Theses supervised by Prof. Dr. Güven Çankaya
13 theses · Ankara Yıldırım Beyazıt University
Yoğunluk ayarlı radyoterapi ve volümetrik ayarlı ark terapi tekniği ile yapılış prostat, mide ve rektum kanseri tedavi planlarının mapcheck2 ve portal dozimetre yöntemleriyle karşılaştırılması
Çalışmada amaç, Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) ve Volümetrik Ayarlı Ark Terapi (VMAT) tekniği kullanılarak tedavi edilen 3 farklı kanser grubu için planlanan doz dağılımlarının, MapCheck2 ve Elektronik Portal Dozimetre Cihazı (EPID) kullanılarak doğrulanması ve bu ekipmanların uygulanabilirlik açısından birbirleriyle karşılaştırılmasıdır. Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Kliniği'nde tedavi edilen 40 prostat, 40 mide ve 40 rektum kanseri hastasının konturlama bilgisayarına aktarılan bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleri üzerinden hedef hacim ve riskli organlar belirlenmiştir. Eclipse Tedavi Planlama Sistemi'ne (TPS) aktarılarak her grup hastalık için IMRT ve VMAT planları klinik protokollere uygun olarak yapılmıştır. Yapılan planların dozimetrik doğruluğu için IMRT ve VMAT planlarının verifikasyon planların oluşturulmuştur. Verifikasyon planları Varian Trilogy cihazında EPID ve MapCheck2 dozimetrik doğrulama sistemleri kullanılarak ışınlanmıştır. Dozimetrik doğrulama işlemi Gamma Analizi yöntemi kullanılarak, doz farkı (DD) %3 ve doz mesafe uyumu (DTA) 3 mm kriterleri kabul edilerek yapılmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda 120 IMRT planları içim yapılan TPS-MapCheck2 karşılaştırılmasında ortalama başarı değeri 98.45±1.12, TPS-EPID karşılaştırmasında 96.36±2.99 bulunmuştur. 120 VMAT planında yapılan TPS-MapCheck2 karşılaştırılmasında ortalama başarı değer 99.32±1.01, TPS-EPID için 97.21±2.92 bulunmuştur. Tedavi grupları ve tedavi yöntemleri arasında da karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuç olarak, MapCheck2 cihazında okunan değerlerin TPS ile uyumu EPID'e göre daha yüksek başarı ve daha düşük sapma değerleri verse de iki cihaz sonuçların TPS ile uyumlu ve kabul sınırları içerisinde olduğu saptanmıştır.
Radyoterapi kliniklerinde baş-boyun tümörlerinde uygulanan VMAT tekniğinde cilt dozunun MOSFET dedektör ile ölçülmesi
Kanser yaşadığımız dönemin en büyük sağlık sorunudur. Baş boyun kanserleri tüm kanserlerin yaklaşık %5-8'ini oluşturur. Kanserin etkili tedavi yollarından biri de radyoterapidir. Radyoterapide başarı oranı en yüksek seviyeyi yakalayabilmek için mutlaka çok iyi bir planlama ve tedavi tekniği gerekir. Bunun için gelişmiş teknolojiye sahip tedavi cihazları ve planlama üniteleri, en önemlisi ise bunları kullanabilecek deneyimli bir radyoterapi ekibinin olması gerekmektedir. Çalışmamızda radyoterapi kliniğine ışınlama için gelen baş boyun kanserli hastaların, cilt dozu MOSFET dozimetre sistemi ile belirlendi. Ölçüm sonuçları, ölçüm alınan noktalar için tedavi planlama sisteminde belirlenen miktarlar ile kıyaslandı. Böylece, hastanın istenilen doza maruz kalıp kalmadığı kontrol edildi.Her hasta için MOSFET ile arka arkaya ölçülen 10 cilt dozunun ortalaması alındı. Elde edilen ortalamalar, tedavi planlama sistemi dozlarıyla kıyaslandı. İstatistik analizler yapılarak, hastalarda cilt dozlarında beklenen ve ölçülen değerler için ortalama %0.481 fark olduğu belirlendi. MOSFET'i de kapsayan in vivo dozimetri sistemlerinin kullanımında genel olarak ±%5 tolerans aralığı uygulanır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar %5 tolerans değeri içinde kaldığından, hasta tedavi planlamalarının doğru olduğu sonucuna varılmıştır.
The effect of Ni-SiC electrocomposite coating on the mechanical properties of aviation piston engine cylinders
In this study, the electrolytic nickel coating process reinforced with ceramic particles was investigated in order to increase the wear resistance of cast aluminum alloy single- piston cylinders used especially in unmanned aerial vehicles (UAVs) and drones. Coating experiments were carried out in a 2-liter glass beaker using a heating magnetic stirrer; the effects of parameters such as temperature, time, current density, bath composition and pH on the thickness, hardness and ceramic dispersion of the coating were investigated. After metallographic preparation, the samples were analyzed in detail with scanning electron microscope and microhardness measurements were performed. The findings showed that a coating with a thickness of at least 70 microns was obtained with the coating process applied between 60, 75, 90 minutes at the optimized current density, the silicon carbide (SiC) content of this coating varied between 7-13% and the coating hardness ranged between 450-550 Vickers. These results indicate that the Ni-SiC electrocomposite coating provides significant wear resistance on the surface of cast aluminum alloy and offers a potential solution for improving the mechanical properties of single-piston aviation cylinders. Future studies promise more comprehensive investigations to evaluate the long-term performance of these coatings in operational conditions, both tribologically and corrosively.
Effect of addition with epoxy polymer to Sn-Bi solder paste
Eutectic tin-bismuth (58Bi42Sn) alloy is commonly used in low-temperature soldering because of its low melting temperatures, superior wettability, and low thermal expansion coefficients. The structure created using Sn-Bi solder paste has low strength due to the brittleness of the Bi phase, which prevents a good solder connection. This circumstance limits the applications of Sn-Bi solder paste. To overcome this disadvantage, a new solder paste was created by combining epoxy resin with Sn-Bi solder paste. We got the reflow profile by evaluating the melting parameters of the solder paste and the epoxy system's hardening reaction using differential scanning calorimetry (DSC). By these means, the solder paste was soldered at the optimal temperature. This new solder paste was tested for contact angle, spreading area, and drop test. The findings revealed that when the epoxy resin content was optimal, the mechanical characteristics of the solder improved, and a considerable improvement in the spreading area was observed with a higher contact angle when compared to Sn-Bi solder paste. In the study, it was observed that the solder made with epoxy addition was much more durable than normal solder in drop tests. The solder with 5 wt.% content, which we consider ideal, performed 2.6 times better than the epoxy-free solder. For this reason, the use of epoxy-added solders in vehicles sent to space or structures that will be exposed to high vibration will provide a significant advantage in terms of solder strength. In addition, covering the exterior surface of Sn-Bi solder paste with epoxy polymer provides a protective layer against external influences. Epoxy's ability to stick to diverse surfaces allows solder paste to be soldered on a variety of surfaces.
X-ray radiation effects on the CuInGaTe2 semiconductor diode parameters
In this study, the effect of ionizing X-Ray radiation on the electrical parameters of CuInGaTe2 semiconductor diode was investigated. I-V measurements were taken for five different radiation values (200, 400, 600, 800 and 1000 centiGray (cGy)) in the laboratory environment. The diodes were irradiated with a 6 MV X-Ray generating linear accelerator (LINAC) and standard applicators of 10x10 cm2 area size were used to shape the X-Ray during all irradiation. Electrical parameters such as the ideality factor, barrier height, and series resistance were obtained with the help of the forward bias I-V measurements before and after irradiation. Then these parameters were calculated by Cheung-Cheung method and it was observed that the results were compatible with each other. In addition, the interface states density was determined from the forward bias I-V characteristics. As the irradiation dose increased, the ideality factor increased and the barrier height decreased. This is due to the defects in the interface of the diodes and the increase in the intensity of the interface states. As the radiation dose increased, all series resistance values increased. This was attributed to a decrease in mobility and free carrier concentration. It was observed that the diode diverged from the ideal because of the defects that occurred after X-Ray irradiation. The results show that X-Ray radiation is effective on the electrical properties of diode. This feature demonstrates that the CuInGaTe2 semiconductor diode can be used in X-Ray radiation detection devices.
Sol meme radyoterapisinde düzleştirici filtreli ve filtresiz planlama tekniklerinin karşılaştırılması
Yapılan tez çalışmasında erken evre sol meme kanseri tanısı almış, meme koruyucu cerrahi geçirmiş 50 hasta çalışılmıştır. Hastalar, derin nefes tutma tekniğine uyumlu ve birbirleri içinde benzerlik gösteren hastalardan seçilerek belirlenmiştir. Hastaların yaşları 30 ila 70 arasında olup ortalaması 54'tür. Hastaların orta yaş grubu yoğunluklu olması DIBH tekniğine de olumlu yönde katkı sağlamaktadır. Herbir hasta için (3 teknik kullanılarak) 6 plan oluşturulmuştur. Toplamda 300 plan bulunmaktadır. Bu retrospektif çalışmada, DIBH tekniği ile tomografisi çekilmiş her hasta için 3BKRT, IMRT ve VMAT teknikleriyle oluşturulan tüm planlar, 6MV foton enerjisinin iki farklı modu olan FF ve FFF ile hesaplatılmıştır. Amacımız bu teknikler ile hazırlanan planların HI, CI, tedavi süresi ve kritik organlardan kalp dozu değerlerinin FF ve FFF açısından karşılaştırılmasıdır. FFF ve FF enerjilerinin meme planlama tekniklerinde neleri değiştirdiğini görmek istemekteyiz. Beklenildiği gibi FFF enerjileri tüm tekniklerde süre açısından daha avantajlıdır. DIBH tekniğinde sürenin kısa olması çok önemlidir. Bu teknik için avantajlı planlar FFF ile sağlanmaktadır. Hastalar için en kısa nefes tutma süresi; 3BKRT FFF planlarında elde edilmiştir. CI açısından tüm planlarda FFF ışınlarının oluşturduğu sonuçlar daha iyi çıkmıştır. HI incelendiğinde ise VMAT planları için anlamlı bir sonuç gözlenmemiş 3BKRT ve IMRT için FF planları daha anlamlı çıkmıştır. DIBH tekniği ve FFF bir arada kullanılması sayesinde kalbin ışınlanan hacmi azalmakta olup tedavi süresi de önemli ölçüde azalmaktadır. Tüm planlamalar için FFF enerjili planlar tüm yönlerden avantaj sağlamaktadır. Uzun süre sağkalım beklenen hastalar için bu durum önemli olup hayat kalitesini düşüren RT geç yan etkilerinden kalp yetmezliği ile birlikte, kalp hastalıklarından ölüm riskinde de bir azalma sağlayabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Derin nefes tutma tekniği, filtreli ve filtresiz enerjiler, meme radyoterapisi, radyoterapi tedavi süresi
Radyoterapide 3B modelleme yapılarak 3B yazıcı ile farklı filamentler kullanarak bolus üretimi ve kıyaslanması
Bolus malzemesi, radyoterapide sıklıkla kullanılmakta olan bir malzemedir. Asıl amacı; tedavi uygulanacak olan bölgenin hem derinliği hem de çevresinin fazla doza maruz kalmasını engellemektir. Neredeyse her tedavide kullanılmakta olan ticari bolus malzemesi, hasta açısından büyük önem taşımaktadır. Gün geçtikçe 3 boyutlu (3B) yazıcı teknolojisi hızla gelişmektedir ve sağlık sektörü de dâhil olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Birçok farklı yazıcı teknolojisinin kullanıldığı 3B yazıcı sektöründe yazıcı çeşidine göre de farklı yazım malzemeleri kullanılmaktadır. Bizim amacımız bu iki başlığı tek bir çatı altında toplayarak, radyoterapide kullanılan bolus malzemesinin yerine alternatif olabilecek bir malzemeyi 3B modelleme yaparak 3B yazıcı yardımı ile daha ucuza ve istenilen geometrilerde üretip kullanmaktır. Bu sayede radyoterapide kullanılan ticari bolus malzemesi yerine hastaya özgü olacak biçimde ve istenilen geometrilerde alternatif bir bolus malzemesi üreterek tedavinin kısmen daha güvenilir bir şekilde yapılabilmesini sağlamaktır. Bu çalışmada ticari bolus malzemesiyle birlikte 10 adet farklı filament kullanılarak üretilen test numuneleri üzerinden ölçümler alındı. Ticari bolus malzemesi ile aynı şekle sahip 3B üretilen malzemelerin, linac cihazı kullanarak ölçümleri yapıldı ve elde edilen verileri kıyaslanarak, ticari bolus malzemesine alternatif olabilecek bir malzemenin üretilip kullanılabilirliği test edildi.
