Fen Bilimleri Enstitüsü

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/192

Browse

Now showing 1 - 20 of 40

Solüsyondan Proses Edilebilir Çubuk Yapısında Moleküler Yarı İletkenler ve Alan Etkili Transistör Uygulamaları
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) DENEME, İBRAHİM; Deneme, İbrahim; Usta, Hakan
Yeni n-tipi yarı iletkenlerin yapısal dizaynı ve sentetik olarak geliştirilmesi yük taşıma mekanizmasının temellerinin anlaşılması noktasında bilimsel ve teknolojik alanlarda önemli derecede ilgi uyandırmıştır. Son yıllarda literatürde mevcut çok sayıda n-tipi yarı iletken olmasına rağmen, solüsyondan proses edilebilen ve havada kararlı n-tipi yarı-iletken malzeme sayısı oldukça sınırlıdır. Burada biz, indeno[1,2-b]floren ve (triizopropilsilil)etinil tabanlı, 6,12-pozisyonlarında disiyanovinilen ve 2,8-pozisyonlarında ise karbonil fonksiyonel grupları içeren iki yeni moleküler yarı-iletkenlerin dizaynı, sentezi, tek kristal yapıları, optoelektronik özellikleri, çözelti ile proses edilmiş ince-film morfolojilerini/mikroyapılarını ve organik alan etkili transistör uygulamalarını ortaya koyduk. Elektron çekici karbonil, disiyanovinilen ve (triizopropilsilil)etinil gruplarının indeno[1,2-b]floren π-merkezine dahil edilmesi, tamamen akseptör tipinde π-konjuge yapının oluşmasına sebep olmaktadır. Söz konusu yeni moleküller, 2,8- (triizopropilsilil)etinil-indeno[1,2-b]floren-6,12-dion (TIPS-IFDK) ve 2,8-(triizopropilsilil)etinil-indeno[1,2-b]floren-6,12-bis(disiyanoviinilen) (TIPS-IFDM)'dir. Yeni bileşiklerin HOMO/LUMO enerjileri sırasıyla TIPS-IFDK için -5.77 / -3.65 eV ve TIPS-IFDM için -5.84 / -4.18 eV'dir. Daha önce geliştirilen donör-akseptör tipi indenofluorenler ile kıyaslandığında tamamen akseptör yapıda π-konjuge sisteme sahip oldukları için yeni moleküllerin optik bant aralıklarında artış gözlemlenmiştir. (TIPS-IFDK için 2.12 eV ve TIPS-IFDM için 1.66 eV) TIPS-IFDK ve TIPS-IFDM yarı-iletkenlerinin katı-hal düzenlemeleri ve moleküller arası π-π etkileşimleri, tek kristal X-ray difraksiyon (XRD) analizi ile incelenmiştir. Söz konusu yarı-iletkenler katı halde 1-D kolon yapısı ortaya koymuştur. Bu tez kapsamında geliştirilen TIPS-IFDM yarı-iletkeni kullanılarak, solüsyon-makaslama (solution-shearing) yöntemi ile alt kapı/üst temas organik alan etkili transistörler üretilmiştir. Havada son derece kararlı olan söz konusu transistörler n-tipi yük taşıma karakterinde olup, 0.02 cm2/Vs elektron hareketliliği, 107 Ion/Ioff oranı sergilemiştir. Buna rağmen bu tez kapsamında geliştirilen diğer molekül TIPS-IFDK, TIPS-IFDM ile kıyaslandığında 103 kat daha az elektron hareketliliği ortaya koymuştur. Bu durum TIPS-IFDK molekülünün zayıf π-π etkileşimleri ve ince-film fazında zayıf kristal yapısından kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla TIPS-IFDK tabanlı OFET'ler havada kararlı değildir. (trialkilsilil)etinil grubunun HOMO/LUMO orbitalleri üzerindeki elektronik etkileri DFT hesaplamaları ile ortaya çıkarıldı. Bildiğimiz kadarıyla, TIPS-IFDM, uzun moleküler eksen (x) boyunca (trialkilsilil) etinil gruplarıyla fonksiyonel hale getirilmiş, çözücüde proses edilebilen, havada kararlı, n-tipi moleküler yarı iletkenlerin ilk örneğidir. Elde ettiğimiz sonuçlar, havada kararlı n-tipi organik alan etkili transistörler ve çeşitli organik optoelektronik teknoloji uygulamaları için kolay sentezlenebilir, solüsyondan proses edilebilir yeni molekülerin nasıl dizayn edileceği noktasında önemli bilgiler vermektedir. Bu alanlarda ilerde yapılacak araştırmalara ışık tutmaktadır.
