Geri Dön

Magnetically actuated mems scanners for laser scanning confocal microscopy

Lazer tarayıcılı konfokal mikroskoplar için manyetik olarak hareketlendirilmiş tarayıcılar

  1. Tez No: 592557
  2. Yazar: HİLMİ ARTUN OYMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA, DR. ÖĞR. ÜYESİ YİĞİT DAĞHAN GÖKDEL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 125

Özet

Üç boyutlu baskılama ve lazer işleme teknolojileri ile üretilip manyetik olarak hareketlendirilen mikro tarayıcılar, eşodaklı mikroskop uygulamasında kullanıldılar. Öncelikle, üç boyutlu yazıcıyla polimer malzemeden üretilen tarayıcı, manyetik olarak harekete geçecek, eşodaklı bir mikroskop sistemi içerisinde 100 µm × 100 µm görüş alanı ve 3-µm'den düşük bir yanal çözünürlük sağlayacak şekilde tasarlandı. Dairesel ve dikdörtgen kesitli dirseklerin uzunlukları boyunca stres dağılımı sonlu eleman yöntemi yazılımı içerisinde karşılaştırıldı. Dizayn edilen cihazın rezonans frekansları analitik olarak modellendi. Son olarak, hedeflenen görüş alanını ve çözünürlüğü ortaya çıkartacak bir hedef üzerinde görüntüleme deneyleri yapıldı. Tezin ikinci kısmında, lazerle işleme yöntemi kullanılarak paslanmaz çelikten mikro tarayıcılar üretildi. İlk tarayıcı iki boyutlu eşodaklı mikroskop uygulaması için geliştirildi. Bu cihaz Birleşmiş Devletler Hava Kuvveti isimli hedef üzerinde test edilerek 200 µm × 200 µm görüş alanı ve 10 µm'nin altında çözünürlük sağladığı gözlemlendi. Takip eden çalışmada, çoklu çerçeve geometrisine sahip bir mikro tarayıcı üç boyutlu Lissajous eşodaklı görüntüleme uygulaması için tasarlanıp üretildi. Bu cihaz, üç farklı düzlem dışı modda çalışarak eşodaklı mikroskop sisteminin odağını değiştirebiliyor. Son çalışmada üretilen mikro tarayıcı, daha önce üretilen diğer cihazlara kıyasla, daha düşük akımla daha yüksek toplam optik tarama açısına, daha yüksek rezonans frekanslarına ve daha küçük toplam boyuta sahip olacak şekilde üç boyutlu ışın idaresi için üretildi. Üretilen mikro tarayıcı eşodaklı mikroskop sistemi içerisine entegre edilip müge köksapının görüntüleri elde edildi. Ayrıca, özgün bir üç boyutlu eşodaklı mikroskop sistemi ileri sürülerek üç boyutlu ışın idaresi için özel bir eşodaklı düzenek üzerinde geçerliliği test edildi.

Özet (Çeviri)

Magnetically actutated micro-scanners are fabricated via three-dimensional (3D) printing and laser machining technologies to use in a laser scanning confocal microscopy application. First, a 3D printed polymer based scanning mirror with magnetic actuation is designed to meet a confocal microscopy application providing 100 µm × 100 µm field of view and less than 3-µm lateral resolution. Stress distribution along the circular-profiled flexure is compared with a rectangular counterpart in finite-element environment. The resonance frequencies of the device were analytically modeled. Finally, imaging experiments were conducted on a resolution target, showcasing the desired scan area and resolution. In the second part of thesis, laser machining technology is used to produce stainless steel the micro-scanners. First device is developed for a 2D confocal imaging application. This device tested with the United States Air Force target accomplishing a 200 µm × 200 µm field of view and sub 10 µm resolution. In the following study, a micro-scanner with multi-gimbaled structure is designed and produced for 3D Lissajous confocal imaging application. This device can work in three different out-of-plane modes in order to control the focus of the confocal system. Final study contains a micro-scanner for 3D beam steering with better performance specifications, such as higher TOSA for less current consumption, increased resonance frequencies and smaller total size of the device as opposed to the previously designed micro-scanners. Also, fabricated micro-scanner is integrated in a confocal system and 2D image of a biological sample; convallaria rhizome, is obtained. Furthermore, a novel 3D confocal microscopy configuration is proposed and it's validty is tested for 3D beam steering on a custom confocal setup.

Benzer Tezler

  1. Development of resonance tracking and optical readout methods for MEMS sensor arrays

    MEMS sıra-algılayıcılar için tınlaşım takip ve optik okuma yöntemlerinin geliştirilmesi

    ARİF MUSTAFAZADE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ÜREY

  2. Biomedical and cooling applications of micro flows

    Mikro akışların biyomedikal ve soğutma uygulamaları

    MUHSİNCAN ŞEŞEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyomühendislikSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KOŞAR

  3. Design and fabrication of magnetically actuated cell sorter

    Manyetik olarak kontrol edilebilen hücre siniflandirici tasarimi ve üretimi

    MERVE GÜLLE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN

  4. Mikro makinelerde kiriş titreşimlerinin analizi

    The Analysis of beam vibrations in micro machines

    HÜSEYİN ONUR EKİCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Makine MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN BOYACI

  5. Development and utilization of magnetically actuated milli-swimmers by stereolithography

    Mantetik aktivasyonlu milimetrik yüzücülerin stereolitografi ile geliştirilmesi ve kullanılması

    BEGÜM HİRA DOMAÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyomühendislikBahçeşehir Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OZAN AKDOĞAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET FATİH TABAK