TÜBİTAK UME LABORATUVARLARI

Transkript

1 2014

2

3

4 ÖNSÖZ De erli Okuyucular, Bilimsel ve teknolojik anlamda geliflmifl olan ülkelerin en önemli göstergesi, çok güçlü bir sanayi ve ihracata yönelik dinamik ve sürdürülebilir ekonomilerin varlı ıdır. Bu güçlülü ün en önemli unsurlarından biri de hiç kuflkusuz; kısaca kalite alt yapısı olarak tanımladı ımız standardizasyon, akreditasyon, uygunluk de erlendirme ve metrolojinin (ölçüm bilimi) birbirleriyle son derece uyumlu bir flekilde çalıflmasına ba lıdır. Kalite sisteminin kendi içerisindeki uyumu, uluslararası pazarlarda adil ticareti ve ticarette teknik engellerin aflımını garanti altına almaktadır. Geliflimini tamamlamıfl her ülkedeki oturmufl kalite alt yapısının özellikle ölçümlerin güvenilirli i ve uluslararası geçerlili i dikkate alındı ında ulusal metroloji enstitülerinin hayati öneme sahip oldukları karflımıza çıkmaktadır. Ölçümün bilimsel yöntemlerle uygulanması anlamına gelen ve bu faaliyetleri kapsayan metroloji, yüksek teknoloji dünyasının merkezinde yer almaktadır. Do ru ölçemedi imizde, dünyamızı, çevremizi tam olarak anlayamayız, güvenli bir flekilde üretim yapamayız, kontrol edemeyiz. Ülke teknik alt yapısının bir parçası olan ölçüm kabiliyetinin elde edilmesi; devlet, endüstri ve akademi dünyasına hizmet ederek, ülkelerin bilimde, mühendislikte, teknolojide güçlenmesini sa lar. Yeni ölçüm teknikleri ve teknolojileri, üründe, üretimde, servis hizmetlerinde inovasyonu destekler ve canlandırır. Ülkemizdeki resmi kayıtlı ilk metroloji aktiviteleri 15. yüzyıla dayanmaktadır yılında Osmanlı mparatorlu u II. Bayezid Dönemi nde; yasal metroloji ve standardizasyon konularını içeren Bursa Belediye Kanunu (Kanunname-i htisab-ı Bursa), tüketici haklarını korumak ve düzenlemek amacıyla çıkarılmıfltır yılında metrik sistem kabul edilerek, Osmanlı mparatorlu u 1875 yılında Metre Konvansiyonu na ilk imza atan ülkeler arasında yer almıfltır yılında Türkiye Cumhuriyeti nin kurulmasının ardından, 1931 yılında metrik sistemin adaptasyonu hakkındaki kanun çıkarılmıfl ve takip eden metroloji aktiviteleri daha ziyade yasal metroloji alanında gerçekleflmifltir ve 1970 li yıllardaki hızlı endüstrileflme, Türkiye de üst düzey bilimsel metroloji hizmetlerine olan acil ihtiyacı ortaya çıkarmıfltır yılında, Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi nin kurulmasından sonra, ülkemizde ilk defa bilimsel metroloji aktiviteleri ile izlenebilirli in da ıtımına bafllanmıfltır yılında Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi nin ismi, Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) ne dönüfltürülmüfl ve mevcut laboratuvarlar yeni infla edilen binaya taflınmıfltır. Türkiye de kalite alt yapısının gelifltirilmesini hedefleyen UNIDO ve arka arkaya iki Dünya Bankası Projesi nin uygulanması, TÜB TAK UME nin bugün sahip oldu u faaliyetleri gelifltirmesini sa lamıfltır. TÜB TAK UME, Karflılıklı Tanıma Düzenlemesi (CIPM MRA) olarak adlandırılan ve Ulusal Metroloji Enstitüleri tarafından verilen hizmetlerin uluslararası platformda tanınmasını sa layan anlaflmayı 14 Ekim 1999 tarihinde imzalamıfl ve BIPM (Uluslararası A ırlıklar ve Ölçüler Bürosu) in veri tabanında (KCDB) Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyeti (CMC) verileri ilk yayımlanan enstitüler arasında yer almıfltır. UME, günümüzde halen TÜB TAK altında faaliyet göstermekte olup, TÜB TAK UME yasal ismiyle anılmaktadır. Enerji, güvenlik, sa lık, kalite, çevre gibi gibi insan sa lı ı ve yaflam kalitesini etkileyen alanlarda ihtiyaç duyulan ölçüm alanları için bilimsel ve teknolojik arafltırmaları yönlendirerek; Uluslararası Birimler Sistemi (SI) tanımlarına uygun olarak ulusal ölçüm standartlarının kurulması, muhafazası, gelifltirilmesi, uluslararası izlenebilirli inin sa lanması ve Türkiye nin uluslararası seviyede metroloji alanında temsil edilmesi TÜB TAK UME nin temel görevleri arasında yer almaktadır. Bir baflka ifade ile, TÜB TAK UME ülkemizde yapılan ölçümleri güvence altına alan en üst düzey kurumdur. TÜB TAK UME, 22 kalibrasyon ve test laboratuvarında, farklı teknik disiplinlerde uzman ve deneyimli 200 ün üzerinde personele sahip olup, TS EN ISO/IEC ve ISO Guide 34 gerekliliklerini karflılayan ve etkinli i sürekli iyilefltirilen entegre bir kalite yönetim sistemi ile faaliyetlerini sürdürmektedir. Nisan, 2014 Dr. Mustafa ÇET NTAfi Enstitü Müdürü (V.) 3

5 TÜBİTAK ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ (UME) Başbakanlık, 14 Ocak 1982 yılında, Kamu ve özel sektörün ihtiyaçlarına topluca cevap verecek, birincil seviyede ve ulusal ölçekte bir metroloji merkezinin kurulmasına karar vermiş ve fizibilite çalışmalarını yürütmek üzere TÜBİTAK ı görevlendirmiştir. Başbakanlık, TÜBİTAK tarafından hazırlanan fizibilite çalışmasının bütün ilgili kuruluşlar tarafından uygun bulunması üzerine, 1984 yılında Merkez in kurulması için TÜBİTAK ı görevlendirmiştir yılında Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi kurulmuş ve ilk laboratuvarlar aynı yıl faaliyete geçmiştir. 11 Ocak 1992 de TÜBİTAK Bilim Kurulu kararıyla, Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi, Marmara Araştırma Merkezi bünyesinde Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) statüsüne dönüştürülmüş ve faaliyetlerine devam etmiştir. 1 Ocak 1997 tarihinde ise UME, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi nden ayrılmış ve doğrudan TÜBİTAK Başkanlığı na bağlı olarak faaliyetlerini yürütmeye başlamıştır. Ülke kalkınma hedeflerine ve ekonomik gelişmelere paralel olarak UME de metroloji ile ilgili yatırımlara devam edilerek Ulusal Referans Standart Sistemleri geliştirmeye yönelik çalışmalar hızla sürdürülmektedir. Enstitümüz bugünkü yapısı itibariyle Fizik, Kimya ve Mekanik Grupları altında bulunan 22 laboratuvar ve yaklaşık 200 uzman personel ile faaliyetlerine devam etmektedir. TÜBİTAK UME, yapmakta olduğu yeni yatırımlarla ülkemizde yoğun olarak kullanılan kimyasal, çevre, biyometroloji, EMC, akustik, yüksek gerilim deneyleri ve güneş enerjisi panelleri ile ilgili deneyler vb. alanlarında ölçümlerin izlenebilirliklerini ve uluslararası ölçüm sistemine entegrasyonunu sağlayan uluslararası düzeyde söz sahibi bir kurum haline gelmiştir. MİSYONUMUZ Yaşam kalitesinin ve ülkemizin rekabet gücünün artmasına katkıda bulunmak amacıyla ölçüm bilimi alanında araştırma - geliştirme çalışmaları yaparak, ölçüm birliği ve güvenilirliğini sağlamak, bu doğrultuda uluslararası kabul gören referans ölçüm standartları ve teknikleri oluşturmak, geliştirmek, muhafaza etmek ve yaygınlaştırmak. VİZYONUMUZ Ölçüm bilimi alanında dünya çapında çözüm merkezi olmak. KALİTE YÖNETİM SİSTEMİMİZ TÜBİTAK UME, ulusal ve uluslararası üstlenilen sorumluluğun bilinci ile bilimsel araştırmalar yapan, teknolojik gelişmeleri takip eden bir kuruluş olarak; Paydaşlarımızın taleplerini zamanında ve eksiksiz karşılayarak, gelecekteki beklenti ve ihtiyaçlarına odaklı, beklenenin üstünde memnuniyeti sağlamayı, TS EN ISO/IEC ve ISO Guide 34 gerekliliklerini karşılayan ve etkinliği sürekli iyileştirilen kalite yönetim sistemi ile hizmet vermeyi, Sürekli gelişimi sağlanan ve sorumluluklarının bilincinde olan profesyonel kadrosu ile kurumsal faaliyetlerini kalite yönetim sistemi gereklerine göre gerçekleştirmeyi, Şeffaflık, gizlilik ve tarafsızlık ilkelerine bağlı kalmayı, Çalışan memnuniyetini göz önünde bulundurarak kurumsal hedeflere ilerlemeyi taahhüt etmektedir. 4

