Çözünürlük Sistemleri
NC-SFM başlangıçta konsolun sabit bir frekansta sabit bir genlik tarafından sürüldüğü genlik modülasyonu (AM) moduna dayanıyordu. Yüzeye yaklaşıldığında, uç yüzey etkileşimi konsol salınımlarının genliğinde ve fazında bir değişikliğe neden olarak ölçülebilir bir sinyal sağlar.
Uygulamada, konsolun bu moddaki tepkisinin oldukça yavaş olduğu bulundu ve atomik çözünürlük çalışmalarında frekans modülasyonu (FM) modu ile değiştirildi. Ancak AM modu, hava ve sıvılarda yapılan "vuruş modu" çalışmalarında oldukça başarılı olmuştur.
Genel olarak, en iyi çalışma modu, gereken çözünürlük ve sistemin kendisi tarafından belirlenir. SFM'deki gerçek atomik çözünürlük, yalnızca bu çalışmanın odak noktası olacak olan FM modunda elde edilmiştir.
FM modu NC-SFM'de, özfrekansı f0 ve yay sabiti k olan bir konsol, bir geri besleme döngüsü aracılığıyla sabit bir A0 genliğinde salınımlarda tutulur. Konsol, kendinden tahrikli bir osilatör olarak düşünülebilir. Salınımların gerçek frekansı f0'a, konsolun kalite faktörü Q'ya ve tahrik uyartımı ile konsolun sapması arasındaki faz kaymasına θ bağlıdır.
θ = π/2 için sistem f = f0'da salınır. Genel olarak, deneyler sırasında, sabit bir frekans değişimi ∆f elde etmek için uç-yüzey mesafesi değiştirilir ve elde edilen topografya haritası, yüzeyin görüntüsünü sağlar. Artık ∆f'deki değişimin görüntüleme sinyalini sağladığı sabit yükseklikte görüntü almak da mümkündür.
Güvenilir görüntüleme için, deneysel kurulumun önemli olan bir yönü daha vardır: STM'de olduğu gibi, SFM deneylerinde normalde uç ve numune arasında bir sapma U uygulanır. Katkısız yarı iletken ve yalıtkan yüzeyler, özellikle yarılmış iyonik yüzeyler olmak üzere, hazırlandıktan sonra genellikle önemli lokalize yükler içerecektir. Bunlar, önemli uzun menzilli elektrostatik kuvvetlerin yanı sıra tarama sırasında uç yüzey kuvvetinde ani değişiklikler üretir.
İletken yüzeyler için, uç ve yüzey arasındaki iş-fonksiyonu farkı, uzun menzilli bir kapasitif kuvvete katkıda bulunacaktır. Bu ek kuvvetler, kısa menzilli kuvvetlerin nispi katkısını azaltarak ve uç çarpma olasılığını artırarak taramayı daha zor hale getirir. Elektrostatik kuvvetlerin etkisinin azaltılması, yüzey üzerinde belirli bir noktada uygulanan önyargının bir fonksiyonu olarak ∆f'nin en aza indirilmesiyle elde edilebilir. Bu sürecin bir örneği görülebilir.
Uç ve Yüzey Hazırlığı
Her yüzey STM veya SFM'de yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenemez. Atomik çözünürlüğe ulaşmak için, çoğu durumda yüzey kapsamlı bir hazırlığa ihtiyaç duyar. Kontrollü döngülerde haftalar hatta aylar süren püskürtme (çoğunlukla Ar+ olmak üzere iyonlarla bombardıman) ve tavlama (yüzey kusurlarının düzeltildiği noktaya kadar ısıtma) nadir değildir.
Yüzey hazırlama başlı başına sofistike bir sanattır ve başarılı görüntülemenin anahtarlarından biridir. İyon saçılması ve elektron kırınımı gibi k-uzayı yöntemlerinin aksine, SPM ile görüntülenmek için bir yüzeyin sıralanmasına gerek yoktur. Aslında, bir yüzeydeki tek safsızlıklar ve basamak kenarları, deneyciler tarafından görüntülerinin kalitesini kontrol etmek için sıklıkla kullanılır. Böyle bir safsızlık, çift uç gibi hiçbir bozucu etkinin olmadığı varsayılarak yalnızca tek bir yapı olarak görüntülenir.
Uç, tüm SPM yöntemlerinde görüntülemenin en önemli parçasıdır. STM uçları genellikle saf bir metalden, bir metal alaşımından veya genellikle laboratuvarda metal telden üretilen 10-20 farklı malzeme katmanıyla kaplanmış bir metal tabandan yapılır. Bazı durumlarda, STM görüntüleme için ağır katkılı Si uçları da kullanılır.
1920x1080 çözünürlük iyimidir
Spektral çözünürlük nedir
Ekran çözünürlük
2K çözünürlük
Radyometrik çözünürlük nedir
Metre altı çözünürlük
Mekansal çözünürlük
1280x720 çözünürlük
SFM ölçümleri için benzer uçlar da kullanılabilse de, bu çok nadirdir. Bunun nedeni, bir ucun konsol tutuşunun SFM'deki kuvvet değişikliklerinin izlenmesinde çok önemli bir rol oynamasıdır: (i) birçok SFM gerçekleştirmesinde konsol sapmaları, konsolun arkasından yansıyan ışık algılanarak ölçülür; (ii) konsol yay sabiti, uç şekli ve uç keskinliği, görüntü oluşumunda çok önemli roller oynar.
Bu nedenle standart konsollar gereklidir. Çoğu durumda bunlar, yarı iletken çiplerle hemen hemen aynı şekilde mikro fabrikasyon yoluyla silikondan üretilir.
Bazı durumlarda uç, moleküllerin kontrollü adsorpsiyonu ile değiştirilir. STM'de bunun bir yüzeydeki moleküllerin görünen yüksekliğini etkilediği gösterilmiştir. Ucun tam geometrisi, uç yapısının alan-iyon mikroskobu ile bir taramadan önce ve sonra belirlendiği bazı olağanüstü STM ölçümleri dışında genellikle bilinmemektedir.
Konuları daha da karmaşık hale getirmek için uç geometrisi, tekrarlanabilir taramalı tünelleme spektroskopisi (STS) ölçümleri için belirleyicidir; ne yazık ki, STS için en uygun ucun topografik ölçümler için uygun olmadığı gösterilmiştir, çünkü yeterince yüksek bir çözünürlük sağlamaz.
SFM'de, apekste belirli orbital konfigürasyonlarla bile temiz silikon uçlar üretmek için bazı girişimlerde bulunulmuştur, ancak görüntüler henüz silikon yüzeyler dışında herhangi bir şey üzerinde üretilmemiştir: bu nedenle gerçek kontrol kanıtı eksiktir. Şu anda en yaygın olarak kabul edilen görüş, SPM uçlarının oldukça düşük eğriliğe sahip bir tabandan ve en baştaki konumda tek bir atom bulunan birkaç katmandan oluşan bir atomik uç kümesinden oluştuğudur.
STM'de, tünel bağlantısındaki tüm akım bu "tepe noktası" atomu aracılığıyla taşınır; iletkenlik alanı sonuç olarak oldukça küçüktür ve birkaç ̊A2 aralığındadır. STM hassasiyetinin kaynağı budur, çünkü akımı çok küçük bir yüzey alanının elektronik ortamına karşı çok hassas hale getirir. Keskin uç apeksinin son birkaç atomunun yüzey atomlarıyla etkileşimindeki varyasyonlar da SFM görüntülerindeki görüntü kontrastını belirler.
Bununla birlikte, atomik yapıya olan bu hassasiyet aynı zamanda STM ve SFM görüntülerinin yorumlanmasını bu kadar zorlaştıran özelliklerin de kaynağıdır çünkü uç apeksinin gerçek geometrisi ve kimyası, yüzey ile uç arasındaki vakum bariyerindeki iletkenliği etkiler ve aynı zamanda uç yüzey kuvvetleri genellikle belirlenemez. Cu(100) ve NaCl(100) gibi basit metal yüzeyler için bile bu, farklı taramalar için farklı deneysel sonuçlara yol açar.
SPM deneylerinde belirleyici faktörler tam olarak bilinmediğinden, alaka düzeylerinin simülasyonlardan çıkarsanması gerekir. Simülasyonların sistematik bir şekilde yapılması gerekir, örneğin, adsorbatların model uçlarının elektronik yapısı üzerindeki etkisini inceleyerek ve bu adsorbatların STM taramaları üzerindeki etkisini modelleyerek yapılmalıdır.
Deneysel olarak, zorluk, en azından dikkatli ölçümlerde, bir dizi taramayı kaydederek ve istatistiksel bir ortalama olarak yüzey dalgalanması gibi kesin ölçümleri sunarak aşılır.
RASTGELE ETKİLER MODELİ
Şimdi BCG örneğine dönüyoruz ve rastgele etkiler modelini uyguluyoruz (Şekil 20.5). Rastgele bir etki analizi kullanıldığında, 13 çalışma için risk oranı 0,490’dır ve 0,345 ila 0,695’lik bir güven aralığı vardır; bu, aşının ortalama etkisinin TB riskini en az %30 ve muhtemelen olabildiğince fazla azaltmak olduğunu söyler. %65 (bkz. Şekil 20.5). Log birimlerinde risk oranı 0,714’tür ve 0,179’luk bir standart hatadır, bu da -3.995’lik bir Z-değeri (p < 0,001) verir ve bu da etkisiz sıfır hipotezini reddetmemize izin verir.
Bununla birlikte, en azından ilginç olan, 0.20 (aşı riski %80 oranında azaltır) ile 1.56 (aşı riski %56 oranında artırır) arasında değişen bir risk oranı arasında değişen tedavi etkilerindeki önemli varyasyondur. Sabit etki modelini tartıştığımızda ilgili istatistikler sunuldu.
Eğimin etkisinin değerlendirilmesi
Rastgele etki modelini (moment yöntemi) kullanan bir meta-regresyon, gösterilen sonuçları verir. Bu, enlem ve ilgili istatistiklerden log risk oranını tahmin etmeye yönelik katsayıları gösteren formatla aynı formata sahiptir. Bu istatistiklerin rastgele etkiler modeline dayandığını belirtmek için bir yıldız işareti (*) kullanırız. Bu ayrımla, eğim(ler)in yorumu, sabit etkili modelin yorumuyla aynıdır.
(Bu örnekte eğim, sabit etki ve rastgele etki modelleri altında hemen hemen aynıdır, ancak bu genellikle böyle değildir.) Z* 5 4.3411’e karşılık gelen iki kuyruklu p değeri 0.00001’dir. Bu bize eğimin muhtemelen sıfır olmadığını ve çalışma ekvatordan daha uzak bir mesafede yapıldığında aşılamanın daha etkili olduğunu söylüyor.
1’den p’ye kadar olan ortak değişkenlerin hiçbirinin etki büyüklüğü ile ilişkili olmadığı sıfır hipotezi altında, Q* modeli, p’ye eşit serbestlik dereceleriyle ki-kare olarak dağıtılacaktır.
Bu örnekte yalnızca bir ortak değişken (enlem) vardır ve bu nedenle bu ortak değişkenin etkisini değerlendirmek için Z-testini veya Q-testini kullanma seçeneğine sahibiz. Bundan iki testin aynı sonuçları vermesi gerektiği sonucu çıkar ve verirler. Z değeri 4.3411’dir ve karşılık gelen p değeri 0.00001’dir. Q değeri 18.8452’dir ve buna karşılık gelen p değeri 0.00001’dir. Son olarak, Q* modeli Z*2’ye eşit olmalıdır ve aslında 18.8452, 4.34112’ye eşittir.
Uyum iyiliği testi, ortak değişkenler tarafından açıklanmayan heterojenliğin olup olmadığı sorusunu ele alır. Qresid, bu açıklanamayan heterojenliğin varyansını, t2’yi tahmin etmek (ve test etmek) için de kullanılabilir. Bu Qresid, sabit etkili ağırlıklar kullanılarak regresyondan elde edilen ağırlıklı kalıntı SS’dir.
Orman grafiği yorumlama
meta-analiz çalışması örneği
Egger testi nedir
Meta analiz Nedir
Sistematik derleme Nedir
Meta-analiz programları
Forest plot nedir
Cma programı kullanımı
Buradaki Q* modeli, alt grup analizi için Q*bet’e benzer ve Qresid, alt grup analizi için Qwithin’e benzer. Ortak değişkenler alt grupları temsil ediyorsa, Q* modeli Q*bet ile aynıdır ve Qresid, Qwithin ile aynıdır. Öngörücü yoksa, buradaki Qresid, orijinal meta-analiz için Q ile aynıdır.
Sabit etkili modelle meta-regresyon ile çalışırken, toplam varyansı bir dizi bileşene bölebildik, Qmodel artı Qresid toplamı Q’ya ulaştı. Bu, sabit etkili modelle mümkündü çünkü her bir çalışmaya ağırlık atanır yalnızca çalışma içi hata tarafından belirlendi ve bu nedenle her üç hesaplama grubu için de aynıydı.
Buna karşılık, rastgele etkiler modeli altında, her bir çalışmaya atanan ağırlık, çalışmalar arası varyansı da içerir ve bu, bir dizi hesaplamadan diğerine değişir. Bu nedenle, varyans bileşenleri toplamsal değildir. Bu nedenle, rastgele etkiler analizi için değil, sabit etkiler analizi için bir varyans analizi tablosu gösteriyoruz.
İlişkinin büyüklüğünü ölçün
Bu Şekilde, her çalışma, o çalışma için gerçek koordinatları (gözlenen etki büyüklüğü enlem) gösteren bir daire ile temsil edilir. Her dairenin boyutu (özellikle alanı), o çalışmanın analizdeki ağırlığıyla orantılıdır. Bu analiz rastgele etkiler modeline dayandığından ağırlık, her çalışma için toplam varyanstır (çalışma içi artı T 2).
Sabit etkili grafikten farkı not edin. Rastgele etkiler kullanıldığında, her bir çalışmaya atanan ağırlıklar birbirine daha çok benzer. Örneğin, TB önleme denemesi (1980) çalışması sabit etki modeli altındaki grafiği domine ederken (ve eğim üzerinde önemli bir etki yaptı), Comstock ve Webster (1969) sadece önemsiz bir etkiye sahipti (iki çalışmanın göreli ağırlıkları sırasıyla %41 ve %0.3). Rastgele etkiler altında ikisi daha benzerdir (sırasıyla %14 ve %1,6).
Orta çizgi, tahmin edilen değerleri gösterir. Ekvatora nispeten yakın bir yerde (10 enlem) gerçekleştirilen bir çalışma, sıfıra yakın bir beklenen etkiye sahip olacaktır (1.0 risk oranına karşılık gelir, bu da aşının TB üzerinde hiçbir etkisi olmadığı anlamına gelir). Buna karşılık, 55 enleminde (Saskatchewan) bir çalışma 1,50 civarında beklenen bir etkiye sahip olacaktır (0.20’ye yakın bir risk oranına karşılık gelir, bu da aşının TB riskini yaklaşık %80 oranında azalttığı anlamına gelir).
Açıklanan varyans oranı
Rastgele etkiler analizinde alt grup üyeliği tarafından açıklanan varyans oranı kavramını tanıttık. Aynı yaklaşım meta-regresyona da uygulanabilir.
Ortak değişkeni olmayan altı çalışmayı gösteren bir düşünün. Ortak değişken olmadığından, tahmin eğimi, dikey bir çizgiyle gösterilen ortalamadır (bir regresyon hesaplayacak olsaydık, kesme noktası). Şeklin altındaki normal dağılım, T2’yi yansıtır ve tahmin çizgisinden (ortalama) dağılımın neden çalışma içi hatayı aştığını açıklamak için gereklidir.
Şimdi, bir X değişkeni ile aynı boyuttaki etütleri ve tahmin denklemini yansıtan bir çizgi ile gösterilen tahmin eğimini gösteren düşünün. Tahmin çizgisi üzerindeki her noktadaki normal dağılım, T2 değerini yansıtır ve tahmin çizgisinden (bu sefer, eğim) dağılımın neden çalışma içi hatayı aştığını açıklamak için gereklidir. Ortak değişken, çalışmalar arası varyansın bir kısmını açıkladığı için, T2, Şekil 20.8’dekinden daha küçüktür ve ikisinin oranı, açıklanan varyans oranını ölçmek için kullanılabilir.
- Not 1. Normalde, etki boyutunu Y eksenine ve ortak değişkeni X eksenine çizerdik. Burada, orman arsası ile paralelliği korumak için eksenleri değiştirdik.
- Not 2. Anlaşılır olması için her şekil için gerçek etkileri çizdik. Tabii ki pratikte, gerçek etkilerin tahminlerini gözlemliyoruz, çalışma içi hataya atfedilen varyans kısmını kaldırıyoruz ve kalan varyans miktarını hesaplıyoruz.
Birincil çalışmalarda, bir ortak değişkenin etkisini tanımlamaya yönelik yaygın bir yaklaşım, o ortak değişken tarafından açıklanan varyans oranını bildirmektir. Bu indeks, R2, açıklanan varyansın toplam varyansa oranı olarak tanımlanır.