Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi (Apr 2018)
Fiber Optik Fabry-Perot Akustik Sensörler için Yeni Bir Diyafram Malzemesi Olarak 2D GaSe Benzetimi
Abstract
Algılanacak akustik/basınç sinyalinin şiddet ve frekans değerine duyarlı uçlar üretmek diyafram tasarımının doğru yapılmasıyla sağlanır. Kullanılan diyafram malzemesinin hem geometrik boyutları hem de yapısal özellikleri (yoğunluk, Young modülü, Poisson oranı gibi) sensör performansını etkileyen unsurlardır. Bu durumdan ötürü literatürde farklı tipte diyafram malzemeleri araştırılmaktadır. Bu çalışmada diyafram tabanlı fiber optik Fabry-Perot (FP) akustik sensörlerde kilit rol oynayan diyafram performansı üzerine hesaplamalar verilmiştir. Hesaplamalarda diyafram olarak grafen benzeri iki boyutlu (2D) Galyum Selenit (GaSe) kullanılmıştır. 2D malzemeler sınıfına ait GaSe malzemesi fiber optik FP akustik sensör uç tasarımında diyafram olarak ilk defa hesaplanmış ve benzetim yoluyla sensör ucunun performansı teorik olarak elde edilmiştir. Teorik hesaplamalar ve benzetimler neticesinde 2D GaSe malzemesi fiber optik FP akustik sensör uç üretiminde diyafram olarak kullanılabileceği öngörülmüştür. Oluşturulan uçların frekans cevapları ve akustik basınca duyarlılığı teorik olarak hesaplanmış ve literatürde kullanılan diğer geleneksel malzemelerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılarak verilmiştir. Sensör görünürlüğü ve frekansı açısından GaSe malzemesinin kullanım alanına göre alternatifler sunduğu görülmüştür.
