Efficiency analysis of opto-electronic diodes in low and high energy region
Opto-elektronik diyotların düşük ve yüksek enerji bölgesindeki verimlilik analizi
- Tez No: 943183
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞERAFETTİN EREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotodiyot, Gama radyasyonu, Sayısal elektronik, Photodiode, Gamma radiation, Digital electronic
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, BPW34, BPX61 ve S1223 fotodiyotların alt ve üst gama enerji bölgelerindeki elde edilen toplam sayım oranlarını tespit eden bir analizör tasarımını içermektedir. Bu analizörün validasyonu için ticari bir Yüksek Saflıkta Germanyum (HPGe) dedektörü ve bir Kadmiyum Çinko Tellür (CZT) dedektöründen elde edilen gama ışını spektrumlarını içeren referans ölçümler elde edilmiştir. Daha sonra dahili 3.5 MSPS Analogdan Dijitale Dönüştürücü (ADC) ile donatılmış TI C2000 EVB kullanılarak geliştirilen analizörün performansını değerlendirilmiştir. Ticari MCA ve tasarlanan TI C2000 EVB tabanlı sistem tarafından işlenen her iki dedektör tipinden elde edilen sistem yanıtları, Yarı Maksimumdaki Tam Genişlik (FWHM) ve ölü zaman ölçütlerine odaklanılarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Mimari kısıtlamaları ve yazılım tanımlı işleme nedeniyle özel olarak inşa edilen sistemden daha düşük çözünürlük ve daha yüksek ölü zaman beklenirken, sonuçlar TI C2000 EVB tabanlı MCA'nın HPGe dedektörü ile kullanım için uygun maliyetli ve yeterli bir performans seviyesi sunduğunu göstermektedir. Analizöre ait doğrulamanın ardından, farklı enerjilere sahip noktasal kaynaklar ile fotodiyotların ürettiği sinyal çıkışları eşik değer ile kıyaslanmıştır. Elde edilen sayım oranlarına (sayım/dk) göre fotodiyotların tek başına kullanılmasının verimi oldukça düşürdüğü gözlemlenmiştir. Fakat ilgili fotodiyotlar arasında BPW34 gelen ışınların enerji seviyesinden en az şekilde etkilenmiştir. Sonuç olarak farklı tip detektörlerden elde edilen sayım ve spektrum sonuçları fotodiyotlar ile elde edilen sayım oranları ile detaylı şekilde kıyaslanmış ve fotodiyotların alt ve üst enerji bölgelerindeki performansı tasarlanan analizör ile değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the design of an analyzer capable of determining the total count rates obtained from BPW34, BPX61, and S1223 photodiodes across lower and upper gamma energy regions. For the validation of the analyzer, reference gamma-ray spectra were acquired using a commercial High-Purity Germanium (HPGe) detector and a Cadmium Zinc Telluride (CZT) detector. The performance of the analyzer was subsequently evaluated using a TI C2000 Evaluation Board (EVB), which is equipped with a built-in 3.5 MSPS Analog-to-Digital Converter (ADC). System responses derived from both detector types, processed by a commercial Multi- Channel Analyzer (MCA) and the custom TI C2000 EVB-based system, were comprehensively analyzed with particular emphasis on Full Width at Half Maximum (FWHM) and dead time characteristics. Despite the architectural limitations and software-defined signal processing of the custom system, which inherently suggests lower resolution and increased dead time compared to commercial alternatives, the results demonstrate that the TI C2000 EVB-based MCA offers a cost-effective and sufficiently performant solution for use with HPGe detectors. Following the validation of the analyzer, signal outputs from the photodiodes were compared against a predefined threshold using point sources of varying gamma energies. Based on the obtained count rates (counts per minute), it was observed that standalone photodiode usage significantly limits detection efficiency. However, among the evaluated photodiodes, the BPW34 exhibited the least susceptibility to variations in incident gamma-ray energy. In conclusion, the count and spectral data acquired from conventional detectors were thoroughly compared with the count rates obtained using photodiodes, allowing for a detailed evaluation of photodiode performance in both low and high gamma energy regions through the designed analyzer.
Benzer Tezler
- Index modulation based designs, error performance and physical layer security analyses for unmanned aerial vehicle networks
İnsansız hava aracı ağları için indis modülasyonu tabanlı tasarımlar, hata performansı ve fiziksel katman güvenlik analizleri
AYŞE BETÜL BÜYÜKŞAR
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Yüksek güçlü fiber bağlantılı lazer diyotlarda soğutucu ile alt tabaka arasında kullanılan lehimin termal özelliklerinin incelenmesi ve lehim özelliklerinin lazer üzerindeki etkilerinin araştırılması
Examining the thermal characteristics of solder used between the heatsink and submount in high power fiber coupled laser diodes and investigating the effects of solder characteristics on the laser
BULUT GEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHİTDİN AHMETOĞLU
- Yeni nesil çekirdek-kabuk nanokompozit heteroyapılar: Ag@CuxO ve ag@cuxo:rgo aygıtlarında yüksek verimli uv ışık algılama mekanizmasının incelenmesi
Novel core-shell heterostructures: investigation of high-efficiency uv light detection mechanism of Ag@CuxO and Ag@CuxO:rGO devices
ÇİĞDEM EDEN
Doktora
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞRI ÇIRAK
- Synthesis and characterization of semiconductor colloidal quantum dots and quantum wells for optoelectronic devices
Optoelektronik aygıtlar için yarıiletken kolloidal kuantum noktaları ve kuantum kuyularının sentezi ve karakterizasyonu
YEMLİHA ALTINTAS
Doktora
İngilizce
2018
EnerjiAbdullah Gül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EVREN MUTLUGÜN
- Computer based modelling and simulation of electronic and optical properties of CdSe and ZnSe based heterostructure quantum dots
CdSe ve ZnSe tabanlı heteroyapılı kuantum noktaların elektronik ve optik özelliklerinin bilgisayar tabanlı modellenmesi ve benzetimi
DERYA MALKOÇ
Doktora
İngilizce
2025
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