İÇİNDEKİLER

İÇİNDEKİLERÖNSÖZ...........................................................................................................................................................

1.BÖLÜMTEZ ÖZETLERİ1.1 Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı..................................................................................11.2 Fizik Anabilim Dalı........................................................................................................................31.3 Biyoloji Anabilim Dalı....................................................................................................................91.4 Matematik Anabilim Dalı.............................................................................................................151.5 Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı.............................................................................161.6 Orman Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................................221.7 Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...............................................................................251.8 Kimya Anabilim Dalı....................................................................................................................271.9 Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................................301.10 Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...........................................................................................351.11 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı.........................................................................391.12 İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı...............................................................................................431.13 Maden Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................................501.14 Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................541.15 Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı....................................................................................581.16 Su Ürünleri Temel Bilimleri Anabilim Dalı.................................................................................601.17 Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Anabilim Dalı...........................................................62

ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ ANABİLİM DALI  

GÜVER Tolga

Danışman : Prof. Dr. M. Türker ÖZKANAnabilim Dalı : Astronomi Ve Uzay BilimleriMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Türker ÖZKAN

Prof. Dr. M. Ali ALPAR Doç. Dr. A. Talat SAYGAÇ

Doç. Dr. Ersin GÖĞÜŞ Doç. Dr. Tansel AK

Magnetarların X-Işın Spektrumları : Modeller Ve Uygulamalar

Anormal X-ışın Pulsarları (AXP) ve Yumuşak Gama-ışın Yineleyicileri (YGY), gösterdikleri yüksek enerjili patlamalar, nispeten yavaş dönmeleri ve dönmelerindeki hızlı yavaşlama sebebiyle, evrendeki en yüksek manyetik alan şiddetlerini (1014-15 Gauss) barındırdıkları düşünülen genç ve izole nötron yıldızlarıdır. Ancak bugüne kadar kaynakların yüzey manyetik alan şiddetleri direkt olarak ölçülememiştir.

Yüksek yüzey manyetik alan şiddetinin, nötron yıldızlarının hem yüzey ışınımını hem de manyetosferinin yapısını önemli ölçüde etkilemesi ve kaynakların X-ışın spektrumlarında, manyetik alanın ihmal edilmesi durumuna göre belirgin farklara yol açması beklenmektedir. Yüksek manyetik alanın, gerek yüzey ışınımlarına ve gerekse bu yıldızların manyetosferlerine etkisi ayrı ayrı çalışılmalarına rağmen, iki etki birlikte daha önce çalışılmamış ve bu nötron yıldızlarının X-ışın spektrumları fiziksel modeller kapsamında incelenememiştir.

Bu tezde, kaynakların X-ışın spektrumlarının fiziksel modeller çerçevesinde açıklanabilmesi ve fiziksel parametrelerinin belirlenebilmesi amacıyla, Özel (2001, 2003) ve Lyutikov ve Gavriil (2006) tarafından sunulan iki ayrı model temel alınarak Yüzey Isısal Işınım ve Manyetosferik Saçılma (YIIMS) modeli geliştirilmiştir. Bu model kullanılarak, magnetar’lar olarak da adlandırılan yüksek manyetik alanlı 9 nötron yıldızının farklı zamanlarda ve farklı gözlem uyduları ile alınmış 54 X-ışın spektrumuna uygulanmış ve kaynakların yüzey manyetik alan şiddetleri, yüzey sıcaklıkları ve manyetosferlerindeki optik derinlik ile manyetosferlerindeki yüklü parçacıkların hızlarının bulunmasını sağlamıştır. Bu bilgiler ışığında kaynakların doğaları anlaşılmaya çalışılmıştır. Buna ek olarak kaynakların arşivlerdeki tüm gözlemleri analiz edilerek model parametrelerinin her bir kaynak için zamansal değişimleri de incelenmiştir.

Sonuç olarak, geliştirilen YIIMS modeli, günümüz X-ışın uyduları (Chandra ve XMM-Newton) arşivlerindeki tüm magnetar gözlemlerine uygulanmış ve modelin kaynakların X-ışın spektrumlarını başarıyla açıklayabildiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, kaynakların yüzey manyetik alan şiddetlerinin teori ile öngörüldüğü gibi, ~2 – 6 x 1014 Gauss mertebesinde olduğunu göstermiştir.

  

X-Ray Spectra Of Magnetars : Models And Applıcatıons

Anomalous X-ray Pulsars (AXP) and Soft Gamma Repeaters (SGR) are young and isolated neutron stars that are believed to harbour the strongest magnetic fields (1014-15 Gauss) in the universe, as indicated by their energetic bursts, relatively slow spin and their rapid spindowns. However, a direct measurement of their surface field strengths has not been made todate.

It is expected that strong surface magnetic fields have important effects on both the surface emission of neutron stars and their magnetospheres, which creates strong deviations from a zero field strenght assumption. Although the effects of strong surface magnetic field strenghts on the surface emission of neutron stars and on the structure of their magnetospheres have been studied, both effects have not been investigated together todate and X-ray spectra of these neutron stars have not been analysed within the framework of a model with physical assumptions.

In this thesis, with an aim of analysing the X-ray spectra of these sources with physical models, Surface Thermal Emisson and Magnetospheric Scattering (STEMS) model have been developed, beased on two physical models calculated by Özel (2001, 2003) and Lyutikov and Gavriil (2006). Using the model, 54 X-ray spectra of 9 magnetars, neutron stars with strong magnetic fields, that are obtained in different dates with different satellites, have been analysed and the surface magnetic field strength, surface temperature as well as the optical depth and the velocity of charged particles in the magnetosphere of these sources have been inferred. In the light of the analysis, nature of these sources have been studied. In addition, by an analysis of all the archival X-ray observations, the changes of these parameters have also been investigated.

As a result, STEMS model have been applied to all the archival observations, obtained by recent X-ray observatories (Chandra and XMM-Newton), of magnetars and the STEMS model could very well fit the X-ray spectra. Inferred results further show that the surface magnetic field strengths of these sources are in the order of ~2 – 6 x 1014 Gauss as predicted by the theory.

BOSTANCI GÜVER Zahide Funda

Danışman : Doç. Dr. Nurol AL ERDOĞANAnabilim Dalı : Astronomi ve Uzay BilimleriMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Nurol AL ERDOĞAN Prof. Dr. M. Türker ÖZKAN

Prof. Dr. Zeki EKER Prof. Dr. Atila ÖZGÜÇ Doç. Dr. Tansel AK

Güneş Disk Merkezi Civarında Sakin Bir Kromosferik Bölgenin İnce Yapısı Üzerine Bir Çalışma

Bu çalışmada, Güneş üzerinde, disk merkezi civarında, sakin bir bölgenin CCD gözlemleri kullanılarak kromosfer tabakasına ait ince yapıların morfolojik ve fiziksel özellikleri araştırılmış ve incelenen bölgenin dinamik karakteristiği ortaya konmuştur.

Teze malzeme olan gözlem verileri, Kanarya adalarından biri olan Tenerifedeki Vakum Kule Teleskobu ve Amerika’nın New Mexico eyaletindeki Ulusal Güneş Gözlemevi’ndeki Dunn Güneş Teleskobu ile alınmıştır. Gözlemler süresince, Hα çizgi profili darbant aralıklarında farklı dalgaboylarında taranarak Güneş disk merkezine yakın bir bölgenin yüksek uzaysal, spektrel ve zamansal çözünürlüklü görüntülerinin zaman serileri kaydedilmiştir.

Standart Doppler kayması ve Lambdametre yöntemleriyle, Hα çizgi profilinin merkezi ve kanadı için şiddet ve Doppler görüntüleri oluşturulmuştur. Bu görüntüler ince yapıların morfolojisinin ve hızlarının yükseklikle ve zamanla değişimini teşhis etmek için kullanıldı.

Hα kontrast profillerinin analizinde yaygın bir şekilde kullanılan Bulut modeli gözlem verilerine uygulanarak, kromosferik ince yapıların kaynak fonksiyonu, optik derinliği, Doppler genişlemesi ve bakış doğtultusundaki hızları gibi fiziksel parametreleri hesaplanmıştır. Yapılar içindeki fiziksel koşulları belirlemek için Bulut modelinden elde edilen fiziksel parametrelerin değerleri, hidrojenin 1. ve 2. seviyelerindeki sayı yoğunlukları, elektron sayı yoğunluğu, sıcaklık, gaz basıncı, kütle yoğunluğu gibi diğer parametrelerin hesaplanmasında kullanılmıştır.

Son olarak, kromosferik yapıların genel özellikleri ve bunların fiziksel parametrelerinin zamanla değişimleri detaylı bir şekilde tartışılmış ve geçmişte yapılan çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Disk üzerinde ağyapı sınırlarında gözlenen koyu ve parlak mottleların doğalarının benzer olduğu ve bunların disk kenarında gözlenen spiküllerle de benzer fiziksel özelliklere sahip olduğu bulunmuştur.

A Study On The Fine Structure Of A Quiet Solar Chromospheric Region Near The Disk Center

In this study, the morphological and physical properties of fine structures of a quiet chromospheric region were studied on CCD images and the dynamical characteristics of the investigated region were identified.

The observations were obtained with the Vacuum Tower Telescope in Tenerife, Canary Islands and the Dunn Solar Telescope at the National Solar Observatory, New Mexico, USA. During the observations, time series of high spatial, spectral and temporal resolution images were taken by scanning the Hα profile at different wavelength steps of narrow bandpasses.

Intensity and Doppler images at the line center and the wing of Hα were derived by using the standard Doppler-shift and Lambdameter methods. Then these images were used to distinguish variations on the morphology and velocity of fine structures with the height and time.

The cloud model, which has been used extensively in the analysis of H contrast profiles was applied to the observations to derive the physical parameters such as the source function, optical depth at the line center, Doppler width and the line of sight velocity of the investigated fine structures. In order to determine physical conditions in these structures, the values of cloud model parameters were used together to derive other parameters such as the number density of hydrogen atoms at levels 1 and 2, total particle density, electron density, temperature, gas pressure, mass density.

Finally, global properties of chromospheric features and time evolution of their physical parameters were discussed in detail and then compared with results obtained by various authors. It is concluded that the dark and the bright mottles observed at the network boundaries on the disk have a similar nature and that they also have similar physical properties with the spicules observed at the limb.

YAZ Esma

Danışman : Prof. Dr. H. Gökmen TEKTUNALI Anabilim Dalı : Astronomi Ve Uzay BilimleriMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. H. Gökmen TEKTUNALI

Prof. Dr. H. Hüseyin MENTEŞE Prof. Dr. Dursun KOÇER Prof. Dr. Latif TOPAKTAŞ

Doç. Dr. Yüksel KARATAŞ

Galaksi Model Parametrelerinin Güncel Yöntemlerle Tayini

Bu çalışmada, SDSS (Sloan Digital Sky Survey) gökyüzü taramasının ulaşılabilen fotometrik verileri kullanılarak Galaksimizin yapı ve evrimine dair önemli sonuçlara ulaşılmıştır. Orta galaktik enlem kuşağındaki 4 < Mg ≤ 10 mutlak kadir ve 15 < g0 < 22 görünen kadir aralığındaki yıldızların fotometrik verileri kullanılarak galaksi model parametreleri tayin edilmiş ve bu parametrelerin galaktik boylam ile değiştiği görülmüştür. Çalışmada, bu değişimin nedenleri tartışılmıştır.

Galaksimizin uzun çubuğunun doğrultusunun yer aldığı I ve III. çeyreklerinde Galaksi model parametreleri birbirinden farklıdır. I. çeyreğinde ince diskin yükseklik ve uzunluk ölçekleri, kalın diskin yükseklik ve uzunluk ölçekleri, halonun basıklığı, sırası ile, 343 pc, 1.14 kpc, 926 pc, 3.75 kpc, 0.55 ortalama değerlerinde iken, III. çeyreğinde bu parametreler aynı sırada 361 pc, 1.50 kpc, 888 pc, 4.26 kpc, 0.58’dir. Kalın diskin normalleştirilmiş ortalama yerel uzay yoğunluğu %6.50 olup galaktik boylam ile değişmediği görülmüştür. Benzer durum halonun normalleştirilmiş uzay yoğunluğu için de geçerli olup ortalama değeri %0.35’tir. Bu buluş bir yenilik oluşturuyor.

İnce ve kalın disk yükseklik ölçeklerinin radyal uzaklık ile değiştiği görülmüştür. İnce disk yükseklik ölçekleri Galaksi merkezinden itibaren radyal uzaklık ile artış gösterirken, kalın disk yükseklik ölçeklerindeki değişim bu durumun tam tersidir. İnce disk yükseklik ölçeğindeki değişim galaktik diskteki alevlenme ile açıklanabilir iken, kalın disk yükseklik ölçeğindeki değişim Galakside varolan uzun çubuğun çekim etkisinden kaynaklanabilir. İncelenen yıldız alanlarında halo basıklığı 0.50-0.65 aralığındadır. Bu da, iç halonun basık olduğunu göstermektedir. Orta galaktik enlem kuşağındaki yıldız alanlarından hesaplanan yüzey yoğunlukları galaktik boylam aralığı 20º-30º aralığında maksimum değerdedir. Minimum yüzey yoğunluk değeri ise, simetrik bir yapı için beklenen 180º lik boylam yerine, 150º galaktik boylamında görülür. Bu sonuçlar, Galaksimizin asimetrik yapısı ve madde katılımları ile açıklanabilir.

Çalışmada, evrimleşmemiş G tayf türü yıldızlardan Galaksimizde metal bolluğu gradyentinin varlığı araştırılmıştır. Diskin baskın olduğu z < 5 kpc uzaklıklar için d[M/H]/dz ≈ -0.30 dex/kpc’lik metal bolluğu gradyenti bulunmuştur. Halonun baskın olduğu z > 5 kpc uzaklık aralığında metal bolluğu gradyenti bulunmamıştır. Bu sonuçlar Galaksi diskin çökerek Galaksi halosunun ise birleşmeler ile oluştuğunu ifade eden evrim modellerini desteklemektedir.

Determination of Galactic Model Parameters By Means of Resent Metods

In this work, important results related to Galactic structure and evolution were derived from available SDSS (Sloan Digital Sky Survey) photometric data. Galactic model parameters were determined using photometric data of stars with intermediate galactic latitude, absolute and apparent magnitude intervals, 4 < Mg ≤ 10 and 15 < g0 < 22 mag, respectively. These parameters vary as the galactic longitude changes. In this work, the reasons of the variation is discussed.

Galactic model parameters for the I. and III. quadrants, i.e. the quadrants the direction of galactic long bar extends to, differ from each other. While the scaleheight and scalelength of the thin and thick discs and the axis ratio of the halo for the I. quadrant are 343 pc, 1.14 kpc, 926 pc, 3.75 kpc and 0.55 respectively, the same parameters are 361 pc, 1.50 kpc, 888 pc, 4.26 kpc, 0.58 for the III. quadrant. Mean normalized local space density of the thick disc is 6.50% and does not show any variation with galactic longitude. A similar situation is seen for normalized space density of halo, with a mean value of 0.35%. This indication constitutes an innovation.

Scaleheights of the thin and thick discs show variations with radial distances. As the scaleheights of the thick disc increases as the radial distance from the galactic center increases, the situation in scaleheights of the thick disc is reversed. The variation of the scaleheight of the thin disc could be related with the flares at galactic disc. Besides, the variation of the scaleheight of the thick disc can be originating from the gravitational effect of the long bar. The axis ratio of the halo in the studied stars’ fields is between 0.50 and 0.65. Thus, inner halo is flattened. Derived surface densities from star fields with intermediate galactic latitude show maximum values between the 20º and 30º longitudes. Minimum surface density value is seen at Galactic longitude 150º instead of 180º, as predicted for a symmetrical structure. These results can be explained by the asymmetric structure of the Galaxy and accretion of matter.

In this work, the galactic metallicity gradient is studied by analysing non-evolved G type stars. For distances z < 5 kpc, where the disc is dominant, the metallicity gradient is d[M/H]/dz ≈-0.30 dex/kpc. On the other hand, the metallicity gradient at distances z > 5 kpc, where the halo is dominant, could not be determined. The results support the evolution models which state that the galactic disc formed by collapsing, whereas the galactic halo formed by merging.

YELKENCİ Ayşegül F. (TEKER)

Danışman : Prof. Dr. H. Gökmen TEKTUNALI, Prof. Dr. Saul J. ADELMANAnabilim Dalı : Astronomi ve Uzay BilimleriMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. H. Gökmen TEKTUNALI

Prof. Dr. Hüseyin MENTEŞE Prof. Dr. Dursun KOÇER Prof. Dr. M. Türker ÖZKAN Prof. Dr. Berahitdin ALBAYRAK

Özel Am Yıldızı 15 Vulpecula’nın Tayfsal Analizi

Bu çalışmada normal A tipi yıldızlar ile Am özel yıldızlarının atmosfer özellikleri karşılaştırılmıştır ve A4 III sınıfından özel bir metal çizgili Am yıldızı olan 15 Vulpecula’nın ayrıntılı tayfsal analizi yapılmıştır.

Dominion Astrofizik Gözlemevi (DAO)’nde 122 cm’lik teleskobu ve Coude spektrografı ile 1996 ve 2002-2005 seneleri arasında 15 Vul yıldızına ait yüksek ayırma güçlü (2.4 mm-1) ve yüksek sinyal/gürültü oranına (S/N ≥ 200) sahip 3824-8979 Å dalgaboyları arasındaki taysfal bölgede 147 ve 294 Å dalgaboyunu kapsayan 29 adet CCD spektrogram 1996’da ve ayrıca 2002-2005 yılları boyunca alınmıştır. İnteraktif bilgisayar grafik programı REDUCE kullanılarak normalizasyon yapılmıştır. VLINE programı ile spektrogramlardan eşdeğer genişlik ölçümleri, dönme hızı ve radyal hız hesaplarının ardından çizgi tanısı yapılmıştır. 15 Vul yıldızı için ortalama radyal hız değeri -22,94 +/- 0,11 km/s olarak bulunmuştur. Yıldızın tayfındaki temiz ve orta şiddeti çizgilerden dönme hızı 10 km/s olarak bulunmuştur. 15 Vul’un tayfında 52 element ve iyonun varlığı saptanmıştır.

WIDTH9, ATLAS9 ve SYNTHE programları kullanılarak LTE (yerel termodinamik denge) varsayımı ile model atmosfer tayini ve bolluk analizi aşamaları gerçekleştirilmiştir. Hem Hγ profilleri hem de enerji dağılımı grafiklerinde en iyi uyum veren Canuto-Mazzitelli (1991) konveksiyon teorisini kullanan modelden 15 Vul yıldızının atmosferi için etkin sıcaklığı Tet=7825 K ve yüzey çekim ivmesi log g = 3,45 olarak bulunmuştur. Fe I ve Fe II’nin iyonizasyon dengesinden 15 Vul yıldızının atmosferindeki mikrotürbülans hızı ξ = 2,70 km/s

olarak bulunmuştur. 15 Vul yıldızının atmosferinde varlığı saptanan elementlerin ayrıntılı bolluk analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürdeki değerlerle karşılaştırılmış ve tartışılmıştır.

Kullanılan gözlem verilerinin güncel teknoloji ile elde edilmiş ve şimdiye kadar literatürde kullanılmış birçok tayfa göre daha kaliteli olması, ayrıca analiz sırasında kullanılan yazılımların geliştirilmiş ve güvenilir olması sebebiyle elde edilen sonuçlar bundan sonra benzer tayf türünden yıldızlarla ilgili yapılacak çalışmalara referans teşkil edecektir.

 

A Spectroscopic Study of The Marginal Am Star 15 Vulpecula

In this work, besides comparing the properties of normal A stype stars and chemically peculiar Am stars, high quality spectral analysis of the marginal Am star 15 Vul (A4 III) is established.

29 high dispersion (2.4 mm-1) and high S/N (≥ 200) spectrograms with wavelength coverage of 147 and 294 Å in the specral range of 3824-8979 Å are obtained with CCD detectors at the long camera of the 1.22-m Dominion Astrophysical Observatory telescope’s coude spectrograph in 1996 and between 2002-2005. The interactive computer graphics program REDUCE is used to rectify the exposure. The spectra is measured using the fix parameter mode of VLINE program while rotational, radial velocity estimates are done. Radial velocity of 15 Vul is determined as -22,94 +/- 0,11 km/s and the rotational velocity estimate is 10 km/s. After the radial velocity corrections are made stellar lines of 52 species are identified in the observed spectrum of 15 Vul.

Calculations using ATLAS9 LTE plane parallel model atmospheres and program SYNTHE are done. The model atmosphere using Canuto-Mazzitelli (1991) convection theory which is most consistent with the observed Hγ profiles and energy distributions is adopted and some elemental abundance analysis is accomplished using WIDTH9. The effective temperature of the star is determined as Teff=7825 K and surface gravity as log g=3.45, while ξ = 2.70 km/s is adopted for microturbulance velocity. The results are discussed and compared to literature.

Since the quality of the spectra compared to literature is high and the reliable software used is newly improved, the results of this work will reference to studies of this type of stars.

FİZİK ANABİLİM DALI  

ŞAHİN Eda

Danışman : Prof. Dr. M. Nizamettin ERDURAN , Prof. Dr. Giacomo De ANGELISAnabilim Dalı : FizikProgramı : Genel FizikMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. M. Nizamettin ERDURAN

Prof. Dr. Ali GİRGİN Prof. Dr. Metin SUBAŞI Prof. Dr. Melih BOSTAN Prof. Dr. Sefa ERTÜRK

N=50 Civarında Nötron-Zengin Çekirdeklerin Kabuk Yapısının İncelenmesi

Nötron akış çizgisine (Neutron Drip Line) yakın nötron-zengin çekirdeklerin oldukça azaltılmış bir spin-yörünge etkileşmesine sahip oldukları tahmin edilir. Bu tür sistemlerdeki zayıf bağlanma enerjisi nedeniyle, nükleer potansiyelin türevinin ve dolayısıyla nükleon-nükleon etkileşmesindeki spin-yörünge teriminin daha küçük bir değerine karşılık gelen yaygın bir nükleer yüzey beklenir. Bunun sonucunda, nükleer kararlılığın aşırı ucunda, kabuk yapısının harmonik osilatör potansiyeli tarafından yaratılan kabuk yapısına doğru geri dönme eğiliminde olması beklenir. Alternatif olarak, kararlılıktan uzakta kabuk yapısının evrimi, efektif nükleon-nükleon etkileşmesinin monopole tensor kısmı temeline dayalı farklı bir mekanizma ile ilgili olabilir. Bu nedenle olarak kabuk aralıklarına yakın nötron-zengin çekirdekler, kabuk modeli tahminiyle karşılaştırıldığında kabuk yapısındaki farklılıkları göstermesi nedeniyle ilgi odağı olmaktadır. Bu tez çalışmasında esas olarak, şimdiye kadar çok iyi bilinmeyen N=50 kabuk aralığındaki nötron-zengin çekirdekler üzerine yoğunlaşacağız. Nötron-zengin çekirdeklere, füzyon buharlaşma reaksiyonları aracılığıyla özellikle yüksek spinlerde ulaşmak oldukça güçtür. Yerine, N=50 civarındaki bu çekirdekler, 82Se + 238U derin inelastik ve çoklu nükleon transfer reaksiyonu ile popüle edilmişlerdir. Nötron-zengin izotoplara ait uyarılmış seviyeler, PRISMA manyetik spektrometresi ile eş zamanlı olarak CLARA detektör sisteminin kullanılması ile tespit edilmiştir. Çalışmanın

esas amacı olan çift kapalı 507828 Ni çekirdeğine doğru uzanan bu N=50 izotonlarının incelenmesi, kararlılıktan

uzakta N=50 enerji aralığının boyut ve evriminin anlaşılmasına olanak sağlayacaktır. Tez çalışması sonunda , 83As, 82Ge, ve 81Ga N=50 izotonları için sonuçlar rapor edilecektir. Ayrıca, ağır kütleli Cu izotopları için elde edilen yeni deneysel bilgi de bu çalışmada sunulacaktır.

The Study of Shell Structure of Neutron-Rich Nuclei Around N=50

Neutron-rich nuclei close to the neutron drip-line, are predicted to show a strongly reduced spin-orbit interaction. Due to weak binding one expects a more diffuse nuclear surface and thus a smaller value of the spin-orbit term of the nucleon-nucleon interaction. As a consequence, at the extreme of the nuclear stability the shell structure may show a tendency back towards the one generated by an harmonic oscillator potential. Alternatively, such evolution of the shell structure far from stability can also be related to a different mechanism based on the monopole tensor part of the effective nucleon-nucleon interaction. Therefore, neutron-rich nuclei close to shell gaps are particularly interesting since, when compared with the shell-model prediction, they allow to search for anomalies into the shell structure. In this thesis, we are mainly focused on the nötron-rich nuclei around the N=50 shell gap which is not well known so far. These nuclei are difficult to reach, particularly in the high-spin states, since they can not be produced via fusion-evaporation reactions. Instead, the nuclei around N=50 have been populated via the deep inelastic and multi-nucleon transfer reaction 82Se + 238U. Excited states of neutron-rich isotopes have been identified using the CLARA detector array in coincidence with the PRISMA magnetic spectrometer. The study of the N=50 isotones towards the doubly closed 78Ni nucleus, which is the main aim of this work, will possibly enable to understand the size and eventually the evolution of the N=50 energy gap far from stability. At the end of the thesis, we will report on the results obtained for the 83As, 82Ge, and 81Ga N=50 isotones. New experimental information obtained also for the heavy Cu isotopes will be presented in the present work.

ÖĞRÜÇ ILDIZ Gülce

Danışman : Prof. Dr. Ayşen E. ÖZEL Prof. Dr. Sevim AKYÜZ (II.Danışman)

Anabilim Dalı : Fizik Programı : Atom ve Molekül FiziğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşen E. ÖZEL

Prof. Dr. Çetin ARIKAN Prof. Dr. Galip TEPEHAN Doç. Dr. Gülay ACAR Doç. Dr. Yasemin AKKAYA

Sülfon Ve Sülfonamid Gruplu Moleküllerin Konformasyonlarının Ve Titreşim Enerjilerinin Kuantum

Kimyasal Yöntemler İle İncelenmesi

Bu çalışmada, sulfa grubu ilaçlarından sulfanilamid, sulfadiazin ve dapson moleküllerinin konformasyon analizi yapılarak kararlı konformerleri saptanmış, moleküllerin her bir kararlı konformerlerinin titreşim spektrumları hesaplanarak katı fazdaki moleküllerin IR ve Raman spektrumları ile karşılaştırılmıştır. Serbest haldeki sulfanilamid, sulfadiazin ve dapson moleküllerinin kararlı konformerleri yarı ampirik PM3 ve DFT/B3LYP-3-21G teori düzeylerinde potansiyel enerji yüzeyi taraması hesaplamaları ile incelenmiştir. Kararlı konformerlerin geometrik parametreleri ab-inito HF/6-31G++(d,p) ve DFT/B3LYP/6-31G++(d,p) teori düzeylerinde geometri optimizasyonu vasıtası ile elde edilmiştir. Harmonik ve anharmonik titreşim dalgasayıları ve IR şiddetleri geometri optimizasyonu ile aynı teori düzeyinde hesaplanmıştır. Temel bantları karakterize etmek için titreşim kiplerinin toplam enerji dağılımı hesaplamaları PQS programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu 3 molekülün IR ve Raman spektrumları katı fazda ölçülmüştür. Hesaplanan dalgasayıları ile deneysel dalga sayıları arasındaki uyumu sağlamak için literatürde önerilen ikili ölçek çarpanı kullanılmıştır. Sulfanilamide molekülünün hidrojen bağı etkileşimlerini incelemek için molekülün su kompleksleri DFT/B3LYP/6-31G++(d,p) teori düzeyinde çalışılmıştır. Sonuçlar deneysel spektrumlarla uyum içindedir.

Investigations of Conformations and Vibrational Energies of Sulfones and Sulfonamides by Quantum

Chemical Methods

In this study theoretical conformation analysis of sulfanilamide, sulfadiazine and dapsone molecules which are known as sulfa group drugs, have been performed and stable conformations of the molecules were determined. The vibrational spectra of each conformer of the molecules under investigation were calculated and compared with those of experimental IR and Raman spectra of the molecules in solid phase. The stable conformers of free sulfanilamide, sulfadiazine and dapsone molecules were searched by single point energy calculations at both semi-emprical PM3 and DFT/B3LYP-3-21G theory level. The geometrical parameters for the stable conformers were obtained by means of geometry optimization carried out at ab-inito HF/6-31G++(d,p) and DFT/B3LYP/6-31G++(d,p) level of theory. The harmonic and anharmonic vibrational wavenumbers and IR intensities were calculated at the same theory level used in geometry optimization. To characterize the fundamentals, the total energy distrubition (TED) calculations of the vibrational modes were done by using parallel quantum mechanic solution program (PQS). The infrared spectra and Raman spectra of these 3 molecules in solid phase have been measured. To fit the calculated wavenumbers to experimental ones dual scale factors proposed in literature were used. In order to investigate the hydrogen bonding interaction of sulfanilamide, hydrogen bonded complexs of the molecule were studied DFT/B3LYP/6-31G++(d,p) level of theory. The calculated results are found to be in agreement to those of the experimental ones.ÜNSALAN Ozan

Danışman : Doç. Dr. Yasemin AKKAYAAnabilim Dalı : FizikProgramı : Atom ve Molekül FiziğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Yasemin AKKAYA (Danışman)

Prof. Dr. Sevim AKYÜZ Prof Dr. Galip TEPEHAN Prof. Dr. Gönül BAŞAR Prof. Dr. Çetin ARIKAN

xvi

2-, 3- Ve 4-Asetilpiridin Ve Benzer Moleküllerin Titreşimsel Spektrumlarının Teorik Ve Deneysel

Yöntemlerle İncelenmesi

Bu çalışmada 2-, 3-, 4-asetilpiridin (ap) ve Asetilpirazin (acpz) moleküllerinin, hem serbest halde hem de Hidrojen bağları vasıtasıyla su molekülleri ile oluşturdukları komplekslerin moleküler yapıları ve titreşimsel dalga sayıları Gaussian 98 programı ile hesaplanmıştır. Titreşim modlarının analiz edilmesini sağlayan Toplam Enerji Dağılımları ise PQS programı kullanılarak belirlenmiştir. Hesaplamalarda, “Ab-initio” yöntemlerinden “Hartree-Fock (HF)” ve “DFT (Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi)” yöntemleri ve “6-31G*” ile “6-31++G**” baz kümeleri kullanılmıştır. Kullanılan yöntemler ve baz kümelerinin, moleküllerin en kararlı hallerine karşılık gelen geometrileri ve titreşim dalga sayıları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Asetilpiridin moleküllerinin yalnızca karbonil grubu bölgesinden, asetilpirazin molekülünün ise hem karbonil hem de pirazin halkasının her iki Azot atomu tarafından hidrojen bağları vasıtasıyla su ile oluşturabileceği kompleksler incelenmiştir. Serbest moleküllerin, Hidrojen bağının oluştuğu bölgedeki gerilme ve açı bükülme dalga sayılarındaki kaymalar incelenmiştir. Asetilpiridin moleküllerinin serbest halleri için literatürde mevcut olan deneysel Kırmızı-Altı (IR) verilerinden yararlanılmıştır. Serbest haldeki acpz için IR spektrumu ilk defa bu çalışmada elde edilmiştir. Deneysel ve teorik sonuçlar karşılaştırılıp kullanılan yöntemler ve teorinin deneysel sonuçlarla oldukça uyum içinde olduğu sonucuna varılmıştır.

Investigation Of Vibrational Spectra Of 2-, 3-, And 4-Acetylpyridine And Related Molecules With

Theoretical And Experimental Methods

In this study, vibrational wave numbers and molecular structures of 2-, 3-, 4-acetylpyridine (ap) and acetylpyrazine (acpz) were calculated by Gaussian 98 programme in both at free state and complex formation with water molecules via Hydrogen bonding. Vibrational wave numbers and optimized structures of the title compounds were calculated with Gaussian 98 software. Total Energy Distributions were calculated with PQS program which enables us to determine the which vibrational wave number belongs to which mode exactly. In all calculations, “Ab-initio” Hartree-Fock (HF) and DFT (Density Functional Theory) quantum chemical methods used. 6-31G* and 6-31++G** basis sets have been chosen for the calculations. Effects of the methods and basis sets used on the vibrational wave numbers and geometries correspond to the most stable states of molecules were investigated. For ap molecules, only Hydrogen bonds formed via carbonyl group were investigated. For acpz, both Hydrogen bonds formed via carbonyl group and Nitrogen atoms’ moiety of Pyrazine ring were investigated. Shifts in the wave numbers of bond stretching and angle bending modes of free molecules were calculated when the Hydrogen bonding exists. IR vibrational data obtained from the literature have been used for the free ap molecules. IR spectrum of free acpz has been recorded for the first time in this study. Results obtained using the theoretical methods and basis sets were compared with those of the experimental ones and have been found that they are in good agreement.

AKÇAY Namık

Danışman : Prof. Dr. Nurten ÖNCANAnabilim Dalı : FizikProgramı : Katıhal FiziğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nurten ÖNCAN

Prof. Dr. Şehsuvar ZEBİTAY Prof. Dr. Fatma TEPEHAN Prof. Dr. Yani SKARLATOS Prof. Dr. Emel ÇINGI

Kuantum Noktaları Temelli Bellek Aygıtlar

Bu çalışmada, Kuantum Noktası Temelli Bellek Aygıt olabilecek InAs/GaAs ve GaSb/GaAs Kuantum Noktaları içeren örnekler incelendi. Kuantum Noktası Temelli Bellek Aygıtlar için oldukça önemli olan yazma ve silme zamanları belirlendi.İncelenen örneklerden ikisi, Metal-Organik Kimyasal Buharlaştırmayla Biriktirme (MOCVD) tekniği ile diğeri de Moleküler Işın Epitaksisi (MBE) tekniği ile büyütülmüştür. MOCVD tekniği ile büyütülen örnekden ilki, InAs/GaAs Kuantum Noktaları, ikincisi ise, GaSb/GaAs Kuantum Noktaları içermektedir. Diğer taraftan, MBE

tekniği ile büyütülmüş örnek ise, InAs/GaAs Kuantum Noktaları civarında AlGaAs bariyer içermektedir. Her üç örnekte de, Kuantum Noktaları, n- p ekleminin arınma bölgesi civarında bulunmaktadır.

Örneklerin her biri için 25K-300K aralığında Akım-Voltaj (I-V) ve Kapasite-Voltaj ölçümleri yapıldı.Bu çalışmada, Kuantum Noktaları Temelli Bellek Aygıt olabilecek örneklerin yazma ve silme

zamanlarının belirlenebilmesi için iki yeni ölçüm yöntemi geliştirildi. Kapasite-Voltaj değişimine dayanan bu yöntemler kullanılarak örneklerde ilk kez yazma ve silme zamanı deneysel olarak belirlendi.Yazma zamanı ölçüm yöntemi kullanılarak InAs/GaAs Kuantum Noktaları içeren örnek için yazma zamanı, 25K’de 6ns olarak bulundu. InAs/GaAs Kuantum Noktaları ve AlGaAs bariyer içeren örnek için yazma zamanı, 230K’de 32ns ve GaSb/GaAs Kuantum Noktaları içeren örnek için 100K’de yazma zamanı 14ns olarak bulundu.

Ayrıca, InAs/GaAs Kuantum Noktaları içeren örnek için 20K’de silme zamanı 43ns olarak bulundu.Bu çalışmanın bir bölümü TUBİTAK-BİDEB desteği ile Berlin Teknik Üniversitesi Katıhal Fiziği Enstitüsü’nde gerçekleştirilmiştir.

Memory Devices Based on Quantum Dots

In this work, the samples which can be used for Quantum Dots based Flash Memory Devices including InAs/GaAs and GaSb/GaAs Quantum Dots has been investigated. Write and erase time for Quantum Dots based Flash Memory Devices has been determined.

The two of the samples have been grown by the Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) and the other sample has been grown by Molecular Beam Epitaxy (MBE). The first sample that has been grown by MOCVD includes InAs/GaAs Quantum Dots and the second one includes GaSb/GaAs Quantum Dots. On the other hand, the sample that has been grown by MBE includes AlGaAs barrier around InAs/GaAs Quantum Dots. Quantum dots are embedded in depletion region of n- p junction for on all of the three samples.

For each one of the three samples, the Current-Voltage (I-V) and the Capacity – Voltage measurements have been done between 25K-300K.

In this work, two new estimation methods have been developed for the determination of write and erase time of the samples that can be used for Quantum Dots based Flash Memory Devices. Write and erase time of the samples have been experimentally determined for the first time in the literature by the use of these new methods based on Capacity-Voltage change. For the sample that includes InAs/GaAs Quantum Dots, the writing time has been determined as 6ns at 25K by the method of write time measurement. For the sample that includes InAs/GaAs Quantum Dots and AlGaAs barrier, the write time has been determined as 32ns at 230K and finally for the sample that includes GaSb/GaAs Quantum Dots the write time has been determined as 14ns at 100K. Furthermore, for the sample that includes InAs/GaAs Quantum Dots the deleting time has been determined as 43ns at 20K.

A significant part of this work which is supported by TUBITAK-BİDEB has been performed at the Technical University of Berlin, Institute of Solid State Physics.

KECEL SERDA

Danışman : Prof. Dr. Ayşen ERBÖLÜKBAŞ ÖZELAnabilim Dalı : Fizik Programı : Atom ve Molekül Fiziği Mezuniyet Yılı : 2009

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşen E. ÖZEL (Danışman) İstanbul Üniversitesi Prof. Dr.Gönül BAŞAR İstanbul Üniversitesi

Prof. Dr.Çetin ARIKAN İstanbul Üniversitesi Prof. Dr.Sevim AKYÜZ Kültür Üniversitesi

Prof. Dr.Galip TEPEHAN Kadir Has Üniversitesi

Pro-Tyr, Glu-Asn Ve Ala-Gln Dipeptidlerinin Konformasyon Analizi Ve Ab-Inıtıo Dft Yöntemleri İle

Titreşim Frekans Ve Kiplerinin İncelenmesi

Bu çalışmada antikanser kemoterapi dipeptidi olarak bilinen Ala-Gln ve nöropeptid olarak bilinen Glu-Asn ve Pro-Tyr dipeptidleri ile analogları teorik konformasyon analizi yöntemi ile konformasyon olanakları, yapı fonksiyon ilişkisini saptamak amacıyla incelenmiştir. Dipeptidlerin konformasyon analizi yöntemi ile kararlı konformerleri saptanmış, en kararlı konformerin titreşim spektrumları hesaplanarak katı fazdaki IR ve Raman spektrumları ile karşılaştırılmıştır. Tüm titreşim dalga sayıları ve geometri optimasyonları Gaussian 03 paket programıyla gerçekleştirilmiştir. Dipeptidlerin titreşim dalga sayıları ve modları ab-initio metodlardan olan Yoğunluk Fonksiyon teorisi (DFT) ve 6-31G++(d,p) baz seti ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca dipeptidlerin toplam enerji dağılımı (TED) da hesaplanmış ve titreşim kipleri belirlenmiştir. Bu tip moleküllerin keşfi ve aktivitelerinin iyileştirilmesi özellikle biyokimya ve farmakoloji de aktif bir çalışma alanıdır.

  Conformational Analysis and Ab Initio Dft Studies of Vibrational Frequencies and Modes of Pro-Tyr,

Glu-Asn and Ala-Gln Dipeptides

In this work, conformational possibilities of anticancer chemotherapy dipeptide Ala-Gln and neuropeptide

Glu-Asn and Pro-Tyr dipeptides and their anologs were investigated by theoretical conformational analysis,

in order to determine the structure-function relation. Conformational analysis of dipeptides have been

performed and the most stable conformation of the dipeptides were determineted. The vibrational spectra of

the most stable conformers were calculated and compare with those of experimental IR and Raman spectra in

solid phase. All vibrational wavenumbers and geometry optimization calculations were performed by

‘Gaussian 03’ packet program. The vibrational wavenumbers and modes of the dipeptides have been

calculated using the ab-initio methods including, Density Functional Theory (DFT) with 6-31G++(d,p) basis

sets. In addition, the total energy distributions (TED) of the dipeptides have been calculated and vibrational

modes have been determined. Discovery of this type molecules and improvement of their activities is an

active working area especially in biochemistry and pharmacology.

ASLAN Metin

Danışman :Prof.Dr. Çetin ARIKANAnabilim Dalı :Fizik Anabilim DalıProgramı :Katıhal Fiziği ProgramıMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Çetin ARIKAN Prof.Dr. Yani SKARLATOS Prof.Dr. Yüksel ERGÜN Prof.Dr. Gönül BAŞAR Doç.Dr. Ayşe EROL

III-N-V Grubu Düşük Boyutlu Yarıiletken Sistemlerde Taşıyıcı Transport Olaylarının İncelenmesi

Bu çalışmada düşük oranda (<% 5) azot içeren III-V grubu yarıiletkenlerdeki transport olaylarını açıklamaya yönelik bir dizi optiksel ve elektriksel deneyler yapıldı.

Yapılan bu deneylerle III-V grubu yapı içerisine dahil edilerek elde edilen alaşımda azotun yapısal kaliteyi azalttığı, fakat bunun yanında yasak bant aralığında sağladığı esneklik nedeniyle birçok uygulama alanında kullanılabileceği görülmüştür.

Hall ölçümlerinde, azotun yapı içinde oluşturduğu kusurlar nedeniyle elektron mobilitenin azot miktarındaki artışla azaldığı, boşluk mobilitesinin ise azotun varlığından etkilenmediği gözlenmiştir.

Foto Hall ölçümleriyle, azotun yapı içine dahil olması nedeniyle, IR ışık kaynağı kullanarak yapılan ölçümlerde hh2-e2 rezonans geçişinin olduğunu belirlenmiştir.

PITS ölçümlerinden örneklerdeki derin tuzak seviyelerinin aktivasyon enerjileri ve yakalama tesir kesitleri elde edilmiştir.

Magneto transport ölçümleri ile de magnetik alanın seyreltik azotlu yapılara olan etkisi belirlenmiştir.

An Investigation Of Carrier Transport Events In III-N-V Group Low Dimension Semiconductor Systems

In this work, a series of optical and electrical experiments have been done in order to explain the transport events in III-N-V group semiconductors containing low rate (less than 5 %) nitrogen.

In these experiments it is observed that nitrogen added in III-V group structures decreases the structural quality by alloying, but alongside this, it is also observed that it can be used in many fields of application because of the flexibility it enables in forbidden band gap.

Hall measurements shows that the mobility of electron in conduction band is decrease with increasing nitrogen incorporation, furthermore hole mobility does not effected from nitrogen.

Activation energy of deep level traps and their capture cross sections are determined with PITS measurements.

The effect of the magnetic field on dilute nitrides structure determined with magneto transport measurements.

BURCU ÇAKIRLI Rabia

Danışman :Prof. Dr. Baki AKKUŞİkinci Danışman :Prof. Dr. Richard F. CASTENAnabilim Dalı :FizikProgramı :Nükleer FizikMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Baki AKKUŞ

:Prof. Dr. Hasan Hüseyin GÜVEN:Prof. Dr. Mustafa DEMİR

:Prof. Dr. Metin ARIK:Doç. Dr. Yeşim ÖKTEM

Valans Proton-Nötron Etkileşmelerinin Atomik Çekirdekteki Etkilerinin Araştırılması

Hafif Cd, Pt, Hg ve Pb çekirdeklerini ifade etmek için düşünülen proton intruder seviyeleri fikri uzun süreden beri olan genel bir yaklaşımdır. Son günlere kadar, bu izotoplar icin hem deneysel hemde teorik sonuçlar proton intruder seviyelerini desteklemiştir. Ancak, 2005 yılında yapılan bir çalışmada, Pt izotopları için, normal valans nükleon sayıları kullanılarak IBA-1 hesapları yapılmıştır. Bu hesapların hem seviye enerjileri hemde BE(2) değerleri, deneysel veriler ile uyum içerisinde olduğu saptanmıştır.

Deneysel veride eksiği olan çekirdeklerden biri 184Pt olduğu icin ve 2005 yılındaki çalışmayı test etmek amacı ile, 184Pt çekirdeği icin Yale Üniversitesi, Wright Nükleer Yapı Fiziği Laboratuarı (A.W. Wright Nuclear Structure Laboratory) ’nda deney gerçekleştirilmiştir. 132 MeV hüzme enerjisi ve 175Lu(16O, 7n) reaksiyonu ile 184Au çekirdeği elde edilmiş olup, hemen ardından Yale Moving Tape Collector kullanılarak -bozunumu ile 184Pt elde edilmiştir.

Bu doktora çalışmasında 184Pt çekirdeğinin seviye şeması geliştirilmiştir. Seviye şemasında konumlandırılan -ışınlarının şiddetleri ve rölatif dallanma oranları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar Alaga kuralları, band karışım hesapları, vibratör ve rotor modeller ile karşılastırılarak 184Pt çekirdeğinin yapısının vibratör ile rotor yapılar arasında oldugu gösterilmiştir. Deneysel sonuçlar IBA-1 hesapları ile de karşılastırılarak, deneysel veri ile uyum icerisinde olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, 184Pt çekirdeğinde proton intruder seviyelerin olmadığı gözlenmiştir. 

Study of The Effects of Valence Proton-Neutron Interactıons in Atomic Nuclei

The idea of including proton intruder states to describe the light Cd, Pt, Hg and Pb nuclei has long been the traditional interpretation. Until recently, for these isotopes, both experimantal and theoretical results invoked proton intruder states. However, in one study which was done in 2005, for the Pt isotopes, IBA-1 calculations were done that considered only the normal valance particles. It was found that both level energies and BE(2) values are in agreement with the calculations.

Since there was missing data on 184Pt and also to test the idea of the 2005 study, an experiment for 184Pt was performed at the Tandem accelerator of the Wright Nuclear Structure Laboratory (WNSL). A beam of 184Au nuclei with 132 MeV beam energy was used for the 175Lu(16O, 7n) reaction and, after it, 184Pt was observed with -decay and -decay using the Yale Moving Tape Collector.

In this doctoral thesis study, the level scheme of 184Pt was developed. Intensities and relative BE(2) values of -ray transitions were placed in the level scheme. With the results and by comparing with model calculations with the IBA model, the vibrator model, the rotor model and with band mixing calculations, the structure of 184Pt was shown to be between vibrator and rotor structures. In particular, comparing experimental result with IBA-1 results, it is found that the calculations are in good agreement with experiment. These results suggest that one can interpret the structure of 184Pt without the need to assume proton-intruder states with fewer parameters.

GANİOĞLU Ela

Danışman :Prof. Dr. Baki AKKUŞİkinci Danışman :Prof. Dr. Ramon WYSSAnabilim Dalı :FizikProgramı :Nükleer FizikMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Baki AKKUŞ

Prof. Dr. Mustafa DEMİR Prof. Dr. Metin SUBAŞI Prof. Dr. Hasan Hüseyin GÜVEN Prof. Dr. Melih BOSTAN

Düşük Enerjili Uyarılmaların Nötron Ve Proton Sayısının Fonksiyonu Olarak Gelişimi

Bu tez çalışması kapsamında; nötron damlama çizgisine (drip line) yaklaştıkça, düşük seviyeli uyarılmaların nötron ve proton sayısının fonksiyonu olarak gelişimi ve titreşen çekirdek yapısından deforme çekirdek yapısına geçiş, N=82-98 bölgesinde yer alan nadir toprak çekirdekleri için incelenmiştir.

Düşük enerjili nükleer yapı teorisinde son yıllarda üzerinde durulan, çekirdeğin titreşimsel yapıdan deforme yapıya nasıl değiştiği, faz geçişi için bir kanıt bulunup bulunamayacağı ve nötron damlama çizgisine yaklaştıkça düşük seviyeli uyarılmaların nötron ve proton sayısının fonksiyonu olarak nasıl geliştiğidir. Bu iki konu, nötron ve proton sayısının fonksiyonu olarak nükleer yapı gelişiminde kuadrupol ve çiftlenim serbestlik dereceleriyle ilgili olarak birbiriyle bağlantılıdır. Bu çalışma kapsamında, adı geçen faz geçişlerinin, Kuasi-Parçacık Rastlantısal Faz Yaklaşımı (Quasi-Particle Random Phase Approximation, QRPA) Modeli ile çiftlenim ve kuadrupol titreşimleri dikkate alınarak, potansiyel enerji hesaplamaları ile incelenmesi amaçlanmıştır. QRPA Modelinde çiftlenim ve kuadrupol titreşimlerinin incelenmesinde kullanılan potansiyel enerji yüzeyleri Woods-Saxon potansiyeline, Cranking Kabuk Modele ve Strutinsky Kabuk Düzeltme Metoduna dayalıdır. Böylelikle faz geçişini öngören cebirsel modellere, mikroskopik bir yaklaşımla karşı koyulabilmiştir. Yapılan hesaplamaların deneysel veriyle karşılaştırılması ve kollektif durumların birçok özelliğinin anlaşılması mümkün olmuştur.

The Evolution of Low Lyıng Excitations as a Function of Neutron and Proton Number

In this work, lifetime measurements performed for 10+, 11+, 12+ and 13+ levels of the band structure which depends on πh11/2 - νh11/2 configuration of a 128La nuclei which has odd – proton and odd – neutron. We can classify this work in three parts. In the first part a detailed information about the A ~ 130 region where the interest of this work take part and also we put attention especially on the behaviour of this nuclei.

In the second part of this work the experimental reaction technique of 128La nuclei, the experimental setup and the analysis procedure of the data are taking part. Especially to define these steps in detail, figures ilustrated.

At the last part of this work, the route of analysis, the results of analysis and especially the gated spectrums of observed shifted and unshifted peaks for four target – distance and for the lifetimes of levels measured and given in ps every four distance.

AMON Lidya

Danışman :Prof. Dr. Baki AKKUŞİkinci Danışman :Prof. Dr. Dimiter BALABANSKIAnabilim Dalı :FizikProgramı :Nükleer FizikMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Baki AKKUŞ

Prof. Dr. Mustafa DEMİR Prof. Dr. Hasan Hüseyin GÜVEN Prof. Dr. Metin ARIK Prof. Dr. Melih BOSTAN

128La Çekirdeğinin Ömür Ölçümleri

Bu çalışmada tek proton ve tek nötron sayısına sahip 128La çekirdeğinin πh11/2 - νh11/2

konfigürasyonu üzerine kurulmuş olan bantlara ait 10+, 11+, 12+ ve 13+ seviyelerinin ömür ölçümleri yapılmıştır. Çalışmayı üç bölüme ayırmak mümkündür. Birinci bölümde, incelediğimiz çekirdeğin bulunduğu A ~ 130 bölgesi hakkında genel bilgiler verilmekte ve bu bölgede bulunan çekirdeğin göstermiş olduğu yapısal özelliklere değinilmiştir.

Çalışmanın ikinci bölümünde, deneysel olarak incelediğimiz 128La çekirdeğini elde edebilmek için kullanılan reaksiyon, deney düzeneği ve elde edilen verileri analiz etme yöntemi üzerine, özellikle konularla ilgili açıklayıcı şekil kullanılarak bahsedilen bölümler yer almaktadır.

Çalışmanın son bölümünde ise 128La çekirdeği için analiz işlemi sırasında izlenen yol, analiz sonuçları ve özellikle dört farklı hedef – durdurucu arası uzaklık için gate konulmuş spektrumlarda gözlenen kaymış ve kaymamış pikler kullanılarak dört farklı seviyeye ait hesaplanan ömür ölçümleri ps cinsinden verilmektedir.

Lifetime Measurements of 128La Nucleı

In this work, lifetime measurements performed for 10+, 11+, 12+ and 13+ levels of the band structure which depends on πh11/2 - νh11/2 configuration of a 128La nuclei which has odd – proton and odd – neutron. We can classify this work in three parts. In the first part a detailed information about the A ~ 130 region where the interest of this work take part and also we put attention especially on the behaviour of this nuclei.

In the second part of this work the experimental reaction technique of 128La nuclei, the experimental setup and the analysis procedure of the data are taking part. Especially to define these steps in detail, figures ilustrated.

At the last part of this work, the route of analysis, the results of analysis and especially the gated spectrums of observed shifted and unshifted peaks for four target – distance and for the lifetimes of levels measured and given in ps every four distance.

  

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

  ERYILMAZ Fadime

Danışman : Prof.Dr. Semahat YENTÜRAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : Botanik / Bitki FizyolojisiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Semahat YENTÜR

Prof.Dr. Muammer ÜNAL Prof.Dr. Orhan KÜÇÜKER Prof.Dr. Memduh SERİN Prof.Dr. Sabri SÜMER

Bakır (Cu) Uygulanmış Mısır (Zea mays L.) Fidelerindeki Antioksidan Aktivitelerin Fizyolojik ve

Anatomik Yönden İncelenmesi

Bu çalışmada, mısır (Zea mays L., cv., Rx770) bitkisinin farklı kısımlarındaki bakır birikimi ve bunun fizyolojik, biyokimyasal, antioksidan yanıtlara olan çeşitli etkileri ile morfolojik ve anatomik değişimleri incelenmiştir. Tohumlar kontrol ve 50, 100, 250, 500, 1000, 1500 μM CuSO4.5H2O çözeltilerinde 25 oC da karanlık ve aydınlık koşullarda çimlendirilmiştir. 50 ve 100 μM Cu uygulamalarının tohum çimlenmesi üzerinde önemli etkilere sahip olmazken; 250 μM ve daha yüksek konsantrasyonların çimlenme oranlarında indirgenmeye neden olduğu kaydedilmiştir. Diğer deneyler için, tohumlar perlit içeren plastik kaplarda 25 oC sıcaklık, 16 saat aydınlık 8 saat karanlık koşullarda yetiştirildikten sonra 8 günlük fideler hidroponik kültüre aktarılmış ve 7 gün boyunca aynı Cu serilerine maruz bırakılmıştır. 15 günlük bitkiler, üçüncü yaprağın açılma evresinde, hasat edilerek fizyolojik, biyokimyasal ve anatomik analizleri yapılmıştır. Cu iyonlarının mısır fidelerinin köklerinde, gövde ve yapraklarından daha fazla birikim gösterdiği ve önemli bazı metabolik işlevleri engelleyerek bitkilerin büyüme ve gelişmesini yavaşlattığı belirlenmiştir. Bitkiler Cu’a bağlı oksidan strese karşı enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidan sistemlerinde değişiklikler yaparak yanıt oluşturmuşlardır. Yüksek Cu konsantrasyonlarında, H2O2’in artışına AsA, GSH içeriği ile CAT, APX aktivitelerindeki azalmalar eşlik ederken; bunun aksine, DHA, GSSG içerikleri ile SOD, GuPX ve GR aktivitelerinde ilerleyen artışlar olduğu kaydedilmiştir. Anatomik olarak, 50 μM Cu da önemli hücresel zararlar görülmezken; yüksek Cu konsantrasyonlarının membranlarda bozulmalara, plazma membranının hücre çeperinden ayrılmasına, hücrelerde vakuolleşmeye neden olmuştur. Sonuç olarak, bu araştırma mısır bitkisinin yüksek konsantrasyonlarda Cu biriktirdiğini ve Cu’a bağlı oksidan stresi etkili bir antioksidan savunma sistemi ile tolare ettiğini ileri sürmektedir.

Physiological and Anatomical Investigation of Antioxidant Activities in Copper (Cu) Treated Maize

(Zea mays L.) Seedlings

In this study, accumulation of copper and its various effects on physiological, biochemical, antioxidative responses and morphological and anatomical changes were investigated in different parts of maize (Zea mays L., cv., Rx770) plants. Seeds were germinated in control and 50, 100, 250, 500, 1000, 1500 μM CuSO4.5H2O solutions at 25 oC in dark and light conditions. It was recorded that 50 and 100 μM Cu treatments had no marked effect on seed germination while 250 μM and higher concentrations caused reduction of germination rates. For the other experiments, seeds were grown at 25 oC temperature, 16 h light 8 h dark photoperiod conditions in plastic pots containing perlite and 8 days old seedlings were then transferred to hydroponic culture and exposed to the same Cu series for 7 days. 15 days old plants, at the stage of third leaf opening, were harvested and physiological, biochemical and anatomical analysis were done. Cu ions were found accumulated higher in the roots of maize seedlings than shoots or leaves and retarded the growth and development of plants by interfering with certain important metabolic processes. Plants responded to Cu-induced oxidative stress by modulating their enzymatic and non-enzymatic antioxidantive systems. At higher concentrations of Cu, increase in H2O2 level was accompanied by a decrease in AsA, GSH contents and CAT, APX activities, while, progressive enhancement were investigated in DHA, GSSG contents and SOD, GuPX and GR activities. At ultrastructural level, 50 μM Cu did not exhibit significant cellular damage, however, higher concentrations of Cu caused disruption of membranes, withdrawall of plasma membrane from cell walls, cell vacuolation. As a result, this investigation suggested that maize plant was able to accumulate high concentrations of Cu and tolerate Cu-induced stress using an effective antioxidant defence system.

KANDİL Aslı

Danışman : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ (Danışman,)

Prof. Dr. Melek ÖZTÜRK SEZGİN Prof. Dr. Hüsniye DOĞRUMAN Prof. Dr. Berrak YEĞEN Prof. Dr. Meral ÜNAL

Larval Echinococcus Granulosus İle Enfekte Edilen Farelerde Hidatidoz Patogenezinde Ve

Antihelmintik Etkinliğinde Nitrik Oksitin Rolü

Bu çalışmada, E. granulosus ile enfekte olan koyunların karaciğerlerindeki hidatik kistlerden alınan protoskolekslerin Albino Balb/c farelere intraperitonal olarak verilmesi ile oluşturulan sekonder hidatidoz enfeksiyonu sırasında, karaciğer dokusunda; hidatidoz patogenezinde ve antihelmintik ilaçların etkinliğinde nitrik oksit (NO)’in rolü araştırılmıştır.

Enjeksiyondan 8 ay sonra, enfekte edilen hayvanların bir grubuna özgül iNOS inhibitörü L-N6-(1-Iminoetil)lizin-hidroklorid (L-NIL), bir grubuna NO donörü olan sodyum nitroprussid (SNP), diğer grubuna da antihelmintik ilaç olan albendazol ve praziquantel uygulandı, diğer bir grup ise kontrol olarak ayrıldı. Hayvanlara antihelmintik ilaçlar olarak verilen albendazol ve praziquantel, zeytinyağında çözülerek gavajla oral olarak, diğer maddeler ise fizyolojik tuzlu su ile çözülerek ip olarak 7 gün boyunca uygulandı. Deney sonunda, hayvanlardan sitolojik, histolojik, immünohistokimyasal ve biyokimyasal yöntemler için doku ve kan örnekleri alındı.

Enfeksiyonlu gruplarda karaciğerde, ışık mikroskobunda çok sayıda inflamasyon alanları, özelikle sinüzoidlerde düzensizliklerle birlikte, lümenlerinde çok sayıda lökosite, endotel tabakasında düzensizliklere, ayrıca Disse alanlarında bozukluklara rastlanmıştır. Elektron mikroskobunda, sinüzoid endotelinde ciddi hasarın olduğu, lümenlerinde lökositlerle birlikte parazit enfeksiyonunda özellikle görülen eozinofillere çok sık rastlandığı, ayrıca bunlara ek olarak, hepatositlerde GER keselerinde ve nukleus membranında düzensizlikler görüldü. eNOS ve iNOS reaksiyonunun dokuda arttığı görüldü. Enfeksiyonlu gruplara antihelmintik verildiğinde inflamasyon alanlarının ve hasarın azalmasına karşın, NOS reaksiyonlarında azalmanın olmadığı belirlendi. İnhibitör ve donor verildiğinde hem iNOS hem de eNOS reaksiyonun azaldığı görüldü. SNP verilen grupta inhibitör verilen gruptan farklı olarak inflamasyon alanlarının azaldığı belirlendi. Ayrıca bu grupta göç etmekte olan Kupffer hücrelerine rastlandı. İlaçlarla birlikte bu maddeler uygulandığında, inflamasyon alanlarının azaldığı tespit edildi. İlaçla birlikte SNP verilen grupta eNOS ve iNOS reaksiyonu azalırken, inhibitör verildiğinde sadece iNOS reaksiyonun azaldığı görüldü. SNP verilen enfeksiyon gruplarında ayrıca, ilginç bir bulgu olarak sinüzoidlerde genişlemelerle birlikte hepatositlerde vakuollerin olduğu tespit edildi.

Serumdaki nitrit/nitrat değerlerinde sadece ilaç ve SNP verilen enfeksiyon grubunda artış olurken, inhibitör verilen grupta azalmanın olduğu belirlendi. Dokudaki malondialdehid seviyesi, ilaç verilen enfeksiyon grubu ile SNP verilen enfeksiyon grubunda artarken, inhibitör verilende azaldı.

Çalışmadan elde edilen sonuçlardan, enfeksiyon sonucu dokuda meydana gelen değişikliklerde NO’in de etkili olduğu, sadece iNOS’un değil aynı zamanda eNOS’un da önemli rol üstlendiği görülmüştür. Enfeksiyonlu bireylere L-NIL verildiğinde enfeksiyon belirtilerinin devam etmesi, NO donoru verilmesiyle inflamasyon alanların azalması NO’in etkili olduğunu göstermiştir.

Role of Nitric Oxide in The Pathogenesis of Hydatidosis and The Anthelmintic Activity in Mice

Infected with Larval Echinococcus Granulosus

In this study, role of nitric oxide (NO) in the pathogenesis of hydatidosis and effectiveness of anthelmintic drugs was examined in secondary infection established by intraperitoneal injection of protoscolices obtained from hydatid cysts of infected with sheep livers in Albino Balb/c mice.

A group of infected animals were given L-N6-(1-Iminoethyl)lysine-hydrochloride (L-NIL), a selective inhibitor of iNOS, 8 months after protoscolices injection. Two groups were administered nitric oxide donor sodium nitroprusside (SNP), and anthelmintic drugs albendazole and praziquantel,

respectively. A control group was also formed. Albendazole and praziquantel dissolved in olive oil were administered with gavage feeding, while other substances dissolved in physiological saline were given intraperitoneally for a period of 7 days. Subsequently, tissue and blood samples were taken for cytological, histological, immunohistochemical and biochemical examinations.

Infected groups showed numerous inflammation areas, disorganized sinusoids with plenty of leukocytes, disrupted endothel and damaged Disse’s spaces at light microscopy. However, electron microscopy revealed severe damage in sinusoidal endothelial cells, predominated eosinophils in sinusoid lumens which are commonly seen in parasitic infections, and disorganization in GER tubules and nuclear membrane. eNOS and iNOS reactions were increased in the tissue. When infected groups were treated with anthelmintic, it was found that inflammation areas and damage were lowered, in spite of no decrease in NOS reactions. On the other hand, both iNOS and eNOS reaction were lowered when inhibitor and donor were given. Unlike the group administered the inhibitor, SNP treated group exhibited less inflammation areas, along with migrating Kupffer cells. Combination of these substances and drugs resulted in decreased inflammation areas. eNOS and iNOS reactions were lowered in the group administered combined drug and SNP, while only iNOS reaction was decreased when inhibitor was given. In addition, infected groups receiving SNP displayed expanded sinusoids and hepatocytes with vacuoles, intriguingly.

While levels of serum nitrite/nitrate were elevated only in the infected group given drug and SNP, there was a decrease in the group administered inhibitor. Tissue level of malondialdehyde was increased in infected groups to which drug and SNP were given. However, it was lowered in inhibitor given group.

It was seen from the obtained results that NO is also effective in changes occurred in tissue because of infection, and not only iNOS but also eNOS plays an important role. Continued signs of infection in L-NIL administered mice and decreased inflammation areas in NO donor administered mice imply effectiveness of NO.

ARDA-PİRİNÇÇİ B. Pelin

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENTAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Şehnaz BOLKENT

Prof.Dr. Refiye YANARDAĞ Prof.Dr. Serap ARBAK Prof.Dr. Suzan DAĞLIOĞLU

Prof.Dr. Meral ÜNAL

BALB/c Farelerde TNF-alfa/Aktinomisin D İle Oluşan İnce Bağırsak Hasarında GLP-2’nin

Biyolojik Rolü

Tümör nekroz faktör-alfa (TNF-α) pek çok sinyal molekülünü, ikinci haberciyi ve transkripsiyon faktörünü aktive edebilen çok fonksiyonlu bir sitokindir. TNF-α kanser hastalarında tedavi edici etkinliğe sahip olmasına karşın, inflamatuvar bağırsak hastalıklarının ve septik şokun patogenezinde de önemli bir rol oynamaktadır. Aktinomisin D (Act D) apoptotik hücre ölümünü uyaran ve TNF-α’nın sitotoksik etkisini belirgin şekilde arttıran bir transkripsiyon inhibitörüdür. h[Gly2]GLP-2 ise intestinotrofik etkilere sahip glukagon-benzeri peptid-2 (GLP-2)’nin proteaza dirençli analoğudur ve uzun süreli bir etkiye sahiptir.

Bu çalışmanın amacı TNF-α/Act D ile oluşturulan ince bağırsak hasar modelinde GLP-2’nin biyolojik rolünü morfolojik, immunohistokimyasal ve biyokimyasal olarak incelemektir. Çalışmada GLP-2’nin apoptoz, hücre çoğalması ve antioksidan sistem üzerine etkilerinin yanı sıra, bu peptidin kolesistokinin ve somatostatin gibi gastrointestinal hormonlar ile olan ilişkisine de açıklık getirebilmek amaçlanmıştır.

Bu çalışmada kullanılan toplam 48 adet ergin erkek BALB/c fareler altı gruba ayrıldı. I. Grup: DMSO ve PBS verilen kontrol hayvanlar, II. Grup: İntraperitonal olarak 15 µg/kg TNF-α enjeksiyonu yapılan hayvanlar, III. Grup: İntraperitonal olarak 800 µg/kg Act D enjekte edilen fareler, IV. Grup: TNF-α verilmesinden 2 dakika önce Act D uygulanan hayvanlar, V. Grup: 10 gün boyunca her 12 saatte bir subkutanöz olarak 200 µg/kg h[Gly2]GLP-2 enjeksiyonu yapılan fareler, VI. Grup: 10 gün h[Gly2]GLP-2 uygulaması yapıldıktan sonra 11.gün TNF-α enjeksiyonundan 2 dakika önce Act D verilen hayvanlar. h[Gly2]GLP-2 verilen V. Gruba ait fareler son enjeksiyondan 16.5 saat sonra, diğer hayvanlar ise son yapılan enjeksiyondan 4.5 saat sonra servikal dislokasyon ile sakrifiye edildi. h[Gly2]GLP-2’nin TNF-α/Act D ile oluşturulan jejunum hasarı üzerindeki etkileri ışık ve taramalı elektron mikroskobu altında incelendi. Apoptoz üzerindeki rolü TUNEL yöntemi ile, hücre çoğalmasına etkileri ise PCNA immunhistokimyası ile gösterildi. GLP-2’nin kolesistokinin ve somatostatin ile olan ilişkisi de immunohistokimyasal olarak tespit edildi. Glutatyon, glutatyon peroksidaz, katalaz ve süperoksit dismutaz gibi antioksidan sistem parametreleri ile oksidatif hasar göstergesi olan dokudaki malondialdehid düzeyi spektrofotometrik olarak tayin edildi.

TNF-α/Act D uygulaması dejeneratif değişikliklere, apoptoza, somatostatin ekspresyonunda ve malondialdehid seviyesinde artışa, hücre çoğalmasında ve katalaz aktivitesinde ise azalmaya sebep olarak, jejunum dokusunda yaygın bir hasar ile sonuçlandı. h[Gly2]GLP-2 ön uygulaması apoptozda, somatostatin ekspresyonunda ve malondialdehid seviyesinde belirgin bir azalmaya; hücre çoğalmasında, kolesistokinin ekspresyonunda ve katalaz aktivitesinde ise anlamlı bir artışa yol açarak, TNF-α/Act D ile meydana gelen ince bağırsak hasarını önledi. Sonuç olarak, bu çalışma TNF-α/Act D ile oluşan ince bağırsak hasarına karşı h[Gly2]GLP-2’nin apoptozu önleyici, hücre çoğalmasını uyarıcı, koruyucu ve antioksidan etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada, GLP-2’nin oksidatif ince bağırsak hasarında kolesistokinin ve somatostatin ekspresyonunu etkileme potansiyeline sahip önemli bir regülatör peptid olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca bu çalışmanın, TNF-α aracılı ince bağırsak hastalıklarında, h[Gly2]GLP-2’nin tedavi edici bir ajan olarak değerlendirilmesine katkıda bulunacağı da düşünülmektedir.

Biological Role of GLP-2 on TNF-alpha/Actinomycin D- Induced Intestinal Injury in BALB/c

Mice

Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) is a multifunctional cytokine, which activates many signaling molecules, second messengers and transcription factors. Although TNF-α has a therapeutic role in the treatment of cancer in humans, it also plays an important role in the pathogenesis of inflammatory bowel diseases and septic shock. Actinomycin D (Act D) is an inhibitor of transcription that stimulates apoptotic cell death and markedly increases the cytotoxic effect of TNF-α. h[Gly2]GLP-2 has long-acting and is a protease-resistant analog of glucagon-like peptide-2 (GLP-2) which has intestinotrophic effects.

The aim of this study was to investigate the biological role of GLP-2 at the model of intestinal injury induced by TNF-α/Act D, morphologically, immunohistochemically and biochemically. In addition, it was aimed to explain the effects of GLP-2 on apoptosis, cell proliferation and antioxidant system together with the relation of GLP-2 to some gastrointestinal hormones such as cholecystokinin and somatostatin.

In this study, 48 male BALB/c mice were used and divided into six groups. Group I: Control animals administered DMSO and PBS, Group II: Animals injected with 15 µg/kg TNF-α, Group III: Mice injected with 800 µg/kg Act D intraperitoneally, Group IV: Animals receiving Act D, prior to 2 minutes of the administration of TNF-α, Group V: Animals injected subcutaneously with 200 µg/kg h[Gly2]GLP-2 every 12 hr for 10 consecutive days. Group VI: Animals given Act D prior to 2 minutes of the administration of TNF-α at 11th day after receiving h[Gly2]GLP-2 for 10 days. The mice that regarding to Group V were sacrificed after 16.5 h from the last treatment, and the other animals were sacrificed after 4.5 h from the last treatment by cervical dislocation. The effects of h[Gly2]GLP-2 on TNF-α/Act D-induced jejunal injury were investigated under light and scanning electron microscope. Its role on apoptosis and cell proliferation was detected by TUNEL assay and PCNA immunohistohemistry, respectively. In addition, the relation of GLP-2 to cholecystokinin and somatostatin was assessed immunohistochemically. Parameters of antioxidant system such as glutathione, glutathione peroxidase, catalase, superoxide dismutase, together with malondialdehyde level, is a marker of oxidative stress in tissues, were examined by spectrophotometry.