6 TÜBİTAK UME tarafından verilen tüm hizmetler, TS EN ISO/IEC Deney ve Kalibrasyon Laboratuvarlarının Yeterliliği İçin Genel Şartlar standardına uygun olarak kurulmuş TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi nin kapsamındadır. TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi ve kalibrasyon konusundaki yeterliliği Avrupa Metroloji Enstitüleri Birliği (EURAMET) tarafından oluşturulan ve kalite konusunda faaliyet gösteren Kalite Teknik Komitesi (TC-Q) tarafından periyodik olarak denetlenmektedir. 2002, 2008 ve 2013 yıllarında geçirmiş olduğu denetimlerden başarıyla geçen TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi nin böylelikle uluslararası düzeyde tanınırlığı da sağlanmaktadır. Ayrıca TÜBİTAK UME ve Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), kalibrasyon ve deney laboratuvarlarının akreditasyonu ve bu laboratuvarlarda yapılan ölçümlerin izlenebilirliğinin sağlanması konusunda işbirliği yapmaktadır. TÜBİTAK UME kalibrasyon ve deney hizmetleri, geniş bir kapsamla Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK) tarafından TS EN ISO/IEC standardına göre akredite edilmiştir. (Akreditasyon No: AB-0034-K, AB-0092-T) ULUSLARARASI ALANDA TÜBİTAK UME TÜBİTAK UME, hızlı gelişimi ile kısa bir zamanda uluslararası metroloji dünyasında Türkiye nin adını duyurmuş, bir yandan teknolojik seviyesi diğer yandan da uluslararası etkinliği ile IMEKO (Uluslararası Ölçme Konfederasyonu), EURAMET (Avrupa Metroloji Enstitüleri Birliği) ve EURACHEM (Avrupa Analitik Kimya Laboratuvarları Birliği) gibi kuruluşlara tam üye olmuştur. EURAMET in kurucu üyelerinden olan TÜBİTAK UME, teknik komite faaliyetlerinde etkin görev almaktadır. Ayrıca TÜBİTAK UME Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüm Komitesi (CIPM) nin 8 danışmanlık komitesinde görev almaktadır. TÜBİTAK UME 2012 yılı aralık ayı itibariyle bölgesel bir metroloji organizasyonu olan GULFMET (Körfez Ülkeleri Metroloji Birliği) e asosiye, SMIIC (İslam Ülkeleri Metroloji ve Standartlar Enstitüsü) e de tam üye olmuştur. Gerçekleştirilen kalibrasyon ve ölçümleri kapsayan TÜBİTAK UME Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyeti (CMC) verileri BIPM (Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Bürosu) veri tabanında da yer almaktadır. Enstitü olarak düzenlenen sertifika ve raporlar, CIPM Karşılıklı Tanıma Düzenlemesi (MRA) ne imza atan ülke ve uluslararası kuruluşlar tarafından tanınmaktadır. Düzenlemenin metni ve düzenlemeye imza atan ülkelerin listesi ile bu anlaşma çerçevesindeki güncel bilgilere BIPM'in web sayfasından ulaşılabilir ( TÜBİTAK UME gelişmiş altyapısı, deneyim ve tecrübesi ile Avrupa Metroloji Araştırma Programı (EMRP) çevresinde büyük ölçekli ve çok katılımlı araştırma projelerinde görev almaktadır. Katılım sağlanan projeler çevre, enerji, sağlık gibi insan sağlığı ve yaşam kalitesini etkileyen konulara yönelik metrolojik çözümler üretmektedir. 5

7 TÜBİTAK UME Anahtar Karşılaştırmalar Kar tırmalar Tablosu ( CMCs) BIPM Veri Tabanında TÜBİTAK UME Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyetleri (CMC) Sayısı AUV Akustik, Ultrasonik ve Titreşim 85 Adet U Uzunluk EM Elektrik ve Manyetizma K Kütle FR Fotometri ve Radyometri S Sıcaklık ZF Zaman ve Frekans KM Kimyasal Metroloji AUV U EM K FR 6 S ZF KM

8 TÜBİTAK Organizasyon Şeması 7

9 TÜBİTAK UME Organizasyon Şeması Bilim Kurulu ve TÜBİTAK Başkanı TÜBİTAK UME Yönetim Kurulu TÜBİTAK UME Müdürü Kalite Yönetim Güvenlik Enstitü Kurulu Danışma Kurulu Müdür Yardımcısı (Teknik) Müdür Yardımcısı (Teknik) Müdür Yardımcısı (Teknik) Müdür Yardımcısı (İdari) Fizik Grup Koordinatörü (Grup I) Mekanik Grup Koordinatörü (Grup II) Kimya Grup Koordinatörü (Grup III) Kurumsal Gelişim Birimleri Str. Pln ve İç Kontrol Gerilim Laboratuvarı Kütle Laboratuvarı Organik Kimya Laboratuvarı Uluslararası İlişkiler Güç ve Enerji Laboratuvarı Kuvvet Laboratuvarları İnorganik Kimya Laboratuvarı İş Gelişt. ve Hizmet Ynt. Yüksek Gerilim Laboratuvarı Kuvvet Elektrokimya Laboratuvarı Proje Ofisi Empedans Laboratuvarları Kapasitans ve İndüktans Direnç Sertlik Tork Akustik Laboratuvarları Biyoanaliz Laboratuvarı Referans Malzemeler Lab. Gaz Metrolojisi Laboratuvarları İletişim ve Tanıtım Mali Hizmet Birimleri Bütçe Plnlm. Ve Raporl. Elektromanyetik Laboratuvarları RF ve Mikrodalga EMC 1 (Cihaz) EMC 2 (Sistem) Manyetik Laboratuvarı Zaman/Frekans ve DalgaBoyu L. Zaman/Frekans Dalgaboyu Optik Laboratuvarları Fiber Optik Spektro Fotometri Radyometri Fotovoltaik Perf.Tst. Sıcaklık Laboratuvarları Kontak Sıcaklığı Radyasyon Sıcaklığı Nem Akustik Ultrasonik Titreşim Basınç Laboratuvarları Basınç Vakum Boyutsal Laboratuvarları Mastar Blk., İnterferom. Geom. Std. ve Form Açı 3 Boyutlu Ölçümler Topografik ve End. Ölç. Yüzey Pürüz. ve Nano Akışkanlar Laboratuvarları Gaz Akışkanlar Su ve Diğer Akışkanlar Hava Hızı Ölçüm Gaz Hacim Yoğunluk Viskozite Muhasebe Ayniyat ve Stok Kontrol Bilgi ve Belge Yönetim Birimleri Genel Evrak Arşiv Bilgi İşlem Birimi Bina İşl. Bakım Onarım Birimi İdari ve Sosyal Hizmetler Bir. İnsan Kaynakları Birimi Satınalma Birimi Hizmet Alınan Birimler Laboratuvar Destek Birimleri Kalibrasyon/Deney Otomasyonu Mekanik İmalat/Bakım/ Onarım (Mekanik ve Ahşap Atölyeler) Elektronik İmalat/Bakım/Onarım 8

