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 çalışmalarını bir müddeft izledikten sonra yorgun talebelerinin biraz gülmeye ihtiyacı öldüğünü düşünerek :
— Eğer Röntgen makinası ile optik mikroskop evfenseydi, çocukları böyle olurdu, dedi.
Dr. Tsai iki talebesile beraber Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen AKUSTİK MİKROSKOP projèsini Carnegie-Mellorf Üniversitesinde 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 oldukça basittir. Ses dalgaları elektromagnetik dalgaların 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 özelliklerine göre değişir. Bu ses dalgalarını değerlendirerek numunenin o noktasının yapısını tanıyabiliriz.
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 ültrasonik dalgalar olarak saptanır. Modüle edilmiş ültrasonik dalgalar piezoelektrik malzemelerden elde edilir. Piezoelektrik malzeme pikap kafasındaki 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 titreşimleri 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 taranan 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 oranlarında. 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 kullanılmaktadır. Bu uygulama bize ilerde maddenin içine hem fiziksel hem kimyasal özelliklerini görecek şekilde bakacak