الیکٹران خوردبین کے فوائد بمقابلہ نظری خوردبین
الیکٹران مائیکروسکوپ ایک ایسا آلہ ہے جو الیکٹران آپٹکس کے اصول کے مطابق لائٹ بیم اور آپٹیکل لینس کی بجائے الیکٹران بیم اور الیکٹران لینس کا استعمال کرتا ہے، تاکہ مواد کی باریک ساخت کو بہت زیادہ میگنیفیکیشن کے تحت امیج کیا جائے۔
الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولیوشن کا اظہار دو پڑوسی پوائنٹس کے درمیان چھوٹے وقفے کے لحاظ سے کیا جاتا ہے جسے یہ حل کر سکتا ہے۔ (انسانی آنکھ کی ریزولوشن تقریباً 0.1 ملی میٹر ہے)۔ آج کل، الیکٹران مائیکروسکوپ کی بڑی میگنیفیکیشن 3 ملین گنا سے زیادہ ہے، جب کہ آپٹیکل مائکروسکوپ کی بڑی میگنیفیکیشن تقریباً 2،000 گنا ہے، اس لیے الیکٹران مائکروسکوپ بعض بھاری دھاتوں کے ایٹموں اور کرسٹل کا براہ راست مشاہدہ کر سکتا ہے۔ صفائی کے ساتھ ترتیب دیا ہوا ایٹم ڈاٹ میٹرکس۔
1931 میں، جرمنی کے نور اور روسکا نے کولڈ کیتھوڈ ڈسچارج الیکٹران ماخذ اور تین الیکٹران لینز کے ساتھ ایک ہائی وولٹیج آسیلوسکوپ میں ترمیم کی، اور تصویر کے ایک درجن سے زیادہ گنا اضافہ حاصل کیا، جس سے امیجنگ کے الیکٹران مائکروسکوپ کے میگنیفیکیشن کے امکان کی تصدیق ہوئی۔ 1932، روسکا کی بہتری کے بعد، الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولوشن 50 نینو میٹر تک پہنچ گئی، جو اس وقت آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولوشن سے 10 گنا زیادہ تھی، اور اس طرح الیکٹران مائکروسکوپ لوگوں کی توجہ حاصل کرنے لگی۔
1940 کی دہائی میں، ریاستہائے متحدہ کے ہل نے الیکٹران لینس کی گردشی عدم توازن کو پورا کرنے کے لیے ایک ڈسپرسر کا استعمال کیا، تاکہ الیکٹران خوردبین کی حل کرنے والی طاقت کو ایک نئی پیش رفت ملی، اور آہستہ آہستہ جدید سطح تک پہنچ گئی۔ چین میں، 1958 میں، ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کی کامیاب ترقی، اس کی 3 نینو میٹر کی حل کرنے کی طاقت، 1979 میں اور بڑے پیمانے پر الیکٹران مائکروسکوپ کے 0.3 نینو میٹر کی حل کرنے کی طاقت بنا۔
اگرچہ الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولیوشن آپٹیکل مائکروسکوپ سے کہیں بہتر رہی ہے، لیکن الیکٹران مائکروسکوپ کو خلا میں کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے جانداروں کا مشاہدہ کرنا مشکل ہوتا ہے، اور الیکٹران بیم کی شعاع ریزی سے حیاتیاتی نمونے بن جاتے ہیں۔ شعاع ریزی کا نقصان۔ دیگر مسائل، جیسے الیکٹران گن کی چمک اور الیکٹران لینس کے معیار میں بہتری کے لیے بھی مطالعہ جاری رکھنے کی ضرورت ہے۔
حل کرنے کی طاقت ایک الیکٹران مائکروسکوپ کا ایک اہم اشاریہ ہے، جس کا تعلق نمونے سے گزرنے والے الیکٹران بیم کی وقوع کے شنک زاویہ اور طول موج سے ہے۔ مرئی روشنی کی طول موج تقریباً {{0}} nm ہے، اور الیکٹران بیم کی طول موج کا تعلق تیز رفتار وولٹیج سے ہے۔ جب تیز رفتار وولٹیج 50 سے 100 kV ہے، الیکٹران بیم کی طول موج تقریباً 0.0053 سے 0.0037 nm ہوتی ہے۔ چونکہ الیکٹران بیم کی طول موج نظر آنے والی روشنی کی طول موج سے بہت چھوٹی ہے، لہٰذا اگر الیکٹران بیم کا مخروطی زاویہ آپٹیکل مائکروسکوپ کا صرف 1% ہو، تب بھی الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولوشن آپٹیکل خوردبین سے کہیں زیادہ بہتر ہے۔ .
