Samarium and Thulium Doped Luminescent Glass-Based LEDs in Indoor Agriculture Applications and Their Effects on Plant Growth
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Utku Ekim
Danışman: Ali Erçin Ersundu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışma, mavi ve kırmızı ışık yayan renk dönüştürücü özelliklere sahip, dolayısıyla da fotosentez oranının ve hasat pigmentlerine ulaşan aktif radyasyon yoğunluğunun artmasına neden olan Sm3+ ve Tm3+ katkılı lüminesan camlara dayanan yeni bir bitki yetiştirme LED'inin geliştirilmesini amaçlamakta ve bu yolla iklim değişikliği ve tarım arazilerinin tahrip edilmesi sonucu ket vurulan sürdürülebilir ve verimli tarım uygulamalarına çözüm aramaktadır. Geliştirilen LED, 454 ila 648 nm arasında değişen fotolüminesans (PL) tepe konumları sergilemekte, klorofil a ve klorofil b'nin emilim bölgelerinin sırasıyla %50 ve %39'unu spektral olarak kapsayarak %56 gibi etkileyici bir fotolüminesans kuantum verimi (PLQY) sağlamaktadır. Ayrıca, çalışma sonucunda geliştirilen bitki yetiştirme LED'i, sıcaklık döngülerinden ve uzun çalışma sürelerinden etkilenmeden sağlam bir performans sergilemektedir. Aynı çevresel koşullar altındaki Roman marulları kullanılarak, piyasada bulunan bitki yetiştirme LED'i ile geliştirilen LED arasında karşılaştırmalı bir çalışma yapılmış, ve tasarlanan LED'in; bitki boyu, ağırlığı, yaprak sayısı ve gelişmiş klorofil a, klorofil b ve karotenoid içeriği seviyeleri dahil olmak üzere bitki büyüme özelliklerinde önemli gelişmeler gösterdiği, bitki kök çapının ve sürgün-kök oranının piyasada bulunan bitki yetiştirme LED'ine kıyasla azaldığı görülmüştür. Bu makale ayrıca Sm3+ ve Tm3+ katkılı lüminesans cam tabanlı bitki yetiştirme LED'inin performansını, PLQY, PL konumu ve bitki yetiştirme koşullarının etkisini araştırarak, farklı lüminesans malzemeler kullanan diğer rapor edilmiş bitki büyüme LED tasarımlarıyla karşılaştırmaktadır. Sonuçlar, geliştirilen LED sisteminin iç mekan bahçeciliği için daha verimli ve sürdürülebilir bir aydınlatma yolu sunduğunu ve hızla çoğalan dünya nüfusunun artan gıda taleplerini karşılamak için önemli etkileri olduğunu göstermektedir.