3 farklı algoritmada hesaplanan akciğer SBRT planlarının dozimetrik karşılaştırılması
Radyoterapide temel amaç, tümör çevresindeki kritik organlara minimum doz verirken, belirlenen tümör hacmine maksimum dozu vermektir. Gelişen teknoloji ile birlikte küçük hacimlerde oluşan tümörlerin ışınlama tekniklerinde ilerleme kaydedilmiştir. Bunların başında Stereotaktik Vücut Radyoterapisi (SBRT) gelmektedir. SBRT'nin temel prensibi, tek veya birkaç fraksiyonda yüksek dozların hedeflenen hacme verilmesine dayanmaktadır. Bu çalışmada 20 olgu için 3 farklı algoritmada elde edilen toplam 60 akciğer SBRT tedavi planlarının kritik organlar ve hedef hacim üzerindeki farklılıklarının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada 4DCT (Dört Boyutlu Bilgisayarlı Tomografi) taraması yapılarak hastalardan görüntüler elde edildi. Tüm bu görüntüler Eclipse ve Monaca Tedavi Planlama Sistemlerine (TPS) aktarıldı. Anizotropik Analitik Algoritma (AAA), Acuros XB (AXB) ve Monte Carlo (MC) tedavi algoritmalarında toplam 60 plan oluşturulmuştur. Tüm planlarda aynı açılardan oluşan iki adet yarım ark Volumetrik Modülasyonlu Ark Tedavisi (VMAT) tekniği kullanılmıştır. Oluşturulan planlar birbirleriyle karşılaştırıldı. Bu karşılaştırmalar sonucunda 3 farklı algoritmadan elde edilen tedavi planları arasındaki farklılıklar araştırılmıştır. Deney sonuçlarında istatistiksel bir fark bulunmadı.
Investigation of structural, morphological andoptical properties of deposited cdzns semiconductor
In this study, Cadmium Zinc Sulfide thin films, which are frequently used as a buffer layer in solar cells, have been deposited in proportions and the resulting thin films have been investigated in terms of structural, morphological and optical features. Chemical bath deposition method was used in the experiments. Zinc was used in different proportions and the results were discussed. Cadmium Zinc Sulfur material has been studied as a thin film, but its effect in the solar cell has not been investigated. In the experiments, the temperature of the water bath was 70 degrees and the time took 8 minutes and 15 seconds.
h-BN seramik malzemelerin yapısı, morfolojik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Bor önemli bir elementtir ve tek başına doğada bulunmaz, başka elementler içeren bileşiklerde bulunur. Bor, savunma endüstrisinden ilaç endüstrisine, temizlik maddelerinden nükleer endüstriye kadar modern teknolojide geniş bir kullanım alanına sahiptir. Borun bu önemli ve vazgeçilmez konumu gelecekte de artarak devam edecektir. Bu çalışmada borun, dünya ve Türkiye için son derece önemli olan endüstriyel yapısı, elektriksel ve teknik özellikleri hakkında bilgi vermektedir. Ayrıca bu çalışmada bor oksidin karbon ve nitrojen ile reaksiyonu sonucunda hekzagonal bor nitrür oluşumu araştırılmıştır.
