RF MEMS çınlayıcıların elektrokaplaması ve optik belirlemesi

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), diğer görüntüleme tekniklerine kıyasla sahip olduğu yüksek başarım ve güvenlik sebebiyle üstünlüklü bir görüntüleme platformudur. MRG'de kateter yerinin belirlenmesi harici cihazların kullanılmasını gerektirir. Literatürdeki çeşitli çözümler arasında yer alan elektromanyetik takip sistemleri (EMTS) kolay kullanım, güvenlik, küçük boyut ve görece yüksek kesinlikleri ile üstünlüklüdür. Bunlar genellikle elektriksel işaretlerin iletimi için iletken kablolara sahiptirler. Öte yandan, MRG radyo frekans (RF) manyetik alanları iletken kablolarda ısınmaya sebep olmaktadır. Bu tez, bir MRG uyumlu kateter takip sistemine tümleştirilmek üzere tasarlanmış RF MEMS tabanlı elektromanyetik çınlayıcıların üretim ve ölçümünü sunmaktadır. Takip sistemi, iletken malzemelerin kullanımını ortadan kaldıran fiber optik kablolar ile iletişim kurmak üzere tasarlanmıştır. MEMS çınlayıcılar, Lorentz kuvveti olarak ortaya çıkan mekanik etkiyi kullanarak elektriksel işareti yer değiştirmeye çeviren bir dönüştürücü işlevi görür. Yapılar, titreşimleri lazer Doppler titreşimölçümü (LDT) ve/ya kırınım ızgarası girişimölçümü (KIG) sayesinde algılanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Bir yapı ailesinin çınlama frekansları sonlu eleman analizi (SEA) benzetimleri ile incelenmiştir. MEMS algılayıcı dizisi için frekans aralığı 145 kHz ile 1.48 MHz arasındadır. Yapılar silikon bir alttaş üzerinde, çekirdek bir bakır katmanın nikel ile galvanize kaplanması ile üretilmiş ve LDT ile belirlenmiştir. Belirleme düzeneği, kübik iki koşut sabit mıknatıs tarafından üretilen 0.62 Tesla kadar bir manyetik alan sağlar. Belirleme sonuçları MEMS çınlayıcıların 25 µA rms değerinde bir elektrik akımda 10 dB'lik bir işaret-gürültü oranı ile çınlayabildiğini göstermiştir. Deney sonuçları, yapıların gerçek dünya uygulamalarında işlev gösterebileceğini göstermektedir.