Monday, September 24, 2012

நுண்ணோக்கி(microscope)

நுண்ணோக்கி(microscope)
 இலக்குவனார் திருவள்ளுவன்
மிக நுண்ணிய சிறு பொருள்களையும் பன்மடங்காகப் பெருக்கிக் காட்டுவது நுண்ணோக்கியாகும். கண்ணுக்குப் புலப்படாத நோயுயிரி போன்ற சிறிய அல்லது நுணுக்கக் கூறுகளைப் பெரிதாகக் காட்டி, கண்களால் காண உதவுவதால் நுணுக்குக் காட்டி என்கின்றனர் ஈழத்தில்.

பழந்தமிழகத்தில் கண்ணாடி, ஆடி, படிகம், புளகம், அத்தம், படிமக்கலம், உருவங்காட்டி, கஞ்சனம் எனக் கண்ணாடிகள் குறிக்கப் பெற்றுள்ளன; தொலை நோக்காடி, நுண்ணோக்காடி போன்றவை இருந்ததற்கான குறிப்பு கிடைக்கவில்லை. ஆனால், மிகத் தொலைவில் உள்ள கோள்கள், விண்மீன்கள், பிற விண் பொருள்கள் பற்றியும் மிகச்சிறிய அணு நோயுயிரி பற்றியும் நன்கு அறிந்திருந்தனர். இத்தகைய அறிவியல் அறிவைப் பெறவும் தொலைவில் எதிரிகள் வருவதை அறியவும் எவ்வகை ஆடிகளைப் பயன்படுத்தி உள்ளனர் எனத் தெரியவில்லை.

கண்ணுக்குப் புலப்படாத மிகச் சிறிய பொருள்களையும் மிகப்பெரிதாகக் காட்டும்கருவியான நுண்ணோக்கி, நோய்மிகளை அறிந்து கொள்ளவும் இலை, வேர் முதலியவற்றின் அமைப்பைத் தெரிந்து கொள்ளவும் பல வழிகளில் பயன்படுகிறது.

பல்வகையிலான நுண்நோக்கிகள் பயன்பாட்டில் உள்ளன. என்றாலும் நுண்நோக்கி எனும்போது முதலில் கண்டறியப்பட்ட ஒளி நுண்நோக்கியையே குறிக்கின்றது.

10ஆம் நூற்றாண்டில் படிப்பதற்கு உதவியாக எழுத்துருப் பெருக்கிக் கண்ணாடி உருவாக்கப்பட்டது. கி.பி.1284 இல் சால்வினோ தி அர்மதெ (Salvino D'Armate) என்னும் இத்தாலியர் அணியக்கூடிய கண்ணாடியைக் கண்டு பிடித்தார்.

நெதர்லாந்தில் உள்ள மூக்குக் கண்ணாடி உருவாக்கும் ஆன்சு ஏன்சென்(Hans Janssen)னும் அவருடைய மகன் சக்கரியாசு ஏன்சென்னும்(Zacharias Janssen) 1590 இல் கூட்டு நுண்ணோக்கியை உருவாக்கினார்கள்.

அண்டன் வான் இலீவன்ஃகோக்கு (Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723) என்னும் அறிவியலாளர் இதன் தரத்தை உயர்த்தி, உருப்பெருக்கத்தையும் உயர்த்தினார்

17ஆம் நூற்றாண்டுத் தொடக்கத்தில் அறிஞர் கலிலியோ கலிலி (Galileo Galilei 1564-1642) குழி வில்லைகளையும் குவி வில்லைகளையும் பயன்படுத்திக் கூட்டு நுண்ணோக்கியை உருவாக்கினார். இதற்கு செருமானிய மருத்துவர் கியோவான்னி ஃபபெர்(Giovanni Faber) மைக்கிராசுகோப்பு(microscope)- நுண்ணோக்கி என்னும் பெயரைச் சூட்டினார்.

செருமானிய இயற்பியலாளர் எர்னசுட் உருசுக்கா (Ernst Ruska: 25.12.1906 – 27.05. 1988) முதலில் மின்னணு வில்லையை உருவாக்கினார். 1933 ஆம் ஆண்டில் இயற்பியலாளர் மாக்ஃசு நொல் என்பாருடன் சேர்ந்து மின்னணு நுண்ணோக்கியை உருவாக்கினார். இதன் மூலம் 400 மடங்கு உருப்பெருக்கத்தைக் காண முடிந்தது. நடைமுறைத் தேவைகளுக்கு இந்நுண்ணோக்கி போதுமானதாக இல்லை. எனவே, மேலும் திருத்தமான நுண்ணோக்கிப் படைப்பிற்காக முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன.

1938 இல் கனடாவிலுள்ள உரொராண்டோ பல்கலைக் கழகத்தில், எலி பிராங்க்ளின் பர்ட்டன் (Eli Franklin Burton), அவரது மாணவர்களான சிசில் ஆல் (Cecil Hall), சேம்சு இல்லியர் (James Hillier), அல்பர்ட் பிறிபசு (Albert Prebus) ஆகியோர்களால் திருத்தமான நுண்ணோக்கி உருவாக்கப்பட்டது. இவ்வாறான பல்வேறு முயற்சிகளால், வெவ்வேறு தர நுண்ணோக்கிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. எனினும் அனைத்திற்கும் அடிப்படை இயற்பியலாளர் எர்னசுட் உருசுக்கா படைத்ததே. எனவேதான் இவருக்கு 1986 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல்பரிசு (பகிர்வாக) வழங்கப் பெற்றது.

