Polimer tabanlı X ışını dedektörlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polymer-based X-ray dedectors
Yazar: OSMAN KAVAK
Danışman: DOÇ. DR. ARİF KÖSEMEN
Muş Alparslan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Dedektör ve Sensör Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada ara katmanı PEDOT:PSS olan ve aktif katmanı P3HT:PCBM olan polimer tabanlı X-ışını dedektörü üretilmiştir Bu çalışmada ürettiğimiz radyasyon dedektörünün X-ışınına verdiği tepki analizini ölçebilmek veya yapabilmek için Amptek firmasından alınan MINI-X2 minyatür X-ışın tüpü kullanılmıştır. Bu çalışmada ara katman olarak Sigma-Aldrich firmasından alınmış olan PEDOT:PSS kullanılmıştır. Bu çalışmada ITO'nun üstüne PEDOT:PSS döndürerek kaplama düzeneği kullanarak 40 damla damlatılıp 4000 rpm döndürerek kaplanmıştır. Döndürme sırasında istenilen alanın dışına taşan çözelti kloroform ile dikkatlice temizlenmiştir. Daha sonra kaplanan katman oda sıcaklığında kurutuldu kalan solventlerin ortadan kalkması için 120 °C sıcaklıkta 60 dk boyunca tavlanmıştır. Üretilen X-ışın dedektöründeki P3HT:PCBM çözeltisinde kullanılan regioregular(düzenli) yapıdaki P3HT ile PCBM aktif malzemeleri (1:0), (1:0,5), (1:1), (1:2) ağırlık oranlarında karışımı kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada P3HT:PCBM 1ml kloroform içinde 50 °C sıcaklıkta 1 gece boyunca titreştiricide karıştırılarak çözdürülerek çözelti kullanıma hazır hale getirilmiştir. Hazırlanan çözelti PEDOT:PSS'nin üzerine 40 damla damlatılıp 4000 rpm döndürerek kaplama tekniği ile kaplanmıştır. Döndürme sırasında istenilen alanın dışına taşan çözelti kloroform ile dikkatlice temizlenmiştir. Daha sonra kaplanan katman oda sıcaklığında kurutuldu kalan solventlerin ortadan kalkması için 120 °C sıcaklıkta 60 dk boyunca tavlanmıştır. Bu çalışmada son yıllarda keşfedilmiş olan ve yüksek iş fonksiyonuna sahip iletken bir malzeme olan grafit sprey kaplama yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama sırasında maskeleme yapılarak istenilen iki bölge kaplanmıştır. Böylelikle polimer tabanlı X-ışını dedektörümüzü üretmiş olduk. 
Sonuç olarak, polimer malzeme özelliklerinin iyonlaştırıcı radyasyon ile etkileşimlerini nasıl etkilediğini hem keşfetmeye hem de anlamaya ihtiyaç vardır. Kontrollü laboratuvar ortamlarında ileri karakterizasyon teknikleri aracılığıyla radyasyon tespitine özgü yeni yapı-fonksiyon ilişkileri geliştirmek, bu alanı ilerletmede kritik bir adımdır.

Abstract:
In this study, a polymer-based X-ray detector with PEDOT:PSS interlayer and active layer P3HT:PCBM was produced. In this study, PEDOT:PSS from Sigma-Aldrich company was used as an interlayer. In this study, 40 drops were dripped onto the ITO by rotating PEDOT:PSS using a coating mechanism and rotated at 4000 rpm. The solution that overflowed outside the desired area during rotation was carefully cleaned with chloroform. The coated layer was then dried at room temperature and annealed at 120 °C for 60 min to remove residual solvents. It was made by using a mixture of regioregular (regular) P3HT and PCBM active materials (1:0), (1:0.5), (1:1), (1:2) weight ratios used in the P3HT:PCBM solution in the produced X-ray detector. . In this study, P3HT:PCBM was dissolved in 1 ml of chloroform at 50 °C for 1 night by stirring in a vibrator, and the solution was made ready for use. The prepared solution was coated with 40 drops of PEDOT:PSS and rotated at 4000 rpm with the coating technique. The solution that overflowed outside the desired area during rotation was carefully cleaned with chloroform. The coated layer was then dried at room temperature and annealed at 120 °C for 60 min to remove residual solvents. In this study, graphite, which has been discovered in recent years and has a high work function, is coated using the spray coating method. During the coating, the two desired areas were covered by masking. Thus, we have produced our polymer-based X-ray detector.