Etanol-Su ve Etanol-Metanol Karışımlarını Algılayabilen Mikroşerit Yapıda Dielektrik Sensör Tasarımı


Bağcı F., Gülsu M. S., Can S., Yılmaz A. E., Akaoğlu B.

26. Yoğun Madde Fiziği – Ankara Toplantısı, Ankara, Türkiye, 24 Aralık 2021, ss.40

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.40
  • Ankara Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada dielektrik bir alttaş kullanılarak bakır kaplı toprak düzleminde fraktal yapıda slot rezonatör, ön yüzünde mikroşerit iletim hattı içeren bir mikrodalga sensör yapısı tasarlanmış ve deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Tasarımda üç boyutlu ticari bir tam-dalga simülasyon programı olan CST Microwave Studio programı kullanılmıştır. Tasarlanan rezonatör 1,96 GHz frekansta bir iletim rezonansına sahiptir. Sensör yapısı, Rogers RT/Duroid 5880 alttaş üzerine baskı devre yöntemi ile üretilmiş ve rezonatörün merkezinden alttaşa dik olarak 1,5 mm çaplı bir delik açılarak kılcal cam bir tüp geçirilmiştir. Hacimsel oranları %0 ile %100 arasında %20 aralıklar ile değişen etanol-su ve etanol-metanol ikili karışımları kılcal tüpten geçirilerek network analizörü ile saçılma parametresi ölçümleri alınmıştır. Ölçülen rezonans frekans ve iletim katsayısı büyüklükleri ile karmaşık dielektrik sabiti değişimleri arasında birinci dereceden bir model oluşturularak en küçük kareler yöntemi ile çözümlenmiş ve her bir karışım için karmaşık dielektrik sabitleri belirlenmiştir. Belirlenen dielektrik sabiti değerlerinin literatür verileri ile uyumlu olduğu gösterilmiştir. Tasarlanan ve üretilen sensör, sıvı numune ile temas etmeme, ucuz ve kolay üretilebilir olma ve küçük hacimlerdeki sıvı karışımlarını algılayabilme avantajlarına sahiptir