Administration of TNF-α/Act D resulted in a common injury in jejunum by causing degenerative changes, an increase in apoptosis, somatostatin expression and malondialdehyde level, a decrease in cell proliferation and catalase activity. h[Gly2]GLP-2 pretreatment prevented the TNF-α/Act D-induced intestinal injury by a significant reduction in apoptosis, malondialdehyde level and somatostatin expression; a markedly increase in cell proliferation, cholecystokinin expression and catalase activity. As a result, the present study showed that h[Gly2]GLP-2 has a cytoprotective, proliferative, antiapoptotic and antioxidant effects against to TNF-α/Act D-induced intestinal injury. In this study, it was concluded that GLP-2 is an important regulator peptide which has a potential affecting expression of somatostatin and cholecystokinin in the oxidative intestinal injury. Also it is suggested that h[Gly2]GLP-2 may be useful as a therapeutic agent in TNF-α-mediated intestinal disorders.

 AYDIN Neşe

Danışman : Prof.Dr. Muammer ÜNALAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Muammer ÜNAL

Prof.Dr. Orhan KÜÇÜKER Prof.Dr. Sabri SÜMER

Prof.Dr. Günay ÇOLAKOĞLU Doç.Dr. Gül CEVAHİR ÖZ

Domatesin (Lycopersicon esculentum Mill.) Tohum Çimlenmesi ve Fide Büyümesi Üzerine Selenyumun

Etkisi

Bu araştırmada, domates (Lycopersicon esculentum Mill.) bitkisinin tohum, fide ve meyvasında değişen konsantrasyonlardaki Selenyumun (Se) etkisi ve birikimi incelenmiştir. Selenyum bitkilerde esas element olarak kabul edilmemesine rağmen günümüzde bu elementin bitki metabolizması ve büyümesi için gerekli olabileceği konusunda yaygın çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada değişen Se konsantrasyonlarına bağlı olarak domates (Lycopersicon esculentum Mill.) tohumlarında çimlenme yüzdesi, bitkinin kök ve gövde uzunlukları, taze–kuru ağırlık miktarları, farklı kısımlarında antosiyanin, karotinoid, klorofil, total çözünebilir protein içerikleri, peroksidaz (POD) ve polifenol oksidaz (PFO) aktiviteleri, çiçeklenme–meyvelenme süreçleri ve Se birikimi incelenmiştir.

Çimlenme deneyleri sonucunda 10 M dan daha yüksek Se konsantrasyonlarının çimlenmeyi inhibe ettiği gözlenmiştir. Büyüme odalarında yetiştirilen domates fidelerinde 9. ve 40. günlerde ilgili analizler yapılarak değişen Se konsantrasyonlarının kök ve hipokotil büyümelerini etkilediği, ayrıca taze-kuru ağırlık miktarlarında önemli değişikliklere neden olduğu belirlenmiştir. Ancak kotiledonların kuru ağırlık miktarlarında dikkate değer bir değişim gözlenmemiştir. 10 ve 20 M Se uygulanan serilerde karotinoid miktarı diğer serilerden yüksek bulunmuştur. 9 günlük fidelerin klorofil içerikleri 40-50 M Se uygulanan serilerde artarken 40 günlük fidelerde ise 50 M Se içeren serilerde azaldığı tespit edilmiştir. Domates fidelerinin antosiyanin içerikleri yüksek Se konsantrasyonlarına bağlı olarak, 9 günlük fidelerin 30-50 M Se içeren serilerinde ve 40 günlük fidelerin 10-50 M Se içeren serilerinde artmıştır. 9 günlük fidelerin hipokotillerinde ve 40 günlük fidelerin yapraklarında total çözünebilir protein içeriğinin değişen Se konsantrasyonlarında arttığı gözlenmiştir. POD aktivitesi 9 günlük fidelerin köklerinde kontrole göre yüksek bulunmuş ve hipokotillerinde 30-50 M Se içeren serilerde artış görülmüştür. 40 günlük fidelerin yapraklarında ise POD aktivitesi 20 M dan itibaren artış göstermiş ve bu fidelerin kotiledonlarında değişen Se konsantrasyonları farklılıklara neden olmuştur. Domates fidelerinin bitki kısımlarında ölçülen PFO aktivitesinde seriler arasında değişimlerin olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca 40 günlük bitki kısımlarında Se birikimine bakılmış ve Se un bitkinin farklı kısımlarında özellikle de yapraklarda biriktiği belirlenmiştir. Domates bitkilerinin çiçeklenme ve meyvelenme süreçlerini de izlemek amacı ile kum kültürü düzeneği kurulmuştur. Kum kültürü bitkilerinde, çiçeklenme ve meyvelenme sürecinin Se artışına bağlı olarak geciktiği, oluşan meyve sayılarının, büyüklüğünün ve kuru ağırlık miktarlarının azaldığı kaydedilmiştir. Meyvelerde Se birikiminin ise en fazla 10 µM Se içeren seride olduğu saptanmıştır.

The Effect of Selenium on Seed Germination and Plant Growth on Tomato (Lycopersicon

esculentum Mill.)

In this study, were examined the effect and accumulation of selenium (Se) at varying concentration on

seeds, seedlings and fruits of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.).

Although selenium is not considered as an essential element in plants current studies have been conducting on the fact that it may be necessary for plant metabolism and plant growth. Depending on varying Se concentration, germination rate, root and stem length of the plant, fresh-dry weight amounts, contents of anthocyanin, carotenoid, chlorophyll and total soluble protein, peroxidase (POD) and polyphenol oxidase (PFO) activities, flowering-fruit development periods and Se accumulation were investigated in this study.

It was observed from the germination experiments that higher Se concentrations above 10 M inhibited germination rates. By carrying out the relevant analysis of 9 and 40 day-old tomato seedlings which were grown in the growth chamber, we found that varying Se concentrations affected the growth of root and hypocotyls, and additionally resulted in important changes at fresh-dry weight amounts. However, dry weight amounts of the cotyledons did not change significantly. Carotenoid content was higher in the series exposed to 10 and 20 M Se than in the other series. While chlorophyll content of 9 day-old seedlings increased in the series to which 40-50 M Se was applied, it decreased in 40 day-old seedlings receiving 50 M Se. Depending on higher Se concentrations, anthocyanin content of the tomato seedlings at 9 and 40 days was elevated in the series which were applied 30-50 M and 10-50 M Se, respectively. Hypocotyls of 9 day-old seedlings and leaves of 40 day-old seedlings indicated an increase in total soluble protein content with varying Se concentrations. Increased POD activity was found in the roots of 9 day-old seedlings in comparison with the control, and hypocotyls possessed also elevated POD

activity in the series applied 30-50 M Se. Leaves of 40 day-old seedlings showed increased POD activity at 20 M and higher concentrations, whereas the cotyledons displayed different activities with varying Se concentrations. We determined changes at PFO activities, which were measured in plant parts of tomato seedlings, between the series. In addition, we examined Se accumulation in parts of 40 day-old plant, and found that Se accumulated in different parts of the plant, especially in leaves. Sand culture system was employed to determine flowering-fruit development periods of the tomato plants. It was found that flowering-fruit development period was delayed depending on higher Se concentrations, and the number, size and dry weight of the fruits were lowered in sand culture plants. The highest accumulation of Se in the fruits was in the series receiving 10 µM.

ÖZDEN Hakan

Danışman : Doç.Dr. Gülriz Bayçu KAHYAOĞLUAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Doç.Dr.Gülriz Bayçu KAHYAOĞLU

Prof.Dr.Muammer ÜNAL Prof.Dr.Orhan KÜÇÜKER

Prof.Dr.Meral ÜNAL Doç.Dr.Belgin Süsleyici DUMAN

Kuraklık Stresinin Kasnak Meşesi (Quercus vulcanica) [Boiss & Heldr. ex] Kotschy ve Boz Pırnal

Meşesi’nde (Quercus aucheri) [Jaub. & Spach] Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Kuraklık stresi bitki büyümesini ve verimini etkileyen en yaygın abiyotik stres faktörlerinden biridir ve bitkiler yaşamları boyunca en az bir kez susuzluk dönemi ile karşılaşabilirler. Kuraklık stresinin kaçınılmaz sonuçlarından biri hücresel ve foto-oksidatif hasarı indükleyen reaktif oksijen türlerinin farklı hücresel bölümlerde (kloroplast, peroksizom ve mitokondri) üretiminin artmasıdır. Artan reaktif oksijen türlerinin çok yönlü ve işbirliği içinde bulunan antioksidan sistemler tarafından kontrol altında tutulmasıyla hücrelerarası konsantrasyonu düzenlenir. Bu nedenle yapılan bu çalışmanın amacı, Türkiye için endemik olan Quercus vulcanica ve Quercus aucheri’nin yaprak ve gövdelerinde, kuraklık stresinin fizyolojik ve antioksidan sistemler üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. 6 aylık meşe fideleri 6 farklı deney grubuna ayrılarak 1, 2 ve 4 haftalık kuraklık stresine tabi tutuldular. 1, 2 ve 4 haftalık kuraklık uygulaması sonucunda i) taze ve kuru ağırlık, fotosentetik pigment, prolin, antosiyanin ve total çözünebilir protein içerikleri, ii) lipid peroksidasyon, indirgenmiş ve okside glutatyon, askorbik asit içerikleri ve süperoksit dismütaz, katalaz, askorbat peroksidaz, guaiakol peroksidaz ve glutatyon redüktaz gibi antioksidan enzimlerin aktiviteleri Quercus vulcanica ve Quercus aucheri’nin yaprak ve gövdelerinde tayin edildi.

1, 2 ve 4 haftalık kuraklık stresi sonucunda Quercus türlerinde taze ve kuru ağırlık içerikleri kontrol grubuna göre önemli ölçüde azalmış olup, klorofil içerikleri azalırken, karotenoit, prolin ve antosiyanin içerikleri ise artmıştır. Askorbik asit, indirgenmiş glutatyon ve total çözünebilir protein içerikleri Quercus türlerinin yapraklarında azalırken gövdelerinde artmış olup, okside glutatyon içeriği ise hem yapraklarda hem de gövdelerde artmıştır. Kuraklık stresi altındaki Quercus türlerinin yaprak ve gövdelerinde lipid peroksidasyon ve hidrojen peroksit seviyeleri artmış olup, bu da antioksidan enzim aktivitelerinde bir takım değişikliklere sebep olmuştur. Sonuç olarak, fizyolojik ve biyokimyasal bulgular Quercus vulcanica ve Quercus aucheri’nin yaprak ve gövdelerinde kuraklık stresinin lipid peroksidasyonunu indüklediği ve fizyolojik ve antioksidan sistemlerde de bir takım değişikliklere sebep olduğunu göstermiştir. Yapılan bu çalışma kuraklık stresi koşulları altında yetiştirilen ve Türkiye için endemik olan Quercus türleri üzerindeki gelecekteki çalışmalara katkıda bulunacaktır.    

A Comparative Study of Drought Stress on Kasnak Oak (Quercus vulcanica) [Boiss & Heldr. ex]

Kotschy and Boz Pırnal Oak (Quercus aucheri) [Jaub. & Spach]

Drought stress is one of the most common factors of abiotic stress which affects plant growth and productivity world-wide and plants are likely to encounter periods of water shortage at least once in their lifecycle. One of the inevitable consequences of drought stress is enhanced reactive oxygen species production which induces cellular damage and photo-oxidative damage in the different cellular compartments, namely in the chloroplasts, the peroxisomes and the mitochondria. This enhanced reactive oxygen species production is however under tight control by a versatile and cooperative antioxidant system that modulates intracellular reactive oxygen species concentration. Therefore, the aim of the present study was to investigate disturbances on physiological process and antioxidative systems in the leaves and the stems of Quercus vulcanica (Kasnak Oak) and Quercus aucheri (Boz Pırnal Oak) which are endemic for Turkey under drought stress treatments. 6 months old plants were separated to 6 experimental groups and treated with drought stress for different time periods (1, 2 and 4 weeks). The aim of this study was to investigate the effects of 1, 2 and 4 weeks drought on contents of fresh and dry weight, photosynthetic pigments, proline, anthocyanin and total soluble protein, ii) on lipid peroxidation, reduced and oxidized glutathione, ascorbic acid, and antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase, guaicol peroxidase, glutathione reductase in the leaves and the stems of Quercus vulcanica and Quercus aucheri.

Our results showed that after 1, 2 and 4 weeks treatments of drought significantly decreased levels of fresh and dry weight in the leaves and the stems of Quercus species when compared to control groups. Levels of chlorophyl were found to be decreased while levels of caratenoid, proline, anthocyanin were increased. Levels of ascorbic acid, reduced glutathione and total soluble protein were found to be decreased in the leaves while increased in the stems of Quercus species and oxidised glutathione increased in both leaves and stems. Levels of lipid peroxidation and hydrogen peroxide were found to be increased, therefore the activities of antioxidant enzymes had some disturbances in the leaves and the stems of Quercus species under drought stress treatments. In conclusion, physiological and biochemical investigations demonstrated that treatments of drought results in the induction lipid peroxidation and changes in physiological process and antioxidant systems in the leaves and stems of Quercus vulcanica and Quercus aucheri. The present study would contribute to future studies on Quercus species which are endemic for Turkey under drought stress conditions.

SEVGİ Ece

Danışman : Prof. Dr. Orhan KÜÇÜKERAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Orhan KÜÇÜKER

Prof. Dr. Muammmer ÜNAL Prof. Dr. Meral ÜNAL

Doç Dr. Gül CEVAHİR-ÖZ Doç. Dr. Gülriz BAYÇU

Türkiye’nin Valerianella (Valerianaceae) Taksonları Üzerinde Karpolojik Araştırmalar

Türkiye’de yayılış gösteren Valerianaceae familyası ülkemizde Valeriana, Centrantus ve Valerianella olmak üzere üç cins ile temsil edilmektedir (Davis, 1972).

Bu araştırmada Türkiye’de yayılış gösteren Valerianella Miller cinsinin 31 türünün karpolojik karakterleri incelenmiştir.

Çalışma sırasında 2005-2009 yılları arasında Marmara, Ege ve İç Anadolu Bölgelerine yapılan araştırma gezilerinde toplam 26 ilden 142 alandan 21 tür toplanmış bu alanlardan 30 tanesi labortuar

çalışmaları için seçilmiştir. Araziden toplanamayan diğer 10 tür ise ISTE, ISTF, ISTO Herbaryumlarından alınmıştır.

Çalışmanın birinci bölümünde; bitkinin genel görünüşü (habitus), meyvaları ve verimli ve verimsiz lokülleri morfolojik özellikleri ile birlikte fotoğraflar eşliğinde verilmiştir.

Çalışmanın ikinci bölümünde; meyvanın mikromorfolojik özellikleri, meyvanın ön ve arka yüzeyleri, kaliks lop yüzeyi (iç ve dış) şeklinde detaylandırılarak Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve yorumlanarak fotoğraflar ile sunulmuştur.

Çalışmanın üçüncü bölümünde; meyvanın anatomik özellikleri mikrofotoğraflar eşliğinde ilk kez bu çalışmada ortaya konulmuştur. Olgun meyvanın orta kısmından alınan enine kesitler incelenmiş, perikarpın eksokarp, mezokarp ve endokarp kısımlarının detayları ile loküllerin özellikleri sunulmuştur.

Carpological Studies On The Valerianella (Valerianaceae) Taxa Of Turkey

Valerianaceae family which distributed in Turkey is represented mainly with those three genuses such as Valeriana, Centrantus and Valerianella (Davis, 1972). In this study the carpological characters of 31 species of genus Valerianella Miller distributed in Turkey were investigated.

During the field studies between 2005-2009 at trips to Marmara, Aegean and Central Anatolia regions totally 21 species were collected from 142 sampling plots from 26 cities 30 sample plots of which assigned for laboratory investigations. The 10 species unavailable at searched field sites were obtained from ISTE, ISTF and ISTO herbariums.

In the first part of the study; the general outlook (habitus) of the species and morphological features of fruits, fertile and sterile loculus together with their morphological views were given by photographic throughout.

In the second part of the study; micro-morphological features of the fruit were detailed through anterior and posterior views, calyx lobe (outer, inner) surface and presented within Scanning Electron Microscope (SEM) photograph investigations and comments.

In the third part of the study; determination of anatomical features of the fruit within microphotographs were reported in this research for the first time. Transverse sections achieved from the middle portion of the ripe fruit, were examined and details belonged to exo-, meso- and endocarp fragments and characteristics of loculus were presented.

DOĞRUÖZ Nihal

Danışman : Prof. Dr. Ayşın ÇOTUKAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı :Genel BiyolojiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşın ÇOTUK

Prof. Dr. Nurhan CANSEVER Prof. Dr. Melek TÜRKER SAÇAN

Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ Doç. Dr. Ayten ERDEM

“Soğutma Sistemindeki Bakır Yüzeylerde Biyofilm Oluşumu ve Mikrobiyolojik Korozyonun

İncelenmesi”

Mikrobiyolojik korozyon (MIC), su sistemlerinde yaygın ve giderek daha çok önem kazanan ekonomik ve çevresel bir problem olarak düşünülmektedir. Bakır ve alaşımları korozyon ve mikrofaulinge karşı yüksek direncinden, iyi derecedeki elektrik ve ısı iletkenliğinden dolayı uzun yıllardır ısı değiştiricilerde, deniz suyundaki boru sistemlerinde ve içme suyu sistemlerinde kullanılmaktadır.

Bu tez projesindeki hedefimiz, su soğutma sisteminde, mikroorganizmaların bakır yüzeylerde oluşturduğu korozyonun miktarını saptamaktır. Bu amaçla, değiştirilmiş Pedersen cihazı, kuponlarla beraber bir su soğutma sistemindeki ısı değiştiriciye paralel olarak yerleştirilmiştir. Aynı zamanda bakır kuponları içeren kontrol sistemi de deney sistemi ile eş zamanlı çalıştırılmıştır. Deney kuponları 10 ay süresince her ay SOB, SRB, aerobik ve anaerobik heterotrofik bakteri sayısının saptanması, korozyon hızının ölçümü, hücre dışı polimerik maddelerin eldesi (EPS), karbonhidrat analizi ve Cu konsantrasyonunun ölçümü için sistemden çıkarılmış, taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. Ayrıca enerji dağılım spektrofotometre (EDS) analizi yapılmıştır.

SEM analizleri, bakırın mikroorganizmalara karşı toksik etkisi olmasına rağmen mikroorganizmaların bakır yüzeylere tutunup biyofilm oluşturduğunu göstermiştir. Ayrıca biyofilmdeki SRB sayısı arttıkça biyofilmdeki bakır konsantrasyonu da artmıştır (p<0.01). Biyofilm ve EPS’deki Cu konsantrasyonu ile deney kupon ağırlık kayıpları arasında aynı yönde anlamlı bir ilişki olduğu tespit edilmiştir (p<0.01). Deney kuponlarının ağırlık kaybı zamana bağlı olarak artmıştır (p<0.01). Sonuçlarımız mikroorganizmaların bakırın korozyonundan sorumlu olduğunu göstermiştir.

“Investigation of Microbiological Corrosion and Biofilm Formation on Copper Surfaces”

Microbiologically influenced corrosion (MIC) is a common problem in water systems and increasingly being considered as an important economic and environmental problem. Copper and its alloys have been commonly used in heat exchangers, seawater piping systems and drinking water systems for many years because of its good resistance to corrosion and microfouling, excellent electrical and thermal conductivity etc.

The aim of this study is to determine the amount of corrosion on copper surfaces caused by microorganisms in a cooling water system. For this purpose a modified Pedersen device was put in parallel to heat exchanger system with copper coupons in a cooling water system. Also a control system with copper coupons was run simultaneously with test system. Test coupons were removed monthly from systems during 10 months for enumeration of SOB, SRB, aerobic and anaerobic heterotrophic bacteria, corrosion rate measurement, extracellular polysaccharide substances (EPS) extraction, carbohydrate analysis and Cu concentration measurement, scanning electron microscope (SEM) observation. Also energy dispersive spectrofotometry (EDS) analysis was performed.

SEM analysis showed that microorganisms attached and formed a biofilm layer on the copper surfaces, even the toxicity of copper to a variety of microorganisms. Also Cu concentration of biofilm was correlated with the number of sessile SRB cells (p 0.01) Cu concentrations of biofilm and EPS were correlated with the weight loss of test coupons(p<0.01). The weight loss of test coupons increased with time (p< 0.01).Our results showed that microorganisms are responsible for the corrosion of copper.

KOLUSAYIN OZAR Özlem Melek

Danışman : Prof. Dr. Tuncay ORTAAnabilim Dalı :BiyolojiProgramı :Genel BiyolojiMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Tuncay ORTA,

Prof.Dr. Tulay ENGİZEK, Prof.Dr. Memduh SERİN,

Prof.Dr. Hatice BİLGE, Doç.Dr. İsmail ÖZBAY

Kromozom Radyoduyarlılığının Kanser Riskinin Belirlenmesinde Kullanılabilirliği

Kanser riskine önceden belirlenebilir nitelik kazandırılması, hastalığı indükleyen mekanizmaların aydınlatılmasında, hastalığın erken teşhis edilmesi sonucu hasta sağ kalımlarının uzatılmasında, etkin ve ekonomik tedavi protokollerinin geliştirilerek mortalite ve morbiditenin azaltılmasında çok önemlidir. Kromozom aberasyonlarının biyolojik işaretleyiciler olarak kullanıldığı çalışmalar, artan aberasyon seviyelerinin kansere yatkınlıkta önemli bir gösterge olduğuna işaret etmektedir. Bu çalışmalarda bir veya birkaç kanser çeşidi kullanılmıştır. Kromozom radyoduyarlılığının indikatörleri olan kromozom aberasyonlarının kanser riskinin belirlenmesinde rolünün net olarak açıklanabilmesi için daha fazla kanser çeşitlerinin kullanıldığı çalışmalara gerek vardır. Bu nedenle bu doktora tez çalışmasında kromozom radyoduyarlılığının kanser riskini belirlemedeki rolü dört farklı kanser çeşidi(meme, akciğer, prostat ve kolon) için çalışılmıştır. Bireylerin genomlarındaki yapısal stabilitenin ve/veya DNA onarım mekanizmalarındaki etkenliklerine bağlı olarak azalan veya artan kromozom radyoduyarlılığının kanser riskini belirlemede kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Bu tez çalışmasında; yeni kanser teşhisi konmuş 30 meme kanseri, 30 akciğer kanseri, 30 prostatkanseri ve 30 kolon kanseri hastasının yer aldığı 120 kişilk kanser hasta grubu ve bunlara uygun sağlıklı grupta yer alan 60 kontrol bireyin periferik kan lenfositlerindeki spontan (0 Gy) ve in vitro 2 Gy ışınlaması sonrası oluşan kromozom aberasyonları karşılaştırılmıştır. Her bir grup için ışınlama öncesi ve sonrasında serbest asentrikler, disentrikler ve sentrik halka aberasyonları sayılmış ve ışınlama sonrası elde edilen değerlerin sponton değerlerden çıkartılması ile mutlak sıklıklar hesaplanmıştır. Bu aberasyonların içerisinden radyasyon hasarının primer indikatörü olan disentrikler ve toplam aberasyonlar kromozom radyoduyarlılığının etkenliğini belirlemek amacı ile her bir grup için değerlendirilmiştir. İstatistik değerlendirmeler sonucunda, mutlak disentrik sıklıklarına göre, meme kanseri hasta grubu ile bu gruba karşılık gelen kontrol bireylerle yapılan karşılaştırmada, aradaki farkın anlamsız olduğu, akciğer kanseri hasta grubu ile uygun kontrol bireylerle yapılan arşılaştırmada, aradaki farkın p< 0.01 düzeyinde anlamlı olduğu, prostat kanseri hasta grubu ile bu gruba karşılık gelen kontrol bireylerle yapılan karşılaştırmada aradaki farkın p< 0.01 düzeyinde anlamlı olduğu ve kolon kanseri hasta grubu ile uygun kontrol bireylerle yapılan karşılaştırmada ise aradaki farkın anlamsız olduğu gözlenmiştir. Fakat erkek hastalar ve bunlara uygun erkek kontroller ile kadın hastalar ve bunlara uygun kontrol kadın bireyler kendi cinsleri içinde toplam aberasyonlar açısından karşılaştırıldığında aradaki farkerkekler için p<0.001 düzeyinde ileri derecede anlamlı fakat kadın bireyler için anlamsız bulunmuştur. Bunlara ek olarak toplam mutlak disentrik aberasyon değerlerinin 120 kanser hastası ve 60 kontrol bireyle karşılaştırılması sonucunda aradaki farkın p<0.01 düzeyinde anlamlı olduğu ve toplam mutlak aberasyon sıklıklarının da her iki grup arasında ileri derecede anlamlı (p<0.001) olduğu belirlenmiştir.   

The Use of Chromosomal Radiosensitivity in Predicting Cancer Risk

Prediction of cancer risk is an important phenomenon. If cancer risk prediction researches could be completed, survivals of the patients become longer and by improvement in economical treatment protocols morbidity and mortality become less. Studies about chromosome aberrations as biological indicators have shown that increasing chromosome aberrations levels might be used as indicators of cancer predisposition. One or a few types of cancers were examined through these researchs. It is thought that to explain the role of chromosome aberrations which are indicators of chromosomal radiosensitivity in predicting cancer risk; more types of cancers should be researched. That’s the reason why four types of cancers (breast, lung, prostate and colon) were examined in this study. Chromosomal radiosensitivity

which may differ more or less, due to structural genomic stability of individual and/or effectiveness of DNA repair mechanisms was searched to determine prediction of cancer risk.

In this study, we evaluated chromosome aberrations in spontenously (0 Gy) and after 2 Gy in vitro irradiation of peripheral blood lymphocytes’ of 120 cancer patients as newly diagnosed 30 breast, 30 lung, 30 prostate and 30 colon cancer with their matching healthy individuals. For each group; before and after irradiation; acentrics, dicentrics and rings were counted and absolute frequencies as substracting irradiated values from spontenous values were calculated. Dicentrics as being primer indicator of radiation and total chromosome aberrations were evaluated for each group to predict effectiveness of chromosomal radiosensitivity. According to the absolute dicentrisc frequencies; calculated as substracting spontenous dicentric frequencies from 2 Gy irradiated dicentrics frequencies; for breast cancer patient group we found that as it is considered not significant, for lung cancer patient group; we found that p<0.01 as it is considered significant, for prostate cancer patient group; we found that p<0.01 as it is considered significant, for colon cancer patient group; we found that as it is considered not significant. But men patients with matching healthy men and women patients with matching healthy women, there was a very significant difference as p<0.001 for men but not for women study group. According to absolute total dicentrics aberrations, there was also a significant difference between 120 cancer patients and their matching 60 controls.According to these results of this thesis study, for prostate and lung cancer patient groups; chromosomal radiosensitivity might predict cancer risk, but not for breast and colon cancer patient groups; but whole total aberrations without any idea of cancer type; chromosomal radiosensitivity might enlighten the possibility of predicting cancer risk

Uğur AKSU

Danışman : Prof.Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı :ZoolojiMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSEL (Danışman)

Prof.Dr. Ziya ZİYLAN Prof.Dr. Sönmez UYDEŞ-DOĞAN Prof. Dr. Ömer BOZDOĞAN Prof.Dr. Hüsniye DOĞRUMAN

Hiperglisemik sıçanlarda (Albino wistar) beta-3 agonistlerin kardiyovasküler sistem ve adezyon

moleküllerine etkileri.

Bu çalışmada, bir 3-AR agonisti olan BRL37344’ ün normal ve 48 saat d-glukoz (1 ml/h i.v.) infüze edilmiş sıçanların kardiyovasküler sistemi ile CD11 ve CD62L gibi bazı lökosit adezyon molekülleri üzerine etkilerinin araştırılması amaçlandı. Bu amaçla iki farklı deney düzeneği oluşturuldu. İlk deney düzeneğinde, BRL37344’ ün (10 mg/kg, i.v.) sistemik uygulamasıyla oluşan etkilerin anlaşılması için normal ve hiperglisemik sıçanlara anestezi altında BRL37344 uygulandı. İlacın NO ile ilişkisini anlayabilmek için L-NAME (50 mg/kg, i.v.) ile kombinasyonlar oluşturuldu. Uygulamalar boyunca kalp debisi, kan basıncı, doku perfüzyonu ve elektrokardiyogram ölçüldü. Ölçüm sonrasında alınan kanlarda spektrofotometrik olarak nitrit/nitrat ile akım sitometresiyle bütün lökosit alt tiplerinde CD11 ve CD62L seviyelerine bakıldı. İkinci deney düzeneğinde, hiperglisemik ve normal sıçanlardan izole edilen aortlar in vitro organ banyosu düzeneğine yerleştirildikten sonra, NOS inhibitörü olan L-NAME, COX inhibitörü olan indometazin, GC inhibitörü ODQ ve 1-2 AR antagonisti olan nadolol ile inkübe edilen gruplar oluşturuldu. Bu çalışma ile: BRL37344’ ün etkisini sadece 3-AR’ ler üzerinden gösterdiği; hiperglisemide BR37344’ün gevşetici etkinliğinde tek nokta GC üzerinden olmasına rağmen, kontrol gruplarında farklı yollar olabileceği; BRL37344’ ün tansiyonu düşürücü etkisinin NO bağımlı olabileceği fakat kontrolde görülen NO bağımlı pozitif kronotropik etkinin hiperglisemide olmadığı; hiperglisemide BRL37344’ ün kronotropik etkisinin olmadığı; hiperglisemide ve kontrolde BRL37344’ ün pozitif inotropik etkisinin de NO bağımlı olabileceği ve hiperglisemide monositlerde, CD62L artışı, lenfositlerde CD62L azalması ile nötrofil sayısının da azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, 3-AR’ lerin etkisi farklı durumlarda farklı yollar üzerinden olabilir.  

Effects of 3-agonists on cardiovascular system and adhesion molecules in hyperglycemic rats

In this present study, it was aimed to evaluate effects of the beta-(3)-adrenergic receptor (-AR) agonist BRL37344 on cardiovascular system and some leukocyte adhesion molecules such as CD11 and CD62L in normal and 48 hours glucose infused rats (hyperglycemic). With this aim, two different experimental setups were established: In protocol 1, BRL37344 (10 mg/kg i.v.) was infused in normal and hyperglycemic rats under anesthesia to understand its systemic effects. BRL37344 was co-administred with the nitric oxide (NO) inhibitor N((G))-nitro-L-arginine-methyl ester (L-NAME) to reveal a possible interaction between NO and BRL37344. During infusion period, hemodynamic parameters such as cardiac output, blood pressure, blood perfusion and electrocardiogram were measured under anesthesia. After that, nitrite/nitrate levels, and CD45, CD11b and CD62L expressions were identified via spectrphotometricly and flow cytometricly, respectively. In protocol 2, in vitro rat isolated aorta study design was used. Aortas from normal and hyperglycemic rats were incubated with some antagonist and inhibitors such as nitric oxide synthase (NOS) inhibitor LNAME, cyclooxygenase (COX) inhibitor indomethacin, guanylate cyclase (GC) inhibitor 1H-[1,2,4]oxadizolo[4,3-a]quinoxalin-1-one (ODQ), 1-2 AR antagonist nadolol. It was concluded that BRL37344 shows its effects via the 3-AR and via NO or COX pathways during normal condition while under hyperglycemic condition both NO and COX pathways are necessary for BRL37344 action. The blood pressure lowering effects of BRL37344 may depend on NO. NO dependent positive cronotropic effects of BRL37344 in normal condition could be absent in hyperglycemia. Although BRL37344 does not have any cronotropic effects, it has positive inotropic effect both in normal and hyperglycemic condition. This effect depends on NO and 3-AR stimulation by BRL37344, and has different effects on different leukocytes subtypes and adhesion molecules. Thus, 3-AR stimulation has different effects in different condition including hyperglycemia.

  

GÜREL Ebru

Danışman : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cihan DEMİRCİ-TANSEL

: Prof. Dr. Nazlı ARDA: Prof. Dr. Berrak YEĞEN: Prof. Dr. Meral ÜNAL: Doç. Dr. Kadriye AKGÜN-DAR

Diyabetik Kalpte İskemi/Reperfüzyon Hasarında Mitokondriyal Heksokinazın Rolü

Heksokinaz (HK), glikoz alımı için temel süreç olan glikoz fosforilasyonundan sorumlu, glikolizin ilk basamağında rol oynayan bir enzimdir.

İskemik ön koşullama (IPC), devamlı iskemi/reperfüzyona karşı koruyucu olan kısa sürelerdeki iskemi ve reperfüzyonu içeren bir mekanizmadır. Şimdiye kadar ön koşullama, sağlıklı hayvanlardan elde edilen kalplerde geniş ölçüde çalışılmıştır fakat, hastalıklı (hipertrofik veya miyopatik) kalplerde geçmişte pek fazla çalışılmamıştır. Bu çalışma, diyabetik [Streptozotosin (STZ; 65 mg/kg)] sıçanların kalp dokularında iskemi/reperfüzyonla meydana gelen hasarı önlemede iskemik ön koşullamanın, heksokinaz enzimi ile ilişkisinin belirlenmesi amacıyla yapılmıştır.

Çalışmamızda kontrol grubu, diyabet oluşturulan ve ön koşullama uygulanan sıçanlardan elde edilen Langendorff sistemindeki izole kalplere fizyolojik, histolojik, immünohistokimyasal ve biyokimyasal yöntemler uygulanmış, elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.

STZ enjeksiyonundan 4 hafta sonra Langendorff izole kalp sisteminde yaptığımız bu çalışmada, beş dakikalık ve otuz dakikalık reperfüzyon periyodunun sonunda hem normal hem de ön koşullu diyabet gruplarının perfüzyon basınçlarında anlamlı bir azalma, otuz dakikalık reperfüzyon sonunda her iki diyabet grubunda LVDP’de bir artış ve beş dakikalık reperfüzyon sonunda her iki diyabet grubunda kalp vurumlarında azalma gözlenmiştir. Uzun süreli iskemi sonrası uygulanan reperfüzyon, hem kontrol hem de diyabet grubunda doku hasarına yol açmıştır. Kas hücrelerindeki glikojen dağılımının dokunulmamış diyabet grubunda artmış olduğu ve bunun IPC uygulaması ile azaldığı gözlenmiştir. Apoptotik indeks incelendiğinde, uzun süreli iskemi öncesi ile kısa ve uzun süreli reperfüzyon periyotlarında ön koşullu ve ön koşulsuz diyabet gruplarında artış gözlenmiştir. Ön koşullu gruplar karşılaştırıldığında, iskemi uygulamasının apoptozu arttırdığı, beş dakikalık reperfüzyonun bu artışı daha da yükselttiği ve otuz dakikalık reperfüzyon sonucunda beş dakikalık reperfüzyon sonundaki apoptozun azaldığı belirlenmiştir.

İskemi uygulaması sonunda ön koşullama yapılan kontrol grubunun laktat dehidrogenaz (LDH) aktivitesinde bir azalma belirlenmiştir. Reperfüzyonun 15. dakikasında ön koşullu diyabet grubunun LDH aktivitesi azalmıştır. Otuz dakikalık reperfüzyon sonunda her iki kontrol grubunda ve ön koşullama uygulanmayan diyabet grubunda artış gözlenmiştir. HK aktivitesi incelendiğinde, iskemi süresince, kontrol kalplerde sitosolik HK aktivitesinde anlamlı bir artış gözlenirken, IPC uygulaması sonrasında bu artış düşmüştür. Kontrollerde mitokondriyal HK aktivitesi bazal durumda ve uzun süreli reperfüzyon periyodunda IPC uygulamasından sonra artmıştır. Diyabetik sıçanlarda ise, kontrol gruplarına göre genel olarak düşük mitokondriyal HK aktivitesi gözlenmiştir. IPC uygulaması, mitokondriyal HK aktivitesini sağlıklı kontrol gruplarındaki kadar yükseltememiştir.

Sonuç olarak, bu çalışmada diyabetin iskemi/reperfüzyon hasarına karşı kalbi daha dirençli yaptığı ve uygulanan ön koşullama işleminin ek bir koruma sağlamadığı belirlenmiştir.

Role of Mitochondrial Hexokinase in Ischemia/Reperfusion Injury in Diabetic Heart

Hexokinase (HK) is an enzyme that is responsible for the phosphorylation of glucose, which is a fundamental process in glucose metabolism, and that functions in the first step in glycolysis.

Ischemic preconditioning (IPC) is a mechanism involving short-term ischemia and reperfusion which protects against long-term ischemia/reperfusion. Preconditioning has been widely studied in the hearts from healthy animals so far, while studies are few with regard to preconditioning in unhealthy hearts (hypertrophic or myopathic). This study was carried out to reveal relation of ischemic preconditioning with hexokinase in preventing ischemia/reperfusion injury in the heart tissue of diabetic rats [Streptozotocin (STZ); 65 mg/kg].

In the present study, physiological, histological, immunohistochemical and biochemical techniques were employed for the isolated hearts in Langendorff system from both the control groups rats and the rats rendered diabetic and exposed to preconditioning. Data were statistically evaluated.

Four weeks after STZ injection, Langendorff isolated heart system showed a significant decrease in perfusion pressure of both the control group and preconditioned diabetic group after reperfusion period of five and thirty minutes, an increase in LVDP in both diabetic groups after thirty minutes reperfusion, and a decrease in heart rate in both diabetic groups after five minutes reperfusion. Reperfusion after long-term ischemia caused tissue damage both in the control group and diabetic group. Distribution of glycogen in muscle cells was increased when compared with the intact diabetic group, while it was decreased with IPC application. Concerning apoptotic index, it was observed that it increased in short and long-term reperfusion and before long-term ischemia in preconditioned and non-preconditioned diabetic groups. In comparison of preconditioned groups, we found that ischemia resulted in increased apoptosis, being higher with five minutes reperfusion, while apoptosis value of five minutes reperfusion decreased after thirty minutes reperfusion.

Preconditioned control group exhibited a decrease in lactate dehydrogenase (LDH) activity after ischemia. LDH activity was decreased in preconditioned diabetic group at 15 minutes of reperfusion, whereas thirty minutes reperfusion resulted in an increase in both control groups and in non-preconditioned diabetic group. As to HK activity, cytosolic HK activity of the control hearts was significantly increased during ischemia, while this elevation was decreased after IPC application. Mitochondrial HK activity was elevated in basal condition and long-term reperfusion after IPC application in the control. Diabetic rats generally showed lower mitochondrial HK activity when compared to the control. However, IPC application could not cause as higher mitochondrial HK activity as in the healthy control groups.

In conclusion, the results of the present study demonstrate that diabetes renders heart more resistant against ischemia/reperfusion injury, but preconditioning does not provide an additional protection.

MATEMATİK ANABİLİM DALI  

ERKOÇ Temha

Danışman : Prof. Dr. Erhan GÜZELAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Erhan GÜZEL

Prof. Dr. Bedriye M. ZEREN Prof. Dr. İ. Müfit GİRESUNLU Prof. Dr. Fatma SENYÜCEL Prof. Dr. Hüseyin ÇAKALLI

Q -Gruplarının SınıflandırılmasıKompleks karakterleri, rasyonel değerli olan bir sonlu gruba, bir Q -grubu denir. Örneğin, tüm

simetrik gruplar ve sonlu elemanter abelyen 2-grupları birer Q -gruplarıdır. Günümüze kadar henüz Q -gruplarının genel bir sınıflandırılması yapılamamıştır ancak bazı özel Q -grupları sınıflandırılmıştır.Bu tez çalışmasında, Frobenius Q -grupları ve 2-kat tranzitif Frobenius Q -grupları tamamen sınıflandırılmıştır.  

Classification of Q -GroupsA finite group whose complex characters are rationally-valued is called a Q -group. For example, all of the symmetric groups and finite elemantary abelian 2-groups are Q -groups. General classification of Q-groups has not been able to be done up to now, but some special Q -groups have been classified.In the theses, Frobenius Q -groups and 2-transivity Frobenius Q -groups were completely classified.

ÇALIŞKAN Fatma

Danışman :Prof. Dr. Bedriye M. ZERENAnabilim Dalı :MatematikMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bedriye M. ZEREN

Prof. Dr. Erhan GÜZEL Prof. Dr. Fatma SENYÜCEL Prof. Dr. Hüseyin ÇAKALLI Prof. Dr. Serap ÖZTOP

-Adik Alanda Bazı Genelleştirilmiş Boşluk Serilerinin Transandantlığı Hakkında Bir İnceleme

Bu tez çalışmasında, -adik alanda bazı genelleştirilmiş boşluk serilerinin hangi koşullar altında bazı cebirsel argümanlar için aldığı değerlerin transandantlığı ve transandant olduğu tespit edilen bu değerlerin -adik sayıların sınıfının hangi alt sınıfına ait olduğu belirlenmektedir. Bu amaç için, -adik alanda Koksma sınıflandırmasından yararlanılarak iki teorem ispat edilmiştir.  

On Transcendence Of Some Generalızed Lacunary Power Serıes In -Adıc DomaınIn this dissertation, transcendence of the values of some generalized lacunary power series at some

algebraic arguments in -adic domain were examined, and the values were also analyzed of which subclass of class in Koksma’s classification of -adic domain should be in.

SÖNMEZ Ayşe

Danışman : Prof. Dr. Erhan GÜZELAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Erhan GÜZEL Prof. Dr. Bedriye M. ZEREN Prof. Dr. Ekrem SAVAŞ Prof. Dr. Yılmaz ALTUN Prof. Dr. Müfit GİRESUNLU

Konik Metrik Uzaylarda Kompaktlığın Dizisel Tanımları

Bu tez çalışmasında, ilk olarak, konik metrik uzaylarda bazı temel sonuçlar ispatlandı. İkinci olarak, normal koniğe sahip konik metrik uzayda bir alt kümenin kapalı olması için gerek ve yeter koşul belirlendikten sonra normal koniğe sahip her konik metrik uzayın parakompakt olduğu ispatlandı. Üçüncü olarak, konik normlu uzay kavramı verildi ve bazı temel özellikler gösterildi. Son olarak, konik normlu uzaylarda ağırlıklı ortalamalar kavramı tanıtıldı ve bu metodların regülerlik koşulu verildi.

     

Sequential Definitions of Compactness in Cone Metric Spaces

In this work, firstly, some fundemantal results in cone metric spaces are proved. Secondly, it is proved that cone metric space with normal cone is paracompact after determining a necessary and sufficient condition for a subset of a cone metric space with normal cone to be closed. Thirdly, the concept of cone normed space is given and some basic properties are shown. Lastly, weighted means in cone normed spaces are introduced and a regularity condition of such methods is given.

DEĞER Özkan

Danışman : Prof.Dr. Bedriye M. ZERENAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Bedriye M. ZEREN

Prof.Dr. Müfit GİRESUNLU Prof.Dr. Abbas AZİMLİ Prof.Dr. Nazım SADIK Prof.Dr. Hüseyin ÇAKALLI

Polihedral Dahil Etmelerde Optimallik İçin Gerek ve Yeter Koşullar

Bu tez çalışmasında, yerel dual dönüşüm kavramı kullanılarak iki farklı konveks optimizasyon probleminin çözümü için optimallik koşulları belirlenmiştir. Özel olarak, ele alınan problemlerde kümeler ve içermeler polihedraldir. Üstelik problemlerden biri diskret zamanlı polihedral diskret içermeli bir sistem, Mayer tipindeki diğer problem ise sürekli zamanlı polihedral diferansiyel içermeli bir sistem yardımıyla verilmektedir. Her iki problemde de polihedral içermeler küme-değerli dönüşümler yardımıyla tanımlanmışlardır. Son olarak, birden fazla küme-değerli dönüşüm ile tanımlanmış diskret içermeli bir konveks optimizasyon probleminin optimallik koşullarını belirlemek için onların bileşkeleri kullanılarak yeni bir yöntem verilmektedir.

Necessary and Sufficient Conditions of Optimality for Polyhedral Inclusions

In this work, using by the concept of local dual mapping, the optimality conditions for solution of two different convex optimization problems are determined. Specifically, the sets and the inclusions in the considered problems are polyhedral. Furthermore, one of the problems is given by a discrete inclusions system with discrete time and the other one which Mayer type is given by a differential inclusions system with continuous time. The polyhedral inclusions in each problem are defined by a set-valued mapping. Finally, it is given a new method to determine the optimality conditions for convex optimization problem with discrete inclusions described by more than one set-valued mapping using by their composition.

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI

TURGUT-KARA Neslihan

Danışman : Prof. Dr. Şule ARIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof Dr. Şule ARI (Danışman)

Prof. Dr. Güler TEMİZKAN Prof. Dr. Beyazıt ÇIRAKOĞLU Prof. Dr. Sezai TÜRKEL Prof. Dr. Nihan ÜNALTUNA

Astragalus Chrysochlorus’da Fenilpropanoid Metabolik Yoluna İlişkin Genomik Analizler

Bu çalışmada, stres koşulu olarak seçilen ve bir elisitör olan maya özütünün fenilpropanoid metabolizması, özellikle de bu metabolizma yolunda iş gören P450 genlerinin anlatımı üzerindeki etkileri, hedeflenmiş farklılık gösterimi metodu kullanılarak incelendi. Bu amaçla P450 genlerinin demir bağlanma bölgesine özgü, 3´ uca 250-400 bç uzaklıkta ürünler oluşturan ve korunmuş PFG motifine bağlanabilecek 5´ dejenere primerler kullanıldı.

Çalışmada materyal olarak kullanılan hücre süspansiyon kültürlerini elde etmek için aktif bölünme özelliğine sahip kallus kültürleri elde edildi. 0.5 mg/l 2,4-D içeren MS besiyerinde elde edilen 20 günlük kalluslardan 0.5 mg/l 2,4-D içeren sıvı MS besiyerinde öncü hücre süspansiyon kültürleri ve bu kültürlerden de 1 mg/l 2,4-D içeren MS besiyerinde hücre süspansiyon kültürleri kuruldu. Hücre süspansiyon kültürlerinde logaritmik faza giriş zamanı olarak belirlenen kültürlemenin 13. günü elisitör olarak maya özütü uygulandı ve maya özütü ile 0, 3, 6 ve 12 saat inkübe edilmiş hücre süspansiyon kültürlerinden total RNA izole edildi. 6 saat boyunca elisitör uygulanmış kültürler ve kontrollerinden izole edilen total RNA’lar kullanılarak sentez edilen cDNA’lar ile PCR yapıldıktan sonra PCR ürünleri poliakrilamid jelde ayrıştırıldı. Gen anlatımı bakımından farklılık gösterdiği belirlenen cDNA bantları jelden geri alındı. Poliakrilamid jelden geri kazanılan 56 adet cDNA’nın 37 tanesi başarılı bir şekilde PCR ile çoğaltıldı. Korunmuş P450 bölgesine ait motif taşıyan ve farklı anlatım yapan 16 bant klonlanarak dizi analizine gönderildi. Elde edilen dizi bilgilerinin TBLASTX analizi yapılarak hangi organizmada, hangi gen ya da EST (“Express Sequence Tag”)’lere benzerdikleri araştırıldı. Dizi analizleri sonucunda, fenilpropanoid metabolik yolunun ikinci enzimi ve bir P450 olan sinnamat 4-hidroksilaz (C4H), afid infeksiyonu sonucu anlatımı artan fotosistem II P680 klorofil A apoproteini, olası MerR ailesi transkripsiyon faktörü ve hipotetik bir proteinle homoloji gösteren diziler belirlendi.

Maya özütü uygulamasını takiben farklı saatlerde izole edilmiş RNA örnekleri ve yukarıda sözü edilen 4 gen dizisine ait prob ile ‘Dot’ melezleme yapıldı. ‘Dot’ melezleme sonuçlarının, C4H, olası MerR transkripsiyon faktörü ve hipotetik protein için farklılık gösterimi metodunda elde edilen verileri doğrular nitelikte olduğu belirlendi.

Gelecekte yapılacak işlevsel genomik analizleri sonunda, özellikle C4H olmak üzere MerR transkripsiyon faktör genlerine ait dizilerin tamamının belirlenmesi, A. chrysochlorus’da fenilpropanoid metabolik yolunun aydınlatılması ve fenoliklerinin artırılması yönündeki çalışmalara katkılar sağlayacaktır. Ayrıca, elde edilen sonuçların türler arasında gen homolojilerinin karşılaştırılması açısından temel bilime katkıda bulunacağı düşünülmektedir.

Genomic Analysis on Phenylpropanoid Pathway of Astragalus Chrysochlorus

In this study, the effects of yeast extract as an elicitor and stressor on phenylpropanoid pathway especially on P450 gene expression were investigated by using directed differential display. For this purpose, we used 5´ degenerate primers which are complementary to conserved motif of the P450s in the heme-binding region which is located 250-400 bp upstream of the 3´ site.

Initially, actively growing callus were obtained to establish the cell suspension cultures which were used as starting material. Actively growing callus, obtained on MS medium including 0.5 mg/l 2,4-D, were used for establishment of primary cell suspension cultures on liquid MS medium.The cell suspension cultures were established from primary cell suspension cultures in 1 mg/l 2,4-D containing

MS medium. 13th day of culture was determined as the starting day of the log stage. So, total RNA was isolated from 13 –day-old cells which were incubated with yeast extract throughout 0, 3, 6, 12 h. cDNAs were sythesised from total RNAs which obtained from 6 h elicitor treated and untreated control cultures. cDNAs were used for subsequent PCR reaction and PCR products were seperated using polyacrylamid gel electrophoresis. Differentially expressed cDNA bands were recovered from gels. 37 of 56 differentially expressed bands, were succesfully amplified by PCR. Differentially expressed and conserved P450 motif contained 16 bands were sequenced after cloning. After sequencing reactions, TBLASTX analysis indicated that these sequences were homologs to a P450 cinnamate 4-hydroxylase (C4H) which catalizes second step reaction of phenylpropanoid pathway, photosystem II P680 chlorophyll A apoprotein which is upregulated after aphid-infection, putative MerR-family transcriptional regulator and hypothetical protein.

Dot blotting were performed by using probes complementary to obtained gene sequences, and total RNAs isolated at different hours following yeast extract treatment. As a result, differential display results for C4H, putative MerR-family transcriptional regulator and hypotetical protein were supported by dot blotting.

Determination of C4H and MerR transcription factor complete sequences will make contributions towards studies targeting identification of phenylpropanoid metabolisim and improvement of phenolics of A. chrysochlorus. These data may also be considered to provide comparison of the homology of gene sequences between species.

AY Mustafa

Danışman : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Prof. Dr. Avni KURU Prof. Dr. Ahmet ZEHİR Prof. Dr. Nazlı ARDA Prof. Dr. Günhan ERDEM

Venöz Tromboli Hastalarında Faktör VIII Gen Bölgesinin Moleküler Tanısı

Tromboz kanın damarlar içerisinde patolojik bir şekilde pıhtılaşması durumudur. Dünyada ve Türk toplumunda hastalık ve ölümlere neden olduğu bilinmektedir. Tromboz, kan akımındaki değişiklikler, damar duvar değişiklikleri, pıhtılaşma faktörleri ve bunların inhibitörlerinin kan düzeylerindeki değişiklikleri sonucu ortaya çıkmaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalar tedavi stratejilerinin geliştirilmesi, tromboz patogenezinin önlenmesi ve tanımlanması üzerinde yoğunlaştığından, bu çalışmalarda genellikle moleküler biyoloji ve genetik temeline dayanan teknikler kullanılmaktadır.

Tromboz patogenezi, multifaktöriyel olup çok sayıda kalıtsal ve edinsel faktörün değişik mekanizmalarla rol oynadığı karmaşık bir süreç ile meydana gelmektedir. Tromboz ile ilgili çalışmalar bugüne kadar antitrombin III, protein C ve S, faktör V, protrombin, metilentetrahidrofolat redüktaz (MTHFR) gen bölgeleri ve bu gen bölgelerindeki spesifik mutasyonlara odaklanmıştır. Bununla birlikte faktör yükseklikleri ile ilgili olarak yapılan araştırmaların birçoğu fizyolojik çalışmalardan oluşmaktadır. Bu çalışmalar, faktör VIII düzeyi yüksekliğinin tromboz ile ilişkili olduğunu ortaya çıkarmıştır. Ayrıca yüksek faktör VIII düzeylerinin kalıtılsal olduğuda birçok olguda belirtilmektedir.

Bu tez çalışmasında, çalışma grubu venöz tromboz teşhisi konulmuş 20 birey ile 20 sağlıklı kontrol bireyden oluşturuldu. Tüm bireylerin faktör VIII geni promotor bölgesi ve 26 ekson bölgesi polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile çoğaltılıp, SSCA yöntemi ile bilinmeyen bir mutasyon ya da polimofizim taraması yapıldı.

Yaptığımız analizler sonucunda faktör VIII geni promotor bölgesinde venöz tromboz hastaları ve sağlıklı kontrol grubu bireyleri açısından, PCR sonrası yapılan SSCA poliakrilamit jel görüntülerinde herhangi bir patern farklılığına rastlamadık. Faktör VIII geninde, APC kesim yerlerinin bulunduğu ekson 8/9 ve ekson 11 bölgelerinin venöz tromboz hastaları ve sağlıklı kontrol grubu bireyleri için, herhangi bir patern farklılığına rastlamadık. APC bağlanma bölgesi olan ekson 19’da bir venöz tromboz hastasında farklı patern belirlendi. Dizileme analiz sonucunda bunun bir mutasyon ya da polimorfizm olmadığı saptandı.

Faktör VIII geninin ekson 6, ekson 13, ekson 14F ve ekson 25 bölgelerinde ise farklı paternler belirlendi. Farklı patern veren bireylerin dizileme analizi sonuçlarına göre ekson 6 ve ekson 13’te herhangi bir mutasyon ya da polimorfizm olmadığı saptandı. Ekson 14F ve ekson 25 bölgelerine ait dizileme sonuçlarında 3 bireyde belirli bölgelerinde baz değişimleri olduğu tespit edildi. 14F bölgesinde saptanan baz değişimlerinden birinin gen ürününün amino asit dizisini değiştirdiği belirlenirken, diğer 2 baz değişikliğinin amino asit dizisine etki etmediği saptandı.

Sonuç olarak, faktör VIII geni promotor bölgesi ve 26 ekson bölgesinde yapılan moleküler analizler sonucunda, faktör VIII seviyesi yüksekliği ile ilişkilendirilebilecek herhangi bir mutasyon ya da polimorfizm olmadığı tespit edildi.

Molecular Identification of Factor VIII Gene Region in Venous Thromboli Patients

Thrombosis is pathologic coagulation of blood in vessels. It is known that it leads to disease and death in the world and in Turkish population. Thrombosis results from variations in blood flow, structural changes in vessel walls, alterations in the level of coagulation factors and their inhibitors. Since the recent researches are focused on improvement of therapy strategies, prevention and identification of thrombosis pathogenesis, generally the techniques employed in these studies are based on molecular biology and genetics.

Pathogenesis of thrombosis is a complex multifactorial condition in which various hereditary and environmental factors play role. The studies focused on thrombosis until today involves antithrombin III, protein C and S, factor V, prothrombin, methylentetrahidrofolat reductase (MTHFR) gene regions and the mutations found within these gene regions. Besides, most of the researches performed about factor levels consist of physiologic studies. These studies revealed that high FVIII level is associated with thrombosis. Also, in many cases it was mentioned that high FVIII levels are inherited.

In this study, experiment groups are selected from 20 individuals with venouse thrombosis diagnosis and control groups are selected from 20 healthty individuals. FVIII gene promotor regions and 26 exon regions of all individuals were amplified by polymerase chain reaction and unknown mutation detection or polymorphism screening were made by SSCA method.

As a result of our analysis, we have not detected any different patterns in the FVIII gene promoter region of healthy individuals and venous thrombosis patients in the SSCA polyacrylamide gels which were performed after PCR. In FVIII gene, there was no pattern difference between exon 8/9 and exon 11 regions which have an APC cleavage site when venous thrombosis patients and healthy individuals were compared. A different pattern was detected from a venous thrombosis patient in exon 19 which has an APC binding region. After sequence analysis, it was found that there is not any mutation or a polymorphism.

Different patterns were detected in the exon 6, exon 13, exon 14F and exon 25 regions of FVIII gene. It was also found that there were no mutations or polymorphism in exon 6 and exon 13 according to sequence analysis of the individuals who have different patterns. Base changes were detected in specific regions of 3 individuals after the sequence analysis of exon 14F and exon 25. While one of the base changes detected in the 14F region, was found to change the amino acid sequence of the gene product, other 2 base changes were found not to affect the amino acid sequence.

As a result of molecular analysis performed on factor VIII promoter and 26 exon regions, neither any mutations nor polymorphisms related with high levels of factor VIII were detected.

AKMAN Gökhan

Danışman : Prof.Dr. AYŞEGÜL TOPAL SARIKYA : Assoc. Prof. Dr. STUART A. MACNEILL (2. Danışman)

Anabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Ayşegül TOPAL-SARIKAYA

Prof. Dr. Güler TEMİZKAN Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI Prof. Dr. Sezai TÜRKEL Prof. Dr. Ayşe ÖZER

Schizosaccharomyces pombe’de İkili Moleküler Floresans Komplemantasyon Yöntemiyle Bazı

Replikasyon Proteinlerinin Etkileşimlerinin in vivo Analizi

Ökaryotik hücrelerde kromozom replikasyonu, genomun nesilden nesile doğru bir şekilde aktarımı için oldukça karmaşık bir şekilde düzenlenmektedir. Son yıllarda, ökaryotlarda DNA replikasyonunun moleküler mekanizmasının anlaşılması konusunda büyük ilerlemeler kaydedilmiş olmakla beraber, replikasyonun en önemli aşamalarından biri olan DNA çift sarmalının açılmasının nasıl gerçekleştiği tam olarak aydınlığa kavuşmamıştır. Yapılan çalışmalar, MCM kompleksinin, Cdc45 ve GINS kompleksiyle beraber S fazında DNA çift sarmalının açılmasında görev aldığını göstermektedir.

Bu çalışmada, Schizosaccharomyces pombe’de replikasyonda yer alan proteinlerin birbirleriyle ilişkilerini incelemek amacıyla floresan ışıma temeline dayanan “İkili Moleküler Komplementasyon” (Bimolecular Fluorescence Complemantation, BiFC) yönteminden faydalanılarak, replikasyon proteinlerinin birbirleriyle olan ilişkilerinin in vivo olarak incelenmesi amaçlandı. Bu yöntem ile birbirleriyle etkileşime giren proteinlerin hücre içi yerleşiminin incelenebilmesi mümkün olabilmektedir. BiFC yöntemini uygulamak amacıyla, bir rekombinant sarı floresan protein olan Venüs proteininin, floresan özelliğe sahip olmayan N ve C terminal parçaları kullanıldı. Bu parçaların birbirleriyle etkileşime giren proteinlere eklendi. Bu proteinlerin etkileşimi, eklenen parçaların bir araya gelip, yeniden katlanmaları ve floresan ışımanın meydana gelmesiyle gözlemlendi.

BiFC yönteminin uygulanabilirliğini kolaylaştırmak ve S. pombe’de hedef proteinlerin C ucu bölgelerine füzyonu gerçekleştirmek amacıyla bir dizi vektör tasarlandı. GINS kompleksinin dört alt ünitesinden ikisini kodlayan: psf1, psf2 ve MCM kompleksinin altı alt ünitesinden ikisin kodlayan: mcm2, mcm4 ve cdc45 geninin yapısı, kendi genomik bölgelerinde genlerin anlatım düzeyi yabani ırk ile aynı kalacak şekilde değiştirilmeden PCR aracılı gen hedefleme yöntemi ile değişime uğratıldı.

BiFC yöntemiyle elde edilen verilere göre Psf1 ve Mcm4 proteinlerinin nukleusta tüm hücre çevrimi boyunca etkileşime girmektedir ve sadece S fazında kromatin materyaline bağlanmaktadır. Ayrıca diploid hücreler kullanılarak Mcm4 proteininin bir başka Mcm4 proteini ile etkileşimi incelendiğinde, Mcm4-Mcm4 proteinlerinin, Psf1-Mcm4 poteinlerine benzer şekilde, nukleusta ışıma gösterirken sadece S evresinde kromatin materyaline bağlandığı gösterilmiştir

  

a)b)

In vivo Analysis of Certain Replication Proteins Interactions by Using Bimolecular Fluorescence

Complementation Method in Schizosaccharomyces pombe

Chromosome replication in eukaryotic cells is regulated in a highly complex fashion in order to stable transmission of the genom from one generation to the next. Although, there has been significant progress to be understood the molecular mechanisms of eukaryotic DNA replication in recent years, the identity of the primary activity that unwinding of the parental DNA duplex has remained unclear. Several recent reports confirm that the MCM complex associated with two partners, Cdc45 and GINS complex, is responsible for the unwinding of DNA during S phase.

In this study, we describe flourescence-based method, “Bimolecular Fluorescence Complementation” (BiFC) in fission yeast S. pombe to investigate protein dynamics and interactions between replication proteins in vivo by using. This method allows to visualization of subcellular localization of protein interactions. To apply BiFC method, N– and C- terminal fragments of non-fluorescent fragments of a recombinant yellow fluorescence protein, Venus, are fused to the interacting partners. The interaction brings the fragments together, which then fold, reassemble and fluoresce.

To facilitate the applicaton of BiFC, we designed series of vectors for easy construction of C-terminal fussion of the target protein in S. pombe. The modifications are carried out by PCR-mediated gene targeting of five genes encoding psf1 and psf2 (encoding two of the four subunit of GINS), mcm2 and mcm4 (two of the six subunits of the MCM complex) and cdc45 at the genomic level, thus resulting in the tagged yeast proteins being expressed at wild-type levels.

BiFC data indicated that Psf1 and Mcm4 interacted in the nucleus throughout the cell cycle and chromatin association occurs only during S-phase. We also analysed self-association of Mcm4 in diploid cells. As with the Psf1-Mcm4 interaction, Mcm4-Mcm4 displayed nuclear flourescence and chromatin association occurs only during S-phase.

 

HANÇER Sabri Veysel

Danışman : Prof.Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYAAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA

Prof.Dr. Güler TEMİZKAN Prof.Dr. Ayşe ÖZER

Prof.Dr. Nazlı ARDA Prof.Dr. Reyhan DİZ KÜÇÜKKAYA

Antifosfolipid Sendromunda ADAMTS-13 Geninin Anlatımında Ve Proteininin Plazmadaki

Miktarı İle Aktivitesindeki Farklılıkların Araştırılması

ADAMTS-13 geni insanda 37 kb uzunluğundadır. 9. kromozomun q34 bölgesinde yerleşik olup, 1427 amino asitten oluşan proteini kodlamaktadır. von Willebrand Faktör (vWF)’ün Tyr842-Met843 amino asitleri arasındaki peptit bağı, dolaşımda ADAMTS-13 tarafından kesilir. Çok miktarda ve beklenmeyen büyüklükte vWF varlığı gibi patofizyolojik durumlarda bu multimerler ile platelet etkileşimleri sonucunda pıhtı oluşumununun meydana geldiği düşünülmektedir. Ailesel trombotik trombositopenik purpura (TTP) hastalarının genomik DNA örneklerinin incelenmesi ile ADAMTS-13 genindeki bazı mutasyonların enzimde işlev bozukluğuna yol açtığı saptanmıştır. TTP’deki trombozların şekilleri ve yerleri benzer bir hastalık olan antifosfolipid sendromu (AFS)’nda görülenlere benzemektedir. Bu nedenle, bu çalışmada ADAMTS-13 enziminin TTP patogenezindeki rolünden yola çıkarak AFS gelişiminde ADAMTS-13 genindeki mutasyonların katkısının olup olmadığının araştırılması, gen anlatım düzeyinin ve enziminin miktar ve aktivitesindeki değişikliklerin mutasyonlar varlığında değerlendirilmesi amaçlandı.

Bu kapsamda, 70 Primer Antifosfolipid Sendromu (PAFS) hastası ve 70 sağlıklı kontrol bireyinde ADAMTS-13 geninin, C365del, Q449stop kodonu, P475S mutasyonları restriksiyon enzim kesimi analizi (REKA) ile, C508Y mutasyonu ise DNA dizileme yöntemi ile analiz edildi. Hedef gen

ADAMTS-13 ve referans gen HPRT-1’e ait mRNA’lar cDNA’ya çevirilip Q RT-PZR ile çoğaltılarak transkripsiyon aşaması, enzimin plazmadaki aktivite ve miktarı ise ELISA temelli bir yöntem kullanılarak analiz edildi.

Hasta ve kontrol grubundaki bireylerin hiçbirinde çalışılan mutasyonlar saptanmadı. ADAMTS-13 mRNA miktarının hasta grubunda, kontrol grubundakinin yarısı kadar olduğu saptandı. ADAMTS-13 enzim aktivitesi açısından kontrol ve hasta grubu arasında anlamlı bir bağlantı bulunmazken, enzim miktarı açısından oldukça anlamlı bir fark saptandı (p<0.0001). Hasta ve kontrol grubu bireylerinde enzim aktivitesi ile yaş arasında anlamlı bir fark olmadığı, fakat kontrol grubunda aktivite ile cinsiyet arasında anlamlı bir fark olduğu tespit edildi (p=0.0038). Enzim miktarı ile aktivitesi arasında korelasyon olmadığı, aynı miktar enzime sahip bireylerde aktivitenin değişkenlik gösterdiği belirlendi.

Sonuç olarak, PAFS ile ADAMTS-13 mutasyonları arasında bağlantı bulunmadı. ADAMTS-13 mRNA miktarının hasta grubunda kontrol grubuna göre yarısı kadar olması ve plazmadaki miktarının % 40 az oluşu, ADAMTS-13 geninin transkripsiyon aşamasında negatif düzenlendiği ya da promotör bölgede mutasyon/lar olduğunu veya epigenetik bir etki varlığını düşündürmektedir. Bundan başka, cinsiyetin enzim aktivitesi için önemli bir kriter olduğu da öngörülmektedir.

The İnvestigations on the Differences Of ADAMTS-13 Gene Expression and its Protein Plasma

Level and the Activity in Antiphospholipid Syndrome

ADAMTS 13 gene encodes an enzyme consisting of 1427 amino acids in human. It is 37 kb long and locates on the q34 site of the 9th chromosome. The peptide bond between Tyr842-Met843 of von Willebrand factor (vWF) is physiologically cleaved by ADAMT-13 in the circulation. Under pathophysiological conditions, such as in the presence of excess amounts of unusually large vWF molecules, interaction between these multimers and platelets is thought to be caused microthrombi formation in the circulation. Analysis of the genomic DNA of patients with familial Thrombotic Thrombocytopenic Purpura (TTP) showed that some mutations on ADAMTS-13 gene are to lead to functional defects for the enzyme. The form of thrombus and their localizations in TTP patients are similar with those in antiphospholipid syndrome (APS) as a disease like TTP. For this reason, in this study was aimed to investigate whether mutations on ADAMTS-13 gene are related or not with APS and to evaluate gene expression levels and amount and activity of ADAMTS-13 in the presence of mutations.

In this context, C365del, Q449stop codon, P475S mutations of ADAMTS-13 gene were analyzed by resrtriction enzyme digestion technique and C508Y mutation was analyzed by DNA sequencing in 70 PAPS patients and 70 healthy control subjects. mRNA transcripts of ADAMTS-13 and reference gene HPRT-1 were directed to cDNA and amplified. Transcription step was analyzed by Q RT-PCR. The activity and the amount of enzyme were analyzed by an ELISA base technique.

Mutations tested in this study were not found in both patient and healthy control group. In the patient group, amount of ADAMTS-13 mRNA was found to be half of the amount of the healthy control group. In terms of ADAMTS-13 enzyme activity, although a significant association was not detected between the patient and the control group, a very significant association was detected for the amount of enzyme (p<0.0001). In the control group, activity of ADAMTS-13 enzyme was found related with gender (p=0.0038) but not related with age. There was no correlation between the amount of enzyme and activity which was detected variable in subjects that had the same amount of enzyme .

As a result, no association was detected between PAPS and ADAMTS-13 mutations. Existence of half mRNA amount of ADAMTS-13 resulted in to 40 % less amount of ADAMTS-13 in the patients. This data is thought to be that ADAMTS-13 gene is negative regulated on transcription step or mutation/s may present in the promotor region or there may be an epigenetic effect. Furthermore, gender was found to be an important criteria for the enzyme activity.

HANÇER Sabri Veysel

Danışman : Prof.Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYAAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ayşegül TOPAL SARIKAYA

Prof.Dr. Güler TEMİZKAN Prof.Dr. Ayşe ÖZER

Prof.Dr. Nazlı ARDA Prof.Dr. Reyhan DİZ KÜÇÜKKAYA

Antifosfolipid Sendromunda ADAMTS-13 Geninin Anlatımında Ve Proteininin Plazmadaki

Miktarı İle Aktivitesindeki Farklılıkların Araştırılması

ADAMTS-13 geni insanda 37 kb uzunluğundadır. 9. kromozomun q34 bölgesinde yerleşik olup, 1427 amino asitten oluşan proteini kodlamaktadır. von Willebrand Faktör (vWF)’ün Tyr842-Met843 amino asitleri arasındaki peptit bağı, dolaşımda ADAMTS-13 tarafından kesilir. Çok miktarda ve beklenmeyen büyüklükte vWF varlığı gibi patofizyolojik durumlarda bu multimerler ile platelet etkileşimleri sonucunda pıhtı oluşumununun meydana geldiği düşünülmektedir. Ailesel trombotik trombositopenik purpura (TTP) hastalarının genomik DNA örneklerinin incelenmesi ile ADAMTS-13 genindeki bazı mutasyonların enzimde işlev bozukluğuna yol açtığı saptanmıştır. TTP’deki trombozların şekilleri ve yerleri benzer bir hastalık olan antifosfolipid sendromu (AFS)’nda görülenlere benzemektedir. Bu nedenle, bu çalışmada ADAMTS-13 enziminin TTP patogenezindeki rolünden yola çıkarak AFS gelişiminde ADAMTS-13 genindeki mutasyonların katkısının olup olmadığının araştırılması, gen anlatım düzeyinin ve enziminin miktar ve aktivitesindeki değişikliklerin mutasyonlar varlığında değerlendirilmesi amaçlandı.

Bu kapsamda, 70 Primer Antifosfolipid Sendromu (PAFS) hastası ve 70 sağlıklı kontrol bireyinde ADAMTS-13 geninin, C365del, Q449stop kodonu, P475S mutasyonları restriksiyon enzim kesimi analizi (REKA) ile, C508Y mutasyonu ise DNA dizileme yöntemi ile analiz edildi. Hedef gen ADAMTS-13 ve referans gen HPRT-1’e ait mRNA’lar cDNA’ya çevirilip Q RT-PZR ile çoğaltılarak transkripsiyon aşaması, enzimin plazmadaki aktivite ve miktarı ise ELISA temelli bir yöntem kullanılarak analiz edildi.