İndüksiyon Sistemi Uygulamaları için Farklı Düzlemsel Bobin Şekillerinin Teorik Olarak İncelenmesi ve Modellenmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) ERMAN, MUHAMMED FURKAN; Erman, Muhammed Furkan; Kılıç, Veli Tayfun
Isıtma endüstride önemli bir yer kaplar. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, günümüz dünyasında, resistif ve kızılötesi ile ısıtma yöntemleri de dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılan birçok ısıtma yöntemi vardır. Bu yöntemler arasında, indüktif ısıtma giderek daha popüler hale gelmektedir. İndüktif ısıtma sistemlerinin en önemli parçalarından biri bobindir. Bobin, elektrik enerjisi uygulandığında ve üzerinden akım geçtiğinde manyetik alan oluşturur. Endüstride dairesel, kare vb. şekillerde farklı bobin şekillerini görmek mümkündür. Literatürde mevcut formüller kullanılarak bu bobin şekillerinin analitik incelenmesi yapılabilmektedir. Ancak üretim zorluklarından veya sağladığı avantajlardan dolayı kare bobin gibi köşeleri keskin olan bobinlerin köşelerinin yuvarlanması kaçınılmazdır. Köşeleri yuvarlanmış bobin yapısı orijinal yapısından farklı olduğundan dolayı oluşturduğu manyetik akı yoğunluğu aynı olmamaktadır. Bu tezde, bu tür bobinlerin analitik olarak incelenebilmesi için gerekli formüllerin türetilmesi ile literatürdeki boşluk doldurulmuştur. Bulunan formüller köşeleri yuvarlanmış kare ve üçgen şeklindeki bobinlerin oluşturduğu manyetik akı yoğunluğu hesaplanarak doğrulanmıştır. Her iki bobin şekli modellenerek simule edilmiştir. Her bir şekil için 3 farklı boyut ve her boyut için 5 farklı yuvarlama miktarı seçilmiştir. İlk durumda, yuvarlanan köşe merkezlerinin bobinin merkezi ile çakıştığı varsayılmıştır. Bu sayede bobin merkezinde oluşan manyetik akı yoğunluğu hem geleneksel formüller ile hem de bu tezde türetilen formüller ile hesaplanmıştır. İkinci durumda ise yaylar, merkezleri bobin merkeziyle çakışmayacak şekilde farklı konumlara yerleştirilmiş çemberin parçaları olarak ayarlanmıştır. İkinci durumda, yuvarlamanın yaratılan manyetik alan yoğunluğu üzerindeki etkisini görmek için farklı miktarlarda yuvarlama için bobinin ix toplam uzunluğu sabit tutulmuştur. Bu durumda hesaplamalar sadece bu çalışmada türetilen formüller ile yapılabilmektedir. Manyetik akı yoğunluklarının hesaplanmasından sonra, sonuçlar üç boyutlu elektromanyetik simülasyonlarla desteklenmiştir. Bulunan sonuçların analitik hesaplamalar ve simülasyonlarla karşılaştırılması, önerilen yöntem ile geleneksel yöntem arasındaki ve önerilen yöntem ile simülasyonlar arasındaki maksimum hatanın % 1'den az olduğunu göstermiştir.
Hedeflenen Lösemik Hücrelerin Sayımı için Görüntü İşleme Tabanlı Ölçüm Sistemi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) TAŞ, ZEHRA; Taş, Zehra; İçöz, Kutay
Akut Lenfosit Lösemi (ALL) çocukluk çağında en sık görülen kanser türüdür. Bu kanserin ilerlemesi oldukça hızlıdır, bu yüzden tedavi için zaman çok önemlidir. Hastalar için ilaç tedavisi (kemoterapi), kemik iliği nakli, radyasyon tedavisi ve immünoterapi gibi bazı tedaviler vardır. Bu tedaviler arasında kemoterapi öncelikle tercih edilen bir yöntemdir, ancak sonucu hastadan hastaya farklılık göstermektedir. Hastaların iyileşmesinde ilacın dozajını ayarlamak için kemoterapinin tedaviye etkisini ölçmek çok önemlidir. Kemoterapinin etkisini ölçmek için akım sitometrisi (FC), polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ve mikroskobik inceleme teknikleri kullanılır. Ancak, bu yöntemler zaman alır, pahalıdır ve uzman gerektirir. Bu tezde, sorun görüntü işleme tekniklerine dayanan otomatik bir hücre algılama ve niceleme yöntemi ile ele alınmaktadır. Optik mikroskopi ile elde edilen görüntüler işlenir ve immüno-manyetik boncuklarla yakalanan ALL hücrelerinin ölçümü sağlanır. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, bu teknik zaman verimli, ucuz ve kullanımı kolaydır. ALL hücrelerinin miktarının yanı sıra, biyosensörlerin sinyal büyütme metodu için projenin ilk bölümünde kullanılan manyetik boncukların belirlenmesi için görüntü işleme algoritmaları da geliştirilmiştir. Görüntüler cep telefonu mikroskopisinden hem mikroskop lamı hem de difraksiyon ızgarası tabanlı biyosensörler için elde edilmiştir. Her iki yöntemde de manyetik boncuk birikimleri gözlenmiş ve geliştirilen algoritmalar cep telefonu mikroskopu görüntülerine uygulanmıştır. Böylece, manyetik boncukların birikimleri bilgisi, görüntü işleme kullanılarak otomatik olarak elde edilmiştir.
Alüminyum 7068 Malzemesinin Mekanik Davranışlarının Hassas Olarak İncelenmesi ve Hasar Modelinin Araştırılması
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) Karaveli, Kadir Kaan; Karaveli, Kadir Kaan; Bal, Burak
Yüksek mukavemet, yüksek tokluk, düşük yoğunluk ve korozyon dirençliliğinin ümit vaat eden kombinasyonu, onlarca yıldır alüminyum (Al) alaşımlarını binalardan havacılık sektörüne çeşitli uygulamalarda tercih edilen malzeme haline getirmiştir. Özellikle son zamanlarda geliştirilen malzemelerden bir tanesi olan Al 7068 alaşımı, olağanüstü mekanik ve mekanik özelliklerinden dolayı savunma sanayinde ve otomobil sanayinde kullanılmaktadır. Bu yüksek lisans tezinde, Al 7068-T651 alaşımının mekanik tepkisi ve Johnson-Cook hasar modeli araştırılmıştır. Özellikle, maksimum, minimum ve ortalama sonuçları dikkate alarak farklı uygulama alanları için farklı Johnson-Cook hasar parametreleri belirlenmiştir. Bu hasar parametreleri doğru Sonlu Elemanlar Analizi simülasyonları için kullanılabilir. Hasar parametrelerinin belirlenmesinde, hem hadde yönünde hem de hadde yönüne dik olarak çentikli ve düzgün numuneler üzerinde çekme deneyleri yapılmıştır. Çentik yarıçapı, farklı gerilim üçeksenliliği değerlerini sağlamak için pürüzsüz, 0,4 mm, 0,8 mm ve 2 mm olarak seçildi ve bu gerilim üçeksenliliği değerlerinde mekanik malzemenin tepkisi gözlemlendi. Çekme testleri, doğru sonuçları elde etmek için yedi kez tekrarlandı. Kırık numunelerin son kesit alanları optik mikroskop ile hesaplandı. Gerilim üçeksenliliği faktörünün ve hadde yönünün Al 7068-T651 alaşımının mekanik özellikleri üzerindeki etkileri başarılı bir şekilde araştırılmıştır. Tüm hasar parametreleri Levenberg-Marquardt optimizasyon yöntemi ile hesaplandı. Sonuç olarak, minimum, ortalama ve maksimum eşdeğer gerinim değerlerine dayanan üç farklı Johnson-Cook hasar parametresi hesaplanmıştır. Bu Johnson-Cook hasar parametreleri, bir hesaplama tekniği olan ve bu çeşitli mühendislik problemlerinin yaklaşık çözümünü elde etmek için kullanılan sonlu elemanlar analizinde farklı uygulamaların doğru hasar simülasyonları için kullanılabilir.