Yoğunluk ayarlı radyoterapi ve volümetrik ayarlı ark terapi tekniği ile yapılış prostat, mide ve rektum kanseri tedavi planlarının mapcheck2 ve portal dozimetre yöntemleriyle karşılaştırılması
Çalışmada amaç, Yoğunluk Ayarlı Radyoterapi (IMRT) ve Volümetrik Ayarlı Ark Terapi (VMAT) tekniği kullanılarak tedavi edilen 3 farklı kanser grubu için planlanan doz dağılımlarının, MapCheck2 ve Elektronik Portal Dozimetre Cihazı (EPID) kullanılarak doğrulanması ve bu ekipmanların uygulanabilirlik açısından birbirleriyle karşılaştırılmasıdır. Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi Radyasyon Onkolojisi Kliniği'nde tedavi edilen 40 prostat, 40 mide ve 40 rektum kanseri hastasının konturlama bilgisayarına aktarılan bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleri üzerinden hedef hacim ve riskli organlar belirlenmiştir. Eclipse Tedavi Planlama Sistemi'ne (TPS) aktarılarak her grup hastalık için IMRT ve VMAT planları klinik protokollere uygun olarak yapılmıştır. Yapılan planların dozimetrik doğruluğu için IMRT ve VMAT planlarının verifikasyon planların oluşturulmuştur. Verifikasyon planları Varian Trilogy cihazında EPID ve MapCheck2 dozimetrik doğrulama sistemleri kullanılarak ışınlanmıştır. Dozimetrik doğrulama işlemi Gamma Analizi yöntemi kullanılarak, doz farkı (DD) %3 ve doz mesafe uyumu (DTA) 3 mm kriterleri kabul edilerek yapılmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda 120 IMRT planları içim yapılan TPS-MapCheck2 karşılaştırılmasında ortalama başarı değeri 98.45±1.12, TPS-EPID karşılaştırmasında 96.36±2.99 bulunmuştur. 120 VMAT planında yapılan TPS-MapCheck2 karşılaştırılmasında ortalama başarı değer 99.32±1.01, TPS-EPID için 97.21±2.92 bulunmuştur. Tedavi grupları ve tedavi yöntemleri arasında da karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuç olarak, MapCheck2 cihazında okunan değerlerin TPS ile uyumu EPID'e göre daha yüksek başarı ve daha düşük sapma değerleri verse de iki cihaz sonuçların TPS ile uyumlu ve kabul sınırları içerisinde olduğu saptanmıştır.
The effect of Ni-SiC electrocomposite coating on the mechanical properties of aviation piston engine cylinders
In this study, the electrolytic nickel coating process reinforced with ceramic particles was investigated in order to increase the wear resistance of cast aluminum alloy single- piston cylinders used especially in unmanned aerial vehicles (UAVs) and drones. Coating experiments were carried out in a 2-liter glass beaker using a heating magnetic stirrer; the effects of parameters such as temperature, time, current density, bath composition and pH on the thickness, hardness and ceramic dispersion of the coating were investigated. After metallographic preparation, the samples were analyzed in detail with scanning electron microscope and microhardness measurements were performed. The findings showed that a coating with a thickness of at least 70 microns was obtained with the coating process applied between 60, 75, 90 minutes at the optimized current density, the silicon carbide (SiC) content of this coating varied between 7-13% and the coating hardness ranged between 450-550 Vickers. These results indicate that the Ni-SiC electrocomposite coating provides significant wear resistance on the surface of cast aluminum alloy and offers a potential solution for improving the mechanical properties of single-piston aviation cylinders. Future studies promise more comprehensive investigations to evaluate the long-term performance of these coatings in operational conditions, both tribologically and corrosively.
Characterization of nuclear fuel rod cladding zirconium alloys
Zirconium alloys are very important for nuclear industry with their outstanding features. Due to enhanced mechanical and physical properties, Zircaloy-4 is the most popular zirconium alloy. Although zirconium alloys are produced by many techniques, cold rolling has been chosen for this study owing to its ease of use and cheapness. In this study, Zircaloy-4 rods are heat treated and cold rolled to different (15%, 30%, 45%, 60%, and 75%) reduction ratios to determine the effect of heat treatment and cold rolling on physical and mechanical properties. X-ray diffractometer (XRD) is used for phase analysis, atomic force microscope (AFM) and surface roughness tester are used for surface analysis, scanning electron microscope (SEM) is used for fractography study, energy dispersive spectroscope (EDS) is used for elemental analysis, and optical microscope is used to examine the microstructure. Mechanical properties are investigated using universal mechanical tester (UMT) and micro Vickers hardness tester. It is found that hardness increased with increasing reduction ratio. Increase in hardness altered the fracture from ductile to brittle. Surface roughness decreased with increasing reduction ratio. Oxygen absorption decreased with decreasing surface roughness. Absorbed oxygen did not create a new phase due to dissolving in interstitial positions. There is only Zr-α phase in all samples. Keywords: Zirconium alloys, Zircaloy-4, nuclear fuel cladding, cold rolling, surface roughness, mechanical properties.