M.Ə. Ramazanov, A. Q. Həsənov



Yüklə 4.53 Kb.
PDF просмотр
səhifə13/16
tarix02.12.2016
ölçüsü4.53 Kb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Şəkil 7-23.  NanoEducator skanedici cihazının hərəkət prinsipi 
(a) və konstruksiyası (b). 
 
Zondun nümunəyə avtomatik yaxınlaşma mexanizmi (əks 
əlaqənin yaranması).  
Skanedicinin z oxu üzrə yerdəyişmə diapazonu 10 mkm 
təşkil edir, buna görə  də skanetmədən  əvvəl zondu nümunəyə 
bu məsafəyə  qədər yaxınlaşdırmaq lazımdır. Bunun üçün 
gətirmə mexanizmi var. Bu şəkil 7-24 sxemində verilmişdir. 1 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
172
addım mühərrikinə elektrik impulsu verərkən  3 çevrici vintini 
fırladar və 3 plankasını 4 zond ilə birlikdə 6 skanedici ilə 
birləşdirilmiş nümunəyə yaxınlaşdırılır və ya uzaqlaşdırılır. Bir 
addımın uzunluğu təqribən 2mkm-dir
.
.

 
Şəkil 7-24. Nümunə  səthinə zondun gətirilmə mexanizminin 
sxemi. 
Yaxınlaşma mexanizminin addımı zond-nümunə arasındakı  
məsafədən xeyli böyük olduğundan skanetmə prosesi vaxtı 
zond deformasiyaya məruz qalmasın deyə onun yaxınlaşması 
addım mühərrikinin işləməsi ilə eyni zamanda həyata keçirilir 
və aşağıdakı alqoritm üzrə skanedici z oxu üzrə yerini dəyişir: 
Əks  əlaqə sistemi sönür və skanedici qalxır, yəni nümunə 
aşağı son vəziyyətə düşür. 
1.Zondun gətirilmə mexanizmi bir addım edir və dayanır. 
2.Əks  əlaqə sistemi işə düşür və skanedici yavaşca nümunəni 
yuxarıya qaldırır, bu zaman zond  nümunə qarşılıqlı  təsirin 
yaranması analiz edilir. 
3.Əgər qarşılıqlı  təsir yaranmırsa proses 1 punktunda yenidən 
təkrar olunur. 
Əgər skanedici yuxarı hərəkət edərkən sıfırdan fərqli siqnal 
yaranarsa  əks  əlaqə sistemi skanedicinin yuxarıya hərəkətini 
saxlayır və bu səviyyədə qarşılıqlı təsirin qiymətini qeydə alır. 
Zondun nümunəyə yaxınlaşması dayandıqda və skanetmə pro-
sesi baş verdikdə qarşılıqlı təsir qüvvəsinin qiyməti NanoEdu-
cator 
qurğusunda  Amplitud Suppresion (amplitudun azal-
ması) parametri ilə xarakterizə olunur:  
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
173
 
A=A
0
 (1-Amplituda Supression). 
SZM səkilinin alınması 
NanoEducator
 proqramını çağırdıqdan sonra kompüterin 
ekranında baş pəncərə təsvir olunacaq (şəkil  7-25). File men-
yusundan istifadə edərək  Open  və ya New  və yaxud alətlər 
panelində uyğun düymələri seçməklə işə başlamaq olar.  
File
⇒  New komandasını seçməklə SZM-də ölçmələrə 
keçməyi göstərir.  File
⇒ Open komandasını seçilməsi isə  əv-
vəllər alınmış  şəkillərə baxılması  və  işlədilməsi başa düşülür. 
Proqram ölçmələrlə yanaşı, həmçinin verilənlərin baxılmasını 
və  həm də  işlədilməsinə imkan verir. File
⇒ New komanda-
sının icra olunmasından sonra ekranda dialoq pəncərəsi yaran-
mış olur, işçi qovluğu seçmək və ya yaratmaq imkanı yaranır 
və cari ölçmələrin nəticələrini qovluğa yazmaq nəzərdə tutulur. 
Ölçmə prosesini apararkən bütün alınmış verilənlər ardıcıl ola-
raq razılaşmaya görə  ScanData+i.spm adlı fayla yazılacaq. 
Burada  i-indeksi proqram işə düşərkən sıfır qiymətini alır və 
hər bir yeni ölçmələr üçün qiyməti artmış olur. 
ScanData+i.spm
 faylları  işçi qovluqda yerləşdirilir. Hər yeni 
ölçmələrə başlamazdan əvvəl qərarlaşdırılır. Ölçmələr aparılan 
vaxtı başqa işçi qovluğun seçilməsi imkanı mövcuddur. Bunun 
üçün proqramın baş pəncərəsinin alətlər panelində yerləşən 
 
düyməsini sıxmaq lazımdır. 
Skanetmə  pəncərəsində  Save Experiment düyməsini sıx-
maqla cari ölçmələrinin nəticələrini saxlamaq olar, yaranan 
dialoq pəncərəsində qovluğu seçmək və faylın adını göstərmək 
lazımdır. Bu zaman ScanData+i.spm faylı ölçmələr aparılan 
prosesi vaxtı müvəqqəti fayl olub sizin göstərdiyiniz fayl adına 
dəyişəcək. Ölçmələrə başlamazdan  əvvəl fayl seçdiyiniz işçi 
qovluqda saxlanılacaq. Əgər ölçmələrin nəticələri saxlanılmaz-
sa onda yenidən proqramı işlədərkən ScanData+i.spm müvəq-
qəti fayla yazılmış  nəticələr ardıcıl olaraq yenidən yazılacaq 
(əgər işçi qovluq dəyişməyibdirsə). Proqramı bağlayarkən və 
yenidən işlədərkən işçi qovluqda ölçmələrin nəticələri olan 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
174
müvəqqəti faylların mövcudluğu haqqında xəbərdaredici 
məlumat verilir. ScanData standart adını dəyişmək olar. Bunu 
işçi qovluğun seçilməsi pəncərəsində etmək olar. İşçi qovluğun 
seçilməsi pəncərəsi proqramın baş  pəncərəsinin alətlər 
panelində yerləşən 
 düyməsini sıxmaqla həyata keçirilir. 
SPM File Explorer
  pəncərəsində ölçmələrin nəticəsini 
saxlamaq olar. Lazımi faylları növbə ilə seçərək seçilmiş 
qovluqda onları saxlamaq lazımdır. 
 
Şəkil 7-25. NanoEducator proqramının baş pəncərəsi. 
 
NanoEducator
 cihazı ilə alınmış  nəticələri  ASCII forma-
tına çevirmək olar. Bunu NT MDT istifadə olunan Nova  və 
başqa proqramlarla etmək olar. Skanedilmiş şəkillər, həmçinin 
onların kəsikləri olan verilənləri  ASCII formatına xaric edilə 
bilər. Verilənləri ASCII formatına xaric etmək üçün proqramın 
baş pəncərəsindəki alətlər panelində yerləşmiş Export düymə-
sini 
sıxmalı  və ya File menyusunun Export

 ASCII
 
rejimini seçmək lazımdır.  
Dialoq pəncərəsini bağladıqdan sonra ekranda cihazın idarə 
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
175
olunması paneli görünür (şəkil 7-26). Cihazın idarə olunması 
panelinin sol hissəsində SZM-in konfiqurasiyasını seçmək üçün 
düymələr yerləşir. 
- skanedici qüvvə mikroskopu (SQM) 
- skanedici tunel mikroskopu (STM) 
 
Şəkil 7-26. Cihazın idarəetmə paneli. 
 
SQM ölçmələrinə hazırlıq aşağıdakı  əməliyyatların yerinə 
yetirilməsindən ibarətdir:  
 1Nümunənin yerinə qoyulması 
DİQQƏT! Nümunəni qoymazdan əvvəl zond çeviricisini elə 
çıxarmalı ki, zond zədələnməsin. 
Nümunənin bərkidilməsinin iki üsuluna baxılır: 
- maqnit stolda (bu halda nümunə metal üzərinə  bərkidilmə-
lidir); 
- ikitərəfli yapışqanlı lent vasitəsilə metal üzərində nümunə  
yerləşdirilməlidir. 
DİQQƏT!
 İkitərəfli lentdə olan nümunəni qoymaq üçün dirək-
dən saxlayıcını burmaqla açmaq (skanedicini zədələməmək 
üçün), sonra isə dayağa qədər onu yavaşca bağlamaq lazımdır. 
Maqnit bərkidilmə halında, nümunənin dəyişdirilməsi altlığı 
açmadan və ya bağlamadan həyata keçirilir.  
2. Zond çeviricisinin yerinə qoyulması 
DİQQƏT! 
Zond çeviricisinin yerinə qoyulması  həmişə 
nümunənin yerinə qoyulmasından sonra yerinə yetirilməlidir. 
Çeviricini 1 əl ilə  gətirmə vinti  ilə saat əqrəbinin istiqamətin-
də fırlatmaqla yuxarı vəziyyətə gətirilir (şəkil 7-21). Ölçü baş-

