Analysis and implementation of long period fiber grating and fresnel reflection-based sensors for refractive index measurement of liquids
Sıvılarda kırılma indisi ölçümü amacıyla uzun periyotlu fiber ızgara ve fresnel yansıma-tabanlı sensörlerin analiz ve uygulaması
- Tez No: 473187
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KIVILCIM YÜKSEL ALDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kimyasal sensör, Optik sensörler, Chemical sensor, Optical sensors
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kırılma indisi maddenin kaynama noktası, erime noktası, yoğunluk ve esneklik gibi fiziksel özelliklerinden biridir. Malzemenin ayırt edici bir özelliği olan kırılma indi-sinin ölçümü gıda, yağ ve petrol endüstrisi, biyomedikal uygulamalar ve çevresel analiz-ler de dahil olmak üzere günümüzde birçok alanda kullanılmaktadır. Son yıllarda, fiber optik tabanlı refraktometreler, yukarıda sözü edilen alanlarda kullanılan diğer yöntemlere kıyasla sağladıkları avantajlar sayesinde oldukça yaygın hale gelmiştir. Bu bağlamda, tezde uzun periyotlu fiber ızgara (LPFG)- ve Fresnel yansıma- tabanlı refraktometreler olmak üzere iki içsel fiber optik kırılma indisi sensörü incelen-miştir. Birinci yöntem bir Optik Spektrum Analizörü (OSA) tarafından sorgulanan rezo-nans dalga boyundaki değişiklikleri incelerken, ikinci yöntem uzak bir konumdan bir Op-tik Zaman-Bölgesi Reflektometresi (OTDR) tarafından sorgulanan tek modlu bir fiber (SMF) ucunu algılama noktası olarak kullanmaktadır. Tez çerçevesinde, öncelikle, fiber optik tabanlı kırılma indisi sensörlerine genel bir bakış sağlayan ayrıntılı, alana özgü bir literatür araştırması yapılmıştır. Daha sonra, LPFG'nin çalışma prensipleri, bu algılama elemanının modelleme yönleri de dahil olmak üzere sunulmuştur. Bu amaçla, LPFG'lerin iletim tayflarının harici kırılma indisi değişik-liklerine olan cevabı iki katmanlı fiber geometrisi kullanılarak simüle edilmiştir. Daha sonra Fresnel yansıma-tabanlı kırılma indisi sensörünün prensipleri çalışılmıştır. Son olarak, farklı konsantrasyonlarda glikoz-su, gliserin-su çözeltileri ve çeşitli kimyasallarla kırılma indisi ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Teori ile mükemmel bir uyum gösteren deneysel sonuçlar bu tez kapsamında araştırılan sensörlerin sıvıların kırılma in-disini ölçme yeteneğini başarıyla ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Refractive index (RI) is one of the physical properties of material, such as boiling/ melting point, density, and elasticity. As one of the distinctive features of the material, measurement of the RI is nowadays used in many areas including the food, oil and petro-leum industry, biomedical applications, and environmental analysis. In recent years, fiber optic based refractometers become highly popular thanks to the advantages they provide compared to other methods used in the above-mentioned fields. In this context, two intrinsic fiber optic refractive index sensors were investigated in this thesis: long-period fiber grating (LPFG) based- and Fresnel reflection based- re-fractometers. The former examines the changes in the resonance wavelength interrogated by an Optical Spectrum Analyzer (OSA) whereas the latter uses SMF tip as sensing point interrogated by an Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) from a distant location. In the framework of the thesis, we first of all, provided a detailed field-specific literature survey giving an overview of the fiber optic-based refractive index sensors. Then, the operation principles of LPFG were studied including the modelling aspects of this sensing element. For this purpose, transmission spectra of LPFGs to external refrac-tive index changes have been simulated employing the two-layer fiber geometry. Next, the principles of Fresnel reflection-based sensor were investigated. Finally, experimental work was realized on different concentrations of glucose-water, glycerol-water solutions, and various chemicals. Our experimental results show an excellent agreement with the theory which demonstrated the capability of measuring RI of liquids for both methods investigated in the scope of thesis.
Benzer Tezler
- Elektrospinning tekniği ve UV ışımasının eşzamanlı olarak uygulanması ile nanofiber membranların uygulanması hazırlanması ve kıymetli metallerin adsorpsiyonunda
Preparation of nanofiber membranes by the implementation of electrospinning technique and UV radiation simultaneously and application on adsorption of precious metals
BİHTER ZEYTUNCU
Doktora
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Avrupa Para Birliği, Avrupa para biriminin hayata geçişi ve işleyişi, Türkiye üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
DİNA İŞLER
- II. Mahmut (1808-1839) ve Atatürk (1923-1938) Dönemi eğitim politikalarının karşılaştırılması ve analizi
Comparision and analysis the education politics of the Period Mahmut the Second (1808-1839) and Atatürk (1923-1938)
DENİZ ÖZGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ŞEREN
- Türkiye elektrik piyasasında fiyat oluşumunun analizi, fiyat tahmin modelleri: Türkiye uygulaması
Analysis of pricing in electricity market in Turkey and price forecast models: Implementation on turkey
TUĞÇE DİKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiPamukkale ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AŞKINER GÜNGÖR
- Türkiye' de para ve maliye politikalarının etkinliği: 2006-2019 dönemi için bir analiz
The effectiveness of monetary and fiscal policies in Turkey: An analysis for the period 2006-2019
YUNUSEMRE TATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EkonomiNuh Naci Yazgan Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK SÜREKÇİ YAMAÇLI