İçeriğe atla

Nanoanten

Bir nanoanten, ışığı elektrik gücüne dönüştürmek için geliştirilmiş deneysel bir teknoloji olan nanoskopik rektifiye bir antendir. Yani nanoantenler ile ilgili kavram kablosuz güç iletiminde kullanılan bir cihaz olan rektifiye antenlere dayanır. Bir rektifiye anten radyo dalgalarını doğru akıma dönüştüren özelleştirilmiş bir radyo antenidir. Işık, radyo dalgalarına benzeyen elektromanyetik dalgalardan oluşur fakat; daha küçük dalga boylarına sahiptir. Bir nanoanten, nanoteknoloji kullanılarak üretilmiş, ışık için anten görevi gören ve ışığı elektrik akımına dönüştüren, hemen hemen bir ışık dalgası boyutunda olan çok küçük rektifiye antendir. Nanoanten dizilerinin geleneksel güneş pillerine göre daha verimli bir şekilde güneş ışığını elektrik gücüne dönüştüren bir araç olmaları beklenir. Bu fikir ilk olarak Robert L. Bailey tarafından 1972 yılında ortaya atılmıştır.[1] 2012 itibarıyla enerji dönüşümünün mümkün olduğunu gösteren sadece birkaç adet nanoanten cihazı üretilebilmiştir. Nanoantenlerin bir gün fotovoltaik piller kadar etkin maliyetli olabilecekleri halen bilinememektedir. Bir nanoanten, nanoantenin boyutuna uygun spesifik dalga boylarını absorbe etmek için tasarlanmış bir elektromanyetik kollektördür. Bu günlerde Idaho Ulusal Laboratuvarları 3-15 μm uzunluğundaki dalga boylarını absorbe etmek üzere tasarlanmış bir nanoanten tasarlamaktadır.[2] Bu dalga uzunluğu 0.08 - 0.4 eV foton enerjisine karşılık gelir. Anten teorisine göre, bir nanoanten, nanoantenin boyutu belirli bir dalga boyu için optimize edilmiş olmak koşuluyla, herhangi bir dalgaboyundaki ışığı verimli bir şekilde absorbe edebilir. İdeal olarak nanoantenler 0.4 - 1.6 μm arasındaki dalga boylarını absorbe etmek için kullanılmalıdırlar. Çünkü bu aralıktaki dalga boyları, uzak- kızılötesinden (daha uzun dalga boyları) daha yüksek enerjiye sahiptirler ve solar radyasyon spektrumunun yaklaşık olarak %85'ini oluştururlar.

Bir nanoanten, nanoantenin boyutuna uygun spesifik dalga boylarını absorbe etmek için tasarlanmış bir elektromanyetik kollektördür. Bu günlerde Idaho Ulusal Laboratuvarları 3-15 μm uzunluğundaki dalga boylarını absorbe etmek üzere tasarlanmış bir nanoanten tasarlamaktadır. Bu dalga uzunluğu 0.08 - 0.4 eV foton enerjisine karşılık gelir. Anten teorisine göre, bir nanoanten, nanoantenin boyutu belirli bir dalga boyu için optimize edilmiş olmak koşuluyla, herhangi bir dalgaboyundaki ışığı verimli bir şekilde absorbe edebilir. İdeal olarak nanoantenler 0.4 - 1.6 μm arasındaki dalga boylarını absorbe etmek için kullanılmalıdırlar. Çünkü bu aralıktaki dalga boyları, uzak- kızılötesinden (daha uzun dalga boyları) daha yüksek enerjiye sahiptirler ve solar radyasyon spektrumunun yaklaşık olarak %85'ini oluştururlar.[3]

Nanoantenlerin Tarihi

Robert Bailey, James C. Fletcher ile birlikte 1973 yılında bir elektronik dalga dönüştürücü için patent aldılar.[4] Bu patentlenmiş cihaz günümüzün modern nano anten cihazlarına çok benzerdi. 1984'te Alvin M. Marks ışık gücünü elektrik gücüne dönüştüren ve mikron altı antenlerin kullanımını açıkça belirten bir cihaz için başka bir patent aldı.[5] Marks'ın cihazı Bailey'in cihazının etkinliği ile karşılaştırıldığında önemli gelişmeler gösteriyordu.[6] 1996'da Guang H. Lin fabrika üretimi bir nano yapı tarafından rezonans ışık emmeyi(ışığın absorbe edilmesi) ve görünür ışık frekansındaki bir ışığın doğru akıma çevrilmesini yayımlayan ilk kişiydi.[6] 2002'de ITN Enerji Sistemleri Şirketi yüksek frekanslı diyotlar ile optik anten çiftleri üzerindeki çalışmalarını yayımladı. ITN basit etkinliği olan bir nanoanten dizisi üretmek için çalışmalara başladı. Bunda başarısız olmalarına rağmen yüksek verimlilikli nanoantenler üretmeyle ilgili sorunlar daha iyi anlaşıldı.[3] Nanoantenlerle ilgili araştırmalar günümüzde devam etmektedir.