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
176
lığının qapağındakı 2 zond çeviricisinin vintini boşaldıb, zond 
saxlayıcının  yuvasına qoymalı  və qeydedici vinti saat əqrəbi 
istiqamətində yüngülcə bərkitmək lazımdır (şəkil  7-21) . 
 
Şəkil 7-27. Zond çeviricisinin yerinə qoyulması. 
 
3
.   Skanetmənin yerinin seçilməsi 
      Nümunə üzərində  tədqiq olunan yerin seçilməsi üçün ci-
hazın aşağı hissəsində yerləşmiş iki koordinatlı stoldakı 
yerdəyişmə vintlərdən istifadə olunur. 
4.   Əvvəlcədən zondun nümunəyə yaxınlaşması 
Hər bir ölçmə üçün zondun qabaqcadan yaxınlaşması əmə-
liyyatı  zəruri deyil. Onun zəruriliyi nümunə  və zond ara-
sındakı  məsafənin qiymətindən asılı olaraq yerinə yetirilir. 
Əgər zondun ucu ilə nümunə səthi arasındakı məsafə 0,5-1 
mm-dən böyükdürsə, onda zondun nümunə  səthinə yaxın-
laşması əməliyyatının aparılması məqsədə uyğundur. Zond-
la nümunə arasındakı məsafə böyük olarsa zondun nümunə-
yə avtomatik yaxınlaşması prosesinə çox vaxt tələb 
olunacaqdır. 
Zondu aşağıya salmaq üçün əllə gətirmə vintindən istifadə 
edilir. Bu zaman zond və nümunə səthi arasındakı məsafəyə 
vizual olaraq lupa vasitəsi ilə nəzarət etmək lazımdır. 
5.  Rezonans əyrisinin qurulması və işçi tezliyin daxil edil-
məsi 
Hər bir təcrübəni aparmazdan əvvəl bu əməliyyatın yerinə 
yetirilməsi zəruridir və bunu etmədən gələcək ölçmələrin 
mərhələlərinə keçid bağlıdır. Bundan başqa ölçmə prosesi 
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
177
zamanı elə vəziyyət yaranır ki, bu əməliyyatın təkrar yerinə 
yetirilməsi tələb olunur (məsələn, kontakt itərkən). 
Rezonans axtarışı ADJUST
RESONANCE əmri ilə yeri-
nə yetirilir. Bu əməliyyatın yerinə yetirilməsi generator tə-
rəfindən verilən məcburi rəqslərin tezlikləri dəyişərkən 
zondun rəqs amplitudunun ölçülməsi zəruridir. Bunun üçün  
Run
 düyməsini sıxmaq lazımdır. 
Avtomatik rejimində zondun rəqs amplitudunun müşahidə 
olunan maksimal qiymətinə  bərabər generatorun tezliyi av-
tomatik təyin olunur. Verilmiş tezlik diapazonunda zondun rəqs 
amplitudının dəyişməsini göstərən qrafikdən rezonans pi-kinin 
formasını müşahidə etmək imkanı yaranır (şəkil 7-28a). Əgər 
rezonans piki aydın ifadə olunmayıbdırsa və ya rezonans 
tezliyində amplitud kiçikdirsə  (1V  aşağı), onda ölçmələri 
aparmaq üçün parametrləri dəyişmək zəruridir və rezonans 
tezliyini təkrar təyin etmək lazımdır. 
 
Şəkil 7-28. Rezonansın axtarışı rejimi pəncərəsi və işçi tezliyin təyini: 
        
 
 
    a) avtomatik rejim; b) əl rejimi. 
 
