Imaging of metal surfaces using confocal laser scanning microscopy
Metal yüzeylerin eş-odaklı lazer taramalı mikroskop sistemi ile görüntülenmesi
- Tez No: 305040
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Lazerin keşfinden bu yana, son elli yılda optik görüntüleme teknikleri oldukçagelişti. Daha önceleri araştırmacılar için ulaşılamaz olan yüksek parlaklıktakaynaklarla yapılan birçok görüntüleme uygulaması bugün artık bir gerçeklik halinegeldi. Bu teknikler arasında lazer, hem geleneksel hem de eş-odaklı görüntüleme sistemlerinde en faydalı olanıdır.Bu çalışmanın amacı lazer taramalı eş-odaklı mikroskop kavramına dayanan bir lazer görüntüleme sistemi tasarlamaktır. Özel olarak, optik sistem, kullanıcıya yivli silah namlularının iç yüzeyleri gibi ulaşılması zor olan alanların yüksek hassasiyet ile (+/- 0.01 mm) görüntülenebilmesi için olanak tanıyan optik fiberler üzerinetemellendirildi. Böyle bir sistemi kurmak için ilk olarak hem eş-odak hem de geleneksel görüntüleme sistemlerinin teorik esasları incelendi. Bu esaslara dayanılarak ışığın havada ilerlediği bir eş-odaklı optik sistem kuruldu ve incelendi. Ölçümler, elde edilen görüntülerin kalitesi kadar, radyal ve eksensel çözünürlüklerde de hem objektifin sayısal açıklığının hem de iğne deliği büyüklüğünün önemli bir rol oynadığı gerçeğini destekledi.Optik-fiber temelli, eş-odaklı görüntüleme sisteminin kurulumuna başlamadan önce, ilk olarak 1550 nm dalgaboyunda çalışan, bütünüyle fiber temelli bir geleneksel görüntüleme sistemi tasarlandı ve test edildi. Daha sonra, 808 nm dalgaboyunda çalışan, bütünüyle fiber temelli bir eş-odaklı sistem tasarlandı. Her iki sistemde de sonuçlar, radyal çözünürlüğün yeterli olduğunu fakat eksensel çözünürlüğün, ıraksaklığı noktasal kaynaklarınki gibi olmayan lazer ışınının kullanılmasının yaygın bir sonucu olan, objektif merceğin ışın tarafından tam olarak doldurulmayacağınıngöz önüne alınması gerekliliği ortaya çıktığı için istenilen düzeyde olmadığını gösterdi.Bu çalışma savunma sanayisinde hatalı üretilen namlu yiv setlerinin elenmesi sürecinde kullanılacak teknolojiye destek olacaktır. Geleneksel yaygın görüntüleme tekniği yerine eş-odaklı görüntüleme tekniğinin tercih edilmesinin sebebi her yönde iyi çözünürlük elde etme ihtiyacıdır. Böyle bir sistemin pratik üstünlükleri ve deneysel sonuçlar yanı sıra teorik ve matematiksel arka plan da tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Optical imaging techniques have improved much over the last fifty years since the invention of the laser. With a high brightness source many imaging applications which were once inaccessible to researchers have now become a reality. Among these techniques, the most beneficial one is the use of lasers for both wide-field andconfocal imaging systems.The aim of this study was to design a laser imaging system based on the concept of laser scanning confocal microscopy. Specifically the optical system was based on optical fibers allowing the user to image remote areas such as the inner surface of rifled gun barrels and/or pipes with a high degree of precision (+/- 0.01 mm). In order to build such a system, initially the theoretical foundation for a confocal as well as a wide-field imaging system was analyzed. Using this basis a free-space optical confocal system was built and analyzed. The measurements support the fact that both the objective numerical aperture and pinhole size play an important role in the radial and axial resolution of the system as well as the quality of the images obtained.To begin construction of a confocal, optical-fiber based imaging system first an all fiber wide-field imaging system was designed and tested at a working wavelength of 1550 nm. Then an all fiber confocal system was designed at a working wavelength of 808 nm. In both cases results showed that while lateral resolution was adequate, axial resolution suffered since it was found that the design of the optical system needs to take into account under-filling of the objective lens, a result common with the use of laser beams whose divergence is not at all like that of a point source.The work done here will aid technology that will be used in the elimination process of faulty rifling fabrication in defense industry. The reason why the confocal technique is preferred to the conventional wide-field one is the need for better resolution in all directions. Theoretical concepts and mathematical background are discussed as well as the experimental results and the practical advantages of such a system.
Benzer Tezler
- Development of enzyme-based coating methods for the prevention of bacterial biofilm formation
Bakteriyel biyofilm oluşumunu engellemeye yönelik enzim bazlı kaplama yöntemlerinin geliştirilmesi
ABDULLAH SERT
Doktora
İngilizce
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Optoelektronik uygulamalara yönelik iki boyutlu metal halojenür ve geçiş metali dikalkojenit malzemelerin üretimi ve incelenmesi
Growth and investigation of two dimensional metal halide and transition metal dichalcogenide materials for optoelectronic applications
HABİP GÜNALP TAŞDELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilim ve TeknolojiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDAN YELTİK
- Assessment of properties and mechanical behavior of novel Al/Mg cast alloys
Yeni nesil Al/Mg dökme alaşımlarının özelliklerinin ve mekanik davranışının değerlendirilmesi
KAMİL ARMAĞAN GÜL
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
PROF. DR. ÖZGÜR ASLAN
- Metamateryal katkılı dalga kılavuzu uygulamaları
Waveguide applications with metamaterial additives
İSA TOKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ YAPAR
- Molecular recognition based self assembly of engineered proteins on nanoscaled gold surfaces
Nano-ölcek metal yüzeylerde moleküler tanıma esaslı kendiliğinden montaj olabilen protein tasarımı
BANU TAKTAK KARACA
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT BALTA