Yüksek sıcaklık seramik süperiletkenlerde 2. harmonik oluşuma etki eden faktörler ve çok düşük dc alan manyetometre tasarımı
The factors affecting the 2nd harmonic generation in high-tc ceramic superconductors and design of an ultra-low dc field magnetometer
- Tez No: 315142
- Danışmanlar: DR. UĞUR TOPAL, PROF. DR. ŞAHİN AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Tanecikli yapıya sahip yüksek sıcaklık süperiletkenler üzerinde yapılan çalışmalar bu malzemelerin tanecikler arası bölgelerine çok düşük manyetik akının bile girebildiğini ve bu nedenle doğrusal olmayan bir mıknatıslanma gösterdiklerini ortaya çıkarmıştır. Doğrusal olmayan mıknatıslanma ise uyarma sinyalinin harmoniklerinin oluşmasına neden olmaktadır. 2. harmonik sinyalinin uygulanan DC alana geniş aralıkta doğrusal bağımlılığı bu malzemelerin manyetik alan sensörü olarak kullanılabileceği fikrini doğurmuştur ki bu çalışmanın temelini oluşturmaktadır.Bu çalışmada çok kristal süperiletkenlerin algılama nüvesi olarak kullanıldığı ve 10-9 T mertebelerinde DC alan büyüklüklerinin ölçülebileceği manyetometre tasarımı hedeflenmiştir. Çalışma sonucunda 0.5 nT DC alan rahatlıkla ölçülebilmiştir. Bu hedefe ulaşmak için çok farklı parametrelerin iyileştirilmesi ve bu parametrelerin sensör hassasiyetine olan etkisinin anlaşılması üzerine çalışmalar yapılmıştır. Örneğin; tanecikler arası bağların sensör hassasiyetine etkisini incelemek amacıyla Y-123 süperiletkenlerine kalsiyum gibi literatürde tanecikler arası bağları kuvvetlendirdiği rapor edilen iyonlar katkılanmıştır. Aynı şekilde farklı tavlama sıcaklıklarında elde edilen Y-123 süperiletkenlerinin, yani farklı tanecik yapılanmasına sahip, süperiletkenlik özellikleri incelenmiş ve sensör uygunluğu test edilmiştir. Sinyal/Gürültü (S/N) oranının maksimum olabilmesi için gerekli çevresel parametrelerin sağlanması üzerine çalışmalarda bulunulmuştur. Aynı şekilde SC numune ve bobin konfigürasyonunun optimizasyonu yapılarak en uygun sensör geometrisi belirlenmiştir. En uygun uyarma frekansı ve genliği belirleme çalışmaları yapılmıştır. Çalışma frekansı dışındaki çevresel gürültülerin süzülmesi için pasif ve aktif bandpass filtreler tasarlanmış ve yapılmıştır. Nihayetinde 0.5x10-4 T (dünya alanı) ile 5x10-10 T arası geniş bir dinamik ölçeğe sahip ölçüm sisteminin tasarımı gerçekleşmiş ve başarı ile üretilmiştir.Haziran, 2012
Özet (Çeviri)
Experiments on granular high-Tc cuprates have shown that these materials make quite low flux entries possible through grain boundaries and show nonlinear magnetization which causes the generation of harmonics of excitation field. Especially, perfect linear dependence of 2nd harmonic signal to applied DC fields, where the 2nd harmonic signal is generated by co-application AC and DC fields, has attracted interests to magnetic sensor technology.The aim of the study was to develop a DC magnetometer with a sensitivity of the order of 10-9 T that uses polycrystalline superconductor as a sensor element. As a result of this study the DC fields down to 0.5 nT could easily be measured. In order to achieve this target, many different parameters affecting the sensor sensitivity was determined and studied extensively. For example to understand the role of inter-grain couplings on the sensor sensitivity, Y-123 superconductors were doped with calcium ions, which is known to be assistance for the improvement of the couplings. In the same way, performance of Y-123 superconductor as a sensor element was examined in terms of granular structure by annealing at different temperatures. Besides, to achieve the maximum signal to noise (S/N) ratio, the environmental conditions have been optimized. By optimizing the coil and the core configuration the best sensor geometry was assigned. The optimal excitation frequency and amplitude have been found. In order to suppress the environmental noises other than the working frequency, active and passive bandpass filters were developed and built. Consequently, a DC-field magnetometer having a wide dynamic range from 0.5x10-4 T (Earth?s field) to 5x10-10 T has been successfully constructed.June, 2012
Benzer Tezler
- Yüksek sıcaklık süperiletkenlerde magnetik ve elektrik özelliklerin incelenmesi
Investigation on magneticand electric properties of high temperatures superconductors
ERHAN AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ GENCER
- Properties of grain boundaries and Ag-ceramic interface in bismuth based superconductors
Bizmut tabanlı süperiletkenlerde tanecik sinirlari ve Ag-seramik arayüzün özellikleri
MUSTAFA AKDOĞAN
Doktora
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CABİR TERZİOĞLU
PROF. DR. İBRAHİM BELENLİ
- Demir bazlı seramik süperiletkenlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Characterization and preparation of iron based ceramic superconductors
ADİL GÜLER
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- (Gd1-xHox)2O3 tampon tabaka üzerine YbBCO süperiletken filmlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Characterization and development of YbBCO superconducting films on (Gd1-xHox)2O3 buffer layer
LÜTFİ ARDA
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ŞAHİN AKTAŞ
- Nano boyutta kalay katkılı Bi-2212 seramiklerin süperiletkenlik özellikleri
Superconducting properties of nano sized tin doped Bi-2212 ceramics
MEHMET ERSİN AYTEKİN
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERDAN ÖZKURT