YTTERBIUM AND GADOLINIUM DOPED LASER GLASS BIOMATERIALS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS

Abstract

ÖZET

Lazerler ya da lazer sistemleri tıp alanında teşhis ve tedavi için kullanılmakta ve yeni uygulamalar için de büyük potansiyel barındırmaktadır. Lazer camlar da lazerlerin önemli bir parçasıdır. Cam malzeme teknolojisindeki gelişmeler daha iyi lazer camların üretilmesini ve dolayısıyla biyomedikal uygulamalar için yeni lazer sistemlerinin üretilmesini sağlayacaktır. Bu tezin ana amacı lazer uygulamaları için iterbiyum ve gadolinyum katkılı lazer camların üretilmesidir. Gadolinyumun biyomedikal mühendisliğinde farklı uygulamaları vardır. Bu tez çalışmasında, gadolinyumun cam malzeme üretimi için kullanılması ve gadolinyum oksit camlarının özelliklerinin araştırılması hedeflenmiştir. Cam numunelerin içeriklerinin değişik olması nedeniyle, kullanılan kimyasalların numunelere olan etkisi analiz edilebilecektir. Bu çalışmada, iterbiyum ve gadolinyum katkılı cam malzemelerin üretimi 800 °C’de başarıyla gerçekleştirilmiştir. Üretim yöntemi olarak geleneksel ergitme döküm tekniği kullanılmıştır. Cam numuneler 12 saat boyunca 250 °C’de tavlanmıştır. Cam numuneler şeffaf ve sarıdır. Cam malzemeler DTA, XRD, SEM, FTIR ve UV-VIS yöntemleriyle analiz edilmiştir. Çinko oksit oranı arttığında camların daha açık sarı renkte olduğu gözlemlenmiştir.

ABSTRACT

Lasers or laser systems are used for diagnosis and treatment in the medical field and have great potential for new applications. Laser glasses are also an important part of lasers. Advances in glass material technology will provide to the production of better laser glasses and thus new laser systems for biomedical applications. The main aim of this thesis is to produce ytterbium and gadolinium doped laser glasses for laser applications. Gadolinium has different applications in biomedical engineering. In this thesis work, it is aimed to use gadolinium for glass material production and to investigate the properties of gadolinium oxide glasses. Due to the different contents of glass samples, the effects of the chemicals used on the samples can be analyzed. In this study, ytterbium and gadolinium doped glass materials were successfully produced at 800 °C. Conventional melt quenching technique has been used as the production method. Glass samples were annealed at 250 °C for 12 hours. Glass samples are transparent and yellow. Glass materials were analyzed by DTA, XRD, SEM, FTIR and UV-VIS methods. It has been observed that when the zinc oxide ratio increases, the glasses are lighter yellow.