Ajankohtaista

Väitös: 8.3.2016 Elektronispektroskopiaa SAGE ilmaisinjärjestelmän avulla (Sorri)

Alkamisaika: tiistai 08. maaliskuuta 2016, 12.00

Päättymisaika: tiistai 08. maaliskuuta 2016, 15.00

Paikka: Ylistönrinne, FYS1

Juha Sorri, kuva: Tarja Vänskä-Kauhanen

FM Juha Sorrin fysiikan alan väitöskirjan ”Electron spectroscopy with the SAGE spectrometer” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Andreas Görgen (Oslon yliopisto, Norja) ja kustoksena professori Paul Greenlees (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

SAGE ilmaisinjärjestelmä (Silicon And GErmanium) yhdistää elektroni-ilmaisimen ja gamma-ilmaisinlaitteiston ainutlaatuisella tavalla. Yhtenä harvoista tutkimuslaitteistoista maailmassa ilmaisinjärjestelmällä pystytään havainnoimaan elektroneja ja gamma-säteitä yhtäaikaisesti. Sorri on ratkaissut väitöskirjatyössään laitteiston tekniikkaan liittyviä haasteita, kehittänyt algoritmeja mitatun datan käsittelyyn sekä analysoinut laitteistolla kerättyä aineistoa.

Väitöskirjatyö koostui kahdesta pääosasta: tarvittavan ilmaisinlaitteiston teknisestä kehittämisestä ja kehitetyllä laitteistolla tehtävästä kokeellisesta tutkimuksesta. Yleisesti merkittävin tieteellinen haaste, johon SAGE ilmaisinjärjestelmällä voidaan hakea vastauksia, on yliraskaiden ytimien ydinrakenteen tutkimus ja sitä kautta materian äärirajojen löytäminen.

Siirtymät raskaiden alkuaineiden alimpien energiatasojen välillä ovat usein voimakkaasti konvertoituneita. Tämä tarkoittaa, että ydin emittoi elektronin gamma-säteen sijaan. Elektronispektroskopia on tällöin miltei ainoa tapa määrittää näiden siirtymien ominaisuuksia. Toinen tärkeä tutkimusongelma, johon SAGE ilmaisinlaitteistolla voidaan hakea vastausta, on ytimen monimuotoisuus.

Väitöskirjatyön tekninen osuus piti sisällään esimerkiksi simulaatioita järjestelmän luomasta magneettikentästä, mittauksia magneettikentän vaikutuksista muihin ilmaisinjärjestelmiin ja ratkaisuja magneettisen hajakentän vaimentamiseksi.

Väitöskirjan kokeellisessa osassa paneuduttiin keskiraskaisiin alkuaineisiin. Samarium-154 isotooppiin keskittyvä tutkimus oli pääosin Sorrin kehittämien analyysityökalujen toimivuuden testaamista. Toinen kokeellisen tutkimuksen kohteista oli Polonium-194, jonka avulla tutkittiin ytimien monimuotoisuutta. Polonium-194:n suhteen ratkaistiin aikaisemmin mitattuihin elektronispektreihin liittyviä epäselvyyksiä sekä laajennettiin tunnettua energiatasosystematiikkaa. Lisäksi tulokset paljastivat uusia yksityiskohtia Polonium-194:n energiatilojen purkautumisesta. Eräille siirtymille määritettiin poikkeuksellisen suuria elektronikonversiokertoimia, joita perinteisesti pidetään merkkinä ytimen monimuotoisuudesta.   

Laitteistoa kehitettiin yhteistyössä Jyväskylän yliopiston, Liverpoolin yliopiston ja Daresbyry STFC laboratorion kesken.   

Lisätietoja

Juha Sorri, juha.sorri@jyu.fi, +358408051065

Viestintäharjoittelija Hanna Koskinen, hanna.ka.koskinen@jyu.fi, +358408054483

Sorri valmistui ylioppilaaksi Pihtiputaan lukiosta vuonna 1998 ja filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopiston fysiikan laitokselta vuonna 2005.

Valmistumisensa jälkeen hän on työskennellyt tohtorikoulutettavana Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella sekä puolustusvoimissa Suojelun Erikoisosastossa.

Teos on julkaistu sarjassa Jyväskylä Department of Physics Research Report No. 4/2016, University of Jyväskylä, 2016, ISSN: 0075-465X; 4/2016 ISBN: ISBN 978-951-39-6539-6 (paper version) ISBN: ISBN 978-951-39-6540-2 (electronic version). Sitä saa Jyväskylän yliopiston kirjaston julkaisuyksiköstä, puh 040 805 3825, myynti@library.jyu.fi sekä yliopistokauppa Sopista (T-rak. avoinna arkisin 10–17). Väitöskirja on luettavissa myös verkossa.

Abstract

A device called the SAGE (Silicon And GErmanium) spectrometer, designed for in-beam electron spectroscopy, is introduced in this work. A detailed description to the technical aspects of the device is given along with several examples of analytical procedures related to work done with the device.

Two experiments with results obtained from the electron data are introduced and analysed. Coulomb excitation is used to probe 154Sm and a more typical fusion-evaporation reaction is used to produce 194Po. The 154Sm study is serves mainly for introduce the new analysis methods. In the 194Po analysis the mystery regarding the doublets in the electron spectrum measured earlier experiments is solved and a possible extension to the known level scheme of 194 Po is given.

 

Lisätietoja

Tohtorikoulutettava Juha Sorri
juha.sorri@jyu.fi
+358408051065
kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,