An MRI compatible band gap dependent fiber optic temperature sensor
Band gap değişimine bağlı fiber optik sıcaklık sensörü
- Tez No: 526919
- Danışmanlar: PROF. ARDA DENİZ YALÇINKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Fiber optik sıcaklık sensörleri yirmi yılı aşkın bir süredir araştırma konusudur. Bir çok sensör çeşidi çok farklı yollarla üretilmektedir. Basınç, konum, PH değeri ölçümü gibi sensörler tarafından ölçülebilen bir çok parametrenin yanında, sıcaklık sensörü bir çok alanda en önemli, en çok kullanılan ve en çok araştırılan sensörlerden biridir. Grişimsel olmayan medikal opearsyonlar, sıcaklıkla toprağın iyileştirilmesi, petrol ve gaz üretimi ve dağıtımı alanları bu alanlardan bazıları olarak örnek gösterilebilir. Bu tezin amacı, MRI cihazı altında müdahalesiz medikal enstrümanlara bilgi sağlayan, galyum arsenit (GaAs) yarı iletkeninin bant aralığı enerjisini baz alan fiber optik mikrosistem sensörlerin geliştirilmesine yardımcı olması amacıyla band gap'in sıcaklıkla değişmesine bağlı geçirgenlik değişimlerini gözlemlemektir. Diğer yarı iletkenler arasında, GaAs'in direkt bant aralığı GaAs'i en uygun maddelerden biri haline getirir. Direkt bant aralığı, elektronların ekstra bir enerjiye duymadan valans bandından iletken banda geçmesine olanak sağlar. GaAs'in özelliklerine bağlı olarak, sıcaklık değişimleri çok küçük bir gecikme ve hata ile izlenebilir. Sıcaklık algılama, sıcaklığa bağlı olarak değişen yarı iletkenin yansıtma, geçirgenlik ve soğurma özelliklerindeki değişimleri baz alır. Belirlenen dalga boyunda gelen ışık, her farklı sıcaklıkta farklı yoğunluk ve güçte yansır ve iletilir. Işığın GaAs kristal üzerinden yansıması ve iletilmesi aynı zamanda dalga boyuna bağlıdır. Bu tezde ışığın iletilen ışığın gücü, farklı sıcaklıklarda bir foto dedektör yardımıyla ölçülecektir.
Özet (Çeviri)
Fiber optic sensors (FOTSs) have been a research topic over two decades. Many sensor types were developed in different schemes. Among many other parameters like pressure, location, PH level detection..etc, which can be measured by fiber optic sensors, temperature sensor is one of the most important, widely used and studied sensor in many fields such as medical applications like minimally invasive surgeries, In-Situ Thermal Remediation (ISTR) and oil and gas production and transportation. The objective of this thesis is to research transmittance and reflectance dependence with the temperature in order to help developing a fiber optic microsystem temperature sensor based on the concept of the band gap energy of a gallium arsenide (GaAs) to give information to the non-invasive medical instruments under the magnetic resonance imaging (MRI). Fiber optic sensor has immunity to electromagnetic (EM) interference which is one of the best reasons to use it under the MRI. Among other semiconductors, GaAs is one of the most convenient material due to the its direct band gap . Direct band gap provides direct transitions of electrons from valence band to conduction band due to valence band and conduction band are in the same crystal momentum. So, electrons does not require an extra energy to conservation of their momentum, this provides good absorption and emission of light. Based on the properties of the GaAs, temperature changes can be monitored with a insignificant delay and error. Temperature sensing is based on the reflectance, transmittance and absorbance changes in the semiconductor with respect to temperature. Incident light at carefully determined wavelength will be reflected and transmitted with the different intensities and correspondingly different powers at every different temperature. Light transmission and reflection through the GaAs crystal is also wavelength dependent. In this thesis, transmitted light power will be measured by photodetector under different temperatures.
Benzer Tezler
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Optimization of wireless lorentz force actuators inside MRI scanners
MRI tarayıcıları içindeki kablosuz lorentz kuvveti eyleyicilerinin optimizasyonu
MERT YAZGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL MUTLU
- Mrı-gated radyoterapi uygulanan mrıdian sisteminde gating gecikmesinin doz profil ve dağılımı üzerindeki etkisi
Gating latency of mridian system and its dosimetric effects
GAMZE KAÇAMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
OnkolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN EPİK
- Clinical grade active guidewire design for cardiovascular interventional MRI
Girişimsel kardiyovasküler manyetik rezonans görüntüleme için klinik kılavuz tel tasarımı
MERDİM SÖNMEZ
- Magnetic resonance electrical impedance tomography based on the solution of the convection equation and 3D Fourier transform-magnetic resonance current density imaging
Taşınım denkleminin çözümüne dayalı manyetik rezonans elektriksel empedans tomografi ve 3B Fourier dönüşümü-manyetik rezonans akım yoğunluğu görüntüleme
ÖMER FARUK ORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER