Sakarya University of Applied Sciences AXSIS
Not a member yet
2251 research outputs found
Sort by
Investigation of advanced driver assistance systems within the scope of general safety regulation in commercial vehicles
No full textİÇİNDEKİLER BEYAN........................................................................................................................ ii TEŞEKKÜR ................................................................................................................ i İÇİNDEKİLER .......................................................................................................... ii KISALTMALAR ....................................................................................................... v TABLOLAR LİSTESİ.............................................................................................. vi ŞEKİLLER LİSTESİ............................................................................................... vii ÖZET.......................................................................................................................... xi ABSTRACT.............................................................................................................. xii BÖLÜM 1. GİRİŞ ...................................................................................................... 1 1.1. Tezin Amacı ...................................................................................................... 3 1.2. Güvenlik Sistemleri........................................................................................... 4 1.2.1. Elektronik Stabilite Kontrolü (ESC).......................................................... 4 1.2.2. Devrilme kontrol sistemi (RSC) ................................................................ 6 1.2.3. Aktif viraj denge çubuğu (ARB)................................................................ 7 1.2.4. Arka akstan aktif yönlendirme (RAS) ....................................................... 8 BÖLÜM 2. TİCARİ ARAÇLARDA GÜVENLİK SİSTEMLERİ...................... 10 2.1. Genel Emniyet Regülasyonu........................................................................... 10 2.1.1. Yol güvenliği............................................................................................ 12 2.1.2. Sürücü ve yolcu güvenliği........................................................................ 13 2.1.3. Çevresel etkiler ........................................................................................ 14 2.1.4. Diğer ilgili konular................................................................................... 15 2.2. Ticari Araçlarda Kullanılan Mevcut Fonksiyonlar ......................................... 16 2.2.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi (AEBS) ................................................... 16 2.2.2. Şerit takip sistemi (LDWS)...................................................................... 18 2.2.3. Adaptif hız sabitleme sistemi (AAC)....................................................... 19 2.3. Yeni Nesil Radar ve Kamera ile Yapılacak Fonksiyonlar .............................. 21 2.3.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi (AEBS) ................................................... 22 2.3.2. Şerit takip sistemi (LDWS)...................................................................... 23 2.3.3. Adaptif hız sabitleme sistemi (AAC)....................................................... 24 2.3.4. Gelişmiş yaya Gelişmiş Frenleme Sistemi (PAEBS) .............................. 24 2.3.5. Uzun far desteği (HBA) ........................................................................... 26 2.3.6. Kör nokta uyarı sistemi (BSIS)................................................................ 27 2.3.7. Durağan araçta yaya algılama sistemi (MOIS)........................................ 28 2.3.8. Trafik işaretleri algılama sistemi (TSR-ISA)........................................... 29 iii 2.4. Fonksiyonlar İçin Kullanılan Kamera ve Radarlar ......................................... 31 2.4.1. Ön kamera ................................................................................................ 31 2.4.1.1. Kamera görüş açısı (FoV) bilgileri ................................................... 32 2.4.1.2. Ön kamera montaj aralığı.................................................................. 33 2.4.2. Uzun menzilli radar.................................................................................. 