Hasta ve kontrol grubundaki bireylerin hiçbirinde çalışılan mutasyonlar saptanmadı. ADAMTS-13 mRNA miktarının hasta grubunda, kontrol grubundakinin yarısı kadar olduğu saptandı. ADAMTS-13 enzim aktivitesi açısından kontrol ve hasta grubu arasında anlamlı bir bağlantı bulunmazken, enzim miktarı açısından oldukça anlamlı bir fark saptandı (p<0.0001). Hasta ve kontrol grubu bireylerinde enzim aktivitesi ile yaş arasında anlamlı bir fark olmadığı, fakat kontrol grubunda aktivite ile cinsiyet arasında anlamlı bir fark olduğu tespit edildi (p=0.0038). Enzim miktarı ile aktivitesi arasında korelasyon olmadığı, aynı miktar enzime sahip bireylerde aktivitenin değişkenlik gösterdiği belirlendi.

Sonuç olarak, PAFS ile ADAMTS-13 mutasyonları arasında bağlantı bulunmadı. ADAMTS-13 mRNA miktarının hasta grubunda kontrol grubuna göre yarısı kadar olması ve plazmadaki miktarının % 40 az oluşu, ADAMTS-13 geninin transkripsiyon aşamasında negatif düzenlendiği ya da promotör bölgede mutasyon/lar olduğunu veya epigenetik bir etki varlığını düşündürmektedir. Bundan başka, cinsiyetin enzim aktivitesi için önemli bir kriter olduğu da öngörülmektedir.

The İnvestigations on the Differences Of ADAMTS-13 Gene Expression and its Protein Plasma

Level and the Activity in Antiphospholipid Syndrome

ADAMTS 13 gene encodes an enzyme consisting of 1427 amino acids in human. It is 37 kb long and locates on the q34 site of the 9th chromosome. The peptide bond between Tyr842-Met843 of von Willebrand factor (vWF) is physiologically cleaved by ADAMT-13 in the circulation. Under pathophysiological conditions, such as in the presence of excess amounts of unusually large vWF molecules, interaction between these multimers and platelets is thought to be caused microthrombi formation in the circulation. Analysis of the genomic DNA of patients with familial Thrombotic Thrombocytopenic Purpura (TTP) showed that some mutations on ADAMTS-13 gene are to lead to

functional defects for the enzyme. The form of thrombus and their localizations in TTP patients are similar with those in antiphospholipid syndrome (APS) as a disease like TTP. For this reason, in this study was aimed to investigate whether mutations on ADAMTS-13 gene are related or not with APS and to evaluate gene expression levels and amount and activity of ADAMTS-13 in the presence of mutations.

In this context, C365del, Q449stop codon, P475S mutations of ADAMTS-13 gene were analyzed by resrtriction enzyme digestion technique and C508Y mutation was analyzed by DNA sequencing in 70 PAPS patients and 70 healthy control subjects. mRNA transcripts of ADAMTS-13 and reference gene HPRT-1 were directed to cDNA and amplified. Transcription step was analyzed by Q RT-PCR. The activity and the amount of enzyme were analyzed by an ELISA base technique.

Mutations tested in this study were not found in both patient and healthy control group. In the patient group, amount of ADAMTS-13 mRNA was found to be half of the amount of the healthy control group. In terms of ADAMTS-13 enzyme activity, although a significant association was not detected between the patient and the control group, a very significant association was detected for the amount of enzyme (p<0.0001). In the control group, activity of ADAMTS-13 enzyme was found related with gender (p=0.0038) but not related with age. There was no correlation between the amount of enzyme and activity which was detected variable in subjects that had the same amount of enzyme .

As a result, no association was detected between PAPS and ADAMTS-13 mutations. Existence of half mRNA amount of ADAMTS-13 resulted in to 40 % less amount of ADAMTS-13 in the patients. This data is thought to be that ADAMTS-13 gene is negative regulated on transcription step or mutation/s may present in the promotor region or there may be an epigenetic effect. Furthermore, gender was found to be an important criteria for the enzyme activity.

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  RIDVAN ÇÖRTÜ Mehmet

Danışman : Prof.Dr.H.Ferhat BOZKUŞAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : SilvikültürMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. H.Ferhat BOZKUŞ

Prof. Dr. Melih BOYDAK Prof. Dr. Gülen ÖZALP

Prof. Dr. Cemil ATA Prof. Dr. Korhan TUNÇTANER

Büyükdüz Araştırma Ormanında Meşe (Q. Petraea Ssp. İberica Steven Ex Bieb.) Krassilin) İle Karaçam

(Pinus Nigra Arn. Ssp.Pallasiana (Lamb.) Holmboe)’In Büyüme İlişkileri

Araştırmada, Karabük - Büyükdüz Araştırma Ormanındaki asli ağaç türlerinden karaçam ve meşenin karşılıklı büyüme ilişkileri ve bunların farklı vejetasyon birimlerindeki bazı özellikleri ele alınmıştır.Aksoy (1978) tarafından saptanan vejetasyon birimlerinden sekiz tanesi karaçam ve meşeyi kapsamaktadır. Bu vejetasyon birimlerinden 5 tanesinde 14 örnek alan (50mX50m boyutlarında) alınmıştır. Bu örnek alanlardaki bütün bireylerin çapları ve boyları ölçülmüştür. Ayrıca her örnek alandan 3 er adet karaçam, meşe ve göknar bireyi kesilerek (toplam 126 ağaç) bunlar gövde analizine tabi tutulmuşlardır.

Karaçam 0,30 m boya 4-8 yaşlarında, 1,30 m boya 7-32 yaşlarında ulaşabilmektedir. Meşe 0,30 m boya 5-7 yaşlarında, 1,30 m boya 9-28 yaşlarında ulaşabilmektedir. Göknar 0,30 m boya 6-30 yaşlarında, 1,30 m boya 9-60 yaşında ulaşabilmektedir.

Gençleştirme çalışmalarında karaçam ve meşenin ön planda düşünülmesi gerekmektedir. Göknar, üçüncü planda düşünülmesi gereken bir türdür. Gençleştirme çalışmalarında karaçam ve meşelerin grup veya büyük gruplar halinde gençleştirilmeleri uygun olacaktır. 

Growth Relatıons of Oak (Q. Petraea Ssp. İberica (Steven Ex Bieb.) Krassilin) And Black Pine (Pinus

Nigra Arn. Ssp.Pallasiana (Lamb.) Holmboe) Tree Species at Büyükdüz Research Forest

Growth relations and their some characteristics in different vegetation units of black pine, oak and fir which are three main tree species of The Karabük-Büyükdüz Research Forest were examined.Eight of the vegetation units which comprise black pine, oak and fir species, were determined by Aksoy (1978). Five of these vegetation units were selected and, according to this, 14 sampling areas (50mX50m in dimensions) were determined. In research areas, all of the members’ diameters were measured. According to these results, diameter classes were determined, and then the heights of 3 trees locating in each diameter classes were measured. Three black pine, oak and fir trees (totally 126 as number) at each sampling area were cut and their stem analysis were done.The black pine reaches the 0.30 m height at 4-8 years old and 1.30 m height at 7-32 years old. Oak species reaches the 0.30 m height at 5-7 years old and 1.30 m height at 9-28 years old. Fir species reaches the 0.30 m height at 6-30 years old and 1.30 m height at 9-60 years old.The regeneration works must be carried on the black pine and oak tree species. The fir must be lastly considered species in the area. The regeneration works for black pine and oak tree species will be made as groups.

AKKAYA Muhammed

Danışman : Prof Dr M.Ömer KARAÖZAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Toprak İlmi ve Ekoloji AnabilimdalıMezuniyet Yılı : 2008

Tez Savunma Jürisi : Prof Dr. M.Ömer KARAÖZ (Danışman) Prof Dr Cemil CANGİR Prof Dr Levent ŞAYLAN Prof.Dr. Kamil ŞENGÖNÜL Doç.Dr. Doğanay TOLUNAY

Biga Orman İşletmesinde Fıstık Çamı (Pinus Pinea L.) Ağaçlandırma Alanlarında Toprak İşleme Ve

Fidan Dikim Aralığının Orman Topraklarına Etkisi

Bu çalışmada, Biga orman işletmesinin Karabiga Yarımadası mevkii - granit anakayası üzerinde yapılan fıstıkçamı ağaçlandırmalarında toprak işlemesinin ve dikim aralığının orman topraklarına yaptığı etkiyi araştırmak amacı ile, farklı yıllarda, değişik toprak işleme yöntemleri uygulanan, farklı bakı ve eğimde bulunan 75 adet örnek alan seçilerek bazı toprak özellikleri belirlenmiştir. Örnek alanlardaki ağaçların çap, boy, tepe tacı, toprağı örtme dereceleri tespit edilmiştir. Bulunan değerler ağaçlandırılmamış doğal orman örtüsü ile kaplı alanlardan alınan kontrol parsellerinin toprak özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca ağaçlandırma alanında bulunan sedir, kızılçam, sahilçamı, fıstıkçamı türlerine ait toprak üstü ve toprakaltı bitkisel kütle ile organik madde, toplam azot, karbon miktarları belirlenmiştir.

Toprak işlemesi yapılan alanların hacim ağırlıklarının doğal alanlara göre fazla olduğu belirlenmiştir. Toprak organik maddesinin azaldığı, su tutma kapasitesinin düştüğü, ince toprak miktarının azaldığı, geçirgenliğin arttığı, toplam azotun azaldığı tespit edilmiştir.

Ağaçlandırma sahasına dikilen fıstıkçamının diğer türlere göre tek ağaç bitkisel kütle miktarının en fazla olduğu ancak geniş dikim aralığı uygulandığı için hektardaki ağaç sayısına bağlı olarak birim alandaki toplam bitkisel kütlesinin de düştüğü belirlenmiştir. Ağaçlandırılmayan alanlardaki çalı tabakası karbon üretiminin ağaçlandırılmış alanlardakine yakın olduğu, ağaçlandırma alanlarındaki ağaç tabakası bitkisel kütleyi ve karbon üretimini oldukça arttırmıştır.

Fıstıkçamının gerek tek ağaç bitkisel kütle miktarının en fazla oluşu, dolayısıyla organik madde miktarı, toplam azot ve karbon miktarının da yüksek olması, aynı zamanda meyvesinin değerli olması nedenlerinden saha için en uygun ağaç türüdür. Araştırma alanında fıstıkçamının büyümesinin doğal ve plantasyonla yetiştirilmiş diğer alanlara göre daha düşük kalması, kapalılığın çok uzun zamanda oluşmasını da beraberinde getirdiğinden uygulanmakta olan dikim aralığının sıklaştırılarak değiştirilmesi potansiyel erozyon tehlikesine karşı önerilmiştir.  

Effects of Soil Treatment Techniques And Planting Spaces on Forest Soils in Umbrella Pine Plantations

(Pinus Pinea L.) of Biga Regional Forestry Directorate

In this study, some soil properties were determined within chosen 75 sampling areas where different soil preparation techniques applied on different aspect and slopes on Karabiga Peninsula - umbrella pine (Pinus pinea L.) plantation areas, to find out the effects of different soil preparation techniques and planting spaces on forest soils derived from granite. Obtained results were compared with the soil properties of control plots which covered with natural vegetation. Tree diameter and height, crown diameter and canopy closure on sample plots were determined. In addition, aboveground and root biomass, organic matter, total nitrogen and carbon contents of cedar, callabrian pine, maritime pine and umbrella pine species were also compared with each other.

Bulk density values of soils from treatment plots were higher than soils under natural vegetation-control plots. After soil treatment applications, only soil permeability increased, but, organic matter content, saturation capacity, fine soil fraction and total nitrogen content decreased.

The umbrella pine species has the highest individual tree biomass, while, it has lower biomass in area basis depending on lower tree density and wider planting space per unit area. Carbon sequestration of shrub layer on unplanted control plots was almost equal to plantation areas. Tree cover on plantation areas significantly increased the total biomass and carbon sequestration.

Umbrella pine is the most suitable tree species for plantation in research area due to its higher individual tree biomass, organic matter, total nitrogen and carbon amounts. On the other hand, lower growth capability in comparison with other natural and plantation umbrella pine areas, led to late occurrence of canopy closure, therefore, present planting spaces should be narrowed and changed against potential erosion risk in research area.

AYDIN Abdurrahim

Danışman : Prof.Dr. Hüseyin E. ÇELİKAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman İnşaatı ve TransportuMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Hüseyin E. ÇELİK (Danışman)

Prof.Dr. Mesut HASDEMİR Prof.Dr. Kamil ŞENGÖNÜL Doç.Dr. M. Emin BİRPINAR Doç.Dr. Fatmagül BATUK

Büyük Menderes Nehri Sağ Sahil Derelerindeki Sel Kontrol Çalışmalarının İrdelenmesi

Seller can ve mal kayıplarına neden olan doğal bir afettir. Türkiye’de en çok karşılaşılan meteorolojik karakterli doğal afet % 30 ile sel ve taşkınlardır. Küresel iklim değişimi ile beraber sellerin gündelik hayatımızı daha fazla etkileyeceği bilim dünyasında ifade edilmektedir.

Çalışmanın amacı 1960’lı yıllarda DSİ (Devlet Su İşleri) tarafından etüd ve ıslah çalışmalarına başlanan Büyük Menderes Nehri havzasının sağ sahil derelerinin (Nazilli-Buldan arası), aradan geçen süre içerisinde havzaların bitki örtüsünde meydana gelen değişimin ve ıslah başarı durumunun ortaya konulması, örnek bir havzada HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center-River Analysis System) yazılımı ile CBS (Coğrafi Bilgi Sistemi)’ye entegre taşkın simülasyonunun yapılmasıdır. Islah çalışmalarında bazı havzalarda DSİ ile OGM (Orman Genel Müdürlüğü) (açık olduğu dönemlerde AGM : Ağaçlandırma Genel Müdürlüğü) ve -kapatılmadan önce- KHGM (Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü) ile işbirliği yapılmıştır.

Çalışmada yan dere havzalarının sel ve taşkına olan etkisini görmek amacıyla morfometrik analizleri yapılmış, ıslah öncesi durum ve ıslah sonrası arazi örtüsünde meydana gelen değişim incelenmiş, son olarak ta bu yan derelerden Mastavra dere havzasında CBS’ye entegre HEC-RAS yazılımı ile taşkın analizi yapılmıştır.

Havzalarda nüfus değişimi incelenmiş, yukarı havzada nüfus artış hızının düştüğü, buna karşın taşıntı konisi üzerinde nüfus artış hızının arttığı saptanmıştır.

Morfometrik analizler sonucu havzalarda bazı parametrelerin yüksek olması sel ve taşkın riskinin yüksek olduğunu göstermektedir.

Islah sonrası arazi kullanımı incelendiğinde havzaların tümünde orman varlığının nitelik olarak arttığı görülmüştür. Ancak tüm havzalarda orman varlığının alansal olarak artmadığı ve hatta bazı havzalarda azaldığı belirlenmiştir.

Çok yüksek eğime sahip olan araştırma alanındaki havzalarda yanlış arazi kullanımı halen ciddi bir problem olmaya devam etmektedir. Tarımsal amaçlı olarak kullanılmaması gereken arazi sınıflarında tarım yapılmaktadır. Tarım ve tarım-açıkalan olarak kullanılan alanların % 80,78’i tarımsal amaçlı kullanılmaması gereken VI-VIII sınıf araziler üzerinde yeraldığı belirlenmiştir. Bu durum bazı havzalarda havza ıslah çalışmalarından sonra artış göstermektedir.

Mastavra dere havzasında yapılan taşkın analizi ile taşkın altında kalabilecek alanlar belirlenmiş ve haritalanmıştır.

Havzalarda ortalama yağışta önemli bir değişim olmamasına karşın ıslah çalışmalarından sonra sel ve taşkın yaşanmamıştır. Bu sonuçta yukarı havzada taşıntı barajlarıyla dere tabanlarının stabil hale getirilmesi, yamaçların orman örtüsünün ıslah planının yapıldığı yıllara oranla hem alansal olarak artması hemde verimli ormanlar haline dönüşmesi ve yukarı havzada nüfus artış hızının azalmasına bağlı olarak orman tahribinin azalması etkili olmuştur.

Investigation of Torrent Control Works of Right Bank Tributaries in Büyük Menderes River Basin

Torrents are the natural disasters which lead to losses lives and properties. Torrents are the most frequent meteorological origined natural disasters in Turkey with 30% occurring rate. It is assumed by scientists that the floods may possibly be more effective in our daily lives due to the possible impacts of the global climate change.

The purpose of this study is to determine the change of vegetation cover and the success of improvement works within the watersheds of the right bank tributaries of Büyük Menderes River where practices were initiated by The State Hydraulic Works (DSİ) during the 1960’s. Furthermore study involves flood simulation for a sample watershed using GIS (Geographical Information Systems) integrated HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center-River Analysis System) software. DSİ, The General Directorate of Forestry (OGM), The General Directorate of Afforestation (AGM) (when it was on service) and The General Directorate of Rural Affaires (KHGM) (when it was on service) corporate with for some watersheds.

The morphometric analyses were conducted to observe the effects of tributaries on torrents. The situation before the improvement works and the change in the vegetation cover after the improvement works were examined. Finally flood analysis was conducted for one of these tributaries, Mastavra creek watershed, using GIS integrated HEC-RAS software.

According to population change analysis in the watersheds, it was noticed that the population increase speed within the upstream is lower than within the alluvial cone.

Based on the results of the morphometric analysis, the high levels of some parameters within the watersheds indicate the high possibility of flood risk. The investigation of the land use situation after the improvement practices showed that the quality of the forests had increased within all the watersheds. However it was determined that the area of the forests have not increased within all the watersheds besides it have decreased within some watersheds.

The land misuse at the very steep watersheds within the research area has still been a serious problem. The agricultural practices have been conducted in the land classes which are not suitable for agriculture. The 80,78% of agriculture practised lands which are used for agricultural and agricultural-bare land purposes take place on VI-VIII land capability classess. This situation has increased within some watersheds after improvement practices.

The lands susceptible to flooding were determined and mapped based on the flood analysis conducted for the Mastavra creek watershed.

Although there was no important change in the average rainfall in the study area, flooding did not occur after the watershed improvement works. For the achievement of such a success, the stabilization of the stream beds at the upstream, the quantitative and qualitative increment of the forest vegetation cover of the hillsides compared to the years when the improvement plans were first prepared and cease of the upstream forest destruction due the decreasing of population increasing speed have played significant role.

ZENGİN Hayati

Danışman : Prof. Dr. Ünal ASANAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği

Programı : Orman AmenajmanıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ünal ASAN,

Prof.Dr. M. Nahit SERARSLAN, Prof.Dr. Ayhan KOÇ,

Prof. Dr. Ahmet YEŞİL, Prof.Dr. E.Zeki BAŞKENT

Orman Kaynaklarından Fonksiyonel Yaklaşım İle Çok Amaçlı Faydalanmanın Optimizasyonu

Bu çalışmada ormanların odun üretimi, rekreasyon ve hidroloji fonksiyonlarının Ekosistem Tabanlı Fonksiyonel Planlama yaklaşımına uygun şekilde işletme sınıfları ayrılarak, orman amenajmanına entegrasyonu ve bu yolla hem toplumun değişik fonksiyonlara olan taleplerinin karşılanması hem de farklı disiplinler tarafından üretilen bilimsel verilerin planlama çatısı altında nasıl bütünleştirileceğine dair bir yaklaşımın ortaya koyulması amaçlanmıştır.

Çok amaçlı planlamanın gerçekleştirilmesinde ana ilke olarak objektif ölçütlere dayalı olarak fonksiyonel işletme sınıflarının ayrılması ve meşcerelerin komşuluk ilişkilerinin planlamada gözetilmesi hedeflenmiş, yaklaşım olarak ele alınan fonksiyonlardan sağlanan toplam faydanın plan ünitesi bazında en iyilenmesine çalışılmıştır. İşletme sınıfı ayrımı gerçekleştirildikten sonra, bir kesim düzeni oluşturulup mevcut bölmeciklerin hangi periyotta gençleştirmeye sokulacağı kestirilmeye çalışılarak, Orman Amenajmanı disiplininin temel görevi olan plan ünitesinden faydalanmanın düzenlenmesine akılcı bir tarzda ve çok amaçlı kullanım yaklaşımına uygun bir şekilde çözüm üretilmeye çalışılmıştır. Planlama tekniği olarak Karışık Tamsayılı Programlama (Mixed Integer Programming) kullanılmıştır. Modellemede karar değişkeni olarak, meşcerelerden bakım kesimleri ile çıkarılacak “ara hasılat miktarları” kullanılmış ve özgün bir matematiksel model geliştirilmiştir.

Çeşitli konumsal verilerin elde edilmesinde ArcMap, matematiksel modelin çözümünde ise GAMS adlı bilgisayar programlarından faydalanılmıştır.

Altı adet örnek planlama stratejisi oluşturularak, bu stratejiler için model çıktıları değerlendirilmiştir. Stratejilerin genelinde plan ufku süresince odun üretimi artarken, rekreasyon ve su üretimi değerlerinde düşüş gözlenmektedir. Rekreasyon ve hidrolojik fonksiyon değerlerinin plan ufkunca periyodik olarak sürekli artışının amaçlanması durumunda olurlu çözüm bulunamamıştır. Su ve rekreasyon fonksiyonlarının ağırlık değerlerinin bağıl olarak yüksek oluşu gençleştirme işleminin mümkün olduğunca geç periyotlara ertelenmesine neden olmaktadır. Bu çalışma ile ekosistem tabanlı fonksiyonel planlamaya bir örnek ve ülkemizde gittikçe artan orman planlamada modelleme çalışmaları için bir yaklaşım sunulmuştur.

Multiple-use Optimisation of the Forest Resources by Means of Functional Planning Approach

This study focuses on the integration of wood production, recreation and hydrologic functions of forests to the planning procedure by means of separating working groups (management units) based on the Ecosystem-Based Functional Planning approach. By this way, meeting the demands of society to different functions and carrying out an approach of how to integrate different data generated by different disciplines under planning framework were intended to be realized.

In the realization process of multi-objective planning, separation of working groups based on objective criteria and considering adjacency relations of stands is adopted as one of the main principles and as an approach total benefit provided from the functions dealt with is tried to be maximized at the planning unit context. After the separation of working groups, harvest scheduling was tried to be established. By this way, a solution to regulation of utilization, which is the main duty of Forest Management and Planning is tried to be produced by a rational way and consistent with the multiple-use approach. Mixed Integer Programming was used as the planning technique. Amount of volume of maintenance cuttings were taken as the decision variable in the mathematical modelling and an original model is developed for multi-objective planning procedure.

ArcMap software in obtaining of some spatial data and GAMS software for the solution of mathematical model were used.

Six sample planning strategies were constituted and model outputs were evaluated according to these strategies. Generally, while wood production increases in all strategies along the planning horizon, values of recreation and hydrologic functions tend to decrease. When a strategy, which ensures the periodic increment of recreation and hydrologic value levels in the planning horizon is tried to develop, the model could not find a feasible solution. Because the weighting values of recreation and hydrologic function is relatively high, model delays the regeneration of stands as possible as to the last periods. By this study a sample to the ecosystem-based functional planning and an approach to the modelling in forest management planning is presented.

ÖZKAN Ulaş Yunus

Danışman : Prof.Dr. Ahmet YEŞİLAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman AmenajmanıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ahmet YEŞİL

Prof.Dr. Ünal ASAN Prof.Dr. Nebiye MUSAOĞLU Prof.Dr. Ömer SARAÇOĞLU Prof.Dr. Necla ULUĞTEKİN

Çok Kaynaklı Orman Envanterinin Bölgesel Bazda Uygulanması

Son yıllarda uydu teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak, çok kanallı uydu verilerinin, ormancılık çalışmalarında geniş bir uygulama alanı bulduğu görülmektedir. Ülkemizde yapılması tasarlanan ulusal orman envanterinde, uydu verileri başvurulacak bilgi kaynaklarının başında gelmektedir. Ayrıca, IKONOS ve QUICKBIRD gibi çok yüksek çözünürlüklü uydu verilerinin meşcere tipleri ayrımında hava fotoğraflarının yerine kullanılabilecek alternatif bir bilgi kaynağı olabileceği düşünülmektedir.

Bu amaçla çalışmada, ulusal bazda yapılacak envanter çalışmasında ayrılacak olan geniş orman alanlarına ilişkin alan ve ağaç serveti değerlerinin belirlenmesinde 4x4 m yersel çözünürlüklü IKONOS ve 1x1 m yersel çözünürlüklü IKONOS PAN-SHARPENED uydu görüntülerinden yararlanma olanakları araştırılmıştır. Bunun yanı sıra , IKONOS ve IKONOS PAN-SHARPENED uydu görüntüleri kullanılarak, amenajman planlarının temelini oluşturan meşcere tipleri haritasını düzenlemek amacıyla ne kadar ayrıntıya gidilebileceği irdelenmiştir.

Bu bağlamda, eCognition programı kullanılarak uydu görüntüsü değişik ölçek parametrelerine göre görüntü dilimlerine ayrılmıştır. Çalışma amacına uygun görüntü dilimleri oluşturulduktan sonra götüntü “nesne yönelimli sınıflandırma” yöntemine göre Hiyerarşik olarak sınıflandırılmıştır. Sınıflandırma algoritması olarak “standart en yakın komşu yöntemi” kullanılmıştır.

Hiyerarşik sınıflandırmanın meşcere düzeyindeki (üçüncü aşama) sınıflandırma sonuçlarına ilişkin toplam doğruluk, IKONOS görüntüsü için %55 (Kappa=0.52), PAN-SHARPENED görüntüsü için %59 (Kappa=0.53) olarak oldukça düşük hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda, IKONOS uydu görüntüsünün sınıflandırılmasıyla, hava fotoğraflarının görsel yorumlanmasıyla elde edilen meşcere tipleri haritası kadar yeterli doğrulukta harita üretilememiştir. Fakat, anlamlı düzeyde bazı bitki örtüsü sınıflarının çıkartılabildiği görülmüştür. Ayrıca, arazi örtüsü sınıflarının ayrılmasında, orijinal ve pan-sharpened uydu görüntüleri arasında fark gözükmediği anlaşılmaktadır.

Bunun yanı sıra, büyük alanlarda sadece yersel ölçüme dayalı olarak gerçekleştirilecek envanter ile yersel ölçüm ve uydu görüntüsünün kombine edildiği katmanlı iki aşamalı örneklemeye dayalı olarak gerçekleştirilecek envanter arasında anlamlı bir fark bulunmadığı görülmüştür.

 

The Application of Multi-Source Forest Inventory on Regional Base

In parallel with the recent developments in satellite technology, multi-channel satellite data are seen to be widely used in forestry studies. Satellite data are at the top of information sources for National forest Inventory which is planed to be made in Turkey. In addition, the data from high-resolution satellites such as IKONOS and QUICKBIRD are considered as an alternative source of information which may be used instead of aerial photography in identifing types of stands.

In the study conducted for this purpose, usage opportunities of 4x4 m resolution IKONOS and 1x1 m resolution IKONOS PAN-SHARPENED satellite images were investigated for determining area and growing stock values concerning wide forest parts that will be divided in the inventory studies made on national base. In

addition, which level of detail can be obtained by using IKONOS and IKONOS PAN-SHARPENED satellite images in arranging stand types maps that constitute the basis of management plans is examined.

In this context, satellite image is divided into image sections according to different scale parameters by using eCognition program. After image sections suitable for the purpose of the study were formed, the image was hierarchically classified according to “object-orientation classification” method. “Standard nearest-neighbor” method was used as classification algorithm.

Overall accuracies for concerning classification results obtained at the stand level (third stage) of hierarchical classification heve been computed with a fairly low value as 55% (Kappa=0.52) for IKONOS satellite image and 59% (Kappa=0.53) for IKONOS PAN-SHARPENED satellite image. At the end of study, Maps that are as accurate as the stand type maps obtained by manually interpereting aerial phtographs, could not be generated by classification of IKONOS satellite images. But, it is seen that some significant vegetation cover classes can be extracted. Also it is understood that there is not crucial difference between original and pan-sharpened satellite images in separating land cover class.

It seemed that there is not any significant difference between inventories carried out in large areas which are based on only ground measurements and two phase sampling by combining of ground measurement and satellite image.

OKAN Taner

Danışman : Prof. Dr. Ahmet TÜRKERAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği Programı : Ormancılık EkonomisiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet TÜRKER

Prof. Dr. Abdi EKİZOĞLU Prof. Dr. Müfit AKYÜZ Prof. Dr. Fatma TİRYAKİ Doç. Dr. Kenan OK

Orman Endüstri Sektörünün Yapısı Ve Kalkınmaya Katkısının Geliştirilmesi Önlemleri (Levha Sektörü

Örneği)

Günümüzün yüksek rekabetçi ortamında, etkin bir stratejiye sahip olma, hem sektör hem de işletme için başarıya ulaşmada önemli bir unsur olarak görülmektedir. Doğru stratejiyi seçmek, sektör ve işletmeler için her zaman karmaşık bir sorun olarak kabul edilmektedir. Sektörün ve işletmelerin sahip olduğu birçok zayıf ve kuvvetli noktalar bulunmaktadır. Bu durum, sektörün ve firmaların dikkatli bir değerlendirme yapmaları gereğini ortaya çıkartmaktadır. Genel olarak uygun stratejinin belirlenmesinde, dikkate alınması gereken birçok nitel ve nicel faktörler bulunmaktadır. Bu nedenle, değerlendirme süreci çok boyutlu olarak gerçekleştirilmeli ve karar verme çok ölçütlü ortamda yapılmalıdır. Çok ölçütlü karar verme teknikleri birbirleriyle çelişen ve çok sayıda amaç içeren problemlerin çözümünde kullanılmaktadır.

Bu çalışmada, odun kökenli levha endüstrilerinden Lif Levha ve Yonga Levha sektörlerinde ve bu sektörlerdeki işletmelerde uygulanabilecek stratejilerin sıralanması amaçlanmıştır. Yonga Levha ve Lif Levha sektörleri giderek artan önem ve ticari hacimleri nedeniyle çalışma alanı olarak belirlenmiştir.

Öncelikle, Yonga Levha ve Lif Levha sektörlerinin imalat sanayii içindeki yeri çeşitli değişkenler itibariyle açıklanmıştır. Diğer yandan, Orman Endüstri Sektörü’nde düzenlenen Yatırım Teşvik Belgeleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Sektör ve işletme düzeyinde uygulanabilecek stratejilerin belirlenmesinde SWOT Analizi’nden yararlanılmıştır. Çalışmada ayrıca Yonga Levha ve Lif Levha sektörlerinin rekabet gücünü açıklayabilecek bazı göstergeler hesaplanmıştır.

Çalışmada, birden fazla nitel ölçüt göz önüne alınmıştır. Alternatif stratejileri sıralamak için ELECTRE III (Elimination et choix traduisant la realite) ve ölçütleri ağırlıklandırmak için AHP (Analytic Hierarchy Process) teknikleri kullanılmıştır. Çok ölçütlü karar verme tekniklerinden ELECTRE III, sıralama prensibine göre alternatifleri değerlendiren ve çok kullanılan bir tekniktir. AHP ise karar ölçütlerinin ağırlıklarının belirlenmesinde katılımcılığa izin veren ve çok yaygın kullanıma sahip bir yöntemdir. Çalışmada strateji seçiminde iki aşama söz konusudur. Birinci aşama; sektörle ilgili tüm ilgi gruplarının katıldığı ve sektör düzeyinde stratejilerin önceliklendirildiği aşamadır. İkinci aşama ise bu sektör içerisindeki firmalar düzeyinde strateji seçimi ile ilgilidir.

Yonga Levha ve Lif Levha sektörleri Orman Endsütri Sektörünü oluşturan alt sektörler içerisinde Yatırım Teşvik Belgelerinden faydalanan ikinci sektör durumundadır. Yonga Levha sektörünün dış rekabete açık olmadığı görülmüştür. Lif Levha sektöründe ithalat artma eğilimi gösterse de, yurtiçi tüketim miktarının yüksek olması ve iç pazarda üretimin iyi bir konuma ulaşmasından dolayı ihmal edilebilir olarak bulunmuştur.

Strateji seçiminde, Yonga Levha ve Lif Levha sektör düzeyinde “Hammadde Olanaklarını Arttırma Stratejisi” öne çıkmıştır. İşletme düzeyinde ise her iki sektörde de “Mevcut İş Tanımını Değiştirerek Büyüme Stratejisi Uygulama” ilk sırada yer almıştır. Küçülme stratejileri her iki sektör için de en son sırada tercih edilmiştir.

Structure of the Turkish Forest Industry Sector and Improving Its Contribution to Development (The

Case of Board Industry)

Having a dynamic strategy in today’s highly competitive environment is deemed an important element if sectoral and administrative success is to be achieved. To determine the suitable strategy is always taken by both sectors and firms a complicated matter. There are many strong as well as weak points of these sectors and firms. This situation makes them behave cautiously. In the determination of suitable strategies generally, there are many qualitative and quantitative factors. That’s why, the process of evaluation needs to be realized in multiple dimensions and decision-making needs to be made in multi attribute environment. Multi criteria decision-making techniques are used in solving the problems being contradictory to each other and having multiple objectives.

In the scope of this study, it was aimed to determine possible strategies to be administered in fiberboard and particleboard sectors of wood based panel industry in Turkey. The fact that there is an ever increasing importance and commercial volume in these sectors is the reason behind the selection of this topic. In this context, the position of these sectors in manufacturing industry is explained with respect to various variables. On the other hand, investment incentive regulations in forest industry sector were meticulously investigated. SWOT analyses were used in determining the strategies likely to be applied in sectoral and administrative levels. Besides, some indicators which could explain the competitive strength of fiberboard and particleboard sectors were calculated.

In the study, more that one qualitative criterion was taken into account. ELECTRE III and AHP techniques were used to rank the alternative strategies and to weigh the criteria. ELECTRE III, a multi criteria decision-making technique, is a widely used technique evaluating alternatives based on ranking principle. AHP, on the other hand, is another widely preferred method allowing participatory action in the determination of the weighs of decision criteria. First stage in which all relevance groups concerning the sector were participated was the phase of sectoral level strategy prioritization. In the second stage, business level strategy preference was accomplished.

Fiberboard and particleboard sectors in the sub-sectors of forest products industry are second in line benefiting from investment incentive regulations. Particleboard industry was determined as not internationally competitive. Although there seamed to be an export wise increasing trend in fiberboard sector, since the internal demand was relatively high and domestic manufacturing reached a good level, export capability was undermined.

Strategy selection in the sector level, “Raw Material Possibility Increasing Strategy” in fiberboard and particleboard sectors led the way. In the business level, both sectors were the leading ones in the “Growth Strategy application by changing the current work description”. “Downsizing Strategies” were preferred in the last place for both sectors.

DİNÇ Nevin

Danışman : Prof. Dr. Ahmet TÜRKERAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği Programı : Ormancılık EkonomisiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet Türker

Prof. Dr. Müfit Akyüz Prof. Dr. Havva Tunç Çelebi Prof. Dr. İsmet Daşdemir Doç. Dr. Kenan Ok

Uluslararası Kurumsal Kararların Ülke Orman Kaynakları Yönetimine Olası Yansımaları

Yapılmış olan doktora tezinin amacı, uluslararası süreçte, -hükümetler arası veya hükümetler dışı- alınan yönetimsel kararların ve orman yönetimine yaklaşımların tespitini, analizini yaparak, somut kararlar haline dönüşmüş ya da dönüşme yolunda olan oluşumların Türkiye orman kaynaklarının yönetimine olası etkilerini, yansımalarını incelemek ve tartışmaktır.

Bu kapsamda, öncelikle uluslararası süreçler incelenmiş, oluşumlar, yaklaşımlar, müzakere süreçleri, kararlar ve nihai kararlar, sözleşmeler .... derlenmiş, uluslararası çabalar gözden geçirilmiş, tespitleri ve analizleri yapılmıştır. Türkiye açısından, Türkiye orman kaynakları yönetiminin geçirdiği aşamalar ve bu aşamalarda uluslararası sürecin etkileri saptanmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda, orman kaynakları yönetiminde etkili, yasalar, yönetmelikler, tüzükler, eylem planları, ulusal programlar... vb. hukuki düzenlemeler incelenmiş, anılan hukuki metinlerde ve uygulama süreçlerinde olası uluslararası hukuki düzenlemelerin yansımaları değerlendirilmeye çalışılmıştır.

Tezde araştırma modeli olarak karşılaştırmalı tarama modeli seçilmiştir. Konu kapsamında elde edilen tüm bilgiler birbiri ile karşılaştırılarak, farklılıklar, eksiklikler, genel eğilimler, yansımalar ortaya konulmuş ve uygun öneriler yapılmıştır. Verilerin toplanması ve bulguların tespitinde literatür taraması ve görüşme tekniğinden yararlanılmıştır. Verilerin değerlendirilmesi aşamasında ise yüzde analizi, grafiksel çözümleme ve mantıksal çıkarım yolları benimsenmiştir.

Yapılan değerlendirme sonucunda, Türkiye'nin uluslararası gündemi sistematik şekilde takip etme zorluğu ile karşılaştığı, uzman kişi ve uzman ekip sıkıntısı yaşadığı belirlenmiştir. Buna rağmen uluslararası yönetimsel kararlara ait uygulamaya dönük planlarının yapıldığı bu planlamalarda uluslararası süreçlerde kabul edilen ölçüt ve göstergelerin kullanıldığı tespit edilmiştir. Ancak, yapılan uygulama planlarının uygulamaya yönelik var olan yasal mekanizmalarla organik bağının zayıf olmasının, eylem planlarının uygulanmasında kısıtlar ile karşılaşılmasına neden olduğu görülmüştür. Yönetimsel kararların içerdiği kapsamın hassasiyeti nedeni ile konunun içte hukuki idari düzenlemelerinin yapılması yanında, dışarıda diplomatik düzeyde takibi önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler: İlkim Değişikliği, Biyolojik Çeşitlilik, Su Kaynaklarının Yönetimi, Sertifikalı Orman Yönetimi

The Potential Reflections of the International Institutions Desicions on the Management of Turkish

Forest Resources

The aim of the thesis is to determine and analyze the strategy and aims of the forest management approach belongs to the government or international basis in international period and also to overview and estimate the potential effects of all current determinations, have to be valid on Turkish Forest Resources Management.

Within the scope of the thesis, development at international level are observed; principally related formations, approaches, negotiation processes, resolutions and final sentences and agreements are taken into consideration. The related individual international efforts are examined, determined and analyzed. The situation in Turkey has been discussed in two aspects, by determination of phasis in management of Turkish Forest Resources and by determination of the international period effects on those management phasis. In scope of the thesis work: Related laws, bylaws, regulations, national programs, action plans, legal settings

that effected the Management of Forest Resources are examined. Various reflections concerning the international legal arrangements on the mentioned legal text and implementation periods are estimated.

All informations and documents which were collected, have been compared with each other and have been tried to be determined by their differencies, deficiencies, general inclinations and reflections. Besides, to be advised some proposals for adaptations. The method of research (compare) was chosen for this thesis. By application of the model was examined, whether all instruments have covariatiral relationship between each other or not. At the second step, has been tried to be determined the master’s (who are specialist on their jobs or working about this thesis’ concernings) general opinions and comments. For this part of the thesis was used interview technic which called Likert as the method.

In conclusion: Turkey have take big effort to be in integration with international agenda. Beside this the international valuable criteria and indicators have been used in planning of the potential application plans of the International Management Decisions. But there are also many difficulties in application period of the action plans. Furthermore the proposed application plans haven’t been sufficiently supported by the present legal system (There is non sufficient relation between present legal system and proposed application plans.). The sensitive scope of the Management decisions need to be observed by use of the effective diplomacy worldwide.

Keywords: The International Institutions Decisions, Turkish Forest Resources Management, National Programs, Action Plans

Akif KETEN

Danışman : Prof. Dr. Erdal SELMİAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman Entomolojisi ve KorumaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Erdal SELMİ, Prof.Dr. R. Tamer ÖYMEN

Prof.Dr. Süleyman AKBULUT, Prof. Dr. H. Ferhat BOZKUŞ Prof.Dr. Selçuk İNAÇ

Düzce-Efteni Gölü Vertebrata (Omurgalı) Faunası Üzerine Araştırmalar

Sulak alanlar tropik ormanlarla birlikte yeryüzünün en fazla biyomas üreten ekosistemleri olup başka hiçbir ekosistemle karşılaştırılamayacak işlev ve değerlere sahiptir. Dünyada çeşitli nedenlerden dolayı 20. yüzyılın başından 1970’li yıllara kadar sulak alanların yarısı yok edilmiştir. Ülkemizin sulak alanlarından birisi olan Efteni Gölü de geçmişte 580 ha alana sahipken 1970’li yıllarda yapılan kurutma çalışmaları ile 25 hektara kadar küçültülmüştür. Sulak alanların öneminin anlaşılmasından sonra Efteni Gölü 1992 yılında “Su Kuşları Koruma ve Üretme Sahası” statüsüne alınmıştır. Daha sonra gölün su tutan alanının genişletilmesi için sedde yapılmış ve göl günümüzdeki 170,2 ha’lık büyüklüğe ulaşmıştır. Efteni Gölü’nü de içine alan 764 ha’lık saha 2005 yılından itibaren “Efteni Gölü Yaban Hayatı Geliştirme Sahası” olarak yönetilmektedir.

Bu çalışmada, Efteni Gölü’nün alanı ve hacmi hesaplanmış, su kaynakları araştırılmış ve taban profili çıkarılmıştır. Alanda yaşayan omurgalı türlerden balık, çiftyaşamlı, sürüngen, kuş ve memeli türleri araştırılmıştır. Kuş türlerinden sulak alana bağımlı olanlar, yırtıcı türlerinden yerli ve üreyenler ile nesli tehlike altında bulunanlar alan için önemli tür olarak belirlenmiştir. Alanı tehdit eden faktörler ortaya konulmuştur. Ayrıca, Efteni Gölü’nün sulak alan fonksiyonları irdelenmiştir.

Efteni Gölü’nün günümüzde kıyı şeridi 7 504 m, su tutan alanı 170.2 ha olarak hesaplanmıştır. Göldeki su seviyesinin en yüksek değeri Mart ayında olup ortalama derinlik 130.7 cm ölçülmüştür. Bu değere göre gölün hacmi ise yaklaşık 2 224 514 m3’tür. Su seviyesinin en düşük olduğu Eylül ayında ise gölün ortalama derinliği 89.9 cm, hacmi ise yaklaşık 1 452 964 m3’tür.

Araştırma alanında omurgalılardan 10 balık (Actinopterygii), 2 çiftyaşamlı (Amphibia), 6 sürüngen (Reptilia), 129 kuş (Aves) ve 9 memeli (Mammalia) olmak üzere toplam 156 tür tespit edilmiştir. Balıklardan Abramis brama L., Rutilus rutilus (L.), Cobitis vardarensis Karaman, Perca fluviatilis L. ve Neogobius fluviatilis (Pall.); sürüngenlerden Emys orbicularis (L.), Anguis fragilis L., Natrix natrix (L.) ve N. tessellata (Laur.); memelilerden Crocidura suaveolens (Pall.), Scirus anomalus Gueld. ve Mustela nivalis L.’in Düzce yöresinden kaydı ilk defa verilmiştir. Ayrıca bu çalışma yöredeki kuş türleriyle ilgili yapılan ilk kapsamlı çalışmadır. Tespit edilen kuş türlerinden 52’si Efteni Gölü için önemli kuş türü olarak belirlenmiştir.

Omurgalı türlerden Emys orbicularis (L.) NT statüsünde olup, gölde yaygın olan bir türdür. Kuş türlerinden ise Aythya nyroca (Gülden.) ve Coracias garrulus L. NT, Aquila clanga Pall. VU, Oxyura leucocephala (Scop.) EN statüsündedir. Ayrıca alanda var olan 105 bitki türünden Lythrum anatolicum Leblebici & Seçmen lokal endemik olup CR ve Trapa natans L. VU statüsünde bulunmaktadır. Bu özellikleri ile “Uluslararası Öneme Sahip Sulak Alan” listesine dahil edilmelidir.

Efteni Gölü’nü tehdit eden insan kaynaklı faktörlerin başında evsel atıklar gelmektedir. Kaçak avcılık ve otlatma ise önemli problemlerdendir. Ulaşımdan kaynaklanan gürültü kirliliğinin de alandaki hayvan türlerini olumsuz etkilediği görülmüştür. Doğal afetlerden ise sel ve taşkınlar alanda siltasyon problemi oluşturmaktadır.

Efteni Gölü küçük bir göl olmasına karşın bir çok fayda ve fonksiyona sahiptir. Bunlar besin maddeleri depolanması ve geri dönüşümü, kanalizasyon atıklarının depolanması ve geri dönüşümü, organik atıkların depolanması ve geri dönüşümü, yer altı sularını boşaltma, sel ve taşkın kontrolü ve akışların düzenlenmesi, erozyon kontrolü, su arıtımı, iklimi dengeleme, karbon tutma, göç ve üreme habitatı oluşturma, ekosistemi dengede tutma, ekosistemlerin bütünlüğünü sağlama, genetik ve biyolojik çeşitliliğin devamını sağlama, otlatma, yaban hayatı ürünleri elde etme, turizm ve rekreasyon, hayvan ve bitki türlerinin yaşam ortamı, su ve besin üretimi, tıbbi ve genetik kaynak, gözlem, araştırma ve eğitim, benzersizlik, nadirlik, doğallık ve kültürel miras fonksiyonlarıdır.

Investigations on Vertebrata Fauna of Düzce-Efteni Lake

Wetlands together with tropical forests ecosystems create the biggest biomasses of the world, and they have unique functions and values incomparable to other ecosystems. Because of several reasons, half of the wetlands were exterminated in the world from beginning of 20th century to 1970’s. Efteni Lake which is a wetland in Turkey had formerly has 580 ha area, it has recently been decreased to 25 ha due to drainage applications in 1970’s. Efteni Lake was declared as “Protection and Reproduction Area of Water Birds” status after understanding importance of wetlands in 1992. Afterwards, sets were constructed to extend holding area of lake, and thus the recent area of lake has reached up to 170,2 ha. Totally 764 ha areas including Efteni Lake has been managed as “Efteni Lake Wildlife Development Area” since 2005.

In this study, dimension and volume of Efteni Lake were estimated, water sources were investigated and base profile was determined. Also, inhabitant vertebrate species of lake such as fish, amphibian, reptiles, bird and mammals were investigated. Wetland dependant bird species and native, reproductive, and endangered predator species were determined as important species for research area. In addition, threatened factors of area were ascertained, and wetland functions of Efteni Lake were examined.

Coastal line of water holding area of Efteni lake were estimated as 7504 m and 170,2 ha, respectively. The highest level of water table was on March and average water depth was estimated as 130.7 cm. According to these values, lake volume was approximately 2 224 514 m3. The lowest level of water table was on September and average water depth was estimated as 89.9 cm and lake volume was approximately 1 452 964 m3.

A total of 156 species were determined including 10 fish (Actinopterygii), 2 amphibian, 6 reptile, 129 bird and 9 mammals species among vertebrates . Abramis brama L., Rutilus rutilus (L.), Cobitis vardarensis Karaman, Perca fluviatalis L. and Neogobius fluviatilis (Pall) fish species; Emys orbicularis (L.), Anguis fragilis L., Natrix natrix (L.) and N. tessellata (Laur.) reptile species; Crocidura suaveolens (Pall.), Scirus anomalus Gueld. and Mustela nivalis L. mammals species were first determinations for Düzce province. This study was also the first comprehensive study for the bird species in the area. 52 determined bird species were described as important bird species for Efteni Lake.

Emys orbicularis (L.) vertebrate species are in NT status and widespread in lake. Among bird species, Aythya nyroca (Gülden.) and Coracias garrulous L. were NT status, Aquila clanga Pall. was VU status and Oxyura leucocephala (Scop.) was EN status. Also Lythrum anatolicum Leblebici & Seçmen plant species is local endemic and CR status and Trapa natans L. plant species is VU status among determined 105 plant species in area. Because of these characteristics, Efteni Lake must be added to list of internationally important wetlands.

Main anthropogenic threatened factor of Efteni Lake is sewage. Illegal hunting and grazing are other important problems. It was observed that noise pollution sourced from transport cause to negative effects on animal species in the area. Natural disasters such as floods and overflows cause to siltation problem.

In spite of small size of Efteni Lake, it has many benefits and functions. These functions are; storage and recycling of nutrients, storage and recycling of human waste, storage and recycling of organic waste, groundwater discharge, natural flood control and flow regulation, erosion control, water treatment, climatic stabilization, carbon sequestration, maintenance of migration and nursery habitat, maintenance of ecosystem stability, maintenance of integrity of other ecosystems, maintenance of biological and genetic diversity, grazing, wildlife cropping, tourism and recreation, habitat for animal and plant species, water and food production, medicinal resources, genetic resources, research, education and monitoring, uniqueness, rarity or naturalness and role in cultural heritage.

ELVAN Osman Devrim

Danışman : Prof. Dr. Sedat AYANOĞLUAnabilim Dalı :Orman MühendisliğiProgramı :Çevre ve Orman Hukuku Mezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sedat AYANOĞLU

Prof. Dr. Avni Yücel ERYILMAZ Prof. Dr. Saba ÖZMEN Doç. Dr. Aynur Aydın COŞKUN Doç. Dr. Yusuf GÜNEŞ

Orman İşgal ve Faydalanma Eylemi üzerinde İncelemelerEkosistemin en önemli yaşam kaynaklarından biri olan ormanlar, ülkemizde geçmişten gelen

“ormanlardan serbest faydalanma” kültürü nedeniyle uzun yıllar büyük tahribat görmüştür. Cumhuriyetin ilanından sonra ormanların korunması ve geliştirilmesine dair yasal önlemler alınarak ormanlardan usulsüz yararlanma eylemi yaptırımlara bağlanmış ve kontrol atına alınmaya çalışılmıştır. Günümüzde halen baskı altında olan ormanlara karşı en çok gerçekleştirilen yasadışı eylemlerin başında orman işgal ve faydalanma eylemi gelmektedir. Özellikle, başta İstanbul olmak üzere, büyük kentler ve sahil bölgelerinde orman arazilerine karşı yoğun bir baskı hissedilmektedir.

Yapılan çalışma ile, orman işgal ve faydalanma suçunun tüm unsurlarının ayrıntılı olarak irdelenmesi ve orman dışına çıkarma işlemi ile ilişkisi ve önlenmesi için hangi yasal düzenlemelerin yapılması gerektiği ortaya konmaya çalışılmıştır. Bu konuda özellikle orman idaresi, yargı uygulamaları ve toplumun yaklaşımı değerlendirilmiştir.

Çalışmanın amacı, ülkemiz ormanlarının usulsüz olarak işgal edilmesinin temel nedenlerinin belirlenerek, orman işgalinin ve usulsüz faydalanmanın ceza hukuku prensipleri uyarınca değerlendirmesi ve mevcut mevzuatın yargı kararları ile irdelenmesidir. Bu bağlamda, suçun özelliği, faili, suç yeri, hukuki, maddi ve manevi unsurları ile özel görünüş şekilleri ve yargılama usulü açıklanmıştır

Hazırlanan tez çalışması ile, özel nitelikli kamu arazisi olan ormanlarda işgal ve faydalanma konusu incelenerek, kamu arazilerinin işgalinin incelendiği çalışmalar içerisinde bir halkayı tamamlaması ve literatürdeki boşluğun doldurulması hedeflenmiştir.

Researchs On The Actıvıty Of Encroachment And Illegal Benefıttıng Of Forest LandForests, which constitute one of the most important resources of life in the ecosystem, have been

damaged significantly over many years due to the old culture of “free utilization from forests”. After declaration of republic, illegal utilization of forests has been subjected to sanctions and tried to be controlled by taking legal precautions for protection and improvement of forests. Today, occupation and utilization of forests are the most common illegal acts against forests, which are still under pressure. An intense pressure is felt on the forests in especially large cities, particularly Istanbul, and coastal regions.

The study is carried out to examine all elements of the crime of occupation and utilization of forests in details, and to determine the relationship between this crime and taking-out-of-forest process, as well as the legal arrangements required for prevention of the crime. Forest administration, juridical applications and approach of the society have been examined with regard to this matter.

Accordingly, purposes of the study are to determine main reasons of improper occupation of the forests in our country, to evaluate such improper occupation as to the principles of penal law, and to evaluate current legislation with court decisions. In this context, the features, perpetrator, place, and legal and moral elements of the crime, as well as special appearance forms and judgment procedure have been described.

With this study, it is aimed to fill a significant gap in the literature by dealing with the matter of occupation and utilization of the forests, which are considered as public land with special qualifications, and thereby to bridge a significant gap on this matter; and generally, to become a part of the chain of studies in which occupation of public lands.

ORMAN ENDÜSTRİSİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

SOFUOĞLU Sait Dündar ,

Danışman : Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU Anabilim Dalı : Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı Programı : Orman Endüstrisi Makinaları ve İşletme ProgramıMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU

Prof. Dr. Cemalettin YAMAN Prof. Dr. K.Hüseyin KOÇ Prof. Dr. Ömer SARAÇOĞLU Prof. Dr. Adnan DİKİCİOĞLU

Bazı Yerli Ağaç Türü Odunlarının İşlenme Özelliklerinin Yüzey Kalitesi Üzerine Etkileri

Türkiye’de yetişen bazı yerli ağaç türü odunlarına ait işlenme özelliklerinin yüzey kalitesi üzerine etkisini inceleyerek işlenme özelliklerinin tespiti, iyileştirilmesi ve çeşitli kullanım amaçları ve yerleri için uygunluk düzeylerinin belirlenmesini sağlamaktır.

İşlenme özellikleri genel olarak ağaç malzemenin; planyalanması, frezelenmesi, tornalanması, lamba-zıvana açılması, delinmesi ve zımparalanması işlemleri karşısında gösterdiği performanstır.

Bu kapsamda Türkiye’de doğal olarak yetişen ve geniş kullanım alanı bulunan, iğne yapraklı ağaç türlerinden karaçam (Pinus nigra Arnold) ve Toros sediri (Cedrus libani A.Rich); yapraklı ağaç türlerinden sapsız meşe (Quercus petraea Lieble) ve karakavak (Populus nigra L.) deneme materyali olarak seçilmiştir.

İşlenme özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan denemelerde numunelerin hazırlanması, işlenmesi ve değerlendirilmesi ASTM D 1666 standardından faydalanarak yapılmıştır. Planyalama ve zımparalama numuneleri üzerinde ayrıca liflere paralel ve liflere dik olmak üzere iğne taramalı yöntem kullanılarak pürüzlülük ölçümleri de gerçekleştirilmiştir.

Denemeler sonucu elde edilen bulgular, denemelerde kullanılan ağaç malzemenin özgül ağırlık ve birim mesafedeki yıllık halka sayısına ilişkin ve ağaç malzemeyi işlemede yüzey kalitesine ait bulgular olarak iki bölümde değerlendirilmiştir.

Planyalama işlemlerinde en iyi yüzey kalitesi karakavak ve sapsız meşede 25o’lik kesiş açısında, karaçam ve Toros sedirinde 15o’lik kesiş açısında elde edilmiştir.

Frezeleme işleminde ilgili standarda göre kabul edilebilir numune oranı en yüksek orandan en düşük orana doğru karaçam, sapsız meşe, Toros sediri, ve kara kavak şeklinde olmuştur. Delme işleminde çift helisli matkap ucu, tek helisli matkap ucuna göre daha yüksek işleme performansı göstermiştir. Tornalama işlemlerinde ise sıralama sapsız meşe, karakavak ve karaçam şeklinde olmuştur.

Zımparalama işleminde kusursuz yüzey oranı en fazla sapsız meşede elde edilmiş, bunu sırasıyla Toros sediri, karaçam ve karakavak izlemiştir.

Son ürün olarak kullanımlarında yüzey kalitesinin belirlenmesindeki öneminden dolayı planyalama ve zımparalama işlemlerinden sonra yapılan pürüzlülük ölçümlerinde; ortalama pürüzlülük (Ra) değeri en yüksek 6.780 µm. ile sapsız meşede görülmüş, onu 6.338 µm. ile karakavak, 4,836 µm. ile Toros sediri ve 4,740 µm. ile karaçam takip etmiştir.

Anahtar Kelimeler: Ağaç malzeme, işlenme, yüzey kalitesi, pürüzlülük

Effects of Wood Machining Properties of Some Native Wood Species on Surface Quality

Determining and upgrading wood machining properties and defining convenient usage areas for some native wood species of Turkey is important to evaluate effects of wood machining properties on surface quality.

Wood machining is a performance criterium indicated after planing, shaping, turning, mortising, boring and sanding.

European black pine (Pinus nigra Arnold) and Cedar of Lebanon (Cedrus libani A. Rich) as two softwood species and Sessile Oak (Quercus petraea Lieble), Black poplar (Populus nigra L.) as two hardwood species widespreadly used and grown in Turkey were selected as experimental material for the study.

Preparation of samples and machining were carried out according to ASTM D 1666 standart for determining machining properties. Surface roughness was measured by stylus trace metod parallel and perpendicular to grain on planned and sanded samples.

Results were expressed in two parts; (1) density and number of annual rings per unit, (2) surface quality after machining.

Perfect surface quality was obtained for hardwoods P. nigra and Q. petrea at 250 cutting angle of planing and for softwoods P. nigra and C. libani at 150 cutting angle of planing.

According to the relevant standard, our study revealed acceptable sample proportion hierarchies of P.nigra > Q. petrea > C. libani > P. Nigra in shaping.

Superior machining performance was obtained in boring by multiple spur bit when compared to ship auger bit. Performance in turning, on the other hand, could be ranged as Q. petrea > P. nigra > P.nigra

Excellent (defect-free) surface proportion in sanding was determined in Q. petrea, C. libani, P.nigra, Pop nigra in order from best to worst.

Surface roughness values of planned and sanded samples are important for determining surface quality. Average surface roughness (Ra) values were obtained as 6,780 µm, 6,338 µm, 4,836 µm, 4,740 µm, in Q. petrea, P. nigra, C. libani, P.nigra, respectively.

Key Words: Wood, wood machining, surface quality, surface roughness

GÜNGÖR Nur Müge

Danışman : Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU Anabilim Dalı : Orman Endüstri Mühendisliği Programı : Orman Endüstrisi Makinaları ve İşletme Mezuniyet Yılı : Temmuz 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet KURTOĞLU Prof. Dr. Adnan DİKİCİOĞLU Prof. Dr. K.Hüseyin KOÇ Prof. Dr. Ömer SARAÇOĞLU Prof. Dr. Cemalettin YAMAN

Türkiye’de Ahşap Kökenli Parke Endüstrisinin Teknolojik Yapısı, Fire- Verimlilik ve Kalite Açısından

Değerlendirilmesi

Bu çalışmada Türkiye’deki masif ve çok tabakalı parke endüstrilerinin durumları belirlenmiştir. Masif ve çok tabakalı parke işletmelerini kapsayan anket çalışması sonucunda, masif parke üretiminde meşe, kayın,

sapelli, ıroko türlerinin kullanıldığı belirlenmiştir. Tomruktan taslak üretiminde kullanılan makinaların, kurutma fırınlarının teknolojik düzeyi yeterli, buharlama fırınlarınınki yetersizdir. Tomruktan parke taslağı üretiminde ortalama randıman % 61,7; taslaktan mamul parke üretiminde randıman % 70,4’tür. Türkiye’de çok tabakalı parke üretiminde üst tabakada kullanılan ağaç türleri meşe, kayın, ceviz, akçaağaç, ıroko, sapelli, merbau, doussie’dir. Üst tabaka üretiminde tomruk biçmede, kereste ve taslaktan üst tabaka üretiminde kullanılan makinaların, kurutma fırınlarının teknolojisi yeterlidir. Keresteden taslak üretiminde ortalama randıman % 80’dir.

Endüstriyel Uygulama Örneklerinde gözlem-inceleme yöntemi ile teknolojik yapı, randıman, kayıplar belirlenmiştir. İşletmelerde kullanılan makinaların teknolojisi uygundur. Masif parke işletmesinde tomruktan taslak üretiminde ve taslaktan mamul parke üretiminde ortalama randıman sırasıyla % 59,5 ve % 53,5’dir. Keresteden taslak ve taslaktan mamul parke üretiminde ortalama randıman sırasıyla % 81,5 ; % 58’dir. Çok tabakalı parke işletmesinde keresteden lamel taslağı ve lamel taslaklarından lamel üretiminde ortalama randıman sırasıyla % 80,91 ; % 76,62’dır. Ayrıca kontrplak kullanımında randıman % 92,22’dir.

Türkiye’de üretilen 2. sınıf meşe, kayın, sapelli, ıroko masif parkeler TS 73 EN 13226 (2004)’e görünüm özellikleri, oluklaşma, gönyelilik, eğilme, kılıcına eğilme bakımından uygun; rutubet miktarı, uzunluk, genişlik, kalınlık bakımından uygun değildir. Tip 4 meşe, kayın, sapelli, ıroko çok tabakalı parkeler TS EN 13489 (2004)’e görünüm özellikleri, üst tabaka kalınlığı, dudaklanma, kılıcına eğilme bakımından uygun; rutubet miktarı, uzunluk, genişlik bakımından uygun bulunmamaktadır. Masif parkelerde ortalama pürüzlülük meşede 9,19 µm, ırokoda 8,774 µm bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Masif parke, çok tabakalı parke, teknolojik yapı, randıman, kalite

Evaluation of Technological Structure, Yield-Loss and Quality Characterıstıcs of Wood Based Parquet Industry

in Turkey

Status of solid wood and multilayer parquet industries in Turkey were determined in this study. As result of survey study directed to solid wood and multilayer parquet enterprises; trees species as oak, beech, sapele and iroko were determined to be used in solid wood parquet manufacturing. Technological level of machines used in production of flooring strip from log and drying kilns are sufficient; but steaming technology is insufficient. Average yield in producing flooring strip from log is 61,7% ; average yield in producing solid wood parquet from flooring strip is 70,4%. Tree species used in lamella production of multilayer parquet industry in Turkey are oak, beech, walnut, maple, iroko, sapele, merbau, doussie. Technological level of machines producing flooring strip from log, lamella production machines, drying kilns are sufficient. Average yield in producing flooring strip from lumber is %80.

Technological structure, yield and losses were determined by observation and investigation method in Industrial Application Samples. Technological structure of machines used in production are convenient. Average yield in producing flooring strip from log and producing solid wood parquet from flooring strip are %59,5 and %53,5; respectively in solid wood parquet enterprise. Average yield in producing flooring strip from lumber and producing solid wood parquet from flooring strip are %81,5 and %58; respectively. In multilayer parquet enterprise, average yield in producing lamella block from lumber and yield in producing lamella from lamella block are %80,91; %76,62; respectively. Yield in plywood usage is %92,22.

Appearance properties, cup, bow, crook of 2.nd class oak, beech, sapele, iroko solid wood parquets produced in Turkey were determined to agree upon TS 73 EN 13226 (2004); moisture content, length, width, thickness properties weren’t determined to agree upon. Appearance properties, top layer thickness, crook of Type 4 multilayer parquets produced in Turkey were determined to agree upon TS EN 13489 (2004); but moisture content, length, width of parquets weren’t determined to agree upon . Average surface roughness of oak and iroko solid wood parquets were determined as 9,19 µm and 8,774 µm; respectively.

Key Words: Solid wood parquet, multilayer parquet, technological structure, yield, quality

PEYZAJ MİMARLIĞI ANABİLİM DALI

SEYİDOĞLU Nilüfer

Danışman : Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİLAnabilim Dalı : Peyzaj MimarlığıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİL Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇ

Prof. Dr. Aslı BAYÇIN KORKUT Prof. Dr. Metin SARIBAŞ Prof. Dr. Hüseyin DİRİK

Bazı Doğal Geofitlerin Peyzaj Düzenlemelerinde Kullanımı Ve Üretimi Üzerine Araştırmalar

Ülkemizde geofitler, aşırı sökümlerle toplanarak satılmakta ve doğal yaşam alanları tahrip olmaktadır. Bu nedenle geofitlerin, peyzaj değeri, üretimi, ex-situ koruması ve peyzaj düzenlemelerinde kullanımları açısından araştırılması gerekmektedir. Bu araştırmada, Sternbergia lutea (L.) Ker-Gawl. ex Sprengel, Leucojum aestivum L., Anemone blanda Schott & Kotschy ve Lilium candidum L. ‘un deneme materyali olarak seçilmiştir. Farklı soğan veya rizomlar kullanılarak üretim-yetiştirme, yetiştirme-kullanım özelliklerini belirleme ve üretim-laboratuvar denemeleri yapılmıştır. Sternbergia lutea, Leucojum aestivum’da 2-3 yıl sonra soğanlar çiçek açacak büyüklüğe ulaşmıştır. Yavru soğan oluşturma kapasiteleri yüksektir ve yavru soğan için ikinci veya üçüncü yılda söküm yapılmalıdır. Lilium candidum ve Anemone blanda’da etkili sonuçlar elde edilememiştir.

Sternbergia lutea ve Leucojum aestivum için I. ortam (100000 – 105000 lüks/yoğun ışık-güneşli) ve II. ortam (23000 – 25000 lüks/yarı gölge)’da ve Anemone blanda için I. ortam; (100000 – 105000 lüks /yoğun ışık-güneşli)’da kullanımları uygun olmaktadır. Lilium candidum L. için II. ortam (23000 – 25000 lüks /yarı gölge) kullanılabilir, ancak etkili sonuçlar elde edilememiştir. Sternbergia lutea, Leucojum aestivum, Anemone blanda ve Lilium candidum L. için I. ortamdaki (organik madde miktarı yüksek/torflu) büyüme ve gelişme II. ortama (organik madde miktarı düşük/kumlu) nazaran daha iyidir. Ancak aralarında çok az bir fark olduğu için her iki ortamında kullanılabileceği belirlenmiştir. Sternbergia lutea, Anemone blanda ve Lilium candidum’da derin dikim, çiçeklenmeyi olumsuz, Leucojum aestivum’da ise olumlu etkilemiştir. Leucojum aestivum’un, dilimlere ayırma–chipping yöntemi ile üretiminde, 11/12 cm .çevre büyüklüğündeki soğanların 4’ e bölme uygulamasından en iyi sonuç elde edilmiştir.

Sternbergia lutea, Leucojum aestivum’un İstanbul ekolojik koşullarına uyum sağlayabildiği, büyüme ve gelişme özelliği gösterebildiği, yavru soğan oluşturma kapasitelerinin yüksek olduğundan üretimlerinin yapılabileceği ve peyzaj tasarım ve uygulamalarında kullanımlarının uygun olduğu belirlenmiştir. Anemone blanda Schott & Kotschy ve Lilium candidum L.’da ise genel anlamda büyüme ve gelişmelerinde olumlu sonuçlar alınmasına rağmen, yavru soğan veya rizom oluşturma kapasitelerinin az olduğu ve bu türlerin devamlılığının sağlanması açısından araştırmaların genişletilmesi gerektiği belirlenmiştir. Buna göre doğal olarak yayılış gösteren geofit türlerinin sürekliliğinin sağlaması ve korunması yanında, adaptasyon ve kültüre alma çalışmalarının genişletilmesi, peyzaj tasarım ve uygulamalarında kullanımlarının yaygınlaştırılması gerekmektedir.  

Researches on Propagation and use of Some Native Geophytes in Landscape Design

Geophytes have been digged out in large quantity extremely and sold. Therefore their natural habitats have been destructed. In this research, Stenbergia lutea (L.) Ker-Gawl. ex Sprengel, Leucojum aestivum L., Anemone blanda Schott & Kotschy and Lilium candidum L. are chosen as material for the experiments. By using bulbs and rhizomes with different radius measurements, propagation-cultivation, cultivation-usage and propagation-laboratory experiments were made. After 2-3 years, Stenbergia lutea and Leucojum aestivum bulbs, were reached the maturity for having flower. Their capacity for forming bulblets is high. For having bulblets it is necessary to make digging out in the second and third years. The results are not very effectual in the Lilium candidum and Anemone blanda species.

The I. media (100000-105000 lux/full sun) and the II. media (23000-25000 lux/semi-shade) are sown and suitable for Stenbergia lutea and Leucojum aestivum. For Anemone blanda is the I. media (100000-105000 lux/full sun) suitable. The II. media (23000-25000 lux/semi-shade)can be used for Lilum candidum, but the results obtained hasn’t been effectual as in the other species. Stenbergia lutea, Leucojum aestivum, Anemone blanda and Lilum candidum grow and develop in the I. media (truf soil) better than the II. media (sandy soil), but there has been a little difference between them and so they can be used both of the medias. The increasing of the planting depht affects the flowering negatively in Stenbergia lutea, Anemone blanda and Lilum candidum; but positively in Leucojum aestivum.

Regarding the propagation of Leucojum aestivum by using method of chipping, the best result has been obtained from the bulbs with circumference of 11/12 cm divided into 4 practice. Those bulblets couldn’t survive and all of them have been disappeared.

It is determined that Stenbergia lutea and Leucojum aestivum species can adapt to the ecological conditions of Istanbul. Because of their high capacity of forming bulblets, their propagation can be made and their usage in landscape design and application is very suitable. Regarding are the growing and developing of Anemone blanda and Lilum candidum, the results are positive although their capacity of forming bulblet and rhizome is very low. To provide the continuity of these species, researches should be expanded. With reference to, beside providing continuity and conservation of geophytes which are naturally found, enlarging the adaptation and cultivation studies and using them in landscape design and applications has been necessary.

ŞAT GÜNGÖR Beyza

Danışman :Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİLAnabilim Dalı :Peyzaj MimarlığıMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİL

Prof. Dr. Ömer KARAÖZ Prof. Dr. Ayşe Nur ÖKTEN Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇ Prof. Dr. Güniz KESİM AKINCI

Kazdağı Milli Parkı Örneğinde Ekolojik Planlamaya Yönelik Peyzaj Analizi

Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Fen Bililmleri Enstitüsü, Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı, Peyzaj Mimarlığı Programında “Kazdağı Milli Parkı Örneğinde Ekolojik Planlamaya Yönelik Peyzaj Analizi” adı altında doktora tezi olarak hazırlanmıştır.