Bunun üçün Manual rejimi istifadə olunur. Bu rejimi 
seçərkən Frequency Scaning pəncərəsində əlavə panel yaranır 
(şəkil 7-28b) və aşağıdakı parametrləri korrektə etməyə imkan 
verir: 
Generator tərəfindən verilən rəqs amplitudı  (Oscillation 
Amplitude
). Bu kəmiyyətin qiymətinin minimal verilməsi tək-
lif olunur (sıfıra kimi də olar) və 50mV-dan böyük olmasın. 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
178
Amplitudı gücləndirən  əmsal (AM Gain). Zondun rəqs 
amplitudunun kifayət qədər böyük olmayan qiymətlərində 
(<1V) bu əmsalın qiymətinin artırılması  məsləhətdir (təklif 
olunur). 
Rezonansın axtarışına başlamaq üçün Run  düyməsini sıx-
maq lazımdır. 
Manual
 rejimi siçanın köməyi ilə seçilmiş tezliyi qrafikdə 
yaşıl kursorun yerini siçanla dəyişməklə etmək olar, həmçinin 
seçilmiş tezliyin kiçik qiymətlərinin diapazonunda rəqslərin 
amplitudunun dəyişmə xarakteri nəzərə alınır (bunun üçün 
Manual Regime Fine
  vəziyyətini seçərək və  Run düyməsini 
sıxmaq lazımdır).   
6.   Qarşılıqlı təsirin alınması
 
Qarşılıqlı təsirin alınması avtomatik gətirmə mexanizminin 
köməyi ilə zond və nümunə yaxınlaşmasını idarəetmə 
prosedurası ilə yerinə  yetirilir. Cihazın idarəetmə panelin-
dəki 
düyməsini sıxmaqla bu proseduranı et-
mək olar. SQM-lə  işləyərkən rezonans tezliyin axtarışı  və 
qurulması  əməliyyatından sonra bu düyməyə imkan yara-
nır.  Scaning Force Microscopy,  Landing  (şəkil 7-29) 
pəncərəsində zondun yaxınlaşmasını idarə edən elementlər 
yerləşir, həmçinin proseduranın yerinə yetirilmə gedişini 
analiz etməyə imkan verən indikasiya parametrləri vardır.  
Landing
 pəncərəsi istifadəçiyə aşağıdakı kəmiyyətləri müşa-
hidə etməyə imkan verir:  
- Z oxu üzrə skanedicinin maksimal mümkün uzaqlaşması(yu-
xarıya qalxması) (Scaner Protraction) vahid qəbul olun-
muşdur. Skanedicinin qalxmasını cari vəziyyəti uyğun sol 
indikatorun dolması səviyyəsinin rəngi ilə xarakterizə olunur: 
yaşıl rəng-işçi zona, göy-iş zonasından kənar, qırmızı skan-
edici nümunə  səthinə xeyli yaxınlaşmışdır və bu zondun 
deformasiyasına (zədələnməsinə) gətirib çıxara bilər. So-
nuncu halda proqram xəbərdaredici səs verir.  
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
179
- Qarşılıqlı təsir qüvvəsinin  olmamağına uyğun olaraq zon-
dun rəqs amplitudu (Probe Oscillation Amplitude) vahid 
qəbul edilir. Zondun rəqs amplitudunun qiyməti sağ 
indikatorda çəhrayı  rənglə dolması  səviyyəsi ilə göstərilir. 
Probe Oscil-lation Amplitude
 indikatorundakı üfüqi nişan 
skanedicinin vəziyyətinin analiz edilməsi və onun avto-
matik işçi vəziyyətinə gəlməsini göstərir. 
 
Şəkil 7-29. Qarşılıqlı təsirin alınması rejiminin pəncərəsi. 
 
Steps verilmiş istiqamətdə (Probe Moving) gedilmiş  addım-
ların sayıdır: Landing - yaxınlaşma,  Rising- uzaqlaşma.  
Zondun aşağı salınması prosesinə başlamazdan əvvəl zəru-
ridir:  
1.Prove Moving elementində Landing (yaxınlaşma) imkanının 
seçilməsinə əmin olmaq.  
2.Yaxınlaşma parametrlərinin düzgün verilməsini yoxlamaq:  
- Əks əlaqə dövrəsində Feed Back Loop Gain - gücləndirmə 
əmsalı 3 qiymətinə bərabər götürülür.  
Set Interaction düyməsini sıxaraq və Set  Interaction 
pəncərəsində Amplitude Suppression (şəkil  7-30)  pa-

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
180
rametrinin qiymətini 0,3 bərabər olmasını yoxlamaq.  
 
Şəkil 7-30.    Zond və nümunə qarşılıqlı təsirinin kəmiyyətlərinin  
verilməsi pəncərəsi. 
 
