Yönlendirilmiş Elektromanyetik Enerji Transferi Ve Gerekli Yüksek Güç İçin Toryum Reaktörler

Abstract

Bu tezde, günümüzde daha çok iletişim alanında uygulamaları olan elektromanyetik konusu farklı bir boyutta ele alınmaktadır. Son yıllarda, gündemde olan ve üzerinde birçok araştırma yapılan elektromanyetik dalgaların yönlendirilmesi özellikle ülke savunma sistemleri için önemli bir konudur. Elektromanyetik dalgaların yönlendirilmesi yeni bir konu olmamasına rağmen, gerektirdiği ileri teknoloji, yüksek güç gereksinimleri ve sistem maliyetleri gibi nedenlerle laboratuarlarda uygulamaları yapılsa da pratik olarak kendisine çok fazla kullanım alanı bulamamıştır. Ancak gelişen teknoloji ile sistem verimlerinin arttırılması mümkün olmakta ve gereken yüksek güçleri hareket kabiliyeti olacak şekilde sağlamak için alternatif sistemler önerilmektedir. Tezin kapsamı içerisinde, elektromanyetik dalga oluşturularak yapılan elektromanyetik fırlatıcılar konusunun, günümüze kadar geçirmiş olduğu evreleri, temel çalışma yapısı, türleri ve kullanım alanlarına değinilmektedir. Bunun yanında yüksek güçte mikrodalga iletimi konusunun, temel elemanları, dünyadaki örnek sistemler, sistemin teorik yapısı ve yüksek güç gereksiniminin nedenlerine değinilmektedir. Her iki sistem için gereken yüksek gücü sağlamak için ise, dünya gündeminde de yeni bir konu olan Likit Florit Toryum Reaktör kullanımı önerilmekte ve sistemin yapısı ile ilgili ayrıntılı bilgi verilmektedir. Ayrıca toryum yakıtlı reaktörlerin dikkatle incelenmesi gereken bir konu olduğu anlatılmaktadır. Tezin son bölümünde, elde edilen yüksek güçlü mikrodalgaların yönlendirilmesinde kullanılan anten sistemleri ele alınmış, örnek bir anten olarak reflektör ile birlikte bir TEM horn anten HFSS yazılımı kullanılarak tasarlanmış ve yönlendirilen elektromanyetik dalganın yayılımına ilişkin hesaplar verilmiştir.

In this thesis, we present a different approach to electromagnetic which has much more applications in communication sector. Recently, directing electromagnetic waves ,which are very interesting field for researchers, is very important issue for country’s defense systems. Although directing electromagnetic waves are not a newly researched field, it cannot find much usage field practically due to required high technology, high power issue and system costs. However, it has been possible by increasing system efficiencies with improved technology and offering alternative systems to provide required high powers. Within the scope of the thesis, it is discussed historical research processes, basic working structures and types and areas of use of electromagnetic launchers which are formed with electromagnetic waves. In addition, it is discussed the basic elements, developed model systems in the world, the theoretical structure of the system and the reasons for the high power requirement of high-power microwave transmission. For both systems, we offer usage of Liquid Fluoride Thorium Reactors (LFTR) to provide required high power and give detailed information about systems structure. It is also explained thorium-fueled reactors as a subject should be carefully considered. In the light of these informations, it is discussed antenna systems which are used to direct and transmit high power microwaves. A TEM horn antenna is designed with using HFSS software as a model antenna with designed reflector and given directed electromagnetic wave calculations.