Geri Dön

Elemental analysis of materials including silicon (100) and (111) crystals with single and double pulsed LIBS

Tek ve çift darbeli LIBS ile silikon (100) ve (111) kristalleri dahil malzemelerin element analizi

  1. Tez No: 313638
  2. Yazar: ELİF YURDANUR TAŞEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Lazerle İrkitilmiş Bozunum Spektroskopisi, Lazerle İndüklenmiş Plazma Spektroskopisi, LIBS, Kristal Yüzeyi, Polarizasyon, Laser Induced Breakdown Spectroscopy, Laser Induced Plasma Spectroscopy LIBS, Crystal Surface, Polarization
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 132

Özet

Lazerle İrkitilmiş (İndüklenmiş) Bozunum Spektroskopisi (LİBS) çeşitli örneklerin element içeriklerini tespit etmek için kullanılan bir tekniktir. Söz konusu LİBS tekniği, örneklerin yayınım spektroskopilerini inceleyerek, içeriklerinde belirli bir element arama veya bilinmeyen içerik tespiti gerçekleştirir. Bu çalışmada, taşınabilir-ticari LİBS sistemi ve bu sistemden bağımsız olarak kurulan Nd:YAG lazerlerinin kullanıldığı tek darbe ve çeşitli çift darbe konfigürasyonlarından oluşan laboratuvar deney düzenekleri ile Cu, Fe, Mo, Ti, W gibi bazı metal; Si, Ge gibi yarı metal; CuBe, ZnSe, ZnS, GaSe gibi bileşikler ile gaz dahil pek çok malzemenin spektroskopik analizi gerçekleştirilmiştir. Bu tezin LİBS dünyasına katkıları, biri alışılmamış deney yaklaşımlarının uygulanması ve diğeri geliştirilen bilgisayar kodu olmak üzere iki ana grupta toplanabilir. Deneysel katkılarından birisi, Silisyumun farklı kristal yüzeylerinin incelenmesidir. Bu aşamada, kristallerin atomik yayınım karşılaştırmalarının yapılması istenildiğinde daha hassas olunması amacıyla atomların bağ yapmayan yüzey yoğunluklarının dikkate alınmasının gerekliliği savı dile getirilmiştir. İkinci katkı, polarizasyon etkisinin araştırıldığı deneylerle oluşan, lazerle etkileşen plazmanın belirli bir düzeyde polarizasyondan etkilendiği yönündeki sonuçlardan gelmektedir. Üçüncü olarak da, birbirine dik ve normal düzleme 45 o açı ile ancak ters yönlerden gelen çift darbe deney konfigürasyonudur. İki lazer darbesinin örnek üzerinde aynı noktaya odaklanması diğer konfigürasyonlara oranla kolaydır. Böylelikle, konum ayarlama sorunları basite indirgenmiş ve dolayısıyla dilenilen tekrarlanabilir sonuçlara ulaşmada yarar sağladığı tespit edilmiştir. Diğer katkı ise, deney verilerinin analizinde hassasiyet kazandıran bilgisayar kodunun geliştirilmesidir. Sonuç olarak, farklı deney düzeneği yaklaşımları ile ışınım şiddetinin artışı konusundaki etkenler incelemiş ve geliştirilen kod ile gerekli durumlarda arama kısıtlamalarının değiştirilip geliştirilebilmesi ve veritabanının güncellenmesi özellikleri kazanılmıştır.

Özet (Çeviri)

Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) which is used to determine the elemental content of various samples, inspects the emission spectroscopy of samples of interest for searching certain elements or identifying the unknown content. In this study, spectroscopic analyses of various kinds of metals, namely, Cu, Fe, Mo, Ti, W, some compounds such as CuBe, ZnSe, ZnS, GaSe, some semimetals like Si, Ge and even gases were investigated by means of a compact-commercial portable LIBS system and an independently constructed experimental set-up consisting of a single pulse system and various kinds of double pulse configurations using Nd:YAG lasers. The contributions of this thesis to the LIBS community can be classified into two main groups- which are experimental and code development. One of the experimental contributions was the investigation of the different crystal surfaces of silicon in which dangling bond density were taken into account for a more precise comparison of atomic emissions. The second experimental contribution was the polarization experiments by which polarization dependency, to some extent, was demonstrated. The third and final one was the orthogonal double pulse configuration with a 45 o incidence angle for both lasers in opposite directions by which it was shown that the positioning becomes straightforward yielding the desired reproducible results. The second major contribution was to develop a basic code for analyzing the experimental data more accurately. In conclusion, by means of the different experimental approaches, factors relating to the enhancement in intensity were investigated and as a result of developing the code, flexibility in upgrading the constraints of element searching was obtained and the updating of the database was accomplished.

Benzer Tezler

  1. Fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle katı hal lityum iyon pil bileşenlerinin geliştirilmesi

    Development of solid state lithium-ion battery components by physical vapor deposition method

    ENGİN ALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER

  2. Yalıtım uygulamaları için toz esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of powder based materials for insulation applications

    OZAN KOVANCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ

  3. Östemperlenmiş küresel dökme demir (ADI) krank millerinin östemperleme ısıl işleminin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

    Investigation of austempered ductile iron (ADI) crankshafts' austempering heat treatment using the finite element

    HAKKI BERKE SOYDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ

  4. Synthesis of ZnO and Si nanowires for the fabrication of 3rd generation solar cells

    Üçüncü nesil güneş pillerinin üretimi için ZnO ve Si nanotellerin sentezlenmesi

    ELİF PEKSU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN KARAAĞAÇ

  5. Örme kumaş konfeksiyon işletmelerinde karşılaşılan kalite problemleri ve çözüm önerileri

    Summary quality problems and solutions of knitted fabric clothing companbes

    GÖKHAN OĞUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FATMA KALAOĞLU