Nanoanten Teorisi

Nanoantenlerin arkasında yatan teori aslında rektifiye antenlerinkiyle aynıdır. Antenin üzerine gelen ışık, antendeki elektronları gelen ışıkla aynı frekansta olacak şekilde ileri geri hareket ettirirler. Bu duruma, gelen elektromanyetik dalganın titreşen elektrik alanı neden olur. Elektronların hareketi anten içinde bir alternatif akım oluşturur. Bu alternatif akımın doğru akıma çevrilebilmesi için AC diyotlar ile rektifiye edilmelidir. Sonuçta elde edilen DC daha sonra harici yük gücü sağlamak için kullanılabilir. Antenlerin rezonans frekansı basit mikro dalga anten teorisine göre antenin fiziksel boyutu ile orantılıdır.[3] Solar spektrumda dalga boyları yaklaşık olarak 0.3-2.0 μm arasındadır.[3] Bu nedenle elektromanyetik kolektörlerin solar spektrumda etkili bir şekilde çalışabilmeleri için rektifiye antenin yüzlerce nanometrelik sıralardan oluşması gerekir. Sadeleştirmeler nedeniyle, kullanılan tipik rektifiye anten teorisinde nanoantenleri tartışırken ortaya çıkan birkaç sorun vardır. Kızılötesinin üstündeki frekanslarda hemen hemen bütün akım telin etkin kesit alanını azaltacak ve direnci artıracak bir şekilde, telin yüzeyine çok yakın olarak taşınır. Bu etki aynı zamanda “yüzey etkisi” olarak da bilinir. Sadece cihaz perspektifine göre bakarsak I-V karakteristikleri artık omik olarak gözükmeyebilir hatta Ohm yasasına göre genelleştirilmiş vektör formunda bile olsa bu geçerlidir. Aşağı ölçeklendirmede ortaya çıkan bir diğer sorun da büyük ölçekli rektifiye antenlerde kullanılan diyotların büyük güç kaybı olmadan THz frekanslarında çalışamamalarıdır.[2] Güçteki bu büyük kayıp diyotların p-n bağlantılarında bulunan parazitik kapasite ve sadece 5 THz frekansının altında çalışabilen Schottky diyotlardan kaynaklanır.[3] İdeal dalga boyu olan 0.4-1.6 μm arası yaklaşık olarak 190-750 THz frekans aralığına karşılık gelir ve bu aralık da tipik diyotların kapasitelerinden çok daha büyüktür. Bundan dolayı alternatif diyotlar verimli güç dönüşümü için kullanılmak zorundadırlar. Günümüzdeki nanoanten cihazlarında metal-yalıtkan-metal (MYM) tünel diyotlar kullanılır. Schottky diyotların aksine MYM diyotlar parazitik kapasitans tarafından etkilenmezler çünkü bunlar elektron tünelleme esasına göre çalışırlar. Bu yüzden MYM diyotların 150 THz frekansına yakın frekanslarda etkin bir şekilde çalıştığı görülür.[3]

Nanoantenlerin Avantajları

Nanoantenlerin öne sürülen en büyük avantajlarından biri -teorik olarak- yüksek olan etkinlikleridir. Tek bağlantılı solar hücrelerin verimleri ile teorik olarak karşılaştırıldıklarında nanoantenlerin kayda değer bir avantaj taşıdıkları görülür. Fakat bu hesaplanan iki verim değerleri de farklı varsayımlar kullanılarak hesaplanmışlardır. Nanoanten hesaplamasında kullanılan varsayımlar Carnot'un solar kollektörlerin etkinliği üzerine yaptığı uygulamalara dayanır. Carnot verimi