الیکٹران مائکروسکوپ تین حصوں پر مشتمل ہے: آئینہ ٹیوب، ویکیوم سسٹم اور پاور سپلائی کیبنٹ۔ بیرل میں بنیادی طور پر الیکٹران گن، الیکٹران لینس، نمونہ ہولڈر، فلوروسینٹ اسکرین اور کیمرہ میکانزم اور دیگر اجزاء ہوتے ہیں، یہ اجزاء عموماً اوپر سے نیچے تک ایک کالم میں جمع ہوتے ہیں۔ ویکیوم سسٹم مکینیکل ویکیوم پمپ، ڈفیوژن پمپ اور ویکیوم والوز وغیرہ پر مشتمل ہوتا ہے، اور آئینے کے بیرل سے منسلک پمپنگ پائپ لائن کے ذریعے؛ پاور سپلائی کیبنٹ ایک ہائی وولٹیج جنریٹر، ایکسائٹیشن کرنٹ سٹیبلائزر اور متعدد ریگولیٹری کنٹرول یونٹس پر مشتمل ہے۔
الیکٹران لینس الیکٹران خوردبین بیرل کا ایک اہم حصہ ہے، یہ خلائی الیکٹرک فیلڈ یا مقناطیسی فیلڈ کے بیرل کے محور سے ہم آہنگ ہے تاکہ شیشے کے محدب کے کردار کی توجہ مرکوز کرنے کی تشکیل کے محور پر الیکٹران ٹریک کر سکے۔ لینس روشنی کی شہتیر کے کردار کو فوکس کرنے کے لیے لینس کے کردار کی طرح ہے، اس لیے اسے الیکٹران لینس کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر جدید الیکٹران خوردبین برقی مقناطیسی عینک کا استعمال کرتے ہیں، الیکٹرانوں کو فوکس کرنے کے لیے مضبوط مقناطیسی میدان سے پیدا ہونے والے قطبی جوتے کے ساتھ کنڈلی کے ذریعے انتہائی مستحکم DC اتیجیت کرنٹ کے ذریعے۔
الیکٹران گن ایک جزو ہے جو ٹنگسٹن ہاٹ کیتھوڈ، گیٹ اور کیتھوڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ یکساں رفتار کے ساتھ ایک الیکٹران بیم کا اخراج کرتا ہے اور بناتا ہے، اس لیے تیز رفتار وولٹیج کا استحکام دس ہزار میں ایک حصے سے کم نہیں ہونا چاہیے۔
الیکٹران خوردبین کو ان کی ساخت اور استعمال کے مطابق ٹرانسمیشن الیکٹران خوردبین، اسکیننگ الیکٹران خوردبین، عکاسی الیکٹران خوردبین اور اخراج الیکٹران خوردبین میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ ٹرانسمیشن الیکٹران خوردبین اکثر عام خوردبین کے ساتھ ان لوگوں کا مشاہدہ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جو مواد کی ٹھیک ساخت میں فرق نہیں کر سکتے ہیں؛ اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ بنیادی طور پر ٹھوس سطح کی شکل کا مشاہدہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، بلکہ ایکس رے ڈفریکٹومیٹر یا الیکٹران اسپیکٹومیٹر کے ساتھ مل کر الیکٹران مائکروپروب بناتا ہے، جو مواد کی ساخت کے تجزیہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ الیکٹرانوں کے خود اخراج کی سطح کے مطالعہ کے لیے اخراج الیکٹران خوردبین۔