 
RUN
 düyməsini sıxmaq.  
Steps
 indikatoru keçilmiş addımları hesablamağa başlayır. 
Qarşılıqlı  təsirin  əmələ  gəlməsindən sonra ekranda Landing 
done
  məlumatı yaranır.  
      Zondu əks əlaqədən çıxarmaq, zond və nümunə arasındakı 
məsafəni artırmaq üçün zondun uzaqlaşması rejimindən istifadə 
olunur (Probe Moving: Rising). Uzaqlaşma  əməliy-yatının 
yerinə yetirilməsi üçün Probe Moving: Rising  hərəkət isti-
qamətini seçmək və RUN düyməsini sıxmaq zəruridir. 
7
.   Skanetmə  
Yaxınlaşma (Landing) prosesinin yerinə yetirilməsindən 
sonra və qarşılıqlı  təsirin  əmələ  gəlməsindən sonra skan-
etmə mümkün olur (cihazın idarə olunması  pəncərəsində 
düyməsi).  
Bu düyməni sıxaraq (şəkil 1-25 də skanetmə  pəncərəsinin 
şəkli verilmişdir) istifadəçi bilavasitə ölçmələrin aparılma-
sına və ölçmələrin nəticələrinin alınmasına başlayır.  
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
181
Skanetmə rejimində skanetmənin parametrlərinin daxil 
edilməsi zəruridir. Bu parametrlər  Scanning  pəncərəsinin 
yuxarı sağ hissəsində verilmişdir:  
Proqramı birinci dəfə  işlədərkən bu kəmiyyətlərin qiymət-
ləri razılaşmaya görə qəbul olunur:  
Skanetmə  sahəsi           Scan Area (Xnm*Ynm): 5000*5000

Oxlar  üzrə ölçmə
        
nöqtələrin sayı               X,Y:  NX = 100, NY = 100

Skanetmənin sürəti
  
Velocity 
=1000nm/s; 
Skanetmənin yolu 
        Path skanetmənin istiqamətini   
müəyyənləşdirir. Proqram sürətli skan-
etmənin ox istiqamətini seçməyə  im-
kan verir (X və Y). Proqramla işə ba-
şlayan zaman Path =X+ qəbul olunur.  
Skanetmə parametrlərini verdikdən sonra daxil edilmiş 
parametrlərin qəbul olunması üçün Apply düyməsini və skan-
etməyə başlamaq üçün Run düyməsini sıxmaq lazımdır.  
Cari ölçmələrin nəticələrinin saxlanması üçün skanetmə 
pəncərəsində 
Experiment
 
Save
düyməsini sıxmaq və bu 
zaman görünən dialoq pəncərəsində qovluğu seçmək və faylın 
adını göstərmək lazımdır.  
7.3. Metodik göstərişlər 
       NanoEducator skanedici zond mikroskopunda işləməyə 
başlamazdan  əvvəl cihazın istifadəçilərə  rəhbərlik sənədini 
öyrənmək zəruridir.  
  
7.4. Tapşırıq 
1.  SZM üsulu ilə  tədqiq üçün bioloji nümunələrin müstəqil     
hazırlanması. 
2. Təcrübədə  NanoEducator cihazının ümumi konstruksi-
yasının öyrənilməsi. 
3.  NanoEducator  cihazının idarə olunması proqram  ilə tanış 
olmalı. 
4.  Müəllimin nəzarəti altında birinci SZM şəkilin alınması.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
 
182
5. Alınmış  şəklin işlənməsi və analizinin aparılması. Sizin 
məhlul üçün bakteriyaların hansı formaları xarakterikdir? 
Bakteriya hüceyrələrinin forma və ölçüləri nə ilə  təyin 
olunur? 
 6. Berci bakteriya təyin edicisini götürün və alınmış nəticələri 
oradakı nəticələrlə müqayisə edin.  
 
 
 
   
Şəkil 7-31.   SQM  skanetmə və  nəticələrinin təsviri prosesinin  
idarə olunması pəncərəsi. 
 