Oturup Kalkma ve Yürüme için Hafif Ağırlıklı ve Kompakt Diz Ayak Bileği Yardımcı Alet Tasarımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) FURKAN BALTACIOĞLU, MEHMET; Baltacıoğlu, Mehmet Furkan; Ünal, Ramazan
Bu çalışmada yürüme, oturup kalkma ve merdiven çıkma için konsept yarı-aktif transfemoral protez tasarımı sunulmuştur. Bu çalışmada literatürde bulunan insan dataları analiz edilmiştir ve bu datalar doğrultusunda ilk olarak konsept dizayn sunulmuştur. Bu konsept dizayn 3 boyutlu yazıcı yardımıyla üretilmiştir. Bundan sonra, yapılmış olan model doğrultusunda çalışma modifiye edilmiştir. Ayrıca, protezdeki yaylar teorik olarak hesaplanmıştır. Yapısal parametreler doğrultusunda sonlu elemanlar metodu kullanılarak protez analiz edilmiştir. Ve protezdeki parçalar topoloji optimizasyon metodu kullanılarak yapısal olarak optimize edilmiştir.
Lösemi Hücrelerinin Hücre Yüzey Ayıraçları ile İmmünomanyetik Ayrıştırılması ve Sabitlenmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2017) GERÇEK, TAYYİBE; Gerçek, Tayyibe; İçöz, Kutay
Akut Limfoblastik Lösemi, kısaca ALL, özellikle B öncüllü Akut Limfoblastik Lösemi çocukluk kanserleri arasında en yaygın olan kan malignitesidir. Löseminin farklı çeşitlerde tedavileri bulunmaktadır ancak terapiden sonra hastanın vücudunda kalan kanser hücrelerinin yüzünden yıllar içinde hastalığın tekrarlama ihtimali vardır. Fakat terapiden sonra kalan bu kanser hücreleri rutin klinik takip testlerinde görünmemektedir. Bu tarz lösemi gibi hastalıklar Minimal Kalıntı Hastalığı (Minimal Residual Disease-MRD) olarak adlandırılır. Günümüzde MRD tayini için yalnızca iki yol bulunmaktadır. Bunlar akım sitometrisi ve eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonudur. Birçok farklı laboratuvarda bu cihazlardan bulunmasına rağmen, cihazlar MRD tayini için kalibre olmak zorundadır. Bugünlerde MRD tayininin gerekli olduğu konusunda bir görüş birliği vardır ancak nasıl ve ne zaman yapılması gerektiği konusu yetkililer tarafından hala tartışılmaktadır. Bu projenin nihai hedefi MRD tayin edebilen bir çip üretmektir. Bu çalışmayla ise nano ve mikro boyutlarda manyetik boncuklar kullanarak lösemi hücrelerini yakalamaya çalışıyoruz. Bu manyetik boncuklar, lösemi hücrelerinin membranında bulunan CD19 ve CD45 işaretleyicileriyle kaplanmıştır. Manyetik boncuklarla hücreleri yakaladıktan sonraki adım onları yüzeye sabitlemektir. Altın yüzeyler kullanılmakta ve gerekli antikorlarla işlevsel hale getirilmektedir. Böylelikle bir immunosandviç yapısı oluşmakta ve hücreler yüzeye sabitlenmektedir.
Yeni Nesil Membran Üretimi ve Meyve Suyu Endüstrisinde Uygulamaları
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) SEVERCAN, SOLMAZ ŞEBNEM; Severcan, Solmaz Şebnem; Kahraman, Kevser; Uzal, Niğmet
Gıda endüstrisinde kullanılan membran ayırma süreçleri, geleneksel yöntemlerle kıyaslandığında; işletim süresini ve maaliyeti azaltma ve aynı zaman da ürünün besinsel bileşenlerini ve duyusal karakterini koruma gibi önemli avantajlara sahiptir. UF membranlar, bulanıklığa neden olan, askıdaki proteinler, yağ ve polisakkaritler gibi büyük molekülleri gidererek berraklaştıma sağlamak için kullanılırlar. UF membranlar, uygun maaliyet, yüksek film oluşturma özelliği, üstün kimyasal ve termal direnç gibi birçok avantaja sahip olmasına rağmen, tıkanma problemi en büyük dezavantajıdır. Bu sorunun üstesinden gelmek için, bir çok araştırmacı membran hidrofilikliğni ve tıkanma direncini artırmak için membran modifikasyonu üzerine çalışmışlardır. Bu çalışmada, membranın yapısal ve morfolojik özelliklerini değiştirmek için, PSF/PEI (20%/2%) UF ve PSF/PEI (17%/2%) MF membranlara farklı konsantrasyonlarda (0.01, 0.03, 0.05 %) TiO2 and Al2O3 nanoparçacıları eklenerek, faz dönüşümü yöntemi ile nanokompozit membranlar hazırlanmıştır. Döhler Gıda San. ve Tic. Ltd. Şti.(Karaman, Türkiye) firmasından temin edilen elma ve nar suyu pulp örnekleri, sırasıyla çapraz akış filtrasyon sistemi ve sonlu filtrasyon sitemi 5.4 bar da işletilerek, berraklaştırılmıştır. Üretilen yeni nesil nanokompozit membranlar, taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spekrometre (FT-IR), temas açısı, gözeneklilik ve saf su akısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, üretilen nanokompozit membranların tıkanma direç performansının tayini için, akı geri kazanım oranı (FRR), saf su akı azalma oranı (DR) ve bağıl akı azalma oranı (RFR) hesaplanmıştır. Bunlara ek olarak, elde edilen berrak elma ve nar suyu renk, bulanıklık, toplam çözünmüş madde, toplam antioksidan aktivitesi (ABTS radikal yakalama metodu ve DPPH radikal yakalama metodu) ve toplam fenolik madde analizleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, berrak nar suyu için toplam monomerik antosiyanin tayini yapılmıştır. Üretilen nanokompozit membranlar kullanılarak elde edilen berrak meyve suyu analiz sonuçları, firmadan temin edilen berrak meyve suları ile karşılaştırılmıştır. Membran ve meyve suyu karakterizasyon sonuçları, üretilen yeni nesil nanokompozit membranların, elma ve nar suyu berraklaştırmasında etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Üretilen nanokompozit membranlar arasında %0.01 TiO2 eklenen PSF/PEI UF membran ve %0.05 Al2O3 eklenen PSF/PEI MF membranlar, sırasıyla elma ve nar suyu berraklaştırması açısından üstün performans göstermiştir.
