Atmosferik düzeyde metan ölçümleri için ultra-hassas optik sensör tasarımı

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ALPGİRAY KESKİN

Danışman: Necati Kaya

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, metan gazını gerçek zamanlı, atmosferik düzeyde ölçebilecek, yüksek seçicilik özelliklerine sahip kompakt ve özgün bir optik sensör tasarımı amaçlanmıştır. Sensör tasarımında, optik-fotonik ve lazer spektroskopisi bilgi temelleri kullanılmıştır. Tasarlanan ultra-hassas optik sensörün dairesel çok geçişli hücre parametrelerinin optik yol uzunluğu üzerindeki etkileri analitik optik yol hesabı yapılarak incelenmiştir. Yüksek hassasiyete ulaşmak için, yakın kızılötesi bölgede metan soğurma bantlarının HITRAN veri tabanı kullanarak uygun seçimi, dalga boyu modülasyonu yöntemi, dairesel çok geçişli optik hücre tasarımı ve çift-ışınlı şema kullanılarak gürültü azaltma gibi yaklaşımlar birleştirilmiştir. Sensörün seçicilikteki hassasiyetine ise sıcaklık ya da akım değişkeni ile Dağıtılmış Geri Besleme (DFB) diyot lazer frekansının yakın kızılötesi bölgede HITRAN veri tabanı ile belirlenen metan soğurma bandına kilitleme yönetimi ile ulaşılması tercih edilmiştir. Tasarımda, diyot lazer kaynağı uygun şekilde değiştirilerek diğer eser gazları için seçicilik genişletilebilir. Tasarımı yapılan kompakt ve taşınabilir optik platform, fiziksel, atmosferik ve çevresel araştırmalarda; analitik kimya, yanma bilimi, fizik, tıbbi teşhis, biyoloji ve proses teknolojisinde çok geniş uygulama alanlarında kullanılabilecektir.