TUBITAK 1001 projesi ikinci yili butcesinde mikro-CT cihazi alimi onerisi yazacagim, ama donanim secimi konusunda dogru-yanlis tuneline girdim. Forumda mikro-CT ile fiilen calisan birkac ekip biliyorum, fikirlerini almam lazim.

Hedef: traverten ve kumtasi numunelerinin (silindir cap 25 mm, boy 50 mm) 3D gozenek karakterizasyonu, 5 um voksel cozunurlugunde. Cnudde & Boone 2013'te (Earth-Sci. Rev.) belirtildigine gore bu cozunurluk traverten makrogozeneklerini iyi ayirir, mezogozeneklerin bir kismini kacirir. Ama bizim bolge icin makrogozenek dagilimi yeterli olur sanirim.

Iki teklif geldi: (1) ZEISS Xradia 510 — 700K USD, 0.7 um voksel mumkun ama 25 mm numunede pratik 3-4 um, akademik destek paketli. (2) Bruker SkyScan 1273 — 350K USD, 5 um voksel limit, daha kucuk numune (15 mm), masa ustu kompakt. Fiyat farki iki kat. Sizce 25 mm numune sinirlamasi feda edilebilir mi, yoksa Xradia'ya gitmek bilim acisindan zorunlu mu?

Bir de yazilim secenegi: Avizo (lisans 50K USD/yil), ORS Dragonfly (akademik 8K), ImageJ-BoneJ (acik kaynak, ucretsiz). Hangisini ciddiye almaliyim?

Begum abla, biz lab'da SkyScan 1173'le calisiyoruz 6 yildir, kucuk numune sinirlamasi gercekten can sikici. Traverten gibi heterojen bir tasta 15 mm cap "representative elementary volume" gereksinimini bazen karsilamiyor — gozenek dagilimi makrogozenekli olunca tek bir karot nasil temsili olur? Iki-uc karot alip ortalama almak zorunda kaliyoruz.

25 mm numune Xradia'da pratik avantaj saglar. Ama Bruker yeni 1273 modelini biz de degerlendirdik gecen yil, bizim isimize uygun degildi cunku akademik analiz icin esnek olan akiskan basinci modulu yok.

konya_arge_begum yazdi:

5 um voksel cozunurlugunde

5 um voksel ile makrogozenek karakterizasyonu yeterli ama traverten mezogozenek profilini eksik birakir. Begum, projenin asil arastirma sorusu ne — sadece dagilim mi, yoksa baglanti analizi (connected porosity) da var mi? Eger baglanti grafi cikartmak istiyorsan, 1-2 um voksel sart, cunku dar gozenek bogazlari (pore throats) 5 um altinda yogunlasir.

Bu durumda Xradia mantikli, ama 700K USD agir bir yatirim. Alternatifi: ODTU Merkezi Lab'da Xradia 410 var, akademik kullanim ucreti saatlik 800 TL civari. Bir yil boyunca dis hizmet alarak proje bitirilir, kendi cihaz almak yerine. Akademik kariyer perspektifinden bakarsan, bir cihaza bagimli olmak yerine farkli laboratuvarlarda calisma esnekligi daha avantajli.

Ben de Cnudde & Boone'u sular seller okudum doktora donemimde, klasik referans. Begum'a ek not: voksel cozunurlugu kadar onemli bir parametre filtre kalinligi (X-isin enerjisi sertlestirme filtresi). Travertende kalsit yogun, X-isin akut zayiflama yapiyor; eger ince filtre kullanirsan beam hardening artefakti veriyor, 3D rekonstruksiyon kotu cikiyor. Cu filtre 0.5 mm alti tavsiye edilmiyor karbonat numunelerde.

Yazilim tarafinda: ImageJ-BoneJ akademik baslangic icin yeterli, ama kalitatif analizden nicel analize gectiginde Avizo veya Dragonfly'a ihtiyacin olur. Avizo lisansi pahali ama interaktif segmentasyonu unrivaled. Bicakkurdunca ucuza gidip de geri donen birkac arkadas tanidim.

ank_ezgi yazdi:

farkli laboratuvarlarda calisma esnekligi daha avantajli

Ezgi abla, bu noktayi danismanima da soylemistim ama ikna olmamisti. "Cihazi olmayan grup arastirma yapamaz" dedi. Ama hesapladim, 200 numune icin ODTU saatlik ucretle yaklasik 60K USD eder, 700K USD'lik cihazin %10'u. Bu rakami yeniden cikarip bolum baskanligina sunacagim.

Bilge abla, beam hardening konusunu hic dusunmemistim, kalsit yogun travertende ozellikle kritik. Filtre ayari icin parametre tablosu var mi sizin lab'da, paylasabilir misiniz?

Begum, parametre tablosu sablon olarak labdaki ortak Excel'de. DM at, "traverten + kalsitik kumtasi mikro-CT parametreleri" baslikli versiyonu yollarim. Ozetle: tup voltaji 130-160 kV, akim 80-110 uA, Cu filtre 0.5-1 mm, exposure 800-1200 ms, 1080 projeksiyon (360 derece, 0.33 derece artim). Bu set yola cikarir.

Mikro-CT donanim secimi bizim grup icin ayni sorun olmustu 2019'da. Sonunda kendi cihaz almadik, ODTU + ITU + MTA kullanma anlasmasi yaptik, butce dagildi alet bakimina degil arastirmaya gitti. Ezgi'nin onerisini destekliyorum.

Bir baska boyut: voksel kucuk olunca dosya boyutu patliyor. 1 um voksel ile 25 mm numune ~15 GB tek tarama, 200 numune 3 TB. Bunu islemek icin GPU iyi bir is istasyonu lazim, NVIDIA RTX 4090 minimum, RAM 128 GB. Donanim toplam maliyetine bunu dahil et.

