This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(New page: ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി അരീൌശെേര ാശരൃീരീുെല സൂക്ഷ്മ വസ്തുക്കളെ സംബ...) |
|||
| (ഇടക്കുള്ള 3 പതിപ്പുകളിലെ മാറ്റങ്ങള്‍ ഇവിടെ കാണിക്കുന്നില്ല.) | |||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
| - | ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി | + | =ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി= |
| - | + | Acoustic microscope | |
| - | സൂക്ഷ്മ വസ്തുക്കളെ സംബന്ധിച്ച പഠനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ധ്വാനിക ഉപകരണം. ഇവ പ്രധാനമായി രണ്ടുതരത്തില്‍ ലഭ്യമാണ്: ( | + | സൂക്ഷ്മ വസ്തുക്കളെ സംബന്ധിച്ച പഠനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ധ്വാനിക ഉപകരണം. ഇവ പ്രധാനമായി രണ്ടുതരത്തില്‍ ലഭ്യമാണ്: (i) റാസ്റ്റര്‍ സ്കാനിങ് രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ധ്വാനിക പ്രതിഫലന സ്കാനിങ് ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി (ii) പ്രകാശ പ്രതിഫലന രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സോണോസ്കാന്‍. |
| - | + | ധ്വാനിക ലെന്‍സ് ആയി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതും സിലിന്‍ഡര്‍ രൂപത്തിലുള്ളതുമായ ഒരു ഏക-ക്രിസ്റ്റല്‍ സഫയര്‍, അതിന്റെ ഒരു വശത്ത് ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള മര്‍ദവൈദ്യുത ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ എന്നിവയാണ് സ്കാനിങ് ഇനത്തിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങള്‍. | |
| - | + | ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിന്റെ എതിര്‍ഭാഗത്തെ സിലിന്‍ഡറിന്റെ പ്രതലത്തെ ഒരു ഗോളകരൂപത്തിലാണ് ക്രമീകരിക്കുന്നത്. വിദ്യുത്കാന്തിക ഊര്‍ജത്തെ ധ്വാനികോര്‍ജ ധാരയായി ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നു. | |
| + | [[Image:acoustic microscop.jpg|left|200px|thumb|സ്കാനിങ്ങ് ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി സംവിധാനം]] | ||
| + | ഈ ധാര സഫയര്‍ സിലിന്‍ഡറിലൂടെ കടന്ന് സിലിന്‍ഡറിന്റെ മറുവശത്തുള്ളതും യുഗ്മനദ്രവം നിറച്ചതുമായ ഗോളീയ അറയില്‍ പതിക്കുന്നു. ഒരു ധ്വാനിക ലെന്‍സായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന പ്രസ്തുത ഗോളീയ അറ, പ്രതലത്തിന്റെ വക്രതാകേന്ദ്രത്തിനടുത്തേക്ക് ധ്വാനികധാരയെ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ലെന്‍സിലെ ഖര-ദ്രാവക സീമയിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ ധാരയുടെ പ്രവേഗം (7.5)<sup>-1</sup>മടങ്ങ് ആയി കുറയുന്നു. ലെന്‍സ് പ്രതലത്തിലെ ശക്തിയേറിയ അപവര്‍ത്തനം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ഗോളീയ ഭ്രംശത്തെ (spherial aberration) വിഭംഗന പരിധിക്കുള്ളില്‍ ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയുന്നു. | ||
| - | + | സുസൂക്ഷ്മ പരിശോധനയ്ക്കു വിധേയമാക്കേണ്ട വസ്തുവിനെ ലെന്‍സിന്റെ ഫോക്കസ്സില്‍ വച്ചശേഷം അതിനെ യാന്ത്രികരീതിയില്‍ സ്കാന്‍ ചെയ്യുന്നു. ടെലിവിഷനിലെ റാസ്റ്റര്‍ സ്കാനിങ് രീതിക്കു സമാനമായ ഒരു സംവിധാനമാണ് ഇവിടെയും ഉള്ളത്. മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബത്തിന്റെ രൂപം ചിട്ടപ്പെടുത്താന്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന കാഥോഡ്-റേ-കുഴലിന്റെ സ്കാന്‍ നിരക്കുമായി സമയതുല്യത വരുത്തുന്നതിലൂടെ മോണിറ്ററിലെ പ്രതിബിംബത്തിനും വസ്തുവിനും അനുരൂപത ഉണ്ടാകുന്നു. വസ്തുവില്‍നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ചോ വസ്തുവിലൂടെ കടന്നോ വരുന്ന ധ്വാനിക ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായ ഒരു ഇലക്ട്രോണിക സിഗ്നല്‍ ഉപയോഗിച്ചുതന്നെയാണ് മോണിറ്ററിലെ ഇലക്ട്രോണ്‍ ധാരയുടെ തീവ്രതയെ മോഡുലനം ചെയ്യുന്നത്. തന്മൂലം വസ്തുവിന്റെ ധ്വാനിക പ്രതിഫലനീയതയുടെ മാനകരൂപത്തിലാവും മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബം തെളിയുക. തുടര്‍ന്ന് ഛായാഗ്രഹണ ക്രമീകരണങ്ങള്‍വഴി പ്രതിബിംബത്തെ ആലേഖനം ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്നു. | |
| - | + | എല്‍.ഡബ്ലിയു. കെസ് ലെര്‍ ചിട്ടപ്പെടുത്തിയ സംവിധാനമാണ് സോണാര്‍ സ്കാന്‍. 15 മൈക്രോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ളതും ഫോക്കസ്സു ചെയ്യപ്പെടാത്തതുമായ ധാരയുപയോഗിച്ചാണ് ഇത് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഇതിന് യാന്ത്രിക സ്കാനിങ് ആവശ്യമില്ല. ആദ്യമായി ധ്വാനികധാര പ്രയോജനപ്പെടുത്തി ദ്രാവക-ഖര സീമയെ പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സമാനരൂപത്തില്‍ അപരൂപണം ചെയ്യുന്നു. പ്രസ്തുത അപരൂപിത പ്രതലത്തില്‍നിന്ന് പ്രതിഫലിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു ലേസര്‍ ധാരയെ പ്രതിബിംബത്തിന് അനുരൂപമായ രീതിയില്‍ മോഡുലനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് അനുയോജ്യ ഇലക്ട്രോണിക് പരിപഥങ്ങള്‍വഴി ടെലിവിഷന്‍ മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബം പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നു. | |
| - | + | ഇവ രണ്ടിലുംവച്ച് മെച്ചപ്പെട്ട രീതി ധ്വാനിക പ്രതിഫലന സംവിധാനമാണ്. ദ്രാവക-ഖര സീമയില്‍ പതിക്കുന്ന ധ്വാനിക തരംഗങ്ങള്‍ പൂര്‍ണമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ പ്രകാശിക പ്രതിബിംബം ലഭ്യമാക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കൂടുതല്‍ വിവരങ്ങള്‍ ധ്വാനിക പ്രതിബിംബത്തിലൂടെ ലഭ്യമാകുന്നു. ഈ സൗകര്യം ധ്വാനിക തരംഗങ്ങളെ അവശോഷണം ചെയ്യുന്ന നിരക്കിന് ആനുപാതികവുമായിരിക്കും. | |
| - | + | സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനിയുടെ വിശ്ലേഷണശേഷിക്ക് അതിലെ ദ്രാവകത്തിന്റെ അവശോഷണ നിരക്ക് കുറയുന്നതിന് ആനുപാതികമായി മാറ്റമുണ്ടാകും. തന്മൂലം ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള തരംഗങ്ങളും പ്രയോജനപ്പെടുത്താറുണ്ട്. ഇതിനായി ഒന്നുകില്‍ ത്രജ്യവക്രത (radius of curvature) കുറഞ്ഞ ധ്വാനിക ലെന്‍സ് സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരും. അല്ലെങ്കില്‍ ആര്‍ഗണ്‍ പോലുള്ള വാതകം ക്രയോജനിക താപനിലയില്‍ ശീതികരിച്ചശേഷം അവ ഉപയോഗിച്ച് സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നു. | |
| - | + | അന്തരീക്ഷ താപനിലയെക്കാള്‍ കുറഞ്ഞ ഊഷ്മാവില്‍ മാപനം നടത്തേണ്ടിവരുന്ന സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനിയില്‍ ദ്രാവകരൂപത്തിലുള്ള ഹീലിയമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനികളുടെ പരമാവധി വിയോജന മൂല്യം വളരെ കൂടുതലായിരിക്കും. | |
| - | + | സമാകലിത പരിപഥങ്ങളുടെ (IC) ഘടന, സങ്കീര്‍ണ പദാര്‍ഥങ്ങളിലെ കണങ്ങളുടെയും കണസീമകളുടെയും (grains) പ്രഭാവങ്ങള്‍, ജൈവകോശങ്ങള്‍ക്കിടയിലെ അവസ്ഥാവിശേഷണങ്ങള്‍, സുസൂക്ഷ്മപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ഇലാസ്തിക സ്വഭാവവിശേഷങ്ങള്‍ മുതലായവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ക്ക് ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്. | |
| - | + | ||
| - | + | ||
Current revision as of 13:05, 16 മാര്‍ച്ച് 2009
ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി
Acoustic microscope
സൂക്ഷ്മ വസ്തുക്കളെ സംബന്ധിച്ച പഠനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ധ്വാനിക ഉപകരണം. ഇവ പ്രധാനമായി രണ്ടുതരത്തില്‍ ലഭ്യമാണ്: (i) റാസ്റ്റര്‍ സ്കാനിങ് രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ധ്വാനിക പ്രതിഫലന സ്കാനിങ് ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി (ii) പ്രകാശ പ്രതിഫലന രീതിയില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സോണോസ്കാന്‍.