10 FİZİK GRUBU

11 ELEKTROMANYETİK Elektromanyetik Labotatuvarları; EMC 1 Laboratuvarı (Cihaz Seviyesi EMI/EMC), EMC 2 Laboratuvarı (Sistem Seviyesi EMI/EMC) ve RF ve Mikrodalga Laboratuvarı olmak üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarın verdiği hizmetler ve çalışma alanları aşağıda özetlenmiştir. EMC 1 LABORATUVARI (CİHAZ SEVİYESİ EMI/EMC) Elektromanyetik Uyumluluk (Electromagnetic Compatibility, EMC); elektriksel veya elektronik cihazların kendi elektromanyetik ortamında çevresiyle uyumlu çalışabilme kabiliyetidir. Üretilen her elektrik, elektronik veya elektromekanik cihaz, kullanıcı hizmetine sunulmadan önce çevresine, beslendikleri elektrik güç hatlarına veya bağlı bulundukları veri iletim hatlarına istenmeyen girişim sinyalleri yaymadığı, aynı zamanda çevresinden, beslendikleri elektrik güç hatlarından veya bağlı bulundukları veri iletim hatlarından etkilenmediğini belirlemek amacıyla EMC deneylerinin uygulanması gerekmektedir. EMC deneyleri; öngörülen askeri ve ticari standartlar uyarınca tam yansımasız oda, yarı yansımasız oda, açık saha deney alanı ve ekranlı odalar içerisinde gerçekleştirilmektedir. Tam / yarı yansımasız odalar; harici elektromanyetik girişimlerden izole edilmiş ve içleri elektromanyetik soğurucu malzemelerle kaplanmış özel ortamlardır. Ekranlı odalar ise sadece topraklanmış düz metal plakalardan oluşan harici elektromanyetik girişimlerden izole edilmiş yapıya sahip odalardır. Örnek Deney Örnek Kalibrasyon TÜBİTAK UME EMC 1 Laboratuvarı nda ülkede kurulu en büyük hacme sahip yarı yansımasız oda bulunmaktadır. TÜBİTAK UME bünyesinde ayrıca bir tam yansımasız oda, dört ekranlı oda ve bir açık alan test sahası yer almaktadır. Bu EMC test odalarında ve test alanlarında EMC test ve kalibrasyonları 5Hz - 40 GHz aralığında yapılabilmektedir. 10

12 TÜBİTAK UME EMC 1 Laboratuvarı tarafından verilen kalibrasyon ve deney hizmetlerine ilişkin başlıklar aşağıda yer almaktadır: Yapılan deney faaliyetleri TÜRKAK tarafından akredite edilmiştir; Askeri Ürünler İçin EMC Deneyleri (MIL-STD 461E/F) Ticari Ürünler İçin EMC Deneyleri (EN ve IEC standartları) Otomotiv ve Alt Parçaları İçin EMC Deneyleri (İlgili Avrupa Direktifleri 2005/83/EC, 75/322/EEC v.b ve ISO Standartları) Kalibrasyon Faaliyetleri; Yönlü Anten Kalibrasyonları (ANSI C63.5 ve SAE-ARP 958) Elektrik ve Manyetik Alan Sensör Kalibrasyonları (IEEE 1309) Halka Anten Kalibrasyonları (IEEE291 ve SAE-ARP 958) Rod Anten Kalibrasyonları (ANSI C63.5 ve SAE-ARP958) Soğurma Kelepçesi Kalibrasyonları (CISPR16-1-3) Akım Probu Kalibrasyonları (CISPR ve ISO ) Pasif / Aktif Prob Kalibrasyonları (CISPR16-1-2) EMC 2 LABORATUVARI (SİSTEM SEVİYESİ EMI/EMC) Elektromanyetik girişim ve uyumluluk konusunda geniş ölçekli çalışmalara 1995 yılında Türk Silahlı Kuvvetleri nin desteği ile eski adı ETTM (EMC TEMPEST Test Merkezi) olarak TÜBİTAK UEKAE (Ulusal Elektronik ve Kriptoloji Araştırma Enstitüsü) tarafından başlanmıştır. Çalışmalara önceleri sadece Örnek Projeler elektromanyetik emisyon yoluyla bilgi kaçağına yönelik TEMPEST konusu ile sınırlı olarak adım atılmış, ancak daha sonra ortaya çıkan ihtiyaçlar çerçevesinde çalışmalar tüm elektromanyetik ortam etkileri kuşatıcı şekilde genişletilmiştir. Bu çalışmalar çerçevesinde birçok ilk gerçekleştirilmiştir. Örneğin azami ulusal katma değerle gerçekleştirilen ilk elektromanyetik ekranlı yansımasız test odası 1999 yılında Türk Silahlı Kuvvetleri bünyesinde hizmete girmiştir. Özellikle 1999 yılından itibaren platform seviyesinde elektromanyetik uyumluluk konusunda ayrıntılı çalışmalar yapılmıştır. 11

13 MIL-STD-464 dokümanın anlaşılmasına ve uygulanmasına yönelik eğitim ve danışmanlık faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Platform seviyesinde elektromanyetik girişimin temel öğelerinden biri olan antenden-antene girişim konusu üzerinde çalışılmış ve o dönemde helikopterlere yerleştirilmesi planlanan kızıl ötesi karşı tedbir cihazının (IRCM) elektromanyetik emisyonunun helikopterdeki antenli sistemlere etkisini konu alan bir akademik çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada elde edilen tecrübe daha sonra GAF RF-4E uçaklarının modernizasyonu projesinde uçak üzeri anten yerleşim ve girişim analizi çalışmasında kullanılmıştır yılında imzalanan MİLGEM Projesi kapsamında ilk kez büyük ölçekli bir platformun tüm elektromanyetik uyumluluk faaliyetleri yürütülmeye başlanmıştır. Bu proje kapsamında HF antenlerinin ölçekli model üzerinde ışıma ve girişim karakterizasyonunun yapılmasına yönelik tamamen milli imkanlarla bir anten ölçüm altyapısı geliştirilmiştir. Bu altyapının devamı niteliğinde, radar antenleri gibi yüksek kazançlı yönlü antenlerin ölçümüne yönelik bir düzlemsel yakın alan anten ölçüm sistemi 2009 yılı içinde yapılmıştır. Avrupa Birliği EUREKA-EUROSTARS Programı çerçevesinde, platformlarda elektromanyetik girişim analizini gerçekleştirecek bir yazılım aracının geliştirilmesini temel alan NET-EMC Projesi ne katılım sağlanmıştır. Ayrıca NATO Hava Elektrik ve Elektromanyetik Faktörler Paneli (AEP) toplantılarına iştirak edilerek elektromanyetik girişim konusundaki standardizasyon çalışmalarına katkı sağlanmaktadır. Şuan itibariyle; TÜBİTAK UEKAE ETTM EMC Birimi TÜBİTAK UME Elektromanyetik Laboratuvarları bünyesine EMC 2 olarak dahil olmuş ve proje çalışmalarına devam etmektedir. RF ve MİKRODALGA LABORATUVARI RF ve Mikrodalga Laboratuvarı tarafından; mikrodalga güç ve s-parametreleri ölçümleri gerçekleştirilmektedir. Koaksiyel ve dalgakılavuzu ortamlardaki birincil seviye güç ölçümleri için mikrokalorimetre sistemi kullanılmaktadır. Koaksiyel tip mikrokalorimetre 100 khz ile 18 GHz frekans aralığında ve dalgakılavuzu mikrokalorimetre 18 GHz ile 26,5 GHz frekans aralığında çalışmaktadır. İki kapılı bir devrenin s-parametrelerini oluşturan yansıma ve iletim katsayısını ölçmek için vektör network analizör kullanılmaktadır. Bu ölçümler için 18 GHz e kadar N tipi konektör, 26,5 GHz e kadar 3,5mm konektör ve 50 GHz e kadar 2,4mm konektör kullanılmaktadır. Ayrıca, mikrodalga gürültü kaynaklarının gürültü ölçümlerini gerçekleştirmek için bir çalışma yürütülmektedir. Bu kapsamda 26,5GHz frekansına kadar çalışan bir toplam güç radyometre kurulmuş ve ilk testleri başarı ile gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar aynı zamanda, Avrupa Birliği EMRP InK Yeni Kelvin in Toplam Güç Radyometresi Uygulanması Projesi kapsamında TÜBİTAK UME Sıcaklık Laboratuvarları ile birlikte çalışmaktadır. 12

14 Laboratuvar Projelerinden Örnekler FP7 EMRP Projesi, IND60 - Endüstriyel Ortamlarda Geliştirilmiş EMC (Electromagnetic Compatibility) Test Metotları Projesi ( ) Barış Kartalı GSC EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Havelsan ( ) MOSHIP ve KURYED Gemileri EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Aselsan ( ) LST Gemisi EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Adik ( ) A-OİHSFS EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Aselsan ( ) YHT EMI/EMC Faaliyetleri Projesi, TCDD ( ) MTA SAG EMI-EMC Test ve Analizi Projesi, İstanbul Denizcilik Gemi İnşa San. ve Tic. A.Ş. ( ) 13

