Süt ve süt ürünlerine yönelik metamalzeme tabanlı sensör uygulamaları

Metamalzeme tabanlı sensör uygulamaları: günümüzde fiziksel parametrelerin tespiti, saflık analizleri, görünmezlik pelerini, kanserli hücre algılanması, gıda ve petrol ürünlerindeki hile tespiti gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Mevcut literatüre bakıldığında, metamalzeme yapıları kullanılarak oluşturulan sensör tasarımları içerisinde, süt ve süt ürünlerine yönelik olarak yüksek algılama hassasiyetine ve çeşitliliğine sahip bir çalışma eksikliği görülmüştür. Bu yüzden, ayrık halka rezonatörleri kullanılarak X-Band da çalışan yüksek algılama hassasiyeti ve yüksek kalite faktörü gibi özellikleri bulunan metamalzeme tabanlı sensör tasarlanmış, üretilmiş hem simülasyon hem de deneysel olarak doğrulanmıştır. Önerilen sensör çalışmasında düşük kayıp değeri olduğu için Arlon DiClad527 malzemesi alttaş olarak kullanılmıştır. İki ayrık halka ve iki ayrık dörtgen rezonatör alttaşın ön ve arka yüzüne yerleştirilerek önerilen yapı oluşturulmuştur. Rezonatör boyutları ve şekilleri, ihtiyaç duyulan yüksek hassasiyet değerini elde etmek için FIT tabanlı CST Microwave Studio Programında tasarlanmış ve benzetilmiştir. Dielektrik ölçümleri için kalibrasyon işlemi her aşamada tekrar edilmiş ve 85070E dielektrik ölçüm kiti kullanılmıştır. Deneysel çalışma için simülasyona uygun şekilde WR90 dalga kılavuzu ile uyumlu örnek tutucu içine yerleştirilen numunelerin ölçümleri 8-12 GHz frekans aralığında gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasını çeşitlendirmek ve tüm süt ürünlerindeki uygulamayı gösterebilmek için yağ oranı ve taze-bozukluk durumları dikkate alınarak süt, yoğurt, ayran ve peynir numuneleri kullanılmıştır. Simülasyon ve deneysel çalışma sonuçlarına bakıldığında birbirleriyle uyumlu lineer sonuçlar alındığı görülmektedir. Literatürde benzer çalışma olmamasından dolayı bu tez çalışmasında, yüksek algılama hassasiyetine sahip metamalzeme tabanlı sensör tasarımı geliştirilmiştir. Tasarımı yapılan sensör cihazı bu alanda pek çok avantajı da üzerinde barındırmaktadır.