QOS-AWARE DOWNLINK SCHEDULING ALGORITHM FOR LTE NETWORKS: A CASE STUDY ON EDGE USERS
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) UYAN, OSMAN GÖKHAN
4G/LTE (Long Term Evolution) is the state of the art wireless mobile broadband technology. It allows users to take advantage of high internet speeds. It makes use of the OFDM technology to offer high speed, which supplies the system resources both in time and frequency domain. The allocation of these resources is operated by a scheduling algorithm running on the base station. In this thesis, we investigate the performance of existing downlink scheduling algorithms in two ways. First we look at the performance of the algorithms in terms of throughput and fairness metrics. Second, we suggest a new fairness criterion, QoS-aware fairness which accepts that the system is fair if it can supply the users with the packet delays that they demand, and we evaluate the performance of the algorithms according to this metric. We also propose a new algorithm according to these two metrics, which especially increase the throughput gained by the edge users, the QoS-fairness, and classical fairness of the system without causing a big degradation in cell throughput when compared to other schedulers.
Mikro Nano Manyetik Parçacıkları Kullanarak Biyosensörlerin Hassasiyetini İyileştirme
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) OMARY MUSTAFA, MZAVA; Mzava, Omary Mustafa; İçöz, Kutay
Halihazırda, manyetik boncuklar gibi mikro/nano parçacıklar sadece biyosensörlerden sinyal elde etmek için değil, aynı zamanda biyosensörlerden elde edilen sinyalleri güçlendirmek için de kullanılmaktadır. Hem algılama hem de işaret artırımı için çoğunlukla antikor-antijen bağlanması gibi biyomoleküllerin etkileşimi esasına dayalı bağlanmalar kullanılır. Bu biyomoleküler bağlanma olayı bir çok dezavantaja sahiptir. Biyomoleküler bağlanma pH ve sıcaklık gibi ortam şartlarına karşı hassastır, bağlanma için kullanılan etiketler pahalıdır ve moleküler bağlanma fazla zaman alabilir. Bu tez çalışmasında, manyetik mikro/nano parçacıkların manyetik etkileşimine dayandırılan ve hiçbir biyomoleküler kaplama gerektirmeyen kısa sürede ve düşük maliyetli sinyal kuvvetlendirme yöntemi geliştirilmiştir. Dış manyetik alana maruz bırakılan manyetik parçacıklar manyetize olurlar ve bu parçacıklar etraflarında bölgesel bir manyetik alan oluşturarak, birbirlerini çekerler. Bu kontrol edilebilen manyetik etkileşim ve topaklanma, optik mikroskoplar ile elde edilen görüntülerdeki piksel alanının veya renk kontrastının yoğunluğundaki değişimler ölçülerek analiz edilebilir. Manyetik alan altındaki manyetik parçacıkların topaklanma dinamikleri teorik ve deneysel olarak irdelenmiştir ve bu yöntemin Escherichia Coli 0157:H7 bakterisine bağlanmış manyetik boncuklara uygulaması gösterilmiştir. Son olarak, bu sinyal kuvvetlendirme yöntemi akış kanalıyla birleştirilmiş ve model hedef protein olarak streptavidinin algılanması gösterilmiştir. Akış kanalı içerisindeki altın yüzey üzerine sabitlenmiş mikro/nano parçacıklar, bu sıvı içerisinde hareket eden demir parçacıkları zincir şeklinde toplar. Manyetik alanda oluşturulan bu topaklanmalar görüntülerin Kontrast Gürültü Oranını artırmak için kullanılır ve böylece elde edilen işaret 6-8 kat artırılır.
Micro Manyetik ve Parçacıklarının Manipülasyonuna Yönelik Sistem Tasarımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) BÖYÜK, MUSTAFA; Böyük, Mustafa; İçöz, Kutay; Ablay, Günyaz
Manyetik cımbızlar çeşitli uygulamalar ve ölçümler için hücreleri veya biyomolekülleri manipüle edebilir. Tek moleküllü manipülasyonlar için bir elektromanyetik mikro manipülatör tasarlandı, modellendi ve kontrol edildi. Elektromanyetik cımbız mikron boyutlu süperparamanyetik parçacıkları uygun kontrol mekanizması yardımıyla kontrol edebilir. Bu parçacıklar, hedef biyomoleküllerin yakalanması için reseptörler ile fonksiyonel hale getirilebildiğinden dolayı yüklü partiküller harici bir manyetik alan kullanılarak belirli bir yere taşınabilirler. Manyetik tek kutup ve manyetik devre yaklaşımları, manyetik sistemin dinamik denklemini modellemek için bu çalışmada kullanıldı. Ofset akım tabanlı geri besleme ile doğrusallaştırma yaklaşımı bir kontrolör tasarlanarak, sıfır kararlı-durum hatasıyla geniş çalışma koşulları sağlandı. Tek parçacığın konumunu bulmak için görüntü tabanlı algoritma geliştirilmiştir. Türetilmiş model ve kontrol sistemini doğrulamak için sayısal simülasyonlar yapılır. Tasarlanan manyetik sistem, 1 ila 10 mikrometre çapındaki manyetik bir parçacığı 1 amperden az bir akımla kontrol etmek için 1-100 pN arasında kuvvet uygulayabilmektedir. Manyetik yönlendirici sistemi, tek hücre ayrımı, ve biyosensör gelişmeleri için kullanılabilir.
Görüntü İşleme ve Makine Öğrenmesi Yöntemiyle Erken Meme Kanseri Teşhisi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) TAŞDEMİR, SENA BÜŞRA YENGEÇ; Taşdemir, Sena Büşra Yengeç; Aydın, Zafer
Kadınlarda, kanser ölümünün önde gelen nedeni ve en sık görülen kanser türü meme kanseridir. Erken teşhisi ölüm oranını azaltır, bu nedenle erken teşhis çok önemlidir. Dijital mamografi, meme kanserinin erken teşhisi ve tanısında kullanılan yaygın bir tıbbi görüntüleme tekniğidir. İlgili bölgenin (ROI) otomatik olarak saptanması, bir radyolog tarafından daha fazla analiz edilebilecek şekilde anormal alanları işaretlenmesine yardımcı olur. ROI'nin otomatik algılanması, özellik çıkarımı ve sınıflandırılması olmak üzere iki ana aşamaya sahiptir. Öznitelik çıkarma, görüntüyü bir bilgisayar için daha anlaşılır olan başka bir boyuta dönüştürür. İkinci adım, sınıflandırıcı tarafından yapılan kararı (normal veya ROI) içerir. Bu çalışmada, 2D-DWT, HOG, Haralick'in dokusal özellikleri, TAS, LBP, Zernike ve GLCM gibi farklı öznitelik çıkarma yöntemleri kullanılmıştır. Sistemin performansını değerlendirmek için, gerçeklenen sınıflandırıcılar; rastgele orman, lojistik regresyon, k-en yakın komşular (k-NN), naïve Bayes, karar ağacı, destek vektör makinesi (SVM), Adaboost, radyal temelli fonksiyon ağı (RBF-NN), çok katmanlı algılayıcı (MLP), konvolüsyonel sinir ağı (CNN) kullanılmıştır. Kapsamlı deneyler neticesinde, optimum başarıyı veren özellik çıkarma, özellik seçimi ve sınıflandırma yöntemleri tespit edilmiştir. Önerilen yeni ROI tanıma yönteminde görüntü ön işleme aracı olarak CLAHE, öznitelik çıkarmak için 2D-DWT, HOG, Haralick, özellik seçim yöntemi olarak wrapper ve sınıflandırıcı olarak rastgele orman yöntemi kullanılmış ve % 87.5'lik bir doğruluk oranı elde edilmiştir.
Akış Tabanlı P-Hub Ortanca Engelleme Problemi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2017) BENLİ, ABDULKERİM; Benli, Abdulkerim; Akgün, İbrahim
Serim önleme/kesme problemlerinde, bir serim üzerinde tanımlı bir sistemi optimal şekilde işletmeye çalışan bir serim kullanıcısı ile sistemin optimal çalışmasını engellemeye çalışan bir rakip/saldırgan olmak üzere iki oyuncu vardır. Problem, Stackelberg Oyunu mantığı içerisinde, iki seviyeli minimaks veya maksimin problemi olarak modellenebilir. Bu çalışmada, serim kesme problemi, p-hub ortanca problemi kapsamında ele alınmıştır. Serim kullanıcısının, maliyeti minimize edecek şekilde ana dağıtım üssü yer seçimi problemi çözdüğü; rakibin ise, sınırlı kaynaklar ile ana dağıtım üslerini kullanılamaz hale getirerek minimum maliyeti maksimize etmeye çalıştığı kabul edilmiştir. Serim kullanıcısın p-hub ortanca problemi, gerçek serim yapıları üzerinde ve akış tabanlı olarak modellenmiştir. Geliştirilen model, daha önceki çalışmalardan farklı olarak, tam serim yapısı gerektirmemekte ve üçgen eşitsizliğini sağlamayan durumlarda da doğru çözüm vermektedir. Önerilen modelin, hem çözüm zamanları hem de modelleme yetenekleri açısından literatürdeki tesis yeri seçimi önleme modellerine göre önemli avantajlar sunduğu görülmüştür.
Makine Öğrenmesi ile Protein Parçacık Seçimi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) EMRE ULUTAŞ, ALPEREN; Ulutaş, Alperen Emre; Aydın, Zafer
Protein parçacık seçimi proteinlerin üç boyutlu yapılarının tahmin edilmesindeki önemli adımlardan biridir. Doğru parçacık yapılarının seçilmesi üç boyutlu yapının doğru tahmin edilmesi için gereklidir. Bu tezde verilen iki protein parçacığının üç boyutlu yapılarının birbirine benzer olup olmadığını tahmin eden çeşitli yapay öğrenme yöntemleri geliştirilmiştir. Bu sayede yapısı bilinmeyen bir hedef protein için parçacık yapılarının seçilmesi mümkün olacaktır. Tahmin yönteminin girdi olarak kullanacağı öznitelik parametrelerinin tasarlanması için bir konsept hiyerarşi yaklaşımı izlenmiştir. Bunun için dizi profil matrisleri, ikincil yapı, çözücü erişilirlik ve bükülme açı sınıfı tahminleri çeşitli kombinasyonlarda ve izdüşüm uzaylarında incelenmiştir. Üç ve dokuz amino asitlik parçacıkların yapısal benzerlik tahmini için çeşitli sınıflandırma ve regresyon modelleri eğitilmiş ve optimize edilmiştir. Bunlar arasında lojistik regresyon, AdaBoost, karar ağacı, en yakın komşu, sade Bayes, rastgele orman, destek vektör makinası ve çok-katmanlı algılayıcı bulunmaktadır. Elde edilen sonuçlara göre farklı öznitelik kümelerinin konsept hiyerarşi yaklaşımı ile birleştirilmesi ve model optimizasyonları tahmin başarısını önemli oranda iyileştirmiştir. Ayrıca çapraz doğrulama deneyleri neticesinde parçacık benzerliğinin yüksek başarı oranları ile tahmin edilebildiği gösterilmiştir. Parçacık benzerliği sınıflandırma problemi olarak tanımlandığı zaman tahmin yöntemlerinin başarı oranları birbirine yakın olarak elde edilmiştir. Regresyon modelleri arasında ise rastgele orman yöntemi en yüksek tahmin başarısına ulaşmıştır.
Verimli Aydınlatma ve Ekran Teknolojileri için Fotometrik Modellemelerin Gerçekleştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) GENÇ, SİNAN; Genç, Sinan; Mutlugün, Evren
Aydınlatma elemanı olarak ışık saçan diyotların (LED) kullanımı, enerji verimliliği bağlamında zorunlu bir adım olarak ortaya çıkmıştır. Dünya çapında üretilen toplam enerjinin yaklaşık %25'i aydınlatma için kullanılmaktadır. Akkor telli ampullerin aydınlatma elemanı olarak kullanılması Avrupa'nın büyük bir kısmında yasaklanmış ve ışık saçan diyotlar en popüler seçenek olarak bu açığı doldurmuştur. Hem aydınlatma seviyesi hem de enerji verimliliği açısından yüksek performanslı oluşları, daha verimli hale getirilebilmeleri için yeni bir araştırma alanı ortaya çıkarmıştır. Yüksek kaliteli beyaz ışık kullanıldığı ortama göre farklı özellikler gerektirir ve beyaz ışığı oluşturan renk bileşenlerini optimize ederek bu gerekliliklerin sağlanması, bu tezin temel amaçlarından biridir. Ekran teknolojisinde, tüplü televizyonlardan (CRT), organic ışık saçan diyot (OLED) ürünlere gelişme süreci, hem ekran kalitesi hem de enerji verimliliği performansını arttırmıştır. Ekranlardaki renk skalasının, insan gözüyle algılanabilen skalaya doğru genişlemesi temel amaç olduğundan, referans alınan skala sistematik bir şekilde genişlemektedir. Literatürdeki son referans, Rec.2020, insan gözüyle algılanabilen renklerin üçte ikisini kapsamaktadır. Bu tezde, kullanımda olan NTSC renk skalası gibi referanslar da dikkate alınarak Rec.2020 renk gamının genişletilmesi yeni bir amaç olarak tanımlanmıştır. Bu tezde, istenilen kalitedeki beyaz ışığa ulaşabilmek için, renk bileşenlerinin tepe ışıma dalga boyu, ışıma genişliği ve tepe değeri gibi ışıyıcı parametrelerinin sahip olması gereken değerler araştırılmıştır. Her adımda beyaz ışık elde edilmesine rağmen, dört renk bileşeni ile oluşturulan beyaz ışık simülasyonu yüksek kaliteli beyaz ışık gereklilikleri olan renk eşleme indisi >90, renk sıcaklığı <4000K ve optik yayılmanın ışıksal verimi >380lm/Wopt değerlerini aynı anda sağlamıştır. Ek olarak, ekran teknolojisi bağlamında, Rec.2020 renk referansına ulaşabilmek için kolloidal kuantum noktacıklar gibi dar ışıyıcılar ile birlikte 10nm'den daha dar (ultra dar) ışıyıcıların da kullanılmasının uygunluğu belirtilmiştir. Ultra dar ışıyıcılar ile Rec.2020 üçgeninin %99.89'una ulaşılmış ve bu parametreler kullanılarak NTSC referansı da %99,99'dan daha büyük yüzde ile kapsanmıştır. Beklenildiği üzere, dördüncü renk olarak siyan mavisinin kullanılması NTSC referansına göre ulaşılabilen alanı %169,55'ye çıkarmıştır.
Bilgisayar Ağlarında Anormal Durum Tespiti Yapan Öğrenme Yöntemlerinin Geliştirilmesi
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) MUKHANDI, HABIBU SHOMARI; Mukhandi, Habibu Shomari; Aydın, Zafer
Makine öğrenmesi, verilerdeki bilginin bir bilgisayar ya da makina tarafından otomatik olarak öğrenilmesi ve karşılaşılan yeni durumlarda anlamlı bilgi ya da davranışların üretilmesini amaçlar. Bir çok uygulama alanı bulunan makine öğrenmesi daha önce hiç karşılaşılmamış olan sıradışı durumların tespit edilmesi için de kullanılmaktadır. Bilgisayar ağlarındaki siber saldırılar, kredi kartı dolandırıcılığı ve internet sitelerinin linklerine yapılan çok sayıda sahte tıklamalar dünya genelinde ekonomileri ciddi oranda zarara uğratabilecek niteliktedir. Bu tezde üç farklı anormal durum tespiti problemi üzerinde çalışılmıştır: bilgisayar ağlarında saldırı tespiti, kredi kartı dolandırıcılığı tespiti ve internet sitelerdeki linklere sahte tıklama tespiti. Anormal durum tespiti için geliştirilen ve optimize edilen modeller arasında rastgele orman, en yakın komşu, destek vektör makinası, logistic regresyon, karar ağacı, AdaBoost, çantalama ve yığınlama gibi sınıflandırma yöntemleri bulunmaktadır. Yöntemlerin hiper-parametreleri eğitim kümelerinde yapılan çapraz doğrulama deneyleri ile optimize edilmiştir. Bir sonraki aşamada optimum hiper-parametre konfigürasyonları kullanılarak eğitilen modeler ile test verilerinde tahmin sonuçları hesaplanmıştır. Bu deneyler neticesinde genel doğruluk oranı ve F-measure skorlarında yüksek başarı elde edilmiştir. Geliştirilen yöntemler arasında en başarılı sonuçlar topluluk modelleri ile elde edilmiştir.
Lazer ile Oluşturulan Kabarcıkların Göziçi Basınç Ölçümünde Kullanımı
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2017) ALTINDİŞ, FATİH; Altındiş, Fatih; Yılmaz, Bülent
Günümüzde göz tansiyonu ölçmeye yönelik farklı yaklaşımlar kullanılmaktadır. Ancak, bu yaklaşımlar bazı durumlarda hastaların göz tansiyonunu ölçmekte zorlanmaktadır. En fazla sıkıntı yaşanan durum, gözünden ameliyat geçirmiş kişilerin göz tansiyonunu ölçme konusunda yaşanmaktadır. Bu kişilerin korneası ameliyat sonrası hassaslaştığı için tonometre cihazları ile göz tansiyonu ölçülememektedir. Bu tez çalışması, 1064 nm dalga boyunda çalışan bir Nd:YAG lazer ile sıvı içerisinde oluşturulan kabarcıkların karakteristiğini inceleyerek, göz tansiyonunu bu kabarcıkların boyutlarından ölçmeye yönelik yeni bir yaklaşım geliştirmeyi amaçlamıştır. Bu doğrultuda, öncelikle göz içi ortamına benzeyen yapay bir ortam tasarlanmıştır. Bu ortam içerisinde lazer ile oluşturulan kabarcıkları takip edecek bir görüntüleme sistemi ve bu sisteme entegre çalışan bir görüntü işleme yazılımı geliştirilmiştir. Farklı sıvı basınçlarında lazer ile oluşturulan kabarcık görüntüleri işlenerek kabarcıklara ait özellikler çıkarılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, lazer ile oluşturulan kabarcıkların hacimleri düşük basınç altında daha fazla olurken, sıvı basıncı arttıkça bu kabarcıkların hacmi azalmaktadır. Elde edilen veriler ışığında, kabarcıklarda meydana gelen bu hacim değişiminin, kabarcığın içinde bulunduğu sıvının basıncını ölçmekte kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışma, lazer ile sıvı içerisinde oluşturulan kabarcıklar ile ilgili elde edilen bu verileri kullanarak, gözün ön kamarasında lazer ile kabarcık oluşturmaya ve göz içi basıncını bu kabarcık yardımıyla ölçmeye yönelik yeni bir yaklaşım geliştirmeyi önermektedir.
PERFORMANCE EVALUATIONS OF SINGLE MODE OPTICAL RECEIVER FOR DEGRADED VISUAL FIELD AND PHOTONIC LANTERN BASED COHERENT DETECTION
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) ORAN, ABDULLAH
Imaging at degraded visual environments is one of the biggest challenges in today’s imaging technologies. Especially military and commercial rotary wing aviation is suffering from impaired visual field in sandy, dusty, marine and snowy environments. For example, during landing the rotor churns up the particles and creates dense clouds of highly scattering medium, which limits the vision of the pilot and may result in an uncontrolled landing. The vision in such environments is limited because of the high ratio of scattered photons over the ballistic photons that have the image information. In this thesis, we propose to use optical spatial filtering (OSF) method in order to eliminate the scattered photons and mainly collect the ballistic photons at the receiver. OSF is widely used in microscopy; to the best of our knowledge this thesis will be the first application of OSF for macroscopic imaging. Our experimental results show that most of the scattered photons are eliminated using the spatial filtering in a highly scattering degraded visual field. The results are compared with a standard broad area photo detector which shows the effectiveness of spatial filtering. Free space optical systems have applications in different areas such as laser ranging, three-dimensional imaging, weather predictions and optical wireless communication. Some applications require very high performance free space optical systems that are not available today. The need of systems with higher performance and lower size, weight and power (SWaP) is the biggest research motivation of free space optical systems. Between various detection techniques, vi coherent optical detection comes forward for applications that require high sensitivity and bandwidth. Coherent detection based LIDAR systems have the potential to provide quantum noise limited performance. However coherent systems suffer from poor free space to fiber collection efficiency due to the single mode detection characteristics and small size of the optical fiber. In order to overcome this problem, photonic lantern is introduced to effectively collect the multimode beam coming from free space and convert it to a number of single mode fibers. The photonic lantern consists of a multimode fiber to a number of single-mode fibers. The collection efficiency enhancement of photonic lanterns have been investigated, however there is no study on the signal to noise ratio –performance- improvement on the photonic lantern based free space coherent systems. In this thesis; the effect of random distribution of the optical power in the 19-port photonic lantern will be investigated mathematically. The photonic lantern based coherent detection system performance will also be simulated by using the MATLAB software. The output of this thesis may open the path to experimental demonstration and maybe even to a prototype.
Centella asiatica extract containing bilayered electrospun wound dressing
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2019) KOÇ, NURAY
Innovative and bioactive wound dressings prepared by electrospinning mimicking the native structure of the extracellular matrix (ECM) have gained significant interest as an alternative to conventional wound care applications. In this study, bilayered wound dressing material was produced by sequential electrospinning of quaternized poly(4- vinyl pyridine) (upper layer) on the Centella Asiatica (CA) extract containing electrospun poly(D, L-lactide-co-glycolide) (PLGA)/poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxy valerate) (PHBV) blend membrane (lower layer). Scanning electron microscopy (SEM) was utilized to show a uniform and bead-free fiber structure of electrospun membranes. The average diameter of CA extract containing electrospun PLGA/PHBV blend membrane was calculated 0.471±0.11 µm, whereas the average fiber diameter of electrospun poly(Q-VP) membranes was in the range of 0.460±0.057 µm. Chemical, thermal, mechanical properties, and adsorption capacity of electrospun membranes, as well as the cumulative release of CA from the electrospun PLGA/PHBV membrane, were investigated. Viability, adhesion, and attachment of human fibroblast cells on the electrospun membranes on pre-set days were evaluated by the colorimetric CellTiter 96® Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS assay) and SEM. Results revealed that CA loaded bilayered electrospun wound dressing showed promoted attachment and proliferation of fibroblasts. Hence, it can be concluded that CA extract containing bilayered electrospun wound dressing prepared in this study has a promising potential for wound healing applications.
Alt Ekstremitelere Yardımcı Cihazlar için Üniversal Bir Test Platformu Dizayn ve Kontrolü
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2018) BİLGİ, MUHAMMET FURKAN; Bilgi, Muhammet Furkan; Ünal, Ramazan
Alt ekstremitelere yardımcı cihazlar, alt ekstremite problemleri yaşayan hastaların rehabilitasyonlarında, ağır yük kaldırma ya da taşıma işlerinde kullanıldıkları için çok önemlidirler. Ayrıca, bu cihazların doğru bir şekilde test edilmesi de ayrıca bir öneme sahiptir. Robotik test uzun dönem test edebilme, düşme vb. tehlikeli durumları cihazla oluşturabilme gibi avantajları vardır. Ayrıca test cihazlarından veri toplamak gerçek insandan veri toplamaktan daha kolaydır. Bu çalışmada ilk olarak yürüme, oturup kalkma ve merdiven çıkma işlerini yapabilecek konsept bir eksoskeleton cihazı tasarlandı. Bu işleri yapabilmesi için eksoskeletona yaylar, motor ve aktif-deaktif mekanizması eklendi ve ardından yay sabitleri, gereken motor gücü hesaplandı. Ardından bir test cihazı tasarlandı ve kalça hareketinin (kütle merkezi hareketi ve kalça eklemi) taklit edilebilmesi için MATLAB- Simulink yardımıyla bir kontrolcü tasarlandı.
Ofet'ler için Havada Kararlı ve Çözücüde İşlenebilen N-tipi ve Ambipolar Küçük Moleküllerin Dizaynı, Sentezi ve Karakterizasyonu
(Abdullah Gül Üniversitesi, 2016) ÖZDEMİR, RESUL; Özdemir, Resul; Usta, Hakan
Yeni ambipolar ve n-tipi yarı iletkenlerin dizaynı ve geliştirilmesi organik alan etkili transistörler (OFETs) ve bütünleyici entegre devreler (CMOS) gibi farklı ileri optoelektronik teknolojiler için son derece önemlidir. Bugüne kadar literatürde çok sayıda ambipolar ve n-tipi polimerik yarı iletken ile karşılaşılmasına rağmen, havada kararlılık ve çözücüden proses edilebilme özelliklerine sahip yüksek cihaz performansı gösterebilen küçük moleküllere rastlanmamıştır. Bu tezin ilk bölümünde, ambipolarlık için yeterli moleküler enerji seviyelerine sahip, çok düşük band aralıklı (1.21-1.65 eV) iki yeni küçük molekül (2OD-TTIFDK ve 2OD-TTIFDM) tasarlanmış, sentezlenmiş ve yapıları aydınlatılmıştır. 2OD-TTIFDM molekülü kullanılarak çözücüden kesme (solution-shearing) yöntemi ile üretilen alt kapı üst temas organik alan etkili transistör, 0.13 cm2/V·s elektron, 0.01 cm2/V·s boşluk (hole) hareketliliği ve ~103-104 Ion/Ioff oranı ile havada son derece kararlı ambipolar cihaz performansı ortaya koymuştur. Diğer taraftan 2OD-TTIFDK molekülü tabanlı OFET ise, vakum altında 0.02 cm2/V·s elektron ve 0.01 cm2/V·s boşluk hareketliliği ile son derece dengeli (μe/μh ~ 2) ambipolarite ve ~105-106 Ion/Ioff oranı sergilemiştir. Ayrıca söz konusu yarı iletkenler kullanılarak 80V a kadar yüksek gerilim kazancı gösteren bütünleyici dönüştürücülere benzer devreler (CMOS-like inverter circuit) üretilmiştir. Elde edilen sonuçlarla, ambipolar yarı iletkenlerin havada kararlılığının hacimsel π-omurga yapısından çok moleküler orbital enerji seviyelerine bağlı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu malzemeler, yük taşıma, dönüştürücü özellikleri ve proses açısından bakıldığında literatürde yer alan en iyi performansa sahip ambipolar yarı iletkenler arasında kendine yer bulmaktadır. Bu sonuçlar, çözücüde proses edilebilen ve havada kararlılık gösteren çok düşük band aralıklı ambipolar küçük moleküllerin farklı optoelektronik uygulamalar için tasarlanması konusunda büyük önem arz etmektedir. Bu tezin ikinci bölümünde ise, çözücüde proses edilebilen havada kararlı sıvı kristal yeni n-tipi organik yarı iletken (α,ω-2OD-TIFDMT) tasarlanmış, sentezlenmiş ve yapısı aydınlatılmıştır. Yeni yarı iletkenin düşük LUMO enerji seviyesine (-4.19 eV) ve dar optik band aralığına (1.35 eV) sahiptir. 139 °C ile 232 °C (izotropik erime noktası) arasındaki geniş sıcaklık bölgesinde tipik yelpaze şeklinde yapıya sahip hegzagonal sıvı kristal faz gözlemlenmiştir. Yarı iletken ince-film, döndürme kaplama yöntemi ile elde edilmiştir. Bu filmlerde, birbirleriyle yüksek derecede bağlantılı, büyük boyutlu (~0.5-1 µm) plaka formunda kristaller gözlemlenmiştir. Dielektrik yüzeyde molekülün kenarı üzerinde (edge-on) yönelme göstermesinin, dielektrik yarı iletken ara yüzü boyunca yük taşınımına olumlu yansıdığı tespit edilmiştir. Söz konusu yarı-iletkenden döndürme kaplama yöntemi ve düşük sıcaklıklarda tavlama (Tannealing = 50 °C) ile alt kapı üst temas organik alan etkili transistör üretilmiştir. Havada son derece kararlı olan bu cihaz ile maksimum 0.11 cm2/V·s elektron hareketliliği, 107-108 Ion/Ioff oranı elde edilmiştir. Bu durum, yüksek sıcaklık da tavlanan β-DD-TIFDMT yarı iletkeni ile kıyaslandığında OFET yük hareketliliğinin 100 kat arttığını göstermektedir. Yeni yarı iletkendeki alkil zincirlerinin pozisyonu ve dallanmış olması, D-A-D π-merkezin düzlemselliğine müthiş katkı yaparken organik çözücülerdeki çözünürlüğü korumuştur. Bu sayede daha iyi OFET performansı sergilenmesi için uygun optoelektronik ve fizikokimyasal özellikler yapıya kazandırılmıştır. Sıvı kristal fazda yapılan tavlama sonrası, elektron hareketliliğinin 10000 kat azaldığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, yeni n-tipi küçük yarı iletken molekülün, esnek plastik altlıklar ile OFET uygulamalarında kullanımının umut vadettiğini göstermektedir.

Browse

Browsing Fen Bilimleri Enstitüsü by Publisher "Abdullah Gül Üniversitesi"