Geri Dön

Split ring resonators in microwave regime for sensing of reagents in aqueous solutions

Sulu çözelti içindeki maddelerin algılanmasına yönelik mikrodalga frekanslı yarık halka tınlayıcılar

PDF İndir

  1. Tez No: 650304
  2. Yazar: BERK ÇAMLI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  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: 149

Özet

Bu tezde, sulu çözeltilerde glukoz derişimi ölçmek için kullanılan mikrodalga bandında yarık halka tınlayıcılar tabanlı farklı algıçların tasarım, üretim ve belirlemesi sunulmuştur. Metamalzemeler ve yarık halka tınlayıcılara bir girişi takiben, bunların algılama uygulamaları üzerine bir literatür taraması verilmiştir. Bundan sonra, tek halkalı yarık halka tınlayıcının çalışmasını betimleyen bir analitik model başka bazı teorik meselelerin yanında anlatılmıştır. Farklı yarık halka tınlayıcı biçimlerinin dielektrik yükler ile etkileşiminin benzetimsel ve ölçümsel sonuçları bildirilmiştir. Yarık halka tınlayıcının tınlaşım karakteristiğinin değişiminin değişen glukoz derişimleri gibi dielektrik yükte meydana gelen farklılaşmalarla ilişkili olduğu gösterilmiştir. Keşfi çalışmaların ardından PEDOT:PSS anamadde içine sabitlenmiş glukoza biyoözgül glukoz oksidaz enzimi barındıran bir biyoalgıç uygulaması tartışılmıştır. Biyoalgıç uygulamasının glukoza hassasiyeti 0.107 MHz/(mg/mL) kadardır. Biyoözgüllüğü, algı-cın sukroz, fruktoz ve NaCl gibi başka maddelere verdiği cevap ile karşılaştırılarak gösterilmiştir. Bu tasarımın kesinlik, doğrusallık ve tekrarlanabilirlik iyileştirmeleri farksal ölçüm tasarısına geçiş, halka antenen kullanımı ve mikroakışkan unsurların sisteme dahil edilmesi ile yapılmıştır. Son olarak, başlangıçtaki tasarımın bu şekilde geliştirilmiş ve biyoalgıç uygulamaları ile yüksek derecede uyumlu malzemeler kullanılarak üretilmiş bir versiyonu sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis, design, fabrication, and characterization of different microwave band split ring resonator-based sensors used for sensing of glucose in aqueous solutions are presented. Following an introduction to metamaterials and split ring resonators, a literature survey of their applications in sensing is given. After this, an analytical model that describes the operation of a single loop SRR is demonstrated along with additional theoretical considerations. Exploratory work in which simulated and measured electromagnetic interaction of different split ring resonator geometries with dielectric loads is reported. Change of resonance characteristics of the split ring resonator is shown to be correlated with different dielectric loads, such as aqueous glucose solutions of different concentrations. After the exploratory work, a biosensor application incorporating a glucose specific element glucose oxidase immobilized in a PEDOT:PSS matrix is discussed. The biosensor application had a sensitivity of 0.107 MHz/(mg/mL) to glucose. Its specificity was demonstrated by comparison of its response to other reagents, such as sucrose, fructose, and NaCl. Precision, linearity, and repeatability improvements to this design was done by adoption of conceptual developments by switching to a differential measurement scheme, use of loop antennas instead of monopole antennas, and incorporation of microfluidic elements to the system. An improved iteration of the original sensor system was presented at the end, fabricated from materials highly compatible with relevant biosensor applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    492515

    Chiral resonators: Selected electromagnetic and optomechanic applications in microwave and plasmonics

    Kiral rezonatörler: Mikrodalga ve plazmonik dalgaboylarında seçilmiş elektromanyetik ve optomekanik uygulamalar

    AYBİKE URAL YALÇIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KAAN GÜVEN

  2. Tez No

    270089

    The left hand of electromagnetism: Metamaterials

    Elektromanyetiğin sol eli: Metamalzemeler

    KAMİL BORATAY ALICI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

  3. Tez No

    325540

    Split ring resonator and metamaterials at microwave regime, numerical analysis design, characterization

    Mikrodalga frekanslarinda kesik halka resonatör ve metamalzemeler, sayısal analiz, tasarım, karakterizasyon

    SEYEDEHAYDA SADEGHZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ARDA DENİZ YALÇINKAYA

  4. Tez No

    237606

    Transmission and propagation properties of novel metamaterials

    Yeni metamalzemelerin geçirgenlik ve yayılma özellikleri

    LEVENT ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. GÖNÜL TURHAN SAYAN

  5. Tez No

    268057

    Beaming and localization of electromagnetic waves in periodic structures

    Periyodik yapılarda elektromanyetik dalgaların yönlendirilmesi ve lokalizasyonu

    HÜMEYRA ÇAĞLAYAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

Geri Dön