Electroplating RF MEMS resonators and optical characterization
RF MEMS çınlayıcıların elektrokaplaması ve optik belirlemesi
- Tez No: 371837
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
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.
Özet (Çeviri)
Magnetic resonance imaging (MRI) is an advantageous imaging platform for endovascular interventions due to its higher safety and performance comparing with other imaging techniques. Localization of the catheter under MRI requires the employment of external devices. Among the various solutions in literature, electromagnetic tracking systems (EMTS) are advantageous due to their ease of use, safety, small size, and relatively high accuracy. They typically utilize conductive wiring for the transmission of electrical signal. However, under MRI radio frequency (RF) magnetic fields induce heat in conductive materials. This thesis presents fabrication, and characterization of RF MEMS-based electromagnetic resonators designed to be integrated with a MRI-compatible catheter tracking system. The tracking system is designed to communicate with fiber optic cables eliminating the use of conductive materials. MEMS resonators act as transducer to convert the electrical signal to displacement using the mechanical force induced by Lorentz force. The devices are designed such that the vibration can be detected either via laser Doppler vibrometry (LDV) and/or via diffraction grating interferometry (DGI). The resonance frequencies of a family of devices are investigated by finite element method (FEM) simulation. The range of frequency for the MEMS sensor array is from 145 kHz to 1.48 MHz. Devices are fabricated using electroplating nickel onto a seed layer of copper on a silicon substrate and characterized by LDV. The characterization setup provides a magnetic field of 0.62 Tesla which is generated by two parallel cubic permanent magnets. The characterization results show that the MEMS resonators are able to resonate by having a 10 dB of signal-to-noise ratio (SNR) at the electrical current of 25 mıcro Amperes (RMS). Experimental results prove that the devices are ready to function in the real-world application.
Benzer Tezler
- Ni-Fe-B VE Co-Ni-Fe-B üçlü ve dörtlü alaşımların elektrolitik olarak kaplanması
Electroplating of Ni-Fe-B and Co-Ni-Fe-B ternary and quaternary alloys
BEHİYE YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2007
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ALİ FUAT ÇAKIR
- Micro-3D sculptured metastructures
Mikro-3D şekillendirilmiş metayapılar
ANIL ÇAĞRI ATAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- İletkenlik dedektörlü iyon kromatografi ile çeşitli örneklerde siyanür, siyanat, tiyosiyanat, krom (VI) ve metal-siyanür kompleksleri tayini
Determination of cyanide, cyanate, thiocyanate, chromium (VI) and metal-cyanide complexes in various samples by ion chromatography with conductivity detector
ORHAN DESTANOĞLU
- Development of a computer controlled fabrication system for interventional magnetic resonance imaging device production
Girişimsel manyetik rezonans görüntüleme cihazlarının üretimi için bilgisayar kontrollü üretim sisteminin geliştirilmesi
DURSUN KOREL YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Metallic micro-cantilever resonators: Fabrication and mechanical property measurements
Konsol kiriş yapılı metalik mikro çınlaçlar: Üretim ve mekanik özellik ölçümleri
SERHAT YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURHANETTİN ERDEM ALACA