3
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Neon bazlı gaz karışımlarının kullanıldığı gazlı atom-altı parçacık dedektörlerinde oluşan iyonik küme boyutlarının belirlenmesi
Gaz dedektörleri, sağlıklı çalışmalarına müdahale eden iyonların neden olduğu olumsuz etkilere eğilimlidir. Bu etkiler, dedektörün sinyalini etkileyebilen elektrik alan konfigürasyonundaki bozulmaları ve elektromanyetik indüksiyonu içerir. Bu sorunu çözmek için girişimlerde bulunulmasına rağmen, bugüne kadar başarılı bir çözüm bulunamadı. Bu nedenle, detektördeki iyonların davranışını anlamak, bu sorunu çözmek için kritik öneme sahiptir. Literatürde iyonların sinyal üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığına dair güçlü bir görüş olsa da son bilimsel yayınlar bu iyonların sinyali önemli ölçüde etkilediğini ileri sürmektedir. Dedektör hacminde birincil elektronlar oluştuğunda, iyonlar oluşturulur ve katoda ulaşana kadar iyonik kümelere dönüşürler(Kalkan, 2015). Ancak bu kümelerin tam boyutu bilinmiyor ve teorik hesaplamaların deneysel olarak kanıtlanması gerekiyor. İyonik kümelerin boyutunu tahmin etmek için ışık atomları veya fotonlarla saçılma deneyleri kullanılmıştır. Bu çalışmalar dedektör fizikçilerinin ilgisini çekmiş olsa da iyonların davranışını tam olarak açıklamakta yetersiz kalmaktadır. Bu sorunu çözmek için, iyonların oluştuğu ve dedektördeki elektrik alanı tarafından sürüklendiği bölgeye bir lazer ışını gönderildi. Rayleigh saçılması kullanılarak saçılan ışını analiz ederek, iyonik kümelerin varlığı ve boyutu için deneysel kanıtlar sağlanmıştır. Rayleigh saçılması kullanılarak hacim tayini uzun süredir kullanılmakla birlikte bu tezde kullanılan yöntem literatürden önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Örneğin oluşan iyonik kümeler vakumla değil elektrik alan etkisiyle hareket eder ve bunları ince bir nozula kanalize etmek mümkün değildir. Amaç, kullanılan basınç, sıcaklık, nem ve gaz karışımı gibi gaz dedektörlerinin çalışma parametreleri altında oluşan iyonik kümelerin boyutları hakkında ilk deneysel sonuçların elde edilmesi ve literatürle paylaşılmasıdır.
Polimer tabanlı X ışını dedektörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada ara katmanı PEDOT:PSS olan ve aktif katmanı P3HT:PCBM olan polimer tabanlı X-ışını dedektörü üretilmiştir Bu çalışmada ürettiğimiz radyasyon dedektörünün X-ışınına verdiği tepki analizini ölçebilmek veya yapabilmek için Amptek firmasından alınan MINI-X2 minyatür X-ışın tüpü kullanılmıştır. Bu çalışmada ara katman olarak Sigma-Aldrich firmasından alınmış olan PEDOT:PSS kullanılmıştır. Bu çalışmada ITO'nun üstüne PEDOT:PSS döndürerek kaplama düzeneği kullanarak 40 damla damlatılıp 4000 rpm döndürerek kaplanmıştır. Döndürme sırasında istenilen alanın dışına taşan çözelti kloroform ile dikkatlice temizlenmiştir. Daha sonra kaplanan katman oda sıcaklığında kurutuldu kalan solventlerin ortadan kalkması için 120 °C sıcaklıkta 60 dk boyunca tavlanmıştır. Üretilen X-ışın dedektöründeki P3HT:PCBM çözeltisinde kullanılan regioregular(düzenli) yapıdaki P3HT ile PCBM aktif malzemeleri (1:0), (1:0,5), (1:1), (1:2) ağırlık oranlarında karışımı kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada P3HT:PCBM 1ml kloroform içinde 50 °C sıcaklıkta 1 gece boyunca titreştiricide karıştırılarak çözdürülerek çözelti kullanıma hazır hale getirilmiştir. Hazırlanan çözelti PEDOT:PSS'nin üzerine 40 damla damlatılıp 4000 rpm döndürerek kaplama tekniği ile kaplanmıştır. Döndürme sırasında istenilen alanın dışına taşan çözelti kloroform ile dikkatlice temizlenmiştir. Daha sonra kaplanan katman oda sıcaklığında kurutuldu kalan solventlerin ortadan kalkması için 120 °C sıcaklıkta 60 dk boyunca tavlanmıştır. Bu çalışmada son yıllarda keşfedilmiş olan ve yüksek iş fonksiyonuna sahip iletken bir malzeme olan grafit sprey kaplama yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama sırasında maskeleme yapılarak istenilen iki bölge kaplanmıştır. Böylelikle polimer tabanlı X-ışını dedektörümüzü üretmiş olduk. Sonuç olarak, polimer malzeme özelliklerinin iyonlaştırıcı radyasyon ile etkileşimlerini nasıl etkilediğini hem keşfetmeye hem de anlamaya ihtiyaç vardır. Kontrollü laboratuvar ortamlarında ileri karakterizasyon teknikleri aracılığıyla radyasyon tespitine özgü yeni yapı-fonksiyon ilişkileri geliştirmek, bu alanı ilerletmede kritik bir adımdır.
Konum ve hız algılayıcı ters sarkacın modellenmesi ve geri besleme kontrolü üzerine bir uygulama
Bu çalışmada, ters sarkaç sisteminin konum ve hız algılayıcılar kullanılarak modellenmesi ve geri besleme kontrolü üzerine bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Ters sarkaç, kontrol mühendisliğinde kararsızlığı ve doğrusal olmayan dinamikleri nedeniyle temel bir referans problemi olarak kabul edilmektedir. Çalışmanın amacı, bu sistemin Matlab-Simulink ve Comsol Multifizik yazılımları entegre edilerek modellenmesi ve PID (Oransal-İntegral-Türev) kontrolörü ile dengelenmesidir. Araştırmada öncelikle ters sarkaç sisteminin matematiksel modeli Newton-Euler ve Lagrange yöntemleri kullanılarak türetilmiş ve lineerleştirilmiş denklemler elde edilmiştir. Sistemin fiziksel modeli, Comsol Multifizik ortamında katı mekanik prensipleri dikkate alınarak oluşturulmuş ve Simulink ile gerçek zamanlı haberleşme sağlanmıştır. PID kontrolörünün performansı, farklı başlangıç koşulları ve pertürbasyon senaryoları altında test edilmiştir. Simülasyon sonuçları, PID kontrolörünün sistemin açısal sapmasını, araba konumunu ve hızını başarılı bir şekilde stabilize ettiğini göstermiştir. Açısal sapma, 5 saniye içinde sıfıra yakınsarken, araba konumu 4 saniyede referans noktasına ulaşmıştır. Kontrol kuvvetinin zamanla değişimi analiz edilmiş ve sistemin kararlı durumda minimum enerji ile dengelendiği gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, PID kontrolörünün ters sarkaç gibi kararsız sistemlerde etkili bir kontrol stratejisi sunduğunu ortaya koymuştur. Çalışma, kontrol mühendisliği alanında ters sarkaç sistemlerinin modellenmesi ve kontrolü için bütünleşik bir yaklaşım sunmaktadır. Gelecekteki çalışmalarda, sürtünme ve dış bozucu etkilerin modele dahil edilmesi ve daha gelişmiş kontrol algoritmalarının uygulanması önerilmektedir.