa çıkan parçacıkların enerji ve açısal dağılımlarının ölçülmesi, iyonlaşma sürecinin temel fiziksel özellikleri ve SF6 molekülünün yapısı hakkında değerli bilgiler sağlamaktadır. Bu çalışmada, SF6'nın elektron etkisi ile iyonlaşma olayı için ikili diferansiyel tesir kesiti (DDCS) ölçümleri yapılmıştır. SF6 molekülü 50-350 eV enerjili elektronlar ile çarpıştırılarak ortaya çıkan elektronlar enerji ve saçılma açısının fonksiyonu olarak dedekte edilmiştir. Bu çalışmanın bulguları, SF6'ın moleküler yapısı hakkında önemli bilgiler sunmakta olup, molekülün yüklü parçacıklar ile olan etkileşimlerinin anlaşılmasına katkı sağlayacaktır.

Measurement of Double Differential Cross Sections for Electron Impact Ionization of Sulfur Hexafluoride Molecule

Sulfur hexafluoride (SF6) is a widely used insulator in the industry, but it also has a high global warming potential. Studying electron impact ionization of SF6, particularly measuring the energy and angular distributions of the collision products, can provide valuable information about the underlying physics of the collision process and the nature of SF6 molecule. In this study, double differential cross sections (DDCSs) for electron impact ionization of SF6 have measured using a crossed beam experimental setup. The incident electron beam, with an energy range of 50-350 eV, was directed towards a target gas composed of SF6, and scattered electrons were detected as a function of the energy and scattering angle. The findings of this study offer significant insights into the molecular structure of SF6 and will contribute to enhancing the understanding of charged particle interactions involving SF6.

___

  • Al-Nasir, A. H., Chaudhry, M. A., Duncan, A. J., Hippler, R., Campbell, D. M. and Kleinpoppen, H., 1996. Doubly differential cross sections for the ionization of the molecule by electron impact. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 29(9), 1849–1859.
  • Christophorou, L. G. and Olthoff, J. K., 2000. Electron Interactions With SF6. Journal of Physical and Chemical Reference Data, 29(3), 267–330.
  • Dogan, M., Ulu, M., Ozer, Z. N., Yavuz, M. and Bozkurt, G., 2013. Double Differential Cross-Sections for Electron Impact Ionization of Atoms and Molecules. Journal of Spectroscopy, 2013, 1–16.
  • Fabrikant, I. I., Hotop, H. and Allan, M., 2005. Elastic scattering, vibrational excitation, and attachment in low-energy electron-SF6 scattering: Experiment and effective range theory. Physical Review A, 71(2), 022712.
  • Fedus, K., 2022. Low-energy electron elastic scattering by SF6—Modified effective range analysis. The European Physical Journal D, 76(3), 55.
  • Giardini‐Guidoni, A., Fantoni, R., Tiribelli, R., Vinciguerra, D., Camilloni, R. and Stefani, G., 2008. Study of electronic properties of the SF6 molecule by (e,2e) spectroscopy. The Journal of Chemical Physics, 71(8), 3182–3188.
  • Goswami, B. and Antony, B., 2014. Electron impact scattering by SF6 molecule over an extensive energy range. RSC Advances, 4(58), 30953–30962.
  • Joshipura, K. N., Vinodkumar, M., Limbachiya, C. G. and Antony, B. K., 2004. Calculated total cross sections of electron-impact ionization and excitations in tetrahedral (XY4) and SF6 molecules. Physical Review A, 69(2), 022705.
  • Nixon, K. L., Murray, A. J., Chaluvadi, H., Ning, C. G., Colgan, J. and Madison, D. H., 2016. Sulphur hexaflouride: Low energy (e,2e) experiments and molecular three-body distorted wave theory. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 49(19), 195203.
  • Pal, S., Kumar, J. and Märk, T. D., 2004. Differential, partial and total electron impact ionization cross sections for SF6. The Journal of Chemical Physics, 120(10), 4658–4663.
  • Park, Y., Choi, Y. R., Kim, D.-C., Kim, Y., Song, M.-Y., Kim, Y.-W., Cho, H., Jang, H.-J., Oh, Y.-H. and Song, K.-D., 2022. Total electron scattering cross section of C3F6O at the intermediate-energy region for developing an alternative insulation gas to SF6. Current Applied Physics, 41, 111–115.
  • Rabie, M. and Franck, C. M., 2018. Assessment of Eco-friendly Gases for Electrical Insulation to Replace the Most Potent Industrial Greenhouse Gas SF6. Environmental Science & Technology, 52(2), 369–380.
  • Wang, C., Cooper, B., Wu, Y., Sun, H. and Tennyson, J., 2021. Why SF6 eats electrons: Identifying high electrical strength molecules from their electron collision properties. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 54(2), 025202.
  • Wang, C., Ma, X., Shi, T., Wang, M. and Yang, C., 2020. Effects of Adiabatic Approximation on The Electron Momentum Spectroscopy of Partially Spherically Symmetric Molecules. Journal of the Physical Society of Japan, 89(7), 074301.
  • Wang, X., Xu, S., Ning, C., Al-Hagan, O., Hu, P., Zhao, Y., Xu, Z., Deng, J., Wang, E., Ren, X., Dorn, A. and Madison, D., 2018. Dynamic effects in electron momentum spectroscopy of sulfur hexafluoride. Physical Review A, 97(6), 062704.
  • Wang, Y., Huang, D., Liu, J., Zhang, Y. and Zeng, L., 2019. Alternative Environmentally Friendly Insulating Gases for SF6. Processes, 7(4), Article 4.
  • Watanabe, N., Hirayama, T. and Takahashi, M., 2019. Vibrational effects on electron-impact valence excitations of SF6. Physical Review A, 99(6), 062708.
  • Watanabe, N., Yamazaki, M. and Takahashi, M., 2016. Relationship between interference pattern and molecular orbital shape in (e, 2e) electron momentum profiles of SF6. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 209, 78–86.
  • Winstead, C. and McKoy, V., 2004. Low-energy electron collisions with sulfur hexafluoride, SF6. The Journal of Chemical Physics, 121(12), 5828–5835.
  • Yavuz, M., Isik, N., Ozer, Z. N., Ulu, M., Dogan, M., Sahlaoui, M., Benmansour, N. E. H., Lasri, B. and Bouamoud, M., 2014. Comprehensive experimental and theoretical study of double-differential cross sections for CH4 at 300 and 350 eV incident electron energies. Canadian Journal of Physics, 92(12), 1676–1680.
  • Yavuz, M., Ozer, Z. N., Ulu, M., Champion, C. and Dogan, M., 2016. Experimental and theoretical double differential cross sections for electron impact ionization of methane. The Journal of Chemical Physics, 144(16), 164305.
  • Zhao, M., Shan, X., Yang, J., Wang, E., Niu, S. and Chen, X., 2015. Observation of Interference Effects in (e, 2e) Electron Momentum Spectroscopy of SF6. Chinese Journal of Chemical Physics, 28(5), 539–544.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Sulu Çözeltilerden Alizarin Sarısı GG Gideriminde Gypsophila arrostii var nebulosa’dan Elde Edilen Biyökömürün Kullanılması

Okan BAYRAM, Emel MORAL, Fethiye GÖDE

C1-C2 Noktalarının Enterpolasyon Yöntemiyle Elde Edilen GNSS Hızlarına Ait Doğrulukların Araştırılması

Hülya BALABAN, Halil İbrahim SOLAK, İbrahim TİRYAKİOĞLU

6 Şubat 2023 Depremleri Sonrası Zemin Büyütmesi ve Sıvılaşma Gerçeği: Antakya, Gölbaşı, Türkoğlu Örnekleri

Süleyman GÜCEK, Kamil Bekir AFACAN, İsmail ZORLUER

Koçpınar/Siirt Kili Kullanarak Atık Sulardan Kristal Violet Boyar Maddesinin Uzaklaştırılmasında Adsorpsiyon Yönteminin İzoterm ve Termodinamik Hesaplamaları

Ali Rıza KUL, Veysel BENEK

Dihidroksibenzen Türevlerinin MWCNT Bağlanması ve Elektrokimyasal NADH Oksidasyonu

İzzet KOÇAK

Hybrid Deep Learning Implementation for Crop Yield Prediction

Halit ÇETİNER

Taş yapıların cephelerindeki malzeme bozulmalarının yersel lazer tarama yöntemiyle araştırılması: Mardin Konağı Örneği

Lale KARATAŞ, Aydın ALPTEKİN, Murat YAKAR

Göktürk-1 Stereo Uydu Görüntüleri ile 1/5000 Ölçekli Fotogrametrik Harita Yapılabilirliğinin Araştırılması

Çağrı KILINÇ, Murat UYSAL

Derin Evrişim Tabanlı Çekişmeli Üretici Ağları İle Uçtan Uca Sanat Eserleri Üretimi

Nazlı TURHAN, Ahmet Haşim YURTTAKAL

Kaya Tuzu ile Deniz Tuzu Stresinin Buğday (Triticum vulgare L.) ve Arpa (Hordeum vulgare L.) Üzerindeki Etkileri

Ali KARA, Tuğçe VAROL, Müjgan ELVEREN, Etem OSMA