ധ്വാനിക ലെന്‍സ് ആയി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതും സിലിന്‍ഡര്‍ രൂപത്തിലുള്ളതുമായ ഒരു ഏക-ക്രിസ്റ്റല്‍ സഫയര്‍, അതിന്റെ ഒരു വശത്ത് ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള മര്‍ദവൈദ്യുത ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ എന്നിവയാണ് സ്കാനിങ് ഇനത്തിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങള്‍.
ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിന്റെ എതിര്‍ഭാഗത്തെ സിലിന്‍ഡറിന്റെ പ്രതലത്തെ ഒരു ഗോളകരൂപത്തിലാണ് ക്രമീകരിക്കുന്നത്. വിദ്യുത്കാന്തിക ഊര്‍ജത്തെ ധ്വാനികോര്‍ജ ധാരയായി ട്രാന്‍സ്ഡ്യൂസര്‍ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നു.
ഈ ധാര സഫയര്‍ സിലിന്‍ഡറിലൂടെ കടന്ന് സിലിന്‍ഡറിന്റെ മറുവശത്തുള്ളതും യുഗ്മനദ്രവം നിറച്ചതുമായ ഗോളീയ അറയില്‍ പതിക്കുന്നു. ഒരു ധ്വാനിക ലെന്‍സായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന പ്രസ്തുത ഗോളീയ അറ, പ്രതലത്തിന്റെ വക്രതാകേന്ദ്രത്തിനടുത്തേക്ക് ധ്വാനികധാരയെ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ലെന്‍സിലെ ഖര-ദ്രാവക സീമയിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോള്‍ ധാരയുടെ പ്രവേഗം (7.5)-1മടങ്ങ് ആയി കുറയുന്നു. ലെന്‍സ് പ്രതലത്തിലെ ശക്തിയേറിയ അപവര്‍ത്തനം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ഗോളീയ ഭ്രംശത്തെ (spherial aberration) വിഭംഗന പരിധിക്കുള്ളില്‍ ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയുന്നു.
സുസൂക്ഷ്മ പരിശോധനയ്ക്കു വിധേയമാക്കേണ്ട വസ്തുവിനെ ലെന്‍സിന്റെ ഫോക്കസ്സില്‍ വച്ചശേഷം അതിനെ യാന്ത്രികരീതിയില്‍ സ്കാന്‍ ചെയ്യുന്നു. ടെലിവിഷനിലെ റാസ്റ്റര്‍ സ്കാനിങ് രീതിക്കു സമാനമായ ഒരു സംവിധാനമാണ് ഇവിടെയും ഉള്ളത്. മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബത്തിന്റെ രൂപം ചിട്ടപ്പെടുത്താന്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന കാഥോഡ്-റേ-കുഴലിന്റെ സ്കാന്‍ നിരക്കുമായി സമയതുല്യത വരുത്തുന്നതിലൂടെ മോണിറ്ററിലെ പ്രതിബിംബത്തിനും വസ്തുവിനും അനുരൂപത ഉണ്ടാകുന്നു. വസ്തുവില്‍നിന്ന് പ്രതിഫലിച്ചോ വസ്തുവിലൂടെ കടന്നോ വരുന്ന ധ്വാനിക ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമായ ഒരു ഇലക്ട്രോണിക സിഗ്നല്‍ ഉപയോഗിച്ചുതന്നെയാണ് മോണിറ്ററിലെ ഇലക്ട്രോണ്‍ ധാരയുടെ തീവ്രതയെ മോഡുലനം ചെയ്യുന്നത്. തന്മൂലം വസ്തുവിന്റെ ധ്വാനിക പ്രതിഫലനീയതയുടെ മാനകരൂപത്തിലാവും മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബം തെളിയുക. തുടര്‍ന്ന് ഛായാഗ്രഹണ ക്രമീകരണങ്ങള്‍വഴി പ്രതിബിംബത്തെ ആലേഖനം ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്നു.
എല്‍.ഡബ്ലിയു. കെസ് ലെര്‍ ചിട്ടപ്പെടുത്തിയ സംവിധാനമാണ് സോണാര്‍ സ്കാന്‍. 15 മൈക്രോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ളതും ഫോക്കസ്സു ചെയ്യപ്പെടാത്തതുമായ ധാരയുപയോഗിച്ചാണ് ഇത് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഇതിന് യാന്ത്രിക സ്കാനിങ് ആവശ്യമില്ല. ആദ്യമായി ധ്വാനികധാര പ്രയോജനപ്പെടുത്തി ദ്രാവക-ഖര സീമയെ പ്രതിബിംബത്തിന്റെ സമാനരൂപത്തില്‍ അപരൂപണം ചെയ്യുന്നു. പ്രസ്തുത അപരൂപിത പ്രതലത്തില്‍നിന്ന് പ്രതിഫലിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു ലേസര്‍ ധാരയെ പ്രതിബിംബത്തിന് അനുരൂപമായ രീതിയില്‍ മോഡുലനം ചെയ്യുന്നു. തുടര്‍ന്ന് അനുയോജ്യ ഇലക്ട്രോണിക് പരിപഥങ്ങള്‍വഴി ടെലിവിഷന്‍ മോണിറ്ററില്‍ പ്രതിബിംബം പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നു.
ഇവ രണ്ടിലുംവച്ച് മെച്ചപ്പെട്ട രീതി ധ്വാനിക പ്രതിഫലന സംവിധാനമാണ്. ദ്രാവക-ഖര സീമയില്‍ പതിക്കുന്ന ധ്വാനിക തരംഗങ്ങള്‍ പൂര്‍ണമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിനാല്‍ പ്രകാശിക പ്രതിബിംബം ലഭ്യമാക്കുന്നതിനെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കൂടുതല്‍ വിവരങ്ങള്‍ ധ്വാനിക പ്രതിബിംബത്തിലൂടെ ലഭ്യമാകുന്നു. ഈ സൗകര്യം ധ്വാനിക തരംഗങ്ങളെ അവശോഷണം ചെയ്യുന്ന നിരക്കിന് ആനുപാതികവുമായിരിക്കും.
സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനിയുടെ വിശ്ലേഷണശേഷിക്ക് അതിലെ ദ്രാവകത്തിന്റെ അവശോഷണ നിരക്ക് കുറയുന്നതിന് ആനുപാതികമായി മാറ്റമുണ്ടാകും. തന്മൂലം ഉയര്‍ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള തരംഗങ്ങളും പ്രയോജനപ്പെടുത്താറുണ്ട്. ഇതിനായി ഒന്നുകില്‍ ത്രജ്യവക്രത (radius of curvature) കുറഞ്ഞ ധ്വാനിക ലെന്‍സ് സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരും. അല്ലെങ്കില്‍ ആര്‍ഗണ്‍ പോലുള്ള വാതകം ക്രയോജനിക താപനിലയില്‍ ശീതികരിച്ചശേഷം അവ ഉപയോഗിച്ച് സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുന്നു.
അന്തരീക്ഷ താപനിലയെക്കാള്‍ കുറഞ്ഞ ഊഷ്മാവില്‍ മാപനം നടത്തേണ്ടിവരുന്ന സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനിയില്‍ ദ്രാവകരൂപത്തിലുള്ള ഹീലിയമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനികളുടെ പരമാവധി വിയോജന മൂല്യം വളരെ കൂടുതലായിരിക്കും.
സമാകലിത പരിപഥങ്ങളുടെ (IC) ഘടന, സങ്കീര്‍ണ പദാര്‍ഥങ്ങളിലെ കണങ്ങളുടെയും കണസീമകളുടെയും (grains) പ്രഭാവങ്ങള്‍, ജൈവകോശങ്ങള്‍ക്കിടയിലെ അവസ്ഥാവിശേഷണങ്ങള്‍, സുസൂക്ഷ്മപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ഇലാസ്തിക സ്വഭാവവിശേഷങ്ങള്‍ മുതലായവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ക്ക് ധ്വാനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്.