Skanedici zond mikroskopunun bioloji obyektlərin tədqiqinə tətbiqi 
 
183
7.5. Yoxlama sualları 
   1. Bioloji obyektlərin tədqiqinin hansı üsulları vardır? 
   2. Skanedici zond mikroskopiyası nədir? Hansı prinsip onun 
əsasında durur? 
   3. SZM əsas komponentlərini və onların təyinatını deyin.  
   4. Pyezoelektrik effekt nədir və SZM-də o necə tətbiq olunur. 
Skanedicilərin müxtəlif konstruksiyalarını təsvir edin.  
   5.  NanoEducator cihazının ümumi konstruksiyasını  təsvir 
edin.  
   6.  Qarşılıqlı  təsir qüvvə çeviricisinin və onun iş prinsipini 
təsvir edin.  
   7.  NanoEducator cihazında nümunəyə zondun yaxınlaş-
dırılması mexanizmini təsvir edin. Zondun nümunə ilə 
qarşılıqlı təsir qüvvəsini təyin edən parametrləri aydınlaş-
dırın.  
   8.  Skanetmənin prinsipini və  əks  əlaqə sisteminin iş prin-
sipini aydınlaşdırın. Skanetmənin parametrlərinin seçil-
məsi kriteriyaları haqqında danışın.  

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
184
 
Laboratoriya işi
 
 
 № 8 
 
Skanedici zond mikroskopunun köməyilə suyun 
mikroflorasının öyrənilməsi 
 
 
 
 
 
8.1. İşin məqsədi ...…….……………………………….......185 
8.2. İşin məzmunu...…….………………………………......185 
8.3. Metodik göstərişlər .........………………………….......218 
8.4. Tapşırıq......……………...……………….……….........219 
8.5.Yoxlama sualları …….…………………………............220 
 
Skanedici zond mikroskopunun köməyilə suyun mikroflorasının öyrənilməsi 
 
 
185
İşdə skanedici zond mikroskopiyasının  əsaslarının öyrənil-
məsi və distillə edilmiş su mühitlərində mikrofloranın tədqiq 
edilməsinə tətbiqi təklif olunur. 
 
8.1. İşin məqsədi 
1.Skanedici zond mikroskopunun iş prinsipinin öyrənilməsi. 
2.NanoEducator cihazının konstruksiyası  və  iş prinsiplərinin 
öyrənilməsi. 
3.SZM vasitəsilə nümunə səthinin şəklinin alınması. 
4.Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi və  təqdimatı, iş  vərdişlə-
rinin yaranması. 
Ləvazimat:  Skanedici zond mikroskopu (Model SZMU-L5),  
zond, NanoEducator proqramı və kompüter.  
Tədqiqat üçün nümunə: distillə olunmuş    su  və adi suyun 
mikroflorası 
Laboratoriya işi bir neçə mərhələdə yerinə yetirilir: 
1. Nümunənin hazırlanması  hər bir tələbə  tərəfindən fərdi 
qaydada yerinə yetirilir.  
2. Birinci şəklin alınması müəllimin nəzarəti altında cihazların 
birində yerinə yetirilir,  sonra hər tələbə özünün nümunəsini 
sərbəst tədqiq edir.  
3. Təcrübənin nəticələrinin işlənməsi hər tələbə tərəfindən fərdi 
aparılır.  
İşə başlamazdan  əvvəl amplitud tezlik xarakteristikası  ən 
yaxşı xarakterli (bir simmetrik maksimumu olan) zond seçməli, 
tədqiq olunan nümunənin səthinin şəklinin alınması.  
Laboratoriya işinin hesabatına daxil olmalıdır: 
1. Nəzəri hissə (yoxlama suallara cavablar).  
2. Təcrübi hissənin nəticələri (aparılmış  tədqiqatın izahı, alın-
mış nəticələr və çıxarılmış nəticələr).  
 
8.2. İşin məzmunu 
1. SZM-in yaranma tarixi; 
2. SZM-in iş üsulları; 

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
186
- kontakt iş üsulu; 
- laterial qüvvə üsulu; 
- qüvvə modulyasiya üsulu; 
- yarımkontakt üsulu; 
- faza təzadı üsulu, alınmış şəklin fiziki mənası. 
3. SZM-də şəklə təsir edən faktorlar. 
4. Preparatın hazırlanması və SZM-in tətbiqi ilə onun tədqiqi. 
5. İşin ardıcıllığı: şəklin alınması, işlənməsi və analizi. 
Skanedici zond mikroskopunun yaranması tarixi 
70 il əvvəl keçmiş SSRİ  vətəndaşı Q.A.Qamov ilk dəfə 
olaraq enerjisi potensial çəpərdən kiçik olan mikrohissəciklə-
rin, potensial çəpərdən keçməsi prosesini təsvir etmişdi. Bu 
hadisə tunelləşmə adlandırılmışdı. Tunel effekti kvant hadisəsi 
olub, mikrohissəciyin hərəkəti mümkün olan potensial çəpərlə 
ayrılan bir oblastdan digər oblasta daxil olmasıdır.  
Əgər cərəyan keçirən iki cisim götürsək, onları bir-birinə 
yaxın məsafədə yerləşdirərək onlara müəyyən potensiallar fərqi 
tətbiq etsək, onda bu cisimlər arasında atomların qarşılıqlı 
müdaxiləsi olmadan tunel elektrik cərəyanı yaranar. Cisimlər 
arası məsafənin 10 nanometr səviyyəsində bu sahə avtoelektron 
emissiyasının cərəyanı olacaqdır.  Bunun qiyməti cisimlər arası 
məsafədən güclü surətdə asılı olacaqdır. Bu effekt ABŞ Milli 
Standartlar  İnstitutunun  əməkdaşı R.Yanq tərəfindən cərəyan 
profelometrinin yaradılması zamanı istifadə olunmuşdu. Metal 
iti uclu zond tədqiq olunan cərəyan keçirən nümunənin səthinə 
yaxınlaşdırılır, onlar arasında verilmiş qiymətə malik avtoelek-
tron emissiya cərəyanının keçməsinə başlanana qədər yaxın-
laşma davam edir. Bundan sonra zond nümunənin səthini skan-
etməyə başlayır. Bu zaman elektromexaniki əks  əlaqə sistemi 
cərəyanın verilmiş qiymətini sabit saxlayır. Cərəyanın qiyməti 
zond və nümunə səthi arasındakı məsafədən güclü surətdə asılı 
olduğundan, onda skanetmə prosesində zond yüksək dəqiqliklə 
səth üzərində yerini dəyişir. Bu zaman skanetmə sisteminin 
idarəetmə siqnalı  səthin relyefinin şəklinin qurulması üçün 
Skanedici zond mikroskopunun köməyilə suyun mikroflorasının öyrənilməsi 
 
 
187
istifadə olunur. R.Yanq tərəfindən bu qurğu  Topografiner 
adlandırılmış,  şaquli istiqamətdə 
o
A
3
 
səviyyəsində ayırdet-
mənin  əldə olunmasına imkan verdi. R.Yanq həmmüəlliflərlə 
göstərdilər ki, zond və nümunə  səthi arasındakı  məsafədən 
eksponensial asılı olan tunel cərəyanının istifadə olunması 
ayırdetməni daha da yaxşılaşdırmağa imkan verəcəkdir.  
Bu kəşfdən sonra alimlər belə bir suala cavab axtardılar: 
əgər əvvəlki təcrübəni təkrar etsək bu zaman maraqlı olan cisim 
səthinə iti uclu predmet yaxınlaşdırılarsa onda  nə olacaq? 
Aparılmış  təcrübələr nəticəsində aydın oldu ki, çox nazik iti 
uclu iynənin köməyilə (iynənin ucundakı atom əsas hiss edən 
elementdir) atom səviyyəsində öyrənilən maddi obyektin quru-
luşu haqqında məlumat əldə etməyə imkan verir. 
1979-cu ildə IBM-in Sürix bölməsindəki laboratoriyasında 
işləyən  İsveçrə alimləri Q.Binninq və U.Rorer fiziki obyekt-
lərlə yeni iş prinsipini, Skanedici zond mikroskopunu (SZM) 
[4] təklif etdilər. Qeyd edək ki, ilkin ideya mikroskopun yara-
dılması olmayıb, 100 anqstremdən kiçik olan səth hissələrinin 
spektroskopik tədqiqatlarının həyata keçirilməsindən ibarət idi. 
Tezliklə  tədqiqatçılar başa düşdülər ki, nəinki lokal spekt-
roskopik zond yaratmaq olar, həmçinin skanetmə ilə spektros-
kopik və topoqrafik şəkillər almaq olar. 
Beləliklə, yeni tipli mikroskopun yaradılması imkanına yol 
açıldı. Skanedici tunel mikroskopunun (STM) hazırlanması 
konsepsiyasından 27 ay keçdikdən sonra, o yaradılmış oldu. Bu 
cihazın işləmə prinsipi  bundan ibarətdir ki, zond tədqiq olunan 
nümunə  səthinə yaxın məsafəyə (anqstremin hissələri) qədər 
yaxınlaşdırılır. Zond və nümunə arasında sabit gərginlik verilir. 
Bunun nəticəsində onlar arasında tunel cərəyanı yaranır. Onun 
qiyməti zond və nümunə arasındakı  məsafədən güclü surətdə 
asılı olub, izləyən sistem tədqiq olunan səthin relyefindən asılı 
olaraq skanedicini aşağıya və yuxarıya hərəkət etdirməklə bu 
məsafə sabit saxlanılır. Bu yerdəyişmələr haqqında məlumatı 
kompüterdə izləyərək bu məlumatın proqram vasitəsilə  işlən-

