Characterization of nanoparticle aggregates using inverse formulation and discrete-dipole approximation
Ters formulasyon ve ayrık-dipol yaklaşımı kullanılarak nanoparçacık kümelerinin karakterizasyonu
- Tez No: 474323
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Bu çalışmada nanoyapıların numerik ışık saçılım deneyleri ile karakterizasyonu çalışılmıştır. Polarizasyon bilgisi ya da önceden yapılmış çap ve boyut ölçümleri gerekmemektedir. Ele alınan problemin çözümünde eniyileme ve istatistiksel yöntemler kullanışmıştır. Bu çalışmanın odak noktası Filippov parçacık-küme algoritması ile oluşturulan karbon nanoparçacık kümeleridir.Bu kümelerin birbirlerinden yeterince uzakta oldukları ve aynı parçacık sayısına sahip oldukları varsayılmıştır. Nanoyapıların saçılım davranışları ayrık dipol yaklaşımı ile hesaplanmıştır. Ayrıca bir veritabanı oluşturularak sorunun çözümünde kullanılmıştır. İlk olarak, soru en küçük kareler eniyilemesi yöntemiyle kurgulanmıştır. Tabu Search ve Levenberg-Marquardt algoritmaları kullanılmıştır. Daha sonra, aynı problem klasik Bayesci sonuç çıkarımı ve yaklaşık Bayesci hesaplamalar ile çözülmüştür. Klasik Bayesci yaklaşımda olabilirlik fonksiyonu analitik olarak varsayılmıştır. Yaklaşık Bayesci hesaplamalar için, Geri Çevirme, Markov Zinciri Monte Carlo, Popülasyon Monte Carlo ve Uyarlayıcı Popülasyon Monte Carlo algoritmaları kullanılmıştır. Bütün hesaplamalar 266 nm ışıkla yapıldı. Etkin yarıçapın 20 nm'den büyük olduğu durumlarda bütün yöntemlerin başarılı sonuç verdiği görüldü. Ayrıca, parçacık yarıçapında dağılım olmadığı durumlarda, kurum parçacık yarıçapı ve sayısı sırasıyla 2 nm'den az ve 3-4 parçacık hassasiyetiyle tahmin edildi. Son olarak, parçacık yarıcapında dağılım olduğu durumlarda da umut verici sonuçlar elde edildi.
Özet (Çeviri)
Characterization of nanostructures using numerical light scattering experiments without using polarization information and a priori particle size or number measurements is investigated. Optimization and statistical methods are considered. The study focuses on particle clusters in the form of carbon nanoparticle aggregates generated with Filippov's particle-cluster algorithm. Mutually well separated nanoparticle aggregates with same size are assumed. The scattering behavior is calculated by discrete dipole approximation. A database is developed and used for the solution of the direct problem. First, the inverse problem is formulated as a least squares minimization. Use of Tabu Search along with gradient based Levenberg-Marquardt algorithm is investigated as problem topology is prone to multiple extrema. Then, the same problem is treated statistically and classical Bayesian inference methods and Approximate Bayesian Computation (ABC) methods are considered for the solution of the problem. Analytical likelihood function is obtained by additive noise assumption in classical Bayesian inference. On the other hand, four likelihood-free methods based on ABC that requires only simulation of the model without the need of evaluating a likelihood are considered. In particular, Rejection, Markov Chain Monte Carlo, Population Monte Carlo and Adaptive Population Monte Carlo are compared in terms of accuracy. All methods are able to predict the particle size and number for monodisperse aggregates with effective radius larger than 20 nm using a UV light source at a wavelength of 266 nm. Characterization of soot aggregates is performed with less than 2 nm deviation in nanoparticle radius and 3-4 deviation in number of nanoparticles forming the monodisperse cases. Promising results are also obtained for the characterization of polydisperse case.
Benzer Tezler
- Identification and characterization of a new mosquitocidal Bacillus sphaericus and its toxin proteins
Sivrisinek öldürücü yeni bir suş olan Bacillus sphaericus ve toksin proteinlerinin tanımlanması ve karakterizasyonu
FATİH ÇAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Çinko katkılı antibakteriyel özellikte hidroksiapatit üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of zinc-doped antibacterial hydroxyapatite
SÜLEYMAN ÇINAR ÇAĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
- Fokal solid karaciğer lezyonlarını değerlendirmede ultrason eşliğinde subkostal ölçüm tekniği ile shearwave elastografinin rolü
Role of the shearwave elastography with subcostal technic by guiding ultrasound in order to evaluation of focal liver lesions
OZAN BABAOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Radyoloji ve Nükleer TıpNecmettin Erbakan ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUAT KESKİN
- Investigation of NO2 and SO2 adsorption/desorption properties of advanced ternary and quaternary mixed oxides for denox catalysis
SO2 ve NO2 moleküllerinin denox katalızörü olarak kullanılan üçlü ve dörtlü karmaşık oksit yapılar üzerindeki emilim ve salınım özelliklerinin incelenmesi
ZAFER SAY
Doktora
İngilizce
2015
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY