Design, analysis and production of temperature sensor using microstereolithography technique
Mikrostreolitografi tekniği kullanılarak sıcaklık sensörünün tasarımı, analizi ve üretimi
- Tez No: 711508
- Danışmanlar: PROF. DR. SEZGİN ERSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Sensör teknolojilerindeki hızlı gelişmeler, son birkaç on yılda nanoelektronik yapı üretim tekniklerimde yapılan teknolojik ilerlemeden olumlu yönde etkilenmiştir. Mikro fabrikasyon tekniklerinin kullanılması performans ve güvenilirliği artırırken diğer yandan fiziksel boyut, hacim, ağırlık ve maliyetin azaltılmasına da yardımcı olmuştur. 3D baskı teknikleri ve ekipmanları alanındaki sürekli gelişmeler, elektronik yapı, devre ve cihaz imalatı alanında ve diğer birçok alanda kullanılmasını sağlamıştır. Bu ilerleme, silikon bazlı mikro ve hatta nano elektronikler kullanılarak bir entegrasyon yoluyla sensörlerin potansiyel olarak yazdırılmasını mümkün kılmıştır. Halihazırda bu tür cihazların ve yapıların üretimi ve ambalajlanması, ağır bir şekilde yavaş olabilen ve önemli işleme gereksinimleri içerebilen litografiye bağlıdır. Bu tezin temel amacı, İki Foton Polimerizasyon tabanlı 3B baskı tekniği yöntemlerinden biri olan Doğrudan Lazer Yazı üretim yöntemini kullanarak sıcaklık algılayıcı bir IDT yapısı tasarlamak, analiz etmek ve imal etmektir. Buna ek olarak, geliştirilen algılama yapısının Sonlu Elemanlar Analizi ve modellenmesi ve sıcaklıktaki değişimler kullanılarak karakterizasyonu bu çalışmanın en önemli amaçları arasındadır. Yüzey akustik dalgası kullanılarak sıcaklık algılamanın çalışma prensibi detaylı olarak araştırılmış ve son imalat sürecinden önce algılama yapısının tasarımını optimize etmek için sonlu eleman tabanlı çalışmalar yapılmıştır. Simülasyon yoluyla elde edilen sonuçlar ışığında IDT yapıları üretilmiştir. Üretilen yapılar daha sonra üretim sırasında herhangi bir kusur olup olmadığını kontrol etmek için elektron mikroskobu kullanılarak incelendi. Daha sonra, bir vektör ağ analizörü kullanılarak rezonans frekans tepkileri ölçüldü. Buna ek olarak, fabrikasyon algılama yapılarının karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Son olarak, bu çalışmanın ön sonuçları sunulmuş ve simülasyon ve pratik testler ile karşılaştırması yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The rapid advancements in sensor technologies have been affected positively by the technological progress that has been made my nanoelectronics structure fabrication techniques over the last few decades. The use of micro-fabrication techniques has increased the performance and reliability, while on the other hand, it has also helped in reducing the physical size, volume, weight, and cost. Continuous developments in the field of 3D printing techniques and equipments have enabled its usage in the field of electronics structures, circuits, and devices fabrication as well beside many other fields. This advancement has enabled the potential printing of sensors, via integration using silicon-based micro or even nanoelectronics. Currently, the manufacturing and packaging of such devices and structures are heavily reliant on lithography, which can be slow and can involve substantial processing requirements. The main aim of this thesis is to design, analyze and fabricate a temperature sensing IDT structure by employing the Direct Laser Writing fabrication method which is one of the forms of Two-Photon Polymerization based 3D printing technique methods. In addition to that, Finite Element Analysis and modeling of the developed sensing structure and the characterization using changes in temperature are among the most important objectives of this study. The working principle of temperature sensing using surface acoustic wave was researched in detail and finite element-based studies were performed to optimize the design of the sensing structure before the final fabrication process. In the light of the results obtained through simulation, the IDT structures were fabricated. The fabricated structures were then inspected using an electron microscope to check for any defects during the fabrication. Afterward, their resonant frequency response was measured using a vector network analyzer. In addition, the characterization of the fabricated sensing structures was performed. Finally, the preliminary results of this study are presented and the comparison with the simulation and practical testing is performed.
Benzer Tezler
- Bir cam yüzey arkasındaki cismin sıcaklığının ölçümü için makine öğrenmesi yöntemleri kullanan sensör tabanlı bir ölçüm sistemi tasarımı
Başlık çevirisi yok
MUHAMMED YUSUF APAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET FEVZİ BABA
- Yüzey plazmon resonansına dayalı yeni bir algılayıcı geliştirilmesi
Development of a novel Sensor based on surface plasmon resonance
BURAK TÜRKER
Doktora
Türkçe
2013
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LALE ÖZYILMAZ
YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
- Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor
Gümüş nanopartikül katkılı antimikrobiyal biyokompozit ile hidrojen peroksit biyosensörü
EYLEM ÇAĞRICAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Su atomizasyon yöntemi ile metal tozu üretimi için yeni bir santrifuj atomizasyon sistemi tasarımı ve imalatı
Design and construction of a centrifugal atomization disc system by a new types of water atomization method for metal powder productions
HÜSEYİN KARASU
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DOĞAN
- Elektrikli araçlarda kullanılan 18650 Li-iyon pillerin soğutma analizi ve kontrolü
Cooling analysis and control of 18650 Li-ion batteries used in electric vehicles
OSMAN TAHA KÜTÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN