Katalog

Y E N İ E L E K T R O N M İ K R O S K O P L A R I roskobu gerçekleştirmeyi başardı ve beş yıl sonra da Nobel ödülü'nü aldılar. Bu yeni gereç hem optik hem de elektron mikroskoplardan ilke bakımından farklıydı. "Scanningprobe" aslında "Tarayıcıaraştıcı uç" anlamına gelmekte.. Bu yeni mikroskopta, "Scarningprobe" un görevi, yüzeyi gözle incelenecek cismin yüzeyıni düzgün ve sık aralıklarla tarayarak yüzeyi n biçlml, rengi ve niteliklert hakkında bırtakım elektriksel ve manyetik işaretlerı mikroskoba aktarmaktır. Bu işaretler mikroskobun elektronik bölümünde değerlendırilerek televizyon ekranına benzeyen ekran üzerinde araştırmacının bilgisine sunulmaktadır. Böylece çok küçük cismin, "Ince grenll" bir fotoğrafı ya da görüntüsü gözle görülür. Bu amaçla "irldlum ve ptatln" karışımı ince bir uçtan oluşan, mikroskobun "probe"u elektriksel yöntemle yüzey üzerinde gezdirilir. Bunun sağlanması için "plezo elektrlk olay"dan yararlanılır. Bir piezoelektnk kristalın yüzeylerine elektrik gerilimi uygulandığında, boyutlarını degiştirdiği, genleştiği veya büzüldüğü, eğrildigi veya burulduğu bilinmektedir. Bu özelliğinden yararlanarak birbirine dikey üç doğrultuda yerleştirılmiş piezo kristaller yardımıyla probu titreştirerek incelenen cismin yüzeyi üzerinde "tarama scanning" yaptırmak olanağı vardır. Böylece cismin yüzeyine değen iriduumlu platin prob, kendi maddesinın atomlarını saran ve çevresinde dönen elektronların yarattığı "atmosler" ile cismin atomları çevresındeki elektronların yarattığı atmosfer arasında bir "tünel"in oluşmasını ve elektron hareketlerinden ileri gelen bir tür elektrik akımının geçmesine neden olacaktır. İncelenen "numune" cismin atomları büyükse, geçecek akım daha büyük olacaktır. Yukarıda anlatılan "prob hareketi", cismin yüzeyinde doğrusal biçimde olacağından, geçecek olan çok zayıf akım yol boyunca azalıp çoğalır. Atomun yüksek noktalarında fazla, iki atom arasında ise azdır. Bu akım işaretlerini bir bilgisayara uygulamak suretiyle, tıpkı yumurta ambalaj kartonları içindeki yumurtaların görünüşünü andıran biçimde, probun izlediği birbirine paralel tüm yollar üzerinde inişll çıkışlı noktalar ve bu yolların yan yana gelmesınden de "üç boyutlu" görüntüler mikroskobun monitör ekranında izlenir. Böylece 1983 ocak ayında itk kez bir slllkon atomu çok temiz bir görüntüyle ekranda izlendi. Bu sayede "madde" de r Işm yorine Btekronlann uptık merceklerın yp rine manyetlk olanlarının kullanıldığı bir elektron mlkroskobu ile bir makrofa/ın (vücudun savunma askerleri) aynntılı bir görüntüsü rinin yüzeyleri çoğu kez yalıtkan bir maddeyle örtülü olduğundan bu mikroskobun altında incelenmesi sorun yaratmaktadır. Bu sınırlamalar da tarama tünelleme mikroskobunun ikinci kuşağında önlendi. Bu yeni gelıştırilmiş mikroskop 1985'de devreye girdı; Stanford Üniversitesi ve 2ürih'teki IBM kuruluşunun bilim adamlarının çabasıyla... Burada yapılan yenilik, prob ile cismin yüzeyi arasındaki "tünel akımı" değil, bu iki cismin birbiriyle olan itme kuvvetlerl ölçülerek yüzey pürüzlerinin bilgisayar tarafından kestirilmesi yönteminin kullanılmasıdır. Bu çok daha elverişli ve uygun metot içın bir elmas uç üzerıne ince bir silikon parçanın yapıştırılması ve ankastre edilerek silikon bir bloktan dışa doğru uzatılması gerekiyor. En uçtaki elmas, elektronlarla kaplanınca, yukarı doğru hareket edecektir. Bu çok az hareket, lazer ışınları yardımıyla ölçülmekte ve silikon levyenin eğrilme miktarına göre yüzey pürüzlerinin durumu saptanmaktadır. Elmas iğne, tıpkı bir plağın üzerindeki yivler gibi yüzeyi tarayarak itme kuvvetinin işaretlerini bilgisayara gönderir ve bunlann değerlendirılmesiyle ekran üzerinde, "tünel" akımlarının görüntülenmesi gibi yüzeyin üç boyutlu resmi çizilir. Böyle bir iğnenin ağırlığı 28 x 9 10 gram kadar küçük olduğu için organik numunelerde bile herhangi bir hasar ortaya çıkmamaktadır! Santa Barbara'daki Kaliforniya Üniversitesi'nin fizik bilgınlen, "atomlk kuvvet mikroskobunun" önde gelen areıştırmacı gruplarındandır. O yörede bulunan Paul Hansma laboratuvarının çalışmalarına katılan bu grup son yıllarda yeni bir mikroskop daha geliştirdi. Amaçları, "yasayan hücreleri" incelemektil Temel ilkesi öncekinin aynı olan bu yeLütfen sayfayı çevirin Nasıl çalışıyor? iklncl kuşak Üstte, altı "Xeon" atomunun sıra halinde görüntüsü, "tarama tünelleme mtkroskopla" çekllen resim. Aşağıda iyi bağlanmış iyot atomlan grubu (pembe r»sim),bir kesit (sarı). nilen nesnenin yapısını incelemek ve yapı taşlarının boyutları, biçimleri hakkında kesin görüntüler sağlamak mümkün oldu. Üstelik eskiden yapılmış mikroskoplarda bu ancak ikı boyutta sağlanırken şimdi bir de derinllk boyutu eklendi. Ancak tüm bu avant.ijlı bulgulara karşın "tarama tünelleme mikroskobu"nun «nırlan hemen belli oldu. Bunlann başında gelen, incelenen numunelerin ancak "lletken" bir maddeden yapılmış olması durumunda, ölçülebilecek değerde bir "tünel akımı"nın sağlanabilmesi, aksi du rumda bunun mümkün olmamasıdır. Çünkü ancak bu durumda numunenin yüzeyinden elektron kopması ve "tünel akımı" oluşması mümkündür! Bunun anlamı ise yaşamın sırlarından biri sayılan "DNA" molekülleri gibi büyük numuneleri incelemeye olanak bulunmayacağıdır. Buna çare olarak bu moleküllerin, ince bir tabaka halinde metalle kaplanıp böylece "ıletken" duruma getırılmesidir. Yine aynı nedenle elektronıkte kullanılan "mlkro elektronik" entegre devrele