Araştırma alanını Ege Bölgesinde, Balıkesir İli’nin Edremit İlçesine bağlı Kazdağı Milli Parkı oluşturmaktadır. Kazdağı Milli Parkı, konum olarak Edremit Körfezinin kuzeyinde yer almakta ve Kazdağı Kütlesinin güney cephesini kaplamaktadır. 21.452,5 ha büyüklüğündeki Kazdağı Milli Parkı, Kuzey Ege bölgesinde 39º 34' 09"ve 39° 44' 34" kuzey enlemleri ile 26° 44' 03" ve 26° 59' 593" doğu boylamları arasında yer almaktadır. Çalışma alanı, P.H. Davis’in kareleme sistemine göre B1 karesinde; fitocoğrafik açıdan Akdeniz fitocoğrafik bölgesinde yer almaktadır. 0-1774 m’ler arasında değişen yüksekliğe sahiptir.

Peyzaj analizi çalışmalarında çalışma sahasına ait mevcut doğal veya kültürel verileri içeren haritaların amaca hizmet edebilecek biçimde çakıştırılması metodu kullanılmaktadır. Bu çalışmada da benzer bir metod olan McHarg’ın “Katlı Kek” modelinden yararlanılmıştır. Bu yöntemde yetişme ortamları üzerinde etkili olan faktörler (eğim, bakı, toprak türü, ana kaya) haritalara aktarılmakta ve üst üste çakıştırılmaktadır. Bu çalışmada yetişme ortamları üzerinde etkili olan faktörlerden bakı, jeolojik yapı ve orman toplumları haritalarının çakıştırılma metodu olarak bilinen esasen sayısal ortamda üç haritaya ait verilerin sorgulanması biçiminde gerçekleştirilen metod kullanılmıştır. Çalışma sahasının büyük çoğunluğunu kireçsiz kahverengi orman toprakları oluşturduğundan sorgulamada toprak haritalarına ait sayısal verilerden yararlanılmamıştır. Sorgulama ile yetişme ortamı açısından farklılık gösteren alanlar tespit edilmeye çalışılmıştır. Yetişme ortamı koşullarının değişimi öncelikle vejetasyon üzerinde farklılıklara neden olabilmektedir. Bu çalışmada peyzaj analizi çalışması; vejetasyon analizi ağılıklı olarak gerçekleştirilmiştir. Vejetasyon analizine ağırlık verilmesindeki sebep, vejetasyonun peyzaj analizinde önemli bir yere sahip olması ve toprak, su, iklim gibi doğal veriler yanında, insanların topladıkları ve kullandıkları bitkilerin tespiti ile günlük yaşamları hakkında kısacası kültürel veriler hakkında da bilgi sağlayabilmesidir.

Peyzaj analizi çalışmalarında doğal ve kültürel olmak üzere iki kısımda veri toplanabilmektedir. Çalışma alanımız kısmen doğal nitelikli olduğundan burada insan etkileri görülmektedir. Özellikle Milli Park’ın sınırlarına yakın olarak konumlandırılmış mahalle, kasaba ve köy niteliğinde 13 yerleşim yeralmaktadır. Çalışmada kültürel verilerin elde edilmesinde köy ve mahalle muhtarları ile görüşmeler yapılmıştır.

Vejetasyon analizi çalışmalarında bakı, kayaç türü ve orman toplumları yayılış alanları haritalarının çakıştırılması sonucunda, Kazdağı Milli Parkı içerisinde geniş yayılış yapan kayaç ve orman toplumlarının gölge ve güneşli bakılarında ve farklı vejetasyon formasyonlarının meydana geldiği akarsu yatağı, ziraat alanları, yüksek dağ step ve orman toplumları açıklıklarında yer alan çalı ve çayır formasyonlarında vejetasyon alımları gerçekleştirilmiştir. Bu sekiz farklı vejetasyon formasyonundan toplam 63 vejetasyon alımı yapılmıştır. Vejetasyon çalışmaları, 2007-2008 yıllarında, nisan-eylül aylarını kapsayan; bitkilerin teşhisine elverişli olan vejetasyon döneminde gerçekleştirilmiştir. Bitki örneklerinin teşhisleri sonucunda 69 familyaya ait 437 takson tespit edilmiştir. Vejetasyon analizi çalışmaları sonucunda farklı vejetasyon formasyonlarında floristik kompozisyon, fizyonomik özellikler, bu alanlarda gerçekleştirilen insan faaliyetleri ve bu faaliyetlerin alana olumlu ve olumsuz etkileri belirtilmeye çalışılmıştır.

Çalışma sonunda bir yandan ender bulunan doğal özellikler (yüksek endemizm oranı, doğal hayvan varlığı, jeolojik ve jeomorfolojik özellikler v.s.) diğer taraftan alan üzerinde civarda yaşayan halk ve ziyaretçiler tarafından kulanım yoğunluğu ve ihtiyaçlar gözönünde bulundurularak koruma-kullanma dengesini hedef alan iki aşamalı öneri plan hazırlanmıştır. Birinci aşamada ihtiyaçlar (günübirlik kullanım, pasif rekreasyon v.s.) ve kaçak kullanımları (otlatma) engellemeye yönelik alanda mevcut bulunan ve önerilen fonksiyon alanları yer almaktadır. İkinci aşamada önerilen ve mevcut bulunan fonksiyon alanları koruma-kullanma dengesine uygun şekilde belirlenen zonlara dahil edilmiştir. Alanda koruma-kullanma dengesini gözeten dört farklı zon

oluşturulmuştur. Bunlar; mutlak koruma, kontrollü kullanım, tampon ve geçiş zonlarıdır. İkinci öneri planda endemizm oranının yüksek olduğu ve doğal yapının bozulmamış olduğu alanlar ile Kazdağı göknarının milli park içerisinde yayılış gösterdiği alanlar mutlak koruma; geleneksel açısından kullanım yoğunluğunun görüldüğü Sarı Kız Türbesi, Karataş Tepe ve Kartal Çimen Düzlüğünü kapsayan zirveler bölgesi kontrollü kullanım zonu olarak önerilmektedir. Milli Park’ın yerleşim yerlerine yakın güney sınırlarında özellikle iyi nitelikli olmayan orman alanlarında ve zeytinlik amacıyla açmaların gerçekleştiği kesimlerde oluşan çalı ve çayırlık alanlarda civar köydeki büyük ve küçükbaş hayvan sayısına göre toplam 538 ha büyüklüğünde 7 otlatma alanı önerilmiştir.

Öneri plan haritalarında gösterilmeyen ancak gözlemler sonucu yazılı olarak belirtilen bir diğer öneri; Milli Park sınırlarının revize edilmesidir. Özellikle tam korumanın sağlanabilmesi açısından idari sınırların yerine doğal sınırların göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Çünkü Kazdağı Göknarının esas yayılış yaptığı kuzey kısım Çanakkale ili idari sınırında yer almaktadır. Ancak doğal bütünlük sağlayabilmek ve etkin bir korumanın gerçekleştirilebilmesi için idari sınırlar değil doğal sınırlar göz önünde bulundurulmalıdır. Milli Park’ın dışında yer alan Altınoluk ve Çanakkale ili idari sınırları içerisinde yer alan Bayramiç Orman İşletme şefliğine bağlı GEKYA(Gen Kaynaklarını Yerinde Koruma) alanları ile yine Çanakkale Orman Bölge Müdürlüğüne bağlı “Kazdağı Göknarı Tabiatı Koruma Alanı” da Kazdağı Milli Parkı sınırlarına dahil edilebilmelidir. Bu çalışmada yer alan öneri planlar taslak niteliğindedir. Daha sonraki çalışmalarda geliştirilip detaylandırılmalıdır.

      

Landscape Analysis For The Ecological Planning at The Example of Kazdağı National Park

This study was prepared at the Istanbul University, Instute of Sciences, Landscape Architecture Department, at the Program of Landscape Architecture as a doctorate thesis, titled “Landscape Analysis for the Ecological Planning at the Example of Kazdağı National Park”.

The research area Kazdağı National Park is located at the Aegean region of Turkey, in the administrative borders of Balıkesir and province of Edremit. Kazdağı National Park lays on the Southern part of Kazdağı Massive and has an area of 21.452;5 ha. The research area takes place in the B1 square according to the grid system of P.H. Davis and is located in the zone of Mediterranean phytogeographic region. Altitude of the research area varies between 0 to 1774 meters.

Overlay method of maps on which the socio-cultural and natural data processed, has been used in landscape analysis studies. Layer-cake model of McHarg was appropriate for this landscape analysis study, which is similar to the overlay method. In this study; direction, geological structure and vegetation unit (woodlands, shrub and grasslands etc.) factors which affect the site conditions are processed on maps. Direction, geological structure and vegetation unit maps were overlayed. Beside these factors soil map of the research area might also have affected the site conditions. However, the soil map indicated that there were three different soil types, therefore the soil map was disregarded. The overlay map method enabled us to determine different site conditions. The variation of site conditions affects the vegetation. Primarily the factors those affect the site conditions were considered. In this study, vegetation analysis of the research area was predominantly used for landscape analysis, since vegetation analysis gives data for natural and socio-cultural properties of the research area.

In landscape analysis studies, data is collected into two distinctive groups; namely, natural data and socio-cultural data. The research area has a semi-natural structure, where limited human facilities exist. At the Southern border of the Kazdağı National Park, there are thirteen residential areas, in the forms of districts, towns and villages. In order to obtain information as to their socio-cultural structure, we have interviewed with the headmans of these residential areas.

Vegetation analysis forms the essential part of this study and it has been applied to 63 sample areas. Different site condition areas have been determined by overlaying direction, geological structure and vegetation unit maps. There exist different vegetation formations on the research area, such as woodlands, agricultural lands, shrub and grasslands in the clearings of woodlands, watercourse lands and steppe lands in the subalpine zones. Woodlands have sub-classifications according to dominant species like Pinus nigra subsp. pallasiana communities, Pinus brutia communities, Quercus sp. Communities, Quercus-Pinus mixed communities etc. These vegetation formation areas have different floristic compositions. The vegetation analysis study of the

research area was conducted from between 2006 to 2008. Having identified the herbarium samples, we determined a total of 437 taxa belonging to 69 families. This vegetation analysis study also aims to asist in determining the floristic composition of different vegetation formations, physiognomic features, human facilities in these areas, and their positive or negative effects.

Consequently; we developed and propose a two step protect-usage balance targetting plan that considers high endemism ratio areas, geological or geomorphological feature areas with high importance, sacred importance areas for local people, specificially the Türkmen people, and devotion areas on the mountain head. In the first step, the plan targets to supply the needs on appropriate areas in the research area. In the second step, the zonation areas are determined according to the first step. Areas with high endemism importance and that have natural charachteristics of the Kazdağı National park are allocated to the core zone, sacred devotion areas beside high endemism areas are allocated to an original zone that is peculiar to the Kazdağı National Park, the usage zone under control. Passive recreation areas, with not high importance degree are allocated to the buffer zone. Finally, areas close to residential areas and low quality woodlands are allocated to the transition zone.

One last proposal is the revision of the borders of the Kazdağı National Park, which do not cover the “Kazdağı Göknarı Nature Protection Zones” located in Altınoluk and Çanakkale, Bayramiç. The scientific name of Kazdağı Göknarı is “Abies equi-trojani” the natural habitat range of which is on the northern part of the Kazdağı Massive outside the Kazdağı National Park.

KART Nilüfer

Danışman : Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇAnabilim Dalı : Peyzaj Mimarlığı Mezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hakan ALTINÇEKİÇ

Prof. Dr. Aytuğ AKESEN Prof. Dr. Ahmet Cengiz YILDIZCI Prof. Dr. Yahya AYAŞLIGİL Prof. Dr. Nilgün ERGUN

İstanbul Tarihi Yarımada Yeşil Alanlarının Tarihsel Süreç İçerisindeki Değişiminin İrdelenmesi

Değişen ekonomik ve sosyal koşullar ile kentlerdeki hızlı ve ani büyümeler, düzenli ve huzurlu kent ortamlarının, karmaşık ve değişken ortamlara dönüşmesine neden olmuştur. Bu sebeple kent insanının nefes alabileceği, ruhsal ve bedensel anlamda dinlenebileceği alanlar, kentsel yaşam için son derece önem kazanmıştır. Ancak, gittikçe büyüyen metropol kent İstanbul için mevcut yeşil alanlar, nitelik ve nicelik olarak gerekli normları sağlayamamaktadır. İstanbul halkının dinlenebileceği ve rekreasyonel ihtiyaçlarını giderebilecekleri yerler, hızla yerini yapılaşmış alanlara bırakmaktadır.

2700 yıllık bir geçmişe sahip, üç imparatorluğa başkentlik yapmış, eski çağlardan günümüze kadar stratejik konuma sahip olan, eşsiz doğal güzellikleri, mimari ve arkeolojik özellikleri ve siluetiyle günümüze kadar gelen Tarihi Yarımada, ancak 1995 yılında sit alanı olarak ilan edilmiştir. Günümüze kadar çok çeşitli planlama çalışmalarına konu olan bu bölge, hiçbir zaman tam anlamıyla planlanamamış ve bu nedenden ötürü tarihi kent merkezlerinin büyük problemi olan çöküntü alanlarına dönüşüm bu bölgede de görülmeye başlanmıştır. Gerek sosyal, gerek fiziksel değişimlerle Tarihi Yarımada büyük bir kimlik değişimi geçirmiş ve geçirmektedir.

Çalışmanın amacı, Tarihi Yarımada’nın ilk kuruluş tarihinden günümüze kadar gelen mekansal oluşumunu, literatür ve görsel kaynaklar (harita, gravür, fotoğraf vb.) ile ortaya koymak ve geçmişten bugüne kadar toplumsal yapı ile birlikte şekillenen yeşil alanların oluşumlarını ve öncelikli olarak toplumun, bunun yanında ise çeşitli fiziksel etkilerin, politik kararların ve planlama çalışmalarının etkileriyle şekillenen yeşil alan değişimlerini, kalitatif ve kantitatif olarak incelemektir.

Yukarıda bahsedilen amaçlar doğrultusunda Tarihi Yarımada’nın çeşitli tarihlerde hazırlanmış haritalar, zaman, çözünürlük ve yeşil alanların anlaşılabilirliği kriterlerine bağlı olarak seçilmiş ve yeşil alan nitelikleri ve büyüklükleri belirlenmiştir. Aynı zamanda yine Tarihi Yarımada için hazırlanan tüm imar planları incelenmiş ve tarihsel perspektif içinde planlardaki yeşil alan önerileri konum, nitelik ve büyüklük açısından incelenmiştir.

Çalışmayı destekleyici olarak yerel halk ve kullanıcılar olmak üzere Tarihi Yarımada’nın çeşitli bölgelerinde toplam 1700 anket yapılmış, halkın yeşil alanlara ilişkin görüşleri alınmış, gereksinmeleri ve önerileri belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada, dünyada bir örneği daha bulunmayan, İstanbul Metropolü için çok önemli bir nitelik taşıyan Tarihi Yarımada yeşil alanlarının, kentleşme sürecine bağlı olarak geçirmiş olduğu doğal, sosyal ve fiziksel değişimler incelenmiş, bölge için yapılmış olan planlama ve haritalama çalışmaları araştırılmış, planlama çalışmalarının uygulanma durumu saptanmış, güncel durum tespiti yapılmıştır. Ayrıca, kullanıcıların istek ve ihtiyaçları belirlenmiştir. Tüm bu çalışmalar doğrultusunda, bu önemli bölgeye yönelik genel bir değerlendirme yapılarak çözüm önerileri geliştirilmeye çalışılmıştır.

Çalışmanın sonucunda geçmişten günümüze kadar Tarihi Yarımada’da yeşil alanlarının fonksiyonel ve alansal değişimleri incelenmiştir. Alansal değişimler hep yeşil alanların azalması şeklinde olmuş, fonksiyonel değişimler ise toplumsal yapının değişimi ile şekillenen farklı nitelikler almıştır. Doğu Roma ve Bizans İmparatorluğuna başkentlik yapan Bizantion ve Konstantinapol’den Türk İslam başkenti İstanbul’a dönüş yaşayan bu kent, Hıristiyanlıktan Müslümanlığa geçişinde mekansal değişimler de yaşamıştır. Açık alan kavramının bulunmadığı Türk İslam kent yapısında cami külliyeleri kent forumlarının yerini almış, Bizans sarnıçları ise bostan alanlarına dönüşmüştür.

Günümüzde, bu değişimler gibi belirgin fonksiyonel değişimler çok fazla görülmemekte ancak her geçen gün yeşil alan miktarları azalmaktadır. Bu yeşil alanların korunmasına ve planlama çalışmalarında alınan kararlar kapsamındaki açık ve yeşil alan önerilerine uyulmasına gerekli özen gösterilmelidir.

The Change Analysis of The Green Spaces of İstanbul Historical Peninsula in Historical Process

Changed economic and social conditions and rapid and sudden expansion in districts have turned regular and comfortable ambient of the metropolitan areas into complicated living environment. Thence, areas which offers menthal and physical resting areas for urban population have become more important. Existing green spaces in Istanbul, which maintains its expansion, do not meet necessary qualitative and quantitative norms and criteria set by Turkish Public Works Legislation.

Historical Peninsula, having a 2700 year historical background, serving a capital city of three empires, having a strategic position to present, offering unique natural beauties, architectural and archeological values and silhouette, was declared as a protected area in 1995. Until today the area has been planned several times, however none of them addressed crucial issues of the city and caused conversion of historical downtown to suburban areas, which is considered as a common problems of historical cities. Then, the historical peninsula, through both social and physical changes, has experienced entity alteration identity permutation and stil it changes.

The purpose of this study is to investigate, the spatial formation of Historical Peninsula from past to present through literature review and visual materials (like map, photograph, gravure, etc); establishment of green spaces shaped from past to present with social structure; and alterations of those spaces formed by political decisions and planning rules, physical and social conditions, by using both qualitative and quantitative research methods.

To conduct the study, several maps of the referred peninsula, prepared in different dates and time periods, are selected by considering their time period, resolution and appearances and then the aspects and size of the green spaces have been specified. At the same time, all settlement plans of historical peninsula have been examined a particular attention to the locations, characteristics and size of the green spaces planning proposals through the history have been paid. To be supplementary to this study, the recommendations and needs of the users have been searched. To do that, a survey was carried out covering 1700 participants, who are both dailiy users and residents of the area.

In conclusion, it is found that the size of green spaces has decreased and such decrement has still been going on. Due to population increment, particularly Fatih district and its vicinity, existing green spaces per person have been decreased substantially. Also, security of those areas is another problem to be solved, which that majority of them have been under illegal occupation of drug users, drunks and other potential criminals and all those have threaten to users. When looking at almost all plans it is seen that the locations of green spaces are the same, however the size of each has been diminished to a particular extent and this causes an extra green space loss.

ERDOĞAN ONUR Burçak

Danışman : Prof.Dr.Adnan UZUNAnabilim Dalı : Peyzaj Mimarlığı Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Adnan UZUN

: Prof.Dr. Aytuğ AKESEN: Prof.Dr. Ahsen ÖZSOY: Prof.Dr. Ahmet Cengiz YILDIZCI: Prof.Dr.Hakan ALTINÇEKİÇ

Çevre Kalitesinin Yükseltilmesinde Katılımcı Yaklaşım: İ.Ü. Avcılar Kampusu Örneği

Bir mimari ürünün kalitesi ve sürdürülebilir kullanımı, tasarlanan ürünün hedef kitlenin ihtiyaçlarını ne derece karşıladığına bağlıdır. Bu nedenle, yapılanmış çevrelerde kalitenin sağlanabilmesi, ancak tasarımcının kullanıcının çevresi ile etkileşimini belirleyen, kullanıcı aktivite ve davranışları hakkında bilgi edinmesi ve bu bilgileri tasarım çözümlerine yansıtması ile söz konusu olabilir. Bu bağlamda, kullanıcı ile aktif iletişim ve hatta kullanıcının süreç içerisine dahil edilebilmesi çalışmaların başarısı açısından önem kazanmaktadır. Günümüzde insan-çevre-davranış araştırmaları sosyal bilimleri temel alan araştırma teknikleri ile çevresel planlama ve tasarım çalışmalarına farklı bir bakış açısı getirmektedir. Bu çalışmada, bahsi geçen katılımcı araştırma teknikleri temel alınarak alan tasarımına veri sağlayacak bir metodoloji önerilmiş ve İ.Ü. Avcılar Kampusu’nda gerçekleştirilen uygulama çalışması ile önerilen metodolojinin verimliliğinin değerlendirilmesi söz konusu olmuştur.

Metodoloji kapsamında birbirini tamamlayan nitel ve nicel araştırma teknikleri bir arada kullanılmıştır. Üç ana aşamadan oluşan metodolojinin ilk bölümünde, kullanılan nitel araştırma teknikleri yardımı ile alana yönelik kalite (performans) kriterleri belirlenmiştir. Bu kriterler ikinci aşamada alanın geniş kullanıcı kitlesince değerlendirilmesini sağlayacak Çevre Değerlendirme Formu’nun (Ç.D.F) oluşturulmasında kullanılmıştır. Ç.D.F. uygulamasına paralel olarak, alana yönelik hazırlanmış projelerden oluşan bir sergi düzenlenmiş ve kullanıcıların projelere yönelik görüşleri alınmıştır Üçüncü aşamada ise, araştırmacı tarafından gerçekleştirilen alan analizleri ile kullanıcılardan elde edilen verilerin denetlenmesi ve detaylandırılması söz konusu olmuş, ve tasarım önerilerine katkıda bulunulmuştur.

İlk aşamada üç farklı nitel karakterdeki teknik, kullanıcıların alana yönelik algılarını, davranış kalıplarını ve alandan beklentilerini sorgulamak amacı ile bir arada kullanılmıştır. Sırası ile Görüşme, Fotoğraf Değerlendirme ve Fotoğraf Sörveyi tekniklerinin kullanıldığı bu aşamada, farklı grupları temsilen toplam 44 alan kullanıcısı ile çalışılmıştır. Ayrıca, ilk iki teknik 24 kişilik bir uzman grubuna da uygulanmış, bu şekilde verilerin zenginleştirilmesinin yanı sıra, kullanıcı ve uzman grubu arasındaki görüş farklılığı da ortaya konmuştur. Elde edilen veriler içerik analizi kullanılarak analiz edilmiştir. Bu aşamada araştırmaya yönelik dört farklı sonuç elde edilmiştir. Bunlar;

Alana yönelik kalite kriterlerinin belirlenmesi,Alan tasarım özetine ışık tutacak verilerin elde edilmesi,Kullanılan tekniklerin karşılaştırmalı değerlendirilmesi, Uzman ve kullanıcılar arasındaki görüş farklılıklarının belirlenmesidir.

İlk aşama sonunda alana özgü toplam 18 kalite kriter sınıfı ve bunları açıklayan 110 kalite kriter içeriği tespit edilmiştir. Bu kriterler tasarım özetinin oluşturulmasına ışık tutmuş, ayrıca kriterlerden 70 adedi bir sonraki aşamada Çevre Değerlendirme Formu’nun oluşturulmasında kullanılmıştır. Uygulanan tekniklerce belirlenen kalite kriter sınıfları sayısal olarak karşılaştırıldığında her tekniğin belirgin kalite kriterler sınıflarının tespitinde daha güçlü olduğu görülmüştür. Diğer taraftan, çalışmaya katılan kullanıcı grubunun uzman grubuna oranla çok daha fazla sayıda özgün kalite kriteri belirlediği gözlenmiştir.

İkinci aşamada ise, belirlenen kalite kriter içerikleri temel alınarak geniş kullanıcı kitlesinin alanı değerlendirmesini sağlayacak yapılandırılmış bir anket formu (Çevre Değerlendirme Formu) oluşturulmuştur. Çevre Değerlendirme Formu kapsamında kullanıcıların alanla ilgili değerlendirmelerinin yanı sıra, alandan memnuniyet dereceleri, alana duydukları aidiyet hissi, alan kullanım eğilimleri, alandaki hizmetler ve olanaklara yönelik tercihleri ve kampusla ilgili çalışmalara katılım eğilimlerinin belirlenmesine yönelik sorular sorulmuştur. Oluşturulan form farklı kullanıcı gruplarından toplam 398 kişiye uygulanmıştır. Elde edilen veriler, tanımlayıcı istatistik değerleri ve farklı ileri istatistik teknikler (faktör ve güvenirlik analizleri, korelasyon ve regresyon analizleri, t testi analizleri) kullanılarak analiz edilmiştir.

Elde edilen tanımlayıcı istatistik verileri tasarım önerisinin hazırlanmasına ışık tutmuş, faktör ve güvenirlik analizleri nitel araştırmalar sonucunda elde edilen kalite kriterlerinin güvenilir bir şekilde yeniden organize edilmesini sağlamıştır. Organize edilen kalite kriterlerinin kullanıcıların alandan memnuniyetinde ve alana duydukları aidiyet hissi üzerinde ne derece etkili olduğu korelasyon ve regresyon analizleri ile tespit

edilmiştir. Kullanıcı grupları arasındaki farklar ise t testi kullanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen veriler tasarım önerisinin şekillendirilmesinde değerlendirildiği gibi kampus ve açık alanların kalite kriterlerine yönelik genel bir fikir oluşmasını da sağlamıştır.

İkinci aşama ile paralel olarak yürütülen, kampus alanı için hazırlanmış projelerden oluşan sergi ise hem kullanıcıların taleplerine yönelik veri alınmasını sağlamış, hem de dönem boyunca oluşturduğu sinerji ile kullanıcıların araştırmaya daha fazla ilgi göstermesini sağlamıştır.

Çalışmanın üçüncü ve son aşamasında araştırmacı tarafından kampus alanında yoğun kullanılan alanlarda sistematik gözlemler gerçekleştirilmiştir. Gözlemler sırasında mekanların fiziksel karakterinin belirlenmesi amacı ile Tanımlayıcı Analizler ve mekanlardaki kullanım deseninin belirlenmesi amacı ile Davranışsal Analizler gerçekleştirilmiştir. Profesyonel tasarımcı gözü ile yapılan bu analizler, hem kullanıcıdan alınan verilerin kontrolü ve çeşitlendirilmesini sağlamış, hem de mekansal tasarım önerilerinin oluşturulmasında kullanılmıştır.

Önerilen metodolojinin verimliliği, farklı aşamalar sonrasında elde edilen verilerin karşılıklı değerlendirilmesinin yanı sıra, uygulama sürecinin değerlendirilmesi yolu ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kullanılan farklı araştırma tekniklerinin farklı güçlü yönlerinin olduğunu göstermektedir. Gerçekleştirilen araştırma, tasarım çalışmalarında farklı araştırma tekniklerinin beraber kullanılmasıyla yapılacak ön analizlerin kullanıcı bakış açısını da içeren, bütünsel bir yaklaşımı mümkün kılarak, kullanıcı ile bütünleşen, daha kaliteli ve sürdürülebilir kullanıma olanak verecek mekanların yaratılmasına öncülük edeceğini göstermiştir.

    A Participatory Approach to Improve Environmental Quality: The Case Study Of I.U. Avcilar Campus

The quality and the sustainability of an architectural product heavily depends on to what extent target user needs are met. Therefore, ensuring quality in built environments can only be achieved if the designer gets informed on user activity and behaviours that determine the user environment interactions, and reflects this information in design solutions. In this context, it becomes imperative to communicate actively with user and even to include user in the process for the success of the output. Today, people-environment-behaviour researches provide a new perspective on environment planning and design studies by utilizing social sciences based research methods. In this research, a framework that will provide information to the design studies based on participatory research techniques mentioned above is proposed, and the efficiency of the framework is assessed during its application process in IU Avcilar Campus.

The framework consists of complementary qualitative and quantitative research methods. In the first of the three stages of the framework, quality criteria for the campus have been determined by using qualitative research techniques. These criteria have been used in building the Environment Assessment Form, which will allow broader user masses to evaluate the research field in the second phase. In the third phase, the field analysis made by the researcher allowed to verify the data obtained from users. Moreover, by interpreting the results from field analysis, additional contributions to the design proposal were also made.

In the first stage three qualitative methods of different natures were used so as to determine the perceptions, the behavioural patterns and the expectations of the campus users from the campus. Structured interview, sample picture evaluation and photographic survey methods have been applied to 44 campus users representing different user groups respectively. Moreover, the first 2 methods were applied to an expert group of 24, in order to enrich the data as well as to highlight the perception differences between user and expert groups. The data was analyzed using the “Content Analysis” method. Four different outcomes have been achieved in the first phase of the research. These are;

Determining the quality criteria of the campus, Obtaining the information that will provide direction for the design summary, Cross evaluation of the used techniques, Determining the differences in the perceptions of users and experts.

As an outcome of the first stage a total number of 110 quality criteria, which can be classified in 18 quality criteria classes, were determined. While these criteria shaped the build up of the design summary, also 70 of the criteria were used in the making of the Environmental Assessment Form in the second phase. When the quality criteria categories obtained by the techniques were quantitatively compared, it has been observed that each technique is stronger in identifying certain quality criteria. On the other hand, it was also observed that the user group had identified more number of unique quality criteria than the expert group.

In the second stage a structured survey form (Environmental Assessment Form), which can enable the broader user group to evaluate the campus, has been built based on the quality criteria that were already determined. The Environmental Assessment Form consisted of questions to users about their evaluation of the campus, their satisfaction level of the campus, their feel of belonging to the campus, their usage tendencies, their preferences regarding to the services and facilities in the campus and their tendency to attend to campus related activities. This form was applied to a total of 398 people. The data obtained has been analyzed by descriptive

statistics and a number of advanced statistics analysis methods (factor and reliability analysis, correlation and regression analysis).

The descriptive statistics data obtained has been instrumental in shaping the design proposal, and the quality criteria obtained as a result of the qualitative research were reorganized in the light of the factor and reliability analysis performed. The level of the relation between the obtained quality criteria and user satisfaction and feeling of belonging to the campus has been identified by correlation and regression analysis. The differences between the user groups were analyzed by applying t test. The data obtained not only was used in shaping the design proposal but also helped to bring out a general opinion on quality criteria for campuses and open spaces.

The exhibition of the design projects on the campus area, which was carried out simultaneously with the second phase of the research, provided the opportunity to receive information about user requests as well as creating a synergy which led users to show more interest to the research.

The third and last phase of the research has been performed by carrying out observations in the most frequently used areas of the campus. During the observations, Descriptive Analyses were made in order to determine the physical characteristics of the areas, and Behavioural Analyses were performed with the aim of finding out the use pattern of the areas. These analyses, performed with an expert view, have been used in both verifying the data provided by users and in building up spatial design proposals.

The efficiency of the proposed framework has been analysed by cross evaluation of the data obtained in different phases of the research and by evaluating the application process. The results obtained point out that each of the research techniques used has different superior aspects. This research demonstrated that it is possible to create places that become integrated with user, have superior quality and enable sustainable use, by providing a collective approach through using different research methods simultaneously in preliminary analysis for the aim of further design studies.

KİMYA ANABİLİM DALI

  MISIRLI Tolga

Danışman : Doç. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLUAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Fiziksel KimyaMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU (Danışman)

Prof. Dr. Mustafa Lütfü BERKEM Prof. Dr. İzzet TOR Prof. Dr. Ayşe Zehra AROĞUZ Doç. Dr. Sinem GÖKTÜRK

Çeşitli Adsorbentler İle Sulu Çözeltilerden Brij-35, Triton X-100 Ve Ctab Uzaklaştırılması

Bu çalışmada Brij-35, Triton X-100 ve CTAB yüzey aktif maddelerinin üç farklı aktif karbonla, asit aktivasyonlu bentonit ve moleküler elek kullanılarak sulardan uzaklaştırılması çalışılmıştır. Adsorpsiyon deneyleri başlangıç derişiminin, adsorbent dozunun, pH ve sıcaklığın fonksiyonu olarak yapılmıştır.

Adsorpsiyon kinetik sonuçları Lagergren denklemine göre yorumlanmış ve sabitler hesaplanmıştır. Tanecik içi difüzyon katsayıları hesaplanmıştır.Adsorbentlerin adsorpsiyon kapasitesi için Langmuir ve Freundlich izotermleri kullanıldı ve bu isotermlere ait sabitler her adsorbent ve adsorbat için hesaplandı.

D-R izotermleri her adsorbent ve adsorbatın adsorpsiyon mekanizmasını anlamak için kullanıldı. Giles izotermleri yine adsorpsiyon mekanizmasını anlamak için kullanıldı. Termodinamik parametreler hesaplandı. Serbest enerji değişimdeki negatif değer adsorpsiyonun spontanlığını gösterdi.

Sabit yatak çalışmaları organik ve inorganik kirleticileri uzaklaştırmak için kullanılır. Bu nedenle kolon çalışmaları yapıldı. Her bir adsorbent ve adsorbat için kolon çalışmalarından elde edilen kapasite değerleri kesikli çalışmalardan elde edilen değerlerden daha yüksek bulundu.   

The Removal of Brıj-35, Trıton X-100 and Ctab from Aqueous Solutıons By Different Adsorbents

In this study the adsorption of surface active agents, Triton X-100, Brij-35 and CTAB, from aqueous solutions on three different activated carbons, activated bentonite and molecular sieve was studied. The adsorption experiments were carried out as a function of initial concentration, adsorbent dose, pH and temperature.

The results of adsorption kinetic were interpreted by the Lagergren equation and rate constants were calculated. Intraparticle diffusion rate constants were also calculated.In order to understand the adsorption capasity of the adsorbents used in the study, the Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were used and the constants of these isotherms were calculated for each adsorbent and adsorbate.

D-R isotherms were used to understand the adsorption mechanism of each adsorbate and adsorbent. Giles isotherms were also used to understand the adsorption mechanism.Thermodynamic parametres were calculated. The negative values of the free energy change indicated the spontaneity of the adsorption process.

Fixed-beds have been used to remove organic and inorganic pollutants. Therefore column studies were carried out. The capacities of column for each adsorbate and adsorbent were found to be higher than the capacities found from batch experiments.

TUNALI Sevim

Danışman : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : BiyokimyaMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ (Danışman)

Prof. Dr. Nuriye AKEV Prof. Dr. Ayşen YARAT Prof. Dr. Ayşe YUSUFOĞLU Prof. Dr. İnci ARISAN-ATAÇ

Fındıktan (Corylus maxima Miller) üreazın saflaştırılması ve çeşitli taşıyıcılara immobilizasyonu

Çalışmamızda Türkiye’de Giresun ili ve civarında oldukça bol miktarda yetiştirilen fındıktan (Corylus maxima Miller) üreaz (üre amidohidrolaz, E.C. 3.5.1.5) enzimi ilk defa saflaştırıldı ve kinetik özellikleri incelendi. Saflaştırılan üreaz çeşitli taşıyıcılara immobilize edildi.

Fındıklar 25 mM fosfat tamponu (pH=7.0) ile homojenize edildi. Üreaz aktivitesi gösteren homojenizata soğuk aseton-etil alkol ile çöktürme ve asid aşamaları uygulandı. Daha sonra bu kesit sırasıyla DEAE-sellüloz ve hidroksilapatit kolonlarına uygulandı. Saflaştırma işlemlerinde protein miktar tayini Bradford ve E280/E260 Warburg yöntemlerine göre; enzim aktivitesi ise Weaterherburn yöntemine göre 630 nm’de spektrofotometrede tayin edildi. Bu şekilde üreaz fındıktan 30 kez saflaştırıldı.

Saflaştırılan üreazın PAGE elektroforezi sonucunda 545 kDa mol ağırlığı olan tek pik içerdiği saptandı. SDS-PAGE elektroforezi sonucunda saflaştırılan enzimin hekzamer yapıda ve molekül ağırlığının 89.321 kDa olduğu bulundu.

Fındıktan saflaştırılan üreazın optimum pH’sının 7.6, optimum sıcaklığının 25°C olduğu bulundu. Enzimin çeşitli substratlara karşı ilgisi incelendiğinde, üreazın ilgisinin en fazla 4-

dimetilaminobenzaldehid’e olduğu ve bu substrata karşı Km ve Vmax değerlerinin sırasıyla 0.128 mM ve 0.555 U/mL olduğu saptandı.

pH, sıcaklık, depolama kararlılığı, optimum reaksiyon süresinin tayini, uygun enzim ve substrat konsantrasyonu belirlendi. Bunların yanı sıra enzim üzerine çeşitli organik ve anorganik bileşiklerin ve organik çözücülerin etkileri incelendi.

Fındıktan saflaştırılan üreaz alümina, Amberlit IRA-900 ve deniz kumu üzerine immobilize edilerek immobilize üreazların optimum pH, optimum sıcaklık, enzim taşıyıcı miktarının aktiviteye etkisi, optimum reaksiyon suresinin tayini, ve organik ve anorganik bileşiklerin etkileri gibi kinetik özellikleri de incelendi.

İmmobilize enzimin saflaştırılmış enzimle benzer kinetik özellikler gösterdiği, ancak alümina ve Amberlit IRA-900 üzerine immobilize edilmiş üreazın optimum sıcaklığının 40°C olduğu gözlemlendi.

Purification of urease from hazelnut (Corylus maxima Miller) and its immobilization on various supports

In our study, urease (urea amidohydrolase 3.5.1.5) was purified for the first time from hazelnut (Corylus maxima Miller) being abundant in Giresun (Turkey) and surroundings and the kinetic properties of the enzyme were investigated. Purified urease was immobilized on various supports.

Hazelnuts were homogenized with 25 mM phosphate buffer (pH=7.0). The homogenizate with urease activity was precipitated with precooled aceton-ethyl alcohol and then was applied the acid step. Subsequently, this fraction was applied respectively to DEAE-cellulose and hydroxyapatite columns. In the purification process, the protein content was determined by Bradford and E280/E260 Warburg methods and urease activity was measured spectrophotometrically at 630 nm according to Weaterherburn’s method. Urease was purified from hazelnut 30 times by this processes.

It was determined after PAGE electrophoresis that the purified urease contained a single peak corresponding to 545 kDa molecular weight. The purified enzyme, which showed a six bands SDS-PAGE, had a molecular weight of 89.321 kDa.

It was also found that urease from hazelnut had an optimum pH value pH=7.6 and an optimum temperature of 25°C.

When the affinity of the enzyme against several substrats was examined, the highest value was obtained with 4-dimethylaminobenzaldehyde, with Km and Vmax values of 0.128 mM and 0.555 U/mL, respectively.

The optimum pH and temperature, storage stability, optimum reaction time, appropriate concentrations of the enzyme and its substrate were investigated, the effects of several organic and inorganic compounds and organic solvents were also determined.

After the immobilization of urease purified from hazelnut on several supports (alumina, Amberlite-IRA 900, sea sand), kinetic properties such as optimum pH and temperature, effect of enzyme carrier amount on activity, optimum reaction time and effects of organic and inorganic compounds were also examined.

It has been observed that immobilized enzyme has the same kinetic properties with purified enzyme, but optimum temperature of immobilized urease on alumina and Amberlite IRA-900 is 40°C.

TÜRKKAN Baki

Danışman : Prof.Dr. Bahri ÜLKÜSEVENAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Anorganik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN Prof.Dr. Ahmet GÜL Prof.Dr. İzzet TOR Prof.Dr. Ulvi AVCIATA Prof.Dr. Esma TÜTEM

Ni(Iı) Ve Zn(Iı) Tuzları İle Asetilasetonat Ve Bazı Tiyosemikarbazon Ligandları Arasındaki

Reaksiyonların İncelenmesi

Bu çalışmada 5-bromo-, 3-bromo-5-kloro-, 3,5-dikloro-salisilaldehit, 2-hidroksi-1-naftaldehit, 2-hidroksi-5-kloro benzofenon tiyosemikarbazonların kükürt üzerinden metil, etil ve propil halojenürler ile alkillendirilmiş türevleri yanında 2-hidroksi-5-kloro benzofenon tiyosemikarbazon ve asetofenon tiyosemikarbazon bileşikleri sentez edildi.

Tiyosemikarbazonların S-alkil türevleri ve asetilaseton kullanılarak Nikelin ONNO template kompleksleri elde edilerek saflaştırıldı. 2-hidroksi-5-klorobenzofenon tiyosemikarbazon ve asetofenon tiyosemikarbazon ligandlarının Zn(acac)2 ile reaksiyonundan karışık ligand Çinko kompleksleri elde edildi.

Tiyosemikarbazonların ve komplekslerinin yapıları elementel analiz değerleri ve IR, UV-Vis, 1H-NMR spektroskopik yöntemleri ile aydınlatıldı. Tiyosemikarbazonun tek dişli ligand olarak davrandığı kare piramidal çinko kompleksinin (16) kristal yapısı X-ışını kırınımı yöntemi ile incelendi.

 The Investigation of The Reactıons of Ni(Iı) and Zn(Iı ) Salts With Acetylacetonate and Some

Thıosemıcarbazones

In this study 5-bromo, 3-bromo-5-chloro, 3,5-dichlorosalicylaldehyde, 2-hydroxy-1-naphthaldehyde, 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone thiosemicarbazones derivated by alkylation of sulphur atom with methyl, ethyl and propyl halogenide have been synthesized as well as 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone and acetophenone thiosemicarbazone.

ONNO type Nickel template complexes synthesized by using S-alkyl thiosemicarbazones and acetylacetone have been purified. The reaction of Zn(acac)2 with 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone thiosemicarbazone and acetophenone thiosemicarbazone resulted in formation of mixed ligand Zinc complexes.

The thiosemicarbazones and their complexes have been characterized by elementel analysis and IR, UV-VIS, 1H-NMR spectroscopic thecniques. In addition, the square pyramidal Zinc complexes ([Zn(acac)2(XVI)]) in which thiosemicarbazone behave as monodentate ligand have been analysed by X-Ray difraction method.

ÖZYÜREK Mustafa

Danışman : Prof. Dr. Reşat APAKAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Analitik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Reşat APAK

Prof. Dr. İzzet TOR Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK Prof. Dr. Gülaçtı TOPÇU Prof. Dr. Esma TÜTEM

Reaktif Oksijen Türleri Süpürücü Antioksidan Aktivitenin Ölçümünde Modifiye CUPRAC

Yöntemlerinin Geliştirilmesi

Süperoksit anyon radikali (O2.-), hidroksil radikali (∙OH) ve hidrojen peroksit (H2O2) gibi reaktif oksijen

türlerinin canlı organizmalardan uzaklaştırılması ve bu türleri süpürebilen antioksidanların araştırılmasına olan ilgi günümüzde giderek artmaktadır. Bu nedenle bu reaktif oksijen türlerinin (ROS) saptanması ve antioksidanların bu radikalleri süpürme aktivitesinin belirlenebilmesi için basit, duyarlı ve hızlı yöntemler gereklidir. Tez çalışmasında geliştirilen spektrofotometrik yöntemlerde amaç; çalışma grubumuzca daha önce literatüre kazandırılan ve hem ülkemizde hem de dünyada yaygın kullanım alanına sahip CUPRAC ‘Bakır(II) iyonu indirgeyici antioksidan kapasite’ yönteminin esasına bağlı kalınarak çeşitli modifikasyonlarla ilgili reaktif oksijen türlerinin süpürülmesine dayalı antioksidan aktivite analiz yöntemleri geliştirerek CUPRAC yönteminin uygulama alanını genişletmektir.

İnsan vücudunda üretilen hidroksil radikali, oksidatif stres kaynaklı hastalıklarla sonuçlanan doku hasarının oluşumunda önemli bir rol oynamaktadır. HPLC/elektrokimyasal dedeksiyon teknikleri ve spesifik olmayan, düşük verimli deoksiriboz yöntemleri (TBARS) gibi mevcut tekniklere alternatif olarak geliştirilen Modifiye CUPRAC yöntemi-I daha uygun, yüksek verimli ve daha düşük maliyetli bir yöntemdir. Bu çalışmada, Fe(II)-EDTA kompleksi ve H2O2 karışımından oluşan Fenton reaksiyonu ile üretilen hidroksil radikallerinin belirlenmesinde salisilat probu kullanılmıştır. İnkübasyon ortamına ilave edilen hidroksil radikal süpürücüler salisilatla yarışmakta ve Cu(I)-Nc kromoforu oluşumu azalmaktadır. İnkübasyon periyodunun sonunda reaksiyon katalaz ilavesiyle durdurulmuştur. Bu çalışmada, bazı polifenolik bileşikler, askorbik asit ve diğer bazı antioksidanların ikinci mertebeden hidroksil radikali süpürme hızları yarışmalı kinetik yöntemiyle belirlenmiştir. Yeni geliştirilen bu yöntemle bazı şifalı bitkilerin (mercanköşk, aslanpençesi, ada çayı vb.) % süpürme etkileri belirlenerek sonuçlar referans yöntem olarak seçilen deoksiriboz yöntemiyle karşılaştırılmıştır. Deoksiriboz yönteminde hidroksil radikali süpürme aktiviteleri ölçülemeyen askorbik asit, gallik asit ve klorojenik asit modifiye CUPRAC yöntemiyle ölçülebilmiştir.

Birçok polifenolik bileşiğin ksantin oksidaz (XO) enzimini inhibe etme özelliği bulunmaktadır. XO enzimi, O2.-

ve H2O2 gibi ROS türlerinin oluşumunda rol oynayarak oksidatif stres kaynaklı hastalıklara neden olmaktadır. XO aktivite testi süperoksit anyon radikallerinin süpürülmesine dayalı yöntemler içerisinde yeralmaktadır. Ksantin oksidaz aktivite yönteminde (UV-yöntem) ksantin-ksantin oksidaz (X-XO) sisteminden oluşan ürik asit UV bölgede 295 nm’de ölçülmektedir. Bazı polifenolik bileşiklerin bu dalgaboyunda yüksek absorbans göstermesi nedeniyle Modifiye CUPRAC (Modifiye CUPRAC yöntemi-II) yöntemiyle bu interferans etkisi giderilerek oluşan ürik asid ve H2O2’in 450 nm’deki absorbans ölçümlerinden yararlanarak doğrudan polifenolik bileşiklerin (flavonoidler, basit fenolik ve hidroksisinnamik asitler) ve diğer bazı antioksidanların (askorbik asit) XO inhibisyon aktiviteleri tayin edilmiştir. Geliştirilen yöntemle katalaz varlığında QR ve CAT için elde edilen sonuçlar HPLC yöntemiyle uyumlu olarak bulunmuştur. Yeni geliştirilen bu yöntem aynı zamanda bazı şifalı bitki ekstraktlarına uygulanıp bu bitki ekstraktlarının XO inhibisyon etkileri ölçülmüştür. Modifiye CUPRAC yöntemi-II ile bulunan sonuçlar referans yöntem olarak seçilen Ksantin oksidaz aktivite (UV-yöntem) yöntemiyle karşılaştırılmıştır.

Hidrojen peroksit biyolojik açıdan oldukça önemli, radikalik olmayan bir reaktif oksijen türü olmakla birlikte oksidatif süreç içerisinde dokularda bulunabilmektedir. Polifenolik bileşiklerin hidrojen peroksiti süpürme (HPS) aktiviteleri ile ilgili olarak literatürde kısıtlı bilgi bulunmaktadır. Bu çalışmada, polifenolik bileşiklerin HPS aktiviteleri yeni bir modifiye CUPRAC yöntemi (Modifiye CUPRAC yöntemi-III) geliştirilerek reaksiyon ortamındaki hidrojen peroksit miktarındaki değişim bakır(II) katalizliğinde spektrofotometrik olarak ölçülmüştür. HPS aktivite tayini, yaygın olarak inkübasyon sisteminde (H2O2+süpürücü) süpürücü bileşik tarafından tüketilen H2O2’in klasik UV-yöntemle 230 nm’de dedeksiyonuyla yapılmaktadır. Bazı polifenolik bileşiklerin bu dalgaboyunda yüksek absorbans göstermesi nedeniyle Modifiye CUPRAC yöntemi-III ile bu interferans etkisi giderilerek Cu(II) varlığında (H2O2 oldukça kararlı bir bileşiktir ve ancak geçiş metalleri katalizörlüğünde süpürülmesi gerçekleşmektedir) H2O2’in 450 nm’deki absorbans ölçümlerinden yararlanarak doğrudan polifenolik bileşiklerin HPS aktiviteleri tayin edilmiştir. Benzoik asit türevleri içerisinde en yüksek HPS aktivite değeri gallik asid (GA) için bulunmuştur (%HPS=62.8±0.9). Sinnamik asit türevleri içerisinde rosmarinik asid %HPS=26.0±0.5 değeriyle en güçlü antioksidan bileşiktir. Modifiye CUPRAC yöntemiyle bulunan sonuçlar referans yöntem olarak seçilen GSH-Px-DTNB yöntemiyle karşılaştırılmış ve her iki yöntemle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Yeni geliştirilen bu yöntem aynı zamanda bazı meyve suları ve yeşil çay ekstraktına uygulanıp bu örneklerin % HPS etkinlikleri ölçülmüştür.   Development Of Modified CUPRAC Methods For Reactive Oxygen Species Scavenging Antioxidant

Activity Measurement

Recently the importance of removing excessive active oxygen species from living organisms is becoming increasingly recognized, together with a growing interest in finding antioxidants that can scavenge superoxide anion (O2

.-), hydroxyl radical (∙OH) and hydrogen peroxide (H2O2). So a simple and sensitive method for the determination of related ROS species and the scavenging activity of the antioxidants is necessary. The aim of spectrophotometric procedures that will be developed in this regard is to use, and modify the widely used CUPRAC (CUPric ion Reducing Antioxidant Capacity) method developed and introduced to world literature by our research group. The purposes of development of such modified CUPRAC methods are to establish novel antioxidant activity analysis methods based on scavenging hydrogen peroxide, hydroxyl, and superoxide anion

radicals for individual compounds, synthetic and real mixtures, and to expand the field of application of CUPRAC method.

Hydroxyl radicals (·OH) generated in the human body may play an important role in tissue injury at sites of inflammation in oxidative stress-originated diseases. As a more convenient, efficient, and less costly alternative to HPLC/electrochemical detection techniques and to the nonspecific, low-yield deoxyribose (TBARS) test, we used a salicylate probe for detecting ·OH generated by the reaction of iron(II)-EDTA complex with H2O2

(Fenton reaction). Added radical scavengers to the incubation medium compete with salicylate for the ·OH produced, and diminish chromophore formation from Cu(II)-neocuproine (Nc). At the end of the incubation period, the reaction was stopped by adding catalase. With the aid of competitive kinetic reaction, the second-order rate constant of polyphenolics, ascorbic acid, and other compounds were determined. In addition to phenolics and flavonoids, five kinds of herbs were evaluated for their ·OH scavenging activity using the developed method and compared with the reference TBARS test. The modified CUPRAC assay-I proved to be efficient for ascorbic acid, gallic acid and chlorogenic acid, for which the deoxyribose assay test is basically nonresponsive.

Various dietary polyphenolics have been found to show an inhibitory effect on xanthine oxidase (XO) which mediates oxidative stress-originated diseases because of its ability to generate reactive oxygen species (ROS), including O2

.- and H2O2. Superoxide anion radical scavenging assays include XO test. XO activity has usually been determined by following the rate of uric acid formation from xanthine-xanthine oxidase (X-XO) system using the classical XO activity assay (UV-method) at 295 nm. Since some polyphenolics have strong absorption from the UV to visible region, XO inhibitory activity of polyphenolics (i.e., flavonoids, simple phenolic and hydroxycinnamic acids) and other antioxidants (e.g., ascorbic acid) was alternatively determined without interference by directly measuring the formation of uric acid and hydrogen peroxide using the modified CUPRAC method-II at 450 nm. The findings of the developed method for quercetin and catechin in the presence of catalase were statistically alike with those of HPLC. In addition to polyphenolics, five kinds of herbs were evaluated for their XO inhibitory activity using the developed method and compared with reference classical XO activity assay (UV- method).

Hydrogen peroxide is a biologically relevant, non-radical, oxidizing species, and may be formed in tissues through oxidative processes, but there has been limited information regarding its scavenging by polyphenolic antioxidants. The present study was undertaken to determine the hydrogen peroxide scavenging (HPS) activity of several polyphenolic compounds, and other antioxidants (e.g., ascorbic acid) in the presence of CuCl2 using a modified CUPRAC method (Modified CUPRAC method-III). HPS activity has usually been determined by following the rate of H2O2 consumption in an incubation system (H2O2 + scavenger) using the classical UV-method at 230 nm. Since some polyphenolics have strong absorption in the UV-to-visible region, HPS activity of polyphenolics was alternatively determined without interference by directly measuring the concentration of H2O2

using the modified CUPRAC method-III at 450 nm in the presence of a Cu(II) salt (since H 2O2 is a relatively stable compound, not scavenged unless transition metal compounds are present as catalysts). Among benzoic acid derivatives, gallic acid (GA) was found to be the most efficient H2O2 scavenger with its HPS activity being 62.8±0.9 %. Rosmarinic acid (RA) was the strongest antioxidant amongst cinnamate derivatives with a HPS of 26.0±0.5 %. The findings of the developed method for polyphenolics were statistically alike with those of reference GSH-Px-DTNB method. In addition to polyphenolics, some fruit juices and green tea extract were evaluated for their HPS activity using the developed method.

  ARDA ÜZER Ayşem

Danışman : Prof.Dr. Reşat APAK İkinci Danışman : Doç. Dr. Erol ERÇAĞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Analitik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Reşat APAK

: Prof. Dr. Hüseyin AFŞAR : Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK : Prof. Dr. Esma TÜTEM

: Doç. Dr. Kevser SÖZGEN BAŞKAN

Aromatik Nitro ve Amin Bileşikleri İçin Moleküler Spektroskopik Tayin Yöntemlerinin Geliştirilmesi

Aromatik nitro- ve amin- bileşikleri geniş kullanım alanına sahiptir. Tez konusu bu etken gruplara sahip patlayıcı özellikteki maddelerden en yaygın kullanıma sahip olan trinitrotoluen (TNT) ve 1,3,5-trinitroperhidro-1,3,5-triazin (RDX) için sınırlandırılmıştır. Bu tez çalışmasında, patlayıcı madde kalıntılarının hızlı ve düşük maliyetli bir şekilde tayin edilmesine duyulan ihtiyacı karşılamak üzere literatürde var olan metodlar incelenmiş ve eksikler belirlenmiştir. Bu noktadan hareketle patlayıcı karakterli bir poli-nitro bileşiği olan TNT’nin tayinine duyarlı kolorimetrik sensör ve nitramin sınıfı bir patlayıcı madde olan RDX için yeni bir spektrofotometrik tayin yöntemi geliştirilmiştir. RDX için var olan kolorimetrik metodlar Griess reaksiyonu temeline dayanır ve kantitatif tayin açısından problemlidir. Bu çalışmada, RDX’in Zn ve HCl varlığında mikrodalga fırında indirgenmesi ve ardından indirgenme ürünlerinin amonyak ve düşük molekül ağırlıklı aminlere nötralizasyonu ve bu amin bileşiklerinin alkali ortamda fenol ve hipoklorit ile 631 nm’de absorbans gösteren indofenol mavisi vermesi temeline dayalı yeni bir spektrofotometrik metod geliştirilmiştir. RDX için molar absorbtivite ve belirtme sınırı (LOD) sırasıyla, (1,08 ± 0,04)×104 L mol−1cm−1 ve 0,18 μg mL-1’dir. Geliştirilen metodun RDX ve TNT’nin değişen oranlarındaki karışımlarına uygulanması, bu reaksiyonunun temelde TNT’nin aynı koşullarda indirgenmesinden meydana gelen m-sübstitüe anilinlere cevap vermemesi nedeniyle, TNT bozucu etkisinin çok az seviyede olduğunu göstermektedir. RDX’in molar absorptivite değeri amonyum ya da nitratın değerine göre çok yüksek bulunmuş ve toprak karışımlarında RDX çözünürlük farkı temeline dayanarak amonyum ya da nitrattan etkin bir şekilde ayrılmıştır. Metot, RDX ve TNT’yi bir arada içeren kompozit B patlayıcı madde karışımına uygulanmıştır. Kompozit B örneğindeki RDX ve TNT miktarları standart bir HPLC yöntemi ve İstanbul Emniyet Müdürlüğü Kriminal Polis Laboratuvarı’nda mevcut GC-TEA cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Bu çalışmalara ilave olarak kolorimetrik absorpsiyon temeline dayalı bir sensör ile TNT tayin metodu geliştirilmiştir. Yük transfer reaktifi olan DCHA, polivinil klorür polimer matriks içerisine hapsedilmiş ve sonrasında bu matriks, dioktil ftalat kullanılarak plastikleştirilmiştir. Karışım petri kabına dökülmüş, uygun koşullarda kurutulmuş ve elde edilen şeffaf membran 1 mm’lik spektrofotometre küvetine yerleşecek şekilde kesilerek TNT çözeltilerine daldırılmıştır. Renklenen sensörlerin absorbansları 530 nm’de ölçülerek TNT’nin 5-50 μg mL-1 konsantrasyon aralığında ve 3 μg mL-1 LOD değeri ile tayini gerçekleştirilmiştir. Bu sensörün tetril tayininde de kullanılabileceği bulunmuş ve sensörün tetril çözeltilerine cevabı incelenmiştir. Ayrıca, tayin reaksiyonunun temelini oluşturan donör-akseptör kompleksinin (DCHA-TNT) kararlılığı farklı solvent ya da karışımlarında incelenerek assosiyasyon sabitleri hesaplanmıştır. Ayrıntılı bir girişim analizi yapılarak sensörün TNT analizinde kullanımını engelleyecek bazı kimyasal maddelerin tolerans sınırları saptanmıştır. Sensör kompozit B örneğine TNT miktar tayinini yapmak üzere uygulanmıştır. Geliştirilen sensör düşük maliyetli, yüksek seçimli, hızlı ve tekrarlanabilir sonuç veren nitelikte olup saha uygulamalarında taşınabilir bir kolorimetre ile birlikte TNT’nin hem kuru hem de nemli toprakta ve yeraltı sularında tayini için kullanışlıdır.

Development of Molecular Spectroscopic Methods for Aromatic Nitro and Amine Compounds

Aromatic nitro- and amine- compounds have a wide area of usage. Scope of the thesis study is limited to most commonly used explosives containing theses active compounds namely trinitrotoluene (TNT) and a nitramine compound: 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (Rapid Detonating Explosive: RDX). In this thesis study, methods existing in literature for the rapid and low-cost determination of explosive residues have been investigated, and their weak points identified. In this regard, novel spectrophotometric methods have been devised for the assay of two polynitro-explosives, TNT and a nitramine compound RDX, and additionally, a new colorimetric sensor for TNT was developed. The existing colorimetric methods for RDX assay are based on the Griess reaction which pose problems in quantitative analysis. The novel spectrophotometric determination of RDX developed in this work is based on the Zn/HCl reduction of RDX in an electric furnace to ammonium and low molecular-weight amine protonated salts, neutralization, and conversion of the simple amines to a quinone imine-indophenol dye absorbing at 631 nm with the addition of phenol and hypochlorite in alkaline medium (according to a modified Berthelot reaction). In this method, the molar absorptivity and limit of detection (LOD) for RDX were (1.08 ± 0.04)×104 L mol−1cm−1 and 0.18 μg mL-1, respectively. The method was applied to TNT/RDX mixtures at different proportions, and TNT was found not to interfere because the m-substituted anilines emerging as the reduction products of TNT did not give the Berthelot reaction. Ammonium and nitrate ions interfered, but their molar absorptivities were much smaller than that of RDX, and these ions could effectively be separated from RDX by solubility differences. The method was also applied to ‘Composite B’ mixture explosive containing both TNT and RDX. For method validation, the TNT and RDX amounts in Composite B were also determined by HPLC and GC-TEA (the latter instrument existing in Police Criminologic Laboratories under Istanbul Deputy Commissioner's Command). In addition to the above studies, a colorimetric sensor was developed for TNT estimation utilizing dicyclohexylamine (DCHA) as charge-transfer (CT) reagent

entrapped in PVC polymer matrix and plastified with dioctylphtalate. The sensor material was poured (in THF solution) to a Petri dish, let to dry by evaporation of the solvent, the resulting transparent membrane was sliced into 1-mm rectangular pieces, and dipped into a TNT solution for colour development. The intensity of colour formed on the sensor film was measured at 530 nm (against a blank sensor film) enabling TNT determination within a concentration interval of 5-50 μg mL-1 and a LOD of 3 μg mL-1. The sensor also responded to tetryl, and the possibility for the simultaneous determination of tetryl was investigated. The stability constant of the DCHA-TNT donor-acceptor complex forming the basis of the CT reaction was calculated in various solvent media. A detailed interference study was conducted, and the tolerance limits of various chemical substances in the determination of TNT were determined. The sensor was applied to a Composite B real sample for the assay of TNT constituent. The developed sensor is of low-cost and high selectivity, gives rapid and reproducible responses, and is applicable to on-site determinations of TNT under field conditions (e.g., for humid soil and groundwater) when used in conjunction with a portable colorimeter.

BEYAZİT Neslihan

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cemil İBİŞ

Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Ahmet AKAR Prof.Dr. Mustafa Bulut

Yeni Tiyosübstitüe Dienler, Buteninler Ve Butatrienlerin Sentezi

Çalışmamızda başlangıç maddesi olarak 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3) ve 2H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (6) bileşikleri kullanıldı.

Çalışmamızın ilk aşamasında polihalojenli butadienler ile çeşitli alifatik ve aromatik tiyollerin bazik ortamda verdikleri reaksiyonları inceledik. 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in p-bromtiyofenol (7) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4-(4-bromfeniltiyo)-1-buten-3-in (8) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-diklor-1,4,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (9), 2-klor-1,1,4,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (10) ve 1,1,2,4,4-pentakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (11) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in p-flortiyofenol (12) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4(4-florfeniltiyo)-1-buten-3-in (13), 1,1,2,4-tetraklor-4(4-florfeniltiyo)-1,3-butadien (14) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan da 1,2-diklor-1,4,4-tris(4-florfeniltiyo)-1,3-butadien (15) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in 2-naftilmerkaptan (16) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-trikloro-4-(2-naftiltiyo)-1-buten-3-in (17) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-dikloro-1,4,4-tris(2-naftiltiyo)-1,3-butadien (18) bileşikleri elde edildi.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in siklohekzilmerkaptan (19) ile bazik ortamda ve etanol içerisinde 1:1 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan 1,1,2-triklor-4-(siklohekziltiyo)-1-buten-3-in (20) ve 1:3 oranında gerçekleştirilen reaksiyonundan ise 1,2-diklor-1,4,4-tris(siklohekziltiyo)-1,3-butadien (21) bileşikleri elde edildi.

Yine 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (3)’in oktantiyol (27), dekantiyol (29), dodekantiyol (31), hekzadekantiyol (33) ve oktadekantiyol (35) gibi bazı düz zincirli tiyollerle etanol ortamında ve NaOH varlığında 1:1 oranındaki reaksiyonları sonucu sırasıyla monotiyosübstitüe butenin yapısındaki 1,1,2-triklor-4-(oktiltiyo)-1-buten-3-in (28), 1,1,2-triklor-4-(desiltiyo)-1-buten-3-in (30), 1,1,2-triklor-4-(dodesiltiyo)-1-buten-3-in (32), 1,1,2-triklor-4-(hekzadesiltiyo)-1-buten-3-in (34), 1,1,2-triklor-4-(oktadesiltiyo)-1-buten-3-in (36) bileşikleri elde edildi.

Benzer şekilde 2H-1,1,3,4-tetraklor-4-brombutadien (6)’in dekantiyol (29), hekzadekantiyol (33) ve oktadekantiyol (35) gibi bazı düz zincirli tiyollerle etanol ortamında ve NaOH varlığında 1:1 oranındaki reaksiyonları sonucu sırasıyla monotiyosübstitüe butenin yapısındaki 1-brom-1,2-diklor-4-(desiltiyo)-1-buten-3-in (37), 1-brom-1,2-diklor-4-(hekzadesiltiyo)-1-buten-3-in (38), 1-brom-1,2-diklor-4-(oktadesiltiyo)-1-buten-3-in (39) bileşikleri elde edildi.

Çalışmamızın ikinci aşamasında ise, ilk aşamada elde etmiş olduğumuz monotiyosübstitüe butenin yapısındaki bileşiklere bromun elektrofilik katılma reaksiyonlarını inceledik. Bu reaksiyonlar sonucunda 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(4-bromofeniltiyo)-1,3-butadien (40), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(2-naftiltiyo)-1,3-butadien (41), 2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktiltiyo)-1,3-butadien (42), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(desiltiyo)-1,3-butadien (43), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(dodesiltiyo)-1,3-butadien (44), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(hekzadesiltiyo)-1,3-butadien (45), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktadesiltiyo)-1,3-butadien (46), 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1(hekzadesiltiyo)-1,3-butadien (47) ve 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1(oktadesiltiyo)-1,3-butadien (48) bileşiklerini

elde ettik. (46) ve (48) bileşiklerinin 3-klorperbenzoikasit (metaklorperbenzoikasit) (m-CPBA) ile 1:1 oranındaki reaksiyonlarından sırasıyla, yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(oktadesilsülfinil)-1,3-butadien (49) ve 1,2,4-Tribrom-3,4-diklor-1-(oktadesilsülfinil)-1,3-butadien (50) elde edildi.

Çalışmamızın son aşamasında ise, daha önce elde etmiş olduğumuz tris- ve tetrakis (ariltiyo) butadien bileşiklerinden apolar çözücü içinde ve K-tert butoksit etkisi altında HCl eliminasyonu sonucu yeni tris- ve tetrakis (ariltiyo) butatrien bileşikleri elde ettik. 9, 10, 15 ve 18 bileşiklerinin K-tert butoksitle reaksiyonları sonucu yeni 1-klor-1,4,4-tris(4-bromfeniltiyo) butatrien (51a), 1-klor-1,4,4-tris(4-florfeniltiyo) butatrien (52a), 1-klor-1,4,4-tris(2-naftiltiyo) butatrien (53a) ve 1,1,4,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo) butatrien (54) bileşikleri elde edildi. Yapılan spektroskopik çalışmalar sonucu elde edilen 51a, 52a, 53a butatrienil halojen bileşiklerinin oda sıcaklığında ve katalizöre gerek olmaksızın çözücü içerisinde bekletildiklerinde solvoliz olarak tiyosübstitüe butenin yapısındaki 2-klor-1,1,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1-buten-3-in (51b), 2-klor-1,1,4-tris(4-florfeniltiyo)-1-buten-3-in (52b), 2-klor-1,1,4-tris(2-naftiltiyo)-1-buten-3-in (53b) bileşiklerine kısmen izomerize oldukları doğrulandı. Daha sonra elde edilen 51a ve 54 butatrien bileşiklerine iyodun elektrofilik katılması sonucu 2,3-diiyod-4-klor-1,1,4-tris(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (55) ve 2,3-diiyod-1,1,1,4-tetrakis(4-bromfeniltiyo)-1,3-butadien (56) elde edildi.

Oluşan bu yeni ürünler kristallendirme veya kolon kromotografisi yöntemlerinden biriyle saflaştırıldı. Yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemler (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV ve MS) ile aydınlatıldı.

 The Synthesis of the New Thiosubstituted Dienes, Butenynes and Butatrienes

In our study, we used 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) ve 2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromo-buta-1,3-dien (6) as starting material.

First of all, the reactions of polyhalogeno butadienes with various aliphatic and aromatic thiols was investigated. The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of p-bromo thiophenol (7) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(4-bromophenylthio)-1-buten-3-yne (8). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (9), 2-chloro-1,1,4,4-tetrakis(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (10) and 1,1,2,4,4-pentakis(4-bromophenylthio)-buta-1,3-dien (11) were obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of p-bromo thiophenol (7) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of p-floro thiophenol (12) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was performed to give 1,1,2-trichloro-4-(4-florophenylthio)-1-buten-3-yne (13) and 1,1,2,4-tetrachloro-4(4-florophenylthio)-1,3-butadien (14). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(4-florophenylthio)-1,3-butadien (15) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadien (3) with three molar equivalent of p-floro thiophenol (12) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of 2-naphthyl mercaptan (16) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(2-naphthylthio)-1-buten-3-yne (17). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(2-naphthylthio)-buta-1,3-dien (18) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of 2-naphthyl mercaptan (16) at same conditions.

The reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with one molar equivalent of cyclohexyl mercaptan (19) in the presence of NaOH in ethanol at room temperature was carried out to give 1,1,2-trichloro-4-(cyclohexylthio)-1-buten-3-yne (20). 1,2-dichloro-1,4,4-tris(cyclohexylthio)-buta-1,3-dien (21) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with three molar equivalent of cyclohexyl mercaptan (19) at same conditions.

Monothiosubstituted butenyne compounds, 1,1,2-trichloro-4-(octylthio)-1-buten-3-yne (28), 1,1,2-trichloro-4-(decylthio)-1-buten-3-yne (30), 1,1,2-trichloro-4-(dodecylthio)-1-buten-3-yne (32), 1,1,2-trichloro-4-(hexadecylthio)-1-buten-3-yne (34) and 1,1,2-trichloro-4-(octadecylthio)-1-buten-3-yne (36) were synthesized from the reactions of equimolar amounts of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-buta-1,3-dien (3) with aliphatic thiols such as octanthiol (27), decanthiol (29), dodecanthiol (31), hexadecanthiol (33) and octadecanthiol (35) in NaOH-ethanol solution.

Similarly, 1-bromo-1,2-dichloro-4-(decylthio)-1-buten-3-yne (37), 1-bromo-1,2-dichloro-4-(hexadecylthio)-1-buten-3-yne (38), 1-bromo-1,2-dichloro-4-(octadecylthio)-1-buten-3-yne (39) were synthesized from the reactions of equimolar amounts of 2H-2H-1,1,3,4-tetrachloro-4-bromo-1,3-butadien (6)with aliphatic thiols such as decanthiol (29), hexadecanthiol (33) and octadecanthiol (35) in NaOH-ethanol solution.

In the following step, monothiosubstituted polyhalogeno butadiene derivatives, 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (40), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(2-naphthylthio)-1,3-butadien (41), 2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octilthio)-1,3-butadien (42), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(decylthio)-1,3-butadien (43), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(dodecylthio)-1,3-butadien (44), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(hexadecylthio)-1,3-butadien (45), 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octadecylthio)-1,3-butadien (46), 1,2,4-tribromo-3,4-dichloro-1-(hexadecylthio)-1,3-butadien (47) and 1,2,4-tribromo-3,4-dichloro-1-(octadecylthio)-1,3-butadien (48) were synthesized from the bromination of monothiosubstituted butenyne compounds in apolar solvent. The new compounds 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(octadecylsulfinyl)-1,3-butadiene (49) and 1,2,4-Tribromo-3,4-dichloro-1-(octadecylsulfinyl)-1,3-butadiene (50) were synthesized from the reaction of (46) and (48) with 3-chloroperbenzoicacid (m-CPBA) (1:1).

In the last step of our study, tris- and tetrakis- thiosubstituted butatriene compounds, 1-chloro-1,4,4-tris (4-bromophenylthio) butatrien (51a), 1-chloro-1,4,4-tris (4-fluorophenylthio) butatrien (52a), 1-chloro-1,4,4-tris (2-naphtylthio) butatrien (53a) and 1,1,4,4-tetrakis (4-bromophenylthio) butatrien (54) were formed by HCl elimination in the presence of K-tert-butylate from tris- and tetrakis- thiosubstituted butadienes 9, 10, 15 ve 18. Spectroscopic analyse results confirmed that tris-thiosubstituted butatrienyl halides 51a, 52a, 53a partly isomerize to the tris (thio) butenyne compounds, 2-chloro-1,1,4-tris(4-bromophenylthio)-1-buten-3-yne (51b), 2-chloro-1,1,4-tris(4-fluorophenylthio) -1-buten-3-yne (52b), 2-chloro-1,1,4-tris (2-naphthylthio) -1-buten-3-yne (53b) at room temperature, in a solvent medium and without catalyst. The iodination reaction of butatriene compounds 51a and 54 were performed in apolar solvent at room temperature to give 2,3-diiodo-4-chloro-1,1,4-tris(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (55) and 2,3-diiodo-1,1,1,4-tetrakis(4-bromophenylthio)-1,3-butadien (56).

The novel products were purified either crystallization or via column chromatography. Structure of these novel products were characterized by microanalysis, spectroscopic methods (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV and MS).

BOR ÖZLEM Hanife

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Cemil İBİŞ

: Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL : Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ: Prof.Dr. Zuhal TURGUT: Prof.Dr. Mustafa BULUT

Yeni Doymamış Gruplu Tiyoeterlerin Sentezi

Çalışmamızda başlangıç maddesi olarak 1,1,2,3,4,4-hekzaklor-1,3-butadien (1), 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2), 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (31) bileşikleri kullanıldı.

1,1,2,3,4,4-hekzaklor-1,3-butadien (1)’in Bis-2-merkaptoetilsülfit ile etanollü ortamda, NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1, 1, 2, 3, 4, 12, 13, 14, 15, 23, 24, 25, 26, 26-tetradekaklor-5, 8, 11, 16, 19, 22-hekzatiyo-1, 3, 12, 14, 23, 25-hekzaen-hekzakosan (3) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’ in 6-merkapto-1-hekzanol ile direkt reaksiyonundan mono(tiyo)sübstitüe dien bileşiği olan, bilinmeyen yeni 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (4) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’ in 4-merkaptofenol ile etanol varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadien (5) ve 2-Nitro-3,4,4-triklor-1,1-bis(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadien (6) bileşikleri elde edildi.

Çalışmamızın sonraki aşamasında, elde edilen mono(tiyo)sübstitüe nitrodien bileşiklerinin bazı piperazin türevleri, morfolin ve tiyomorfolin ile reaksiyonları incelendi.

2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (4) bileşiği, sırasıyla 1-(2-florfenil piperazin), N-fenil piperazin, 2,5-Dimetil piperazin, 1-(2-Metoksifenil) piperazin, 1-(4-Hidroksifenil) piperazin,

Piperazin, 1-(Difenil metil piperazin), 1-Etoksikarbonil piperazin, 1-(4-Florfenil) piperazin, 1-(4-Nitrofenil) piperazin, Morfolin, Tiyomorfolin ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla bilinmeyen yeni 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-flor fenil) piperazin (7), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-fenil piperazin (8), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil)-2,5-dimetil piperazin (9), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-metoksifenil) piperazin (10), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-hidroksifenil) piperazin (11), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil)-piperazin (12), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(difenilmetil piperazin) (13), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(etoksikarbonil piperazin) (14), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-florfenil) piperazin (15), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-nitrofenil) piperazin (16), 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1-(morfolinil)-1,3-butadien (17), 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1-(tiyomorfolinil)-1,3-butadien (18) bileşikleri sentezlendi.

2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadien (5) bileşiği, sırasıyla 1-(2-florfenil piperazin), N-fenil piperazin, 2,5-Dimetil piperazin, 1-(2-Metoksifenil) piperazin, 1-(4-Hidroksifenil) piperazin, piperazin, 1-(Difenil metil piperazin), 1-Etoksikarbonil piperazin, 1-(4-Florfenil) piperazin, 1-(4-Nitrofenil) piperazin, Morfolin, Tiyomorfolin ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla bilinmeyen yeni 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-florfenil piperazin) (19), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-fenil piperazin (20), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-2,5-Dimetil piperazin (21), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-metoksifenil) piperazin (22), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-hidroksifenil) piperazin (23), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-piperazin (24), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(difenil metil piperazin) (25), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(1-etoksikarbonil) piperazin (26), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-florfenil) piperazin (27), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-nitrofenil) piperazin (28), 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1-(morfolinil)-1,3-butadien (29), 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1-(tiyomorfolinil)-1,3-butadien (30) bileşikleri sentezlendi.

Çalışmamızın son aşamasında 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (31)’in 6-merkapto-1-hekzanol ile etanollü ortamda NaOH varlığında reaksiyonu gerçekleştirildi. Reaksiyon sonucunda bilinmeyen yeni 1,1,2-Triklor-4-(6-hidroksihekziltiyo)-1-buten-3-in (32) bileşiği, 1,1,2-Triklor-4-(6-hidroksihekziltiyo)-1-buten-3-in (32) bileşiğinin CCl4 varlığında Br2 ile reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (33) bileşiği, 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (33) bileşiğinin piridin içerisinde SOCl2 ile reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-klorhekziltiyo)-1,3-butadien (34) bileşiği, 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (33) bileşiğinin 3-klorperbenzoikasit (metaklorperbenzoikasit) (m-CPBA) ile 1:1 reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekzilsülfinil)-1,3-butadien (35), 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekziltiyo)-1,3-butadien (33) bileşiğinin 3-klorperbenzoikasit (metaklorperbenzoikasit) (m-CPBA) ile 1:2 reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekzilsülfinil)-1,3-butadien (36) ve 1,2-Dibrom-3,4,4-triklor-1-(6-hidroksihekzilsülfonil)-1,3-butadien (37) bileşikleri, 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (31)’in 4-merkapto fenol ile etanollü ortamda NaOH varlığında reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2H-1,3,4,4-tetraklor-1-(4-hidroksifeniltiyo)-1,3-butadien (38) bileşiği sentezlendi.

Sentezlenen tiyoeter yapılı bileşikler kristallendirme veya kolon kromatografisi yöntemleri ile saflaştırıldı. Yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemler (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV ve MS) ile aydınlatıldı.  

The Synthesis of The New Thioethers With Unsaturated Group

In our study, 1,1,2,3,4,4-hexachloro-1,3-butadiene (1), 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2), 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (31) compounds were used as starting compounds.

1, 1, 2, 3, 4, 12, 13, 14, 15, 23, 24, 25, 26, 26-tetradecachloro-5, 8, 11, 16, 19, 22-hexaathia-1, 3, 12, 14, 23, 25-hexaen-hexacosan (3) was obtained from the reaction of 1,1,2,3,4,4-hexachloro-1,3-butadiene (1) with Bis-2-mercaptoethylsulfide in the presence of NaOH in ethanol.

The new thiosubstituted diene compound 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (4) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 6-mercapto-1-hexanol.

The new compounds 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadiene (5) and 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1,1-bis(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadiene (6) were obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 4-mercaptophenol in ethanol.

In the following step, reactions of derivatives of piperazine, morpholine, thiomorpholine with the mono(thio)substituted nitrodiene compounds were explored.

The new compounds 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-fluoro phenyl) piperazine (7), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-phenyl piperazine (8), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl)-2,5-dimethyl piperazine (9), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-methoxyphenyl) piperazine (10), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-hydroxyphenyl) piperazine (11), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl)-piperazine (12), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(diphenylmethyl piperazine) (13), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(ethoxycarbonyl piperazine) (14), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-fluorophenyl) piperazine (15), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-nitrophenyl) piperazine (16), 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1-(morpholinyl)-1,3-butadiene (17), 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1-(tiyomorpholinyl)-1,3-butadiene (18) were synthesized from the reaction of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (4) with the 1-(2-Fluorophenyl piperazine), N-phenyl piperazine, 2,5-Dimethyl piperazine, 1-(2-Methoxyphenyl) piperazine, 1-(4-Hydroxyphenyl) piperazine, Piperazine, 1-(Diphenyl methyl piperazine), 1-Ethoxycarbonyl piperazine, 1-(4-Fluorophenyl) piperazine, 1-(4-Nitrophenyl) piperazine, Morpholine, Thiomorpholine, respectively.

The new compounds 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-fluorophenyl piperazine) (19), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-phenyl piperazine (20), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-2,5-dimethyl piperazine (21), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-methoxyphenyl) piperazine (22), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-hydroxyphenyl) piperazine (23), N,N’-Bis(2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-piperazine (24), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(diphenyl methyl piperazine) (25), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(1-ethoxycarbonyl) piperazine (26), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-fluorophenyl) piperazine (27), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-nitrophenyl) piperazine (28), 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1-(morpholinyl)-1,3-butadiene (29), 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1-(thiomorpholinyl)-1,3-butadiene (30) were synthesized from the reaction of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadiene (5) with the 1-(2-Fluorophenyl piperazine), N-phenyl piperazine, 2,5-Dimethyl piperazine, 1-(2-Methoxyphenyl) piperazine, 1-(4-Hydroxyphenyl) piperazine, Piperazine, 1-(Diphenyl methyl piperazine), 1-Ethoxycarbonyl piperazine, 1-(4-Fluorophenyl) piperazine, 1-(4-Nitrophenyl) piperazine, Morpholine, Thiomorpholine, respectively.

In the last step, the new compound 1,1,2-Trichloro-4-(6-hydroxyhexylthio)-1-buten-3-in (32) was synthesized from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (31) with 6-mercapto-1-hexanol in the presence of NaOH in ethanol. The new compound 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (33) was synthesized from the reaction of 1,1,2-Trichloro-4-(6-hydroxyhexylthio)-1-buten-3-in (32) with Br2 in CCl4. The new compound 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-chlorohexylthio)-1,3-butadiene (34) was synthesized from the reaction of 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (33) with SOCl2 in pyridine. The new compound 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylsulfinyl)-1,3-butadiene (35) was synthesized from the reaction of 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (33) with 3-chloroperbenzoicacid (m-CPBA) (1:1), the new compounds 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylsulfinyl)-1,3-butadiene (36) and 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylsulfonyl)-1,3-butadiene (37) were synthesized from the reaction of 1,2-Dibromo-3,4,4-trichloro-1-(6-hydroxyhexylthio)-1,3-butadiene (33) with 3-chloroperbenzoicacid (m-CPBA) (1:2). The new compound 2H-1,3,4,4-tetrachloro-1-(4-hydroxyphenylthio)-1,3-butadiene (38) was synthesized from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (31) with 4-mercatophenol in the presence of NaOH in ethanol.

Synthesized thioether compounds were purified either crystallization or via column chromatography. Structure of these novel products were characterized by microanalysis and spectroscopic methods (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, UV and MS).

BAYRAK Nilüfer

Danışman : Prof.Dr. F. Serpil GÖKSELAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof.Dr. Cemil İBİŞ Prof.Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr. Zuhal TURGUT Prof.Dr. Mustafa Bulut

Kinonlar Ve Bazı Nükleofillerden Yeni Sübstitüe Kinonların Sentezi

Bu doktora tez çalışmasının amacı, pek çok kullanım sahası olan değerli kinon bileşiklerinin değişik nükleofillerle reaksiyonlarının incelenmesi ve yeni tiyokinon bileşikleri sentezlenmesidir.

Bu çalışmada, 2,3:5,6-tetrakloro-1,4-benzokinon (p-kloranil) (1) ve bu bileşikten literatürdeki metotla sentezlenen 2,6-dietoksi-3,5-dikloro-1,4-benzokinon (2) ile 2,5-dietoksi-3,6-dikloro-1,4-benzokinon (3) bileşikleri başlangıç maddesi olarak kullanıldı ve bu maddelerin; çeşitli düz zincirli ve halkalı tiyol bileşikleri ile bazik ortamdaki reaksiyonları incelendi.

2,6-Dietoksi-3,5-dikloro-1,4-benzokinon (2) ve 2,5-dietoksi-3,6-dikloro-1,4-benzokinon bileşikleri (3)’den çıkılarak bazı S-nükleofilleri ile gerçekleştirilen reaksiyonlar sonucu literatürde mevcut olan ve olmayan bileşikler sentezlendi.

2,6-Dietoksi-3,5-dikloro-1,4-benzokinon (2)’un n-dodekantiyol ile (1:2) reaksiyonu sonucu; yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (4) ve bilinen 2-etoksi-3,5,6-tri(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (5), n-dekantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(desiltiyo)-1,4-benzokinon (6), n-oktantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(oktiltiyo)-1,4-benzokinon (7), n-heptantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(heptiltiyo)-1,4-benzokinon (8), n-pentantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(pentiltiyo)-1,4-benzokinon (9), n-bütantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(bütiltiyo)-1,4-benzokinon (10), n-propantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(propiltiyo)-1,4-benzokinon (11) ve yeni 2,6-dietoksi-3-propiltiyo-5-kloro-1,4-benzokinon (12), p-toluentiyol ile (1:3) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(p-toluentiyo)-1,4-benzokinon (13), p-klorobenzentiyol ile (1:2) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(p-klorobenzentiyo)-1,4-benzokinon (14), p-klorobenzentiyol ile (1:3) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5–di(p-klorobenzentiyo)-1,4-benzokinon (14), p-toluentiyol ile (1:2) reaksiyonu sonucu yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(p-toluentiyo)-1,4-benzokinon (13) ve 2,6-dietoksi-3-(p-toluentiyo)-5-kloro-1,4-benzokinon (15) bileşikleri elde edildi.

2,5-Dietoksi-3,6-dikloro-1,4-benzokinon (3)’un n-dodekantiyol ile (1:2) mol oranında reaksiyonu sonucu; yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (16), n-dekantiyol ile (1:2) reaksiyonu sonucu bilinen 2,3,5,6-tetra(desiltiyo)-1,4-benzokinon (17) ve bilinen 2-etoksi-3,5,6-tri(desiltiyo)-1,4-benzokinon (18), n-dekantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(desiltiyo)-1,4-benzokinon (19) ve yeni 2,5,6-trietoksi-3-desiltiyo-1,4-benzokinon (20), n-oktantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(oktiltiyo)-1,4-benzokinon (21) ve yeni 2,5-dietoksi–3-oktiltiyo-6-kloro-1,4-benzokinon (22), n-heptantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi–3-heptiltiyo-6-kloro-1,4-benzokinon (23), n-pentantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi–3,6–di(pentiltiyo)-1,4-benzokinon (24), n-bütantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi–3,6–di(bütiltiyo)-1,4-benzokinon (25), n-propantiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(propiltiyo)-1,4-benzokinon (26), p-klorobenzentiyol ile (1:1) reaksiyonu sonucu yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(p-klorobenzentiyo)-1,4-benzokinon (27) bileşikleri elde edilmiştir.

p-Kloranil (1)’in n-dodekantiyol ile (1:4) reaksiyonu sonucu; yeni 2,6-dietoksi-3,5-di(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (4), bilinen 2-etoksi-3,5,6-tri(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (5), yeni 2,5-dietoksi-3,6-di(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (16) ve bilinen 2,3,5,6-tetra(dodesiltiyo)-1,4-benzokinon (28), p-klorobenzentiyol ile (1:3) reaksiyonu sonucu; yeni 2,3,6-tri(p-klorobenzentiyo)-5-kloro-1,4-benzokinon (29), p-toluentiyol (1:4) reaksiyonu sonucu bilinen 2,3,5,6-tetra(p-toluentiyo)-1,4-benzokinon (30), feniltiyol ile (1:3) reaksiyonu sonucu; yeni 2,3,6-tri(feniltiyo)-5-kloro-1,4-benzokinon (31) ve 2,3,5,6-tetra(feniltiyo)-1,4-benzokinon (32), p-toluentiyol ile (1:3) reaksiyonu sonucu; yeni 2,3,6-tri(p-toluentiyo)-5-kloro-1,4-p-benzokinon (33) bileşikleri elde edildi.

Ele geçen bütün bileşikler kromatografik yöntemlerle saflaştırıldı. Yapıları ise mikroanaliz ve spektroskopik metotlarla (IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, MS) tayin edilerek aydınlatıldı. 

The Synthesis of New Substitue Quinones From Quinones and Some Nucleophıles

The aim of this phD thesis was to investigate the reactions of valuable quinone compounds which used in various area with some nucleophiles and to synthesize new thioquinone compounds.

In this study, 2,3:5,6-tetrachloro-1,4-benzoquinone (p-chloranil) (1) and 2,6-diethoxy-3,5-dichloro-1,4-benzoquinone (2) and 2,5-diethoxy-3,6-dichloro-1,4-benzoquinone (3) compounds which were synthesized from 2,3:5,6-tetrachloro-1,4-benzoquinone (p-chloranil) (1) according to the literature were used as starting compounds and reactions of these compounds with various aliphatic thiol and cyclic thiol compounds in basic medium, were investigated.

The compounds which present in the literature or not in the literature were synthesized by the reactions of 2,6-diethoxy-3,5-dichloro-1,4-benzoquinone (2) and 2,5-diethoxy-3,6-dichloro-1,4-benzoquinone (3) compounds with some S-nucleophiles.

2,6-Diethoxy-3,5-dichloro-1,4-benzoquinone (2) was reacted with n-dodecanethiol, n-decanethiol, octanethiol, n-heptanethiol, n-pentanethiol, n-butanethiol, n-propanethiol, p-toluenthiol, p-chlorobenzenethiol and new 2,6-diethoxy-3,5-di(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (4) and known 2-ethoxy-3,5,6-tri(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (5), new 2,6-diethoxy-3,5-di(decylthio)-1,4-benzoquinone (6), new 2,6-diethoxy-3,5-di(octylthio)-1,4-benzoquinone (7), new 2,6-diethoxy-3,5-di(heptylthio)-1,4-benzoquinone (8), new 2,6-diethoxy-3,5-di(pentylthio)-1,4-benzoquinone (9), new 2,6-diethoxy-3,5-di(butylthio)-1,4-benzoquinone (10), new 2,6-diethoxy-3,5-di(propylthio)-1,4-benzoquinone (11) and new 2,6-diethoxy-3-propylthio-5-chloro-1,4-benzoquinone (12), new 2,6-diethoxy-3,5-di(p-toluenthio)-1,4-benzoquinone (13), new 2,6-diethoxy-3,5-di(p-chlorobenzenthio)-1,4-benzoquinone (14), new 2,6-diethoxy-3,5-di(p-chlorobenzenthio)-1,4-benzoquinone (14), new 2,6-diethoxy-3,5-di(p-toluenthio)-1,4-benzoquinone (13) and 2,6-diethoxy-3-(p-toluenthio)-5-chloro-1,4-benzoquinone (15) compounds were synthesized.

2,5-Diethoxy-3,6-dichloro-1,4-benzoquinone (3) was reacted with n-dodecanethiol, n-decanethiol, octanethiol, n-heptanethiol, n-pentanethiol, n-butanthiol, n-propanthiol, p-chlorobenzenthiol and new 2,5-diethoxy-3,6-di(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (16), known 2,3,5,6-tetra(decylthio)-1,4-benzoquinone (17) and known 2-ethoxy-3,5,6-tri(decylthio)-1,4-benzoquinone (18), new 2,5-diethoxy-3,6-di(decylthio)-1,4-benzoquinone (19) and new 2,5,6-triethoxy-3-decylthio-1,4-benzoquinone (20), new 2,5-diethoxy-3,6-di(octylthio)-1,4-benzoquinone (21) and new 2,5-diethoxy–3-octylthio-6-chloro-1,4-benzoquinone (22), new 2,5-di(ethoxy)–3-heptylthio-6-chloro-1,4-benzoquinone (23), new 2,5-diethoxy–3,6–di(pentilthio)-1,4-benzoquinone (24), new 2,5-diethoxy–3,6–di(butylthio)-1,4-benzoquinone (25), new 2,5-diethoxy-3,6-di(propylthio)-benzoquinone (26), new 2,5-diethoxy-3,6-di(p-chlorobenzenthio)-1,4-benzoquinone (27) compounds were synthesized.

2,3:5,6-Tetrachloro-1,4-benzoquinone (p-chloranil) (1) was reacted with n-dodecanthiol, new 2,6-diethoxy-3,5-di(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (4), known 2-ethoxy-3,5,6-tri(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (5), new 2,5-diethoxy-3,6-di(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (16) ve known 2,3,5,6-tetra(dodecylthio)-1,4-benzoquinone (28), new 2,3,6-tri(p-chlorobenzenthio)-5-chloro-1,4-benzoquinone (29), known 2,3,5,6-tetra(p-toluenthio)-1,4-benzoquinone (30), new 2,3,6-tri(phenylthio)-5-chloro-1,4-benzoquinone (31) and known 2,3,5,6-tetra(phenylthio)-1,4-benzoquinone (32), new 2,3,6-tri(p-toluenthio)-5-chloro-1,4-benzoquinone (33) compounds were synthesized.

The known and new products were purified by chromatographic methods. The structures of compounds were determined by micro analysis and spectroscopic methods (IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, MS).

BAŞPINAR KÜÇÜK Hatice

Danışman : Prof.Dr.Ayşe YUSUFOĞLUAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik KimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ayşe YUSUFOĞLU

Prof.Dr.Süleyman TANYOLAÇ Prof.Dr.Nüket ÖCAL Prof.Dr.Cemil İBİŞ Prof.Dr.Zuhal TURGUT.

Kiral Diaza ve Dioksa Sistemlerinin Sentezi

Heterohalkalı bileşikler ve bunların substitue türevleri, biyolojik ve farmakolojik etkileri nedeniyle oldukça önemli bileşiklerdir. Gerçekleştirilen literatür araştırmaları sonucunda oksijen ve azot içeren bileşiklerin antibakteriyel, spazm giderici, sedatif, analjezik ve antikonvülsiyon etki gösterdikleri bulunmuştur. Bu sebeple çalışmada tıpta ve biyokimyasal alanda yararlı olabileceği planlanan yeni dioksolan ve oksazolidin türevlerinin sentezlenmesi amaçlanmıştır.

Çalışmanın birinci basamağında, başlangıç maddesi olarak iki tanesi orijinal olan dört adet prokiral asimetrik alkil fenil keton , Friedel-Crafts açilleme reaksiyonuna göre sentezlenmiştir.

İkinci aşamada, sentezlenen bu ketonlar kiral diollerle reaksiyona sokulup asimetrik ketalleşme reaksiyonu ile sekiz adet orijinal kiral dioksolan bileşiği sentezlenmiştir. Aynı zamanda bu ketonların rasem diollerle ketalleşmesinden de sekiz adet orijinal rasem dioksolan bileşiği elde edilmiştir ve asimetrik ketalleşme reaksiyonu için optimum şartlar belirlenmiştir.

Ketalleşme reaksiyonu aldehitlerle de denenmiştir ve bu çalışma sonucunda dördü yeni olmak üzere 5 adet kiral dioksolan bileşiği ile 3 adet yeni rasem dioksolan bileşiği elde edilmiştir.

Tezde kullanılan asimetrik ketalleşme reaksiyonu ile kiral diaza bileşikleri de sentezlenmeye çalışılmıştır fakat diaza bileşikleri yerine schiff bazları elde edilmiştir.

Çalışmanın son aşamasında ise salisilaldehitin kiral aminoalkoller ile reaksiyonundan 2 adet yeni kiral oksazolidin bileşiği sentezlenmiştir.Bu tez çalışmasında toplam 27 adet orijinal bileşik sentezlenmiştir.

Sentezlenen yeni bileşiklerin yapıları FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, kütle spektroskopisi, elementel analiz ve kiral HPLC yöntemleriyle aydınlatılmıştır.

Sentezlenen bu yeni dioksa ve oksazolidin sistemleri, ileride önemli ve çok amaçlı organik bileşiklerin sentezinde başlangıç maddesi olarak kullanılacaklardır.

The Synthesis Of Chiral Diaza And Dioxa Systems

Heterocyclics and their derivatives are very important compounds due to their biological and pharmacological effects. As a result of the data obtained from literature investigations, it has been discovered that compounds containing nitrogen and oxygen atoms show biological activities such as antibacterial, antispazmatic, sedative, analgesic and anticonvulsant. Therefore, this research aimed for the synthesis of some new dioxolane and oxazolidines derivatives planning that they may be useful in the biochemical and pharmaceutical fields.

In the first step of the study, four prochiral asymmetric alkyl phenyl ketone compounds, two of which are original, have been synthesized via Friedel Crafts reaction.

As for the second step, original eight chiral dioxolane compounds have been synthesized by the ketalization reaction of obtained ketones with chiral diols. Furthermore, the original eight racemic dioxolane compounds

have been obtained by the above mentioned ketones with racemic diols and the optimum conditions have been determined for asymmetric ketalization reaction.

Besides, the reactions of aldehydes with diols have been investigated. Among five chiral dioxolanes, four of these are new, and three new racemic dioxolane compounds have been obtained.

Chiral diza compounds have been also tried to synthesize by the asymmetric ketalization reaction in this thesis but schiff bases have been obtained instead of diaza compounds.

In the last step, the two new chiral oxazolidines have been synthesized by the reaction of various chiral aminoalcohols with salicyl aldehyde.

In this study, it has been synthesized total 27 original compounds.

The structures of all synthesized compounds have been clarified by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS, elemental analysis and chiral HPLC methods.

Synthesized new dioxa and oxazolidine systems would be used as starting materials in very important organic reactions.

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

BOROĞLU Mehtap Şafak

Danışman : Prof.Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAKAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Proses ve Reaktör Tasarımı ProgramıMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. M. Ali GÜRKAYNAK

Prof.Dr. Salih DİNÇER Prof.Dr. İsmail BOZ Prof.Dr. Niyazi BIÇAK Doç.Dr. İsmail AYDIN

Yeni Silika Modifiye Poliimid Membranların Hazırlanması, Fiziksel Ve Gaz Geçirme Özelliklerinin

İncelenmesi

Aromatik poliimidler, birçok polimerik malzemeye kıyasla yüksek ısıl kararlılık, kimyasal direnç ve iyi mekanik özellikler göstermeleri nedeniyle membran esaslı gaz ayırma alanında büyük ilgi çekmektedirler. Yüksek seçici geçirgenliğe sahip poliimid membranların hazırlanabilmesi özellikle ticari öneme sahip O2/N2, CO2/CH4 gibi gaz ayırma uygulamaları açısından çok önemlidir.

Bu çalışmada ilk olarak, modifiye poliimid polimerlerin hazırlanmasında ara ürün oluşturabilecek, siloksan gruplarına sahip yeni monomerler sentezlenmiş ve daha sonra elde edilen monomerler ile poliimid-siloksan yapısında modifiye polimerlerin sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu tip modifiye poliimidlerin hazırlanmasındaki amaç, silikanın termal kararlılığı ile poliimidin kimyasal ve mekaniksel dayanımını kombine etmek ve silikanın varlığı ile zincirlerarası mesafenin arttırılarak ayırma özelliklerinin geliştirilmesidir. İkinci kısımda, belirli zeolitlerin, birinci kısımda elde edilen ara ürün (DABA/3-APTMS) ile modifiye edilerek, poliimid yapısına kimyasal olarak bağlanması sağlanmıştır ve elde edilen hibrit membranların gaz geçirgenlik özellikleri incelenmiştir. Camsı polimerlerle hazırlanan zeolit katkılı membranlarda polimer/zeolit ara yüzeylerinde bağlanamama problemi ile karşılaşıldığı başka araştırıcılar tarafından da literatürde belitilmektedir. Zeolit katkılı camsı polimerlerle ayırma özelliklerinin arttırılması için polimer/zeolit ara yüzeyindeki seçici olmayan bu boşlukların giderilmesi ve bağlanma probleminin çözülmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada ayrıca zeolit katkı miktarına bağlı olarak zeolit tane büyüklüğünün katkılı membranların gaz ayırma özelliklerine etkisi incelenmiştir.

Siloksan içeren ara ürünün sentezi reaksiyonunun ilerleyişi, asit indisi ve amin indisi tayini ile takip edilmiştir. Modifiye poliimidlerin yapıları infrared spektroskoposi (FTIR) ile takip edilmiştir. Poliimidlerin ısıl analizleri Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) ve Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile incelenmiştir. Silika ve zeolitlerin polimer matrisinde dağılımı incelenek için yüzeylerinin karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri ile karakterize edilmiştir. Yapısal özellikleri nem absorplama ve şişme denemeleri ile incelenmiştir. Hazırlanan membranların O2 ve N2 için saf gaz geçirgenlik değerleri ölçülmüş ve bu değerler kullanılarak ideal seçicilik değerleri hesaplanmıştır.

Hazırlanan membranların O2 ve N2 geçirgenlik testlerinde, silika katkılı polimerik membranlarda silika miktarının artması ile geçirgenlik değerlerinin arttığı görülmüştür. Aynı durum zeolit miktarı artışı ile de gözlemlenmiştir. Örneklerin SEM analizlerinde zeolit ve silika taneciklerinin homojen bir şekilde dağıldığı ve flimlerin yüzeyinde herhangi bir kusur olmadığı gözlemlenmiştir.

The Preparation of Novel Silica Modified Polyimide Membranes, The Investigation of Physical and Gas

Permeation Properties

Aromatic polyimides are gaining importance in membrane based gas separation area due to their outstanding thermal and chemical stability, and good mechanical properties. Preparation of polyimide

membranes with high permselectivity is significant for the separation of commercially important gas pairs such as O2/N2 and CO2/CH4.

In this study, in the first part of the thesis new monomers having silica groups were synthesized as an intermediate for preparation of siloxane modified polyimide polymers. Then with these monomers, the synthesis of polyimide-siloxane hybrid membranes were achieved. The purpose of the preparation of modified polyimides was to combine the chemical and mechanical resistance of polyimides with the thermal stability of silica, and to improve the gas separation properties of polymers. In the second part of the thesis, the incorporation of siloxane modified zeolites to polyimide structure was achieved, and the gas separation properties of the synthesized hybrid membranes were examined. In the zeolite mixed matrix membranes, polymer-zeolite interface interacts weakly with the zeolite framework, and results in a series of non-selective voids surrounding zeolite domains. Proper selection of the polymer and the zeolite was aimed for the preparation of zeolite filled membranes with enhanced separation performance. The effect of particle size and the performance of zeolite-polymer mixed matrix membranes were investigated as a function of zeolite loading and type of zeolite.

Synthesis of new siloxane containing intermediate was followed by the measurement of acid and amine number. The synthesis of modified polyimides were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The thermal analysis of the polyimides were carried out by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Polyimide membranes were morphologically characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM). Water absorption and swelling experiments were also carried for the investigation of structural properties of polymers. The separation properties of membranes prepared were also characterized by permeability for O2 and N2 gases and ideal selectivity values were calculated.

The permeabilities of polymeric membranes prepared with zeolite increased with growing particle size. In the SEM analysis, it is observed that the zeolite and silica particles are distributed homogenously, and the films prepared are without any microscopic defect.

TAMER Nevra

Danışman : Prof. Dr. Ahmet KAŞGÖZ Anabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Kimyasal TeknolojilerMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet KAŞGÖZ (Danışman)

Prof. Dr. Saadet PABUCCUOĞLU Prof. Dr. Tuncer ERCİYES

Prof. Dr. Hüseyin YILDIRIM Doç. Dr. İsmail AYDIN

Termoplastik Poliüretanların Hazırlanması ve Polimer Harmanlarında Kullanımı

Düşük polariteye sahip ticari polimerlerle daha uyumlu polimer harmanların hazırlanması amacıyla gerçekleştirilen bu tez çalışmasında, yağ kimyasalları bazlı dioller ile polieter diol karışımlarından ilk defa farklı bileşimlerde termoplastik poliüretanlar (TPU) elde edilerek, bu polimerlerin ticari polipropilen (PP) ile iki farklı oranda (PP/TPU = 90/10 ve 70/30) harmanları hazırlanmış ve örneklerin bazı fiziksel özellikleri incelenmiştir. TPU’ların hazırlanmasında farklı yapı ve özelliklere sahip ürün elde etmek amacıyla kullanılan diol bileşiklerinin oranları ve zincir uzatıcının tipi değiştirilmiştir. Yapısal olarak farklı olan ve buna bağlı olarak da farklı oranda hard segment içeren ürünler FTIR analizi, viskozite ölçümleri ve DSC analizi ile karakterize edilmiştir.

FTIR analizi, ürünlerin hazırlanması esnasında yan reaksiyonların oluşmadığını ve üründe serbest izosiyanat gruplarının kalmadığını göstermiştir. İntrinsik viskozite tayinleri, viskozitenin üründeki hard segment oranı ile orantılı olarak arttığını göstermiştir. DSC analizleri de ürünlerin camsı geçiş sıcaklığının, yine hard segment oranındaki artışa paralel olarak arttığını göstermiştir. Hard segment oranına bağlı olarak ürünlerin intrinsik viskozite değerleri 0,434 – 0,524 dL/g arasında ve camsı geşiş sıcaklıkları ise (-47oC) – (-15oC) arasında değişmektedir.

Elde edilen TPU’lar ile ticari PP’nin eriyikte harmanları iki farklı oranda hazırlanarak, ürünlerin bazı ısıl, reolojik ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Gerçekleştirilen DSC analizleri PP’nin erime ve kristalizasyon sıcaklığı üzerinde TPU’nun yapısının ve miktarının önemli bir etkisinin olmadığını göstermiştir. Yapılan reolojik testler sonucunda ise 90/10 oranındaki harmanlarda TPU’nun yapıya girmesi ile ürünün daha yumuşak bir yapı kazandığı söylenebilir. Ancak TPU oranı %10’dan %30’a çıkarıldığında özellikle hard segment oranı yüksek olan örneklerde, yüksek ara yüzey gerilimi nedeniyle oluşan uyumsuzluk neticesinde harmanların bazı özelliklerinin olumsuz yönde etkilendiği görülmüştür.

Harmanların mekanik testlerinde, 90/10 oranında hazırlananlarda, TPU’nun yapıya esneklik kazandırması nedeniyle kopma anında uzama değelerinin saf PP’ne göre arttığı belirlenmiştir. TPU oranının artması ile harmanın uzama değerleri yanı sıra Young modülü, akma gerilimi ve kopma anında uzama değerleri de düşmektedir.

Gerek reolojik ve mekanik testler gerekse SEM fotoğrafları sonucunda, 90/10 oranındaki harmanlarda, TPU’nun PP içerisinde daha homojen bir dağılım gösterdiği, TPU oranının artması ile TPU’nun yapısına bağlı olarak dağılımın farklandığı görülmüştür. Ancak genel olarak ticari polieter ya da poliester esaslı TPU ile PP’den hazırlanan harmanlara oranla, polaritesi daha düşük olan yağ kimyasalı esaslı ve uzun hidrokarbon zincirlerine sahip dioller ile elde edilen TPU’lar ile PP’den, bu çalışmada hazırlanan harmanların göreceli olarak daha uyumlu yapıda olduğu görülmüştür.

Preparation of Thermoplastic Polyurethane and usage in polymer blends

In this study preparing more compatible polymer blends of thermoplastic polyurethane and commercial polymers that have low polarities, were aimed. For the first time, thermoplastic polyurethanes (TPUs) were prepared by mixing of oleochemical diol and polyether diol and they were blended with a commercial polypropylene (PP) in two weight ratios (PP/TPU= 90/10 and 70/30) and their some physical properties were examined.

Different diol and chain extenders were used in the preparation of TPUs having different structure and properties. Structurally different TPUs having various hard segment ratios were characterized by FTIR, intrinsic viscosity and DSC analysis. In samples, by FTIR neither side reaction nor free isocyanate groups were observed. Intrinsic viscosity values and glass transition temperatures (Tg) were linearly increased as hard segment content increased. Depending on the increasing of hard segment content in TPUs, intrinsic viscosity values were changed between 0,434 – 0,524 dL/gr and Tg values were changed between (-47oC) – (-15oC).TPUs and polypropylene were melt blended in two different ratios and thermal, rheological and mechanical properties were examined. It was found that TPU structure and its weight ratio in blends did not influence much the melting and crystallization temperatures of polypropylene. It can be inferred that blend structure became more elastic by the adding of TPU in blends (PP/TPU=90/10), but in the case of increasing of TPU content (PP/TPU=70/30), especially TPUs with higher hard segment content, because of higher interfacial tension which cause to immiscibility, some properties were affected negatively.

Mechanical tests of blends showed that TPU gave a structural elasticity thus values of elongation at break values were found higher than that of pure PP. Beside the elongation at break values of blends, Young’s modulus and yield stress values also decreased by increasing TPU content.

Rheological behavior, mechanical tests and also SEM images showed that TPU particles homogeneously dispersed in 90/10 blends. On the other hand, TPU dispersion is diverted with increasing of TPU ratio depending on the TPU structure. However, it can be concluded that the blends of PP and TPUs which were prepared with oleochemical diols having low polarity and long hydrocarbon chain are more compatible than the blends of PP and TPUs were based on commercial polyether or polyester diol.

ÖKSÜZ ÇELEBİ Melek Selcen

Danışman : Prof.Dr.M.Ali GÜRKAYNAKAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Proses ve Reaktör TasarımıMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. M.Ali GÜRKAYNAK

Prof.Dr. A.Zehra AROĞUZ Prof.Dr. İsmail AYDIN Prof.Dr.Hüseyin YILDIRIM(Y.T.Ü) Prof.Dr.Nergis ARSU(Y.T.Ü)

Polietilenin Silan Yöntemi İle Karşıt Bağlanma Kinetiğinin İncelenmesi

Bu çalışmada, ilk olarak, sıcaklık kontrollü ekstruderlerde farklı miktarlarda trimetoksivinil silan, farklı miktarlarda antioksidan katılarak silan aşılanmış polietilen (PE) borular üretilmiştir ve daha sonra, bu aşılı borular farklı sürelerde sıcak suda tutularak boruların çapraz bağlanması sağlanmıştır.

Daha sonra, silan aşılı boruların çapraz bağ oranı o-ksilen ekstraksiyon metodu ile, ürünlerin mekanik özelliklerindeki değişim Zwick marka çekme cihazı kullanılarak ölçülmüştür.

Numunelerin termal özellikleri ve oksidasyon başlama zamanını izah etmek için diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) kullanılmıştır.

Ürünün çapraz bağ (jel oranı) oranını, polietilen (PE) boru içerisindeki antioksidan miktarı, trimetoksivinil silan miktarı ve aşılı boruların kaynayan suda tutulma süresinin (karşıt bağlanma süresi) etkilediği gözlemlenmiştir.

Bunlara ilave olarak; oksidasyon başlama zamanının üründeki silan miktarının artmasıyla azaldığı, oksidasyon başlama süresi uzadıkça antioksidan miktarının reaksiyon sonunda yeteri kadar kaldığı ve ayrıca antioksidan ve trimetoksivinil silan miktarının artmasıyla polietilen (PE) boruların çapraz bağ oranının arttığı, daha sonra; antioksidan miktarının artmasıyla çapraz bağlanma derecesinin düştüğü bulunmuştur.

Mekanik testler sonucunda; polietilen (PE) boruların çapraz bağ oranının artmasıyla ürünün elastik modulleri ve akma dayanımlarının arttığı, kopma noktası gerilmesinin azaldığı tespit edilmiştir.

Investigation of Crosslinking Kinetic For Polyethylene By Using Silane Metod

In this study, first of all, silane grafted polyethylene pipes were produced in temperature controlled extruder by adding the different amount of trimethoxyvinyl silane, antioxidant and then this grafted polyethylene pipe was crosslinked by keeping in boiling water for different lenght of time.

Later crosslinking ratio(gel content) of silane grafted PE pipes were measured by o-xylene extraction method and variations in mechanical properties of the products were determineted by using Zwitch tensile strenght tester.

Differential scanning calorimeter(DSC) was used to elucidate the thermal properties and oxidation times of products.

It was observed that the gel contents of products were strongly effected by the ratio of tri methoxyvinyl silane and antioxidant in PE pipes and the lenght of time for which the grafted pipes was kept in boiling water.

Also it was found that oxygen induction time (OIT) decreased with increasing silane content of product, getting longer oxygen induction time, this means that the product which contains antioxidant is enough at the end of the reactions, and also crosslinking ratio of PE pipe increased with increasing the amount of antioxidant and trimethoxyvinyl silane, later, the gel content of product decreased with increasing of the amount of antioxidant.

Mechanical test results showed that the yields strength and elastic modules of products increased and elongation at the reach of them decreased with increasing the gel content of PE pipes.

ALBAYRAK Ali Tuğrul

Danışman : Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAKAnabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Prof. Dr. Muzaffer YAŞAR Prof. Dr. Esen BOLAT Prof. Dr. Cemil İBİŞ Prof. Dr. Mahmut BAYRAMOĞLU

Akaryakıtların Sonokatalitik Oksidatif Desülfürizasyonu

Petrol rafinasyonunda yaygın olarak kullanılan hidrojen ile kükürt giderme süreci birçok güçlüğe sahiptir. Tek başına oksitlemeyle kükürt gidermede yeterli verimlere ulaşılamadığı için, bu çalışmada faz iletim maddesi, katalizör ve oksitleyici kullanılarak sesötesi dalga altında dizel yakıtlara kükürt giderme işlemi uygulanmıştır. Ağırlıkça 1400 ppm kükürt içeren TO (TO 1400), 1300 ppm kükürt içeren BP (BP 1300) ve 1300 ppm kükürt içeren PO (PO 1300) motorin örnekleri, 5,10,15,20 ve 25 dk’lık reaksiyon sürelerinde ve 75, 85 ve 95 0C sıcaklıklarda reaksiyonlara sokulmuş ve sonra, bu örneklerdeki oksitlenmiş kükürtlü bileşikler asetonitril ile 3 kez özütlenip çözücü fazına alınarak uzaklaştırılmıştır. Örneklerdeki ağırlıkça toplam kükürt içerikleri, X-Işın Flüoresans spektrometresiyle (XRF) analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarından, dizel yakıt örneklerindeki kükürt içeriklerinin reaksiyon süresinin artmasına bağlı olarak azaldığı ve 95 0C sıcaklık ve uzun reaksiyon zamanlarında tüm örneklerdeki kükürt niceliğinin ağırlıkça %0.01-0.02 civarına düştüğü görülmüştür. Dizel yakıt içinde var olan kükürtlü bileşiklerden dibenzotiofen, benzotiofen, tiofen, n-desil merkaptan (1-dekantiol), dietildisülfid ve dietilsülfid model bileşik olarak kullanılmış; bu bileşikler toluen içinde çözündürülerek, sırasıyla 2000 ppm kükürt (S) içeren dibenzotiofen, 2000 ppm S içeren benzotiofen, 2011 ppm S içeren tiofen, 2000 ppm S içeren desilmerkaptan, 1996 ppm S içeren dietildisülfid ve 2000 ppm S içeren dietilsülfid çözeltileri hazırlanmış ve aynı faz iletim maddesi, katalizör ve oksitleyici aynı miktarlarda katılarak, reaksiyonlar 75 0C, 85 0C, 95 0C sıcaklıklarda ve 2,4,6,8 dk’lık sürelerde yapılmıştır. Reaksiyonlar tamamlandıktan sonra, reaksiyon ürünleri bir ayırma hunisiyle iki faza (organik ve sulu faz) ayrılmıştır. İçinde oksitlenmiş kükürt bileşiklerinin çözündüğü üst organik faz GC-SCD ile analiz edilmiştir. Dibenzotiofen reaksiyonlarından, 8 dk’lık süre sonunda 75 0C’da % 99.6’lık kükürt giderme verimine, 85 ve 95 0C’da ise sırasıyla 6. ve 4. dk’da yaklaşık % 100’e ulaşıldığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlardan, benzotiofen ve tiofenlerde ise kükürt giderme daha düşüktür. Halkalı yapıdaki kükürtlü bileşikler arasında kükürt giderme dibenzotiofen>benzotiofen>tiofen sırasında azalmaktadır. Alifatik yapıda kükürtlü bileşiklerde kükürt giderme, tiofenik sınıf bileşiklerde olduğundan daha kolaydır.

Sonocatalytic Oxidative Desulfurization of Liquid Fuels

Since the conventionally hydrodesulphurization process used has a lot of disadvantages and significant yields by individual oxidative desulphurization aren’t reached, desulphurization was applied on diesel fuels under ultrasound by using a phase transfer agent, a catalyst and an oxidant in this work. Reactions of TO 1400, BP 1300 and PO 1300 diesel oil samples were carried out at reaction times of 5,10,15,20 and 25 min. and at temperatures of 75, 85 and 95 0C; and then the oxidized sulphur compounds in those samples were removed by transferring them into the solvent phase via extraction with acetonitrile three times. The total sulfur contents (wt%) in the samples were analyzed by X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF). It was seen from analysis results that the sulfur quantities in the diesel fuel samples decreased due to the increment of reaction time and the sulphur amount in all samples diminished into range of 0.01 to 0.02 wt% at 95 0C and long reaction times. Dibenzothiophene, benzothiophene, thiophene, n-decyl mercaptan (1-decanethiol), diethyl disulfide and diethyl sulfide from sulphur compounds available in diesel fuels were used as model compounds; solutions of almost 1000 g with 2000 ppm S, 2000 ppm S, 2011 ppm S, 2000 ppm S, 1996 ppm S and 2000 ppm S wt% respectively, were prepared by dissolving the compounds in toluene, and reactions were performed at 75 0C, 85 0C and 95 0C and for reaction times of 2,4,6 and 8 min. by adding the same amounts of phase transfer agent, catalyst and oxidant into the solution. After the reactions were completed, the reaction products were separated into two phases (organic phase and aqueous phase) by a separation funnel. The upper organic phase containing

the dissolved oxidized sulfur compounds was analyzed by GC-SCD. It is observed from the reactions of dibenzothiophene that a desulfurization yield of 99.6% was reached for reaction time of 8 min at 75 0C, and at 85 0C and 95 0C, about % 100 for reactions of 6 min. and 4 min., respectively. However, from the results obtained, the desulfurization of benzothiophene and thiophene was lower. Among cyclic sulfur compounds, the sulfur removal decreased in the order: dibenzothiophene>benzothiophene>thiophene. The desulfurization of aliphatic sulfur compounds was easier than that of thiophenic type compounds.

EMİK SERKAN

Danışman : Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu Anabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Kimyasal TeknolojilerMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Saadet Kevser PABUCCUOĞLU (İÜ)

Prof. Dr. Sabriye PİŞKİN (YTÜ) Prof. Dr. Hüseyin YILDIRIM (YTÜ) Prof. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR (İÜ) Doç. Dr. Gülten GÜRDAĞ (İÜ)

Yeni Silikon Modifiye Reçinelerin Sentezi, Karakterizasyonu Ve Uygulamaları

Bu tez çalışmasında, ilk defa yüksek ısıl kararlılığa sahip yüzey örtü maddesi olarak kullanılabilecek yeni tip

silikon modifiye fenolik reçinelerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve yüzey örtü maddesi olarak

kullanılabilirliği araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, fenolik reçine tipleri olarak fonksiyonel yüksek orto

novolak reçinesi, resol reçinesi ve tetra metilol bisfenol-A ön bileşiği seçilmiştir. Modifikasyon reaksiyonlarında

modifiye edici silikon bileşiği olarak bilinen difenilsilandiol ve ilk defa bu çalışmada sentezlenen siloksan

oligomeri, silisyumlu poliester bileşiği ve silisyumlu epoksi bileşiği kullanılmıştır.

Tez çalışmasında deneyler modifiye edilen ürüne ve kullanılan modifiye edicilere göre başlıca üç ana grupta

gerçekleştirilmiştir. Elde edilen modifikasyon ürünlerinin yapısal karakterizasyonları Foruier Transform Infrared

(FTIR) (bazı gruplar için hem FTIR ve hem de H-NMR) analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Havadaki ısıl

kararlılıkları Termogravimetrik analiz (TGA) ve Diferansiyel Scaning Calorimetry (DSC) teknikleri ile

incelenmiştir. Sentezlenen modifiye ürünlerden hazırlanan filmlere, standart yüzey örtü testleri (kuruma

derecesi, sertlik, adezyon, parlıklık, darbe dayanımı, su, asit, alkali ve çözücü dayanımı) uygulanarak film

özellikleri incelenmiştir. Modifiye ürünlerin tüm özellikleri kendi deney grupları içlerinde ve modifiye

edilmemiş ürünler ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.

Modifikasyon reaksiyonları sonucu sentezlenen yeni tip silisyum modifiye fenolik reçinelerin yüksek ısıl

kararlılığa sahip olduğu ve modifiye edilmemiş reçinelere göre daha iyi film özellikleri gösterdiği belirlenmiştir.

 

Synthesis of Novel Silicone Modified Resins, Chracterization And Applications

In this study it is aimed to synthesize and characterize novel silicone modified phenolic resins that can be used as

high thermal stable surface coating material. For this purpose, as phenolic resin types, functional high-ortho

novolac resin, resole resin and tetramethylol bisphenol-A compound were selected. In modification reactions,

known diphenylsilanediol compound and novel siloxane oligomer, silicone containing polyester and epoxy

compounds were used.

The modification reactions were carried out in mainly three groups according to modifier and modified

compound used. Structural characterization of the resulting modified products was determined by Foruier

Transform Infrared (FTIR) (for some groups and both H-NMR and FTIR) analysis. Thermal oxidative stabilities

of the products were characterized by thermogravimetric analysis (TGA) and Differential Scaning Calorimetry

(DSC) techniques. To investigate film properties, standard surface coating tests (drying degree, hardness,

adhesion, gloss, impact resistance, resistance to water, acid, alkali and solvent) were applied to films prepared

from modified products. All the features of the products were comparatively examined in their own

experimental group.

It is concluded that novel silicone modified phenolic resins have higher thermal stability and show better film

properties than those of unmodified ones.

USLU Hasan

Danışman : Ş. İsmail KIRBAŞLARAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı : Temel İşlemler ve TermodinamikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ş.İsmail KIRBAŞLAR

Prof.Dr. Umur DRAMUR Prof.Dr. Salih DİNÇER Prof.Dr. M. Ali GÜRKAYNAK Prof.Dr. Yavuz YORULMAZ

Karboksilik Asitlerin Sulu Çözeltilerden Reaktif Çözücülerle Ekstraksiyonu Ve Modellenmesi

Karboksilli asitler endüstride yaygın kullanım alanlarına sahiptir. Fermentasyonla üretimi esnasında sulu fermentasyon ortamından veya endustriyel atık sulardan ayrılması işleminin ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesi önem arz etmektedir.

Bu çalışmada karboksilli asitler olarak levulinik asit ve malik asitlerin sulu çözeltilerinden farklı fonksiyonel gruba sahip organik çözücülerle (alkol, keton ve ester) ekstraksiyonu 298.15 K’de incelenmiştir. Kullanılan karboksilli asitlerin bu çözücüler ve su arasındaki dağılma katsayıları deneysel olarak belirlenmiştir.İkinci aşamada ekstraksiyon etkinliğini arttırmak amacıyla ekstraktan olarak Amberlite LA-2 (ikinci amin), tri-n-oktil amin (TOA) (üçüncül amin) ve Trioktil metil amonyum klrorid (TOMAC) (dördüncül amin) yukarıda adı geçen çözücü grupları içindeki farklı konsantrasyonlarına sahip çözeltileri kullanılmıştır. Organik fazdaki amin konsantrasyonuna bağlı olarak dağılma katsayıları ve yükleme değerleri hesaplanmıştır. Alkoller için elde edilen dağılma katsayılarından faydalanılarak Lineer Solvation Energy Relationship modeli uygulanmıstır. Sıcaklığın reaktif ekstraksiyon üzerine etkisini incelemek için en iyi sonucu veren izo amilalkol ile farklı sıcaklıklardaki (298K, 318 K, 338 K) ekstraksiyonları da çalışılmıştır.

Ayrıca su – levulinik asit – (izoamil alkol, 1-hexanol, 1-dekanol) su – levulinik asit – (dimetil süksinat, dimetil glutarat, dimetil adipta) üçlü sistemlerine ait çözünürlük eğrileri ve bağlantı doğruları 298.15 K sıcaklıklığında deneysel olarak bulunmuştur. Bağlantı doğrularına Othmer-Tobias korelasyonu uygulanarak deneysel verilerin güvenilirliği test edilmiştir.

    

Extraction of Carboxylic Acids from Aqueous Solutuion with Reactive Solvents and Modeling

Carboxylic acids have a widespread use in industry. During the production of carboxylic acids by the fermentation process or industrial wastewater streams the separation of acids from the aqueous media is economically in great importance.

In this work the extraction of levulinic acid and l-malic acid from aqueous solutions with solvents which have different functional groups (alcohols, ketones, esters) were investigated at 298.15 K. Distribution coefficients of these acids between water and solvents are determined experimentally.

In the second stage, to improve the extraction efficiency, the solutions at different concentrations of Amberlite LA-2 (secondery amine), tri-n-octyl amine (TOA, tertiary amine) and trioctyl methyl ammonium chloride (TOMAC) amoung the above mentioned solvents have been used as extractants. Distribution coefficients and loading factor values along amine concentration in organic phase have been calculated. Lineer Solvation Energy Relationship (LSER) model has been applied for obtained distribution coefficients come from alcohols. To investigate the effect of temperature on the reactive extraction, reactive extractions of acids by amine in isoamyl alcohol, which has the best results at 298 K, have been studied at different temperatures (298K, 318 K, 338 K).

In addition, the solubility curves and tie-lines of the water-levulinic acid-(isoamyl alcohol, 1-hexanol, 1-decanol) and water-levulinic acid-(dimethyl succinate, dimethyl glutarate, dimethyl adipate) ternary systems

have been determined experimentally at 298.15 K. The reliability of the experimental tie-line data has been tested by using Othmer-Tobias correlation.

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ALTUNCU Sinan

Danışman : Prof. Dr. Hüseyin ÖztürkAnabilim Dalı : Jeoloji Mühendisliği Programı : Maden Yatakları Ve JeokimyaMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hüseyin ÖZTÜRK

Prof. Dr. Hayrettin KORAL Prof. Dr. Fahri ESENLİ Prof. Dr. Sinan ÖNGEN Prof. Dr. Fuat YAVUZ

Türkiye Fluorit Yataklarının Oluşumlarının Karşılaştırmalı İncelenmesi

Bu çalışmada Türkiye fluorit yataklarından Bayındır ve İsahocalı (Kaman-Kırşehir), Akçakent (Çiçekdağ-

Kırşehir), Cangıllı (Yerköy-Yozgat), Tad Deresi (Akdağmadeni-Yozgat), Pöhrenk (Çiçekdağ-Kırşehir),

Kızılcaören (Sivrihisar-Eskişehir), Başören (Kuluncak-Malatya), Yeşilyurt (Malatya), Keban (Elazığ), Divriği

(Sivas), Akkaya (Feke-Adana) ve Ovacık (Tavşanlı-Kütahya) yatakları; jeolojisi, mineralojisi, jeokimyası ve sıvı

kapanım özellikleri açısından irdelenmiştir.

Yatakların nadir toprak element içerikleri büyükten küçüğe doğru Kızılcaören (Ortalama 30314.1 ppm), Başören

(Kuluncak-Malatya) (Ortalama 7469.32 ppm), Divriği (Ortalama 2061.39 ppm), Keban (Ortalama 553.74 ppm),

İsahocalı (Ortalama 181.35 ppm), Bayındır (Ortalama 179.67 ppm), Tad Deresi (Ortalama 176.72 ppm),

Akçakent (Ortalama 152.43 ppm), Cangıllı (Ortalama 128.98 ppm), Yeşilyurt (Ortalama 96.95 ppm), Pöhrenk

(Ortalama 41.85 ppm), Ovacık (Ortalama 41.47 ppm) ve Akkaya (Ortalama 14.87 ppm) şeklinde bulunmuştur

Yatakların sıvı kapanım incelemelerine göre oluşum sıcaklıkları ve tuzlulukları Kızılcaören LVS

(Sıvı+Gaz+Katı) tipi, Thort (Ortalama homojenleşme sıcaklığı) = 294 0C, Sort (Ortalama % NaCl tuzluluk

eşdeğeri)= % 35.5 NaCl eşd., LV (Sıvı+Gaz) tipi, Thort = 299 0C, Sort= % 15.44 NaCl eşd., Başören (Kuluncak-

Malatya) LVS tipi Thort > 584 0C Sort= % 60 NaCl eşd., LV tipi Thort > 345 0C Sort= % 5.2 NaCl eşd., Keban LVS

tipi Thort > 482 0C, Sort= % 57 NaCl eşd., LV tipi Thort = 324 0C, Sort= % 15 NaCl eşd., Divriği LV tipi Thort = 287 0C, Sort= % 13.71 NaCl eşd., Bayındır LV tipi Thort : 321.8.. 0C, Sort= % 7.11 NaCl eşd., İsahocalı LV tipi Thort :

273.5 0C, Sort= % 6.9 NaCl eşd., Cangıllı LV tipi Thort 215.5 0C, Sort= % 7.1 NaCl eşd., Akçakent LV tipi Thort

215.5 0C, Sort= % 7.1 NaCl eşd. ve Pöhrenk LV tipi Thort 304 0C, Sort= % 6.1 NaCl eşd. şeklinde saptanmıştır.

Yatakların element birliktelikleri Kızılcaören’ de F+Ba+Th+NTE+P+Ti+Nb+Ta+Cu+Mo+Sc+Be+Sr+W+Mn,

Başören (Kuluncak-Malatya) yatağında F+Ba+Th+NTE+P+Ti+Mn+Hf+Zr+Nb+Ta+Be şeklinde olup birbirine

benzerlik gösterir. Keban Yatağındaki elementel birliktelik ise F+NTE+Mg+K+Ba +Sr+

W+Mo+Cu+Pb+Zn+As+Bi+Ag+Tl+Se şekline olup F+NTE+Cu+Bi+U+Sn+As+Sb+Ag +Be+Nb+Co

şeklindeki Divriği yatağına kısmen benzerdir. Kırşehir Masifi fluorit yatakları olan İsahocalı, Akçakent, Cangıllı,

Bayındır, Tad Deresi fluorit yatakları NTE ve diğer uyumuz elementler açısından özellikle de

Nb+Ta+Eu+Hf+Th+Au açısından fakir olup F+Si birlikteliği tipiktir. Kireçtaşları içindeki yataklardan Yeşilyurt

yatağında F+Ba+Si, Akkaya yatağında F+Ba+Sr, Pöhrenk yatağında F+Si+Ba+Sr+Zr ve Ovacık yatağında

F+Ba+Sr şeklinde bir element birlikteliği görülür. Tavşanlı, Pöhrenk ve Yeşilyurt fluorit yataklarında NTE ve

diğer uyumsuz element fakirliği tipiktir.

Türkiye fluorit yataklarının hepsi Antolidlerde yer alır ve çarpışma sonrası alkali magmatiklere bağlı

oluşmuşlardır. Bunlardan Kızılcaören, Başören (Kuluncak-Malatya), Keban ve Divriği yüksek sıcaklıklarda,

uyumsuz elemenlerce zengin pegmatitik-pnömatolitik koşullarda oluşmuştur. Bayındır, İsahocalı, Cangıllı,

Akçakent ve Tad Deresi fluorit yatakları ise orta-yüksek sıcaklıklarda, daha sığda ve geç hidotermal

çözeltilerden kuvars ile birlikte kırık dolgusu şeklinde oluşmuştur. Kireçtaşları içindeki Yeşilyurt, Feke,

Pöhrenk ve Ovacık yatakları hidrotermal ornatım tipte olup, derinde gizli bir alkali magmatik kütleyle ilişkili

oluşmuş olmalıdır.

Comperative Investigation of Fluorite Deposits in Turkey

This study investigates the geology, mineralogy, geochemistry and fluid inclusion characteristics of the fluorite

deposits of Bayındır and İsahocalı (Kaman-Kırşehir), Akçakent (Çiçekdağ-Kırşehir), Cangıllı (Yerköy-Yozgat),

Tad Deresi (Akdağmadeni-Yozgat), Pöhrenk (Çiçekdağ-Kırşehir), Kızılcaören (Sivrihisar-Eskişehir), Başören

(Kuluncak-Malatya), Yeşilyurt (Malatya), Keban (Elazığ), Divriği (Sivas), Akkaya (Feke-Adana) and Ovacık

(Tavşanlı -Kütahya) in Turkey.

Rare earth element (REE) contents of the deposits range Kızılcaören (av. 30314.1 ppm), Başören (Kuluncak-

Malatya) (av. 7469.32 ppm), Divriği (av. 2061.39 ppm), Keban (av. 553.74 ppm), İsahocalı (av. 181.35 ppm),

Bayındır (av. 179.67 ppm), Tad Deresi (av. 176.72 ppm), Akçakent (av. 152.43 ppm), Cangıllı (av. 128.98 ppm),

Yeşilyurt (av. 96.95 ppm), Pöhrenk (av. 41.85 ppm), Ovacık (av. 41.47 ppm) and Akkaya (av. 14.87 ppm).

Fluid inclusion studies indicate formation temperatures of Kızılcaören LVS (Liquid+Vapour+Solid) type, Thav

= 294 0C, Sav= % 35.5 NaCl eqv., LV type, Thav = 299 0C, Sav= % 15.44 NaCl eqv., Başören (Kuluncak-

Malatya) LVS type Thav > 584 0C Sav= % 60 NaCl eqv., LV type Thav > 345 0C Sav= % 5.2 NaCl eqv., Keban

LVS type Thav > 482 0C, Sav= % 57 NaCl eqv., LV type Thav = 324 0C, Sav= % 15 NaCl eqv., Divriği LV type

Thav = 287 0C, Sav= % 13.71 NaCl eqv., Bayındır LV type Thort : 321.8. 0C, Sav= % 7.11 NaCl eqv., İsahocalı LV

type Thav : 273.5 0C, Sav= % 6.9 NaCl eqv., Cangıllı LV type Thav 215.5 0C, Sav= % 7.1 NaCl eqv., Akçakent LV

type Thav 215.5 0C, Sav= % 7.1 NaCl eqv. and Pöhrenk LV type Thav 304 0C, Sav= % 6.1 NaCl eqv.

Element associations of the Kızılcaören and the Başören (Kuluncak-Malatya) fluorite deposits consist of

F+Ba+Th+REE+P+Ti+Nb+Ta+Cu+Mo+Sc+Be+Sr+W+Mn and F+Ba

+Th+REE+P+Ti+Mn+Hf+Zr+Nb+Ta+Be, respectively. These two deposits show close relationship as

geochemical character. Element associations of the Keban and Diviriği flourite deposits consist of

F+REE+Mg+K+Ba+ Sr+W+Mo+Cu+Pb+Zn +As+Bi+Ag+Tl+Se and F+REE+Cu+Bi+U+Sn+

As+Sb+Ag+Be+Nb+Co, respectively. These two deposits are also reveals similar geochemical feature. Fluorite

deposits of Kırşehir Massif, İsahocalı, Akçakent, Cangıllı, Bayındır and Tad Deresi are deplated as REE and

certain incompatible trace elements especially as Nb+Ta+Eu+Hf+Th+Au. F and Si association is a typical

feature for these deposits. Elemental association of the carbonate-hosted fluorite deposits are F+Ba+Si for the

Yeşilyurt deposit whereas, F+Ba+Sr, for the Akkaya, F+Si+Ba+Sr+Zr for the Pöhrenk and F+Ba+Sr for the

Ovacık deposit. REE and the other incompatible trace element depletion is a typical feature for these deposits.

The studied fluorite deposits of Turkey occur in Anatolides orogenic belt and related to post-collisional alkaline

magmatism. The Kızılcaören, Başören (Kuluncak-Malatya), Keban and Divriği fluorite deposits with high

amount of incompatible trace element, formed in a high temperature condition during the pegmatite-

pneumatolitic stage of the alkaline intrusion. Bayındır, İsahocalı, Cangıllı, Akçakent ve Tad Deresi fluorite

deposit formed by late stage hydrothermal fluids in a relatively shallow level as a fracture filling vein deposits

with quartz. The Yeşilyurt, Akkaya, Pöhrenk and Ovacık deposits which occur in limestone formed associated

with hydrothermal replacement processes which are possible related to an alkaline magmatic body laying

beneath the deposits.

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÖZÇEP Tazegül

Danışman : Doç. Dr. Oğzu ÖZELAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Oğuz ÖZEL

Prof. Dr. Bilge SİYAHİ Prof. Dr. Demir KOLÇAK Prof. Dr. Hasan ARMAN Doç. Dr. Eşref YALÇINKAYA

Vs30 ve Diğer Zemin Büyütme Kestirimlerinin Karşılaştırılarak Zemin Sınıflamalarında Güvenilirliğin

Araştırılması

Bu tez çalışmasında; zeminlerin kayma dalgası hızının yüzeyden itibaren ilk otuz metre için ortalama değeri olan Vs30 değerinin, zemin büyütmesini iyi temsil edip edemeyeceği ayrıca depreme dayanıklı yapı yönetmeliklerinde Vs30’a göre tanımlanan farklı zemin sınıflarına bağlı kayma dalga hızı ile elde edilen büyütmeler ve depremlerin oluşturduğu gerçek büyütme kestirimleri karşılaştırılarak araştırılmıştır. Bu amaçla çalışma alanı Adapazarı bölgesi seçilmiş ve bu bölgedeki kayma dalgası hız dağılımını belirlemek için Çok Kanallı Yüzey Dalgaları Analiz Yöntemi (MASW) ile kayma dalgası hızının dağılımı 100 noktada ilk 50 metrelik zemin dilimi için belirlenmiştir. Belirlenen zeminlerin Eurocode8, UBC ve Türk Deprem Yönetmeliğine göre sınıflamaları yapılıp haritalanmıştır. Yüzeyden itibaren ilk 30 metre için elde edilen hız değerlerinden Midorikawa (1987), Borcherdt ve diğ. (1991) ve Joyner ve Fumal (1984) yaklaşımları kullanılarak zemin büyütmeleri kayma dalgası hızlarından kestirilmiştir. Çalışma sahasında daha önce Fah ve diğ. (2003) tarafından yapılan mikrotremor (Yatay/Düşey; H/V) çalışmasından elde edilen zemin hakim frekansları ampirik yaklaşımlar kullanılarak “yumuşak sediment kalınlığı” belirlenmesinde kullanılmıştır.Çalışma alanında ayrıca,

kayma dalgası hızından hakim periyotlar Kanai (1982) bağıntısı ile belirlenmiştir. Yine Vs hızları (600 m/sn ve 700 m/sn kabul edilerek) ana kaya derinlikleri belirlenmiştir. Bölgede daha önce Özel ve Sasatani (2004)’nin mikotremor dizilim ölçümlerinden elde ettiği derin kayma dalga hız yapısı, “yumuşak sediment kalınlığı” ve “Çok Kanallı Yüzey Dalgaları Yöntemi (MASW)” ile elde edilen kayma dalgası hız verilerinin her üçü karşılaştırılmıştır. Bölgede daha önce oluşmuş büyüklükleri 4.0 ile 5.6 arasında olan depremlerin çalışma alanındaki çeşitli istasyonlardaki (Babalı, Şeker, Genç, Hastane, Toyota ve İmar) ivme kayıtları kullanılarak Referans İstasyonu Yöntemi (İmar istasyonu referans istasyon olmak üzere) ile 0.1-1.0 sn aralığındaki büyütmeler deprem verilerinden belirlenmiştir. Ayrıca bu istasyonların her birindeki deprem kaydı için “Tek İstasyon Yöntemi” (Nakamura Tekniği) uygulanarak bu istasyonların bulunduğu ortamın hakim periyotları belirlenmiştir. Depreme dayanıklı yapı tasarımı yönetmeliklerinde tanımlanan Vs30’a dayanan zemin türleri ile büyütme ve hakim periyot değerleri karşılaştırılmıştır. Büyütme, hakim periyot ve derinlik kestirimi için kullanılan tüm veri birlikte değerlendirilmiş ve birbirileri ile olan uyum veya uyumsuzluğuna bakılmıştır.

Sonuç olarak Vs30’un Adapazarı örneğinde olduğu gibi havza türü yapıların bulunduğu alanlardaki depremlerin zeminlerde oluşturduğu büyütmeler ile iyi bir uyum sergilemediği sonucuna varılmıştır.

  Comprasion between Vs30 and other Estimates of Site Amplification, and their Reliability of Soil

Classification

The aim of the thesis is to verify if: (1) the average of shear wave velocity in the first 30 m (Vs30) of the soil is a good proxy of site amplification; and (2) relevant spectra is adequate. For this aim, it is compared the soil amplifications obtained by both Vs30 and real earthquake data for different soil types in several Earthquake Resistant Seismic Design Codes. Adapazarı area is selected as study area, and shear-wave velocity distribution is obtained by Multi Channel Analysis of Surface Waves (MASW) in 100 sites for soil column of first 50 meters. For these sites, soil classifications are mapped according to the Eurocode-8, UBC (NEHRP) and the Turkish Seismic Design Code. Site amplifications are estimated by shear-wave velocity proposed by Midorikawa (1987), Borcherdt et al (1991) and, Joyner and Fumal (1984) for soil column of the first 50 meters. Microtremor measurements are performed in the study area. By using the data obtained from these measurements (Fah et al, 2003), fundamental frequencies are obtained. It was determined soft sediment thickness by these data by using empirical approach. In the study field, fundamental periods were obtained by Vs (shear wave) data by Kanai (1982) equation. From Vs data, depths of engineering bedrock were also determined by assumption of 600 m/s and 700 m/s of bedrock depths. The shear-wave velocity structure beneath measured sites by MASW is compared with deep shear-wave velocity structures obtained by Özel and Sasatani (2004) and soft sediment thickness obtained by microtremor data, as well. Aftershock data, whose magnitudes range between 4.0-5.6, obtained by six stations (Babalı, Şeker, Genç, Hastane, Toyota and İmar) that installed in and around the Adapazarı basin are used to estimate response spectra of sites by using Reference Station Method, and amplifications between 0.1 and 1.0 s, as well. Furthermore, fundamental periods of station sites are estimated by Single Station Method (Nakamura technique or H/V method). Site types, based on Vs30 in seismic design codes, were compared with fundemental periods and amplification values that obtained by earthquake data. All the obtained results (amplifications, fundamental periods and depth estimations), are evaluated in context of harmony or disharmony each other. Site responses defined in Seismic Design Codes according to Vs30 were evaluated by fundamental periods and site amplifications obtained by real earthquake data. As a result, site amplifications (from real earhquake data ) and relevant spectra (from Vs30) are not good agreement in basin type structures like Adapazarı.