15 EMPEDANS Empedans Laboratuvarları tarafından DC ve düşük frekans empedans ölçümleri alanında çalışmalar yapılmaktadır. Laboratuvar; DC Direnç ve Kapasitans Laboratuvarı olmak üzere iki alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ve çalışma alanları aşağıda özetlenmektedir. DC DİRENÇ LABORATUVARI TÜBİTAK UME Yapımı Direnç Karşılaştırma Köprüsü Laboratuvarda DC direnç ve düşük akım ölçümlerini gerçekleştirilmektedir. DC direnç ölçümleri izlenebilirliği UME de bulunan Quantum Hall direnç standardından, AC direnç izlenebilirliği ise hesaplanabilir AC direnç standartlarından elde edilmektedir. Kapasitans standartları BIPM (Uluslararası Ölçü ve Ağırlıklar Bürosu) tarafından kalibre edilirken, indüktans ölçümleri UME de kurulan Maxwell-Wien Ölçüm Sistemi ile birinci seviye gerçekleştirilmektedir. DC direnç ölçümleri 100 µω dan 100 TΩ değerine kadar gerçekleştirilebilmektedir. 1 GΩ değerine kadar ölçümler ticari köprülerle gerçekleştirilirken, 1 GΩ TΩ arasındaki ölçümler laboratuvarda kurulan Wheatstone yüksek direnç ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir. Yüksek dirençler kullanılarak 2 pa değerine kadar DC düşük akım ölçümü de gerçekleştirilebilmektedir. Bu akım değerini düşürmek için laboratuvarda çalışmalar yürütülmektedir. 14

16 Quantum Hall DC Direnç Standardı KAPASİTANS LABORATUVARI Laboratuvarda AC direnç, kapasitans, indüktans ve AC gerilim oranı ölçümleri gerçekleştirilmektedir. AC direnç ölçümleri izlenebilirliği hesaplanabilir AC direnç standartları ile sağlanmaktadır. DC değerleri Quantum Hall dan izlenebilir olarak ölçülen hesaplanabilir AC direnç standartlarının AC-DC değer farkları hesap yoluyla elde edilebilmektedir. AC direnç ölçümleri çoğunlukla RLC metrelerin kalibrasyonunda kullanılmaktadır. Bu ölçümler 10 Ω ile 2 MΩ arasında gerçekleştirilebilmektedir. Kapasitans izlenebilirliği BIPM tarafından kalibre edilen Fused-Silica kapasitörler ile elde edilmektedir. Kalibrasyonlarda laboratuvarda bulunan AH2500A ve AH2700A kapasitans ölçüm sistemleri kullanılmaktadır. Kapasitans ölçümleri 1 pf değerinden 1 mf değerine kadar gerçekleştirilmektedir. 1 µf değerinin üzerindeki kapasitans ölçümleri laboratuvarda kurulan kapasitans ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir. Kapasitans ölçüm frekansı ise Agilent 16380A tipi kapasitörler için 30 MHz frekansına çıkmaktadır. İndüktans ölçümleri izlenebilirliği laboratuvarda kurulan Maxwell-Wien indüktans ölçüm sistemi ile kapasitans ve AC direnç birimlerinden sağlanmaktadır. İndüktans ölçüm aralığı 100 µh - 10 H arasında olup yapılan son çalışmalar ile nh mertebesindeki indüktansların da ölçümü gerçekleştirilebilmektedir. AC gerilim oranı ölçümleri çoğunlukla indüktif gerilim bölücüler ve gerinim gösterge üniteleri/kalibratörleri için kullanılmaktadır. İzlenebilirlik UME de kurulan birinci seviye indüktif gerilim bölücü kalibrasyon sistemi ile sağlanmaktadır. Empedans Laboratuvarları nda kalibrasyon hizmetinin yanı sıra cihaz/standart yapım hizmeti de verilmektedir. Bu kapsamda DC direnç standardı, akım şöntü, kapasitans standardı, indüktif gerilim bölücü gibi çeşitli cihazlar laboratuvarda üretilebilmektedir. 15

17 TÜBİTAK UME Yapımı 1 mω Akım Şöntü Laboratuvar Projelerinden Örnekler 1 fa pa DC Akım Kaynağının Üretilmesi ( ) İsviçre Metroloji Enstitüsü İçin İndüktif Gerilim Bölücü Üretilmesi (2013) Fransa Metroloji Enstitüsü İçin İndüktif Gerilim Bölücüler Üretilmesi (2014) FP7 EMRP Projesi, Elektriksel Ölçümler İçin Quantum Sistemlerini Kullanarak Otomatik Empedans Metrolojisinin Geliştirilmesi ( ) 16

18 GERİLİM LABORATUVARI Gerilim Laboratuvarı; gerilim ve akım ölçümlerinin uluslararası metroloji sistemine entegrasyonunu sağlamak amacıyla ulusal standartları oluşturmak, muhafaza etmek, uluslararası karşılaştırma ölçümleri ile ölçümlerin doğruluk seviyesinin uluslararası alanda tanınmasını sağlamak ve ulusal standartlara izlenebilirliği ikinci ve daha alt seviyedeki laboratuvarlara kalibrasyon hizmeti yoluyla aktarmakla görevlidir. Laboratuvar tarafından, TÜBİTAK UME nin misyon ve vizyonuna uygun olarak, sahip olduğu bilgi, tecrübe ve teknolojik altyapısı ile, AR-GE projeleri, kalibrasyon, eğitim, danışmanlık, ölçüm yöntemleri ve sistemlerinin oluşturulması, ölçüm standardı yapımı ve yayın alanlarında da faaliyet gösterilmektedir. Gerilim Laboratuvarı nda DC gerilim, AC gerilim, DC akım, AC akım ve DC direnç ölçümleri gerçekleştirilmektedir. Laboratuvar, 0 V V aralığında DC gerilim, 2 mv V (10 Hz - 1 MHz) ve 0,1 V - 50 V (1 MHz-100 MHz) aralığında AC gerilim, 1 µa A aralığında DC akım, 100 µa - 20 A (10 Hz-100 khz) aralığında AC akım, 1 Ω MΩ aralığında DC direnç ölçümlerini gerçekleştirme kapasitesine sahiptir. Gerilim Laboratuvarı, gerilim birimi olan Volt u, bugün gerilim ölçümlerinde birincil seviye standart olarak kabul edilen Josephson Dizisi Gerilim Standardı (JDGS) üzerinden elde etmektedir. JDGS kullanılarak elde edilen DC gerilim doğruluğu, kalibrasyon vasıtasıyla laboratuvarda mevcut olan ikincil seviyedeki zener diyot yapılı DC gerilim standartlarına, bu standartlar kullanılarak da laboratuvar çalışma standartlarına ve müşteri cihazlarına aktarılmaktadır. UME Josephson Gerilim Standardı 17

19 TÜBİTAK UME Yapımı Isıl Çevirici DC akım ölçümlerinin izlenebilirliği, Josephson Gerilimine izlenebilir gerilim standartları ve Kuantum Hall direncine izlenebilir direnç standartları üzerinden sağlanmaktadır. AC ölçümlerin izlenebilirliği ise ısıl çeviriciler kullanılarak DC standartlara karşılaştırılarak sağlanmaktadır. AC gerilim ve akım için kullanılan standartlar ısıl çeviricilere bağlı paralel veya seri özel dirençlerinden oluşmaktadır. Ulusal standartlar kullanılarak gerçekleştirilen ölçümlerin güvenilirliği, uluslararası alanda gerçekleştirilen çeşitli karşılaştırmalarda sağlanan başarı ile kanıtlanmıştır. Laboratuvarın en iyi ölçüm kabiliyetlerini destekleyen bu karşılaştırmalarla ilgili ayrıntılı bilgiye BIPM in veri tabanından ( ulaşılabilir. Laboratuvarın verdiği tüm kalibrasyon hizmetleri, TS EN ISO/IEC Deney ve Kalibrasyon Laboratuvarlarının Yeterliliği İçin Genel Şartlar standardına uygun olarak kurulmuş TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi nin kapsamındadır. Gerilim Laboratuvarı kalibrasyon hizmetlerini içeren geniş bir kapsamla Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK) tarafından TS EN ISO/IEC standardına göre akredite edilmiştir. (Akreditasyon No: AB-0034-K) Laboratuvar Projelerinden Örnekler AC Akım İzlenebilirliğin 20 A den 100 A e Kadar Genişletilmesi ( ) 1 mv mv (1 MHz MHz) Aralığında RF Gerilim Ölçüm Sisteminin Oluşturulması FP7 EMRP Projesi, Örneklemeli Elektriksel Ölçümler İçin Kuantum Standardı ( ) 18

