Pulslu lazer ve led uyarmalı lüminesans okuma başlığı tasarımı ve tarihlendirme çalışmalarında kullanılması
Pulsed laser and led stimulated luminescence reading head design 
and its applications in dating studies
Yazar: MUSTAFA DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. NİYAZİ MERİÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Diyod lazer = Diode laser ; Optik uyarımlı lüminesans = Optical stimulated luminescence

Özet:
Lüminesans yöntemlerle tarihlendirme yapabilmek için günümüze kadar birçok tarihlendirme cihazı geliştirilmiştir. Bu tezin kapsamında ELSEC-9010 OSL tarihlendirme sistemi ile uyumlu çalışabilecek özgün bir lüminesans okuma başlığı tasarlanmıştır. Tarihlendirme laboratuvarımızda bulunan ELSEC–9010 OSL tarihlendirme sistemine yeni bir kuvars okuma başlığı yapılması kuvars örneklerle çalışma yapılabilmesine de olanak sağlamıştır. 
Tasarlanan okuma başlığı vidalanabilen optik filtre yuvasına sahiptir. Okuma başlığında geniş bir spektrum aralığına (180nm-900nm) duyarlı olan ve kuantum verimi de benzerlerine göre oldukça yüksek olan bir fotoçoğaltıcı tüp (Hamamatsu-R9110)  kullanılmıştır. Üç adet optik filtre cihaz içerisinde birlikte kullanılabilmektedir, bu şekilde istenilen bant aralığı için, istenilen filtre kombinasyonları rahatça oluşturulabilmektedir. Bu esnekliğinin yanında farklı dalgaboylu uyarma kaynakları ile de okuma başlığı rahatça çalışabilmektedir. Çalışmada yeni tasarlanan okuma başlığı ile iki farklı deney konfigürasyonu oluşturulmuştur. 
Birinci konfigürasyonda polimineral ince taneciklerden 650 nm lazer uyarımı yapılarak eşdeğer doz tespiti yapılmıştır. Aynı toprak örneklerinden hazırlanan bir diğer disk grubu ile ELSEC-9010 IRSL(880nm) okuma başlığında sözkonusu deney tekrarlanmıştır. Her iki başlıkdan elde edilen eşdeğer doz sonuçları karşılaştırılmış ve çıkan sonuçlar yorumlanmıştır.
İkinci konfigürasyonda kuvars mineralleri ile deney yapılmıştır. Aynı kuvars minerallerinden hazırlanan bir diğer disk grubu ile de RİSØ TL/OSL cihazının kuvars okuma başlığında deney tekrarlanmıştır.  Her iki deneyden elde edilen eşdeğer doz sonuçları karşılaştırılmış ve yeni okuma başlığının sonuçlarının RISØ TL/OSL cihazı ile uyumlu olduğu görülmüştür.
İlave olarak lüminesans okuma başlığı ile beraber çalışabilecek, LED'lerin pulslu olarak çalıştırılabilmesine imkân veren puls uyarma cihazı tasarlanmıştır. Puls uyarma cihazının çalışması osiloskop ekranın'dan puls sinyalleri kontrol edilerek doğrulanmıştır.

Abstract:
Until now many dating devices were designed to perform expirements for luminescence dating procedures. In the scope of this thesis a new luminescence reading head was designed which works with ELSEC-9010 OSL dating system. Designing of new quartz reading head to our laboratory's ELSEC-9010 OSL dating system gave us opportunity of studying with quartz samples.
Designed reading head has got a screwable optical filter cover. Reading head has got a wide spectrum range (180nm-900nm) and considerably high quantum efficiency  photomultiplier tube (Hamamatsu-R9110) comparing to similar reading heads. In this system three optical filters can be mount on top of each other in the same housing at the same time. With this we gain a flexibility constituted within desired band ranges. Furthermore reading head can be use with different wavelength stimulating sources. With the new reading head two different experimental configuration was constituted and with these configurations following expirements were performed.
By first configuration polymineral fine grain minerals were stimulated with 650nm laser source and equivalent dose values were obtained with this configuration. By subjecting another group of polymineral fine grain discs, same expirement was repeated with ELSEC-9010 IRSL (880nm) reading head. Equivalent doses of values were derived from two different reading heads which were compared, thus expirement results were commented.
By second configuration quartz minerals were used to expirement. With RISØ TL/OSL quartz reading head, so another part of same quartz minerals were expiremented. Equivalent dose results were obtained from two reading head's. Consequently equivalent dose values of reading head's were found compatible with the RISØ TL/OSL quartz reading head.
İn addition a led pulsing device was designed which can work with new luminescence reading head. The signals transmitted from the led pulsing device were controlled and confirmed from an oscilloscope display screen.