ile verilir. Burada Tcold cihazın soğuk gövde ısısı Thot ise sıcak gövde ısısıdır. Verimli enerji dönüşümünün olması için iki kutup arasındaki sıcaklık farkı manalı olmalıdır. R.L. Bailey'e göre nanoantenler fotovoltaik olduklarında Carnot verimi ile sınırlandırılamazlar. Fakat Bailey bu görüşünü ispatlayacak hiçbir argüman ortaya koymamıştır. Diğer yandan, nanoantenlerlerden %85 verim elde etmek için kullanılan varsayımlar tek bağlantılı solar hücreler için de kabul edildiğinde tek bağlantılı solar hücrelerin verimi %85'ten daha büyük olmaktadır. Yarı ileken fotovoltaik nanoantenlerin en bariz avantajı nanoanten dizilerinin herhangi bir frekanstaki ışığı absorbe edebilecek şekilde dizayn edilebilmesinden kaynaklanır. Bir nanoantenin rezonans frekansı, antenin değişen uzunluğu tarafından seçilebilir. Bu durum yarıkondaktör fotovotaikler ile ilgili bir avantajdır. Çünkü farklı dalga boylarındaki ışığı absorbe etmek amacıyla farklı bant aralıklarına gerek vardır. Farklı bant aralıkları elde etmek içinse kullanılan yarıkondaktör alaşımlı olmalı ya da farklı bir yarıkondaktör ile beraber kullanılmalıdır.[2]

Nanoantenlerin dezavantajları ve kısıtlamaları

Daha önce de belirtildiği gibi nanoantenlerin en önemli sınırlanmalarından biri de çalışabildikleri frekans aralıklarıdır. İdeal dalga boyu aralığındaki yüksek frekanslı ışık Schottky diyotların kullanımını kullanışsız kılar. MYM diyotların nanoantenlerin kullanımındaki umut verici özelliklerine rağmen daha yüksek frekanslarda etkin çalışmaları için daha fazla geliştirilmelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bir başka dezavantaj ise günümüzdeki nano antenlerin elektron demeti litografisine göre üretilmeleridir. Bu işlem yavaş ve nispeten pahalıdır. Çünkü elektron demeti litografisiyle paralel işleme mümkün değildir. Tipik olarak elektron demeti litografisi sadece araştırmanın minimum boyutlar (nanometre türünden) için son derece iyi çözümler amaçladığında kullanılır. Oysaki fotolitografik teknikler, minimum boyutların, sadece nanometrenin onar katı büyüklüğünde olduğu yerlerde kullanılabilir ve fotolitografi vasıtasıyla nano antenlerin üretilmesini mümkün kılar.

Nanoantenlerin Üretilmesi

Konsept tanımı yapıldıktan sonra laboratuvar ölçekli silikon devre levhaları standart yarı kondüktörler kullanılarak entegre devre üretim tekniklerine göre elde edilirler. Elektron demeti litografisi, anten düğüm dizilerinin metalik yapılarını elde etmek için kullanılır. Nano anten üç parçadan oluşur: zemin düzlemi, optik rezonans boşluğu ve anten. Anten elektromanyetik dalgaları yakalar, zemin düzlemi ışığı antene geri yansıtmak için gönderir; zemin düzlemi üzerinden antene doğru ışığı eğer ve yoğunlaştırır.[2]

Litografi Metodu

Idaho National Labs used the following steps to fabricate their nantenna arrays. A metallic ground plane was deposited on a bare silicon wafer, followed by a sputter deposited amorphous silicon layer. The depth of the deposited layer was about a quarter of a wavelength. A thin manganese film along with a gold frequency selective surface (to filter wanted frequency) was deposited to act as the antenna. Resist was applied and patterned via electron beam lithography. The gold film was selectively etched and the resist was removed.

Roll-to-Roll Üretim

Büyük bir üretim ölçeği elde etmek için elektron demeti litografisi kullanımı gibi laboratuvar işlemleri çok yavaş ve pahalıdırlar. Bundan dolayı üretim metodu diye adlandırılan teknik, ana şablon model alınarak, yeni bir üretim tekniği olarak bulunmuştur. Bu ana şablon Idaho Ulusal Laboratuvarları tarafından 8-inçlik yuvarlak silikon devre üzerinde yaklaşık 10 milyar anten bulunacak şekilde üretilmiştir. Bu yarı otomatik işlemler kullanılarak, Idaho Ulusal Laboratuvarları bir miktar 4-inclik kare kuponlar üretmişlerdir. Bu kuponlar geniş esnek nano anten levhalarını biçimlendirmek için birleştirilmiştir.