1981 ஆம் ஆண்டு கெர்டு பின்னிங்கு (Gerd Binnig) எய்ன்ரிச்சு உரோரெர் (Heinrich Rohre) ஆகியோர் பொருளின் முப்பருமையைக் காட்டும் அலகூடி நுண்ணோக்கி (scanning tunneling microscope) கண்டுபிடித்தனர். இவ்விருவருக்கும்தான் 1986 ஆண்டுநோபல் பரிசு உருசுக்காவுடன் பகிர்ந்து வழங்கப்பட்டது.

நுண்ணோக்கிகளுள் கைகளில் எடுத்துப்பயன்படுத்தும் இயல்பான உருப்பெருக்காடி தனி நுண்ணோக்கி என்றும் இரு குவி வில்லைகள் அல்லது அவற்றிற்கு மேற்பட்டவற்றைக் கொண்டது கூட்டு நுண்ணோக்கி என்றும் சொல்லப்பெறும். இவைபோல், புற ஊதாக்கதிர் மூலம் உருப் பெருக்கம் காண உதவுவது புற ஊதாக் கதிர் நுண்ணோக்கி என்றும் மின்னணுக் கற்றைகளைப்பயன்படுத்தி மீ நுண்பொருள்களையும் அறிய உதவுவது மின்னணு நுண்ணோக்கி என்றும் சொல்லப்பெறும். எனினும் ஒளியன் நுண்ணோக்கி, மின்னணு நுண்ணோக்கி, வரைவலகி நுண்ணோக்கி என அடிப்படையில் மூவகையாக நுண்ணோக்கிகள் அமைகின்றன. 20நூறாயிரம் மடங்கு பெரிதாக்கிக் காட்டும் மின்னணு நுண்ணோக்கிகளும் இப்போது உள்ளன.

வரைவலகி ஆய்வு முறையில், நுண்ணோக்கி அமைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பக் கோட்பாட்டு அடிப்படையில், பின் வரும் வகைகள் முதன்மையாக உள்ளன:-

  1. அணுவிசை நுண்ணோக்கியம் (Atomic Force Microscopy, AFM)
  2. அமுக்க காந்த வலிவு நுண்ணோக்கியம் (Piezo Force Microscopy, PFM)
  3. அலகூடு நுண்ணோக்கியம்(Scanning Tunneling Microscopy,STM)
  4. உந்து விசை உமிழ்வு மின்னணு நுண்ணோக்கியம் (Ballistic Electron Emission Microscopy, BEEM)
  5. ஒளி வெப்ப நுண்ணலைமாலையியம் (Photothermal Microspectroscopy, PTMS)
  6. ஒளியன் அலகூடு நுண்ணோக்கியம் (Photon Scanning Tunneling Microscopy, PSTM)
  7. காந்த ஒத்ததிர்வு வலிவு நுண்ணோக்கியம் (Magnetic Resonance Force Microscopy, MRFM)
  8. காந்த வலிவு நுண்ணோக்கியம் (Magnetic Force Microscopy, MFM)
  9. சுழற்சி முனைப்புறு அலகூடு நுண்ணோக்கியம் (Spin Polarized Scanning Tunneling Microscopy,SPSM)
  10. தழலிஆய்வு வலிவு நுண்ணோக்கியம் (Kelvin Probe Force Microscopy,KPFM) அல்லது புறப்பரப்புதிறல் நுண்ணோக்கியம் (Surface Potential Microscopy,SPM)
  11. நிலை மின் நுண்ணோக்கியம் (Electrostatic Force Microscopy, EFM)
  12. பரப்பண்மை வரைவலகி ஒளிசார் நுண்ணோக்கியம் (Near-Field Scanning Optical Microscopy, NSOM) (or Scanning Near-Field Optical Microscopy,SNOM)
  13. மின்வேதியல் அலகூடு நுண்ணோக்கியம் (Electrochemical Scanning Tunneling Microscope, ESTM)
  14. வரைவலகி கொண்ம நுண்ணோக்கியம் (Scanning Capacitance Microscopy, SCM)
  15. வரைவலகி மின்துகள் கடத்தும நுண்ணோக்கியம்(Scanning Ion-Conductance Microscopy,SICM)
  16. வரைவலகி மின்வேதிய நுண்ணோக்கியம் (Scanning Electrochemical Microscopy, SECM)
  17. வரைவலகி மின்னழுத்த நுண்ணோக்கியம்(Scanning Voltage Microscopy,SVM)
  18. வரைவலகி மீ.ஏதி நுண்ணோக்கி முறை (Scanning SQUID microscope, SSM)[மீ. ஏதி - மீக்கடத்துக் குவைய இடையீட்டு ஏதி(SQUID-Superconducting Quantum Interference Device)]
  19. வரைவலகி முற்ற ஆய்வு நுண்ணோக்கியம்(Scanning Hall Probe Microscopy, SHPM)
  20. வரைவலகி வாயில் நுண்ணோக்கியம் (Scanning Gate Microscopy, SGM)
  21. வரைவலகி வெப்பஞ்சார் நுண்ணோக்கியம் (Scanning Thermal Microscopy, SThM)
  22. வலிவேற்ற நுண்ணோக்கியம் (Force Modulation Microscopy, FMM)
அணுவிசை நுண்ணோக்கிய நுட்பத்தில் அமைக்கப்படுவது அணுவிசை நுண்ணோக்கி என்பதுபோல் நுண்ணோக்கியின் வகைப்பாடுகளை நாம் புரிந்து கொள்ளலாம்.

Followers

Blog Archive