इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी

इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी क्लासिक माइक्रोस्कोप के एक महत्वपूर्ण संस्करण का प्रतिनिधित्व करता है। इलेक्ट्रॉनों की मदद से यह किसी वस्तु की सतह या इंटीरियर की छवि बना सकता है।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप क्या है?

पहले के समय में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को भी कहा जाता था माइक्रोस्कोप पर। यह एक वैज्ञानिक उपकरण के रूप में कार्य करता है जो वस्तुओं को इलेक्ट्रॉनिक किरणों के अनुप्रयोग द्वारा नेत्रहीन रूप से बड़ा करने की अनुमति देता है, जो अधिक गहन जांच में सक्षम बनाता है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ, एक प्रकाश माइक्रोस्कोप की तुलना में बहुत अधिक संकल्प प्राप्त किए जा सकते हैं। सबसे अच्छी स्थिति में, प्रकाश सूक्ष्मदर्शी दो हजार बार का आवर्धन प्राप्त कर सकते हैं। यदि दो बिंदुओं के बीच की दूरी आधे प्रकाश तरंग दैर्ध्य से कम है, तो मानव आंख अब उन्हें अलग से देखने में सक्षम नहीं है।

दूसरी ओर, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, 1: 1,000,000 का आवर्धन प्राप्त करता है। इसका पता इस बात से लगाया जा सकता है कि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तरंगें प्रकाश की तरंगों की तुलना में काफी कम होती हैं। हवा के अणुओं को बाधित करने को खत्म करने के लिए, इलेक्ट्रॉन बीम को बड़े पैमाने पर विद्युत क्षेत्रों के माध्यम से वैक्यूम में ऑब्जेक्ट पर केंद्रित किया जाता है।

पहला इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप 1931 में जर्मन इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों अर्न्स्ट रुस्का (1906-1988) और मैक्स नोल (1897-1969) द्वारा बनाया गया था। प्रारंभ में, हालांकि, कोई इलेक्ट्रॉन-पारदर्शी वस्तुओं का उपयोग छवियों के रूप में नहीं किया गया था, लेकिन धातु से बने छोटे ग्रिड थे। अर्नस्ट रुस्का ने 1938 में पहली इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का निर्माण भी किया था, जिसका उपयोग वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए किया गया था। 1986 में, रसका को उनके सुपर माइक्रोस्कोप के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला।

वर्षों से, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी लगातार नए डिजाइनों और तकनीकी सुधारों के अधीन रहा है, जिससे कि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप आज विज्ञान का एक अनिवार्य हिस्सा बन गया है।

आकार, प्रकार और प्रकार

सबसे महत्वपूर्ण बुनियादी प्रकार के इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (TEM) शामिल हैं। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक विशाल वस्तु पर एक पतली इलेक्ट्रॉन किरण को स्कैन करता है। इलेक्ट्रॉनों या अन्य सिग्नल जो ऑब्जेक्ट से निकलते हैं या वापस बिखरे हुए होते हैं, उन्हें सिंक्रोनाइज़ किया जा सकता है। छवि का गहन मान इंगित करता है कि इलेक्ट्रॉन बीम का पता लगाया गया वर्तमान द्वारा निर्धारित किया जाता है।

एक नियम के रूप में, निर्धारित डेटा एक कनेक्टेड स्क्रीन पर प्रदर्शित किया जा सकता है। इस तरह, उपयोगकर्ता वास्तविक समय में छवि की संरचना का पालन करने में सक्षम है। इलेक्ट्रॉनिक बीम के साथ स्कैनिंग करते समय, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ऑब्जेक्ट की सतह तक सीमित होता है। विज़ुअलाइज़ेशन के लिए, साधन एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर छवियों को निर्देशित करता है। चित्र लेने के बाद, चित्रों को 1: 200,000 तक बड़ा किया जा सकता है।

अर्न्स्ट रुस्का द्वारा बनाए गए एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय, जांच की जाने वाली वस्तु, जो उचित रूप से पतली होनी चाहिए, इलेक्ट्रॉनों द्वारा विकिरणित होती है। ऑब्जेक्ट की उपयुक्त मोटाई कुछ नैनोमीटर और कई माइक्रोमीटर के बीच भिन्न होती है, जो ऑब्जेक्ट सामग्री के परमाणुओं की परमाणु संख्या, वांछित रिज़ॉल्यूशन और त्वरित वोल्टेज के स्तर पर निर्भर करती है। त्वरण वोल्टेज कम और परमाणु संख्या अधिक होती है, वस्तु जितनी पतली होनी चाहिए। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की छवि अवशोषित इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाई गई है।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के आगे उप-प्रकार साइरोइलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (केईएम) हैं, जिसका उपयोग जटिल प्रोटीन संरचनाओं और उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की जांच करने के लिए किया जाता है, जिसमें बहुत अधिक त्वरण सीमा होती है। इसका उपयोग बड़ी वस्तुओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है।

संरचना और कार्यक्षमता

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की संरचना प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ सामान्य रूप से कम होती है। लेकिन समानताएं हैं। इलेक्ट्रॉन गन शीर्ष पर स्थित है। सरलतम मामले में, यह टंगस्टन तार हो सकता है। यह गर्म होता है और इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है। इलेक्ट्रॉन बीम इलेक्ट्रोमैग्नेट्स द्वारा केंद्रित होता है जिसमें एक कुंडलाकार आकार होता है। प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में इलेक्ट्रोमैग्नेट लेंस के समान होते हैं।

ठीक इलेक्ट्रॉन बीम अब नमूने से स्वतंत्र रूप से इलेक्ट्रॉनों को दस्तक देने में सक्षम है। इलेक्ट्रॉनों को फिर एक डिटेक्टर द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जिससे एक छवि उत्पन्न की जा सकती है। यदि इलेक्ट्रॉन बीम नहीं चलती है, तो केवल एक बिंदु को imaged किया जा सकता है। हालाँकि, यदि कोई क्षेत्र स्कैन किया जाता है, तो एक परिवर्तन होता है। इलेक्ट्रॉन बीम को इलेक्ट्रोमैग्नेट्स और निर्देशित लाइन द्वारा जांच की जाने वाली वस्तु पर रेखा द्वारा विक्षेपित किया जाता है। यह स्कैनिंग ऑब्जेक्ट की बढ़ी हुई और उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि को सक्षम करता है।

यदि परीक्षक ऑब्जेक्ट के करीब जाना चाहता है, तो उसे केवल उस क्षेत्र को कम करने की आवश्यकता होती है जहां से इलेक्ट्रॉन बीम को स्कैन किया जाता है। स्कैनिंग क्षेत्र जितना छोटा होता है, उतनी बड़ी वस्तु प्रदर्शित होती है।

निर्मित होने वाले पहले इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की वस्तुओं को 400 बार जांचा गया। आजकल, उपकरण 500,000 बार भी किसी वस्तु को बढ़ा सकते हैं।

चिकित्सा और स्वास्थ्य लाभ

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप दवा और वैज्ञानिक क्षेत्रों जैसे जीव विज्ञान के लिए सबसे महत्वपूर्ण आविष्कारों में से एक है। साधन के साथ शानदार परीक्षा परिणाम प्राप्त किया जा सकता है।

चिकित्सा के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण यह तथ्य था कि अब वायरस की इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से भी जांच की जा सकती है। वायरस बैक्टीरिया की तुलना में कई गुना छोटे होते हैं, ताकि उन्हें प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ विस्तार से नहीं दिखाया जा सके।

एक सेल के अंदर प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ ठीक से पता नहीं लगाया जा सकता है। हालांकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के साथ यह बदल गया। आज, एड्स (एचआईवी) या रेबीज जैसी खतरनाक बीमारियों का इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप से बहुत बेहतर तरीके से अनुसंधान किया जा सकता है।

हालांकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के कुछ नुकसान भी हैं। उदाहरण के लिए, जांच की जा रही वस्तुओं को इलेक्ट्रॉन बीम से प्रभावित किया जा सकता है क्योंकि यह पूरी तरह से गरम हो जाती है या तेजी से इलेक्ट्रॉनों पूरे परमाणुओं से टकराती है। इसके अलावा, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का अधिग्रहण और रखरखाव की लागत बहुत अधिक है। इस कारण से, उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से अनुसंधान संस्थानों या निजी सेवा प्रदाताओं द्वारा किया जाता है।