ALTUNCU POYRAZ Selda

Danışman :Prof.Dr. Ali PINAR, Doç.Dr. Mustafa Kemal TUNÇER(2.Danışman)Anabilim Dalı :Jeofizik MühendisliğiProgramı :Mezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr. Ali Pınar,

Prof.Dr. Demir KOLÇAK, Prof.Dr.Yıldız ALTINOK, Prof.Dr. Gündüz HORASAN, Prof.Dr. Niyazi TÜRKELLİ, Doç.Dr. Mustafa Kemal TUNÇER(2.Danışman)

Isparta Büklümünü Oluşturan Tektonik Yapıların Sismolojik Yöntemlerle Araştırılması

Bu çalışmada Isparta Büklümü ve bu büklümü meydana getiren tektonik yapılar, sismolojik yöntemlerle araştırılmaya çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışma alanında moment tensör ters çözüm yöntemi ve alıcı fonksiyon tekniği uygulanmıştır. Sismolojik yöntemlerle elde edilen yapılar, manyetik modelleme sonucunda elde edilen yeraltı yapılarıyla karşılaştırılmıştır.

Güneybatı Anadolu (26-320D, 36-390K ) bölgesinin günümüze kadar olan depremselliği incelenmiştir. Bu inceleme tarihsel ve aletsel dönem olmak üzere iki ayrı katalog derlenmesi şeklinde yapılmıştır. Aletsel döneme ait kayıtlar 1900-2007 yılları arasını kapsamaktadır. Tarihsel dönem kayıtları M.Ö 411-1900 yılları arasını kapsar. Kataloglara baktığımız zaman 1900-2007 yılları arasında, büyüklüğü M≥4 olan depremlerin yersel dağılımı bölgenin depremselliğinin aktif olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan; tahrip edici depremlerin 1900 yılları öncesinde çok sık görüldüğü halde son yüzyılda yıkıcı depremler açısından bölgenin sismik sakinlik dönemi içinde olduğu söylenebilir. İkinci veri seti ise, 1900-2004 yılları arasında meydana gelmiş yıkıcı depremlerin odak mekanizması çözümlerini içeren katalogdur. Bu katalog için bölgede yapılmış tüm mekanizma çözümleri derlenmiştir.

Bölgenin güncel tektoniğine katkı sağlamak amacı ile 2007 yılında Egirdir, Isparta’da meydana gelen depremlerin lokasyon çözümleri yeniden hesaplanmış ve bölgesel moment tensör ters çözüm tekniği kullanılarak büyüklüğü 3.5 >M>5.0 arasında değişen 21 adet depremin kaynak mekanizması ile Kaş ve civarında meydan gelen, büyüklüğü M≥3.5 olan 15 adet depremin mekanizma çözümleri elde edilerek sonuçlar bölgenin tektonik yapısı ile ilişkilendirilmiştir. 2007 yılında meydana gelen bu depremler yersel olarak KKD-GGB doğrultulu ve Eğirdir Gölü’nü GD’dan sınırlayan fay sistemi üzerinde yer almaktadır. Ancak bu çalışmada ele alınan depremler KB-GD doğrultulu fay mekanizmasına sahiptir. 2007 yılı içerisinde meydana gelen bu depremlerin Eğirdir Fayı’ndan ziyade, ya bu fayın eşlenik fayı ya da Eğirdir Fayı’nı kesen KB-GD doğrultulu Aksu Fayının Eğirdir Gölü içerisindeki devamının hareketi ile oluştuğu sonucunu ortaya koymaktadır. Isparta Büklümü ve civarındaki güncel tektoniği etkileyen genç fay sistemlerin Eğirdir-Kovada Grabeni, Antalya Fay Zonu, Aksu Bindirmesi, Akşehir-Simav Fayı, Fethiye-Burdur Fay Zonu, Helen-Kıbrıs Yayı olduğu düşüncesinden yola çıkarak 35-390 K enlemi, 27-330 D boylamı arasındaki bölgenin ISC (International Seismological Center) kataloglarından P dalgası ilk varışları okunarak, büyüklüğü M≥4 olan 43 adet depremin mekanizması çözümleri bulunmuştur. Kaş güneyinde ve Akdeniz’in içerisinde meydana gelen depremlerin ilk hareket ve moment tensor ters çözümleri sonucunda normal, ters ve doğrultu atımlı fay mekanizmasına uygun deprem çözümleri ortaya çıkmıştır. Kaş ve civarında çözülen depremlerin farklı fay mekanizmalarına sahip olmaları, bir başka deyişle değişik doğrultularda ve farklı tür aktif fayların çok sık aralıklarla ve yanyana bulunmaları terslenme tektoniği ile davranışlarını değiştirmiş olmalarını düşündürmektedir.

Alıcı fonksiyon tekniği (Receiver Function) kullanılarak ISP ve AKSU sismik istasyonları altındaki kabuk yapısını modellemek için alıcı fonksiyonlarının ve yüzey dalgası grup hızlarının birleşik ters çözüm yöntemi uygulanmıştır. 2005-2008 yılları arasında geniş-bantlı ISP istasyonu tarafından kaydedilmiş 205 deprem arasından iyi tanımlanan 32 adet deprem, AKSU sismik istasyonu için ise, 2007 yılı içinde kaydedilmiş toplam 117 deprem arasından iyi tanımlanan 45 adet deprem alıcı fonksiyonları ve yüzey dalgası grup hızlarının birleşik ters çözüm yöntemi kullanılarak çözülmüştür. ISP istasyonu altındaki kabuk kalınlığı yaklaşık 31-35 km, AKSU istasyonu altındaki kabuk yapısı yaklaşık 33-36 km bulunmuştur. Alıcı fonksiyon tekniği ile ISP ve AKSU istasyonu için bulunan düşük kayma hızları sığ astenosferin varlığına işaret etmektedir.

Eğirdir ve civarı için, MTA’dan alınan havadan manyetik verilere 2-boyutlu dayk türü yapılar için iteratif ters çözüm tekniği uygulanarak modellemeye çalışılmıştır. Modelleme sonucunda daykın GB yönünde dalım gösterdiği ve 2007 Eğirdir depremlerinin mekanizma çözümleri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. 2000-

2002 Sultandağı, 1971 Burdur depremlerine baktığımız zaman; 2000 Sultandağı depreminin kayma vektörünün KD, 2002 Çay-Eber depreminin KKD doğrultulu, 2002 Bolvadin depreminin KKB doğrultulu, 1971 Burdur depreminin KB, 2007 Eğirdir depremlerinin GB doğrultulu kayma vektörüne sahip olduğu düşünülürse, Isparta büklümünün uç kısmında ışınsal bir açılma olduğu söylenebilir.

Investigation of The Tectonic Structures Forming The Isparta Angle Through Seismological Methods

In this study, the Isparta Angle and the tectonic structure forming this angel were studied by means of seismological methods. For this purpose, the moment tensor inversion method and the receiver function method were applied. Structures obtained by seismological methods were compared with the underground structures obtained by magnetic modelling.

The seismic activity taking part in southwestern Turkey covering the region between 36-39 N latitude and 26-32 E longitude was examined. This goal was achieved by utilizing two different types of catalogue, namely the instrumental catalogue that includes the events occurred during the 1900-2007 period. The historical events cover the period between B.C 411-1900. The earthquakes with magnitude greater than M≥4 derived from the catalog search show that during the 1900-2007 period the region was tectonically very active. On the other hand, the high number of the devastating events in the historical catalogue and the lack of large events in the instrumental catalogue suggest that at present the region is in seismic quiescence period. Our second type data set includes fault plane solutions of large and moderate sized earthquakes occured during the 1900-2004 period. For this catalog all fault plane solutions in this region were gathered.

In order to make contribution to better understand the neotectonic of this region, we relocated the earthquakes that took place in the seismic activity occurred in Eğirdir, Isparta in 2007. Source mechanisms of 21 earthquakes with magnitudes between 3.5 >M>5.0 were calculated by means of regional moment tensor inversion technique. In addition, source mechanism of fifteen earthquakes with size greater than 3.5 was also calculated for events in Kaş region and the results were correlated for regional tectonic structures. The Eğirdir local earthquakes of 2007 have a nodal plane striking NW-SE showing normal faulting with strike slip component mechanism which we infer as a fault plane considering the epicentral distribution of the seismic activity. The event distribution show that these earthquakes did not take part on the well-known NNE-SSW trending Eğirdir Fault but rather they were either on the Eğirdir conjuction fault or on the fault that is the extension of the Aksu Fault that have NW-SE strike.

Since Eğirdir-Kovada graben, Antalya Fault Zone, Aksu Thrust, Akşehir-Simav Fault Zone, Fethiye-Burdur Fault Zone, and the Helenic-Cyprus Arc fault systems are main tectonic features affecting the neotectonics in the vicinity of Isparta Angle in the region between 35-390 N latitude, 27-330 E longitute, the fault plane solutions 43 earthqukes M≥4 were obtained by means of P first motion from ISC (International Seismological Center). As a result of the analysis of P wave first motion data and the moment tensor inversion solutions of earthquakes in the south part of Kaş and in the Mediterranean Sea, we obtained normal, thrust and strike-slip faulting mechanism. Such results can be interpreted as fault behaviours caused by inversion tectonics because earthquakes in the vicinity of Kaş have different faulting mechanisms and different active faults are settled at close intervals.

In order to model the crustal structure beneath the ISP and AKSU seismic stations the receiver function and surface wave group velocity joint inversion method were applied. Well described 32 earthquakes selected from 205 earthquakes recorded by broand-band ISP seismic station in the year between 2005-2008 and 45 earthquakes selected from 117 earthquakes recorded by AKSU seismograph station were solved by using receiver function and surface wave group velocity joint inversion method. It was found that the crustal thickness under ISP station was approximately 31-35 km and under the AKSU station was approximately 33-36 km. The very low shear wave velocity for ISP and AKSU station found by receiver function technique could be related to shallow asthenospheric mantle.

In order to model the 2-D dike structures, iterative inversion solutions technique was applied by using aeromagnetic data for the vicinity of Eğirdir that was taken from MTA. As a result of modelling we identified dikes dipping in SW direction and this result is consistent with the 2007 Eğirdir earthquakes mechanism solutions. By investigating the 2000-2002 Sultandağı earthquakes and the 1971 Burdur earthquakes; we observe that the slip vectors of the 2000 Sultandağı earthquake was in NE direction, the 2002 Çay-Eber earthquake was in NNE direction, the 2002 Bolvadin earthquake was in NNW direction, the 1971 Burdur earthquake was in NW, and the 2007 Eğirdir earthquake’s was in SW directions. The slip vectors of all these events show that obvious radial extension acting within Isparta Angle.

YILMAZER Mehmet

Danışman : Prof. Dr. Ali PINARAnabilim Dalı : Jeofizik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ali PINAR Prof. Dr. İbrahim KARA

Prof. Dr. Cemil GÜRBÜZ Prof. Dr. Şerif BARIŞ Doç. Dr. Oğuz ÖZEL

Türkiye’de 3-Bileşenli Kuvvetli Yer Hareketi Ve Geniş Bantlı Deprem Kayıtlarından Faylanma

Mekanizmalarının Belirlenmesi Ve Sismotektonik Yorumları

Çalışmanın amacı, sayısal sismik verileri kullanarak faylanma mekanizmalarının belirlenmesi ve bulguların sismotektonik yorumlarının yapılması olarak özetlenebilir. Bu amaca uygun olarak çalışma genel anlamda üç ana aşamadan oluşturulmuştur. Bunlar işlem sırasına göre Moment Tensör Ters Çözümü, Gerilme Çözümlemesi ve Sismotektonik Yorumlama olarak sıralanmaktadır.

Bu tez kapsamında geliştirilen yazılım, bir depremin yerini, büyüklüğünü ve faylanma mekanizmasını belirleme aşamasında gerekli tüm işlemleri yardımcı yazılım kullanmaksızın yapacak şekilde tasarlanmıştır. Yazılım genel anlamda SAC (Goldstein 2008) formatını kullanmasına karşın, beş ayrı formattaki ivme kayıtlarını da otomatik olarak algılama yetisine sahiptir. Geliştirilen yazılım kullanılarak bir depremin çözümlenmesi sırasında ardışık olarak yapılan işlemler sinyal kalitesinin belirlenmesi, faz okumalarının yapılması, depremin yeri (hypocenter) ve oluş zamanının belirlenmesi, depremin büyüklüğünün (MD, ML ve MS) belirlenmesi ve Moment Tensör Ters Çözüm yöntemi ile mekanizma çözümlemesinin yapılması şeklinde sıralanır.

Programın ana işlevlerine ek olarak Suetsuge (1998) tarafından geliştirilen ilk hareket yönlerinden faylanma mekanizması çözümü yapan algoritma yazılımla bütünleştirilmiştir. Bu yolla yapılacak mekanizma çözümlerinde, kullanıcı kendi oluşturacağı odağı terk ediş açısı (take-of angle) tablolarını kullanabileceği gibi, yer belirleme sırasında hesaplanan terk ediş açılarını doğrudan kullanarak çözüm yapabilecektir.

Faylanma mekanizmalarını belirlemek amacıyla geliştirilen yazılım, gerek hız gerekse ivme kayıtlarını aynı anda kullanarak moment tensör ters çözüm (MTI) yapabilmektedir. Yazılımın farklı kişilerce çok sayıda veri üzerinde denemeleri yapılmış ve çözümlerin güvenilirliği konusundaki kuşkular en aza indirilmiştir. Testler sırasında Harvard tarafından çözümlemesi yapılan onlarca deprem geliştirilen yazılımla çözülmüş ve sonuçların genelde uyumlu olduğu gözlenmiştir. Uygulamalarda kullanılan 3 bileşen geniş bant sayısal veri setlerinin tamamı Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü (KRDAE) Ulusal Deprem İzleme Merkezi (UDİM) sayısal veri arşivlerinden, 3 bileşen kuvvetli yer hareketlerine ilişkin sayısal veri setleri ise Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Deprem Araştırma Dairesi (DAD) arşivlerinden alınmıştır. Çözümlemesi yapılan depremlerin büyük bir çoğunluğu, Türkiye’de geniş bantlı sayısal kayıtçıların yoğun olarak kullanılmaya başlandığı 2004 yılı ve sonrasında kaydedilen sayısal verilerden oluşmaktadır ve taban büyüklük M≥3.5 olarak seçilmiştir. Çözümlemesi yapılan depremlerin gerilme analizi yapılması tasarlanan bölgelerde yer almasına özen gösterilmiştir.

Yapılan çözümler sırasında büyüklüğü M≤4 olan depremler ve kaynağa yakın istasyonlar için frekans aralığının göreceli olarak yüksek tutulmasının daha iyi sonuç verdiği gözlenmiştir.

Çalışma kapsamında yaklaşık 600 depremin MTI yöntemi ile çözümlemesi yapılmış ve bu çözümler kataloglarda var olan çözümlerle birleştirilerek 18 ayrı bölgede gerilme analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda elde edilen bölgesel gerilme eksenleri haritalanarak tektonikle ilişkisi araştırılmıştır. Bu bağlamda, Türkiye genelinde 18 ayrı bölge için elde edilen stres tensör bileşenlerinden en büyük asal gerilme ekseni σ1 ve en küçük asal gerilme ekseni σ3’ün uzaysal dağılımı GPS vektörleriyle karşılaştırılmıştır. Buna göre, Güneybatı Anadolu’da tektonik çekme kuvvetlerinin etkin olduğu bölgelerde σ3 ekseni GPS vektörleriyle paralellik göstermektedir. Buna karşın, Doğu Anadolu sıkışma bölgelerinde σ1 ekseninin GPS vektörlerine paralel olduğu gözlenmiştir. Anadolu ve Ege bölgesinde tektonik çekme kuvvetlerinin başlıca kaynağı Afrika levhasının Helen ve Kıbrıs yayları boyunca oluşturduğu yitim zonu ve tektonik sıkışma kuvvetlerinin kaynağı ise Arap levhasının kuzey ucunda meydana gelen kıta-kıta çarpışması olduğu bilinmektedir. Bu bilinenlerin ışığı altında, elde edilen sonuçlar genelde, Doğu Akdeniz ve Anadolu için varsayılan tektonikle uyum içerisindedir. Ancak, Adana-Hatay ve Doğu Anadolu Fayının yer aldığı kesimlerde elde edilen gerilme analizi sonuçları bu bölgelerin Arap levhasının yanı sıra büyük oranda Afrika levhasının da etkisinde olduğunu çağrıştırmaktadır.

Determination of Faulting Mechanism of Earthquakes Using 3-Component Strong Motion and

Broadband Records and Their Seismotectonic Implications

The objective of the thesis can be briefly outlined as derivation of the focal mechanisms using digital seismic data and their seismotectonic implications. The objective is realized in three steps, namely, Moment Tensor Inversion, Stress Tensor Inversion and Seismotectonic Implications.

The algorithm developed here locates the earthquake, estimates its size and derives a focal mechanism without need for an extra software. Besides the general SAC (Goldstein, 2008) format the software recognizes automatically five different formats of strong motion data. The sequential data processing includes estimation of the signal quality, automatic seismic phase reading, estimation of the origin time and its location, estimation of its size (MD, ML and MS) and estimation of a fault plane solution through moment tensor inversion.

In addition, the software includes a program developed by Suetsuge (1998) to estimate the fault plane solution of earthquakes using first motion polarity data. The users can construct their own take-off angle tables to be used for the focal mechanism estimations or can use directly the take-off angles calculated during earthquake location process.

The software to retrieve the focal mechanisms of earthquakes through moment tensor inversion (MTI) method uses both velocity and strong motion records. This software has been under test and has been utilized by many researches thus the ambiguities on the results were significantly reduced. Meanwhile, tens of solutions obtained by the Harvard group where compared with the ones we obtained and the result was a satisfactory. The 3-component broadband data used in the applications are retrieved from the digital data archive of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute (KOERI) National Earthquake Monitoring Center (NEMC) while the 3-componet strong motion data were retrieved from the data archive of Earthquake Research Departemnt (ERD) of the Ministry of Public Works and Settlement. Most of the events we analyzed belongs to the period starting from 2004 because the density of the instruments increased considerbaly since then and the threshold magnitude was Mw=3.5. Special care was taken for the events taking part in the regions where we planned to derive stress tensors.

The results show that the frequency band including higher frequncies yield better results for the M<4 events recorded at stations closer to the epicenter.

In total, we obtained solutions for approximately 600 earthquakes using the MTI method and combining these solutions with the ones given at different catalogues forms a data set that we used to estimate the stress tensors acting at 18 different regions. The results of this analysis were mapped to show the orientations of the maximum and minimum principal stress directions so as to reveal the spatial stress pattern to be used for tectonic implications of the focal mechanisms. In this respect, the spatial distribution of the maximum principal stress axis σ1 and the minimum principal stress axis σ3 are displayed along with the GPS vectors. This illustration indicates that in SW Turkey where the tensile forces dominate the tectonics, the σ3 axes are parallel to the GPS vectors. On the contrary, in Eastern Turkey where compression is dominant, the σ1 axes are parallel to the GPS vectors. It is well known that the causative for the tensile forces in Western Anatolia and Aegean regions is the subduction process along the Hellenic and Cyprus arcs while the compressive forces are generated by the collision process at the tip of the Arabian plate. Considering these facts, our results are mainly a confirmation of what is known but the orientations of the principal stress axes for the Adana-Hatay and East Anatolian fault zone suggest that these regions are influenced mainly from the motion of African plate rather than the Arabian plate.

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

HACIOĞLU Yüksel

Danışman : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZAnabilim Dalı : Makina MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZ

: Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ: Prof. Dr. İsmail YÜKSEK: Prof. Dr. Salim ÖZÇELEBİ

: Doç. Dr. Rahmi GÜÇLÜ

Mekanik Sistemlerin Geri Adımlamalı (Backstepping) Kontrolü

Bu çalışmada, değişik mekanik sistemlerin kontrolü için, yeni geri adımlamalı kontrol yöntemleri tasarlanmıştır. Sistemin kontrolünde kullanılacak olan geri besleme kontrol kuralının ve sistemin kararlılık analizinde kullanılan Lyapunov fonksiyonunun sistematik bir şekilde elde ediliyor olması geri adımlamalı kontrol yönteminin tercih edilmesinin en önemli sebebidir. Diğer önemli bir sebep de, bu kontrol yönteminin doğrusal olmayan sistemlere de uygulanabilmesidir. Bu çalışmada, önce, doğrusal olmayan sistemlerin kararlılığı incelenmiş ve klasik geri adımlamalı kontrol yöntemi tanıtılmıştır. Sonra, bu tezde tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrol yöntemleri sunulmuştur. Bu tezde tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrolcülerde, eşdeğer kontrolün kestirimi yapıldığından, kontrol edilecek sisteme ait parametrelerin gerçek değerlerini bilme ihtiyacı büyük ölçüde ortadan kalkmaktadır. Böylece, daha uygulanabilir bir kontrolcü elde edilmektedir. Buna ilaveten, sabit bir kontrol katsayısının bilinmediği durum için de yeni uyarlamalı geri adımlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Ayrıca, dış bozucu etkilerin varlığında kullanılabilecek robust geri adımlamalı kontrolcü de tasarlanmıştır. Sonra, hem bilinmeyen parametrelerin hem de dış bozucu etkilerin varlığında kullanılabilecek, yeni robust ve uyarlamalı geri adımlamalı kontrolcü tasarlanmıştır. Ardından, geliştirilen geri adımlamalı kontrolcülerin kontrol kazançlarını sistemin durumuna göre ayarlamak için bir bulanık mantık birimi tasarlanmıştır. Böylece, bu bulanık mantık biriminin, tasarlanan yeni geri adımlamalı kontrolcülerle birlikte kullanılması sonucunda, yeni bulanık mantıklı geri adımlamalı kontrolcüler elde edilmiştir. Son olarak, tasarlanan bu yeni geri adımlamalı ve bulanık mantıklı geri adımlamalı kontrolcüler, tam taşıt aktif süspansiyon sistemi, aktif dinamik sönümleyicili dokuz katlı bina modeli ve üç uzuvlu uzaysal robot kol modeline uygulanmış ve elde edilen sonuçlar incelenmiştir.

Backstepping Control of Mechanical Systems

In this study, new backstepping control methods are designed for the control of different mechanical systems. Obtaining the feedback control law for the control of the system and the Lyapunov function for the stability analysis of the system in a systematic way is the most important reason for choosing the backstepping control method. Another important reason is applicability of this control method to nonlinear systems. In this study, first, stability of nonlinear systems is reviewed and classical backstepping control method is introduced. Then, new backstepping control methods designed in this thesis are presented. Since equivalent control is estimated in the designed new backstepping control methods, the need for the knowledge of the actual values of the system parameters is substantially eliminated. Thus, a more applicable controller is obtained. Additionally, a new adaptive backstepping controller is designed for the case of an unknown constant control coefficient. Also, a robust backstepping controller is designed that can be used in the presence of external disturbances. Then, a new robust and adaptive backstepping controller is designed that can be used in the presence of both unknown parameters and external disturbances. Afterwards, a fuzzy logic unit is designed in order to tune the control gains of the designed backstepping controllers according to system states. Therefore, by using this fuzzy logic unit with the designed new backstepping controllers, new fuzzy backstepping controllers are obtained. Finally, the designed new backstepping and fuzzy backstepping controllers are applied to the full vehicle active suspension system, nine storey building model with an active dynamic absorber and three-link spatial robot model and the results are investigated.

ARSLAN Yunus Ziya

Danışman : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZAnabilim Dalı : Makina MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nurkan YAĞIZ (Danışman)

Prof. Dr. Mehmet Arif ADLI Prof. Dr. Salim ÖZÇELEBİ Doç. Dr. Mehmet Barış BASLO Doç. Dr. Rahmi GÜÇLÜ

Kas İskelet Sisteminin Mekaniği ve Kuvvet Optimizasyonu Analizi

Kas kuvvetlerinin doğrulukla kestirimi çalışmaları biyomekanik alanında aktif olarak yürütülmektedir. Kas kuvvetlerinin teorik olarak kestirimi artıklık (redundancy) probleminin çözümüne bağlıdır. Artıklık, bir kas-iskelet sistemi modelinde, hareketin gerçekleşmesi için aktif olan kas sayısının modelin serbestlik derecesinden fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Bu problemi çözmek için tercih edilen yöntemlerin başında statik optimizasyon gelmektedir. Statik optimizasyon yönteminde bir amaç fonksiyonu tasarlanır ve bu fonksiyon optimize edilir. Literatürde mevcut bulunan amaç fonksiyonları tipik olarak, kas kuvvetlerinin bir ağırlık katsayısına bölümünün çeşitli derecelerden kuvvetlerinin toplamı şeklindedir. Bununla birlikte bir hareketin gerçekleştirilmesi sırasında, kasların kasılma koşulları sürekli değişmektedir. Bu çalışmada, kasların kuvvet üretim süreçlerini etkileyen; bir kas içerisinde bulunan farklı tipteki liflerin oranı ve kasın kesit alanı gibi fizyolojik özellikler, kas uzunluğu ve kasılma hızı gibi kasılma koşulları ve kasların aktivasyon seviyesi (EMG sinyali) amaç fonksiyonuna dahil edilmiştir. Bu şekilde, klasik yöntemlerle gerçekleştirilemeyen sinerjistik kaslar arasındaki kuvvet paylaşımının çeşitli özellikleri kestirilebilmiştir. Önerilen yeni yaklaşım özellikle bir serbestlik dereceli kas-iskelet sistemi modellerinde, kuvvetin kaslar arasındaki dağılımının kestirimine olanak sağlamıştır. Ayrıca, deneysel olarak gözlemlenen bir kastaki eş zamanlı kuvvet artımı ile bu kasın agonisti olan kastaki kuvvet azalımı durumunun kestirimini sağlamıştır. Bu sonuçlardan yola çıkarak, kas kasılma koşullarının amaç fonksiyonlarında ağırlık katsayısı olarak kullanılmasının, deneysel olarak da gözlemlenen sinerjistik kas gruplarındaki kuvvet dağılımı karakteristiğinin belirlenmesinde tatmin edici bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.

Mechanics and Force Optimization Analysis of the Musculoskeletal System

The possibility of accurately predicting individual muscle forces is an active research area in biomechanics. Theoretical calculation of individual muscle forces depends on solving the redundancy problem which arises because the number of muscles in a musculoskeletal model exceeds the number of degrees-of-freedom present. One common approach to this problem is to formulate a static optimization strategy. In static optimization, a cost function is designed and then optimized. Typical cost functions take the form of a weighted sum of muscle forces (raised to some arbitrary power). However, during movements the muscles’ contractile conditions are changing continuously. In this study, proposed cost function was modified by incorporating physiological properties of muscular contraction such as muscles’ slow twitch fibre composition and physiological cross sectional area, the contractile properties represented by the force-length and force-velocity relationships and, activation level represented by EMG. In doing so, it was able to predict various features of force-sharing among synergistic muscles that cannot be predicted with the classical approach. Specifically, the new approach allows for prediction of force-sharing loops in one degree-of-freedom systems and further permits simultaneous increase in force in one muscle and decrease in a corresponding agonist, observations that have been made experimentally. From these results, it was concluded that incorporation of the contractile conditions in the weighting of the objective function provides a natural way to incorporate observed force-sharing features in synergistic muscles that have eluded satisfactory description.

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

ŞATIR Metin

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof .Dr. Ekrem MANİSALI

Prof. Dr. Hüseyin BAŞLIGİL Prof. Dr. Necmettin AKTEN Prof. Dr. Cengiz KAHRAMAN Doç. Dr. Şakir ESNAF

Kuadratik Atama Problemlerinin Çözümünde Ayrık Birey-Koloni Optimizasyonu Modeli

Bu tezde, zor atama problemlerinden olan kuadratik atama problemlerinin çözümünde yeni bir yaklaşım ele alınmıştır. Çözüm yöntemi olarak, son yıllarda hızla gelişen koloni temelli sezgisel yöntemlerden biri olan ayrık birey-koloni optimizasyonu kullanılmıştır.

Koloni temelli bir meta sezgisel yaklaşım olan ayrık birey-koloni optimizasyonu yöntemi, kuş, balık ve böcek kolonilerinin sosyal davranışlarından esinlenerek geliştirilmiş ve optimizasyon problemlerinin çözümüne uyarlanmıştır. Ayrık birey-koloni optimizasyonunda aday çözüm, birey olarak nitelendirilir ve koloni içerisindeki bir kuş, bir balık veya bir böcek olarak düşünülebilir. Koloni ise, çözüm uzayını keşfetmek için beraberce hareket eder. Her bir bireyin bir amaç fonksiyon değeri vardır ve hız vektörü yardımıyla en iyi çözümü bulmaya çalışır. Bireyler ise, problem uzayında birbirleriyle bilgi paylaşımında bulunarak dolaşırlar. Bu yöntemde, her bir bireyin başlangıç değerleri rastgele oluşturulur ve her bir iterasyon için güncellenir.

Kuadratik atama probleminde, birbiri arasındaki iş akışları tanımlanmış n işlem merkezinin, aralarındaki mesafeleri tanımlanmış n yerleşme noktasına atanması işlemi olarak tanımlanabilir. Amaç, iş akışı ve mesafe parametrelerini kullanarak, katedilen toplam mesafeyi minimum yapacak şekilde, işlem merkezlerinin uygun yerleşme noktalarına atanmasıdır.

Bu tezde, ilk olarak kuadratik atama problemleri için ayrık birey-koloni optimizasyonu, sürekli birey-koloni optimizasyonu ve genetik algoritma yöntemleri ile çözüm algoritmaları tasarlanmış ve “toplam mesafe” başarım ölçütüne göre literatürde yer alan test problemleri üzerindeki performansları incelenmiştir. İkinci olarak, ayrık birey-koloni optimizasyonu, sürekli birey-koloni optimizasyonu ve genetik algoritma modellerinin toplam mesafe başarım ölçütüne göre elde edilen sonuçları % 5, % 1 ve ‰ 5, ‰ 1 anlamlılık düzeylerinde istatistiksel olarak karşılaştırılıp incelenmiştir. Üçüncü olarak, ayrık birey-koloni optimizasyonu, sürekli birey-koloni optimizasyonu ve genetik algoritma modelleri “çalışma zamanı” başarım ölçütüne göre literatürde yer alan test problemleri üzerindeki performansları incelenmiştir. Sonuçta, ayrık birey-koloni optimizasyonunun diğer yöntemlerden daha iyi performans gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır.

      

Discrete Particle Swarm Optimization Algorithm For The Quadratic Assignment Problem

In this dissertation, a new meta-heuristic technique called Discrete Particle Swarm Optimization (DPSO) is applied to Quadratic Assignment problem (QAP), which is one of the hardest combinatorial optimization problems.

Discrete Particle Swarm Optimization (DPSO) is one of the population based optimization technique inspired by social behavior of bird flocking, insect flocking and fish schooling. DPSO inventers were inspired of such natural process based scenarios to solve the optimization problems. In DPSO, each single solution, called a particle, is considered as a bird, the group becomes a swarm (population) and the search space is the area to explore. Each particle has a fitness value calculated by a fitness function, and a velocity of flying towards the optimum. All particles fly across the problem space following the particle nearest to the optimum. DPSO starts with initial population of solutions, which is updated iteration-by-iteration.

The quadratic assignment problem (QAP) is concerned with assigning a set of facilities to a set locations with given distances between the locations and the flows between the facilities. The objective is to find a placement of the facilities on locations to minimize the sum of the products between flows and distances.

First of all, a DPSO, a CPSO) and a genetic algorithm (GA) model for the QAP are developed and applied to the well-known benchmark suites in the literature with the “total distance criterion”. Secondly, DPSO, CPSO and GA model results are compared statistically at 5 %, 1 %, 5 ‰ and 1 ‰ significant levels. Thirdly, a DPSO, a CPSO and a GA model for the quadratic assignment problem(QAP) are developed and applied to the well-known benchmark suites in the literature with the” CPU time criterion”.

It is concluded that, DPSO results are better than CPSO and GA results over the 130 benchmark problems.

TÜRKAN Yusuf Sait

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ekrem MANİSALI

Doç.Dr. Şakir ESNAF Prof.Dr. Cengiz KAHRAMAN Prof.Dr. Necmettin AKTEN

Prof.Dr. Ercan ÖZTEMEL

Proje Gerçekleştirilmesi Sürecinde Temel Amaçların Dinamik Simülasyon Tabanlı Optimizasyonu

Proje planlama ve çizelgeleme, proje yönetimi içerisindeki en karmaşık konulardan biridir. Projelerin, kaynak kısıtları ve proje elemanlarının stokastik yapıları dikkate alınarak modellenmesi oldukça zordur. Geleneksel proje yönetimi metotları, projenin gerçeğe yakın modellenmesi konusunda yetersiz kalırken, matematiksel ve sezgisel çizelgeleme metotları pek çok varsayım yardımıyla problemi tanımlayabilmektedir. Fazla varsayım kullanılması modellemeyi kolaylaştırmakta fakat problemi sahte bir problem haline getirmektedir.

Proje çizelgelemede, problemin gerçeğe uygun modellenmesinin yanında, en iyi ya da en iyiye yakın çözümlerin elde edilebilmesi de diğer bir önemli problemdir. Diğer taraftan proje çizelgeleme problemlerinin birçoğunun, çok sayıda alternatif çözüme sahip olması, bu problemleri çözümü çok zor (NP-hard) problemler yapmıştır. Matematiksel çizelgeleme metotları birçok proje çizelgeleme probleminde uygun bir çözüm elde edemezken, sezgisel yöntemler daha çok özel problemlerde çözüm üretebilmekte, gerçek proje çizelgeleme problemlerinde etkili olamamaktadır.

Bu çalışmada proje planlama ve çizelgeleme konusunda simülasyon tabanlı bir model önerilmiştir. Modelimizde, projelerdeki kaynak kısıtlarının yanında, belirsiz faaliyet süreleri ile değişken kaynak bulunabilirlikleri de problemde tanımlanabilmektedir. Simülasyon modeli içerisine yerleştirilen sezgisel algoritma yardımıyla, farklı proje çizelgeleme problemleri için en iyi ya da en iyiye yakın çizelge çözümleri üretilebilmektedir. Simülasyon tabanlı çizelgeleme modeli, üretilen alternatif çözümlerin değerlendirmesi ve farklı proje senaryolarının gözden geçirilmesine de izin vermektedir. Model ayrıca, proje süresi, faaliyetler ve kaynak kullanımı konusunda farklı raporlar da üretebilmektedir.

Anahtar Sözcükler: Proje Planlama ve Çizelgeleme, Kaynak Kısıtlı Proje Çizelgeleme, Kaynak Atama, Kesikli Olay Simülasyonu, Simülasyon Tabanlı Optimizasyon

Dynamic Simulation-Based Optimization of Project Principle Goals Through Realization

Project planning and scheduling is one of the most complicated subject in project management. Modeling projects in due consideration of resource constraints and stochastic structure of project elements is quite difficult. Traditional project management techniques may fail in terms of modeling the project close to reality, while mathematical and heuristic scheduling methods can define the problem by means of numerous assumptions. Using more assumptions simplifies modeling, yet transforms the problem into a fictive one.

Besides realistic modeling of the problem, developing an optimal or near optimal solution is another important problem in project scheduling. On the other hand, because of many project scheduling problems have too many alternative solutions, these problems become NP-hard. For many project scheduling problems, the mathematical scheduling methods fail to obtain a feasible solution, while heuristic methods can provide a solution more in special problems and prove less than effective in different real-life project scheduling problems.

In this study a simulation based scheduling model is proposed for project planning and scheduling. In our model, other than resource constraints of the project, the uncertain activity durations and uncertain resource availabilities can be defined into the problem. With the help of heuristic algorithm incorporated into the simulation model, optimal or near optimal scheduling solutions can be developed for different project scheduling problems. The simulation based project scheduling model permits assessment of alternative solutions created and review of different project scenarios. The model also able to create different reports on project duration, activities and resource utilization.

Key Words: Project Planning and Scheduling, Resource Constraint Project Scheduling, Resource Allocation, Discrete Event Simulation, Simulation Based Optimization

KÜÇÜKDENİZ Tarık

Danışman : Prof. Dr. Şakir ESNAFAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiProgramı :Mezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şakir ESNAF

: Prof. Dr. Güneş GENÇYILMAZ : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI : Prof. Dr. Semra BİRGÜN

: Doç. Dr. Alp BARAY

Sürü Zekâsı Optimizasyon Tekniği Ve Tedarik Zinciri Yönetiminde Bir Uygulama

Bu çalışmada, tedarik zinciri yönetiminde oldukça önemli bir paya sahip olan tesis yeri seçimi problemleri için sürü zekası optimizasyon algoritmasına dayalı yeni bir öbekleme analizi yöntemi sunulmuştur. Sürü zekâsı, zor problemlerin çözümünde başarı sağlayan sezgisel bir yöntemdir. Bu yöntemin temel yapı taşları balık ve kuş sürüleri, karınca kolonileri, termitler ve arılar gibi sosyal canlıların davranışlarından esinlenilerek geliştirilmiştir. Sürü zekası optimizasyonu böcek yada balık sürülerinin davranışlarını taklit eden bir algoritmadır. Sürüdeki davranışlar çok boyutlu bir uzayda hız ve konum olmak üzere iki karakteristiği olan bireyler ile modellenir. Bu bireyler çok boyutlu uzayda hareket ederken keşfettikleri en iyi konumu hafızalarında tutarlar. Eriştikleri iyi konumları birbirleriyle iletişime geçerek paylaşır ve kendi konum ve hızlarını bu iyi konumlara göre ayarlarlar.

Sürü zekâsı yaklaşımının birey ve komşuluk unsurlarını ele alarak yeni bir komşuluk yapısı ve birden fazla odak bireyin tanımlanması ile geliştirilen yeni bir öbekleme algoritması ile tedarik zinciri yönetiminde tesis yeri seçimi problemine yeni bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. Odak birey tabanlı bu yeni öbekleme algoritmasının mevcut öbekleme algoritmaları ile çeşitli test problemleri üzerinde performansı karşılaştırılmıştır.

Ortaya konan sonuçlar geliştirilen yeni yöntemin başarılı bir öbekleme analizi yöntemi olduğunu ve tedarik zinciri yönetiminde tesis yeri seçimi problemlerinde de başarıyla uygulanabileceğini göstermiştir.

Particle Swarm Optimization Technique and an Application in Supply Chain Management

A new swarm intelligence based clustering analysis method for facility location – allocation problems in supply chain management is presented in this study. Swarm intelligence is a heuristic method which is successfully applied to hard optimization problems. Algorithm is inspired by behaviors of social beings like fish schools, bird flocking, ant colonies, termites and bees. Behaviors in the swarm are modeled by individuals who have two main characteristics, namely position and velocity, in the hyperspace. This individuals remember their best previous position and at the same time shares knowledge of their positions among each other. At each iteration, these individuals adjust their position and velocity vector by considering their current position and velocity, their memory and mentioned shared knowledge.

This new solution approach alters behaviors of particles in the swarm and neighborhood structure so that multiple focal particles are defined which reflects cluster centers. Clustering based facility location-allocation problems are solved using this new clustering approach. Comparisons are made on test problems between proposed focal particle based algorithm and other well known clustering analysis algorithms.

Results indicate that the new clustering algorithm is performed well against other well-known clustering algorithms and successfully applied in facility location-allocation problems in supply chain management context.

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Ali AYDIN Muhammed

Danışmanlar :Doç. Dr. A.Halim ZAİM, Prof. Dr. Tülin ATMACAAnabilim Dalı :Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Doç. Dr. A.Halim ZAİM

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Doç. Dr. Sabri ARIK Prof. Dr. İlhami YAVUZ Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Optik Çoğuşma Anahtarlamalı Sistemlerin Analizi

İnternetin hızlı genişlemesi ve çoklu ortam bilgisi için artan talep şiddetle mevcut bilgisayar ve telekomünikasyon ağları limitlerini zorlamaktadır. Büyüyen bant genişliği gereklerini desteklemek için yüksek kapasiteli ağlar olan optik ağlar, mevcut bilgisayar ağlarında görülen birçok problemin çözümüne olanak tanır (Bant genişliği vs. gibi) ve çok yüksek bir kapasite sağlamasının yanı sıra, çeşitli hizmetlerin desteklendiği ortak bir ağ alt yapısı da sağlar. Ayrıca optik ağlarda, bant genişliği esnek bir yapıda ihtiyaca göre ayarlanabilir. Bant genişliği gereksinimleri söz konusu olduğunda temelde üç çözüm ortaya çıkmaktadır. WR(Wavelength Routing-Dalgaboyu Yönlendirme), OPS(Optical Packet Switching-Optik Paket Anahtarlama) ve OBS(Optical Burst Switching-Optik Çoğuşma Anahtarlama)’dir.

Bu çalışma kapsamında ilk olarak OBS üzerinde durulmuş ve mevcut OBS rezervasyon yöntemleri incelenmiştir. Bu rezervasyon yöntemleri, Just in Time(JIT), Just Enough Time(JET) ve Horizon’dur. Tez çalışmasında mevcut rezervasyon yöntemlerine alternatif olarak trafik servis sınıflarını göz önünde bulunduracak şekilde yeni bir öncelikli kanal zamanlama algoritması (Preemptive Channel Scheduling Algorithm-PCSA) önerilmiştir. OBS ağlarda servis kalitesinin(QoS) sağlanması temel problemlerden biridir. Bu çalışmada QoS konusu iki açıdan ele alınmıştır. Bunlar; kenar düğümlerdeki QoS mekanizması ve çekirdek düğümlerdeki QoS mekanizmasıdır. Çekirdek düğümlerdeki QoS için mevcut dalgaboyu gruplandırma yöntemlerine alternatif olarak farklı dalgaboyu gruplama yöntemleri ve bilgilendirme paket bırakma yöntemleri önerilmiştir. Rezervasyon yöntemlerinin karşılaştırılması farklı topolojiler ve servis kalitesine göre farklı trafik servis sınıfları göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmiştir. Performans kriterleri olarak byte düşme oranları, uçtan uca gecikme süreleri ve hizmet erişim gecikme zamanları alınmıştır. Trafik üretici olarak 2 durumlu Markov Moduleted Poisson Process(MMPP) ve özbenzer(selfsimilar) trafik üreteci kullanılmış ve simülasyon çalışmaları NS2 Ağ simülatörü üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Yapılan çalışmalar sonucunda mevcut OBS rezervasyon yöntemlerinden JET’in en iyi performansı verdiği gözlemlenmiştir. JET ile yeni önerilen algoritma PCSA’nın karşılaştırlmasında ise PCSA genel başarım

açısından daha iyi sonuçlar vermiştir. Simülasyon çalışmalarında JET kanal zamanlama algoritması üzerinde optik çoğuşma oluşturma yöntemlerinin başarımı incelenerek çoğuşma oluşturma yöntemlerinin başarım üzerinde etkisi gösterilmiştir. İdeal zaman eşik değeri ve maksimum çoğuşma eşik değeri değerleri aynı anda kullanılarak en iyi sonuçların elde edilebileceği simülasyon çalışmaları ile gösterilmiştir.

Çalışma kapsamında OBS(JET) ile OPS’in karşılaştırılması tekli ve çoklu servis sınıfları kullanılarak aynı simülasyon parametreleri ve aynı topolojiler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, hem tek servis sınıflı hem de çok servis sınıflı ağlarda OPS, düşük trafik yoğunluklarında OBS(JET)’den daha iyi çıkmıştır. Yüksek trafik yoğunluklarında ise tek servis sınıflı ağlarda ve düşük öncelikli servis sınıflarında OBS(JET), OPS’den daha iyi çıkmıştır. Bu tez çalışmasında, ileride anahtarlama teknolojilerinden OBS veya OPS teknolojilerinin hangisinin kullanılması gerekliliğinin ağın trafik yoğunluklarına, topolojinin durumuna ve trafik önceliğine bağlı olarak değiştiği gösterilmiştir.

Tez çalışmasının son bölümünde çalışmayla ilgili sonuç değerlendirmeleri ve yeni çalışmaların neler olabileceği konusunda bilgiler verilmiştir.

  Analysis of Optical Burst Switching Systems

Rapid growth of Internet and demand on multimedia environments enforce the limits of computer and telecommunication networks. Optical networks lead to many solutions such as meeting bandwidth requirements on existing computer networks. Besides providing very high capacity, they also provide a common network infrastructure that supports different services. Also, in optical networks, bandwidth can be adjusted on demand. Accordingly, three solutions are mainly becoming appealing: WR (Wavelength Routing), OPS (Optical Packet Switching) and OBS (Optical Burst Switching).

In this study’s scope, firstly OBS and existing OBS reservation techniques are examined. These reservation techniques are Just in Time(JIT), Just Enough Time(JET) and Horizon. In this thesis, a new channel scheduling algorithm (Preemptive Channel Scheduling Algorithm-PCSA), which is considering traffic service classes, is proposed as an alternative to existing reservation techniques. Providing quality of service (QoS) is one of the main problems in OBS networks. In this study QoS is examined in two ways. These are QoS mechanism in edge nodes and QoS mechanism in core nodes. For QoS in core nodes, new wavelength grouping and packet release techniques are proposed as alternative to existing wavelength grouping techniques. The comparison of reservation techniques is implemented considering different topologies and different traffic service classes for QoS. Byte drop rates, end to end delays and access delays are considered as performance criteria. 2-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP) and self similar traffic generator are used as traffic generators and the study is implemented on NS2 Network Simulation platform.

According to our simulation results, we observed that JET gives the best performance results among OBS reservation techniques. While comparing JET and our new algorithm PCSA, PCSA gives better results. In simulations, the success of optical burst creation mechanisms for JET channel scheduling algorithm has been studied and the effects of these burst creation mechanisms have been examined. The ideal time threshold and maximum burst threshold values have been used at the same time and the best results have been obtained by simulation tests.

The comparison of OBS(JET) and OPS also implemented with same simulation parameters and on same topologies with considering mono-service and multi-service classes. According to the simulation results, we have seen that in both mono-service and multi-service networks, OPS is better than OBS under low traffic loads and OBS is better than OPS in mono-service networks and low priority service classes under high traffic loads. In this study, we have shown that choosing one of these two switching technologies (OPS or OBS) in the future depends on the traffic load and the topology of network, together with the considered service differentiation scheme.

The last section of this thesis includes conclusion about the results and possible subjects to study in future.

ENSARİ Tolga

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU Doç. Dr. A.Halim ZAİM Doç. Dr. Müştak Erhan YALÇIN

Gecikmesi Zamanla Değişen Yapay Sinir Ağlarının Kararlılık Analizi

Bu tez çalışmasında, gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağlarının dinamik davranışları ve kararlılık kriterleri incelenmiş, denge noktasının varlığını, tekliğini, global asimtotik kararlılığını ve üstel kararlılığını sağlayan yeni koşullar elde edilmiştir. Gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağlarının denge noktasının tekliği ve asimtotik kararlılığını sağlayacak yeni kararlılık koşullarının parametreler üzerindeki genel kısıtlamaları oldukça esnek tutulmaya çalışılmıştır. Bu kararlılık koşulları, tanımlanan yeni Lyapunov fonksiyonlarınınLyapunov yaklaşımıyla test edilerek elde edilmiştir.

Kullanılan yapay sinir ağı modeli için bağlantı matrislerinin simetrik olmadıkları varsayılmıştır. Kullanılan nöron aktivasyon fonksiyonlarının sınırlı, kesin artan ve türevi alınabilen gibi literatürde sıkça varsayılan özellikler, bu tez çalışmasında göz önüne alınmamış ve daha genel aktivasyon fonksiyonları kullanılmıştır.

Gecikmesi zamanla değişen yapay sinir ağları için elde edilen sonuçların özgünlüğünü göstermek için, bu sonuçlar daha önce literatürde elde edilmiş olan diğer kararlılık kriterleri ile ayrıntılı olarak karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar,hem teorik hem de uygulamalı örnekler verilerek, bu çalışmada elde edilen sonuçların birçok durumda daha önceki sonuçlara göre daha avantajlı olduğunu göstermektedir.

Stability Analysis of Neural Networks With Time Varying Delays

In this thesis, we present some sufficient conditions for the existence, uniqueness and global asymptotic and exponential stability of the equilibrium point for neural networks withconstant and time varying delays. Some of these stability conditions are derived by employing new Lyapunov functionals. The obtained results establish different relationships between thenetwork parameters of the neural system depending or independing on the delay parameters.

In obtaining the stability conditions, the restrictions on the network parameters are very much relaxed. We do not use the symmetry condition on the interconnection matrices. We also do not assume the boundedness and strictly increasingness of the functions.

In order to show the novelty of our results, we compare our results with the previous stability results derived in the literature. On the other hand, to prove the effectiveness of results we give some numerical examples together with the simulation results.

KARABİBER Fethullah

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU Doç. Dr. A. Halim ZAİM Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ

Doç. Dr. M. Erhan YALÇIN

Analog Hücresel Sinir Ağı İşlemcisi Kullanarak Gerçek Zamanlı Görüntü İşleme Uygulamaları

Bu tez kapsamında yapısında analog işlemci bulunan Bi-i Hücresel ve Eye-RIS görü sistemleri incelenerek bu sistemler üzerinde görüntü işleme uygulamaları geliştirilmiştir. Bi-i Hücresel görü sisteminde, Hücresel Sinir Ağları (HSA) tabanlı ACE16k olarak isimlendirilen bir analog işlemci vardır. Eye-RIS analog görü sistemi ise Q-Eye olarak isimlendirilen bir analog işlemciye sahiptir. Bu iki sistem gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamaları gerçekleştirmek için tasarlanan hızlı, kompakt ve bağımsız görüntü işleme sistemleridir.

Bu tez çalışmasında Bi-i Hücresel görü sistemi üzerinde gradyan eşikleme kenar belirleme, hareketli nesne sayma ve yeni bir bölütleme algoritması olmak üzere üç farklı görüntü işleme uygulaması için donanıma özel algoritma tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, HSA tabanlı ve gradyan eşikleme yöntemini kullanan bir kenar belirleme algoritması ACE16k işlemcisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar görsel açıdan gradyan eşikleme kenar belirleme algoritmasının en çok bilinen ve kullanılan kenar belirleme algoritmalarından biri olan Sobel kadar iyi sonuçlar verdiğini göstermekle birlikte zamanlama açısından gradyan eşikleme algoritmasının üstünlüğünü göstermiştir. Daha sonra bölütleme, hareket algılama ve özellik çıkarma teknikleri kullanılarak görüntü içindeki hareketli nesnelerin sayısını hesaplayan hareketli nesne sayma algoritması gerçeklenmiştir. Son olarak, IPOT olarak isimlendirilen ikili pencere operatörleri tabanlı yeni bir bölütleme algoritması gerçeklenmiştir. Literatürde önerilen iki farklı HSA tabanlı bölütleme algoritmaları ile karşılaştırılarak önerilen IPOT bölütleme algoritmasının etkinliği gösterilmiştir.

Eye-RIS görü sistemi üzerinde ise yeni bir hareketli hedefi takip etme algoritması gerçekleştirilmiştir. Bu algoritma bir robot üzerine yerleştirilen Eye-RIS sistemi kullanılarak test edildi. Test sonucunda üzerinde Eye-RIS sistemi olan robotun rastgele hareket eden bir başka robotu takip ettiği gözlemlenmiştir.

Önerilen algoritmaların analog sistemler üzerinde gerçekleştirilerek elde edilen deneysel sonuçlar bu sistemlerin gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamaları geliştirmek için çok uygun bir platform olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte deneysel sonuçlar geliştirilen kenar belirleme, hareketli nesne sayma, bölütleme ve hareketli hedefi takip etme algoritmalarının etkinliğini de ispatlamıştır.   

Real Time Image Processing Applications Using Analog Cellular Neural Network Processor

In this thesis, Bi-i Cellular and Eye-RIS vision systems are examined and some image processing applications are implemented on them. Bi-i Cellular vision system has an analog processor based on Cellular Neural Network (CNN) and named as ACE16k. Eye-RIS vision system has an analog processor named as Q-Eye. Bi-i and Eye-RIS vision systems are speed, compact and standalone vision systems to implement real-time image processing applications.

In the thesis, three different image processing applications which are gradient threshold edge detection, moving object counting and a new segmentation algorithm are designed and implemented on Bi-i Cellular vision system. Firstly, a CNN based edge detection algorithm using gradient threshold method is implemented on ACE16k microprocessor. Experimental results show that Gradient threshold edge detection algorithm has almost same performance as Sobel which is one of the most known and used edge detection algorithms as regards to visual analysis. However, gradient threshold edge detection is faster than Sobel as regards to execution time. Then, a moving object counting algorithm is implemented. In this algorithm, the objects in the image are counted using segmentation, motion detection and feature extraction methods. The last implemented application on Bi-i Cellular vision system is a new segmentation algorithm based on dual window operators and named IPOT. In order to evaluate the performance of the IPOT segmentation algorithm, two different CNN based segmentation algorithms proposed in the literature are implemented and compared with IPOT segmentation algorithm.

A new target tracking algorithm is implemented on Eye-RIS vision system. This algorithm is tested using a robot with Eye-RIS vision system. According to test results, a robot with Eye-RIS system can track a randomly moving robot.

Experimental results obtained by implementing the proposed algorithms on the analog systems shows that these systems are very qualified platform to develop real time image processing applications. However, experimental results prove the efficiency of the implemented edge detection, moving object counting, segmentation and moving target tracking algorithms.

SEVGEN Selçuk

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Vedat TAVŞANOĞLU

Doç. Dr. A. Halim ZAİM Doç. Dr. Serdar ÖZOĞUZ

Hücresel Sinir Ağları İçin Kararlı Şablon Tasarımı Ve Görüntü İşleme Uygulamaları

Bu tez çalışmasında bir HSA çok fonksiyonlu makineyi içinde barındıran Bi-i Hücresel görü sistemi incelenmiş ve bu sistem üzerinde çalışan IAŞT (Iterative Annealing ile Şablon Tasarımı) olarak adlandırılmış şablon tasarımı gerçekleştiren bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılımın geliştirilmesi ve şablonların tasarlanması için Iterative Annealing optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. Geliştirilen yazılımın verdiği sonuçların doğruluğu kenar belirleme işlemi ile test edilmiştir. İkili ve gri seviyeli görüntüler üzerinde kenar belirleyebilen şablonlar eğitilmiştir. Daha sonra ACE16k yongası üzerinde çalışabilecek köşe belirleme şablonu eğitilmesi işlemi yapılmıştır. İç bükey ve dış bükey köşeleri ayrı ayrı bulabilen şablonlar eğitilmiştir. Geliştirilen yazılım, köşe belirleme işlemi aracılığıyla bir diğer şablon tasarım yazılımı olan CNNOPT ve HSA tabanlı olmayan iki adet köşe belirleme yöntemi ile karşılaştırılmıştır (Harris, He ve Yung). Karşılaştırma örnek görüntüler üzerinde köşe belirleme sonuçlarına ve işlem zamanlarına göre yapılmıştır.

Ayrıca tez çalışmasında, Ace16k yongası üzerinde çalışan bir nesne sayma uygulaması gerçekleştirilmiştir. Gri seviyeli giriş görüntüleri içinde bulunan nesneleri sayan bu uygulama öncelikle görüntüleri ikili hale çevirmekte, görüntü içindeki gürültüleri temizlemekte ve sonrasında nesneleri dörtgene tamamlayıp, IAŞT yazılımı ile eğitilmiş olan sol-üst köşe bulma şablonu kullanılarak her bir nesne bir nokta ile gösterilebilecek hale getirmektedir. Bu noktaların sayılmasıyla verilen görüntüdeki nesne sayısı bulunmaktadır. Uygulama hem DSP hem de MATLAB üzerine uygulanarak yürütme zamanları karşılaştırılmıştır.

Bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar ve yapılan uygulamalar gerçek zamanlı işlem yapabilen analog HSA çok fonksiyonlu makinenin etkinliğini göstermektedir. İçinde HSA çok fonksiyonlu makine bulunan Bi-i Hücresel görü sistemi görüntü işleme konusunda oldukça yüksek performans göstermektedir. Şablon kullanarak köşe belirleme işlemini HSA tabanlı olmayan yöntemlere göre 100 kat ve nesne sayma işleminin de MATLAB ortamına göre 60 kat daha hızlı yapabilmesi, ACE16k sisteminin görüntü işleme konusunda çok uygun bir platform olduğunu ve daha kapsamlı uygulamaların da rahatlıkla gerçekleştirilebileceğini göstermektedir.

  

Stable Template Design For Cellular Neural Networks With Applications to Image Processing

In this thesis, Bi-i Cellular Vision System including a CNN-UM is examined and a template design software is developed on this system. Iterative Annealing optimisation method is used during development of the software and design of templates. Corner detection is used to test the accuracy of outputs of the software. Edge detection templates are trained on binary and grey level images. Then, corner detection template training is realized on ACE16k chip. Concav and convex corner detection templates are obtained. Developed software is compared with an another CNN based template training software called CNNOPT and two non-CNN based corner detection methods (Harris, He and Yung). Execution times and outputs of corner detection process are used for this comparison.

Besides, an object counting algorithm working on ACE16k chip is realized. This algorithm counts objects in grey level input images. Firstly, grey level images are converted to binary form and noises on the

binary image are eliminated. Then, objects are transformed into rectangular shaped ones and each object is represented by one pixel using North-West corner detection template trained with developed software. Number of objects in an input image are calculated by counting these pixels. Execution times are compared by implementing the software on DSP and also on MATLAB.

Obtained results and developed applications show the efficiency of real-time working CNN-UM. Bi-i cellular vision system has a great performance in image processing tasks. Corner detection by using template is 100 times faster than non CNN based methods and object counting on ACE16k is 60 times faster than its simulation on MATLAB. These results indicate that ACE16k is a suitable platform for image processing and that it can realize more complex applications.

SENAN KUCUR Sibel

Danışman : Prof.Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Sabri ARIK

Prof.Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof.Dr. Serdar ÖZOĞUZ(İ.T.Ü) Prof.Dr. İlhami YAVUZ (Beykent Üniv.) Doç.Dr. A.Halim ZAİM

Çift Yönlü Çağrışımlı Bellek Yapay Sinir Ağlarının Robust Kararlılık Analizi

Bu tez çalışmasında, ayrık zaman gecikmeli, melez, çift yönlü çağrışımlı bellek yapay sinir ağlarında denge noktasının varlığı, tekliği ve global robust asimtotik kararlılığını sağlayan yeni koşullar elde edilmiştir. Bu koşulların elde edilmesinde Lyapunov-Krasovskii fonksiyonunun uygun yapıda, daha genel bir formu kullanılmıştır. Aynı zamanda, ele alınan yapay sinir ağı modelinin bu koşullar altında global robust asimtotik kararlı bir denge noktasına yakınsadığı ispat edilmiştir. Elde edilen kararlılık koşulları, gecikme parametresinden bağımsız olarak yapay sinir ağının sistem parametrelerine kısıtlama koşulları getirmektedir ve tüm sınırlı, sürekli, monoton olmayan hücre aktivasyon fonksiyonlarına uygulanabilmektedir. Bu koşulların sadece ağ parametrelerine bağlı olmaları, geçerliliklerinin test edilmesini oldukça kolaylaştırmaktadır.

Bu tezde çift yönlü çağrışımlı bellek yapay sinir ağları için elde edilen kararlılık koşulları, daha önce literatürde yayınlanmış olan kararlılık koşulları ile ayrıntılı olarak karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar, gerek sayısal örnekler ve gerekse bilgisayar simülasyonları kullanılarak yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda, bu tez çalışmasında elde edilen sonuçların, analizi yapılan yapay sinir ağı modelinin global robust asimtotik kararlılığı için yeni yeterli koşullar sağladığı gösterilmiştir. Bu tezde elde edilen kararlılık koşulları özgün olmaları ve önceki çalışmalara göre daha avantajlı olmaları nedeniyle denge noktasının tek ve global robust asimtotik kararlı olması gereken çift yönlü çağrışımlı bellek yapay sinir ağlarının performans değerlendirmelerinde önemli bir yere sahiptir.

Robust Stability Analysis of Bidirectional Associative Memory Neural Networks

In this thesis, we present some new sufficient conditions for the existence, uniqueness and global robust asymptotic stability of the equilibrium point for hybrid, bidirectional associative memory (BAM) neural networks with discrete time delays. These conditionsare derived by employing more general types of suitable Lyapunov-Krasovskii functionals. It is also shown that the neural network converges to a global robust asimptotic stable equilibrium point under these conditions. The results we obtain impose constraint conditions on the network parameters of neural network independently of the delay parameter and they are applicable to all bounded continuous non-monotonic neuron activation functions. The presented stability conditions can be easily verified as they can be expressed in terms of the network parameters only.

The obtained stability results are compared with the previous stability results derived in the literature. The comparisons are made by numerical examples and computer simulations. It is shown that the presented stability results provide new sufficient conditions for the global robust asimptotic stability of the neural network. Since the novelty of the obtained stability results, they are of practical importance in evaluating the performance of bidirectional associative memory neural Networks which require to have a unique and globally robust asimptotically stable equilibrium point.

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  ELMASLAR ÖZBAŞ Emine

Danışman : Doç.Dr. Nilgün BALKAYAAnabilim Dalı :Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Doç.Dr. Nilgün BALKAYA

Prof.Dr. Semiha ARAYICI Prof.Dr. Ferruh ERTÜRK

Doç.Dr. Nihal BEKTAŞ, Doç.Dr. Gülten GÜRDAĞ

Toprak Şartlandırılmasında Kullanılan Komposttan Katı-Sıvı Ekstraksiyonu İle Ağır Metallerin

Giderilmesi

Bu çalışmada ekstraksiyon yöntemi ile komposttan ağır metal giderimi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar kapsamında, önce kompost numunelerinin karakterizasyonu yapılmış ve bu kapsamda ağır metal miktarları, ağır metal bileşiklerinin türleri belirlenmiştir. Kompost numuneleri içerisindeki ağır metal miktarları Türkiye’deki ve çeşitli ülkelerdeki yasal sınırlamalar ile karşılaştırılmış ve giderilmesi gereken ağır metal miktarları belirlenmiştir.

Katı-sıvı ekstraksiyonu yöntemi ile çeşitli kelatlayıcılar kullanılarak (Na2EDTA, Na2EDTA ve Na2S2O5 karışımı ve melas hidrolizatı) deneyler yapılmış ve giderim verimleri belirlenmeye çalışılmıştır. EDTA’nın di sodyum tuzu (Na2EDTA) ve ekstraksiyona yardımcı madde olarak indirgeme özelliği olan sodyum metabisülfit (Na2S2O5) çözeltileri ve melas hidrolizatı ile gerçekleştirilen kesikli deneylerde kompost içindeki ağır metallerin giderilmesinde optimum temas süresi, çözelti konsantrasyonları ve katı:sıvı oranı belirlenmiştir. Kesikli çalışmalardan sonra kolon çalışmaları (sürekli sistem deneyleri) gerçekleştirilmiştir. Ayrıca katı-sıvı ekstraksiyonu sonrasında bitkiye uygunluk deneyleri yapılarak kompost numunelerinin bitki yetiştirme özelliğinin belirlenmesine çalışılmış ve elde edilen deneysel veriler bitkiye uygunluk açısından değerlendirilmiştir.

Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, komposttan Cu, Ni, Zn, Pb ve Cd’un gideriminde 0.05 M Na2EDTA çözeltisinin ve 0.01 M Na2EDTA ve 0.1 M Na2S2O5 çözeltisinin kullanımının, Ni giderimi açısından hedeflenen giderim verimlerini sağlamadıkları, ancak diğer metallerin gideriminde 0.05 M Na2EDTA çözeltisi kullanıldığında Cu, Zn, Pb ve Cd için sırasıyla %99, %99, %98, %98, 0.01 M Na2EDTA ve 0.1 M Na2S2O5 çözeltisi kullanıldığında Cu, Zn, Pb ve Cd için sırasıyla %72, %77, %47 ve %86 oranlarında giderim verimleri elde edildiği belirlenmiştir. Melas hidrolizatı ile yapılan deneylerde ise, çalışmada incelenen bütün ağır metallerin ekstraksiyon ile giderilmesinde melas hidrolizatının kullanılmasının uygun olduğu ve kompostta bulunan tüm metallerin standartlarda belirtilen değerlere getirilebildiği belirlenmiştir. Melas hidrolizatı kullanıldığında Cu için maksimum %91, Ni için maksimum %93, Zn için maksimum %100, Pb için maksimum %62, Cd için maksimum %100 giderim verimlerinin elde edildiği görülmüştür. 

Removal of Heavy Metals from the Compost Used As Soil Conditioner By Solid-Liquid Extraction

This study is carried out to remove heavy metals from compost by extraction method. In the scope of the experimental studies; first of all, compost samples have been characterized to determine the amount of heavy metals and the types of heavy metal compounds. A comparison has been made between the heavy metal amounts of the compost samples and legal restrictions in Turkey and some other countries. Thus, heavy metal amounts which have to be removed have been calculated.

To determine the removal efficiencies, experiments have been carried out by solid liquid extraction method by using different chelating agents (Na2EDTA, Na2EDTA and Na2S2O5 mixture and molasses hydrolysate). In the batch experiments carried out by EDTA disodium salt (Na2EDTA), sodium metabisulfite solutions (Na2S2O5) (which are used to facilitate extraction as they have reduction capacity) and molasses hydrolysate, the maximum contact time, the solution concentrations, and the solid/liquid ratio needed for the removal of heavy metals in the compost samples were determined. Following batch experiments, column studies (continuous system experiments) have been carried out. In addition, after the solid-liquid extraction experiments,

the experiments of compliance with the plant (phytotoxicity experiments) have been conducted to determine the plant growing characteristic of the compost samples.

When the results obtained from experimental studies were evaluated, it was determined that the target heavy metal removal efficiencies were achieved for Cu, Zn, Pb and Cd except for Ni using 0.05 M Na2EDTA solution, and 0.01 M Na2EDTA-0.1 M Na2S2O5 solution. Heavy metal removal efficiency values achieved using 0.05 M Na2EDTA and 0.01 M Na2EDTA-0.1 M Na2S2O5 were 99% and 72% for Cu, 99% and 77% for Zn, 98% and 47% for Pb and 98% and 86% for Cd, respectively. The results indicate that it would be appropriate to use molasses hydrolysate for the removal of Cu, Ni, Zn, Pb and Cd present in compost, and these heavy metals’ concantrations in compost were reduced to limit values at compost standards. It was seen that the maximum heavy metal removal efficiencies of 91 % for Cu, 93 % for Ni, 100 % for Zn, 62 % for Pb, and 100 % for Cd were obtained by using molasses hydrolysate.

ÖZCAN Kurtuluş H.

Danışman : Prof.Dr. Nilgün BALKAYAAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nilgün BALKAYA

: Prof.Dr. Semiha ARAYICI: Prof.Dr. Ahmet SERTBAŞ : Doç.Dr. Nihal BEKTAŞ: Doç.Dr. Güleda ENGİN ÖNKAL

Katı Atık Düzenli Depolama Gazlarının Genetik Algoritmalarla Modellenmesi

Bu çalışmada, katı atık depo gazlarından kaynaklanan metan (CH4) gazının Genetik Algoritmalarla (GA) modellenmesi amaçlanmıştır. İstanbul Avrupa yakasında Hasdal katı atık depo alanı, Asya yakasında ise Yakacık katı atık depo alanı seçilmiş ve bu alanlardan kaynaklanan depo gazı emisyonları modelleme aşamasında kullanılmıştır. Bu sayede hem önemli bir çevre kirletici olan depo sahası gazları hakkında geniş bir veri tabanı oluşturulmuş, hem de yapılan modelleme çalışması ile bu gazların oluşumuna ve zamansal değişimine ait tahmin ve değerlendirmeler yapılmıştır.

Çalışmanın birinci bölümünde her iki depo alanından kaynaklanan temel depo gazı bileşenlerinin (CH4, CO2 ve O2) uzun ve kısa vadeli değerlendirilmeleri yapılmış ve gaz karakterizasyonu belirlenmiştir. Hasdal katı atık depo alanında gaz karakterizasyonunun belirlenmesi amacıyla yaklaşık 3,5 yılı (2003, 2004, 2005 ve 2006) kapsayan depo gazı verileri kullanılmıştır. Gaz değerleri enerji üretim tesisinden elde edilen günlük ortalama konsantrasyonlardır. Yakacık depo alanındaki gaz karakterizasyonunun belirlenmesi amacıyla ise 2004 yılı için günlük ortalamalar halinde, 2001, 2002, 2003 ve 2004 yıllarına için ise, aylık ortalamalar halinde veri setleri oluşturulmuştur.

İkinci kısımda ise CH4 gazı için Genetik Algoritma modellemesi uygulanmış ve model çıktıları istatiksel olarak değerlendirilmiştir. Model yapısında metan, karbondioksit ve oksijen gazlarıyla birlikte 7 adet meteorolojik değişken (Sıcaklık, Bulutluluk, Nem, Basınç, Güneşlenme Süresi, Ortalama Rüzgar Hızı, Yağış) kullanılmıştır. Seçilen her iki çalışma alanı için farklı şartlarda farklı model denemeleri uygulanmış ve modelin duyarlılığı ve esnekliği test edilmiştir. Ayrıca farklı zaman aralıkları için modeller oluşturulmuş ve gelecek projeksiyonları değerlendirilmiştir. CH4 parametresinin günlük ve aylık ölçekli modellenmesinde Genetik Algoritma model sonuçlarının karşılaştırılması amacı ile aynı veriler kullanılarak günlük ve aylık bazda Lineer Regresyon (LR) modeli uygulanmış ve her model denemesi istatiksel performans parametreleri ile karşılaştırılmıştır.

Modelling of Landfill Gases (Lfg) Using Genetic Algorithm

This study aims to model the methane (CH4) gas produced by landfill gases, using Genetic Algorithms (GA). The Hasdal landfill on the European side and Yakacik landfill on the Asian side in Istanbul, Turkey were selected and landfill gas emissions sourced from these areas were used in the modeling stages. Thus, a large database was created regarding the landfill gases which are an important environmental pollutant; and also with the modeling study conducted, forecast and assessments were made relating to the generation and alterations over time of these gases.

In the first part of the study, long and short term assessments of the basic landfill gas components (CH4, CO2 and O2) stemming from both landfills were conducted and gas characterization identified. For the purpose

of establishing the gas characterization in the Hasdal landfill, gas data covering approximately 3.5 years (2003, 2004, 2005 and 2006) was used. Gas values are the daily average concentrations obtained from the energy production facilities. Whereas in order to establish the gas characterization in the Yakacik, data sets were established in the form of daily averages for 2004 and monthly averages for the years 2001, 2002, 2003 and 2004.

In the second part, Genetic Algorithm was applied for the CH4 gas and model outputs were statistically evaluated. In the model structure, 7 meteorological variables (Temperature, Cloudiness, Humidity, Pressure, Sunshine Duration, Average Wind Speed, Precipitation) were used in addition to methane, carbondioxide and oxygen gasses. For the two study locations selected, different model tests in different conditions were applied and the sensitivity and flexibility of the model were tested. Furthermore, models were generated for different time intervals and future projections assessed. For the purpose of comparing the Genetic Algorithm model results in the daily and monthly scaled modeling of the CH4 parameter, Linear Regression (LR) model was applied on a daily and monthly basis using the same data; and each model test was compared with the statistical performance parameters.

GÜNEYSU Sinan

Danışman : Prof.Dr. Semiha ARAYICIAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Semiha ARAYICI

: Prof.Dr. Nilgün BALKAYA : Prof.Dr. Günay KOCASOY : Prof. Dr. Esma TÜTEM: Doç.Dr. Tamer ATABARUT

Zeytinyaği Endüstrisi Atiksularinin Farkli Yöntemlerle Aritilmasinin Araştirilmasi

Ülkemiz zeytinyağı üretiminde İspanya, İtalya, Yunanistan’dan gibi Akdeniz ülkelerinin ardından gelmektedir. Üretim prosesi sonrasında açığa çıkan ve yüksek kirletici özelliklerine sahip olan karasu, bu ülkeler için acilen çözümü gereken bir sorundur. Üretimin son 35 yılda önemli ölçüde artmış olması, üretimin sezonluk olması dolasıyla arıtmaya önem verilmemiş olması zararlı çevresel etkilerini son yıllarda ön plana çıkarmıştır.

Bu çalışmada zeytinyağı endüstrisinden kaynaklanan karasuyun farklı yöntemler kullanılarak arıtılması incelenmiştir. Çalışmada ülkemiz Ege Bölgesi’ nden temin edilen karasu örneklerinin karakterizasyonu yapılarak, optimum basınç, sıcaklık ve numune miktarları belirlenmiş ve ıslak oksidasyon denemeleri yapılmıştır.

Oksijen gazıyla 10 bar basınç ve 950 C sıcaklıkta yapılan ıslak oksidasyon denemelerinde KOİ’ de en fazla % 24 giderim elde edilirken, hidrojen peroksit ilavesiyle yapılan denemelerde ise giderim oranı KOİ’ de % 48, yağ greste ise % 96.7 olarak hesaplanmıştır. Fenton prosesiyle ıslak oksidasyonun entegrasyonu sonucu ise KOİ’ de giderim oranı % 88 olarak hesaplanmakta, ancak atıksuyun inert KOİ değerinde sadece %15’ lik bir değişim olmaktadır.

Çalışmada kireçle çöktürerek ön arıtım, belirlenen koşullarda ıslak oksidasyon ve elektrokoagülasyon proseslerinin entegrasyonu sonucu karasuyun KOİ değeri 88 g/L’ den 2,4g/L’ ye kadar giderilmiş ve % 97,2 giderim verimi elde edilmiştir. 

Research of Olive Mill Waste Water Treatment With Different Methods

Olive oil production in Turkey is followed by after the Mediterranean countries like Spain, Italy and Greece. Olive oil mill wastewater is being by-product of olive oil production and needs to be solved immediately. Increasing of production significantly in recent years, ignore of treatment because of seasonal production makes environmental effects important.

In this study, olive mill waste water derived from the oil industry will be investigated by using different methods. Wastewater samples collected from Aegean Region were characterized, optimum reaction pressure, temperature and sample amounts and wet oxidation tests were investigated.

Wet oxidation experiments with oxygen gas under 10 bar pressure and 950 C temperature performs 24 % COD removal capacity, moreover by the same experiment conditions with hydrogen peroxide addition removal capacity was achieved in COD and oil-grease as 48 % and 96,7 % respectively.

Integration wet oxidation with fenton process COD removal was calculated as 88 %, however inert COD of wastewater was converted only 15 %.

As a result, in this study, settling with lime, integration of wet oxidation in designated conditions and electro – coagulation process was achieved a 97,2 % COD removal capacity.

ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  ÖNEN Erol

Danışman : Prof. Dr. Aydın AKANAnabilim Dalı : Elektrik – Elektronik Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2007Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Aydın AKAN

Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN, Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN Prof. Dr. Metin YÜCEL Prof. Dr. Ahmet Hamdi KAYRAN

Zamanla Değişen Kablosuz İletişim Kanallarının Modellenmesi Ve Kestirimi

Kablosuz Haberleşme, her yönüyle, haberleşme endüstrisinin en hızlı gelişen alanını oluşturmaktadır. Cep telefonları, son 10 yılda üstel bir şekilde artış göstermiş olup şu anda, dünya genelinde iki milyardan fazla cep telefonu kullanıcısına ulaşılmış durumdadır. Günümüzde cep telefonları çok kritik bir iş aracı olmuştur. Çok gelişmiş ülkelerde günlük yaşamın bir parçası haline gelmiştir ve birçok ülkede kablolu sistemlerin yerini hızla almaktadır. Buna ek olarak, kablosuz yerel alan ağları da bir çok evde, işyerinde ve kampüste kablolu ağların yerine kullanılmaya başlanmıştır. Kablosuz algılayıcı ağları, otomatik otoyollar ve fabrikalar, akıllı evler ve ev aletleri, uzaktan tıbbi teşhis-tedavi gibi uygulamalar, fikir aşamasından çıkıp, çalışır somut sistemler haline gelmeye başlamışlardır. Diz üstü ve avuç içi bilgisayarların hızla yaygınlaşması ve beraberinde kablosuz sistemlerde görülen çok hızlı gelişme, gerek tek başına gerekse geniş bir ağ yapısının parçası olarak çalışan kablosuz ağların daha da yaygın olarak kullanılacağını göstermektedir. Ancak, gelişmekte olan uygulamaların ihitiyaç duyduğu başarımı sağlayabilecek gürbüz koblosuz ağların tasarımında aşılması gereken bir çok teknik zorluklar bulunmaktadır.

Geleceğin koblosuz haberleşme sitemleriyle ilgili en önemli uğraşlardan biri izgesel verimliliği ve link güvenilirliğini artırmak yönünde olacaktır. Koblosuz kanallar, çok yollu sönümleme, frekans kayması ve diğer kullanıcıların getirdiği girişim gibi sebeplerle son derece bozucu bir yapı göstermektedir. Bu bağlamda, çeşitlilik (diversity), alıcıya gönderilen işaretin çeşitli versiyonlarını sunarak sönümleme ve girişim etkisi ile mücadelede böylelikle de link güvenilirliği artırmada güçlü bir araç olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda, çoğunlukla izgesel verimlilik kaybına sebep olmadan uygulanabilmesi nedeniyle, uzlamsal (anten) çeşitlilik yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yine, alıcıda birden çok antenin kullanılması demek olan alıcı çeşitliği ile ilgili çalışmalar, özellikle telefon ahizelerine çok sayıda antenin yerleştirilmesi güç olan gezgin kablosuz uygulamaların öncülüğünde devam etmektedir. Kablosuz linkin her iki tarafında da çoklu antenin kullanıldığı çok girişli çok çıkışlı (MIMO) sistemler, yüksek oranlarda veri hızı ve izgesel verimlilik vadetmektedir.

MIMO sistemler, geleceğin kablosuz iletişim sistemlerinde, link güvenilirliğini ve izgesel verimliliği etkili bir şekilde artırma potansiyeli taşımaktadır. Söz konusu potansiyeli kullanma bağlamında, hem sabit hem de gezgin gelecek nesil kablosuz iletişim sistemlerinde, dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM) ile MIMO tekniklerinin birlikte kullanıldığı teknolojiler en güçlü aday olarak görünmektedir. OFDM’nin, tek taşıyıcılı modülasyonun kullanıldığı sistemlere göre sağladığı avantajlar sebebiyle, çok yollu frekans seçici kanallarda kullanımı standart hale gelmiştir Ancak, Dopler kaymaları, faz kayması, yerel osilatör frekans kayması, çoklu anten kullanımı gibi nedenlerle taşıyıcılar arası girişim (ICI) ve çok yollu sönümleme, OFDM sistemlerin başarımını ciddi oranda düşürmektedir. Başarımı yükseltmek için kanal parametrelerinin kestirimi ve alıcıda kullanımı gerekmektedir. Çoğu kanal kestirim yöntemleri, zamanla değişmeyen doğrusal kanal modellerini temel almaktadır. Ancak hızlı değişimin olduğu ortamlarda bu varsayım çok gerçekçi olmamaktadır. Bu çalışmada, zaman-frekans kuramı kullanılarak, zamanla değişen OFDM ve MIMO-OFDM sistemler için, kanal kestirim yöntemleri sunulmaktadır. Alıcıya gelen işaretin zaman-frekans gösteriminin, çok yollu, sönümlemeli ve frekans seçici kanalın yayılma foksiyonu üzerinden Ayrık Evrimsel izge (DET) yardımıyla elde edilerek geliştirilen söz konusu kestirim yöntemlerinin başarımı, farklı seviyedeki kanal gürültüleriyle ve Doppler frekans öteleme değerleriyle test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemlerin, zamanla değişmeyen kanal kestirim yöntemlerine göre daha başarılı olduğunun göstermiştir.

Modeling and Estimation of Time-Varying Wireless Communications Channels

Wireless communications is, by any measure, the fastest growing segment of the communications industry. Cellular systems have experienced exponential growth over the last decade and there are currently around two billion users worldwide. Indeed,cellular phones have become a critical business tool and part of everyday life in most developed countries, and are rapidly supplanting antiquated wireline systems in many developing countries. In addition, wireless local area networks currently supplement or replace wired networks in many homes, businesses, and campuses. Many new applications, including wireless sensor networks, automated highways and factories, smart homes and appliances,and remote telemedicine, are emerging from research ideas to concrete systems. The explosive growth of wireless systems coupled with the proliferation of laptop and palmtop computers indicate a bright future for wireless networks, both as stand-alone systems and as part of the larger networking infrastructure. However, many technical challenges remain in designing robust wireless networks that deliver the performance necessary to support emerging applications.

The major challenges in future wireless communications systems are increased spectral eficiency and improved link reliability. The wireless channel constitutes a hostile propagation medium, which suffers from fading (caused by destructive addition of multipath components) and interference from other users. Diversity provides the receiver with several (ideally independent) replicas of the transmitted signal and is therefore a powerful means to combat fading and interference and thereby improve link reliability. In recent years the use of spatial (or antenna) diversity has become very popular, which is mostly due to the fact that it can be provided without loss in spectral eficiency. Driven by mobile wireless applications, where it is dificult to deploy multiple antennas in the handset, receiver diversity, that is, the use of multiple antennas on the receiver side of a wireless link, is a well-studied subject. The use of multiple antennas at both ends of a wireless link (multiple-input multiple-output (MIMO) technology) has been demonstrated to have the potential of achieving extraordinary data rates. Multiple input-multiple output (MIMO) systems hold the potential to drastically improve the spectral efciency and link reliability in future wireless communications systems. A particularly promising candidate for next-generation fixed and mobile wireless systems is the combination of MIMO technology with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). OFDM has become the standard method because of its advantages over single carrier modulation schemes on multi-path, frequency selective fading channels. However, inter-carrier interference (ICI) due to Doppler shifts, phase offset, local oscillator frequency shifts, and multi-path fading severely degrades the performance of OFDM systems. In the receiver, estimation and the use of channel parameters are required to improve the performance. Most of the channel estimation methods assume a linear time-invariant model for the channel, which is not valid for fast varying environments. A time-varying model of the channel can be obtained by employing time-frequency representation methods. Here we present estimation methods for both of time-varying OFDM and MIMO-OFDM channels, based on the discrete evolutionary representation of channel output. The Discrete Evolutionary Transform (DET) provides a time-frequency representation of the received signal by means of which the spreading function of the multi-path, fading and frequency selective channel can be modeled and estimated. Performance of the proposed method is evaluated and compared on different levels of channel noise, and Doppler frequency shifts. Simulation results show that the proposed methods give better performance than time-invariant estimation methods.

KAYABOL Koray

Danışman : Prof. Dr. Hakan A. ÇIRPAN ve Doç. Dr. Ercan E. KURUOĞLUAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Hakan A. ÇIRPAN (Danışman)

Prof.Dr. Aydın AKAN Prof.Dr. Bülent SANKUR Prof.Dr. Ayşın Baytan ERTÜZÜN Doç.Dr. Yücel YEMEZ

İmge Kaynaklarının Ayrılmasında Bayesçi Yaklaşımlar

Bu tezde, imgelerde kaynak ayrıştırma problemi için genel bir çözüm yöntemi tanıtılmıştır. Ayrıştırma sürecinde, diğer mevcut çalısmalardan farklı olarak, imgelerdeki uzamsal bağımlılık Markov Rasgele Alanları (MRF: Markov Random Field) ile modellenmiştir. MRF modelinde, fark imgeler için Cauchy dağılımı kullanılmıştır. Bayesçi yaklaşım, kaynaklar hakkındaki önsel bilginin de ayrıştırma problemine katılmasını sağlamaktadır. Kaynak ayrıştırmada karışım matrisi ve gürültü değişintileri de bilinmediğinden kaynaklar, karışım matrisi ve gürültü değişintilerinin ortak kestiriminin elde edilmesindeki zorluğun üstesinden sayısal

yöntemler kullanılarak gelinmiştir. Sayısal çözüm için dört farklı yöntem önerilmiştir. Bunlardan birincisinde, MRF'nin genel Gibbs dağılımıyla analitik olarak çalışmanın zorluğu bu dağılımın yönlü Gauss'ların çarpımına yaklaştırılmasıyla aşılmıştır. Kaynaklar yaklaşık dağılımın önsel olarak kullanıldığı Enbüyük Sonsal (MAP: Maximum-a-Posteriori) kestirimi ile bulunmuştur. İkinci yöntem Markov Zinciri Monte Carlo'yu (MCMC: Markov Chain Monte Carlo) kullanan tam Bayesçi bir yöntemdir. Metropolis adımları gömülerek değiştirilen Gibbs örnekleme yöntemi ile kaynaklar, karışım matrisi ve gürültü değişintilerinin ortak kestirimi bulunmuştur. Üçüncü yöntem ikincinin MRF parametrelerini de kestirecek şekilde genişletilmesiyle elde edilmiştir. Dördüncü yöntemde kaynak piksellerinin nokta kestirimlerini döngüsel olarak bulmak için öneme göre örnekleme kullanılmıştır. Önerilen yöntemler Döngüsel Koşullu Doruk (ICM: Iterated Conditional Mode) gibi Bayesçi ve Sabit Noktalı Bağımsız Bileşen Analizi (FPICA: Fixed Point Independent Component Analysis), İkinci Dereceden Gözükapalı Tanılama (SOBI: Second Order Blind Identification) ve Spektral Eşleme ICA (SMICA: Spectral Matching ICA) gibi Bağımsız Bileşen Analizi (ICA: Independent Component Analysis) tabanlı yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Yöntemlerin başarımları hem sentetik doku imgeleri karışımlarında hem de astrofizik imgelerde çesitli gürültü koşulları altında sınanmıştır. Yöntemler halen keşfedilmemiş bir nokta olan astrofizik kaynakların ayrıştırılması probleminde kullanılmıştır. Bu problem yayımlanan WMAP ( Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) uydu sonuçları ve beklenen PLANCK uydu ölçümlerinden dolayı çok önemli bir gerçekliktir. Önerilen yöntemlerle diğer yöntemlere göre daha iyi sonuçlar alınmıştır.

Bayesian Approaches in Image Sources Separation

In this thesis, a general solution to the component separation problem in images is introduced. Unlike most existing works, the spatial dependencies of images are modelled in the separation process with the use of Markov random fields (MRFs). In the MRFs model, Cauchy density is used for the gradient images. We provide a general Bayesian framework for the estimation of the parameters of this model. Due to the intractability of the problem we resort to numerical solutions for the joint maximization of the a posteriori distribution of the sources, the mixing matrix and the noise variances. For numerical solution, four different methods are proposed. In first method, the difficulty of working analytically with general Gibbs distributions of MRF is overcome by using an approximate density. In this approach, the Gibbs distribution is modelled by the product of directional Gaussians. The sources are estimated by Maximum-a-Posteriori (MAP) estimation using the approximate density as the prior. The second method that uses the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) is a fully Bayesian method. In this method, modified-Gibbs embedded with the Metropolis steps is used to find the joint estimate of sources, mixing matrix and noise variances. The third method is improved version of the second method by adding learning steps of the MRF parameters. In the last method, importance sampling is used to find point estimates of source pixels iteratively. The proposed methods are contrasted to approximate Bayesian solutions such as Iterated Conditional Modes (ICM) and to non-Bayesian solutions of Independent Component Analysis (ICA) variety namely, Fixed Point Independent Component Analysis (FPICA), Second Order Blind Identification (SOBI) and Spectral Matching ICA (SMICA). The performance of the method is tested on synthetic mixtures of texture images and astrophysical images under various noise scenarios. The techniques have been exploited in yet unexplored issues for the astrophysical source separation problem which has important actuality due to the WMAP satellite results published and the PLANCK satellite measurements anticipated. The proposed methods are shown to outperform significantly both its approximate Bayesian and non-Bayesian competitors.

ÇEKLİ Serap

Danışman : Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Anabilim Dalı : Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN

Prof.Dr. Osman Nuri UÇAN Prof.Dr. Serhat ŞEKER Prof.Dr. Sıddık YARMAN

Prof.Dr. Mahmut ÜN

Telsiz Algılayıcı Ağlar İle Genişbant Kaynak Konum Kestirimi

Bu çalışmada, dağınık bir algılayıcı ağında genişbantlı temel bant işaret yayan kaynakların konum kestirimi için zaman bölgesinde (domeninde) çözümü yapılan ve EBO (En Büyük Olabilirlik) algoritması tabanlı bir yöntem önerilmiştir. Bazı uygulamalarda ilgilenilen kaynak işareti genişbantlı temel bant (broadband) işaretidir, örneğin; çoğunlukla akustik kaynaklar gerçel değerli (reel) module edilmemiş temel bant işareti yaymaktadır. İşaret genişbantlı temel bant işareti olduğu durumda darbantlı işaret durumunda olduğu gibi işarete ilişkin zaman gecikmeleri basit faz kaymaları şeklinde ifade edilememektedir ve kaynak konumlandırma probleminde göz önüne alınmalıdır.

Bu çalışmada özellikle akustik kaynak konumlandırma için zaman domeninde (time domain), zaman gecikmesi telafili EBO kestirimcisi önerilmiştir ve EBO yönteminin hesap karmaşıklığını azaltmak için çözüm Beklenti En Büyükleme (BEB) tekniği ile yapılmıştır. Algılayıcılar alanda dağınık halde bulunduğundan kaynaktan yayılan işaret algılayıcılara farklı genlik ve zaman gecikmeleri ile varmaktadır. Bundan dolayı algılayıcılar tarafından alınan işaretler birbirinin gürültülü benzerleri olmaktadır. EBO kestirimcisi ile çözüm yapabilmek için kaynak işaretinin zaman gecikmesinden bağımsız biçiminin kullanılması gerekmektedir. Algılayıcıların konumları bilindiğinde algılayıcıların aldığı işaretlerdeki bağıl zaman gecikmelerinden yola

çıkılarak işareti yayan kaynağın yeri bulunabilir. Bu zaman gecikmeleri kaynak ile her algılayıcının yeri arasındaki mesafeye bağlıdır. Dolayısıyla bu zaman gecikmeleri genişbantlı temel bant işaret yayan kaynağın zaman domeninde konum kestirimini yapmak için kullanılan algoritmada telafi edilmelidir.

Önerilen zaman gecikmeleri EBO çözümünde kovaryans matrisinin hesaplanması esnasında kullanılmaktadır. Çoklu kaynak durumunda parametre vektör uzayı genişletilerek kaynak konumlandırması yapılmakta ve tatmin edici sonuçlar alınmaktadır. Bu yaklaşım bilinmeyen genişbantlı temel bantlı kaynak işareti için EBO algoritmasının bir uyarlaması olarak düşünülebilir. Literatürde bilinen ve zaman gecikmelerinin işin içine katılmadığı EBO yöntemine nazaran daha iyi sonuç alınmaktadır. İşaretin istatistiksel özelliklerine ihtiyaç yoktur. Yöntem kaynakların konumunu bulabilmekte, uygulanması kolay ve aynı zamanda dar bantlı işaretlerde için uygundur.

Kaynak konumu kestirimi yaparken kullanılan kestirim yönteminin teorik olarak limitlerinin bilinmesi faydalı olacaktır. Bu yüzden bir kestirimcinin varyansının (değişintisinin) alt sınırının belirlenmesini sağlayan bir yöntem olan Cramer Rao Sınırı (CRS) kullanılmaktadır. Yöntemin verimliliğini göstermek için çıkarılan CRS ifadeleri ile kullanılan kestirimcinin varyansı karşılaştırılmıştır. Ayrıca algoritmanın başarımını gösteren benzetim örnekleri sunulmuştur.

Wideband Source Localization Using Sensor Networks

In this study, an algorithm based on the ML (Maximum Likelihood) algorithm is proposed for the localization of the broadband sources in the time domain. The sources are in the close range of the randomly distributed sensors. In some applications the source signal of interest is broadband, for example; most of the acoustic emitter signals are unmodulated and broadband signals. The time delay depends on the signal frequency and thus, time delays cannot be defined as simple phase shifts for broadband signals. When a broadband source is located in the sensor network field, the time delays which depends on the relative distance between the sensors can not be ignored.

In this study, an observation time compensated based broadband source location estimation procedure is developed in the time domain. The ML estimation causes messy calculations and high computational cost. Therefore, this problem eliminated by employing the EM (Expectation Maximization) technique which is an effective tool for the heavy calculation steps. The signals at the outputs of the sensors are the signal delayed versions of each other since the sensors are deployed in the field randomly. The time delays cannot be expressed as simple phase shifts. The relative time delays can be used to estimate the source location when the locations of the sensors are known. The relative time delays involved with each sensor reading are taken into consideration in the proposed time compensated ML (TCML) solution in order to provide a high estimation performance. Hence, the time delays in particular should be compensated in the corresponding algorithm when processing the broadband source signal in the time domain.

The time shifts are included in the solution of the proposed time delay compensated ML solution. In the case of multiple sources, the TCML method can provide satisfactory estimation accuracy for multiple source locations by expanding the parameter vector space. The approach can be considered as an adapted version the ML algorithm for unknown deterministic broadband source signals in time domain. The adaptation enables the approach better and prevailing estimation performance than the ML estimation procedure which is used for the parameter estimation in the literature. There is no need for the statistical properties of the source signals. The proposed method is capable of resolving the individual positions of each source, easy to implement, and applicable for both narrow and broadband signals.

It is useful to take the theoretical performance limit into consideration of an algorithm which is used to estimate the source location parameters. Therefore, Cramer Rao Bound (CRB) is an convenient statistical tool to determine the achievable lower bound of the estimation variance of an estimator. The effectiveness and the estimation performance of the proposed approach are illustrated by comparing the estimator variance and the derived CRB expressions. In addition, the simulation results that support the performance of the algorithm are given.

ÖZÇELEP Yasin

Danışman : Prof. Dr. Ayten KUNTMANAnabilim Dalı : Elektrik-Elektronik MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayten KUNTMAN

Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN Prof. Dr. Oğuzhan ÇİÇEKOĞLU Prof. Dr. Sıddık YARMAN Prof. Dr. Ali ZEKİ

Güç MOSFET’ lerinin Güvenilirlik Analizi

Bu tezde, güç MOSFET’ lerinin üzerinde çok fazla çalışma yapılmamış olan güvenilirlik analizi yapılmıştır. Bu analizle güç MOSFET’ lerinin yorma sonucu parametrelerindeki değişimler incelenerek hem bozulma mekanizması açıklanmaya çalışılmış, hem de MOS yapılarda yorma sonucu oluşan tuzaklar ve tuzaklanan yükler hakkında yapılmakta olan çalışmalara katkı sağlanması amaçlanmıştır.

Bu amaçla, iki farklı güç MOSFET’ i tipinin geçidine, tranzistörlerin maksimum çalışma geriliminin üzerinde ve geçit oksitini tamamen kırmayacak bir yorma gerilimi uygulanarak tranzistör parametrelerindeki değişimler incelenmiştir.

Yorma öncesi ve yorma sonrası tranzistörlerin çıkış akımları ölçülerek, yorma kaynaklı değişimler zaman bağlı olarak belirlenmiştir. Bu değişimlerden yararlanılarak güç MOSFET’ lerinin çıkış akımı, eşik gerilimi, mobilite, çalışma direnci, kanal direnci, kapasite, ara yüzey ve oksit tuzakları, kanaldaki yük yoğunluğu, kanal boyu değişimleri incelenmiştir.

Her iki tranzistör tipi için yapılan incelemelerde tranzistör parametrelerinin yorma etkisiyle aynı şekilde değişmediği görülmüştür. Yorma sonucu tranzistör parametrelerinde oluşan değişimlerin ana nedeni olarak gösterilen Si-SiO2 ara yüzeyindeki ve geçit oksitindeki tuzaklar ve bu tuzaklara giren yükler her iki güç MOSFET’ i tipi için gösterilmiştir.

Tranzistör parametrelerinde yorma kaynaklı oluşan değişimlerin ana nedeni olan ara yüzey ve oksit tuzaklarının değişimini kullanarak tranzistör parametrelerindeki yorma kaynaklı değişimler belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla tranzistör parametelerindeki değişimlerin tuzaklar cinsinden ifadeleri çıkarılmıştır. Sadece tuzak değişimleri kullanılıp tranzistör parametrelerindeki değişimler elde edilmiştir.

Reliability Analysis of Power MOSFETs

In this thesis, a work on reliability analysis of power MOSFETs, which, so far, has not been studied extensively, has been done. In the work, stress induced changes in the parameters of power MOSFETs have been examined and an explanation to the mechanism of degradation has been attempted. This work also aims to contribute to the literature about the stress induced traps and trapped charges in MOS structures.

For this purpose, a stress voltage was applied to the gates of two different types power MOSFETs. The stress voltage was chosen such that it is above the maximum operating voltage, short of breaking the gate oxide. From these experiments, changes to the transistor parameters were determined. Stress induced changes were determined depending on time by measuring the output current of the transistors before and after the stress. Output current, threshold voltage, mobility, on-state resistance, channel resistance, capacitance, interface and oxide traps, the density of load in the channel, the channel length were investigated by using the measurement results.

The two types of transistors were not effected in the same way from the stress voltage. Traps and trapped charges in Si-SiO2 interface and gate oxide which are the main reason of the transistor’ s parameter changes were shown for both types of power MOSFETs.

127

Using the changes to the interface and oxide traps, stress induced changes to the transistor parameters were sought to be determined. In order to do this, the changes in the transistor parameters based on trap changes were formulated. Using only these trap changes, the changes in transistor parameters were determined.

128

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

ULUBEYLİ Serdar

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI (Danışman)

Prof. Dr. Alaattin KANOĞLU Prof. Dr.Tuncer ÇELİK Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. Kadir GÜLER

Uluslararası İnşaat Projelerinde Alt Yüklenici Seçimi İçin Bulanık Çok Ölçütlü Karar Verme Modeli

Bu çalışmada ana yüklenici şirketlerin, üstlendikleri uluslararası inşaat yatırımlarında birlikte çalışacakları alt yüklenici firmaları seçme süreçleri üzerinde durulmuştur. Bu açıdan çalışma iki farklı perspektif göz önüne alınarak irdelenmiştir. Öncelikli olarak alt yüklenicilik ve buna bağlı seçim süreci detaylı bir şekilde incelenmiş, daha sonra ise konuya destek sağlaması amacıyla uluslararası inşaat sektörü ile ilgili genel özellikler ele alınmıştır.

Çalışma kapsamında alt yükleniciliğin çeşitli tanımlarından, farklı ülkelerdeki mevcut durumundan, ortaya çıkış sebeplerinden, sahip olduğu üstün ve zayıf yönlerinden, pratikte karşılaşılan problemlerden, ilgili sözleşme türlerinden ve inşaat sektöründeki uygulanış şeklinden bahsedildikten sonra alt yüklenicilerin kendi çalıştırdıkları taşeronlara değinilmiş ve ana yüklenicilerle olan ortaklığa dayalı ilişkileri hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Konuyu tamamlayıcı nitelikteki uluslararası inşaat projeleri açısından ise şirketlerin küresel pazarda iş yapma sebepleri ve böylece sahip oldukları avantajlar ile dezavantajlar açıklanmıştır. Ayrıca Türk firmalarının bu pazardaki geçmişleri anlatılmıştır.

Çalışmanın uygulama kısmında, anketin yapıldığı şirketlerin demografik özellikleri sunulmuş ve bu firmalarda alt yüklenicilik uygulamalarının mevcut durumu saptanmıştır. Buna ek olarak, alt yüklenici seçim süreci aşamaları ve bu aşamaları oluşturan ölçütler ortaya konarak, bulanık küme teorisi yardımıyla geliştirilen modelin uygulama ilkeleri örnek bir inşaat yatırımı üzerinde açıklanmıştır. En son bölümde ise çalışma ile ilgili genel bir değerlendirme yapılmıştır.  

129

Fuzzy Multiple Criteria Decision Making Model For Subcontractor Selection in International

Construction Projects

In this study, the subcontractor selection process of main contractors was considered for international construction investments. In this respect, the study was examined by means of two different perspectives. First, subcontracting and related qualification process were investigated in detail. It was then dealt with general characteristics of the international construction industry in order to support the main theme of the present study.

Throughout the literature chapter, subcontracting was clarified from several viewpoints such as definitions, existing position in different countries, causes of application, advantages and disadvantages, problems in practice, contract types, and the application style in the construction sector. After that, detailed knowledge on partnering with main contractors and multi-tier subcontracting were given. In terms of international construction projects as a complementary subject, reasons for doing business in the global market were explained as well as related advantages and disadvantages. Furthermore, the background and past experiences of Turkish contractors in this market were described.

In the findings section, demographic features of surveyed companies were presented and existing conditions of subcontracting practices in these firms were determined. Moreover, each stage of the subcontractor selection process was revealed together with criteria composing all stages, and application principles of the fuzzy model developed were introduced via a case analysis. In the last part of the study, a concluding evaluation was carried out, including discussion and results.

130

DAMCI Erdem

Danışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUNAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN (Danışman)

Prof. Dr. Tuncer ÇELİK Prof. A. Zafer ÖZTÜRK Prof. Dr. Ekrem MANİSALI Prof. Dr. Kadir GÜLER

Yapıların Doğrusal Olmayan Çözümlenmesi ve Deprem Performansları

İnşaat mühendisliğinde son yıllarda yaygınlaşan performansa dayalı tasarım kavramı, mevcut yapıların değerlendirilmesinde ve güçlendirilme aşamalarında geniş ölçüde kullanılmaya başlanmıştır. Tez çalışmasında, performansa dayalı tasarım kavramının en temel aracı olan statik itme yöntemleri ele alınmıştır. Bu amaç doğrultusunda, yapıların dış yükler altındaki doğrusal olmayan davranışlarını göz önüne alarak, deprem tesiri altındaki üç boyutlu yapı performansını inceleyebilmek için geliştirilmiş iki farklı statik itme (pushover) yöntemi sunulmuştur. Her iki yöntemde de hem geometrik doğrusal olmayan davranış hem de malzemenin doğrusal olmayan davranışı hesaba katılmıştır. Birinci yöntem, doğrusal olmayan elasto-plastik analiz için geliştirilmiştir ve plastik mafsal kabulünü esas almaktadır. İkinci yöntem ise yapı elamanlarını oluşturan malzeme davranışını dikkate almakta ve eğilme rijitliğinin değişimini moment-eğrilik analizleri ile hesaba katmaktadır.

Örnek olarak seçilen bir betonarme bina modeli üzerinde, geliştirilen özgün bilgisayar yazılımları kullanılarak, değişik kabullerle statik itme analizleri yapılmıştır. Plastik mafsal analizi ile moment-eğrilik analizi sonuçları mukayese edilmiş ve moment-eğrilik analizi ile daha gerçekçi sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir. Farklı analizlerden elde edilen yük-yer değiştirme eğrileri incelenmiş ve performans noktalarının değerlendirilmesi yapılmıştır. Analizler arasındaki bünyevi farklılıkların performans noktasının tespiti üzerindeki etkileri de incelenmiştir.

Non-Linear Analysis and Earthquake Performance of Structures

The concept of performance based design becoming widespread in civil engineering in recent years, has begun to use widely in evaluation of existing structures and in the phase of the buildings’ strengthening. In this study, the static pushover analysis methods which is the most basic tool for the performance based design concept is discussed. In accordance with this aim, two different static pushover methods developed to study three dimensional performance under earthquake forces are presented by considering the non-linear behaivour of structures under external loads. In each methods, both geometric non-linear behaivour and material non-linearity is taken into account. The first method is developed for the non-linear elasto-plastic analysis which is based on the plastic hinge assumption. The second method considers the material behaivours of structural elements and realizes the variation of flexural rijidities with moment-curvature analyses.

On a concrete structure model selected as a sample, static pushover analyses are performed with different assumptions by developed original computer softwares. The results of plastic hinge analysis are compared with the results of moment-curvature analysis and, it is observed that more realistic results are obtained by means of moment-curvature analysis. Load-displacement curves obtained from different analyses are examined and performance points are evaluated. The effects of chracteristic differences among anlyses on the determination of performance point is studied.

131

GİRAN Ömer

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI (Danışman)

Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN Prof. Dr. Tuncer ÇELİK Prof. Dr. Necmettin AKTEN Prof. Dr. İlker ÖZDEMİR

İnşaat İşletme Yönetiminde Bilgi Ambarlama

Proje başlangıcı ve bitişi belirlenmiş faaliyetler bütününün zaman ve bütçe kısıtları içinde bir hedefi gerçekleştirme planıdır. İnşaat sektöründe yapılan her iş proje tanımına girmektedir. Amacı, projeleri hedeflere uygun olarak gerçekleştirmek olan bir sektörde, doğru kararların kaynağı olacak bir bilgi ambarı oluşturmak ve devamlılığını sağlamak zordur.

Bilgi ambarlama, bitirilmesi gereken bir proje değil aksine devam ettirilmesi gereken bir süreçtir. Bu nedenle inşaat sektörü açısından bilgi ambarı konusu, bunu gerçekleştirecek ve kullanacak olan yönetimde alışıla gelmiş düşünce yapısının değişmesiyle gerçekleştirilebilir. Aksi halde ambarlanan verinin rafta duran evraktan bir farkı kalmaz.

Yapılan çalışmada ilk olarak literatür incelenmiştir. İnşaatın yönetimi açısından bakıldığında, sektörün tam homojen bir yapıya sahip olmamasının da etkisiyle çalışmaların sınırlı kaldığı tespit edilmiştir.

İkinci aşama olarak kısıtlar ortaya konmuş ve sektörde inşaat yönetimi açısından ortak noktalar incelenmiştir. Tespit edilen ortak noktalardan yola çıkılarak bir bilgi ambarı oluşturulmuştur.

Çalışma kapsamında oluşturulan model, her inşaat şirketinin kendine has yapısı da düşünüldüğünde, şirket bazındaki uygulamalarda bir başlangıç olarak görülebilir. Model şirketin yönetim anlayışına, vizyon ve misyonunun gerektirdiği her türlü planlama ve stratejisi için adapte edilebilir ve geliştirilebilir.

Knowledge Warehousing in Construction Management

Project is the plan for accomplishing a target, which the whole activities that starts and finishs are defined, in the time and bugget constraints. Every work, in the construction industry are defined as project. In a sector, which mission is to accomplish the project targets appropriately, it is hard to form and provide the permanence of a knowledge warehouse that will be the source of the right decisions.

A knowledge warehouse is not a project to be accomplished, on the contrary it is a process that must be continued. Therefore for the construction sector, the knowledge warehouse subject can be realizable when the people, that will achive and use the system, must change their managerial thoughts that are being used. Otherwise the data, that were warehoused, is not different from doccument that is stands on a shelf.

In the prepared work, first the literature is examined. It is determined that, when checked out for construction management perspective, the effect that being a non homogen structure of the sector, the studies are limited.

Second step, the constraints are put forward and in the sector, the common subjects are examined for the construction management perspective. The knowledge warehouse is accomplished through out the defined common subject.

Model that formed in the scope of the work, also considering the speciality of the every construction company, can be seen as the start point for the company based applications. The model can be adapted and developted for the company’s management perspective and every planning and strategy requirements for vision and mission.

AKÇAY Cemil

Danışman : Prof.Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ekrem MANİSALI

Prof.Dr. Tuncer ÇELİK

132

Prof.Dr. M. Fahriye KILINÇKALE Prof.Dr. İlker ÖZDEMİR, Prof.Dr. Necmettin AKTEN

Avrupa Uygunluk Kriterlerine Göre Bir Kamu İhale Karar Destek Modeli

Kamu alımları için harcanan kaynak miktarı gelişmekte olan ülkelerde Gayri Safi Milli Hâsılanın yaklaşık %15’ini oluşturmaktadır. Kıt kamu kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması kamu alım sistemi ile doğrudan ilişkilidir. Kamu ihale sisteminde temel amaç istenen kaliteyi en uygun fiyata temin etmektir.

Ülkemizde 2007 yılında yapılan kamu alımlarının %40’ı yapım işlerini kapsamaktadır. 2007 yılı içerisinde yapım işleri için harcanan rakam yaklaşık 26 Milyar YTL’dir. Yapım işi projelerinde hedef, projenin kalite, süre ve maliyet üçgeni içerisinde optimum noktada tamamlanmasıdır. Bu da yapım işlerinde ihale süreci düşünüldüğünde Ekonomik Açıdan En Avantajlı Teklifin belirlenmesi ve Aşırı Düşük Tekliflerin değerlendirilmesi aşamasını ön plana çıkarmaktadır.

Öncelikle bu çalışma kapsamında 2006 yılından itibaren Avrupa Birliği üyesi ülkelerin hizmet, mal ve yapım işi ihalelerinde uymak zorunda oldukları 2004/18/EC Kamu İhale Direktifi ile ülkemizde uygulanmakta olan 4734 Sayılı Kamu İhale Kanunu incelenmiş ve uygulamada karşılaşılan sorunlar bu doğrultuda değerlendirilmiştir.

Kamu İhale Karar Destek Sistemi’nin oluşturulabilmesi için sözel ifadelerin kolaylıkla modellenebildiği insan düşünce yapısına yakın olan ve karar verme süreci gibi direk karar vericinin bilgi, tecrübe ve deneyimini yansıtmasına olanak sağlayan Bulanık Mantık Sistemi incelenmiştir. Bulanık Mantıkla Karar Destek Sistemi oluşturulması adımları takip edilerek bu konuda yaygın olarak kullanılan Matlab programı ile Bulanık Modelleme yapılması konusu ele alınmıştır.

Daha sonra 4734 Sayılı Kamu İhale Kanunu çerçevesinde Uygulama (Saha) çalışması yapılmıştır. Özel bütçeli bir kuruluş olan Kamu İhale Kanununa tabi Yapı İşleri ve Teknik Daire Başkanlığı bünyesinde 2004-2007 yılları arasında yapılan Yapım İşi İhaleleri incelenmiştir. İnceleme sonucunda son yıllarda yapılan sekiz adet ihale süreci, sözleşme sonrası uygulama aşamaları ele alınmıştır. İhalelerde değerlendirme dışı kalan firmaların elenme gerekçeleri sıralandıktan sonra Ekonomik Açıdan En Avantajlı Teklifin belirlenmesi ve Aşırı Düşük Tekliflerin değerlendirilmesi amacıyla belirlenen kriterlerin sonuç üzerindeki etkileri ortaya konulmuştur.

Son bölümde 2004/18/EC AB Kamu İhale Direktifi ve 4734 Sayılı Kamu İhale Kanunu çerçevesinde Yapım İşleri ihaleleri için Ekonomik Açıdan En Avantajlı Teklifin belirlenmesi ve Aşırı Düşük Tekliflerin değerlendirilmesi konuları ayrıntılı olarak irdelenmiştir. AB Direktifleri doğrultusunda AB üyesi ülkelerde Ekonomik Açıdan En Avantajlı Teklifin belirlenmesinde fiyat dışı unsurların kullanıldığı iki adet model incelenmiştir. İnceleme neticesinde Fiyat dışı unsurların ancak spesifik yapım işlerinde uygulanabileceği sonucuna varılmıştır.

Bu aşamada Aşırı Düşük Tekliflerin değerlendirilmesi konusu ön plana çıkmıştır. Bu doğrultuda AB Kamu İhale Direktifi, AB tarafından kurulan Aşırı Düşük tekliflerin önlenmesi konusunda çalışma yapan komisyonunun önerileri, 4734 Sayılı Kamu İhale Kanunu ve Kamu İhale Kanunu çerçevesinde yapılan uygulama çalışması sonucunda Aşırı Düşük Tekliflerin değerlendirilmesine yönelik bir Kamu İhale Karar Destek Modeli Matlab programı yardımıyla Bulanık Mantık tabanlı geliştirilmiştir. Geliştirilen karar destek modeliyle incelenen beş adet ihaledeki aşırı düşük teklifler değerlendirilerek komisyon kararları ile karşılaştırılmış ve sonuçlar üzerinde tartışılmıştır. Modelde lineer veya lineer olmayan bulanık kümeler kullanılmasının sonuç üzerinde etkili olmadığı ortaya konmuştur. Durulaştırma işlemi için kullanılan Centroid ve MOM metodundan elde edilen sonuçlar birbirine yakın olmakla beraber farklılık gösterebilmektedir. Centroid metodu birleştirilmiş bulanık kümelerin ağırlık merkezini dikkate aldığı ve yaygın olarak tercih edildiği için modelde söz konusu metodun tercih edilmesi değerlendirilmiştir. İncelenen ihalelerdeki aşırı düşük tekliflerin kamu ihale karar destek modelinde değerlendirilmesi ile elde edilen bulguların ihale komisyonunun kararları ile birlikte değerlendirilmesi sonucunda, modelin aşırı düşük tekliflerin değerlendirilmesinde kullanılmasının başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.

 A Public Tendering Decision Support Model According to European Confirmation Criteria

In developing countries, the amount of source spent for public purchases is about 15% of Gross National Product. Efficient usage of insufficient public sources is directly related to the public purchase system. The main idea in public tendering system is to have the quality for the most favorable price.

In our country, the %40 of the public purchases is used for construction jobs in 2007. The amount spent for construction jobs in 2007 is 26 billions YTL. The goal in construction job projects is to complete them at an

133

optimum point within the triangle of the quality, time, and the cost of the project. In this respect, tendering process brings the most advantage economic proposal and excessive low proposals to foreground.

First, within this work since 2006, the public tendering directive of 2004/18/EC which the European Union countries must conform for their public service, goods and construction work and the 4734 numbered public tendering law were examined and the problems encountered in the application of the laws were evaluated at this direction.

134

GÜRER Ercan Erhan

Danışman : Prof.Dr.Ekrem ManisalıAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Ekrem MANİSALI (Danışman)

Prof.Dr.Namık Kemal ÖZTORUN Prof.Dr.Ahmet SERTBAŞ Prof.Dr.Tuncer ÇELİK ( Beykent Üniv.) Prof.Dr.Muhittin ŞİMŞEK

Türkiye İnşaat Sektörü İçin Bir Risk Yönetim Modeli

  Bu çalışmada, dilsel ifadelerin ve uzman deneyim ve muhakemesini bulanık analitik hiyerarşi prosesi yaklaşımıyla (BAHP) sayesinde sistematik bir risk analizine dönüştüren bir karar modeli sunar. İnşaat faaliyetlerini tehdit eden riskleri azaltmayı ifade eden RY ilk bölümde sadece inşaat sektörünü değil çoğu sektörü kapsayacak biçimde ele alınmıştır.

Malzeme ve yöntem kısmı, projelerin ve özellikle inşaat projelerinin gözardı edilemez bir parçası olan belirsizliğin ortadan kaldırılmasını amaçlayan risk yönetimine farklı bir uygulama imkanı sunabilecek bulanık yaklaşım ile analitik hiyerarşi prosesini ve onlara duyulan ihtiyaç, gelişim, işlemleri ve uygulamaları incelenmiştir. Son olarak, BAHP’nin bir yöntem olarak model için tercih edilmesindeki nedenlerden bahsedilmiştir.

Model kurma aşamasında BAHP inşaat projelerine uygulanabilirliği araştırılmış ve bu yaklaşımla Türkiye inşaat sektörü için bir çözüm seçeneği olabilecek bir risk yönetim modeli sunulmuştur.

Modelin uygulaması uluslararası inşaat ihalelerinde riski değerlendirmiştir. Sonuç ve bulguların sunulduğu son bölüm modelin etkinliğini ve türkiye inşaat sektörüne kazandıracaklarını tartışır.

 A Risk Managemet Model For Construction Sector in Turkey

This study presents a model which transforms the linguistic terms and experiantial expert knowledge into usable and systematic model by using Fuzzy Analytical Hierarchy Process Risk Assessment.

The risk management that means to reduce the risks those threats the construction activities has been examined with accuracy and showed how to implement a sensible risk management not only in the construction sector but also the others as well.

Then, fuzzy analytical hierarchy process which can provide a different approach to risk management that aims to abolish the uncertainty which shouldn’t be disregarded in any projects, especially as part of construction projects, was analyzed in details why it’s needed for, it’s history and applications.

Modelling process contains the implementation of fuzzy analytical hierarchy process to construction risk management and presents an option for risk management in construction sector in Turkey by using the mentioned approach.

The last contains implementation of the model overseas construction projects for evaluating risks exposure at biding stage in Turkey.

135

YILDIZLAR Barış

Danışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN, İkinci Danışman : Prof. Dr. Ali KAHRİMANAnabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

: Prof. Dr. Ekrem MANİSALI : Prof. Dr. Haluk ÇEÇEN : Prof. Dr. Tuncer ÇELİK : Prof. Dr. Ali Malik GÖZÜBOL

Patlatma Kaynaklı Titreşimlerin Yapı Davranışı Üzerine Etkilerinin Araştırılması Ülkemizde birçok alanda uygulanan, farklı amaçlar için gerçekleştirilen, genellikle madencilik ve

inşaat sektörlerinde ihtiyaç duyulan kazı çalışmalarında, günümüzde yoğun bir şekilde faaliyetler sürmektedir. Artan nüfus ile birlikte paralel büyüyen gereksinimler söz konusu faaliyetlerin devamlılığını sağlamaktadır. Gerek metro, tünel ve boru hattı inşaatları gibi altyapı gerekse konut gibi üstyapı ihtiyaçları yine artan nüfusun getirdiği sonuçlardandır. Dolayısıyla inşaat sektörü kapsamındaki üstyapı ihtiyacının karşılanması için yeterli miktarda hammaddeye gereksinim duyulmaktadır. Hammadde ihtiyacının karşılanması amacıyla Madencilik sektörü kapsamında farklı kazı çalışması metotları uygulanmaktadır. Söz konusu metotlardan biri de son yıllarda sıklıkla başvurulan delme-patlatma faaliyetleridir.

Kazı çalışmalarında patlatma faaliyetlerin uygulanmasının ekonomik, verimlilik, kapasite ve süre açısından olumlu getirilerinin olmasının yanı sıra olumsuz çevresel sonuçları da beraberinde getirebilmektedir. Çok sayıda araştırmacı, patlatma faaliyetlerinden kaynaklanan çevresel etkilerden en önemlisinin titreşim (yer sarsıntısı) etkisi olduğunu vurgulamıştır.

Çalışmanın amacı, patlatma faaliyetlerinden kaynaklanan titreşimlerin yapı davranışı üzerine etkilerini araştırmaktır. Deneysel metotlarla elde edilen, farklı frekanslara ve ivme değerlerine sahip çok sayıda titreşim kaydının tercih edilen yapı modelleri üzerinde nümerik olarak test edilmesi neticesinde elde edilen kesit tesirleri ve yer değiştirme parametreleri, Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik ’in söz konusu yapıların tasarımında öngördüğü yükler altında elde edilen kesit tesirleri ve yer değiştirme değerleri ile kıyaslanmıştır. Elde edilen verilerle patlatma kaynaklı titreşimler ile Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik arasında bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır.

The Investıgatıon Of Vıbratıons Caused By Blastıng Effects On The Behavıor Of Structures Excavation works, which are carried out in various fields in our country with different purposes and

generally required in mining and construction sectors, are extensively being performed in our day. The demand which increases in parallel to the growing population provides the basis for the continuity of aforesaid operations. The needs in infrastructure like metro, tunnel and pipeline construction as well as the needs in superstructure like residential buildings are mainly the results of population growth. Consequently, sufficient amount of raw material is required to satisfy the superstructure demand in civil work sector. Different methods of excavation works are implemented within the scope of mining sector activities to meet this raw material demand. One of the abovementioned methods is drilling-blasting activities which are frequently being used in the recent years.

The application of blasting activities in excavation works, aside from yielding positive returns with respect to economics, efficiency, capacity and duration, may lead to undesirable environmental impacts as well. Many researchers have emphasized that the most important environmental impact originating from blasting activities is vibration.

The purpose of this study is to research the effects of vibration caused by blasting activities on structural behavior. The displacement parameters and cross-section effects, which are obtained as the result of numerically testing several records of experimentally generated vibration with different frequency and acceleration values on the selected structural models, have been compared with the cross-section effects and displacement values that were measured under the load values set forth by the ‘Regulation on Buildings at Disaster Areas’ for aforesaid buildings. In this study, a correlation is aimed to be set up between the explosion based vibrations and ‘Regulation on Buildings at Disaster Areas’ by using the data acquired.

136

SAYIN Barış

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI (Danışman)

Prof. Dr. Tuncer ÇELİK (Beykent Ünv., Müh.-Mimarlık Fakültesi) Prof. Dr. Ali PINAR ( İ.Ü. Müh. Fak.) Prof. Dr. Namık K. ÖZTORUN ( İ.Ü. Müh. Fak.) Prof. Dr. Zekai CELEP ( İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi)

Lif Takviyeli Plastik Levhalar ile Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Yük Taşıma Kapasitesinin

Belirlenmesi

Sunulan çalışmada, betonarme kirişlerin FRP (lif takviyeli plastik) levhalarla güçlendirilmesi konusu incelenmiştir. Konu, FRP ile güçlendirilmiş betonarme kirişlerin yük taşıma kapasitesini etkileyen parametrelerin incelenmesini kapsamaktadır. Çalışma; literatür araştırması, deneysel çalışma ve sonlu elemanlar analizi aşamalarından oluşmaktadır.

Birinci bölümde, güçlendirme yöntemlerinin Türkiye’deki sürecinden bahsedilerek, güçlendirme uygulamaları ile ilgili kısa bilgiler verilmiştir. Betonarme kirişlerin FRP ile güçlendirilmesinde dikkat edilmesi gereken noktalar vurgulanmıştır. Daha sonra, çalışmanın amacı ve kapsamı başlığı altında, çalışmanın gerekliliğini oluşturan sebepler ve çalışma sürecindeki adımlar belirtilmiştir. Birinci bölümde son olarak, deneysel çalışma hakkında bilgiler verilmiştir.

Çalışmanın ikinci bölümünün ilk kısmında, araştırmacıların konuyla ilgili çalışmaları kısaca anlatılmış ve çalışmalarından elde edilen sonuçlara yer verilmiştir. Sonrasında, çalışma konusuyla paralel olan deneysel, analitik ve nümerik çalışmalardan altı tanesinin amacı, çalışma adımları, analitik kısımları, deney programı, nümerik analizleri ve sonuçları ayrıntılı olarak verilmiştir.

Üçüncü bölüm, gerçekleştirilen deney programını, ANSYSWB sonlu elemanlar programının teorik esaslarını ve programda betonarme kiriş modelinin oluşturulmasını içermektedir. Deneydeki betonarme kirişlerin test edildiği cihazlar hakkında bilgiler verilmiş, betonarme kiriş ve FRP malzeme değerleri belirtilmiştir. Betonarme kirişlerin üretilme aşamaları ve FRP’nin kirişe uygulanma detayları açıklanmıştır.

Bulgular kısmında, deneylerde elde edilen değerler grafiklerle verildikten sonra, ANSYSWB programında kiriş model analizinden elde edilen sonuçlar belirtilmiştir. Deneysel sonuçlarla sonlu eleman analiz sonuçları arasında değerlendirmelere yer verilmiştir.

Son bölümde, yapılan çalışma ile ilgili sonuçlar sunulmuştur. Değerlendirme kapsamında, çalışma adımları kısaca özetlenmiş ve sonuçlar verilerek çalışmanın bir bütün olarak algılanması sağlanmıştır. Son olarak, çalışmanın getirildiği nokta vurgulanarak, gelecekte yapılacak çalışmalar hakkında önerilere yer verilerek çalışma sonuçlandırılmıştır. 

Determination of the Load Bearing Capacity of Fibre Reinforced Plastic Laminates Strengthened RC

Beams

In this thesis, strengthening of reinforced concrete beams with FRP (Fibre Reinforced Plastic) laminates is examined. The parameters that affect load bearing capacity of reinforced concrete beams strengthened with FRP are reviewed. The study consists of literature research, experimental work and finite element analysis phases.

The first section provides brief information on the historical development of the strengthening methods used in Turkey and explains the strengthening applications. The important issues that need be considered when reinforced concrete beams are strengthened with FRP are highlighted. The purpose, importance and scope of the study are explained and the procedural steps are then identified. Finally, information about the experimental work is provided.

The second section gives a literature review of the subject and the findings of the researchers are reported. After that, the objectives, work steps, analytical parts, experimental programs, numerical analysis and results of the six relevant experimental, analytical and numerical studies are discussed in detail.

137

The third section explains the performed experimental program, the theoretical basis of the ANSYSWB finite element program and the development of the reinforced concrete beam model. Information about the devices used to test reinforced concrete beams is provided and the specified values for reinforced concrete beams and FRP materials are specified. The production stages of reinforced concrete beams and the application details of FRP to beams are also described.

The results section illustrates the data obtained from the experimental studies in graphic formats and specifies ANSYSWB program results obtained from the analysis of the beam model. The evaluation between the experimental and finite element analysis results is also provided.

In the last section, conclusions of the study are presented. The study steps and the results are summarized to illustrate and analyse the study as a whole. Finally, the statements on the implications of the study and some suggestions for future research are presented.

138

MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

KARADOĞAN Abdülkadir

Danışman : Prof.Dr. Ali KAHRİMANAnabilim Dalı : Maden MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ali KAHRİMAN

Prof.Dr. Nuh BİLGİN (İ.T.Ü), Prof.Dr. N. Enver ÜLGER

Doç.Dr. Cengiz KUZU (İ.T.Ü), Doç.Dr. Ataç BAŞÇETİN

Patlatmadan Kaynaklanan Titreşimler için Ulusal Yapı Hasar Kriterleri Oluşturulabilirliğinin

Araştırılması

Patlatmanın kaçınılmaz olduğu madencilik, taş ocakçılığı, inşaat altyapı kazıları, kuyu-tünel çalışmaları, boru hattı çalışmaları, baraj inşaatı gibi çeşitli sektörlerde; patlatmadan kaynaklı yersarsıntısı ve hava şokundan kaynaklanan çevre problemleri ile sıkça karşılaşılmakta, tartışılmakta ve hukuka intikal etmektedir. ABD, AB üyesi ülkeler ve diğer gelişmiş ülkelerde olduğu gibi ülkemiz için de patlatma kaynaklı çevresel sorunların minimize edilebilmesi ve hukuksal sorunları en aza indirgemeye yönelik bir standardın oluşturulması zorunludur. Avrupa Birliğine Üyelik çalışmalarının hız kazandığı ve Avrupa Birliği Kriterlerinin uygulanması zorunluluğu da düşünüldüğünde, bu çalışmanın çok önemli olduğu açıkça görülmektedir. Yani ülkemize özgü, konu ile ilgili bir standardın oluşturulması kaçınılmazdır. Böyle bir standart ancak bilimsel yöntem ve tekniklerin, konunun uzmanları tarafından uygulamalı olarak çalışılması ve uygulanması ile mümkün olacaktır.

Bu araştırmanın amacı, patlatmalı kaya kazılarından kaynaklanan yer sarsıntısı ve hava şoku parametrelerinin tahmini ve ulusal hasar kriterlerinin oluşturulmasına esas olabilecek veri ve ilkelerin ortaya konulmasıdır. Böylelikle, hem AB standartlarına ulaşılması ve hem de patlatmalı kazı dolayısıyla yaşanacak olan gerek çevresel gerekse hukuki sorunların minimize edilmesi bakımından önemli bir başlangıç ve katkı yapılmış ve “Ülkemize özgü patlatma risk analizine dayalı bir kriter modeli” önerisi sunulmuştur.

Araştırma kapsamında, öncelikle farklı kaya birimlerine dayanan patlatma uygulamalarında oldukça çok sayıda titreşim kayıtları alınmış, kaya birimleri için titreşim hızı tahminleri, frekans analizleri de yapılarak, çevredeki yapılar ve sakinlerin davranışları ile ilgili gözlemler incelenerek yapılmıştır. Bu veriler kullanılarak risk analizine dayalı bir patlatma hasar kriteri oluşturulmuş ve önerilmiştir.

139

The Investigation of Establishing the National Structure Damage Criteria for The Ground Vibration

Induced by Blasting

The environmental problems such as vibration, and air blast are often faced, and discussed on mining, quarrying, civil constructions, shaft-tunnel, pipeline, and dam operations where blasting is inevitable. It is necessary to establish national standards towards to minimize the environmental problems induced by blasting and judicial matters in our country as it is in USA, EU countries and the other developed countries. This necessity and the obligatory of accepting the European Union criteria for Turkey that has started the procedure of joining to EU emphasize the importance of this project. In other words, the establishment of a particular national standard related with this subject is inevitable for turkey. This will be possible only by studying, applying scientific methods and techniques by the experts. The main goal of this study is to estimate the structural damages produced by ground vibration and airblast in blasting excavations and to present data and principles on which a national damage criteria can be established. So, a major contribution were made in terms of reaching EU standards, a significant beginning for the minimization of environmental and judicial problems and the solution of these problems. A damage criteria and standards based on risk analysis specific to Turkey were also presented.

In this study, first, a numerous number of vibration records were taken in blasting operations performed at different rock units. For these rock units, particle velocity predictions and frequency analysis were done. At the same time, human response and structures in the neighborhood of these blasts were also observed and investigated. A damage criteria based on risk analysis was established and proposed by using these collected data.

140

ÇİNKU Kenan

Danışman : Prof.Dr. Şafak G. ÖZKANAnabilim Dalı : Maden MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Şafak G. ÖZKAN

Prof.Dr. Mehmet Sabri ÇELİK (İ.T.Ü), Prof.Dr. Ali KAHRİMAN

Prof. Dr. Ayhan Ali SİRKECİ (İ.T.Ü), Doç.Dr. Gül HİSARLI

Aktivasyon Yöntemleri İle Bentonit’ten Su Bazlı Kıvamlaştırıcı Üretiminin Araştırılması

Doktora tezi olarak yürütülen bu çalışma kapsamında önemli bir kullanım potansiyeline sahip olan Bentonit esaslı "Su Bazlı Kıvamlaştırıcı" elde edilmesi amaçlanmıştır. Bentonit kullanılarak elde edilen su bazlı kıvamlaştırıcıların su bazlı boyalarda “Reolojik Katkı Maddesi” olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Ülkemizde boya sanayinde kullanılan reolojik katkı maddelerinin tamamına yakını halen yurt dışından ithal edilmektedir. Bu nedenle özellikle Na-Bentonitten “Su Bazlı Kıvamlaştırıcı” adı verilen, “Reolojik Katkı Maddesi” elde edilmeye çalışılmıştır. Deneysel çalışmalarda Na-Bentonit, Ca-Bentonit ve ara tip bentonitler kullanılmıştır.

Karakterizasyon çalışmaları sonucunda yüksek şişme özelliğine sahip bir sodyum bentonit olan Reşadiye bentonitinin mineralojik incelemeler sonucunda, kuvars, kalsit, biyotit ve feldspat gibi safsızlıkları içerdiği belirlenmiştir. Bu safsızlıkların uzaklaştırılarak Sodyum bentonit’çe zengin ürün elde edilmesi ve elde edilen Na-bentonit’çe zengin üründen farklı aktivasyon yöntemleri ile su bazlı sistemlerde kullanıma uygun nitelikte “Su Bazlı Kıvamlaştırıcı” üretimi için bir çok deney yapılmıştır.Deneysel çalışmalar dört safhada yürütülmüştür.

İlk safhada bentonit numuneleri içerisinde mineralojik ve kimyasal analizlerle belirlenen safsızlıklar (kuvars, kalsit, feldspat, biyotit v.b.,), kil zenginleştirmede yaygın olarak kullanılan hidrosiklon yardımıyla uzaklaştırılmıştır. Detaylı hidrosiklon deneyleri ile Montmorillonit içeriği yüksek konsantreler elde edilmiştir.

İkinci safhada hidrosiklon ile safsızlıkları büyük oranda uzaklaştırılan bentonit numunelerinden yüksek şişme ve viskoziteye sahip olması nedeniyle Reşadiye Na-bentonit konsantrelerine “Mekanik Aktivasyon” uygulanmıştır.

Üçüncü safhada ise mekanik aktivasyonun önemi ortaya konduktan sonra çeşitli inorganik bileşikler yardımıyla inorganik aktivasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Son olarakta çeşitli organik bileşikler kullanılarak organik aktivasyon deneyleri yapılmıştır.

Deneysel çalışmalar esnasında özellikle MgO kullanarak elde edilen inorganik katkılı bentonit esaslı su bazlı kıvamlaştırıcı ürünlerin, tüm Dünyada boya endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılan ticari ürünler olan; Bentone EW ve Optigel CK’dan haha yüksek viskoziteye sahip olduğu görülmüştür. LiCl kullanılarak elde edilen inorganik katkılı bentonit esaslı su bazlı kıvamlaştırıcı ürünlerin ise MgO’li ürünlere oranla daha stabil olduğu bunun da daha negatif zeta potansiyeline bağlı olduğu anlaşılmıştır.

141

Investigation of Water Based Rheological Agent Production from Bentonites by use of Activation Methods

Within this doctoral thesis it’s aimed to produce a water based thickening agent from raw bentonites which has an important utilization potential in industry. Use of this water based bentonite rhelogical as thickener in water based paints is also investigated.

Most rheological additives used in local paint industry are imported from foreign countries. Therefore, a rhelogical additive named as water based rheological agent was produced in this study using Na-bentonites, Ca-bentonites and mixed type bentonites.

The characterization studies employing mineralogical tools on Reşadiye bentonites revealed that a sodium bentonite with high swelling properties, as the main constituent, and quartz, calcite, biotite and feldspar as associated impurities are present.

Many different experiments were carried out to produce a concentrate rich of Na-bentonite after removal of impurities in order to get a suitable water based rheological agent through different activation methods suitable for water based systems.

Experimental studies included four main steps;In the first step, a series of hydrocyclone processing used to remove the impurities (quartz, calcite,

biotite and feldspar, etc.) from bentonites after detailed mineralogical and chemical analyses. The montmorillonite rich concentrates were produced hydrocyclone separation.

In the second, step mechanical activation was applied to Reşadiye Na-bentonite concentrates wich exhibited high swelling properties and viscosites upon removal of the impurities by hydrocycloning.

In the third step, inorganic activation tests with help of various inorganic compounds were performed to optimize the conditions of mechanical activation. Finally, organic activation tests were also conducted using various organic compounds.

The experimental studies espacially proved that a water based thickening agent produced by utilizing MgO as an inorganic additive because it imparts higher viscosity values to the mixture compared to Bentone EW and Optigel CK which are mainly used as commercial products in paint industry. Use of LiCl instead of MgO as an inorganic additive for water based rheological agent in bentonites produced more stable mixture due to its higher negative zeta potential.

AKSOY Mehmet

Danışman : Prof.Dr. Ali KAHRİMANAnabilim Dalı : Maden MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ali KAHRİMAN

Prof.Dr. Nuh BİLGİN Prof.Dr. Sinan ÖNGEN

Prof.Dr. Şafak Gökhan ÖZKAN Doç.Dr. Selamet G. ERÇELEBİ

Patlatmadan Kaynaklanan Titreşim Dalgalarının, Stokastik Yaklaşımla 3-Boyutlu Sayısal AnaliziPatlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının büyüklüğünün önceden tahmin edilmesi ve buna bağlı

olarak da kontrollü atımlar gerçekleştirilmesi, patlatmanın çevresel etkiler açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bu titreşimlerin içinde yayıldığı ortam patlatmanın yapıldığı formasyon olan kaya birimidir. Bu nedenle, patlatmanın yapıldığı kaya biriminin jeomekanik özelliklerinin bu dalgalar üzerinde etkili olduğu bilinmektedir. Bilinen bir başka gerçek de, kayaçların doğasından gelen bu özelliklerin sabit olmayıp, kayaç kütlesi içerisinde değişkenlik gösterdiğidir. Bu çalışmada, bu değişkenliğin (özellikle elastitisite modülündeki değişkenliğin) patlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının üzerindeki etkisi araştırılmıştır.Bu çalışmanın amacı; çalışma sahası olarak seçilen ve patlatmalı kazı çalışması yapılan Akyol Taşocağı’nda, sahadaki kaya kütlesinin jeomekanik parametreleri ve bu parametrelerdeki değişkenlik belirlenerek (özellikle Elastisite Modülü) 3-Boyutlu sayısal modelleme yapabilen bir bilgisayar programı aracılığıyla, Elastisite modülündeki bu değişkenliğin patlatmadan kaynaklanan titreşim dalgalarının üzerindeki etkisini incelemek ve

142

buna bağlı olarak parçacık hızlarının tahmininde, Stokastik (olasılık) yaklaşımlarından biri olan Monte Carlo Simülasyon tekniğini uygulayarak analizini yapmaktır.

Arazi çalışmaları ve laboratuvar deneylerinden sonra sayısal modelleme aşamasına geçilmiştir. Bu aşamada, elde edilen bu veriler kullanılarak, ANSYS firmasına ait AUTODYN yazılımında dört ana sayısal modeller oluşturulmuştur. Kaya maddesi ve Kaya Kütlesi davranışı ve bunların kombinasyonundan oluşan modeller çalıştırılmıştır. Elde edilen veriler arazi ölçümleri karşılaştırılarak, çalışmanın sonraki aşamasında kullanılacak model seçimi yapılmıştır. Elastisite Modülünün değişkenliği göz önüne alınarak, seçilen model, farklı şarj miktarlarında çalıştırılmıştır. Bu modeller üzerinde seçilen gözlem noktalarında, x-y-z yönlerindeki hızlar zamana bağlı olarak gözlemlenmiş ve grafiksel olarak elde edilmiştir. Modellerden elde edilen PPV-SD veri çiftleri istatiksel analize tabi tutularak PPV tahmin formülleri oluşturulmuştur. Bu çalışmada önerilen tahmin denklemine, Monte Carlo similasyon tekniği uygulanmıştır. Bu tekniğin uygulanmasıyla, parçaçık hızlarının tahmininde var olan belirsizlikler, belirli mesafe ve şarj miktarları için olasılık yoğunluk fonksiyonları olarak belirlenmeye çalışılmıştır.

3-D Numerical Analysis of Ground Vibration Waves Induced by Blasting With Stochastic ApproachThe prediction of ground vibrations and the realization of controlled blasting based on this prediction

have a great importance in terms of environmental effects of blasting. The medium for the propagation of these vibrations is the rock where the shots are fired. It is well known fact that the geomechanical properties of the rock affect the ground vibration propagation. Another well known fact is that these properties, by nature, are not constant, but vary through the rock mass. In this study, the effect of these variations, especially variation of Elasticity Modulus, on the ground vibrations was investigated.

The purpose of this study is to analyze the ground vibrations induced by blasting at Akyol Quarry which selected as a test site, and to investigate the effect of the elasticity modulus variability on the ground vibrations after the determination of the geomechanical properties of the rock mass and their variations with a computer software that is able to model three dimensionally, and also to apply the Monte Carlo simulation technique which is the one of the stochastic analysis methods to the proposed prediction equation.

In the numerical modeling stage, four main numerical models were prepared in the AUTODYN software by using the data obtained from the field and laboratory studies. These main models are different from each other in terms of the modeled rock material such as intact rock, rock mass and the two combinations of these materials. The data obtained from these model runs was compared to the data obtained in the field measurements. As a result of this comparison, the model that would be used for the rest of the study was selected. The selected model was run with different charge amounts by taking the variability of elasticity modulus into account. X-Y-Z particle velocities with respect to the time on the gauge points were monitored and obtained graphically. PPV-SD data pairs were subjected to the statistical analysis. In this analysis, a relationship was established and compared to the data obtained during the field study. The proposed prediction equation was evaluated by applying the Monte Carlo simulation technique. After this analysis, the uncertainty in the prediction of peak particle velocity was tried to be explained in terms of probability density function for certain distances and charge amounts.

143

ÖZDEMİR Kağan

Danışman : Prof.Dr. Ali KAHRİMANAnabilim Dalı : Maden MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ali KAHRİMAN,

: Prof.Dr. Nuh BİLGİN (İ.T.Ü), : Prof.Dr. Şafak Gökhan ÖZKAN,

: Doç.Dr. Cengiz KUZU(İ.T.Ü), : Doç.Dr. Ataç BAŞÇETİN

Basamak Patlatmasında Parça Boyut Dağılımının Ardışık İşlem Faaliyetlerine Olan Etkilerinin Araştırılması

Madencilik çalışmalarında, kazılan malzemenin madde ve kütle özelliklerine bağlı olarak, kazı metodu olarak delme ve patlatmanın kaçınılmaz olduğu durumlarda, patlatma sonrası elde edilen yığının parçalanma derecesinin ve parça boyut dağılımının, kazı sonrası takip eden yükleme, nakliye, kırma, öğütme vb. diğer madencilik işlemlerinin performansında ve toplam maliyetler üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. Bu amaçla patlatmalı kazı metodunda sahaya ve çalışılan kaya birimine ait patlatma tasarımı yapılırken patlatma sonrası hedeflenen ortalama parça boyutunun yakalanması işletmeler açısından zaman, iş gücü, enerji, patlayıcı madde tüketimi ve toplam maliyet konularında optimizasyonu sağlamak için çok büyük bir önem arz etmektedir.

Bu konuyla ilgili Türkiye’de ve diğer ülkelerde yapılan çalışmalar sonucu, patlatma sonrası elde edilen uygun olmayan parça boyutunun işletmelerde enerji, patlayıcı madde tüketimi, iş gücü ve toplam maliyetler açısından genel olarak %12 ile %40 arası oranda kayıplara sebep olduğu saptanmıştır. Bu oran büyük çaplı üretimlerin yapıldığı madencilik sektörünün ülkemiz ekonomisine kazandırdığı katma değerin azalmasına ve yüksek maliyetlerle maden üretimine yol açmaktadır. Bunun sonucunda ise ülkemizde üretilen madenlerin uluslar arası piyasada rekabet edebilme yetenekleri azalmaktadır.

Bu araştırmanın amacı, patlatama sonrası oluşan yığının parça boyut dağılımın ardışık madencilik işlemlerine olan etkilerinin araştırılmasıdır. Böylece delme patlatma işleminden öğütmeye kadar olan işlemler zinciri daha iyi kontrol edilebilecek ve patlatma tasarımı yükleme ve birincil kırma işlemlerinin en verimli şekilde sürdürlmesi sağlanacaktır.

Çalışma kapsamında saha çalışmalarının yapılması için seçilen taşocaklarında, ekskavatör ve çeneli kırıcı performan ölçümleri farklı parça boyut dağılımları için ölçülmüştür. Ayrıca Kuz-Ram ve JKMRC parçalanma tahmin modellerinin patlatma optimizasyonunda kullanılabilirliği araştgırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu patlatma sonrası parça boyut dağılımının ekskavatör ve çeneli kırıcı performansına olan etkileri tespit edilmiştir.

Ayrıca elde edilen bulgular kullanılarak, parça boyut dağılımına bağlı açık ocak patlatma-ardışık işlemler üretim optimizasyon modeli oluşturulmuştur.

Investigating The Effects Of Particle Size Distribution On Bench Blasting To Consecutive Mining Activities

In the condition that drilling and blasting technique is inevitable depending on the rock mass and material characteristics on mining activities, the fragmentation rate and particle size distribution of the muckpile obtained after blasting has important influences on the performance of subsequent mining activities such as loading, hauling, crushing, grinding etc. and the total costs of that mine. Therefore catching the average particle size target after blasting while designing a blast design suitable for that site and rock properties has a great importance for achieving optimization on time, labor, energy, explosive consumption and total cost.

The studies held in Turkey and other countries have found out that undesired particle size causes losses between 12% and 40% on energy, explosive consumption, labor and total costs on mines. This losses in mining sector where large scale productions are made cause decreases on supplementary value to our country’s economy and mine production with high costs. Consequently the rivalry capability in globe market of mines produced in Turkey decreases.

The objective of this study is to investigate the effects of particle size distribution of blasted rock to consecutive minin activities. Therefore, chain of minin processes starting from drilling and blasting and continue to grinding, would be well controlled and the consecutive mining activities would be run efficiently.

Within the scope of the study, the performance analysis of excavator and jaw crusher were carried out for different particle size distribuiton levels on study fields. In addition, JKMRC and Kuz-Ram fragmentation predicition models were investigated in order to understand if they can be used for blast optimisation practices. As result of this research, the relationships of particle size distribution with excavator and jaw crusher performance were determined.

144

METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

YÜKSEL Berat

Danışman : Prof. Dr. Tevfik Osman ÖZKANAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Mezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Tevfik Osman ÖZKAN

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Ercan AÇMA Prof. Dr. Enver OKTAY Prof. Dr. İ. Servet TİMUR

Bor Oksit Katkısının Çinko Oksit’in Mikroyapı ve Elektriksel Özelliklerine Etkisi

Yarı iletken çinko oksit yaygın olarak varistör, UV ışık filtreleri, gaz sensörleri ve güneş pillerinde elektrot olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle çinko oksit’in elektriksel özelliklerine alüminyum oksit, indiyum oksit ve galyum oksit gibi çeşitli donor katkıların etkisi ile ilgili detaylı çalışmalar yapılmıştır. Bor oksit katkısının etkisine yönelik yapılan çalışmaların sayısının az olması nedeniyle, bu tez kapsamında bor oksit katkısının çinko oksit’in mikroyapı ve elektriksel özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla klasik seramik üretim yöntemiyle saf çinko oksit ve molce % 0.1, 0.5, 1, 1.5 ve 2 bor oksit katkılı karışımlardan hazırlanarak 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 ve 1250 oC’de 1, 2, 3, 5 ve 10 saat sinterlenen numunelerin bulk yoğunluk ölçümleri, X-ışınları difraksiyon analizi, taramalı elektron mikroskobu ve optik mikroskopla mikroyapı incelemeleri yapılmış ve -100 oC ile +25 oC arasında direnç ölçümlerinden hesaplanan elektriksel iletkenliğinin sıcaklıkla değişim grafiklerinden donor aktivasyon enerjileri bulunmuştur.

Bulk yoğunluk ölçümlerinde 1000 oC’de sinterlenen saf çinko oksit numunelerin relatif bulk yoğunluğunun ~% 60 olduğu ve artan sinterleme sıcaklığı ve süresiyle numunelerin ~% 90 relatif bulk yoğunluğa ulaştığı belirlenmiştir. Buna karşılık, bor oksit katkılı numunelerin relatif bulk yoğunluklarının % 84-97 arasında olduğu saptanmıştır. Termogravimetrik (TG) ve diferansiyel termal analiz (DTA) ile karışımlara bor oksit kaynağı olarak ilave edilen borik asit’in dehidrasyonunun iki kademede 350 oC’de tamamlandığı tespit edilmiştir.

X-ışınları difraksiyon analiziyle Zn3B2O6 fazının molce % 1-2 B2O3 katkılı karışımlarda oluştuğu belirlenmiştir. Bu fazın molce % 1’den daha düşük B2O3 katkılı karışımlarda bulunmaması ZnO ile B2O3 arasında limitli katı çözünürlük olduğunu göstermiştir. Mikroyapı incelemelerinde bor oksit katkısının tüm sinterleme sıcaklıkları ve sürelerinde çinko oksit’in tane boyutunun artmasına neden olduğu belirlenmiştir. Düşük sıcaklık ve sürede sinterlenen saf çinko oksit numunelerin özdirencinin 104-105 Ohm.m olduğu, bor oksit katkısının ise numunelerin özdirencini ~100-1.0 Ohm.m’ye düşürdüğü saptanmıştır. Düşük sıcaklıkta sinterlenen saf çinko oksit numunelerinin elektrik iletim aktivasyon enerjisinin ~0.80 eV olduğu belirlenmiştir. Bu değer 1250 oC’nin üzerindeki sinterleme için literatürde belirtilen ~0.05 eV değerinden yüksektir ve nedeni numunelerin gözenekli ve 1 μm’ den küçük tanelerden oluşan bir mikroyapıya sahip olmalarıdır. Sinterleme 1250 oC’de 1 saat yapıldığında elektrik iletim aktivasyon enerjisi 0.04 eV olarak bulunmuştur ve literatürde rapor edilen bir elektron vererek iletkenliğe katkı sağlayan arayer çinko atomunun aktivasyon enerjisi ile aynı mertebededir. Sinterleme 5 saat yapıldığında elektrik iletim aktivasyon enerjisinin 0.01 eV’un altında olduğu belirlenmiştir. Bunun nedeni artan sinterleme sıcaklığıyla çinko oksit içerisinde oluşan arayer çinko hatalarının sayısının artması ve oda sıcaklığında bu hataların neredeyse tümünün iyonize olarak numunenin metalik iletkenlik özelliği göstermesidir. Elektrik iletim aktivasyon enerjisi, 1000 oC gibi düşük sinterleme sıcaklığında molce % 0.1 B2O3 katkısıyla ~0.08 eV, molce % 0.5 B2O3 katkısıyla ise ~0.04 eV değerlerine düşmüştür. Bu bor katkısının elektrik iletiminde etkili bir donor katkısı olduğunu göstermiştir. Sinterleme sıcaklığı ve süresinin daha da artmasıyla aktivasyon enerjisi daha da azalarak ~0.02 eV değerine düşmüştür. Bu azalma, yüksek sıcaklıkta bor oksit katkısının etkisine ilaveten çinko arayer hatası sayısının artmasının da elektrik iletiminde etkin bir rol oynadığını göstermektedir.

145

The Effect of Boron Oxide Addition to the Microstructure and Electrical Properties of Zinc Oxide

The semi-conductor zinc oxide is used extensively as a varistor, in UV light filters, gas sensors and as conductive electrodes in solar-cells. For this reason extensive research has been carried out on the effect of various donor additives such as aluminium oxide, indium oxide and gallium oxide on the electrical properties of zinc oxide. In this study the effect of boron oxide addition on the microstructure and on the electrical properties of zinc oxide was investigated due to the limited published data on the subject. For this purpose samples of pure zinc oxide and 0.1, 0.5, 1, 1.5 and 2 mol % boron oxide-added compositions were prepared by the conventional ceramics processing technique and the samples were sintered at 1000, 1050, 1100, 1150, 1200 and 1250 oC for 1, 2, 3, 5 and 10 h. X-ray diffraction analysis was used in the determination of the phases and the bulk density measurements were carried out for the evaluation of densification of samples in different sintering conditions. The effect of the sintering conditions on the microstructure were studied using optic and scanning electron microscopes and donor activation energies were calculated from the logarithmic electrical conductivity versus temperature plots in the range of -100 to 25 oC.

The relative bulk densities of the pure zinc oxide samples sintered at 1000 oC were determined as ~60% and with the increase of sintering temperature and time this value reached ~90% whereas, the addition of boron oxide increased the relative bulk density values to 84-97% .

Thermal gravimetric analysis (TG) and differential thermal analysis (DTA) of the boric acid addition to ZnO as a source of boron oxide to the composition showed two steps of dehydration reaction below 350 oC. The X-ray diffraction analysis revealed a Zn3B2O6 phase in 1-2 mol % B2O3-added composition samples. This phase was not detected in the B2O3-added compositions below 1 mol %, which indicated a limited solid solution of B2O3 within the ZnO crystal structure. The microstructure studies revealed that the addition of B2O3 to zinc oxide enhanced the grain growth of ZnO in all sintering temperatures and sintering times.

The electrical resistivity of pure zinc oxide samples sintered at low temperatures and sintering times were found in the order of 104-105 Ohm.m. The addition of boron oxide under the same sintering conditions decreased the resistivity of samples to the order of ~100-1.0 Ohm.m. The electrical conduction activation energy of pure zinc oxide samples sintered at low temperatures and sintering times were calculated as ~0.80 eV. This activation energy is higher than the value quoted in the published data which is ~0.05 eV for sintering above 1250 oC. This high value was attributed to the high porosity and fine grain size of the samples. However, when the sintering temperature was increased to 1250 oC, the activation energy was found to be 0.04 eV. This value is very close to the activation energy reported in the literature which is attributed to the conduction mechanism due to the interstitial zinc defects donating one electron to the electrical conduction . When the sintering time was increased over 3 h at high sintering temperatures, the measured electrical conduction activation energies were found to be below 0.01 eV, which resulted from the increased concentration of the interstitial zinc defects that gives rise to the metallic type conduction behaviour.

The addition of 0.1 and 0.5 mol % B2O3 to zinc oxide reduced the activation energy of the electrical conduction from the value of ~0.80 eV to 0.08 eV and 0.04 eV respectively at sintering temperatures as low as 1000 oC. This is reflected the pronounced effect of donor boron atoms in ZnO lattice. The increase in sintering temperatures and sintering times further lowered this activation value to ~0.02 eV, which again showed the effect of the increased concentration of interstitial zinc defects at these sintering temperatures.

146

DENİZ ULAŞTIRMA İŞLETME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

BAMYACI Muhammed

Danışman : Güler Bilen ALKANAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Pof Dr.Güler Bilen ALKAN

Prof Dr. Necmettin AKTEN Prof.Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof.Dr. Mehmet TANYAŞ, Prof.Dr. Mehmet Şakir ERSOY

Modern Lojistik Yönetimi:Organize Lojistik Bölgeleri İçin Bir Yer Seçimi Modeli

Modern taşımacılık sistemlerinin geliştirilmesi ve çeşitliliğinin artması, artan çok modlu taşımacılık eğilimleri, iletişim ve bilişim altyapısının iyileşmesi, iletişim hızındaki artışlar bütün ülkeleri etkilemekte ve küreselleşmeyi karşı konulmaz hale getirmektedir. Rekabet artışının yanında ticaret ve yolcu trafik hacminin artışıyla da karakterize edilen ekonomik küreselleşme, malları ve yolcuları daha etkin taşıma ve yeni yöntemler bulma konusunda taşımacılık sistemleri üzerinde büyük baskılar oluşturmuştur.

Lojistikle ilgili unsurların şehrin farklı bölgelerinde dağınık olarak faaliyet göstermesi, lojistik odaklı kentsel trafik problemlerini öngörmeyi zorlaştırmaktadır. Entegre Lojistik Merkezler ya da bu tezde önerdiğimiz ismiyle Organize Lojistik Bölgeleri hem stratejik taşımacılık planlarının daha sağlıklı yapılmasına yardım edecek hem de kamusal ve lojistik maliyetleri düşürecektir. Aynı zamanda hem ulusal hem de uluslararası taşımacılığın geliştirilmesi için gerekli ve önemli bir altyapı unsurudur.

Organize Lojistik Bölgesi yer seçimi karmaşık bir problemdir. Bunun yanı sıra, sağlıklı kantitatif veriler bulmak da zor ve maliyetli olduğundan kalitatif ve kantitatif unsurların bir arada değerlendirildiği çok amaçlı/kriterli programlama yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir. Sektörün tarafları arasındaki olası çatışmaların önlenmesi için bütün tarafların görüşlerinin alınması gerekmektedir. Bu tezde kentsel lojistik problemlerinin çözümünde modern bir yaklaşım olan “Organize Lojistik Bölgeleri” için yer seçimine ilişkin ekonomik, kolay anlaşılabilir, hızlı, duyarlılık analizine elverişli, kalitatif ve kantitatif değerlerin birlikte kullanıldığı, esnek ve evrensel bir modelin oluşturması hedeflenmiştir.

Konunun öneminin problemin tanımının anlatıldığı giriş bölümünden sonra, genel kısımlar başlığı altında; sırasıyla lojistik ve tedarik zinciri yönetimi, kentsel lojistik ve lojistik merkezler anlatılmıştır. Üçüncü bölümde malzeme ve yöntem başlığı altında; kullanılacak metodoloji ve Analitik Hiyerarşi Proses yöntemi yazılımı hakkında bilgi verilmiştir.Dördüncü bölümde araştırmanın bulguları ve geliştirilen model tartışılmış, yer seçimi kriterleri ve ağırlıkları belirlenmiş, sonra da bu model kullanılarak İstanbul’un batı yakası için bir yer seçimi uygulaması yapılmıştır. Son bölümde ise araştırmanın sonuçları ve öneriler verilmektedir.

  

147

Modern Logistics Management: A Location Selection Model for Organized Logsitics Regions

Development of modern transportation systems, its increasing variety and rising intermodality/multimodality trends, development of internet infrastructure, new communication tools and increasing communications speed have affected all countries and has brought globalization as an inevitable consequence. Economic globalization, characterized by increasing trade and passenger volumes, as well as increasing competition has put more pressure on transportation systems to find new ways to transport goods and people in a more efficient way.

It is more difficult to estimate logistics oriented urban traffic problems if logistics companies are disorganized and spread in various parts of a city. Integrated Logistics Centers which are introduced as “Organized Logistics Regions” in this thesis bring up a modern approach to solve city logistics problems. They help decision makers not only easily make long-run transportation plans but also reduce both public and logistic costs. At the same time, they are one of the important and necessary infrastructure components for improvement national and international transportation and trade.

“Optimal Location Selection for Organized Logistics Regions” is a very complex issue when there is a difficulty to find reliable quantitative data with a reasonable cost. Moreover, in order to prevent conflicts among the stakeholders it is better to use multi-objective/criteria techniques such as AHP (Analytic Hierarchy Process). These techniques consider stakeholders’ and specialists’ opinions and allow evaluating both qualitative and quantitative factors and related data together. This thesis aims to build a reliable location selection model for “Organized Logistics Regions” which is an economic, easy to understand, fast, suitable for sensitivity analysis and allows evaluating both qualitative and quantitative factors and related data together.

After giving the brief description of the problem and its importance in the first chapter, the second chapter of the thesis is dedicated to logistics and supply chain management, urban logistics, Logistics Centers/Organized Logistics Regions, and literature review. In the third chapter named “Materials and Methods” used methodology and Analytic Hierarchy Process are explained. In the fourth chapter, the research’s findings and the developed model are discussed, location selection criteria and their weights are determined, and an organized logistics regions location selection application is realized for the West Side of Istanbul according to the location decision factors used in the developed location selection model. Finally, the model, findings and proposed further research are summarized in the last chapter of the thesis.

148

YILDIZ Murat

Danışman : Prof. Dr. Necmettin AKTENAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Necmettin AKTEN (Danışman) Prof. Dr. Ahmet Dursun ALKAN

Prof.Dr. Öner ESEN Doç. Dr. Şakir ESNAF Doç. Dr. Sezer ILGIN

Layner Ulaştırma Sistemlerinde Optimum Filo Planlaması Modeli

Layner taşımacılık, önceden belirlenmiş limanlar arasında, müşterilere önceden açıklanan sefer programları ile yapılan denizyolu taşımacılığıdır. Layner taşımacılıkta hizmetin düzenliliği, belirliliği ve kalitesi esastır. Bu durum taşımacılık hizmetini gerçekleştiren kurumlara önemli sorumluluklar ve maliyetler yüklemektedir. Layner taşımacılık bu özelliklerinden dolayı, diğer deniz yolu taşımalarına göre daha maliyetli ve pahalı bir taşımacılık şeklidir.

Maliyetlerini kontrol edebilen ve düşük düzeylerde tutabilen işletmeler diğer işletmeler ile rekabette, uygun hizmet kalitesi ve uygun hizmet ücretleriyle üstünlüklerini korumaktadırlar. Bir layner işletmesi için maliyetlerini oluşturan en önemli unsurlar; filo yatırım maliyetleri, filo işletme maliyetleri ve filo amortisman maliyetleridir. İşletmeler, rekabette üstünlüklerini korumak için yapacakları filo yatırımlarında bu maliyetleri toplamda en aza indirecek kararları vermek durumundadırlar.

Çalışmada bir layner işletmesi açısından uzun dönemli filo planlaması stratejileri ve önemi konusunda bilgiler verilerek uzun dönemli ve belirli talep koşullarında talebi karşılayabilecek, gelecekte yapılacak filo yatırım, işletme ve amortisman maliyetlerinin Net Bugünkü Değerini toplamda en aza indirecek dinamik bir yapıda iki aşamalı bir filo planlama modeli geliştirilmesi amaçlanmıştır.

Birinci aşamada; tamsayılı karma doğrusal programlama ve dinamik programlama yöntemleri kullanılarak, yatırım yapılabilecek farklı kapasitede farklı maliyetlerde bir gemi seti içerisinden, planlama dönemi boyunca oluşan yatırım, işletme ve amortisman maliyetlerinin Net Bugünkü Değerini en aza indiren uygun taşıma kapasitelerinde ve uygun sayıda gemilerden oluşacak bir filo yapısına ve daha önceden belirlenmiş güzergâhlar üzerindeki seferlerin yıllık sayısına karar verilmektedir.

İkinci aşamada ise birinci aşamada oluşturulan uzun dönemli filo yapısı ve yıllık sefer sayıları dikkate alınarak. gemiler güzergâhlara en az işletme maliyeti oluşacak şekilde atanmaktadır. Ayrıca ikinci aşamada önceden tahmin edilemeyen talepler sebebiyle artabilecek yıllık sefer sayılarını gerçekleştirebilmek için spot piyasadan kiralanacak en az işletme maliyetlerinde uygun gemi kapasitesi ve sayıları da belirlenmektedir.

Çalışmanın sonunda geliştirilen filo planlama modelinin bir uygulamasına yer verilmiştir. Uygulamada bir işletmenin farklı başlangıç durumları göz önüne alınarak dört senaryo geliştirilerek sonuçları incelenmiş, modelin geçerliliği tartışılmıştır.

149

Optimum Fleet Planning in Liner Transporting Systems

Liner shipping is the type of shipping service carried out amongst nominated ports / port terminals under scheduled sailing programmes offered for shippers. It is of utmost importance to provide the service properly, with quality and regularity. Such criterion gives rise to important responsibilities for liner carriers with rationalized shipping costs. Hence the liner shipping is costly type of shipping service compared with other forms of shipping.

Shipping companies with improved cost control mechanism and aiming to achieve to manage their shipping costs take the advantage of superiority against fierce competition by way of service quality and proper service rates. Factors affecting service cost are inter alia costs of fleet investment, fleet operation and fleet depreciation. Therefore decisions to be taken in favour of minimising such costs are deemed to be essential in the eyes of shipping companies to be the winners of fierce competition prevailing in shipping.

In this study relevant information for a liner company’s long-term strategic planning is given in the study and accordingly is aimed to develop a dynamic, two- stages fleet planning model which will minimize the total NPV for the investment, operation and depreciation costs

At the first stage, by using mixed integer linear programming through a dynamic programming relevant decision is taken on the basis of annual number of voyages on the routes fixed beforehand, and with regard to structure of the fleet comprising of a set of vessels suitable in size and carrying capacity, those which as convenient as for minimising the NPV on the basis of investment, operation and depreciation costs

At the second stage, having considered the structure of the fleet formed in the long run and annual number of voyages, vessels are deployed to relevant routes forming the minimum operational cost. Similarly in order to verify the excessive voyages in excess of annual number of voyages having come up due to unpredicted reasons, number of vessels with suitable capacity can well be deduced via spot market.

Finally, an application for the developed fleet planning model is placed at the end of the study. Outcomes are studied in four different scenarios and effectiveness of the model is measured.

150

BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  KILIÇ NiyaziDanışman : Prof. Dr.Osman NURİ UÇANAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Osman NURİ UÇAN

Prof. Dr. Prof.Dr. Aydın AKAN Prof. Dr. Prof.Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr .Prof.Dr. Serhat ŞEKER Prof. Dr. Prof.Dr. Sedef KENT (İ.T.Ü.)

Bilgisayarlı Tomografi Görüntülerinde Üç Boyutlu Şablonlar Kullanılarak Kolonik Polip Tespiti

Kalın bağırsak kanseri (kolon kanseri), kolon iç yüzeyini örten ve tabaka içine doğru büyüyüp şişlik olarak tanımlanan poliplerden gelişir. Kolon kanserleri daha çok gelişmiş batı ülkelerinde görülür. Kolonik poliplerin erken teşhisi oldukça önemlidir. Tarama teknikleri ile henüz kansere dönüşmemiş kolonik polipleri ve erken dönem lokalize kanserleri saptamak ve tedavi etmek mümkündür. Bu yüzden kolon kanserleri önlenebilir ve tedavi edilebilir bir hastalıktır. Gaytada gizli kan testi, baryumlu kolon grafileri, sigmoidoskopi ve kolonoskopi kolon kanserlerinin erken tanısında kullanılan tarama yöntemleridir. Bilgisayarlı Tomografi (BT) Kolonografi (Computed Tomography Colonography) veya diğer ismiyle sanal kolonoskopi (virtual colonoscopy), polip tespiti için bütün kolonu tarayan yeni bir tarama yöntemidir. Bununla birlikte, Bilgisayar-Destekli Tespit (BDT) (Computer-Aided Detection (CAD)) son yıllarda, ileri örüntü tanıma (pattern recognition) ve görüntü işleme yöntemlerini kullanarak radyoloji uzmanlarına BT kolonografi görüntülerindeki poliplerin tespitinde yardımcı olan yazılımlardır. BDT ile birlikte radyologların yorum yapma sürelerinin düşürülmesi ve aynı zamanda polip tespitinde tanı doğruluk yüzdesinin arttırılması sağlanabilmektedir.

Bu tez çalışmasında literatürdeki çalışmalara alternatif olabilecek, kolonik polip tespiti için yeni bir BDT sistemi geliştirilmiştir. Önerilen BDT, üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, BT kolonografi görüntülerinin önce genetik algoritma kullanılarak eğitilmiş hücresel yapay sinir ağları ile bölütlendirilmiştir. Bölütlendirme işlemi hem kolonik polip tespit duyarlılığının arttırılması hem de yanlış pozitif sayısının azaltılması için yapılmıştır. Daha sonra bölütlenmiş BT kolonografi görüntüsü ile orjinal BT kolonografi görüntüsü arasında kural tabanlı bir işlem uygulanarak olası kolonik polip adaylarını içeren ilgi alanları belirlenmiştir. Aynı hastaya ait ilgi alanları, tek bir görüntüde toplanarak üç boyutlu hale getirilmiştir. İkinci bölümde, ilgi alanları görüntüsünden kolonik polipleri tespit etmek amacıyla şablon eşleme yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde, polip anatomisine göre oluşturulmuş üç boyutlu şablonlar ile her bir ilgi alanı

arasındaki benzerlik, üç boyutlu konvolüsyon kullanılarak ölçülmüştür. Şablon olarak; 8 8 , 12 12 ve 20 20 piksel boyutlarındaki polip şablonları kullanılmıştır. Böylece ilk iki bölüm sonunda; 8 8 , 12 12 ve 20 20 piksel boyutlarında şablonlar kullanılarak sırasıyla, hasta başına 14.9 YP oranı ile %100, 10 YP oranı ile %100 ve 9.2 YP oranı ile %80 tespit duyarlılığı bulunmuştur.

Üçüncü bölümde, tespit edilen kolonik polip kitleleri, Dalgacık Dönüşümü (Wavelet transform) ve Destek Vektör Makineleri (DVM) (Support Vector Machine (SVM)) yöntemi kullanılarak sınıflandırılmıştır. Bu bölümde, Ayrık Dalgacık Dönüşümü yöntemi ile polip görüntülerinden öznitelik çıkarma işlemi gerçekleştirilerek dalgacık katsayılarından oluşan ve herbir görüntüye ait öznitelik vektörleri oluşturulmuştur.

Hesaplanan dalgacık katsayılarının bazı istatikleri alınarak öznitelik vektörleri 1 20 uzunluğuna düşürülmüştür. Bu vektörler DVM ağının girişi olarak alınmış ve doğrusal (linear), karesel (quadratic) ve radyal tabanlı fonksiyon (radial basis function) çekirdek (kernel) fonksiyonları kullanılarak kolonik polip kitleleri sınıflandırılmıştır. Sınıflandırma işleminin sonunda; tespit duyarlılığı, RTF çekirdek fonksiyonu ile %80, karesel çekirdek fonksiyonu ile %73.3 ve doğrusal çekirdek fonksiyonu ile %60 olarak bulunmuştur.

151

The Colonic Polyp Detection Using 3d Templates in Computed Tomography Images

Colon cancer arises from polyps covering the lining of the colon and defined as the growing panicula in the mucosal surface of the colon. Colon cancers are mostly seen in developed western countries. Early detection of colonic polyps is of vital importance for reducing the risk of deaths from colon cancer. Current colon cancer scanning techniques have enabled scientists to detect and cure both the polyps which have not yet been developed into cancer and early localized cancers. Thanks to these techniques, colon cancer is now a preventable and curable illness. Stool exams to detect occult (hidden) blood, barium enema, sigmoidoscopy and colonoscopy are early detection scanning techniques of colon cancer. Computed Tomography (CT) Colonography or also known as Virtual Colonoscopy is a new scanning method for screening the whole interior view of the colon for polyp detection. Besides this, Computer Aided Detection (CAD) has become very important software enabling the radiology experts to detect polyps in CT images by pattern recognition and advanced image processing methods. With the use of CAD, the time needed by radiologists for analyzing the polyps is reduced and the detection accuracy percentage is increased.

In this study, a new CAD for polyp detection has been developed as an alternative to the previous studies in the literature. The proposed CAD constitutes of three parts. In the first part, CT colonography images are segmented by Cellular Neural Networks which are trained by genetic algorithm. The segmentation process is carried out for both increasing the colonic polyp detection sensitivity and decreasing the false positive number. Then, a rule based process is applied between segmented and original CT colonography images and the region of interests (ROI) is extracted for detect possible polyp candidates. ROI images belonging to the same patient are collected in one image and transformed to 3 dimensional images. In the second part, template matching method is used for detecting colonic polyps from ROI images. In this method, the similarities between 3 dimensional templates prepared on the basis of the polyp anatomy and each ROI images are calculated by the 3D convolution

operator. 8 8 , 12 12 and 20 20 cell size polyp templates are utilized as template. Therefore, the detection sensitivity is found as 100% with 14.9 false positives (FP) per patient, 100% with 10 FP per patient and

80% with 9.2 FP per patient respectively, using8 8 , 12 12 and 20 20 cell size polyp templatesIn the third part, detected colonic polyp masses are classified by Wavelet Transform and Support Vector

Machine (SVM) methods. In this section, the features are taken from polyp images by discrete wavelet transform method. Then, feature vectors of each image, formed by wavelet coefficients are obtained. Some statistics are taken from calculated wavelet coefficients and the feature vectors of the wavelet coefficients are reduced to 1 20 length. These vectors are taken as inputs of network of SWM and colonic polyps are classified by using linear, quadratic and radial basis function (RBF) kernel functions. At the end of the classification task, the detection sensitivity rates for RTF, quadratic and linear kernel functions are calculated as 80%, 73.3% and 60% respectively.

SAATÇI Esra

Danışman :Prof. Dr. Aydın AKANAnabilim Dalı :Biyomedikal Mühendisliği Mezuniyet Yılı :2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Aydın AKAN

Prof. Dr. Nurhayat YILDIRIM Prof. Dr. Gökhan UZGÖREN

Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN Prof. Dr. İlhan KOCAARSLAN

İnvasiv Olmayan Ventilasyonda Solunum Parametrelerinin Modellenmesi

Bu çalışmada, solunum sistemi üç doğrusal ve bir doğrusal olmayan elektriksel model ile modellenmiş, model eşitlikleri durum-ölçüm uzayında çıkarılmış ve model parametreleri istatistiksel sinyal işlemede kullanılan kestirim yöntemleri ile benzetimler yardımıyla kestirilmiştir. Kullanılan solunum sistemi modelleri

152

araştırmalarda sık kullanılan RIC, Viskoelastik, Mead ve bu tezde önerilen basitleştirilmiş doğrusal olmayan RC solunum sistemi modelleridir. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH) olan hastaların invasiv olmayan ventilatör altında solunum sistemini benzetimleyen bu modeller, solunum sisteminin parametrelerinin kestirilmesi için kullanılan araçlardır. Kullanılan yöntemler en küçük değişinti yansız kestirici (MVUE), enbüyük olabilirlik kestirimci (MLE), Kalman filtre (KF), unsecnted Kalman filtre (UKF) ve genişletilmiş Kalman filtre (EKF) dir.

Kestirim yöntemlerinin, solunum modelleri ve yapay solunum sinyalleri (havayolu gaz akış hızı ve havayolu basıncı) yardımıyla teorik performans karşılaştırma kriterleri kullanılarak karşılaştırılmaları bu tezin ilk kısmını oluşturmaktadır. Sonsal Cramer-Rao altsınırı (PCRLB) çiftli Kalman filtrede zamanla değişmeyen parametrelerin kestirimi için çıkarılmış ve hem parametreler hem de durum değişkenleri için gösterilmiştir. UKF ve EKF yöntemlerinin Mead model ve doğrusal olmayan RC model için hata ortak değişinti matrisleri PCRLB ile birlikte gösterilmiştir.

8 KOAH hastasından ve 6 sağlıklı bireyden ölçüm sistemi yardımıyla toplanan havayolu basıncı, havayolu gaz akış hızı ve akciğer hacim sinyalleri solunum sistemi modelleri yardımıyla parametrelerin kestiriminde kullanılmıştır. Ayrıca, ölçüm gürültüsü genelleştirilmiş Gauss dağılımı (GGD) olduğu düşünülerek modellerin gerçek sinyallere uyumu ve bu uyumdan sonra kalan artıkların dağılımı incelenmiştir.

Sonuç olarak; yapay solunum sinyallerinde, RIC modelin MLE ve MVUE yöntemleriyle en iyi model parametre kestirim sonuçlarını verdiğini; gerçek solunum sinyallerinde, solunum modellerinin kullanılan yönteme göre farklı gruplarda farklı davranışlar sergilediğini; RIC modelde her iki grup için MVUE ve MLE nin tutarlı sonuçlar verdiğini; doğrusal olmayan RC modelde her iki grup için EKF ve UKF yöntemlerinin aynı başarıyı sergilediğini ve doğrusal olmayan RC modelin, RIC modele göre Hasta grubuna daha uygun bir model olmakla beraber bunun tam tersinin Kontrol grubu için doğru olduğunu söyleyebiliriz.

153

Modelling of The Respiratory Parameters in Non-Invasive Ventilation

In this study, the respiratory system are modelled by three linear and one non-linear lumped parameter respiratory model, the equations of the models are driven and the parameters are estimated by using statistical signal processing methods. Linear RIC, Viscoelastic and Mead models and proposed basic non-linear RC model are used to resemble the respiratory system of the patient with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) under non-invasive ventilation. Statistical signal processing methods such as Minimum Variance Unbiased Estimation (MVUE), Maximum Likelihood Estimation (MLE), Kalman Filter (KF), Unscented Kalman Filter (UKF) and Extended Kalman Filter (EKF) are very powerful methods to estimate the parameters of the systems embedded in the unknown noise.

In the first part of this thesis, artificial respiratory signals (airway flow and airway pressure) are used for the performance measurement criteria. Posterior Cramer Rao Lower Bound (PCRLB) is computed for the time-invariant parameters as well as the states in the dual Kalman filters. Then the error covariance matrixes of UKF and EKF are illustrated with respect to these bounds.

In the second part of this thesis, the respiratory signals are acquired from 8 COPD patients and 6 healthy subjects by the measurement system. The parameters of the respiratory system are then estimated by these observed respiratory signals. Moreover, by assuming the Generalized Gaussian Distributed (GGD) measurement noise, the actual residuals that is left over when the models are fitted to the measured signals, are analyzed in the statistical sense.

In the conclusion, when artificial respiratory signals are used, the best estimated parameters are the RIC model parameters when MLE or MVUE are used. It is also found that, in the real respiratory signals each group demonstrates distinguished results with both different methods and models. The other important results are RIC model parameters are estimated very consistently by MVUE and MLE; EKF and UKF are equally successful for the parameter estimation of nonlinear RC model; and the respiratory signals acquired from the Patient group is best fitted to the nonlinear RC model whereas RIC model is more suitable for the Control group’s respiratory signals.

154

SAYAN Ömer Fatih

Danışman : Prof. Dr. Osman Nuri UÇANAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiProgramı : Biyomedikal MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Osman Nuri UÇAN

Prof. Dr. Mahmut ÜN Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof Dr. Serhat ŞEKER Prof. Dr. Sedef KENT

Duygusal Zeka Modeli Oluşturulması

Bu tez kapsamında insan duygusal zekasının karar alma mekanizmasının nasıl çalıştığı televizyon izleme oranları dikkate alınarak incelenmiştir.

Literatürde insanların sahip olduğu duyguların nasıl modellenebileceği ile ilgili çalışmalar bulunmakta, ancak insan makine haberleşmesinde insan duygusal durumunun etkin olarak anlaşılması ve bunun karar alma mekanizmasına etkisi ile ilgili çalışmalar sınırlı sayıda deneysel çalışmalardan öte geçememiştir. Televizyon izleme oranını belirten rating oranı ilk olarak insan karar alma mekanizmasının belirlenmesi ve duygusal zekanın modellenebilmesi için ilk adım olarak kullanılmıştır.

Geçmiş rating oranlarını kullanarak gelecek rating değerlerinin kestirimi farklı metodlar kullanılarak yapılmıştır. Haber programlarının rating değerleri ve duygusal durumu incelenerek izleyici ve yapımcı açısından duygusal durumun etkilenmesi araştırılarak, duygusal zeka modeli oluşturulmasına yönelik ilk bir adım bu çalışmada sunulmaktadır.

Emotional Intelligence Modelling

In the context of this thesis the decision making process of human emotional intelligence works by the use of TV rating rates is analyzed.

There has been some research on how the emotions of human can be modelled. .However in the area of human machine interaction, research about the understanding of human emotions and the role of emotions in the decision making process has not been beyond some limited experimental studies. Indication of television watching ratings is at first used to determine the human decision making mechanism and in the modelling of emotional intelligence.

In this dissertation past rating rates are used the predict the future rating rates by several methods, the rating rates and emotional situation of news programs are analysed to search how these effect the producer and also the audience, in order to make the first step into the emotional intelligence model.

155

SU ÜRÜNLERİ YETİŞTİRİCİLİĞİ ANABİLİM DALI

ERCAN Ertan

Danışman : Prof. Dr. Metin TİMURAnabilim Dalı :Su Ürünleri YetiştiriciliğiProgramı : YetiştiricilikMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Metin TİMUR

Prof. Dr. M. Salih ÇELİKKALE Prof. Dr. Osman ÖZDEN Prof. Dr. Meriç ALBAY Doç. Dr. Devrim MEMİŞ

Sazan Balığı (Cyprinus Carpio L.,) Yetiştiriciliğinde Atık Suların Biyolojik Entegre Sistemle Arıtımının

Araştırılması Üzerine Bir Çalışma

Tüm dünyada su ürünleri yetiştiriciliğinde kapalı devre sistemlerin gelişimi, entensif yetiştiriciliğe doğru süratle eğilimi arttırmıştır. Bu sistemlerde biyolojik arıtım en ekonomik yöntem olarak suyun tekrar kullanımına olanak sağlamaktadır.

Balık yetiştiriciliğinin çevreye olumsuz etkileri; askıdaki katı maddeler ve çözünmüş besin tuzlarıdır. Yetiştiricilik sistemlerindeki besin yükünün en az düzeye indirilmesi için çok farklı arıtım metodları kullanılmaktadır. Entegre arıtım sistemleri, balık yetiştiriciliğinden kaynaklanan etkilerin en aza indirilmesinde en uygun metot olarak görülmektedir.

Bu çalışmada, balık yetiştiriciliğinden kaynaklanan askıdaki maddelerle, metabolizma yan ürünlerinin tatlısu midyeleri (Unio pictorum) ve tatlısu makrofiti (Elodea canadensis) ile biyolojik olarak arıtımını oluşturan model bir sistem çalışılmıştır.

Deneysel kapalı devre akvaryum sisteminde sazan balıkları, tatlısu midyeleri ve makrofitler toplam 1680 litre su hacmine sahip üç akvaryuma (630L-420L-420L) yerleştirilmişdir.

Deneme boyunca, akvaryumların çıkış suyundan alınan örneklerde fiziksel ve kimyasal (sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen, amonyum, nitrit, nitrat, orto-fosfat, toplam fosfor, klorofil-a) analizler yapılmıştır.

Deneme süresince balık, midye ve bitkiler için doğal ortam koşulları sağlanmış ve oluşabilen stres faktörleri fizyolojik gözlemlerle incelenmiştir.

Balıklar, %29,5 protein ve %9,51 yağ oranına sahip pelet yemle ad libitum olarak beslemiştir. Denemeyi oluşturan 2 grupta seksen beş adet sazan balığı, başlangıçta 16,21g ve 16,48g ağırlğa sahip iken, 105 günlük besleme sonunda 59g ve 59,77g ağırlığa ulaşmışlardır.

Bu çalışma sonunda, sazan balıkları yetiştiriciliğinden çıkan atık suyun, entegre arıtım sistemi ile başarılı bir şekilde arıtıldığı anlaşılmıştır. Bu sistemle, sazan balıklarından çıkan atık suyun, arıtılıp daha kontrollü kapalı devre sistemlerde yeniden kullanılabilirliği ve çevreye etkisinin en az olabileceği gösterilmiştir. Sonuç olarak bu sistemle, hem doğal suların sürdürülebilirliği sağlanabilirken, su ürünleri yetiştiriciliğinden kaynaklanan organik kirlilikte bu yöntemle en alt düzeye indirgenebilmektedir.    

156

A Research Study on Biological Integrated Wastewater Treatment System on Carp(Cyprinus Carpio L.,)

Breeding

Intensive aquaculture in recirculating systems is rapidly developing all over the world. To enable reuse of water in these systems, biological treatment is considered the most economically feasible approach in nowadays.

The negative impact of aquaculture derives are mainly from particulate and dissolved nutrients in culture systems. Different methods have been tried to minimize the effects of nutrient loading. Integrated aquaculture is a feasible method to reduce the environmental impacts of by- products from fish culture.

In this study model system is proposed, in which particulate and dissolved metabolites from the effluents of the fish culture are removed by biofilters of freshwater bivalves (Unio pictorum) and freshwater macrophyta(Elodea canadensis). Mechanical solids removal, nitrification, and nutrient assimilation are done by macrophyta and bivalve.

Experimental recirculating aquarium system has 1680 liter water volume. In this system mirror carp, freshwater bivalve and macrophyta were stocked in 3 aquariums. The aquariums volumes are respectively 630-420-420 liter.

During the experiment the physical and chemical water analysis, from the outlet waters of the aquariums were; water temperature, pH, dissolved oxygen, ammonia, nitrite, nitrate, ortho-phosphate, total phosphorus, chlorophyll-a.

Throughout the experimental study, natural conditions were supplied to ensure for carp, freshwater bivalve and macrophyta. Stress factors were also observed by some physiological observations.

The fish were fed ad libitum with a diet containing 29,5% crude protein and 9,51% lipid. Eighty-five carp of two group sizes 16,21 g and 16,48 g grew respectively to 59 g and 59,77 g in 105 days of feeding.

At the end of this study, this integrated system effected significant improvements in the water quality of effluent being released from mirror carp. These improvements may be sufficient to enable recirculation of effluent back into the carp production ponds creating a more controlled system with minimal environmental impacts. So, this integrated system has been shown as a sustainable for water resources and reducing the environmental impacts of aquaculture effluent.

157

SU ÜRÜNLERİ TEMEL BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

YILMAZ Neşe

Danışman : Prof. Dr. Mustafa TEMELAnabilim Dalı : Temel BilimlerProgramı : İçsular BiyolojisiMezuniyet Yılı : 2008Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mustafa TEMEL

Prof. Dr. Şükran DERE Prof. Dr. Rikap YÜCE Doç. Dr. Meriç ALBAY Doç. Dr. Yelda AKTAN

Sazlıdere Barajı (İstanbul)’nda Fitoplankton Biyoması ve Bunu Etkileyen Fizikokimyasal Faktörlerin

İncelenmesi

Sazlıdere Baraj Gölü’nün fitoplanktonu ve mevsimsel değişimi ile bu değişimi etkileyen fiziksel ve kimyasal faktörler Aralık 2003- Kasım 2005 tarihleri arasında, 5 istasyondan alınan su örneklerinde aylık periyotlar halinde incelenmiştir.

Sazlıdere Baraj Gölü fitoplanktonunda Bacillariophyta, Chlorophyta, Cyanophyta, Chrysophyta, Cryptophyta, Dinophyta ve Euglenophyta divizyolarına ait toplam 68 takson tespit edilmiştir. Bacillariophyta divizyosu üyeleri tür sayısı ve populasyon yoğunluğu bakımından baskın alg grubunu oluşturmuştur.

Sazlıdere Baraj Gölü fitoplanktonunun mevsimsel değişimi ve yoğunluğu üzerinde fiziksel faktörlerden ışık ve sıcaklık ile kimyasal faktörlerden besin tuzları etkili olmuştur. Göl suyunun yapılan analizler sonucunda içme suyu elde edilen veya elde edilmesi planlanan yüzeysel suların su kalitesi yönetmeliğine göre sıcaklık, çözünmüş oksijen, nitrat ve ortofosfat bakımından 1. sınıf kriterini sağladığı belirlenmiştir.

Fitoplankton komunite yapısı Shannon- Weaver çeşitlilik indeksi, Simpson baskınlık indeksi ve Bray- Curtis Cluster analizi uygulanarak özetlenmiştir. Sazlıdere Baraj Gölü fitoplanktonu üzerine uygulanan Shannon- Weaver çeşitlilik indeksine göre çeşitlilik indeksi yüzeyde 0.035 ile 1.059 arasında, derinliklerde ise 0.077 ile 0.861 arasında değişim göstermiştir. Bray- Curtis Cluster analizi sonuçlarına göre yüzeyde en yüksek benzerlik % 75.75 ile 2. istasyonda, Aralık 2004 ve Mayıs 2005 ayları örnekleri arasında görülmüştür. Ayrıca fitoplankton yoğunluğu ile bazı fiziksel ve kimyasal parametre değerleri arasında Spearman rank korelasyon analizi uygulanmıştır.

Sazlıdere Barajı göl suyunun bileşik indeks değeri ve klorofil- a miktarının yüksek oluşu göl suyunun ötrofik karakterde olduğunu göstermesine karşın, besin tuzu miktarlarının düşük oluşu, fitoplanktonda oligotrof ve ötrof karakterli türlerin bulunuşu, oligotrofik özellikten ötrof özelliğe doğru bir geçişin sözkonusu olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Sazlıdere Baraj Gölü, fitoplankton, biyomas, klorofil- a, mevsimsel değişim

 

158

An Investigation Of Phytoplankton Biomass And Physicochemical Parameters Of Sazlıdere (Istanbul)

Dam Lake

The phytoplankton biomass of Sazlıdere Dam Lake and its seasonal variation and the ınfluencing physicochemical factors were investigated during December 2003- November 2005. Samples were taken monthly from 5 sampling stations.

Total of 68 taxa were identified belonging to division of Bacillariophyta, Chlorophyta, Cyanophyta, Chrysophyta, Cryptophyta, Dinophyta and Euglenophyta on phytoplankton of Sazlıdere Dam Lake. Bacillariophyta members constituted the dominant phytoplankton group in terms of both species number and density.

The seasonal variation and biomass of phytoplankton of Sazlıdere Dam Lake were mostly affected by physical factors of light, temperature and mineral salts. According to the water pollution and control regulations, results of water analyses indicated that temperature, dissolved oxygen, nitrate and orthophosphate values supported classis I water quality criteria.

The variation in the phytoplankton community structure was summarized by Shannon- Weaver diversity index, Simpson dominance index and Bray- Curtis Cluster analyses. According to Shannon-Weaver diversity index, the range changed among 0.035 and 1.059 on the surface water, and 0.077 and 0.861 vertically. In respect of Bray- Curtis Cluster analysis the highest similarity was % 75.75 on the surface water at station 2, between December 2004 and May 2005. In addition to this, Spearman rank correlation was carried out to reveal probable significance between phytoplankton density and some physical and chemical parameters.

The high levels of compound index amounts and chlorophyll- a amounts of lake water showed lake water’s eutrophic character. But low nutrient amounts, existence of oligotrophic and eutrophic species in phytoplankton indicated that the characteristic of Sazıdere Dam Lake changes from oligotrophic character to eutrophic character.

Key Words: Sazlıdere Dam Lake, phytoplankton, biomass, chlorophyll- a, seasonal variation.

YARDIMCI Cumhur Haldun

Danışman : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞAnabilim Dalı : Su Ürünleri Temel BilimleriProgramı : İç SularMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ

Prof. Dr. Akın CANDANProf. Dr. Rikap YÜCEProf. Dr. Bülent KESKİNLERDoç. Dr. Reyhan AKÇAALAN ALBAY

Sapanca Gölü Bakteriyolojik Kirlilik Düzeyi İle Enterobacteriaceae Üyelerinde Beta-Laktam Antibiyotik

Dirençlilik Frekansının Araştırılması

Bu çalışma, Sapanca Gölü’nün bakteriyolojik kirlilik düzeyini biyoindikatör Toplam Koliform ve Fekal Kolifom bakterilerle belirlemek ve bunları kimyasal su kalitesi parametreleri ile ilişkilendirmek, Sapanca Gölü yüzey sularından ayırımı yapılan Enterobacteriaceae üyesi bakterilerin β-laktam antibiyotik türevlerine olan dirençliliklerini tespit etmek amacı ile planlanmıştır.

Şubat 2005-Ocak 2006 tarihleri arasında Sapanca Gölü’nde seçilen 7 istasyondan alınan yüzey suyu örnekleri aynı gün laboratuvara getirilmiştir. Membran Filtrasyon Tekniği ile süzülerek m-Endo ve m-FC besiyerinde inkübe edilen örneklerde Fekal Koliform ve Toplam Koliform düzeyi tespit edilmiştir. Biyokimyasal testlerle teşhisi yapılan Enterobacteriaceae üyelerinin AMC, AMP, CRO, CTX, CXM ve IPM’e karşı dirençlilik yüzdeleri araştırılmıştır.

159

Gölün Batı tarafını temsil eden ilk üç istasyonda toplam koliform ve fekal koliform 24x103 kob/100 ml düzeyinde saptanmıştır. Yerleşim alanlarının bulunduğu ve evsel atıkların daha yoğun olduğu bu bölgede, yaz boyunca devam eden yüzme amaçlı kullanım için bu durumun potansiyel risk oluşturduğu, klimatik etkenlere (yağmur, rüzgâr, dalga) bağlı olarak sonraki örneklemelerde Batı kısımda noktasal kirlilik olarak düşünülen bakteriyel yoğunluğun diğer istasyonlara da zaman zaman taşınabildiği görülmüştür.

Enterobacteriaceae familyasına ait 146 izolatın % 67,12’si Ampisiline dirençli bulunmuş ve bunu sırasıyla % 63,01 olarak CXM, %50,00 olarak AMC, %36,98 olarak IPM, %2,74 olarak CTX ve % 1,37 olarak CRO izlemiştir.

Sonuçlar Sapanca Gölü’nden izole edilen bakterilerin tüm dünyada yaygın olarak kullanılan beta-laktam antibiyotik türevlerine karşı gösterdiği dirençliliğin, evsel atıkların olumsuz etkilerinden biri olduğunu göstermiştir. Ekosistem ve halk sağlığı için önemli olan bakteriyolojik kirliliğin, bölgede Enterobacteriaceae üyelerinde beta-laktam antibiyotik dirençliliğini arttırdığı ve çoklu antibiyotik dirençli bakterilerin enfeksiyon etkeni olarak potansiyel risk oluşturduğu görülmüştür.

    Level of Bacterial Pollution and Frequency of Beta-Lactam Antibiotic Resistance of Enterobacteriaceae in

The Surface Water From Sapanca Lake

This study was planned to determine the level of bacteriological pollution of Lake Sapanca with bioindicator bacteria, Total Coliform and Fecal Coliform, and their relationship with some water quality parameters, and to investigate the resistance of Enterobacteriaceae members, isolated from surface waters of Sapanca Lake, to beta-lactam antibiotic derivatives.

The surface water samples were taken from seven stations selected at Lake Sapanca and transported to the laboratory in the same day between February 2005 and January 2006. The level of Fecal Coliform and Total Coliform were determined in the samples filtered using Membrane Filtration Technique and incubated on m-Endo, m-FC agar. The antibiotic resistance percentage of Enterobacteriaceae members, identified using biochemical tests, to AMC: Amoxicillin clavulanic acid, AMP: Ampicillin, CRO: Ceftriaxone, CTX: Cefotaxime, CXM: Cefuroxime, IPM: Imipenem were investigated.

In first three stations, represented Western part of the lake, levels of Total Coliform and Fecal Coliform were determined as 24x103 cfu/100 ml. This result posed a potential risk for swimming throughout summer season, as this is a residential area and has a higher amount of domestic waste water. It was observed that bacteriological pollution was carried to the other stations by climatic factors (rain, wind, and wave) in the following sampling period.

146 strains belonging to Enterobacteriaceae, were resistant to ampicillin (AMP) in the percentage of 67,12% and followed by the other antibiotics; CXM 63,01%, AMC 50,00%, IPM 36,98%, CTX 2,74%, and CRO 1,37%.

The results indicate that the resistance of isolated bacteria against beta-lactam antibiotics, which are used as current antibacterial agents all over the world, is one of the negative effects of anthropogenic factors in Sapanca Lake. As a result of bacterial pollution which is important in ecosystems and thus in human health, the level of beta-lactam antibiotic resistance of Enterobacteriaceae members increased and multi-drug resistance bacteria are a potential risk of infection in this region.

ÇARDAK Mine

Danışman : Doç. Dr. Gülşen ALTUĞAnabilim Dalı : Temel BilimlerProgramı : Deniz BiyolojisiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof Dr. Bayram ÖZTÜRK

Prof. Dr. Ayşe OGAN

160

Doç. Dr. Gülşen ALTUĞ Doç. Dr. Fatma ARIK ÇOLAKOĞLU Doç.Dr.Nuray BALKIS

İstanbul Boğazı’ndan İzole Edilen Enterobacteriaceae Üyelerinin Dağılımı ve Ağır Metal Dirençliğinin

Araştırılması

Bu çalışmada, İstanbul Boğazı’nda Karadeniz çıkışı ve Marmara Denizi girişinde seçilen istasyonlardan alınan deniz suyu örneklerinde Enterobacterieaceae üyesi bakterilerin dağılımını ve ağır metal tuzlarına karşı dirençlilik düzeylerini araştırmıştır. Ayrıca indikatör bakteri ve mezofilik aerobik heterotrofik bakteri düzeylerini fizikokimyasal parametreler ile ilişkilendirerek belirlemek ve ağır metal dirençliliğinin deniz ortamında plazmite bağlı olarak dağılım oranını belirlemek amaçlanmıştır.

Şubat 2006-Mart 2007 tarihleri arasında aylık olarak yüzeyden (0-30 cm) ve farklı derinliklerden alınan deniz suyu örneklerinde, API 20E, (Biomereux) kullanılarak tanımları yapılan Enterobacterieaceae üyesi 126 adet izolat bakır (CuSO4), nikel (NiCl2), magnezyum (MgSO4), kadmiyum (CdCl2), civa (HgCl2) ve çinko (ZnSO4) tuzlarına karşı dirençlilikleri belirlenmiştir. Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) testlerine alınmıştır. Dirençli oldukları tespit edilen izolatlarda dirençliliğin plazmite bağlı olup olmadığını belirlemek için Miniprep Kit (Qiagen/Courtaboeuf) kullanarak plazmit izolasyonu ve plazmit eleminasyonu testleri yapılmıştır. Ortamın bakteriyolojik kirlilik yükünü belirlemek amacı ile membran filtrasyon tekniği kullanılarak fekal koliform ve total koliform analizleri, heterotrofik bakteri bolluğunu belirlemek için Marine Agar’a yayma ekim metodu kullanılarak kültür edilebilir toplam mezofilik aerobik bakteri sayımları yapılmıştır.

Fiziko-kimyasal parametreleri belirlemek amacı ile CTD ile (SBE-15) sıcaklık, tuzluluk, çözünmüş oksijen spektrofotometrik olarak nitrit azotu, nitrat azotu,orto fosfat ve klorofil-a analizleri yapılmıştır. Sonuçta bu çalışma bulguları ile İstanbul Boğazı’nda bakteriyolojik kirliliğin ve heterotrofik aerobik mezofilik bakteri bolluğunun en yüksek Marmara Denizi girişinde olduğu, 20 metrenin altında tespit edilen yüksek bakteri sayısının derin deşarj standartlarının üzerinde olduğu ve İstanbul Boğazı Marmara Denizi girişi bölgesinde derin deşarjın amacının gerçekleşmediği alt tabaka sularının Karadeniz’e karışmak yerine Marmara Denizine döndüğü bakteri düzeyleri ile tespit edilmiştir.

İlk kez bu çalışma ile İstanbul Boğazı’nda Enterobacteriaceae üyesi izolatların dağılım oranı tesit edilmiş, rastlanma sıklığı en yüksek izolat % 28 oranı ile E. coli bulunurken, bunu sırasıyla % 19 ile Enterobacter spp. (% 12 E. cloaceae + % 3,17 E. sakazakii + % 1,59 E. gergoviae + 1,59 E. aerogenes), %16 ile Klebsiella spp. (% 9.57 K. pneumoniae + %3.17 K. oxytoca + % 3.17 K. ornithinolytica), % 14 Serratia spp. (%3.17 Serratia odorifera, % 8. 73 Serratia marcescens, % 2,38 Serratia plymutica), % 7 Citrobacter spp., (% 4,76 Citrobacter frenduii, % 2,38 Citrobacter braakii), %6 Salmonella enterica, % 6 ile Proteus spp (% 3,17 Proteus mirabilis, % 2,38 Proteus vulgaris ) ve % 4 ile Pantoe agglomerans izlemiştir Tüm izolatlarda en yüksek ağır metal dirençlilik frekansını sırasıyla E. coli, Enterobacter cloaceae, Serratia marcescens, Citrobacter ,Klebsiella pneumoniae, Pantoe agglomerans, Salmonella enterica ve Proteus mirabilis izolatları göstermiştir. Ağır metallere dirençli oldukları tespit edien izolatlar ağır metallerin doğal olarak ortamdan uzaklaştırılmasında kullanılacak adapte kültürlere aday türler olarak stoklanmıştır. Ağır metal dirençliliğinin % 39 - % 52 aralığında plazmitler yolu ile ortamdaki alıcı diğer bakterilere aktarılabileceği yine ilk kez bu çalışma bulguları ile ortaya konmuş sonuçlar çevresel faktörlerle ilişkilendirilerek tartışılmıştır.

Heavy Metal Resistance and Distribution Members of Enterobacterıaceae Isolated From The İstanbul

Strait

The aim of this study was to determine the distribution and heavy metal resistance of Enterobacteriaceae members present in sea water samples obtained from stations selected at the Black Sea exit and Marmara sea entry of the Strait of Istanbul by relating indicator bacteria and mesophilic aerobic heterotrophic bacteria levels to physico-chemical parameters and to detect the rate of heavy metal distribution depending on plasmid in marine environment.

126 isolates of members of the family Enterobacteriaceae were identified using API 20E (Biomereux) in sea water samples obtained from surface (0-30 cm) and various depths in monthly samplings from February 2006 to March 2007. The isolates were subjected to Minimum Inhibition Concentration (MIC) tests using micro dilution technique in order to determine the resistances to the salts of copper (CuSO4), nickel (NiCl2), magnesium (MgSO4), cadmium (CdCl2), mercury (HgCl2) and zinc (ZnSO4). Plasmid isolation and plasmid elimination tests were conducted in order to determine whether the resistances of isolates that were detected to be resistant depend on plasmid by Miniprep Kit (Qiagen/Courtaboeuf). Fecal and total coliform analyses were performed in order to state the bacterial pollution load of the environment using membrane filtration technique

161

whereas countings of the total number of culturable mesophilic aerobic bacteria were carried out using spread plate technique on marine agar for determining heterotrophic bacterial abundance.

Temperature, salinity and dissolved oxygen were collected with a CTD (SBE-15) and nitrites, nitrates, ortho-phosphates and chlorophyll-a analysis were performed spectrophotometrically in order to determine physico-chemical parameters. In conclusion, according to the results of this study it was shown that - the bacterial pollution and the abundance of heterotrophic aerobic mesophilic bacteria are highest at the Marmara Sea entry in the Strait of İstanbul, - the high number of bacteria determined below 20 meters are higher than deep discharge standards - and the deep discharge at the Marmara Sea entry of the Strait of Istanbul was not attaining its purpose and the lower layer waters were returning to Marmara Sea instead of merging in Black Sea as pointed out by bacterial levels.

The distribution rate of the isolates of the Enterobacteriaceae members in the Strait of Istanbul was determined for the first time in this study; the highest frequency was obtained from the isolate E. coli with 28 %, followed by Enterobacter spp. with 19 % (12 % E. cloaceae + 3.17 % E. sakazakii + 1.59 % E. gergoviae + 1.59 % E. aerogenes), Klebsiella spp. with 16 % (9.57 % K. pneumoniae + 3.17 % K. oxytoca + 3.17 % K. ornithinolytica), Serratia spp. with 14 % (Serratia odorifera 3.17 % + Serratia marcescens 8.73 % + Serratia plymutica 2.38 %), Citrobacter spp. with 7 %,(4,76 % Citrobacter frenduii + 2,38 % Citrobacter braakii Salmonella enterica. with 6 %, Proteus spp. with 6 % (Proteus mirabilis 3.17 % + Proteus vulgaris 2.38 %) and Pantoe agglomerans. with 4 %. The highest heavy metal resistance frequency among all isolates were showed respectively by E. coli, Enterobacter spp., Serratia spp., Citrobacter spp., Klebsiella spp, Pantoe spp., Salmonella spp. and Proteus spp. Isolates that were defined as resistant to heavy metals were stocked as candidate species for adapted cultures devoted to the natural elimination of heavy metals from the environment. Furthermore, the transfer of heavy metal resistance to other source bacteria in the environment via plasmids with ratios from 39 - 52 % was also exhibited the first time in this study; the results are discussed considering the effects of environmental factors.

162

SU ÜRÜNLERİ AVLAMA VE İŞLEME TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI  

AKKUŞ TÜRKMEN Özgür

Danışman :Doç. Dr. Sühendan MOL Anabilim Dalı :Avlama ve İşleme Anabilim dalıProgramı :İşlemeMezuniyet Yılı :2008Tez Savunma Jürisi :Doç.Dr. Sühendan MOL

Prof.Dr. Candan VARLIK Prof.Dr. Musatafa TAYAR

Doç. Dr. Taçnur BAYGAR Doç.Dr. Nuray ERKAN

Kerevit İşleme Sisteminde Uygulanan İşlemlerin Ürün Kalitesine Etkisi

Bu çalışmanın amacı kerevitlerin kaliteleri üzerine sodyum metabisülfit ve sitrik asidin etkisinin belirlenmesidir. Kerevitler 3 gruba bölünmüştür. İlk grup haşlanmış, soğutulmuş ve paketlenmiştir (Kontrol grubu). İkinci grup sodyum metabisülfit ve sitrik asitle muamele edildikten sonra haşlanmış, soğutulmuş ve paketlenmiştir (A grubu). Son grup ise sodyum metabisülfit ve sitrik asitle birlikte haşlanmış, daha sonra soğutulmuş ve paketlenmiştir (Grup B). Tüm gruplar +4˚C’de depolanmıştır.

Duyusal analizlerin sonucuna göre kontrol örneklerinin raf ömrü 6 gün iken muamele edilmiş örnekler (A ve B grupları) depolamanın 8. gününe kadar kabul edilebilir düzeydedir.

Renk analizlerinin sonuçlarına göre örneklerin rengi tüm gruplarda koyulaşmakta ve parlak turuncu renk depolama süresince azalmaktadır.

Kerevit bir tatlı su türü olduğundan, örneklerin TVB-N ve TMA-N değerleri çalışma süresince limit değerlere ulaşmamıştır. Örneklerin haşlaması işlemi de bu sonucun diğer bir nedenidir. Kontrol, A ve B gruplarının trimetilamin değerleri çalışma süresince birbirinden önemli düzeyde farklılık göstermemiştir. Ancak kontrol örnekleri TVB-N değerinin depolamanın son aşamalarında muamele edilmiş olanlarınkinden önemli derecede yüksek olduğu belirlenmiştir.

Mezofilik ve psikrofilik aerobik bakteri sayısında olduğu gibi, pH değerleri de depolamanın 6. gününde limit değerlere ulaşmıştır. Duyusal analizlere göre kontrol grubu örnekleri depolamanın 6. gününde bozulmuş olup, bu günde kontrol grubu örneklerinin pH’ı, mezofilik ve psikrofilik aerobik bakteri yükü muamele edilmiş örneklerden önemli derecede yüksekti.

Bu kimyasalların ticari olarak kerevitlere aşırı miktarda uygulandığı bilinmektedir. Bu yasalara uygun olmayıp insan sağlığı açısından da birçok risk taşımaktadır. Bu çalışmada sodyum metabisülfit ve sitrik asidin yasaların izin verdiği miktardan fazla olmayacak şekilde kullanıldığında kerevitlerin duyusal kalitesini artırdığı ve pH’ı, mezofilik ve psikrofilik aerobik bakteri sayısını ise biraz düşürdüğü tespit edilmiştir. Daha dikkat çekici sonuçlar elde etmek için diğer kimyasalların tek başına veya sodyum metabisülfit ve sitrik asitle birlikte yasaların izin verdiği sınırlar içinde uygulanması denenebilir. Bu çalışmanın sonuçları ticari uygulamalar için ve aynı zamanda kerevitlerin raf ömrünü artırmak için kimyasal maddelerle muamele edilmesi üzerine yapılacak çalışmalar için iyi bir kaynak oluşturabilir.

163

The Effects of Treatments Applıcated In Crayfish Processıng Systems to The Product Qualıty

The aim of this study was the determination of the effect of sodium metabisulfide and citric acid on the quality of crayfish. Crayfish were divided into 3 groups. First group was boiled, chilled and packaged (control group). Second group was treated with sodium metabisulfide and citric acid and then boiled, chilled and packaged (Group A). The last group was boiled with the same chemicals, chilled and packaged (Group B). All samples were stored at +4˚C.

According to the results of sensory analysis, the shelf life of control samples was 6 days, but treated samples (group A and B) were acceptable until the 8th day of storage.

Regarding the results of color analysis, samples darkened and the bright orange color decreased during the storage period in all groups.

Since crayfish is a freshwater species, TVB-N and TMA-N values of the samples did not reached to the limit values during the study. Boiling procedure of the samples was the other reason of this result. Trimethylamine values of control, A and B groups were not significantly different during the study. However, TVB-N value of control samples was determined significantly higher than that of the treated ones at the last stages of storage.

Similar to the mesophilic and psychrophilic aerobic bacteria counts, pH values also reached to the limit values at the 6th day of storage. Control group samples spoiled regarding the sensory analysis at the 6th day of storage, and pH values, mesophilic and psychrophilic aerobic bacteria counts of control group samples were significantly higher than treated ones at that day.

It is known that excess amounts of these chemicals are added to crayfish commercially. It is not appropriate to the legislations and has many risks for human health. In this study it was determined that using sodium metabisulfide and citric acid not higher than the advised amounts by the legislations improve the sensory quality and decrease the pH, mesophilic and psychrophilic aerobic bacteria counts of crayfish slightly. To maintain the more remarkable results, using the other chemicals with or without sodium metabisulfide and citric acid regarding the legislations might be studied. The results of this study might be a good source for commercial applications and also for the further studies on the treatment of crayfish with chemicals to improve its shelf life.

ÜÇOK ALAKAVUK Didem

Danışman : Prof. Dr. Sühendan MOLAnabilim Dalı : Avlama ve İşleme Teknolojisi Anabilim DalıProgramı : İşleme TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2009Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sühemdan MOL

Prof. Dr. Mehmet ÇELİK Doç. Dr. Özkan ÖZDEN Doç. Dr. Taçnur BAYGAR Doç. Dr. Saadet KARAKULAK

İstanbul Piyasasında Hazır Yemek Olarak Satılmakta Olan Su Ürünlerinde Riskli Mikroorganizmların

Belirlenmesi

Son yıllarda dünya nüfusunun artışı, gıda teknolojilerindeki gelişmeler ve besleyici gıdalara olan talep hazır yemeklere olan ilgiyi arttırmıştır. Bu talebin karşılanmasında sağlıklı ve lezzetli olan su ürünlerinden imal edilmiş hazır yemekler önemli bir yer tutmaktadır. Bununla birlikte, su ürünleri diğer gıdalara göre daha hassas ve çabuk bozulan gıdalar olduğundan su ürünlerinden hazırlanmış yemeklerin üretiminde daha dikkatli

164

olunmalıdır. Bozulma mikroorganizmalarına ek olarak su ürünleri birçok değişik insan patojenini de içermektedir. Bu yüzden su ürünlerinden imal edilmiş hazır yemeklerde gıda güvenliği çok önemlidir. Bu çalışmada hazır yemek olarak en çok tüketilen donmuş ve soğutulmuş su ürünlerinde gıda zehirlenmesine sebep olan mikroorganizmaların varlığı ve miktarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. 2007-2008’de iki çeşit donmuş ürün (balık köftesi ve okyanus lokumu) dört farklı süpermarket zincirinin yedişer şubesinden, üç farklı soğutulmuş ürün (deniz ürünleri salatası, kalamar dolma, midye dolma) 12 farklı şarküteriden temin edilmiştir. Yaz ve kış örneklemeleri iki tekrarlı olarak yapılmıştır. Ortam sıcaklığının artışına bağlı olarak yaz örneklemesinde temin edilen ürünlerin mikrobiyal yükü kış örneklemelerinde temin edilen ürünlerinkine göre daha yüksek bulunmuştur. Tüm örneklerde toplam mezofilik aerobik ve psikrofilik bakteri yükü limit değerlerin altında tespit edilmiştir. Örneklemesi yapılan tüm dondurulmuş ve soğutulmuş ürünlerin koliform bakteri yükü açısından tüketiminin riskli olduğu görülmüştür. Örneklerin Escherichia coli yükü genelde limitin üzerinde tespit edilmiştir. Psikrofilik bakteri, toplam koliform, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus ve Clostridium perfingens yükleri okyanus lokumu örneklerinde en düşük oranlarda tespit edilirken midye dolma örneklerinde en yüksek oranda bulunmuştur. Sonuç olarak; çalışmamızda su ürünlerinden imal edilen hazır yemeklerde hijyen eksikliği saptanmıştır. İyi kalitede ham materyal ve katkı maddesi, personel hijyeninin sağlanması, çapraz kontaminasyonun önlenmesi, gıda güvenliği kurallarının su ürünleri işletmelerinde uygulanmasının gerekli olduğu çok açıktır. Satış koşullarının iyileştirilmesi de özellikle su ürünlerinden imal edilmiş hazır soğutulmuş yemeklerde çok önemlidir.

 Determination of the Risky Microorganisms in Ready-to-Eat Seafood Selling in İstanbul Market

In recent years, an a result of the increase of world population, developement of food technologies and demand for nutritious foods ready-to-eat foods became popular all over the world. Since they are healthy and tastefull ready-to-eat seafoods are the important part of this demand. However, it is well known that seafoods are more sensitive and perishable than other foods and more attention must be paid for ready-to-eat seafood process. In addition to spoilage microrganisms seafood comprises several different human pathogens. Thus food safety for ready-to-eat seafood is more important.

In this study it was aimed to determine the presence and levels of microorganisms causing food poisining in widely consumed frozen and chilled ready-to-eat seafood. Two types of frozen seafoods (fish balls and surimi based mediterrenean delight) from seven branches of four different supermarket chains and three types of chilled seafoods (seafood salad, stuffed calamari, stuffed mussel) from twelwe different retail market have been obtained during 2007-2008. Duplicate sampling has been carried out both in winter and in summer.

It has been determined that microbial levels of the summer samples are higher than the winter samples due to the ambient temperature. Total viable count and total psychrophilic aerobic bacteria counts of all samples were below the limit values. It has been found risky to consume all frozen and chilled seafood due to the coliform bacteria. In general Escherichia coli levels of the samples are over the limits. It has been determined that total psychrophilic bacteria, total coliform, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, and Clostridium perfingens levels in Mediterranean delight samples are lower than others but all these bacteria were higher in stuffed mussels.

In conclusion, a lack of hygiene at the production stage of ready-to-eat seafood has been seen in this study. It is clear that it is essential to use high quality raw material and ingredients, to provide personel hygiene, to prevent cross-contamination, to maintain food safety rules in the seafood processing establishments. Improving the selling conditions is also very important especially for the quality of chilled ready-to-eat seafood.

165