Begum, akademi-sanayi koprusu acisindan bir baska oneri: Cumhuriyet Universitesi Maden Muh'da yeni bir mikro-CT geldi (Bruker SkyScan 2214, 0.4 um), kullanima acik. Sivas'a numune yollamak Konya icin de Ankara icin de mantikli. Akademik kullanici tarifesi cok cazip, hatta bazi tarama saatleri ucretsiz pilot kullanim olarak ilan ediliyor.

Cihaz alip kendi grupta tutmak yerine bu tur paylasim agi kullanmak gunumuzde daha makul, ozellikle acik bilim mantigina da uyuyor.

700K dolar mikro-CT cihazi alindiktan sonra ilk tek yapilan sey: yanlis voksel ile bir kez taranip raftan kaldiriliyor. Sonra herkes ODTU'ya gidiyor. Begum bu yolu kisaltsana.

Begum, bilimsel donaniminizi takdir ederim, ama bir saha muhendisi olarak soyleyeyim: mikro-CT veriniz ne kadar guzel olursa olsun, restorasyon karari vermek icin TS EN 12371 don-coz testini yine yapmak zorundasiniz. 3D gozenek modeli aciklayici, dayaniklilik testi karar verici. Onerimi bu sirayla goz onunde tutun: dis hizmet ile mikro-CT al, kendi labda 12371 ve 1936 yap, sonuclari birlikte yorumla.

Cihazi kendi labinizda istemeniz akademik motivasyon, anlasilir. Ama kamu butcesi acisindan paylasim agi daha verimli kullanim. Hulya hocanin Sivas onerisi cok yerinde.

Begum kizim, ben karot makinesi ile 35 yildir ugrasiyorum, sondaj makinem bana 1989'da geldi 2017'de yeniledim. Cihaz alma karari uzun olur. Bir yil iki yil dis hizmetle calis, gercekten ihtiyac varsa al, yoksa para bosa.

Karot dogruyu soyler ama mikro-CT yalan soyler diye degil — hangi cihaza ne kadar guvenirsek o kadar dikkatli olalim demek istiyorum. Sahici karar lab disinda calisma yillarinda olusur.

Bilge ablanin verdigi parametre seti dogrudur, Egemer'de mermer rezerv calismalarinda kullaniyoruz. 130 kV ile traverten beam hardening cok az kaliyor, segmentasyon temiz. Begum kizimiz Sivas'a gitse Hulya hocayla ortak makale bile cikar muhtemelen.

Ezgi ablanin paylasim agi yaklasimi cok yerinde, ama bir nokta: dis hizmetle her numune oncesinde randevu almak ve fiziksel olarak gondermek bilim hizini dusuruyor. Bizim 3 yillik ortalamamiza gore "numune hazirla -> randevu -> tarama -> veri donus" donemi 8-12 hafta. Begum 200 numuneyi 2 yila bitirmek istiyorsa, bu surecin parallelizasyonunu cok iyi planlamali. Cihaz alirsa ayni isi 2-3 ayda bitirebilir.

Yani karari bilimsel hedefin zaman cizelgesi de etkiler.

Pelin'in noktasi gercek bir trade-off. Cozum: hibrit yaklasim. Pilot fazda (ilk 30 numune) Sivas/ODTU dis hizmet, metodolojiyi oturt, sonuclari oncu makaleye cevir. Ana fazda (170 numune) cihaz almak yerine bir yil-akreditasyonsuz yarim-zamanli kullanim hakki kirala (universitelerin bazilari saatlik bloklar halinde kiralama veriyor). Boyle butce buyuk darbeyi yemez, hiz da kaybedilmez.

Ya da: cihaz almak istiyorsan, butce gerekceleyen bir ortak konsorsiyum kur (Konya ARGE + Ankara + Sivas), tek cihaz uc kuruma hizmet versin. Bunu TUBITAK ARDEB'e arastirma altyapi destegi olarak yazabilirsin, secilme sansi yuksek.

Aile sirketinde Pamukkale damar uzerinde calismis bir gozumle: bizim icin 25 mm karotta ortalama porozite zaten temsili olmuyor, traverten hetorojen. 5 farkli yerden alinan numunenin ortalamasi gerekli. Yani sadece 25 mm vs 15 mm degil, kac numune sorusu da var. Ucuz cihazla cok numune mu, pahali cihazla az numune mu?

Enis bey, traverten heterojenligi konusunda sahadan veri verdiginiz icin tesekkurler. Numune sayisi karari icin hakliisniz, REV (representative elementary volume) hesabini onceden yapmaliyim. Yarin yapacagim ilk is.

Ozet:

1) Pilot fazda (30 numune) Sivas SkyScan 2214 + ODTU Xradia karma kullanim, dis hizmet (Hulya hoca, Ezgi abla onerisi)

2) Ana fazda 200 numune icin paralel akis yonetimi, 8-12 haftalik veri donus suresi planlamada (Pelin abla)

3) Konsorsiyum onerisi TUBITAK ARDEB altyapi destegi ile (Ezgi abla)

4) Beam hardening icin Cu filtre 0.5-1 mm + 130-160 kV (Bilge abla parametre seti)

5) GPU is istasyonu butceye dahil (Suat abi)

6) Mikro-CT yorumu yaninda TS EN 12371 mutlaka yapilacak (Mehmet abi)

Cihaz alimini kismen vazgectim, paylasim agi yaklasimi ile gidiyorum. Danismanima sunum yapacagim haftaya, sonucu burada paylasirim.