33 2.4.2.1. Uzun menzilli radar görüş açısı bilgileri........................................... 34 2.4.2.2. Uzun menzilli radar montaj aralığı ................................................... 35 2.4.3. Kısa menzilli radar................................................................................... 35 2.4.3.1. Kısa menzilli radar görüş açısı bilgileri ............................................ 36 2.5. Fonksiyonlar ve Testleri.................................................................................. 36 2.5.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi (AEBS) ................................................... 36 2.5.1.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi statik testi......................................... 40 2.5.1.2. Gelişmiş acil frenleme sistemi dinamik testi .................................... 42 2.5.1.3. Sokak testi......................................................................................... 44 2.5.2. Şerit takip uyarı sistemi (LDWS)............................................................. 47 2.5.2.1.Test prosedürü.................................................................................... 49 2.5.3. Kör nokta uyarı sistemi (BSIS)................................................................ 51 2.5.4. Durağan araçta yaya algılama sistemi (MOIS)........................................ 57 2.6. Test aracı haberleşme mimarisi....................................................................... 61 2.6.1. SAE J1939 protokolü ............................................................................... 61 2.6.2. CAN Bus (Veri Yolu) protokolü.............................................................. 62 2.6.3. CAN mesajları source adresi.................................................................... 62 2.6.4. CAN mesajları.......................................................................................... 62 2.6.5. Gelişmiş sürücü destek sistemleri ile ilgili CAN mesajları ..................... 63 2.6.6. CANalyzer ve Vector............................................................................... 65 BÖLÜM 3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR.............................................................. 66 3.1. Malzeme (Materyal)........................................................................................ 66 3.2. Yöntem............................................................................................................ 67 3.2.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi (AEBS) testleri ....................................... 67 3.2.1.1. Gelişmiş acil frenleme sistemi testleri geçme şartları....................... 68 3.2.1.2. Gelişmiş acil frenleme sistemi dinamik testin uygulanması............. 71 3.2.1.3. Gelişmiş acil frenleme dinamik test sonuçları .................................. 82 3.2.1.4. Gelişmiş acil frenleme sistemi statik testin uygulanması ................. 86 3.2.1.5. Gelişmiş acil frenleme statik test sonuçları....................................... 98 3.2.2. Şerit takip uyarı sistemi (LDWS) testleri............................................... 103 3.2.2.1. Şerit takip uyarı sistemi testleri geçme şartları ............................... 103 3.2.2.2. Şerit takip sistemi sola doğru şeritten sapma durumu testi............. 105 3.2.2.3. Şerit takip sistemi sağa doğru şeritten sapma durumu testi ............ 109 3.2.2.4. Şerit takip uyarı sistemi şeritten sapma testi sonuçları ................... 112 3.2.3. Kör nokta uyarı sistemi (BSIS) testleri.................................................. 113 3.2.3.1. Kör nokta uyarı sistemi testleri geçme şartları................................ 114 3.2.3.2. Kör nokta uyarı sistemi statik testin uygulanması .......................... 116 3.2.3.3. Kör nokta uyarı sistemi statik test sonuçları ................................... 124 3.2.3.4. Kör nokta uyarı sistemi dinamik testi ............................................. 125 3.2.3.5. Kör nokta uyarı sistemi dinamik testi sonuçları.............................. 132 3.2.4. Durağan araçta yaya algılama sistemi (MOIS) testleri .......................... 134 3.2.4.1. Durağan araçta yaya algılama sistemi testleri geçme şartları ......... 134 iv 3.2.4.2. Durağan araçta yaya algılama sistemi statik testin uygulanması .... 137 3.2.4.3. Durağan araçta yaya algılama sistemi statik test sonuçları............. 142 3.2.4.4. Durağan araçta yaya algılama sistemi dinamik testi....................... 143 3.2.4.5. Durağan araçta yaya algılama sistemi dinamik test sonuçları ........ 150 BÖLÜM 4. GENEL SONUÇLAR ........................................................................ 152 BÖLÜM 5. TARTIŞMA ve ÖNERİLER............................................................. 154 KAYNAKLAR ....................................................................................................... 157İCARİ ARAÇLARDA GENEL EMNİYET REGÜLASYONU KAPSAMINDA GELİŞMİŞ SÜRÜCÜ DESTEK SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ ÖZET Bu yüksek lisans tezi, yeni nesil sürücü destek sistemlerinin ticari araçlara uygulanmasını ele almaktadır. 2024 Temmuz ayı ile birlikte yürürlüğe girecek olan Genel Emniyet Regülasyonu çerçevesinde, ticari araçlarda daha önce zorunlu olmayan belirli fonksiyonlar sunmak amacıyla 1 kamera ve toplamda 4 radar kullanımını içermektedir. Bu fonksiyonlar, regülasyon gereği olanlarla uyumlu bir şekilde gerçekleştirilmiş ve bu süreç boyunca yapılan testler, denemeler ve sorunlara yönelik çözümler ayrıntılı bir şekilde ele alınmıştır. Çalışmada, bir kamera ve 4 radar (1 uzun menzil radar, 1 araç önü kısa menzil radarı ve 2 araç yanı kısa menzil radarı) kullanılarak belirli sürücü destek fonksiyonları sağlamaktadır. Bu fonksiyonlar, Genel Emniyet Regülasyonu gereklilikleri doğrultusunda tasarlanmış ve uygulanmıştır. Bunlar arasında çarpışma önleme, şerit takibi, hız kontrolü ve kör nokta uyarıları gibi sürüş güvenliğiyle ilgili işlevler yer almaktadır. Yapılan tez çalışmasında, yeni nesil radar ve kamera teknolojilerinin ticari araçlara entegrasyon sürecini ayrıntılı bir şekilde açıklamaktadır. Bu süreçte gerçekleştirilen testler ve denemeler, sistemlerin performansını ve güvenilirliğini belirlemeye yöneliktir. Ayrıca, meydana gelen sorunlara çözüm önerileri sunulmuş ve bu teknolojilerin regülasyonlarla uyumlu hale getirilmesi üzerinde durulmuştur. Özetle, “Genel Emniyet Regülasyonu” gereklilikleri çerçevesinde yeni nesil radar ve kamera tabanlı sürücü destek sistemlerinin ticari araçlara başarılı bir şekilde uygulanmasını amaçlamaktadır. Çalışma, bu teknolojilerin sürücü güvenliği ve ticari taşımacılık sektörünün geleceği üzerindeki olası etkilerini değerlendirmek ve bu alandaki gelişmeleri ileriye taşımak için önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Çalışmada gelişmiş sürücü destek sistemlerinin ticari araçlara uygulanması ve yapılan testler detaylı bir şekilde anlatılmıştır.INVESTIGATION OF ADVANCED DRIVER ASSISTANCE SYSTEMS WITHIN THE SCOPE OF GENERAL SAFETY REGULATION FOR COMMERCIAL VEHICLES ABSTRACT This master thesis deals with the application of next generation driver assistance systems to commercial vehicles. The 2024 General Safety Regulation, which will come into force in July 2024, includes the use of 1 camera and a total of 4 radars to provide certain functions that were not previously mandatory in commercial vehicles. These functions have been realised in line with the regulatory requirements and the tests, trials and solutions to problems during this process are discussed in detail. In the study, a camera and 4 radars (1 long-range radar, 1 vehicle-front short-range radar and 2 vehicle-side short-range radars) are used to provide specific driver assistance functions. These functions have been designed and implemented in accordance with the requirements of the General Safety Regulation. These include driving safety-related functions such as collision avoidance, lane keeping, speed control and blind spot warnings. This thesis describes in detail the integration process of new generation radar and camera technologies into commercial vehicles. The tests and trials carried out in this process are aimed at determining the performance and reliability of the systems. In addition, solutions to the problems that occur are presented and the harmonisation of these technologies with the regulations is emphasised. In summary, it aims to successfully implement next generation radar and camera based driver assistance systems in commercial vehicles within the framework of the requirements of the "General Safety Regulation". The study is considered to be an important contribution to evaluate the possible effects of these technologies on driver safety and the future of the commercial transport sector and to move the developments in this field forward. In the study, the application of advanced driver assistance systems to commercial vehicles and the tests performed are described in detail
Examining hospital meal satisfaction levels among inpatients: A case study of an educational research hospital
No full textBu araştırmanın amacı, Pendik Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nin farklı kliniklerinde tedavi olmak amacıyla yatan hastaların hastane yemeği memnuniyet düzeylerini belirlemek, etkileyen unsurları incelemek ve hastane yatış süresi ile memnuniyet düzeyi arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Araştırma kapsamında "Acute Care Hospital Foodservice Patient Satisfaction Questinnaire" ölçeğinin Ercan ve Ok (2018) tarafından Türkçeye uyarlanmış hali Hastane Yiyecek Hizmetleri Hasta Memnuniyet Ölçeği kullaılmıştır ve ölçek sahiplerinden gerekli izin alınmıştır. Hastaneden ve İstanbul İl Sağlık Müdürlüğü'nden çalışma için gerekli olan etik izinler alınmıştır. Araştırma kapsamında 01.11.2023-15.02.2024 tarihleri arasında 18 yaş ve üzeri 403 hasta çalışmaya katılmıştır. Katılımcılardan gönüllülük esasına dayanarak kişisel bilgi formu ve ölçek ile birlikte anket yöntemi kullanılarak veriler toplanmıştır. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre, demografik özellikler ile memnuniyet düzeyi arasında anlamlı bir ilişki bulunmamıştır. Beslenme türüne bağlı olarak diyet ve normal yemek ile beslenen hastalar arasında açlık miktarı ve klinik personel durumu alt boyutlarında anlamlı bir ilişki tespit edilmemiştir. Ancak yemek kalitesi, yemek servis kalitesi ve çevresel faktörler alt boyutlarında diyet yemeği ile beslenen hastaların memnuniyet ortalaması, normal yemek ile beslenen hastalardan anlamlı derecede düşük bulunmuştur. Ayrıca, diyet yemeği alan hastaların memnuniyet ortalaması, normal yemek alan hastalardan anlamlı derecede düşük bulunmuştur. Hastane yatış süresi ile hastane yemeği memnuniyet düzeyi arasında anlamlı bir ilişki olduğu ve yatış süresi arttıkça memnuniyet ortalamasının düştüğü sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen bu verilerden yola çıkarak, hastaların genel memnuniyet durumlarını etkileyen faktörlerden birinin de yiyecek hizmetlerinden aldıkları tatmin olduğunu söyleyebiliriz. Bu nedenle hasta memnuniyeti arttırmak için hastane yiyecek hizmetlerinde iyileştirmeler yapılmalı, personel eğitimi ve geri bildirimler dikkate alınmalı, bireysel beslenme ihtiyaçlarına daha iyi cevap verilmeli, iletişim stratejileri geliştirilmeli, hem hasta hem de çalışan motivasyonu artırılmalı ve hijyen kurallarına tam olarak uyulması sağlanmalıdır. Bu araştırma, HYHHM ölçeğinin hastane yiyecek hizmetlerinin kalitesi ile ilgili önemli bilgiler sunduğunu göstermektedir. Bu konu ile ilgili daha geniş örneklemlerle yapılan çalışmalar literatüre çok önemli katkılar sağlayabilir
Detection and Analysis of Malicious Software Using Machine Learning Models
No full textThe continuous evolution of malware poses a significant challenge in cybersecurity, adapting to technological advancements despite implemented security measures. This paper introduces an innovative approach to enhance the detection of obfuscated malware through the integration of machine learning (ML). Utilizing a real-world dataset of prevalent malware types such as spyware, ransomware, and trojan horses, our study addresses the evolving challenges of cybersecurity. In this study, we evaluate the performance of ML algorithms for obfuscated malware detection using the CIC-MalMem-2022 dataset. Our analysis encompasses binary and multi-class classification tasks under various experimental conditions, including percentage splits and 10-fold cross-validation. The evaluated algorithms include Random Tree (RT), Random Forest (RF), J-48 (C4.5), Naive Bayes (NB), and XGBoost. Experimental results demonstrate the effectiveness of RF, J-48, and XGBoost in achieving high accuracy rates across different classification tasks. NB also shows competitive performance but faces challenges in handling imbalanced datasets and multi-class classification. Our findings highlight the importance of employing advanced ML techniques for enhancing obfuscated malware detection capabilities and provide valuable insights for cybersecurity practitioners and researchers. Future research directions include fine-tuning model hyperparameters, exploring ensemble learning approaches, and expanding evaluation to diverse datasets and real-world scenarios. © 2024, Sakarya University. All rights reserved
Orchard-Based Variations in Oil Content, Fatty Acid Composition, and Bioactive Compounds in 'Tombul' and 'Palaz' Hazelnut (Corylus avellana L.) Cultivars
No full textHazelnuts, which have high nutritional value, are an important source of fat, fatty acids, phenolics, and antioxidants. In this study, variations in the oil and protein contents, fatty acid compositions, and bioactive compounds of organic hazelnuts ('Tombul' and 'Palaz' cvs.) grown in seven different organic certified hazelnut orchards established with the ocak (multi-stemmed bush) planting system in Samsun (Turkiye) were evaluated. Except for protein, oleic acid, and linolenic acid, orchard-based variation in other traits investigated was significant. The effect of orchards on these traits varied depending on the cultivar. According to orchards, the oil content in the 'Tombul' cultivar varied between 61.1 and 64.4%, protein content between 14.3 and 15.3%, oleic acid content between 82.09 and 82.98%, linoleic acid between 7.49 and 8.44%, total phenolics between 5.51 and 15.92 mg g(-1), total flavonoids between 4.86 and 23.20 mg 100 g(-1), and antioxidant activity between 10.33-36.98 mmol kg(-1) and 4.74-28.62 mmol kg(-1) (according to FRAP and DPPH assays, respectively). 'Palaz' cultivar had a range of 59.41-62.92% for oil content, 13.22-15.51% for protein content, 82.05-83.15% for oleic acid content, 6.66-7.89% for linoleic acid, 4.65-9.15 mg g(-1) for total phenolics, 4.45-7.56 mg 100 g(-1) for the total flavonoids, and 9.17-23.58 mmol kg(-1) and 3.54-15.50 mmol kg(-1) for antioxidant activity (according to FRAP and DPPH assays, respectively). Principal component analysis (PCA) revealed that orchards in both cultivars were clustered at different points on the PCA plane and were associated with different traits. The findings showed that orchard-based variations in protein, oil, fatty acid compositions, and bioactive compounds in hazelnuts are significant
The effects of brand identity on purchasing behavior in tourism industry
No full textBu tez çalışması, turizm endüstrisinde marka kimliğinin tüketicilerin satın alma davranışlarına etkilerini ölçmeyi amaçlayan bir nicel araştırma niteliğindedir. Çalışmada veri toplama yöntemi olarak online (çevrimiçi) anket tekniği tercih edilmiştir. Bu yöntemin seçilmesinin nedenleri arasında, yüz yüze anketlerin yeterli sayıda toplanmasının zorluğu, evrene uygun örneklem seçiminin online yöntemle daha kolay olması ve yüz yüze anket uygulamanın daha zor ve maliyetli olması yer almaktadır. Araştırmanın evrenini, Antalya'daki 4 ve 5 yıldızlı otellerde en az bir kez konaklamış olan tüketiciler oluşturmakta; örneklemi ise, bu otellerde en az bir kez konaklamış ve ankete katılmış olan 737 katılımcıdan oluşmaktadır. Çalışmanın sonuçları, marka kimliğinin turizm endüstrisinde tüketicilerin satın alma davranışları üzerinde pozitif yönde anlamlı bir etki yarattığını ortaya koymuştur. Veri analizinde korelasyon ve regresyon analizleri kullanılmış ve bu analizler sonucunda araştırma hipotezleri kabul edilmiştir. Turistlerin marka kimliği algılarının satın alma davranışları üzerinde etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Literatürde bu iki değişkenin ayrı ayrı incelendiği çalışmalar mevcuttur. Ancak, marka kimliğinin satın alma davranışları üzerindeki etkilerini ele alan bu çalışma, alan yazındaki boşluğu doldurması açısından önemlidir. Gelecekte, turizm endüstrisi kapsamında marka konularında çalışacak araştırmacılar, bu konular üzerine farklı çalışmalar yaparak literatüre katkı sağlayabilirler. Ayrıca, turizmde güncel trendler üzerine yapılacak çalışmalar, sektörde faaliyet gösteren işletmelere fayda sağlarken, alan yazına da katkı sağlayacaktır
Experimental Investigation of the Effect of Two-Stage Peltier Application on the Temperature of a Microprocessor
No full textIncreasing the number of transistors to enhance the performance of processors leads to overheating, creating a need for cooling. Traditional cooling methods with copper pipes are becoming outdated and insufficient, prompting the development of alternative cooling methods. In this study, a two stage Peltier module cooler was designed using Peltier modules, and its performance in cooling the processor was evaluated. The two stage Peltier module was created by thermally connecting two Peltier modules in series and tested under different experimental conditions. In the first experiment, the manufactured two-stage Peltier module was placed in the experimental setup with its surfaces exposed to air. Both the cold and hot surfaces were in contact with air, allowing heat transfer through natural convection. Afterward, power was supplied, and the surface temperatures were observed, and with the application of power, it was observed that the temperature of the hot surface increased from 34.8°C to 110.2°C, while the temperature of the cold surface rise from 24.2°C to 67.1°C. In the second experiment, a heat sink and a fan were mounted on the hot surface of the two stage Peltier module to evaluate cooling performance. As a result of these experiments, it was observed that with the application of the cooler, the minimum cold surface temperature dropped to-2.3°C, while the maximum hot surface temperature reached 26°C. In the third experiment, the Peltier modules cooling performance was tested on a micro heater instead of air. In these experiments, four different powers were applied to the micro-heater, and at the maximum power of 9.9 W, the lowest cold surface temperature observed was 126.4 °C. Finally, the two stage Peltier module system was directly applied to a computer processor to observe its cooling performance under real-use conditions. The experiments showed that the two stage Peltier module cooler reduced the processor temperature. In addition, under the same ambient conditions, it was observed that computer cooler reduced the microprocessor temperature to 62°C, while the cooler using the two-stage Peltier module reduced the microprocessor temperature to 43°C at the same microprocessor clock speed. It was determined that as power was supplied to the Peltier module, the temperature difference between the two surfaces increased, but there was no significant change in the temperature of the hot surface. Additionally, it was observed that the performance of the Peltier module varied with different power values. The article demonstrates that the two stage Peltier module can be used as an effective solution for processor cooling applications. © 2024, Sakarya University. All rights reserved
The effect of mindfulness-based interventions on caregiver burden, quality of life and psychological distress in caregivers of adults with chronic diseases: Systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials
No full textBackground: Chronic diseases requiring long-term treatment, care, and follow-up can negatively affect the health and well-being of caregivers. Mindfulness-based interventions (MBIs) are increasingly used as a mental health intervention to control the psychological problems experienced by caregivers and improve their quality of life. Aims: This systematic review and meta-analysis aimed to provide evidence for a holistic evaluation and synthesis of the effects of MBIs applied to caregivers of adults with chronic disease on the burden, quality of life, and psychological distress. Methods: Studies evaluating the effects of mindfulness-based interventions on caregivers of adults with chronic diseases and published through September 2023 were searched using PubMed, Web of Science, Scopus, and EBSCO. Methodological quality was assessed with the modified JADAD scale, and bias was assessed with the Cochrane risk-of- bias tool for randomized trials. Randomized controlled studies were included. The standardized mean difference with a 95% confidence interval was calculated. Heterogeneity was analyzed using the I-2 test and Q statistic. Publication bias was assessed with the Egger regression test. Results: This meta-analysis included I-2 studies. Pooled evidence found that MBIs resulted in significant improvements in stress, anxiety, depression, and caregiver burden in caregivers of adults with chronic illness but had no significant effects on quality of life, resilience, and mindfulness. The Egger's test showed no evidence of publication bias. Linking Evidence to Action: MBIs can be considered as a helpful method to increase psychological well-being and reduce caregiver burden in caregivers of adults with chronic diseases. These findings may direct clinicians to conduct mindfulness-based interventions for caregivers of adults with chronic diseases
Optimization of Ultrasound-Assisted Protein Extraction from Watermelon Seeds: Taguchi Approach
No full textNowadays, there has been a growing interest in finding alternative protein sources for both the food industry and nutritional purposes. Protein experts have recently focused on investigating watermelon seeds, which are not only a food processing waste but also contain high-quality proteins. Therefore, this study aimed to achieve maximum protein extraction from watermelon seeds using an ultrasound-assisted extraction process. The study investigated the effects of pH (A; 7─11), sonication temperature (B; 30─60 °C), and sonication time (C; 5─15 min) on protein recovery to develop a Taguchi model. Through optimization, the optimal conditions for maximum protein recovery (85.81%) within the range of process variables were found to be 11 pH, 45 °C sonication temperature, and 10 min sonication time (A3B2C2). An analysis of variance (ANOVA) revealed that pH and sonication temperature significantly influenced the protein extraction process (P<0.05). The optimized extraction conditions resulted in a remarkable improvement (56.79%) in protein recovery compared to the initial process parameters (A1B1C1). This study demonstrates the effectiveness of the proposed extraction model for obtaining proteins from high-protein seed sources
Synthesis of Bi2O3 doping powder from CRT-screen waste glass: Physical, structural, and radiation attenuation properties
No full textThe physical, structural, mechanical, and radiation (gamma photon and neutron) shielding properties of CRT screen glass and Bi2O3 mixtures are presented in this study with the aim of adopting them as cheap, transparent, and environmentally safe glass shields for radiation protection purposes. Bi2O3-doped CRT screen glass samples are prepared by the ball milling and cold press methods and coded as TVS, TVS-Bi10, and TVS-Bi20, representing glass-ceramics containing 0, 10, and 20 wt% of Bi2O3, respectively. Vickers hardness values are 493, 534, and 564 HV for TVS, TVS-Bi10, and TVS-Bi20, respectively. Also, the values of densities are measured and recorded as 2.61, 2.78, and 3.06 g/cm3 for the TVS, TVS-Bi10, and TVS-Bi20. The values of the mass attenuation coefficients computed using FLUKA simulations and XCOM agree within an error margin of 1%. The values of the estimated photon shielding parameters show that shielding efficiency follows the order TVS < TVS-Bi10 < TVS-Bi20. In addition, the introduction of Bi2O3 has a positive impact to increase the ability of TVS to moderate fast neutrons The total cross-section for thermal neutrons in TVS, TVS-Bi10, and TVS-Bi20 is 1.1294, 1.1198, and 1.1932 cm-1, respectively. The best photon, fast, and thermal neutron absorber is TVS-Bi20 among the TVS-BiX glass-ceramics. The TVS-Bi20 sample can function better than some commercially available glass shields, light and heavy concrete, and other categories of composite materials such as glasses, rocks, and polymers. The TVS-Bi20 is thus recommended as an eco-friendly and efficient radiation shielding material
Environmentally Friendly and Cost-Effective Gamma Shielding Based on Waste CRT Screen Glasses
No full textIn this paper, the gamma radiation shielding properties of S-TV/TiX glasses are investigated at different photon energies using data from FLUKA simulations and the XCOM library. Three samples of TV screen glass (S-TV) doped with TiO2 were prepared using cold isostatic pressing. The samples were designated as S-TV, S-TV/Ti10, and S-TV/Ti20 for TiO2 concentrations of 0 wt.%, 10 wt.%, and 20 wt.%, respectively. The gamma radiation transmission data for the samples obtained from FLUKA simulations and the XCOM database were used to compute the mass attenuation coefficient (µ/ρ) of the S-TV/TiX samples. Other photon interaction parameters, including the half-value layer (HVL), mean free path (λ), effective atomic number (Zeff), electron density (Neff), specific gamma constants (Γ), dose rate (Dr), equivalent atomic number (Zeq), exposure (EBF), and energy absorption (EABF) buildup factors were calculated from the µ/ρ data based on standard expressions and procedures. The µ/ρ values were in the range of 0.02442–12.57505 cm2/g, 0.02438–13.54632 cm2/g, and 0.02434–14.50959 cm2/g for S-TV, S-TV/Ti10, and S-TV/Ti20, respectively. Based on the obtained HVLs, it was observed that as the TiO2 content increased, the glass thickness required to attenuate photons also increased. Analysis of the effective atomic number and electron density showed that the glass sample with lower TiO2 content exhibited more electron interaction and hence absorbed more photons. The photon scattering potential of the glasses varied with glass composition and gamma energy. The study further showed that the trend of photon scattering ability among the glasses fluctuated at different energies. However, at 1.5 MeV, the glasses with lower TiO2 content exhibited higher photon buildup factors. In comparison with standard radiation shielding materials such as concrete and glasses, TiO2-doped S-TV glasses have better gamma absorption capacity and are therefore suitable for gamma-shielding applications, especially for low (keV) energies. © The Minerals, Metals & Materials Society 2024