alnızca sol yarı beyinde bulunan alt merkez ise “Broca merkezi” adını almaktadır. Esas konuşma mer¬kezi, Broca merkezi zedelendiğinde, insan konuşma yeteneğini kaybetmektedir.
İşte, E. Fermi’nin bir oyun oynar gibi geliş* tirdiği yapay radyoaktivite, günümüzde belki de tüm evrenin en karmaşık yapısı olan insan beyninin anlaşılmasına yardımcı olmaktadır.
İnsan beyninin tüm olarak anlaşılması için, önümüzde kat edilmesi gereken çok uzun bir yol vardır.
„
Ses katı madde içinde rahatça hareket eder. Işığın bu özelliği yoktur. X ! ışınlan ise maddenin yalnız bir kesiti üzerinde bilgi veremez. Sesin 1 madde içindeki hareket özelliğinden faydalanarak numuneyi kesmeden | (‘ mikroskobik ölçülerde kesit alıp bunun görüntü haline getirilmesi yalnız ‘ { akustik mikroskoplarla sağlanmaktadır.
D
r. Tşai ıfkdaşı olan Wang ve Lee’nin çalış-malarını bir müddeft izledikten sonra yorgun talebelerinin biraz gülmeye ihtiyacı öldüğünü düşünerek :
— Eğer Röntgen makinası ile optik mikros¬kop evfenseydi, çocukları böyle olurdu, dedi.
Dr. Tsai iki talebesile beraber Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen AKUSTİK MİK-ROSKOP projèsini Carnegie-Mellorf Üniversite¬sinde yürütüyordu.
Akustik mikroskop fikri esasında 40 yıl önce S. Y. Sokoloy isimli bir Sovyet fmlkdsi tarafından ortaya atılmıştı. Dr. Tsai ile arkadaşlarının yaptığı çalışmadan önce, örneğin Gutfeld ve Melcher’in arkasından Wickramasinghe’nin geliştirdikleri Akustik mikroskop bir çok sânayi kuruluşunun laboratuarında kullanılmaktadır.
Akustik mikroskobun çalışma prensibi olduk¬ça basittir. Ses dalgaları elektromagnetik dalga¬ların bir türü olarak bilinir. Eğer numune olarak kabul edilen bir malzeme üzèrine genlikleri ve titreşimleri belirli dalgalar çarparsa, malzemenin
o noktasındaki enerji düzeyini etkiler. Enerji düzeyi etkilenen nokta bir titreşim meydana getirir, yani kulağımızın duyamayacağı bir gürültü çıkarır. Gerek gücü ve gerekse frekansı nedenile duyamadığımız bû gürültü, incelenen numunenin molekül yapısı, ve fiziksel özellik¬lerine göre değişir. Bu ses dalgalarını değerlen¬direrek numunenin o noktasının yapısını tanıya¬biliriz.
Şimdi bu basit ilkelerin uygulamaya konulma şekillerini sırasile inceleyelim, tik olarak numune üzerine genlikleri ve titreşimleri aynı kalan dalgalar gönderilmesi gerekir. Böyle dalgalara modüle edilmiş dalgalar denir. Dış Dünyanın -seslerinden etkilenmemek için bu dalgalar ültra¬sonik dalgalar olarak saptanır. Modüle edilmiş ültrasonik dalgalar piezoelektrik malzemelerden elde edilir. Piezoelektrik malzeme pikap kafa¬sındaki iğneler gibi titreşimi elektrik akımına veya elektrik akımını titreşime çevirebilen mad* delerden başka bir şey değildir. Amaç ültrasonik dalgaları gereğince üretip numuneni** üzerindeki bir noktaya yoğun olarak düşürebilmektir. Bunun için Şekil l’de gösterilip açıklandığı gibi bir düzen kurulur.
Artık numunenin üzerine gerekli ses titreşim¬leri düşürülmüştür. Bu titreşimlerin malzemenin enerji düzeyinde meydana getirdiği değişiklik sonucu çıkan yeni ses bu defa tıpkı titreşimleri oluşturan sisteme benzer bir sistemle toplanarak elektrik sinyalleri haline dönüştürülür. (Şekil III) Numune hareket ettirilerek tıpkı televizyort ilkesinde olduğu gibi malzemenin her durumu için bir sinyal elde edilir. Bir elektronik hafızada depolanan bu sinyaller ekrana yansıtılarak tara¬nan yüzeyin görüntüsü elde edilir.
Akustik mikroskobun en önemli özelliği odak düzleminin (Şekil II) numunenin kesiti içinde herhangi bir yerde veya yüzünde tutulabilmese dir. Ekranda elde edilen daima odak düzleminin resmidir. Bu suretle numune kesilmeden istenil’ diği herhangi bir yerinden alınacak kesitin görüntüsü elde edilebilir, hem de akustik mikroskopla elde edilebilecek büyütme oranların¬da. Böyle çalışmalara ait görüntüleri Şekil IV ve Şekil V de gqrmek mümkündür.
Bu yöntemin ayrıca malzemenin kimyasal yapısını çözmek için kullanılması da oldukça gelişmiş bulunmaktadır. Fotoakustik spektromet reler bugün bir çok laboratuarda kullanılmakta¬dır. Bu uygulama bize ilerde maddenin içine hem fiziksel hem kimyasal özelliklerini görecek şekilde bakacak mikroskopların geliştirilebileceği umudunu uyandırmaktadır.
Elektronik parçaların imalinin mikroskobik boyutlara ulaştığı çağımızda özellikle mikros¬
kobik entegre devrelerin hazırlanmasında önemli rol oynayan akustik mikroskop yakın gelecekte kendisinden en çok söz edilen laboratuar ve endüstri donanımlarından biri olacaktır.
FAYDALANILAN KAYNAKLAR:
TSAI,G.S^LEE,G.e.vfeWANG,J.K. Transmission Scanning Acoustic Microscopy, international
Laboratory, S: S, C: 9, Mayıs-Haziran 1979 U.S.A.
ROSENCWAIG, Allan Photoacoustic Microscopy, international Laboratory, S: 5, C: 9, Eylül- Ekim 1979, U.S.A.
QUATE, Calvin F., Acoustic Microscopy, Scientific American, Ekim 1979, U.S.A.
Akustik mikroskop prensiplerine oy-1 gun olarak numunenin üzerine ült- rasonlk dalganın düşürülmesi için safir yani silisyum dlokslt birmercek kullanılmıştır. (A). (B) noktası ¿Hm bir uç olup sinyal jeneratöründen gelen elektrik sinyallerini plezoelektrik mad¬denin (C) üzerine verir. Plezoelektrik malzeme aldığı sinyali votatfma, kendi plezoelektrik katsayısına, kalınlığına ve safir ile temas yüzeyinin verimlili-ğine bağlı olarak frekansı ve genliği belirli ultrasomk dalgalar (D) haline getirir ve safire geçirir. Safir parçası¬nın öbür ucu şekilde görüldüğü gibi içbükey tıale getirilmiş olup (E)r oyu¬ğun içi yansıma yapmayan camla kaplanmıştır. Bu oyuk mercek ödevini görür ve safir içinden gelen dalgalan odak noktasında toplar. (E) nin detayı için Şekil // ye bakma. Odakta yoğunlaşan ses dalgalan numunenin (F) istenilen noktasına çarptırılır.
bîr merceğin yapısı
Safir (A) içinden gelen ültrasonik dal¬galar (B) safirin ucundaki küresel içbükey bir yüzey tarafından kırılarak bir odak noktasında toplanır (C).
İçbükey yüzeyin (D) içi ışığı yansıtma¬yan cam ile kaplıdır. Numuneyi safir yüzeyine paralel bir düzlemde İki eksen boyunca hareket ettirerek her noktaya bir ses yoğunlaştınlması ve¬rilmesi mümkündür. Ses dalgalan ŞEKİL: II numune içinde rahatça hareket ede¬ceklerinden bu odak düzlemini (E) numunenin içine de nokmak müm¬kündür. Bu suretle odak düzleminden numune kesilmiş gibi sonuç almak mümkündür. Safirde açılan (D) yuva¬sının çapı 0.04 mm. odak uzaklığı ise Saflr-su ortamında 1.3 R dir. Böyle bir merceği bugünkü teknikle optik mik¬roskoplarda kullanmak olanaksızdır.
Atontik merceğin çalışması için gerekli elektrik sinyal bir darbe halinde Sinyal Jenera¬töründen (AJ sağlanır. Şekil ! ve Şakii ili de ankitıktığı gibi sinyal ses dalgalan haline dönüştürülerek numune (B) üzerine düşürülür. Numunenin içinde bukmduğu ortam su’dur. Safirden suya geçişte ses dalgalannın kırılması daha yüksek olmaktadır. Bir noktada yoğunlaşan ses dalgalan o noktanın fiziksel ve moieküler yapısına uygun olarak enerji düzeyini etkiler ve nokta titreşime geçerek yeni bir akustik dalga üretir. Bu dalga bir akustik mercekle (C) toplanır ve piezoelektrik madde (D) tarafından elektrik sinyaline çevrilerek bir sinyal geliştirme merkezine (E) gönderilir. Bu merkez sinyali kuvvetlendirir ve bir televizyon alıcısının istediği şekle getirerek hafıza ve ekranın bulunduğu (R merkezine gönderir. Gelen sinyalin hangi hafızaya yerleştirile¬ceği konusunda da emri (G) Hareket-Sinyal Senkronizasyon merkezinden verilir. Bu merkez numunenin hareketini sağlar, bu arada sinyal jeneratöründen gönderilen darbeye gelen cevap numunenin hangi noktasına aitse o noktaya ait hafıza elemanına kaydedilmesi için (F) merkezini uyanr. G hareket merkezi numunenin her noktası için bu işlemi bitirdikten sonra hareketi durdurur ve hafıza ünitelerinde biriken verilerin hep beraber ekrana yansıtılması için (F) merkezine emir verir. O anda numunenin taranan kesintinin görüntüsü ekranda belirir.
a b
ŞEKİL: IV
0. 25 mm. kalınlığında bir çelik plakanın ortasından X »şınlartte ve akustik mikroskopla incelenmesinde alınan sonuçlar, (a) da X ışınlarile alınan sonuçta herhangi bir şey gözükmemektedir, (b) de ise akustik mikroskopla alman sonuçla çelik plakanın içinde bir malzeme boşluğu görülmektedir.
ŞEKİL : V
(a) da elektronik amaçla yapılmış bakır bir ızgaranın (grid) akustik mikroskopla elde edilen resmi gözükmektedir. Izgaranın kalınlığı 0.04 mm., deliklerin arabktarı 0.06 mm. dir, Bu ızgara epoksi bazlı bir yapıştıncı ile 0.06 mm. kalınlığında iki prinç levhanın arasına yapıştırılmıştır. Izgaranın artık optik mikroskoplagörünme olanağı yoktur, (b) de yapıştırmadan sonra akustik mikroskopla aide edilen vasim görülmektedir. Izgara delikleri aynı netlikte seçilmektedir. Parlaklığın azaldığı ve deliklerin kapalı olduğu yerlerde yapıştırıcının fazla gelip taşması nedenile iki pirinç plaka arasının kısmen veya üimamen dolduğu gözlenmektedir.
