Yıldırım S., Erkaymaz H.(Yürütücü), Gümüşpınar E., Teber A. H.
TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2024
Lazerler, güçlü ve yoğunlaştırılmış ışık kaynağı olarak kullanılmaktadır. Katı hal lazerler, günümüzde bir çok önemli uygulama alanına sahip olan güçlü ve etkili yüksek enerjili lazer sistemleridir. Katı hal lazer malzemeleri arasında en yaygın olan Nd:YAG lazeri, dayanıklılığı, yüksek enerji çıkışı, derin penetrasyon yeteneği ve geniş bir uygulama yelpazesi nedeniyle birçok farklı uygulama alanında tercih edilmektedir. Nd:YAG lazerinin verimliliği, YAG kristalinde Nd+3 iyonlarının ayrışma katsayısının küçük olması nedeniyle sınırlı kalmaktadır. Kristalin üretimi esnasında yaşanan optik kayıp, Nd:YAG kristalinin enerji verimliliğini kısıtlamaktadır. Bu durum kristale kıyasla şeffaf seramiğin daha kolay üretimi, daha ekonomik oluşu ve yüksek homojenlikte üretilmesi sebebiyle odak noktasını seramik lazer malzemelerine çekmiştir. Bu projede, farklı konsantrasyonlarda Ce, Cr ve Nd iyonları ile katkılandırılmış Ce/Cr/Nd:YAG şeffaf seramik lazer malzemesini, önce alev sprey piroliz (FSP) yöntemiyle <100 nm boyutunda nanopartiküller halinde üretip, daha sonra sıcak izostatik basınç (HIP) yöntemiyle bu nanopartiküllerin %95 üzerinde yoğunluğa sahip şeffaf seramik çubuklara dönüştürülecektir. Bu kapsamda, geliştirilmiş bir üretim metodolojisi kullanarak, Ce iyonlarının lazer emisyonunu daha geniş bir dalga boyu aralığında genişletip duyarlaştırıcı etki sağladığı ve Cr iyonlarının ise lazer emisyonunun verimliliğini artırdığı, yüksek performanslı bir malzeme elde etmeyi hedefliyoruz. Üretilen malzemelerin optik, kimyasal, yapısal ve mekanik özellikleri çeşitli karakterizasyon teknikleriyle analiz edilecektir. Bu malzeme, lazer teknolojisinde kullanım için optimize edilmiş, gelişmiş özelliklere sahip olacak şekilde tasarlanacaktır. Yüksek enerjili katı hal lazeri, savunma, otomotiv, tıp ve cerrahi gibi çeşitli alanlarda etkili bir şekilde kullanılabilir. Projenin başarısı, ülkemizin bilimsel ve teknolojik yeteneklerini geliştirerek ekonomik kalkınmaya önemli katkılar sağlayacak ve dışa bağımlılığımızı azaltacaktır. Milli olarak geliştirilen bu tür malzemeler, Türkiye'nin savunma sanayisini güçlendirerek, uluslararası alanda daha rekabetçi bir konuma gelmesini sağlayacaktır. Ayrıca bu süreç, yüksek teknolojiye dayalı ekosistemlerin oluşumunu teşvik edecek ve girişimciliği destekleyecektir. Yüksek katma değerli ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi, Ülkemizin 12. Kalkınma Planı'nın da öngördüğü gibi ekonomik büyüme ve teknolojik dönüşümün itici güçlerinden biri olacaktır.