20 TÜBİTAK UME GÜÇ VE ENERJİİ LABORATUVARI Güç ve Enerji Laboratuvarı; ülke içinde gerçekleştirilen gerçekle AC güç ve enerji nerji ölçümleri ile AC gerilim ve AC akım oran ölçümlerinin ölçümlerinin uluslararası metroloji sistemine entegrasyonunu sağlamakla la görevlidir. Bu amaçla ulusal standartları oluşturma, olu turma, muhafaza etme, etme uluslararası karşılaştırma tırma ölçümleri ile ölçümlerin do doğruluk seviyesinin uluslararası rası alanda tanınmasını sağlama,, ulusal standartlara izlenebilirliği izlenebilirli i kalibrasyon hizmeti yoluyla ülke içinde ikinci ve daha alt seviyedeki iyedeki laboratuvarlara laboratuvarlar aktarma ve ülke gereksinimleri doğrultusunda doğ Ar-Ge proje faaliyetleri yürütülmektedir. AC güç üç ve enerji ölçümleri, 30 V V gerilim ve 0,01 A A akım aralığında aralı ve 50 Hz ve 60 Hz frekanslarında gerçekleştirilmektedir. gerçekle Laboratuvarda, tüm AC güç ölçümleri 22 µw/va (22 ppm) ile 200 µw/va W/VA (200 ppm) arasında değişen en belirsizlikle yapılmaktadır. AC Güç Birimi Sayısal Örnekleyici Wattmetre olarak da adlandırılan AC Güç Ölçüm Standardı ile birincil seviyede elde edilmektedir. AC Güç Ölçüm Standardıı Şeması AC Güç Ölçüm Standardı Standar Yazılımı AC Akım Oranı ölçümleri 5/5 A /5 A aralığında, ında, AC Gerilim Oranı ölçümleri ise 3 kv 36 kv aralığında ve 50Hz ile 60Hz frekanslarında gerçekleştirilmektedir. tirilmektedir. Oran hatası ve faz kayması ölçümleri akım oran ölçümlerinde 50 ppm, gerilim oran ölçümlerinde ise 100 ppm belirsizlikle sağlanmaktadır. Akım transformatörü kalibrasyonu, aynı birincil akımın uygulandığı ğı kalibre edilen akım transformatörü ile kompanzasyonlu akım komparatörünün sekonder akımları arasındaki akım 19

21 TÜBİTAK UME (oran) hatası ve faz farkının (kayması) akım transformatörü karşılaştırma karş ştırma köprüsü (test set) ile ölçülerek belirlenmesi yöntemiyle yöntemiy gerçekleştirilmektedir. Akım Transformatörü Kalibrasyon Sistemi Blok Diyagramı Akım Transformatörü Kalibrasyon Sistemi Gerilim transformatörü kalibrasyon alibrasyon ise,, kalibre edilecek gerilim transformatörü ile referans gerilim transformatörüne uygun birincil gerilimin uygulanması ve transformatörlerin sekonder gerilimleri arasındaki gerilim (oran) hatası ve faz farkının (faz kayması) gerilim transformatörü karşılaştırma rma köprüsü (test set) ile ölçülmesi suretiyle gerçekleştirilmektedir gerçekle mektedir. Gerilim Transformatörü Kalibrasyon Sistemi Blok Diyagramı Gerilim Transformatörü Kalibrasyon Sistemi Ulusal standartlar kullanılarak gerçekleştirilen gerçekle ölçümlerin güvenilirliği, ği, uluslararası alanda gerçekleştirilen çeşitli karşılaş şılaştırmalarda sağlanan başarı arı ile kanıtlanmış kanıtlanmıştır. Laboratuvar, üçünde pilot laboratuvar olmak üzere toplam beş be adet uluslararası karşılaştırmada karş yer almıştır. Bu karşılaştırmalarla ştırmalarla ilgili ayr ayrıntılı ıntılı bilgiye BIPM in veri tabanından ulaşılabilir. ula ( Laboratuvarda üretilen ölçüm cihazlarından birkaç örnek aşağıdadır. a 20

22 AC Akım Şöntü Elektronik Kompanzasyonlu İzolasyon Akım Transformatörü Elektronik Kompanzasyonlu Akım Transformatörü Laboratuvar Projelerinden Örnekler FP7 EMRP Projesi, ENG61 - Gelecekteki Elektrik Şebekeleri İçin Yeni Nesil Gerilim ve Akım Sensörleri Tasarımı ve Karakterizasyonları ( ) FP7 EMRP Projesi, ENG63 - Elektriksel Şebeke Karakteristiklerinin Belirlenmesi İçin Sensör Ağ Metrolojisi ( ) TÜBİTAK 1505 Projesi, Yüksek Doğruluğa Sahip Ölçü Akım ve Gerilim Transformatörleri ile Kombi Sensörlerin Robust Tasarımı ( ) 2015) Endüstriyel Proje, KOSOVA KEDS Elektronik Kompanzasyonlu ICT Tasarımı (2014) FP7 EMRP Projesi, Akıllı Elektrik Şebekeleri için Metroloji ( ) 2013) Endüstriyel Proje, Referans Akım Transformatörü ve Standart Yük Seti Tasarımı (2013) EURAMET TC EM Proje No 1168, Kalibrasyon Laboratuvarları için Yüksek Doğrulukta Örnekleme Yöntemleri ( ) Endüstriyel Proje, Güç/Enerji Ölçerler için Kalibrasyon Otomasyonu ( ) Endüstriyel Proje, Elektrik Sayacı Test Masalarının Gerilim-Akım Devreleri Kapalı Olan Üç Fazlı Elektrik Sayaçları İçin Uygun Hale Getirilmesi (2011) Endüstriyel Proje, Yüksek Akım Testleri için Standart/Referans Cihaz Tasarımı (2011) TÜBİTAK TAK 1001 Projesi, Akım Transformatörlerinde Manyetik ve Kapasitif Hata Bileşenleri enleri ile Yük Etkilerinin İncelenmesi ve Kompanzasyon Yöntemlerinin Geliştirilmesi ( ) 2009) 21

23 MANYETİK LABORATUVARI Manyetik Laboratuvarı tarafından temel olarak manyetik alan ölçen cihazların kalibrasyonları ve manyetik malzemelerin karakterizasyonu faaliyetleri gerçekleştirilmektedir. Bu alanlarda ulusal standartlar oluşturularak ikincil seviye laboratuvarlara aktarılmaktadır. Manyetik alan şiddeti ölçümü birincil seviye standard olan NMR Teslametre ile 7 ppm belirsizlik ile 0,35 ile 3,4 T manyetik alan aralığında yapılmaktadır. Manyetik alan ölçerlerin kalibrasyonu 0-10 mt G manyetik alan aralığında Helmhotz bobini ile mt aralığında Yarıklı Manyetik Alan Bobini ile yapılmaktadır. 2 T kadar DC manyetik alan oluşturmak ve kalibrasyon yapmak için ise elektromıknatıs kullanılmaktadır mt DC ve 0-5 mt AC manyetik alan için 0,3 % belirsizlik ile; mt DC manyetik alan aralığında 0,35-0,5 % belirsizlik; 180 mt - 2 T DC manyetik alan aralığında 0,2% belirsizlik ile kalibrasyon hizmeti verilmektedir. Manyetik Akı ölçümleri ise Wb aralığında 0,09% belirsizlik ile gerçekleştirilmektedir. Manyetik alan bobini kalibrasyonu 30 µt/a-50 mt/a bobin sabiti ve 0-1 T manyetik alan aralığında DC manyetik alan için 0,2%, 0-5 mt manyetik alan aralığında AC manyetik alan için 0,26% belirsizlikle yapılmaktadır. Manyetik malzeme karakterizasyonu için VSM ( Vibrating Sample Magnetometer) ve SQUID (Superconducting Quantum Interference) Manyetometreleri kullanılmaktadır. Malzemelerin manyetik alan duyarlılığı (µ), doyum mıknatıslanma (Ms), koersif alan (Hc), artık mıknatıslanma (Mr) gibi temel manyetik parametreleri bu cihazlarla tespit edilmektedir. VSM ve SQUID manyetometreleri nikel ve paladyum gibi mıknatıslanma değerleri bilinen sertifikalı referans malzemeler kullanılarak kalibre edilmektedir. SQUID manyetometre ile 1,9-400 K sıcaklık, 0-5 T manyetik alan aralığında ve 0, ,25 emu mıknatıslanma aralığında 0,1% belirsizlik ile ölçümler yapılabilmektedir. Yarıklı Manyetik Alan Bobini Hall Problu Gaussmetre 22

