Scanning tunneling microscope ; design, construction and applications
Taramalı tünelleme mikroskobu ; tasarımı, imalatı ve uygulamaları
- Tez No: 47131
- Danışmanlar: PROF.DR. ERHAN PİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Mikroskop, Microscope
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sunulan tez kapsamında, bir taramalı tünelleme mikroskobunun (TTM) tasarımı yapılmış ve bu cihaz kullanılarak değişik iletken ve yan-iletken yüzeyler ile biyolojik moleküllerin görüntülenmesi gerçekleştirilmiştir. TTM'nun mekanik yapısı ve elektronik devrelerinin tamamı tarafımızdan yapılmıştır. Tasarımlanan bu TTM hava atmosferinde çalışmaktadır. TTM, tarayıcı ve örnek pozisyon ayarlayıcı olmak üzere iki ana modülden oluşmaktadır. Uç'un hareketi için tek-tüp piezo tarayıcı kullanılmıştır. Görüntüleme amacıyla kullanılan mikroskop analog elektronik ve bilgisayar kontrollü veri toplayıcıdan oluşmaktadır. İşletim sistemi için kullanılan bilgisayar programı turbo paskal 5.5 versiyonu ile yazılmış ve görüntü kalitesinin arttırılması için program içerisine filtre yöntemleri yerleştirilmiştir. TTM'nun çalışma performansının kalibrasyonu amacıyla grafit ve altın kaplı mika örnekler kullanılmıştır. Ayrıca, çoklu uç etkileri ve asimetrik uç yapısının görüntüleme üzerine etkilerinin belirlenmesi amacıyla da grafit yüzey ile görüntüler alınmıştır. Yük boşalma yöntemi kullanılarak azot ile modifiye edilmiş, orjinal ve asit ile muamele edilmiş Zonguldak kömürünün grafit yüzey üzerinde görüntüleri alınmıştır. Poli(DL-laktik asit)/poli(etilen glikol) (PDLLA/ PEG) kopolimer misellerinin TTM ile görüntüleri alınmış ve daha önce elde edilen taramalı elektron mikroskop görüntüleri ve ışık saçılma yöntemi ile elde edilen boyut verileri kullanılarak birbirleri ile karşılaştırmaları yapılmıştır. Tek tabakalı ve çok tabakalı lipozomların ve negatif yüklü DCP ile etkileşmiş bu lipozom yapıların görüntüleri de TTM ile alınmış ve aradaki yapısal farklılıklar incelenmiştir. TTM, grafit yüzeyindeki değişik biyolojik moleküllerin görüntülenmesi için de kullanılmıştır. İnsan serum albumininin üçlü silindirik elipsoid yapısı, kolajenin çubuk yapısı ve tRNA'nın L şeklindeki yapısı da TTM ile görüntülenmiştir. Tek ve çift kıvrımlı DNA'nm yapısı da görüntülenmiştir. Ayrıca DNA ile küçük moleküllerin (Ca-*-*-) etkileşimi de TTM ile incelenmiştir. İnsan-b-globin geni ile askorbat-Cu(ü) ortamında parçalara ayrılmış DNA molekülünün de TTM kullanılarak zamanın fonksiyonu olarak görüntüleri alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Abstract ABSTRACT This dissertation described the design and application of a scanning tunneling microscope (STM) which is suitable for surface science work. Various concepts in mechanical structure and electronic circuitry of STM are pursued to optimize the performance of STM. This STM has been designed especially for work in an air atmosphere. Our STM mechanically consists of two main modules, scanner and coarse positioner. The thermally compensated single-tube piezo scanner for the tip movement is used. The microscope is equipped with versatile analogue electronics, and the data acquisition is computer controlled. The computer program for our STM was written in turbo-pascal 5.5, and some filtering methods were applied for images purpose. The performance of the STM is illustrated with images of graphite and gold coated mica samples. Also some anomalous images resulting from multiple tip effects and asymmetric tip structure on graphite are presented. Images of glow-discharge treated surfaces (nitrogen treatment), images of the original and acid-treated Zonguldak coals on HOPG were obtained. The images of poly (DL-lactic acid)/poly (ethylene glycol) (PDLLA/PEG) copolymer micelles were obtained by scanning electron microscope (SEM) and STM. The sizes of copolymeric micelles obtained by SEM and STM were compared by using light scattering data. The images of SUV and MLV liposomes and then interaction with DCP (negative charge) of these liposomes were obtained separately by STM. We applied STM to the observation of biological molecules on graphite surface. The images of human serum albumin (HSA) with three cylindrical and parallel domains, rod-like molecule of the Collagen and L-shaped molecule of tRNA were obtained. Images of double and single stranded DNA and its interaction with small molecules (Ca++) and time depended DNA amplified fragment of human b- globin gene in ascorbate-Cu (II) medium were successfully observed by STM.
Benzer Tezler
- Kuvars kristal mikrobalans sistemi: Tasarım/ imalat/ uygulamalar
Quartz crystal microbalance system: Design/ construction/ applications
REZA SABER
Doktora
Türkçe
2001
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN PİŞKİN
- Investigation of Si1-x Gex alloy formation by using STM
Si1-x Gex Alaşımının büyümesinin TTM ile incelenmesi
AHMET ORAL
Doktora
İngilizce
1994
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECAİ ELLİALTIOĞLU
- Kütle değişim esaslı piezoelektrik-immünosensör tasarım ve imalatı
Design and construction of a Mass-sensitive piezoelectric based immünosensor
ABDULLAH ÖZGÜVEN
- Atomic theory of the scanning tunneling microscope
Başlık çevirisi yok
A. ERKAN TEKMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiPROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Construction of a scanning tunneling microscope and first results
Başlık çevirisi yok
AHMET ORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiDOÇ. DR. RECAİ M. ELLİALTIOĞLU