Elemental analysis of materials including silicon (100) and (111) crystals with single and double pulsed LIBS
Tek ve çift darbeli LIBS ile silikon (100) ve (111) kristalleri dahil malzemelerin element analizi
- Tez No: 313638
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Lazerle İrkitilmiş Bozunum Spektroskopisi, Lazerle İndüklenmiş Plazma Spektroskopisi, LIBS, Kristal Yüzeyi, Polarizasyon, Kristal yapı, Lazer spektroskopisi, Spektroskopik analiz, Laser Induced Breakdown Spectroscopy, Laser Induced Plasma Spectroscopy LIBS, Crystal Surface, Polarization, Crystal structure, Laser spectroscopy, Spectroscopic analysis
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lazerle İrkitilmiş (İndüklenmiş) Bozunum Spektroskopisi (LİBS) çeşitli örneklerin element içeriklerini tespit etmek için kullanılan bir tekniktir. Söz konusu LİBS tekniği, örneklerin yayınım spektroskopilerini inceleyerek, içeriklerinde belirli bir element arama veya bilinmeyen içerik tespiti gerçekleştirir. Bu çalışmada, taşınabilir-ticari LİBS sistemi ve bu sistemden bağımsız olarak kurulan Nd:YAG lazerlerinin kullanıldığı tek darbe ve çeşitli çift darbe konfigürasyonlarından oluşan laboratuvar deney düzenekleri ile Cu, Fe, Mo, Ti, W gibi bazı metal; Si, Ge gibi yarı metal; CuBe, ZnSe, ZnS, GaSe gibi bileşikler ile gaz dahil pek çok malzemenin spektroskopik analizi gerçekleştirilmiştir. Bu tezin LİBS dünyasına katkıları, biri alışılmamış deney yaklaşımlarının uygulanması ve diğeri geliştirilen bilgisayar kodu olmak üzere iki ana grupta toplanabilir. Deneysel katkılarından birisi, Silisyumun farklı kristal yüzeylerinin incelenmesidir. Bu aşamada, kristallerin atomik yayınım karşılaştırmalarının yapılması istenildiğinde daha hassas olunması amacıyla atomların bağ yapmayan yüzey yoğunluklarının dikkate alınmasının gerekliliği savı dile getirilmiştir. İkinci katkı, polarizasyon etkisinin araştırıldığı deneylerle oluşan, lazerle etkileşen plazmanın belirli bir düzeyde polarizasyondan etkilendiği yönündeki sonuçlardan gelmektedir. Üçüncü olarak da, birbirine dik ve normal düzleme 45 o açı ile ancak ters yönlerden gelen çift darbe deney konfigürasyonudur. İki lazer darbesinin örnek üzerinde aynı noktaya odaklanması diğer konfigürasyonlara oranla kolaydır. Böylelikle, konum ayarlama sorunları basite indirgenmiş ve dolayısıyla dilenilen tekrarlanabilir sonuçlara ulaşmada yarar sağladığı tespit edilmiştir. Diğer katkı ise, deney verilerinin analizinde hassasiyet kazandıran bilgisayar kodunun geliştirilmesidir. Sonuç olarak, farklı deney düzeneği yaklaşımları ile ışınım şiddetinin artışı konusundaki etkenler incelemiş ve geliştirilen kod ile gerekli durumlarda arama kısıtlamalarının değiştirilip geliştirilebilmesi ve veritabanının güncellenmesi özellikleri kazanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) which is used to determine the elemental content of various samples, inspects the emission spectroscopy of samples of interest for searching certain elements or identifying the unknown content. In this study, spectroscopic analyses of various kinds of metals, namely, Cu, Fe, Mo, Ti, W, some compounds such as CuBe, ZnSe, ZnS, GaSe, some semimetals like Si, Ge and even gases were investigated by means of a compact-commercial portable LIBS system and an independently constructed experimental set-up consisting of a single pulse system and various kinds of double pulse configurations using Nd:YAG lasers. The contributions of this thesis to the LIBS community can be classified into two main groups- which are experimental and code development. One of the experimental contributions was the investigation of the different crystal surfaces of silicon in which dangling bond density were taken into account for a more precise comparison of atomic emissions. The second experimental contribution was the polarization experiments by which polarization dependency, to some extent, was demonstrated. The third and final one was the orthogonal double pulse configuration with a 45 o incidence angle for both lasers in opposite directions by which it was shown that the positioning becomes straightforward yielding the desired reproducible results. The second major contribution was to develop a basic code for analyzing the experimental data more accurately. In conclusion, by means of the different experimental approaches, factors relating to the enhancement in intensity were investigated and as a result of developing the code, flexibility in upgrading the constraints of element searching was obtained and the updating of the database was accomplished.
Benzer Tezler
- Tarihi eserlerde kullanılan CaSO4 harç ve sıvalarının incelenmesi
Investigation of historical CaSO4 mortars and plasters
ESRA Z. UZGİL
- Hunter sürekli döküm prosesi ile üretilen Al-Fe-Mn-Si alaşımının mikroyapısının karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
NECMİ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN ADDEMİR
- Murgul cevherlerinden nadir metallerin kazanılması
Recovery of race metals from. Murgul areas
SERDAR TÜFEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı
DR. VECİHİ GÜRHAN
- Küre masif zengin cevherde baz, değerli, nadir metallerin dağılımları ve kazanılması
Distribution of base, rare and precious metals and their recovery in Küre massive ore
SEVİL YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. SUNA ATAK