24 Helmholtz Bobini Manyetometre Ölçümlerine Ait İzlenebilirlik Zincirimiz Kumpas Tipi Gaussmetre Bunun yanı sıra Manyetik Laboratuvarı nda Manyeto-optik Görüntüleme Sistemi adı verilen ve malzemelerin yüzeyindeki manyetik alan dağılımını görüntülemek için kullanılan bir sistem mevcuttur. Sistemin çalışma prensibi, polarize bir ışığın manyetik alan içerisinden geçerken polarizasyon vektörünün manyetik alanla orantılı olarak sapmasına (Faraday Etkisi) dayanmaktadır. Mıknatıslanma ekseni yüzeye paralel olan ve ışığı geçiren özel bir manyetik film (Yttrium Iron Garnet) kullanılmaktadır. 1 µm çapındaki bir yüzeyde 4% hassasiyet ile lokal manyetik alan ölçümü 0,1 mt- 100 mt aralığında yapılabilmektedir. Mıknatıslanma Ölçümlerine Ait İzlenebilirlik Zinciri Manyetik Bir Malzemenin M-H Histerisis Eğrisi 23

25 Manyeto-optik (MO) Görüntüleme Sistemi Laboratuvar Projelerinden Örnekler FP7 EMRP Projesi, MetMag - İleri Endüstriyel Manyetizma için Metroloji ( ) Çelik Levhalarda AC Güç Kaybı ve Manyetik Özelliklerin Ölçümü İçin Single Sheet Tester Sistemi Yapımı ( ) Bor Kullanarak Radar Soğurucu Manyetik Malzeme Geliştirilmesi ( ) Düşük Manyetik Alan Algılama için Hızlı Söndürmeli Manyetik Alaşım Geliştirme ( ) 24

26 OPTİK TÜBİTAK UME Optik Laboratuvarları; bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt laboratuvarda çalışmalarını sürdürmektedir. Bu temel dört laboratuvar Dedektör Radyometri, Fotometri, Spektrofotometri ve Fiber Optik Laboratuvarı olarak adlandırılmaktadır. Optik Laboratuvarları, bilimsel metroloji alanındaki yürüttüğü çalışmalarına ek olarak 2012 yılı içerisinde; DPT Projesi kapsamında yenilenebilir enerji kaynaklarından en önemlisi olan güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde kullanılan güneş panellerinin test edilmesi için altyapı oluşturma çalışmalarına başlamıştır. Bu projeyle; güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi için kullanılan silikon ve ince film esaslı fotovoltaik panellerin IEC ve IEC standartlarına göre performans testlerinin yapılması için gerekli Fotovoltaik Performans Test Merkezi kurulması amaçlanmaktadır. Optik Laboratuvarları nın bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt laboratuvarda yürüttüğü çalışmalar şu şekilde özetlenebilir. Birincil Seviye Düşük Sıcaklık Krayojenik Radyometre Tabanlı Mutlak Optik Güç Ölçüm Sistemi DEDEKTÖR RADYOMETRİ LABORATUVARI Laboratuvarda 1064nm dalga boyunda optik enerji (J) ve 250nm nm dalga boyu aralığında tayfsal optik güç (W), duyarlılık (A/W) ve ışınım düzeyi (W/(m 2 nm)) ölçümleri gerçekleştirilmektedir. Optik enerji ölçümlerinin izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen enerji ölçer detektörlerle sağlanmaktadır. Diğer radyometrik ölçümlerin izlenebilirliği ise laboratuvarda mevcut olan birincil seviye Düşük Sıcaklık Krayojenik Radyometre sistemi kullanılarak elde edilmektedir. Atımlı lazerlerin optik enerji ölçümleri 1064nm dalga boyunda, 6mm - 8mm ışınım çapında ve 10 mj mj aralığında gerçekleştirilmektedir. 25

27 Tayfsal sürekli optik güç ölçümleri He-Ne, Ar+ ve Nd:YAG lazer dalga boylarında ve 250nm nm dalga boyu aralığında monokromatik ışınım kullanılarak 10 µw - 1 W arasında gerçekleştirilmektedir. Ölçümlerde transfer ve çalışma standardı Si, Ge, InGaAs ve pyroelektrik radyometreler kullanılmaktadır. Bu radyometreler sayesinde aynı bölge aralığında kullanılan yarıiletken ve ısıl dedektörlerin tayfsal duyarlılık kalibrasyonları A/W - 1,5 A/W aralıkta gerçekleştirilmektedir. Tayfsal ışınım düzeyi ölçümleri ise 250nm nm dalga boyu aralığında monokromatik ölçüm düzeneği kullanılarak W/m 2-1,4 W/m 2 arasında yapılabilmektedir. FOTOMETRİ LABORATUVARI Laboratuvarda BIPM tarafından tanımlanan yedi SI birimden birisi olan ışık şiddeti birimi Kandela(cd) ve bu birimden türetilerek elde edilen ışık akısı (lm), aydınlık düzeyi (lx), parıltı (cd/m 2 ), ışıksal etki süresi (lx s), ışık şiddeti (cd/lx) ve geri-yansıma katsayıları (cd/(lx m 2 )) ölçülmektedir. Işık akısı izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen ışık kaynakları ile diğer fotometrik büyüklüklerin izlenebilirliği ise UME nin radyometrik ölçeğine izlenebilir fotometrelerle sağlanmaktadır. Işık Şiddeti ve Aydınlık Düzeyi Ölçüm Düzeneği Işık Akısı Ölçüm Düzeneği Fotometrik ölçüm düzeneği kullanılarak ışık şiddeti ölçümleri 1 cd cd aralığında, aydınlık düzeyi ölçümleri 0,1 lx lx aralığında, ışıksal etki ölçümleri 0,0110 lx s lx s aralığında ve parıltı ölçümleri ise 1 cd/m cd/m 2 aralığında referans fotometrelerle veya fotometrik ölçüm cihazları ile gerçekleştirilmektedir. Işık akısı ölçümleri 5 lm lm aralığında toplama küresi yöntemine göre yapılmaktadır. Geri-yansıtıcı malzemelerin ışık şiddeti katsayısı ölçümleri ise cd/lx cd/lx aralığında UME de oluşturulan geri-yansıma ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir. 26

28 SPEKTROFOTOMETRİ LABORATUVARI Yansıyıcı, Geçirgen ve Emisyon Yapabilen Yüzeylerin Renk Ölçüm Düzeneği Laboratuvarda katı ve sıvı malzemelerin tayfsal yansıma, geçirgenlik ve soğurma özellikleri, spektrofotometre cihazlarının kalibrasyonları, ışık kaynaklarının, sıvı ve katı malzemelerin renk parametreleri, renk ölçer cihazların kalibrasyonu ve parlaklık plakalarının kalibrasyonu yapılmaktadır. Tayfsal düzgün ve dağınık yansıma/geçirgenlik özellikleri 250 nm nm dalga boyu aralığında monokromatör tabanlı ölçüm düzeneği kullanılarak 0,1-1,0 yansıma ve 0,001-1,0 geçirgenlik aralıklarında gerçekleştirilmektedir. Spektrofotometre cihazlarının dalga boyu ve fotometrik doğruluk kalibrasyonları 240 nm nm dalga boyu ve 0,0 Abs - 3,0 Abs soğurma aralığında referans katı ve sıvı filtreler kullanılarak elde edilmektedir. CIE renk parametrelerinin hesaplanmasında (XYZ, Yxy ve L*a*b*) standart ölçüm koşulları (d:8, d:0 ve 0 :45 ) ve gözlemciler (2 ve 10 ) kullanılmaktadır. Parlaklık ölçümleri 20, 60 ve 85 standart açılarda gerçekleştirilmektedir. Tayfsal yansıma, renk ve parlaklık ölçümleri izlenebilirlikleri yurtdışından, diğer spektrofotometrik ölçümlerinin izlenebilirlikleri ise UME radyometrik ölçeğinden elde edilmektedir. FİBER OPTİK LABORATUVARI Laboratuvarda tek modlu optik fiber için fiber güç (W), zayıflatma (db), kayıp (db/km) ve uzunluk ölçümleri (m) gerçekleştirilmektedir. Tek modlu optik fiber için güç ve zayıflatma ölçümleri; 1310 nm ve 1550 nm dalga boylarında 10 µw ile 380 µw güç ve 0,00 db - 15,00 zayıflatma aralığında UME radyometrik ölçeğine izlenebilir küre radyometre transfer standardı, InGaAs detektörler, güç metre ve zayıflatıcı cihazlarıyla yapılmaktadır. Tek Modlu Fiber Optik Cihazların Kalibrasyon Düzeneği 27

29 Buna ilave olarak tek modlu Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) cihazlarının tayfsal kayıp kalibrasyonları 1285 nm nm ve 1530 nm nm tayf aralığında IEC standardına göre laboratuvarda karakterize edilmiş Fiber Optik Zayıflatma Standartlarıyla, mesafe ekseni kalibrasyonu da yine laboratuvarda karakterize edilen ve 10 tekrarlı geçiş üreten tekrarlı geciktirme hattı kullanılarak sağlanmaktadır. OTDR kalibrasyonları IEC standardına göre gerçekleştirilirken, fiber optik güç ölçüm ve kalibrasyonlarında dikkate alınan standart ise IEC tir. Laboratuvar Projelerinden Örnekler DPT Projesi, Fotovoltaik Performans Test Merkezinin Kurulması ( ) Tayfsal Gonyoreflektometre Ölçüm Sistemi Tasarımı ( ) Atımlı Modda Işıma Yapan Lazer Işıma Kaynaklarının Ölçümünde Kullanılan Lazer Enerji Ölçerlerin İzlenebilirlik Zincirinin Oluşturulması ( ) 28

30 SICAKLIK Sıcaklık Laboratuvarları; Kontak Sıcaklığı, Radyasyon Sıcaklığı ve Nem Laboratuvarı olmak üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarın verdiği hizmetler ve çalışma alanları aşağıda özetlenmiştir. KONTAK SICAKLIĞI LABORATUVARI Kontak Sıcaklığı Laboratuvarı; yedi temel SI biriminden biri olan sıcaklık birimi Kelvin i (K) oluşturmaktadır. Laboratuvar tarafından ITS-90 ölçeğinde tanımlı olan 13,8033 K (-259,35 C) ile 1234,93 K (961,78 C) sıcaklık aralığı platin direnç termometreler için birincil seviyede gerçekleştirilmektedir. Bu sıcaklık aralığında ITS-90 ölçeği tarafından aşağıda verilen sabit nokta sıcaklıkları tanımlanmıştır: - Argon üçlü nokta sıcaklığı (-189,3442 C), - Civa üçlü nokta sıcaklığı (-38,8344 C), - Suyun üçlü nokta sıcaklığı (0,010 C), - Galyum ergime nokta sıcaklığı (29,7646 C), - İndiyum donma nokta sıcaklığı (156,5985 C), - Kalay donma nokta sıcaklığı (231,928 C), - Çinko donma nokta sıcaklığı (419,527 C), - Alüminyum donma nokta sıcaklığı (660,323 C), - Gümüş donma nokta sıcaklığı (961,780 C) TÜBİTAK UME Yapımı Suyun Üçlü Nokta Hücresi Cıva Sabit Nokta Yapımı Sırasında Oluşturulan Cıva Dolum Düzeneği Tanımlanan sıcaklık değerlerinin elde edilmesinde kullanılan sabit nokta hücreleri laboratuvar bünyesinde oluşturulur ve muhafaza edilir. Sıcaklık ölçümlerindeki izlenebilirlik zincirinin en üst seviyesinin oluşturulmasıyla birlikte endüstri ve savunma sanayisinin taleplerini karşılamak üzere, ITS-90 ölçeğine izlenebilir her türlü sıcaklık ölçüm ve kalibrasyonları gerçekleştirilmektedir. Laboratuvar, ITS-90 ölçeğinde tanımlı birincil ve ikincil seviye sıcaklık standartlarını oluşturarak ölçeği ikincil seviye laboratuvarlara aktarmaktadır. Birinci seviye ITS-90 sabit nokta hücrelerinin ve platin bazlı referans ısılçiftlerin yapımı laboratuvarın temel çalışmaları arasındadır. 29

31 RADYASYON SICAKLIĞI LABORATUVARI Laboratuvar tarafından; ITS-90 ölçeğinin, gümüş donma sıcaklığı değeri olan 1234,93 K in (961,78 C) üzerindeki sıcaklıklarda Planck Işınım Kanunu ile tanımlanmış olan bölümü oluşturulmaktadır. Laboratuvarda ITS-90 ölçeği oluşturulmak üzere gümüş, altın ve bakır siyah cisim sabit nokta hücrelerinden biri kullanılmaktadır. Ayrıca indiyum, kalay, çinko, alüminyum siyah cisim sabit nokta hücreleri ile düşük sıcaklık aralığında ölçümler yapılmaktadır. Yüksek sıcaklık ölçüm belirsizliğinin iyileştirilmesi için ötetik sabit nokta siyah cisim hücreleri yapımı ve ölçümleri gerçekleştirilmekte ve Ar-Ge çalışmaları yürütülmektedir. Radyasyon Sıcaklığı yöntemi, uzaktan ve hızlı sıcaklık ölçümlerine olanak sağlamaktadır. Bu sebeple demir-çelik, tekstil, lastik, cam, kağıt, çimento ve gıda gibi ölçüm cihazının malzemeye zarar verebileceği veya cismin uzak ve ulaşılamayacak bir konumda olduğu durumlarda, askeri ve sivil amaçlı termal kamera ile gece görüş dürbünleri gibi sistemlerde kullanılmaktadır. Radyasyon sıcaklığı ölçeği her ne kadar yüksek sıcaklıklar için tanımlanmış olsa da, uygulamada özellikle gıda, tıp, inşaat gibi alanlarda -50 C ye kadar radyasyon sıcaklığı ölçümü yapılabilmektedir. Radyasyon Termometresi Kalibrasyon Düzeneği NEM LABORATUVARI Siyah Cisim Kaynağı ve Radyasyon Termometre TSP2 Laboratuvarda yapılan ölçümlerin izlenebilirliği sıcaklık, basınç ve akış ölçerlerin birincil seviye sistemlerde gerçekleştirilen kalibrasyonları ile sağlanmaktadır. Bağıl nem ve sıcaklık ölçümleri, -10 C ile 70 C aralığındaki ortam sıcaklık değerlerinde, % 11 rh ile % 95 rh bağıl nem değerleri arasında gerçekleştirilmektedir. Çiy-noktası sıcaklık ölçümleri ise -60 C kırağınoktası sıcaklığı ile 60 C çiy-noktası sıcaklığı aralığında, -10 C ile 70 C aralığındaki ortam sıcaklık değerlerinde yapılmaktadır. Referans nem kaynağının izlenebilirliği basınç ve kontak sıcaklığı ölçümleri üzerinden sağlanmaktadır. Ayrıca referans nem kaynağı ve referans çiynoktası ölçerlerin doğrulukları karşılıklı olarak izlenmektedir. Referans nem kaynağı ve çiynoktası ölçerlerle uluslararası karşılaştırmalara girilmektedir. 30

32 Laboratuvarda rutubet ölçümleri, bağıl nem algılayıcı yapımı konusunda Ar-Ge çalışmaları yapılmaktadır. -80 C ile 10 C aralığındaki kırağı/çiy-noktası sıcaklığı değerlerinde hizmet verecek olan birincil seviye iki-sıcaklık nem kaynağı sisteminin kurulumu devam eden çalışmalar arasındadır. Çiy-Noktası Ölçer Kalibrasyon Düzeneği Laboratuvar Tarafından Yürütülen Projeler FP7 EMRP Projesi, NOTED - İzlenebilir Sıcaklık Aktarımı için Yeni Teknikler FP7 EMRP Projesi, InK - Yeni Kelvin in Uygulanması FP7 EMRP Projesi, MetefNET - Rutubet Ölçümleri için Metroloji FP7 EMRP Projesi, HiTeMS -Endüstriyel Uygulamalar İçin Yüksek Sıcaklık Metrolojisi FP7 EMRP Projesi, MeteoMET2 - Meteoroloji için Metroloji Birinci Seviye Referans ITS-90 Sabit Noktalarının Yapımı Isılçift Kalibrasyonları için Yüksek Sıcaklık Sabit Noktaların Yapımı Gözenekli İnce-film Bağıl Nem Algılayıcı Üretimi ve Karakterizasyonu 31

33 YÜKSEK GERİLİM LABORATUVARI UME Yüksek Gerilim Laboratuvarı tarafından oldukça geniş bir yelpazede, elektromekanik sanayi üreticilerinin laboratuvarlarında bulunan AC, DC, Darbe Yüksek Gerilim ölçüm sistemlerinin kalibrasyonları gerek UME de, gerekse sistemin kullanım alanında gerçekleştirilebilmektedir. Aynı zamanda ülke gereksinimlerine yönelik olarak; özel ölçüm ve test sistemlerinin kurulması, uygun ölçüm metodlarının oluşturulması, laboratuvarlar arasında izlenebilirliğin taşınmasında kullanılan standartların tasarımı ve yapımı laboratuvarın faaliyetleri arasındadır. 400 kv AC Yüksek Gerilim Sistemi 1000 kv Darbe Gerilim Üreteci ve Bölücüsü Mevcut altyapısı ile laboratuvarda 400kV a kadar DC Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, 400kV a kadar AC Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, 1000kV a kadar Yıldırım Darbe Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, 850kV a kadar Anahtarlama Darbe Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, Kısmi Boşalma (PD) Dedektörü Kalibrasyonu, Kısmi Boşalma (PD) Kalibratörü Kalibrasyonu, Elektromekanik Ürünlerin Yüksek Gerilim Altında Kısmi Boşalma (PD) Ölçümleri, Yüksek Gerilim Kapasitans Standardı Kalibrasyonu, Yüksek Gerilim Kapasitans/Tan& Ölçüm Cihazı Kalibrasyonu, Elektromekanik Ürünlerin Yüksek Gerilim Altında Kapasite/Tan& Ölçümleri konularında kalibrasyon hizmetleri verilmektedir. Kalibrasyon hizmetlerinin yanısıra, elektromekanik ürünlerin yüksek gerilim testleri de ilgili ulusal ve uluslararası standartlara göre gerçekleştirilmektedir. UME Yüksek Gerilim Laboratuvarı tarafından DC Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı, AC Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Kalibratörü Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Yüksek Gerilim Kayıt Cihazı Tasarımı ve Yapımı, AC ve DC Yüksek Gerilim Özel Voltmetrelerin Tasarımı ve Yapımı konularında Ar- Ge çalışmaları da yapılmaktadır. 32

34 Laboratuvar Projelerinden Örnekler 100kV DC Referans Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı (2011) 100kV AC Standart Kapasitesi / Yüksek Gerilim Bölücüsü (SF6 gaz yalıtımlı) Tasarımı ve Yapımı (2013) TÜBİTAK 1001 Projesi, 500kV Referans ve 1000kV Transfer Yıldırım Darbe Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı ( ) 200kV Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı (2011) Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Sayısal Ölçüm ve Analiz Sistemi Tasarımı ve Yapımı (2011) TÜBİTAK 1001 Projesi, AC ve DC Referans Yüksek Gerilim Probları ve Tepe Değer Voltmetre Tasarımı ve Yapımı ( ) FP7 EMRP Projesi, DC Yüksek Gerilim Metrolojisi ( ) 33

35 ZAMAN - FREKANS ve DALGABOYU Yedi temel SI biriminden olan zaman birimi saniye günümüzde hassasiyetle, en doğru ölçülebilen birimdir. Bu nedenle, diğer birimlerin ölçüm doğruluklarını arttırmak için zaman ve frekans ölçümlerinden yararlanılmaktadır. Diğer taraftan, gelişen teknolojiyle birlikte doğru zaman ve frekans bilgisine olan ihtiyacı karşılamak, havacılık, uzay ve savunma sistemlerinde özel önem taşıyan zaman koruma sistemlerini iyileştirmek için gelişmiş ülkeler, zaman ve frekans standartları sistemlerini kurarak yapılan bu çalışmaları desteklemektedir. Geliştirilen lazer standartları ile hem daha hassas optik saatler yapılmakta hem de lazer interferometrik yöntemlerle nanometre ve pikometre belirsizlikle uzunluk ve yer değişim ölçümleri yapılmaktadır. Bu kapsamda faaliyet gösteren TÜBİTAK UME Zaman - Frekans ve Dalgaboyu Laboratuvarları; Zaman - Frekans ve Dalgaboyu Laboratuvarı olmak üzere iki alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ve çalışma alanları aşağıda özetlenmektedir. ZAMAN - FREKANS LABORATUVARI Zaman Ölçeğinin Oluşumu ve İzlenebilirliği Zaman - Frekans Laboratuvarı mevcut 5 adet Cs atomik saati ve 2 adet GPS uydu alıcısıyla 1994 yılından itibaren Uluslararası Atomik Zaman (TAI) Kulübü üyesi olup Koordine Evrensel Zaman (UTC) ölçeğinin oluşturulmasına katkıda bulunmakta ve uluslararası izlenebilirliğini sağlamaktadır. Zaman ölçeği 2x10-14 doğrulukla üretilmekte olup, atomik saatin 10 MHz sinyali hem kalibrasyon hizmetlerinde hem de femtosaniye COMB ile lazer mutlak frekans ölçümlerinde referans olarak kullanılmaktadır. Zaman Dağıtım Sistemi 34

36 Zaman Dağıtımı Cs atomik saatinden elde edilen doğru zaman bilgisinin internet hattı kullanılarak UME dışı kurum ve kuruluşlara dağıtılması amacıyla taşınabilir zaman dağıtım sistemi geliştirilmiştir. Bu sistem ile iç ağlara 5 ms den az, internete ise 50 ms den az belirsizlikle zaman bilgisi dağıtılmaktadır. DALGABOYU LABORATUVARI Frekansı Stabilize Lazerler Dalgaboyu Laboratuvarı nda farklı dalgaboylarında lazerler geliştirilmiş ve frekansları Rb ve Cs atomlarının, I 2 ve CH 4 moleküllerinin enerji geçişlerine 1x x10-14 kararlılıkla kilitlenmiştir. He-Ne/I 2 ve He-Ne/CH 4 gaz lazerleri, Nd-YAG/I 2 katı-hal lazeri ve ECDL/Rb, Cs yarı-iletken lazerlerinin frekansını etkileyen parametreler araştırılmış ve analiz edilmiştir. İyot moleküllerinin f çizgisine kilitlenmiş He-Ne/I 2 lazerinin (633 nm) mutlak frekansı hem BIPM ( ± 1.1) khz hem de UME ( ± 1.1) khz Ti:Sa COMB sistemi ile ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır. He-Ne/CH 4 lazerinin (3390 nm) mutlak ( ± 23) Hz frekansı PTB frekans zincirinde ölçülmüştür. Geliştirilen ECDL lazerleri Cs (852 nm) ve Rb (780 nm) atomlarının D 2 geçişlerine ve Rb atomlarının 2 foton S-D geçişine (778 nm) kilitlenmiştir. Yüksek Çözünürlü Lazer Spektroskopisi Frekansı taranabilir lazerlerin kullanımıyla Cs atomlarının D 2 geçişinde selektif yansıma, dalga karışımı, rezonanslara lazer basıncı, Zeeman seviyesinde optik pompalama ve koherent optik tuzaklama etkileri araştırılmıştır. Serbest uzay şartlarında mikrodalga-atomlazer etkileşimi incelenmiş ve radio-optik koherent rezonansları gözlenmiştir. Rb atomlarının S-D 2 foton enerji geçişinde polarizasyon ve faraday etkenlerine dayanan doğrusal olmayan rezonanslar analiz edilmiştir. I 2 ve CH 4 moleküllerinde ışınım şiddetinin ve gaz basıncının soğurum rezonanslarına etkileri ölçülmüştür. Femtosaniye Lazer COMB u ve Lazerlerin Mutlak Frekans Ölçümü 530 nm nm aralığında çalışan femtosaniye Ti:Sa COMB tekrarlama ve ofset frekansı Cs atomik saatin 10 MHz referans sinyaline kilitlenmiş ve bu dalgaboyu aralığında çalışan He-Ne/I 2, Nd-YAG/I 2 ve ECDL/Rb, Cs lazerlerinin mutlak frekansları ölçülmüştür. Laboratuvarda Yb fiber lazeri temelli 600 nm nm dalgaboyu aralığında çalışan ve 33 fs darbeler üretebilen lazer COMB geliştirilmiş ve bu sistemin tekrarlama ve ofset frekansı Cs atomik saatin 10 MHz sinyaline kilitlenmiştir. 35