اسکیننگ پروب مائیکروسکوپ کا تصور/اصول/ ساخت/ خصوصیات
اسکیننگ پروب مائکروسکوپ مختلف نئی قسم کے پروب مائکروسکوپ (ایٹمک فورس مائکروسکوپ، الیکٹرو سٹیٹک فورس مائکروسکوپ، مقناطیسی قوت مائکروسکوپ، اسکیننگ آئن کنڈکٹیویٹی مائیکروسکوپ، اسکیننگ الیکٹرو کیمیکل مائکروسکوپ وغیرہ) کے لیے ایک اجتماعی اصطلاح ہے جو اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ کی بنیاد پر تیار کی گئی ہے۔ یہ حالیہ برسوں میں بین الاقوامی سطح پر تیار کردہ سطحی تجزیہ کا آلہ ہے۔
اسکیننگ پروب مائکروسکوپی کا اصول اور ڈھانچہ
اسکیننگ پروب مائکروسکوپ کا بنیادی کام کرنے کا اصول یہ ہے کہ پروب اور سطح کے ایٹموں اور نمونے کے مالیکیولز کے درمیان تعامل کو استعمال کیا جائے، یعنی جب تحقیقات اور نمونے کی سطح نانوسکل کے قریب ہوں تو تعامل کے مختلف طبعی شعبوں کو تشکیل دینا، اور متعلقہ جسمانی مقداروں کا پتہ لگا کر نمونے کی سطحی شکل کو حاصل کرنا۔ سکیننگ پروب مائکروسکوپ پانچ حصوں پر مشتمل ہے: ایک پروب، ایک سکینر، ایک نقل مکانی سینسر، ایک کنٹرولر، ایک پتہ لگانے کا نظام، اور ایک تصویری نظام۔
کنٹرولر نمونے کو اسکینر کے ذریعے عمودی اور افقی طور پر منتقل کرتا ہے تاکہ جانچ اور نمونے کے درمیان فاصلہ (یا تعامل کی جسمانی مقدار) کو ایک مقررہ قدر پر مستحکم کیا جا سکے۔ اس کے ساتھ ساتھ نمونے کو xy افقی جہاز میں منتقل کریں، تاکہ تحقیقات اسکیننگ کے راستے کے ساتھ نمونے کی سطح کو اسکین کرے۔ اسکیننگ پروب مائکروسکوپ جانچ اور نمونے کے درمیان ایک مستحکم فاصلہ برقرار رکھتے ہوئے پتہ لگانے کے نظام کے ذریعہ تحقیقات اور نمونے کے درمیان تعامل کے متعلقہ جسمانی مقدار کے سگنلز کا پتہ لگاتا ہے۔ مستحکم تعامل جسمانی مقدار کی صورت میں، تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلہ عمودی نقل مکانی کے سینسر کے ذریعے معلوم کیا جاتا ہے۔ تصویر کا نظام پتہ لگانے کے سگنل (یا تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلہ) کی بنیاد پر نمونے کی سطح پر امیج پروسیسنگ کرتا ہے۔
تحقیقات اور استعمال شدہ نمونے کے درمیان تعامل کے مختلف جسمانی شعبوں کے مطابق، سکیننگ پروب خوردبین کو خوردبین کی مختلف سیریز میں تقسیم کیا گیا ہے۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپی (STM) اور اٹامک فورس مائکروسکوپی (AFM) اسکیننگ پروب مائکروسکوپ کی دو عام استعمال شدہ اقسام ہیں۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ نمونے کی سطح کی ساخت کا پتہ لگاتی ہے جس کی جانچ پڑتال اور نمونے کے درمیان ٹنلنگ کرنٹ کی پیمائش کی جاتی ہے۔ جوہری قوت مائکروسکوپی فوٹو الیکٹرک ڈسپلیسمنٹ سینسر کا استعمال کرتے ہوئے سوئی کی نوک اور نمونے کے درمیان تعامل کی قوت کی وجہ سے ہونے والی مائکرو کینٹیلیور اخترتی کا پتہ لگا کر نمونے کی سطح کا پتہ لگاتی ہے، جو کہ یا تو پرکشش ہو سکتا ہے یا مکروہ۔
اسکیننگ پروب مائکروسکوپی کی خصوصیات
اسکیننگ پروب مائکروسکوپ تیسری قسم کی خوردبین ہے جو فیلڈ آئن مائکروسکوپی اور ہائی ریزولوشن ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی کے علاوہ ایٹمی پیمانے پر مادے کی ساخت کا مشاہدہ کرتی ہے۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپی (STM) کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، اس کا لیٹرل ریزولوشن 0 ہے۔{2}}.2nm ہے، اور اس کی طول بلد گہرائی کا ریزولوشن 0.01nm ہے۔ یہ قرارداد نمونے کی سطح پر تقسیم کیے گئے انفرادی ایٹموں یا مالیکیولز کے واضح مشاہدے کی اجازت دیتی ہے۔ دریں اثنا، سکیننگ پروب مائکروسکوپی کو ہوا، دیگر گیس یا مائع ماحول میں مشاہدے اور تحقیق کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اسکیننگ پروب خوردبین میں ایٹم ریزولوشن، ایٹمک ٹرانسپورٹ، اور نینو فابریکیشن جیسی خصوصیات ہوتی ہیں۔ تاہم، مختلف اسکیننگ خوردبینوں کے کام کرنے کے مختلف اصولوں کی وجہ سے، وہ جو نتائج حاصل کرتے ہیں وہ نمونے کی سطح کی مختلف معلومات کی عکاسی کرتے ہیں۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ نمونے کی سطح پر الیکٹران مرحلے کی تقسیم کی معلومات کی پیمائش کرتی ہے، جس میں ایٹم لیول ریزولوشن ہوتا ہے لیکن پھر بھی نمونے کی حقیقی ساخت حاصل نہیں کر سکتا۔ اور جوہری مائکروسکوپی ایٹموں کے درمیان تعامل کی معلومات کا پتہ لگاتی ہے، لہذا یہ نمونے کی سطحی جوہری تقسیم کی ترتیب کی معلومات حاصل کر سکتی ہے، جو نمونے کی حقیقی ساخت ہے۔ دوسری طرف، ایٹمی قوت مائکروسکوپی الیکٹرانک ریاستی معلومات کی پیمائش نہیں کر سکتی جس کا نظریہ کے ساتھ موازنہ کیا جا سکتا ہے، لہذا دونوں کی اپنی اپنی طاقتیں اور کمزوریاں ہیں۔