Teorinin Kanıtı

Teorinin kanıtı 1 cm2lik nano anten dizileriyle kaplanmış silikon substrat bir yüzey ile başlar. Cihaz 3 ila 15 mikron aralığındaki kızıl ötesi ışık kullanılarak teste tabi tutulur. Pik emissivitesi 6.5 mikronluk dalga boyu civarında görülür ve 1 değerine ulaşır. 1 değerindeki emissivite cihaz üzerine düşen spesifik dalga boylarındaki bütün fotonların nano antenler tarafından absorbe edildiği anlamına gelir.[7] Modellenen spektrumu deneyde elde edilen spektruma göre karşılaştırırsak deneysel sonuçların teorik beklentilerle uyum içinde olduğu görülür. Bazı bölgelerde nano anten teorik beklentilere göre daha düşük emissiviteye sahiptir fakat diğer bölgelerde 3.5 mikronluk dalga boyları çevresinde cihaz beklenenden daha fazla ışık absorbe eder.

Nanoantenlerin Ekonomisi

Nanoantenler (sadece nanoanten parçası; doğrultucu ve diğer bileşenler hariç) fotovoltaiklerden daha ucuzdur. Malzemeler ve fotovoltaik işleme ise pahalıdır. (Şu anda tamamlanmış fotovoltaik modüllerin maliyeti m2 başına 430$ civarındadır ve bu miktar zamanla azalacaktır.[8]) Steven Novack sadece nano anten materyallerinin maliyetini 2008 yılı itibarıyla m2 başına 5-11$ arasında olarak tahmin etmiştir.[9] Uygun üretim teknikleri ve farklı materyal seçimleri ile ise toplam üretim maliyetinin daha fazla artmayacağını tahmin etmiştir. 2008 fiyatı ile 0.60$ altın içeren 30 x 60 cm boyutundaki prototipinin alüminyum, bakır ve gümüş gibi materyallere indirgenme olasılığı mevcuttur.[10] Bu prototip bilinen işleme tekniklerine göre bir silikon substrat kullanılır fakat herhangi bir substrat da teorik olarak zemin düzlemi parçasına düzgünce yapıştırılarak kullanılabilir.

Gelecekteki Araştırmalar ve Amaçlar

National Public Radio's Talk of the Nation'daki bir röportajda Dr. Novack nano antenlerin günün birinde otomobillerde güç üretmek için, cep telefonlarını şarj etmek için hatta evlerimizi serin tutmak için kullanılacaklarını iddia etmiştir. Günümüzdeki problemlerin en büyüğü anten cihazlarından değil doğrultuculardan kaynaklanır. Daha önce de ifade edildiği gibi günümüzde kullanılan diyotlar yüksek kızılötesi ve görünebilir ışığa karşılık gelen frekanslardaki ışığı doğru akıma çevirmek için yetersiz kalmaktadırlar. Bu nedenle bir doğrultucunun absorbe edilen ışığı kullanılabilir enerjiye uygun olarak çevirecek bir şekilde tasarlanmalıdır. Araştırmacılar antenlerin absorbe ettiği ışığın %50'sini enerjiye dönüştürebilecek yapıya sahip bir doğrultucu üretmeyi ummaktadırlar.[9] Araştırmanın bir diğer odak noktası ise seri üretimin nasıl olabileceği üzerinde durulmasıdır. Bunun için de Roll-to-roll üretime uygun şekilde yeni materyaller seçilmeli ve test edilmelidir.