“Nanotexnologiyadan laboratoriya  işləri”. Dərs vəsaiti  
 
188
məsindən sonra nümunə səthinin ekranda şəklini görmək olar. 
İfrat yüksək vakuum şəraitində qurğularla iş  təcrübəsi 
qızılın (Au)  və silisiumun (Si) səthlərinin atom quruluşunun 
birinci şəklini almağa imkan verdi. 1983-cü ilin sonunda müəl-
liflər yeni üsulun imkanını karbon təbəqəsinin səthində DNK 
zəncirinə baxaraq biologiyaya tətbiqini öyrənməyə başladılar. 
Birinci STM-lər vakuum şəraitində  aşağı temperaturlarda işlə-
yirdi. 1984-cü ildə atmosfer təzyiqində, distillə olunmuş suda, 
duz məhlullarında tədqiqatların aparılması haqqında birinci 
məlumatlar yarandı. 1986-cı ildə alimlər Q.Binninq və R.Rorer 
Skanedici tunel mikroskopunun  kəşfinə görə fizika sahəsində 
Nobel mükafatına layiq görüldülər.  
Skanedici tunel mikroskopunun əsas çatışmazlığı onun 
yalnız cərəyan keçirici nümunələrin tədqiqi imkanı olmasıdır. 
Bu 1986-cı ildə Qerd Binninq, Kelvin Kueyt və Kristofer 
Qerber tərəfindən zond mikroskoplarının yeni nəslinin-atom-
qüvvə mikroskopunun (AQM) yaradılması ilə bu çatışmazlıq 
aradan qaldırıldı [8]. AQM-in iş prinsipi atomlar arası  təsir 
edən atom qüvvələrinin istifadə olunmasına  əsaslanır. Analoji 
qüv-vələr ixtiyari yaxınlaşan cisimlər arasında təsir edir. AQM-
ə belə cisimlər tədqiq olunan səth və onu skanedən zond ola 
bilər. Kiçik iti uclu iynə zond kimi istifadə olunur. Nazik platin 
folqadan hazırlanmış müstəvi elastik yay kantileveronun bir 
tərəfinə  bərkidilmiş iti uclu iynə, o biri tərəfi isə saxlayıcıya 
bərkidilir. Bu kantilever iti uclu zondla birlikdə-zond çevirici 
adlanır. Skanetmə prosesində zond səth üzrə sürüşür. Onun 
relyefini gəzərək, bu zaman uyğun qeydiyyat sistemi kantileve-
rin əyilməsini izləyir.  
90-cı illərdə skanedici zond mikroskopunun bioloji obyekt-
lərin tədqiqində istifadə olunmasının mümkünlüyünü təsdiq 
edən çoxlu elmi işlər  yarandı. SZM yüksək ayırdetmə imkanı-
na malik olub (elektron mikroskopların ayırdetmə imkanları ilə 
müqayisədə) bu zaman səthin relyefini ölçmək və maye mü-
hitlərdə  tədqiqat aparmaq mümkündür. Bu da bioloji ob-
Skanedici zond mikroskopunun köməyilə suyun mikroflorasının öyrənilməsi 
 
 
189
yektlərin (həmçinin fiksə olunmayan canlıların da) strukturların 
-fizioloji və morfoloji xarakteristikalarının dinamik dəyişmə-
sini izləməyə imkan verir. SZM-in ən üstün cəhətlərindən biri 
real vaxtda bioloji obyektlərin (ən əvvəl hüceyrələrin) tədqiqini 
aparmağa, bəzi bioloji proseslər haqqında, hətta mikrofilmlər- 
məsələn iki komplementar DNK molekullarının hibridləşmə-
sini çəkməyə, səthin üç ölçülü şəklini almağa, obyektlərin la-
terial ölçülərini və  kələ-kötürlülüyünü dəqiq təyin etməyə 
imkan verir. 
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə