Görüntüleme ve Yarı İletken Teknolojileri Hocalara Geldik

Süperiletken ve Nanoteknoloji Hocalara geldik

Bilimsel Araştırma Merkezleri Hocalara geldik

Bu ünitede görüntüleme cihazlarının çalışma prensipleri açıklanıp LCD (Liguid Crystal Display-Sıvı Kristal Ekran) ve plazma teknolojilerinde fizik biliminin yeri belirtilerek yarı iletken maddelerin genel özellikleri ve yarı iletken malzemelerin teknolojideki önemi açıklanacaktır. LED (Light Emitting Diode-Işık Yayan Diyot) teknolojisinin kullanıldığı yerlere örnekler verilip güneş pillerinin çalışma şekli açıklanarak günlük hayatı kolaylaştıran güneş pillerinin kullanıldığı sistemlerin tasarlanması amaçlanmaktadır. Süper iletken maddenin temel özellikleri ve süper iletkenlerin teknolojideki kullanım alanlarına örnekler verilerek nanobilimin temelleri ve nanomalzemelerin temel özellikleri açıklanarak nanomalzemelerin teknolojideki kullanım alanları üzerinde durulacaktır.

• Güvenlik kameralarının gece karanlığında nasıl görüntü elde ettiğini hiç düşündünüz mü?
• Günlük hayatta çok fazla kullanılan televizyon, bilgisayar ve cep telefonu gibi araçların görüntü kalitesinin artırılmasında fiziğin rolü olabilir mi?
Bu bölümde röntgen, MR (Manyetik Rezonans), PET (Pozitron Emisyon Tomografisi), tomografi, ultrason, radar, sonar ve termal kamera teknolojisinde fizik biliminin etkisi üzerinde durulacaktır. Görüntüleme cihazlarının (röntgen, MR, PET, tomografi, ultrason, radar, sonar, termal kamera) çalışma ilkelerine kısaca deği- nilerek LCD ve plazma teknolojilerinde fizik biliminin yeri açıklanacaktır.

Görüntüleme Cihazları
Bilim ve teknolojideki gelişmeler hızla artmaktadır. Modern fiziğin getirdiği yenilikler, atomun yapısı ve atom altı parçacıklarının keşfi, atom spektrumu ve atom uyarılmasıyla ilgili her türlü çalışma tıp, iletişim ve savunma sanayi gibi birçok alanda görüntüleme teknolojilerinin gelişmesini sağlamıştır. HD (High Definition-Yüksek çözünürlük) görüntü ifadesi; telefon, televizyon ve tabletlerde yerini almıştır (Görsel 6.1: a, b, c). Yarı iletken teknolojisinin gelişmesi ile veriler daha yüksek kalitede ve daha hızlı işlenebilmektedir.

Röntgen Cihazı
Radyoloji biliminin doğuşunu sağlayan X-ışınları, 1895 yılında Alman Fizik Profesörü Wilhelm Conrad Röntgen tarafından bulunmuştur. Tıpta devrim niteliğindeki bu önemli buluş ile Wilhelm Conrad Röntgen, 1901 yılında Nobel Ödülü almıştır. Röntgen, radyoaktif tanı yöntemlerinin en eskisidir. Röntgen cihazlarında (Görsel 6.2) elektromanyetik dalgalardan X-ışınlarının kullanılmasının temel nedeni dokulardan geçebilmesidir. Organizmaların gözle görülmeyen iç yapılarının X-ışınları kullanılarak fotoğrafik materyal ya da dijital sistem üzerine görüntülenmesi işlemine radyografi denir. Bu, tüm canlılarda kullanılabilen ucuz ve kolay bir görüntüleme yöntemi olmasına rağmen X-ışınlarının zararlı etkilerinden dolayı çok sık kullanılmamalıdır. Radyografi, vücudun kemik ihtiva eden kısımlarında kolayca görüntü oluşturulabildiği hâlde, karın boşluğunda bulunan yumuşak dokulardan oluşan organlarda yetersiz kalmaktadır. Röntgen filmleri (Görsel 6.3) üç boyutlu cisimlerin yoğunluğuna ve şekline göre oluşan iki boyutlu bir görüntüdür.