Damar içi uygulamalar için kapasitif mikro işlenmiş ultrasonik dönüştürücü (CMUT) modellenmesi ve farklı koşullarda iletim performansının araştırılması
Capacitive micromachined ultrasonic transducer (CMUT): Modelling and investigation of transmission performance under different driving parameters for intravascular applications
- Tez No: 665844
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN EROĞUL, DR. ÖĞR. ÜYESİ FİKRET YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu çalışmada ultrasonik uygulamalarda gelecek vaadeden MEMS tabanlı Kapasitif Mikroişlenmiş Ultrasonik Dönüştürücü (CMUT) elemanının modellenmesi ve farklı parametreler altında analizi yapılarak bu sistemin davranış özellikleri araştırılmıştır. Deneysel olarak yapılan analizler çoğu zaman uzun çalışmaları ve yüksek maliyetleri gerektirmektedir. Simülasyonlar bu araştırmalardaki zaman kaybını ve maliyetleri en aza indirmek için gittikçe daha da önemli hale gelmektedir. Hızlı, kullanışlı ve ucuz olması sebebiyle CMUT modellemesi için Matlab/Simulink tercih edilmiştir. CMUT davranışını ifade eden mekanik modele ait matematiksel denklemler ve elektriksel eşdeğer devreler kullanılarak CMUT modellenmesi yapılmıştır. Ölçüm parametreleri olarak da çıkış basıncı ve membran yer değiştirmeleri kullanılarak, farklı gerilimler altında küçük sinyal ve büyük sinyal analizleri yapılmış ve CMUT iletim performansı değerlendirilmiştir. Si, Poly-Si, Si3Ni4, Elmas gibi farklı membran malzemeleri ve farklı büyüklüklere sahip elektrotlar kullanılarak dinamik analizler yapılmış ve bu sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca, membran üzerinde stres olması durumunda performansın nasıl değiştiği ve kalite faktörü, bant genişliğinin stressten nasıl etkilendiği de araştırılmıştır. CMUT dizilerinin performansı ile ilgili bir karşılaştırma da yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara dayanarak, bu çalışmada kullanılan ekonomik bir alternatif olmasının yanı sıra hızlı sonuçlar da veren modelin, CMUT tabanlı ultrason dönüştürücü tasarımlarında performans ölçümü ve çıkış basıncı, yer değiştirme, kalite faktörü ve bant genişliği gibi giriş-çıkış parametlelerinin optimum değerlerinin belirlenmesi amacıyla kullanılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the MEMS-based Capacitive Microprocessed Ultrasonic Transducer (CMUT) element, which is promising in ultrasonic applications, has been modeled and analyzed under different parameters to investigate the behavior of this system. Experimental analysis often requires long work and high costs. Simulations are becoming more and more important to minimize time loss and costs in these studies. Matlab/Simulink was preferred for CMUT modeling because it is fast, useful and inexpensive. Modeling was done by using electrical equivalent circuits and mathematical equations belonging to the mechanical model expressing CMUT behavior. By using output pressure and membrane displacements as measurement parameters, small signal and large signal analysis under different voltages were performed and CMUT transmission performance was evaluated.Dynamic analyzes were made using different membrane materials such as Si, Poly-Si, Si3Ni4, Diamond and electrodes with different sizes and these results were compared. In addition, how the performance changes in case of stress on the membrane and how the quality factor and bandwidth are affected by the stress were also investigated. A comparison of the performance of CMUT sequences has also been made. Based on the results, it has been shown that the model, which gives fast results as well as being an economical alternative used in this study, can be used in CMUT-based ultrasound transducer designs for performance measurement and determination of the optimum values of input-output parameters such as output pressure, displacement, quality factor and bandwidth.
Benzer Tezler
- İstanbul metro istasyonlarında iş güvenliği uygulamaları
Occupational health and safety applications in Istanbul metro stations
ARİF DAMAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kazalarİstanbul Aydın Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER UTLU
- Lateral ve üçüncü ventriküllerin nöroendoskopik anatomisinin morfolojik değerlendirilmesi
Neuroendoscopic anatomy of lateral and third ventricles - morphological evaluation
KAMRAN URGUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2010
AnatomiMarmara ÜniversitesiNöroşirürji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. MEMET ÖZEK
- Delta-sigma örneklemeli altdizilim işlemeye dayalı bir demetleme yöntemi
A Beamforming method based on subarray processing with delta-sigma oversampling
HASAN ŞAKİR BİLGE
Doktora
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN ÇİFTÇİBAŞI
- Canlı karaciğer vericilerinde bupivakain ile yapılan transversus abdominis plan bloğun antiinflamatuar etkisi
Antiinflamatory effect of bupivacaine transversus abdominis plan block in live liver donors
MEHMET RIDVAN YALIN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Anestezi ve Reanimasyonİnönü ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ERDOĞAN
DOÇ. DR. ÜLKÜ ÖZGÜL
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