Kaynakça

  1. ^ [1] 24 Eylül 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,Corkish, R; M.A Green, T Puzzer (2002-12). "Solar energy collection by antennas". Solar Energy 73 (6): 395-401. doi:10.1016/S0038-092X(03)00033-1. ISSN 0038-092X. Retrieved 2012-05-28.
  2. ^ a b c d [2] 10 Ekim 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,Novack, Steven D., et al. “Solar Nantenna Electromagnetic Collectors.” American Society of Mechanical Engineers (Aug. 2008): 1–7. Idaho National Laboratory. 15 Feb. 2009
  3. ^ a b c d e f [3] 16 Temmuz 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,Berland, B. “Photovoltaic Technologies Beyond the Horizon: Optical Rectenna Solar Cell.” National Renewable Energy Laboratory. National Renewable Energy Laboratory. 13 Apr. 2009
  4. ^ [4] 19 Ocak 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya". 19 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Ekim 2020. 
  6. ^ a b [5] 23 Şubat 2013 tarihinde Archive.is sitesinde arşivlendi,Lin, Guang H.; Reyimjan Abdu, John O'M. Bockris (1996-07-01). "Investigation of resonance light absorption and rectification by subnanostructures". Journal of Applied Physics 80 (1): 565-568. doi:10.1063/1.362762. ISSN 00218979
  7. ^ [6] 4 Ocak 2013 tarihinde Archive.is sitesinde arşivlendi,Robinson, Keith. Spectroscopy: The Key to the Stars. New York: Springer, 2007. Springer Link. University of Illinois Urbana-Champaign. 20 Apr. 2009
  8. ^ [7] 8 Aralık 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,Solarbuzz PV module pricing survey, May 2011
  9. ^ a b [8] 9 Mart 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,“Nanoheating”, Talk of the Nation. National Public Radio. 22 Aug. 2008. Transcript. NPR. 15 Feb. 2009.
  10. ^ [9] 22 Nisan 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.,Green, Hank. “Nano-Antennas for Solar, Lighting, and Climate Control”, Ecogeek. 7 Feb. 2008. 15 Feb. 2009. Interview with Dr. Novack.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektromanyetik radyasyon</span>

Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

Dalga-parçacık ikililiği teorisi tüm maddelerin yalnızca kütlesi olan bir parçacık değil aynı zamanda da enerji transferi yapan bir dalga olduğunu gösterir. Kuantum mekaniğinin temel konsepti, kuantum düzeyindeki objelerin davranışlarında ‘’parçaçık’’ ve ‘’dalga’’ gibi klasik konseptlerin yetersiz kalmasından dolayı bu teoriyi işaret eder. Standart kuantum yorumları bu paradoksu evrenin temel özelliği olarak açıklarken, alternatif yorumlar bu ikililiği gelişmekte olan, gözlemci üzerinde bulunan çeşitli sınırlamalardan dolayı kaynaklanan ikinci dereceden bir sonuç olarak açıklar. Bu yargı sıkça kullanılan, dalga-parçacık ikililiğinin tamamlayıcılık görüşüne hizmet ettiğini, birinin bu fenomeni bir veya başka bir yoldan görebileceğini ama ikisinin de aynı anda olamayacağını söyleyen Kopenhag yorumu ile açıklamayı hedefler.

<span class="mw-page-title-main">Işık</span> elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon

Işık veya görünür ışık, elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon. Görünür ışık genellikle 400-700 nanometre (nm) aralığında ya da kızılötesi ve morötesi arasında 4.00 × 10−7 ile 7.00 × 10−7 m dalga boyları olarak tanımlanır. Bu dalga boyu yaklaşık 430-750 terahertz (THz) frekans aralığı anlamına gelir.

Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.

<span class="mw-page-title-main">Mazer</span>

Mazer ya da maser, atomların, dışarıdan uyarılması neticesinde dışarıya salınan radyasyon yardımı ile elde edilen, genliği yükseltilmiş elektromanyetik dalga. Mazer, önceleri ilk mazerin mikrodalga frekansında çalışması sebebiyle İngilizce cümlesindeki kelimelerin baş harflerinin alınmasından türetilmiştir. Bugünse işitme frekansından itibaren, görünen ve morötesi frekanslı elektromanyetik bölgelerde dahi aynı prensip tatbik edildiğinden mazer, Molecular amplification by Stimulated Emission of Radiation olarak tarif edilmektedir. Mazer, uyarılmış radyasyon yayılımıyla mikrodalga veya moleküler dalga kuvvetlendirilmesi demektir. Cihaz, hassas olarak tayin edilmiş frekansta mikrodalga osilasyonları (titreşimleri) ve düşük gürültü seviyeli amplifikasyon (kuvvetlendirme) elde etmeyi sağlar. Bu maksatla atomların ve moleküllerin iç enerjisinden faydalanan bir amplifikatör ve osilatör grubu kullanılır. Aletin çalışmasının temel prensibi olan uyarılmış emisyon, uyarılmış haldeki bir atoma, dışarıdan eşit enerjili bir fotonun çarpması sonucu atomun aynı özellikli bir foton yayması şeklinde meydana gelir. Böylece atoma çarpan foton veya dalgalar çarptıkları uyarılmış atomlar tarafından yayılan fotonlarla kuvvetlenir. Bir mazer, gaz veya katı halde aktif bir ortamdan ibarettir. Sistem çeşitli frekanslar halinde elektromanyetik bir radyasyona maruz bırakılır. İçerideki atomların çoğu bu tesirle yüksek enerjili (uyarılmış) hale gelir. Böylece uyarılmış bir frekans meydana gelir. Aktif ortam, rezonans sağlayan bir boşlukla çevrili olduğundan, tek bir çıkış frekansına eşdeğer osilasyon modlu paralel dalgalar meydana gelir. Çok fazla çeşitli, koherent ve tek renk ışık elde etmek amacıyla oluşturulan optik düzenekler mazerdir. Bunların optik frekanslarda çalışanlarına optik mazer veya lazer adı verilir. Birkaç milimetreden daha uzun dalga boyları için rezonatör olarak metal bir kutu kullanılır.Bu kutunun boyutu titreşim modlarından yalnızca biri atomların yaymış oldukları ışınımların frekanslarıyla çalışacak biçimde belirlenir, kutuda yalnızca bir ses frekansında rezonansa uğramış gibi belirli bir mikro dalga frekansında rezonansa gelir.

<span class="mw-page-title-main">Anten (elektronik)</span> elektrik gücünü radyo dalgaları ile çeviren elektronik aygıt

Elektronikte antenler, boşluktaki elektromanyetik dalgaları toplayarak bu dalgaların iletim hatları içerisinde yayılmasını sağlayan veya iletim hatlarından gelen sinyalleri boşluğa dalga olarak yayan cihazlardır. Antenlerde enerjinin iletimi ve alınması anteni oluşturan metal iletkenlerin uygulanan elektrik akımı ile yüklenmesi ile gerçekleşir. Alıcı antene eşlenen güç sinyalin arttırılması için bir amplifikatöre iletilebilir. Antenler radyo, telsiz ve benzeri kablosuz iletişim cihazlarının temel elemanlarındandır.

<span class="mw-page-title-main">GPR</span> Alt yüzeyi görüntülemek için radar kullanan bir Jeofiziksel yöntem

Yeraltı Radarı ya da genel adıyla GPR, yeraltının sığ tabakalarının araştırılmasında kullanılan jeofizik bilimi tabanlı bir ölçüm cihazıdır.

<span class="mw-page-title-main">Radyo dalgaları</span> Radyo Dalgaları (Radio Waves)

Radyo dalgaları, radyo frekansı ile gerçekleşen elektromanyetik dalgalardır. Tel gibi somut bağlantılar kullanmadan, atmosfer içerisinde veri taşınmasına olanak tanırlar. Radyo dalgalarını diğer elektromanyetik dalgalardan ayıran özellikleri görece uzun dalgaboylarıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fotodiyot</span> p-n bağlantısına dayalı fotodetektör türü

Fotodiyot, görünür ışık, kızılötesi veya ultraviyole radyasyon, X ışınları ve gama ışınları gibi foton radyasyonuna duyarlı bir yarı iletken diyottur. Fotodiyot, fotonları emdiğinde akım veya voltaj Fotovoltaikleri üreten bir PN yarı iletken malzemedir.Semiconductor Optoelectronics .

Işık gözün algıladığı elektromanyetik ışınıma verilen isimdir. Işık gücünün toplam elektromanyetik ışınım gücüne olan oranı ise Batı dillerinde efficacy olarak adlandırılır. Bu terim dilimize ışık verimliliği ya da ışık etkinliği olarak çevrilebilir. Elektromanyetik ışınımın kızılötesi ve morötesi kısımları aydınlatma için kullanılamaz. Bir kaynağın tam ışık verimi, elektromanyetik ışınımın insan gözü tarafından ne derece algılandığı ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Radyasyon</span> Uzayda hareket eden dalgalar veya parçacıklar

Radyasyon veya ışınım, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktif maddelerin alfa, beta, gama gibi ışınları yaymasına" veya "Uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamına" da radyasyon denir. Bir maddenin atom çekirdeğindeki nötronların sayısı, proton sayısına göre oldukça fazla veya oldukça az ise; bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte ve çekirdeğindeki nötronlar alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadırlar. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelere radyoaktif madde denir.

<span class="mw-page-title-main">İyonlaştırıcı olmayan radyasyon</span> Düşük frekanslı radyasyon

İyonlaştırıcı olmayan radyasyon, bir atomdan veya molekülden bir elektronu tamamen koparabilmek için atomları veya molekülleri iyonlaştırabilecek yeterli enerji taşıyan kuantumlara sahip olmayan herhangi bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Elektromanyetik radyasyon, maddenin içinden geçerken yüklü iyonlar üretmez. Yalnızca, bir elektronu daha yüksek enerji seviyesine çıkaran uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan daha yüksek bir frekansa ve daha kısa dalga boyuna sahip olan iyonlaştırıcı radyasyon birçok kullanım alanına sahiptir, ancak sağlık için bir tehdit olabilir. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak yanıklara, radyasyon hastalıklarına, kansere ve genetik hastalıklara sebep olabilir. İyonlaştırıcı radyasyon kullanmak, iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanılırken genelde gerekli olmayan dikkatli ve özenle alınmış radyolojik korunma önlemleri gerektirir.

Isıl ışınım maddedeki yüklü parçacıkların ısıl hareketiyle meydana gelmiş elektromanyetik ışınımdır. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan her madde ısıl ışınım yayar. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan maddelerde atomlar arası çarpışmalar, atomların ya da moleküllerin kinetik enerjisinde değişime neden olur.

Kimyasal elementlerin ya da kimyasal bileşiklerin emisyon spektrumu atom ya da moleküllerin yüksek enerji seviyesinden düşük enerji seviyesine geçişinden elde edilen elektromanyetik radyasyonun frekans spektrumudur. Yayılmış fotonun enerjisi iki enerji düzeyi arasındaki farka eşittir. Her atom için birçok mümkün geçişler vardır ve enerji düzeyleri arasındaki her geçiş spesifik enerji farkına sahiptir. Bu farklı geçişlerin toplamı, farklı ışınlar halinde gönderilmiş dalga boylarına ve emisyon spektrumunun düzenlenmesine neden olur. Her elementin emisyon spektrumu özeldir. Dahası, spektroskopi elementlerin madde içindeki bilinmeyen kompozisyonunu tespit etmek için kullanılabilir. Buna benzer olarak, moleküllerin emisyon spektrumları maddelerin kimyasal analizlerinde kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Döngü anten</span>

Döngü veya çerçeve anten, uçları dengeli bir iletim hattına bağlı olan döngü şeklinde bir kablo, boru sistemi veya diğer elektriksel iletkenden oluşan bir radyo antenidir. Fiziksel tanımı içerisinde iki belirgin anten tasarımı vardır: boyutu bir dalga boyundan çok daha küçük olan küçük döngü anteni veya çevresi yaklaşık olarak dalga boyuna eşit olan salınım yapan döngü anteni.

Terahertz metamalzemeleri birleşimin yeni bir sınıflandırılma biçimidir. Suni malzemeler hala terahertz (THz) frekanslarıyla etkileşimde olan gelişim süreci altındadır. Terahertz frekansları malzeme araştırmalarında sık sık 0.1'den 10 terahertz frekansına kadar kullanılmaktadırlar.

<span class="mw-page-title-main">Kara cisim</span> Üzerine gelen tüm ışınımı absorbe eden fiziksel cisim

Kara cisim üstüne gelen tüm elektromanyetik radyasyonu frekans ve yön gözetmeden sönümleyen idealize edilmiş fiziksel cisme verilen isimdir. Üzerinde çok küçük bir delik olan bir küreye benzetilebilir. Üzerine gelen tüm ışınımı absorbe eden bir sistemdir

<span class="mw-page-title-main">Nanofotonik</span>

Nanofotonik ya da nano-optik, ışığın nanometre boylarındaki özelliklerini ve bu boyutlardaki maddelerle etkileşimini inceleyen fotonik ile nanoteknolojinin bir alt dalıdır. Optik, malzeme bilimi ile elektrik mühendisliği ile yakın bir ilişki içinde olan nanofotoniğin uygulamaları arasında dalga boyundan küçük nano-anten sensörleri, nanometre boyutlu dalga kılavuzları, yeni nesil fotolitografi teknikleri, yüksek çözünürlüklü mikroskoplar ve metamalzemeler bulunmaktadır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.