الیکٹران خوردبین کی ترکیب
الیکٹران خوردبین کی ترکیب
کے اہم اجزاء ہیں:
الیکٹران کا ذریعہ: ایک کیتھوڈ جو مفت الیکٹرانوں کو جاری کرتا ہے، اور ایک انگوٹی کی شکل کا انوڈ جو الیکٹرانوں کو تیز کرتا ہے۔ کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان وولٹیج کا فرق بہت زیادہ ہونا چاہیے، عام طور پر ہزاروں وولٹ اور 3 ملین وولٹ کے درمیان۔
الیکٹران: الیکٹران کو فوکس کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، مقناطیسی لینس استعمال کیے جاتے ہیں، اور بعض اوقات الیکٹرو اسٹاٹک لینز استعمال کیے جاتے ہیں۔ الیکٹران لینس کا کام وہی ہے جو آپٹیکل مائکروسکوپ میں آپٹیکل لینس کا ہوتا ہے۔ آپٹیکل لینس کا فوکس فکس ہوتا ہے، جبکہ الیکٹرانک لینس کا فوکس ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، اس لیے الیکٹرانک مائکروسکوپ میں آپٹیکل مائکروسکوپ کی طرح حرکت پذیر لینس سسٹم نہیں ہوتا ہے۔
ویکیوم ڈیوائس: ایک ویکیوم ڈیوائس جو خوردبین کے اندر ویکیوم حالت کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، تاکہ الیکٹران ان کے راستے میں جذب یا انحراف نہ ہوں۔
نمونہ ریک: نمونے کو نمونے کے ریک پر مستقل طور پر رکھا جاسکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اکثر ایسے آلات ہوتے ہیں جو نمونے کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں (جیسے حرکت کرنا، گھومنا، گرم کرنا، ٹھنڈا کرنا، کھینچنا وغیرہ)۔
ڈیٹیکٹر: ایک سگنل یا ثانوی سگنل جو الیکٹران کو جمع کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ (TEM) کا استعمال کرتے ہوئے نمونے کا پروجیکشن براہ راست حاصل کیا جا سکتا ہے۔ اس خوردبین میں الیکٹران نمونے سے گزرتے ہیں، اس لیے نمونہ بہت پتلا ہونا چاہیے۔ نمونہ بنانے والے ایٹموں کا جوہری وزن، تیز رفتار الیکٹرانوں کا وولٹیج، اور مطلوبہ ریزولوشن نمونے کی موٹائی کا تعین کرتا ہے۔ نمونے کی موٹائی چند نینو میٹر سے لے کر چند مائکرون تک ہوسکتی ہے۔ جوہری وزن جتنا زیادہ اور وولٹیج جتنا کم ہوگا، نمونہ اتنا ہی پتلا ہونا چاہیے۔
معروضی لینس کے لینس سسٹم کو تبدیل کرکے، کوئی بھی معروضی لینس کے فوکل پوائنٹ کی تصویر کو براہ راست بڑا کر سکتا ہے۔ اس سے الیکٹران کے پھیلاؤ کی تصاویر حاصل کی جا سکتی ہیں۔ اس تصویر کو استعمال کرتے ہوئے نمونے کے کرسٹل ڈھانچے کا تجزیہ کر سکتے ہیں۔
انرجی فلٹرڈ ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپ (EFTEM) میں، لوگ نمونے سے گزرتے وقت الیکٹران کی رفتار میں تبدیلی کی پیمائش کرتے ہیں۔ اس سے، ہم نمونے کی کیمیائی ساخت کا اندازہ لگا سکتے ہیں، جیسے نمونے کے اندر کیمیائی عناصر کی تقسیم۔
الیکٹران مائکروسکوپ کا ترقیاتی کورس
1931 میں، جرمنی کے M. Noel اور E. Ruska نے کولڈ کیتھوڈ ڈسچارج الیکٹران سورس اور تین الیکٹران لینز کے ساتھ ایک ہائی وولٹیج آسیلوسکوپ میں ترمیم کی، اور ایسی تصاویر حاصل کیں جن کو دس گنا سے زیادہ بڑھایا گیا۔ انہوں نے ایک ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ ایجاد کیا، جس نے الیکٹران مائکروسکوپ کے ذریعے میگنیفیکیشن امیجنگ کے امکان کی تصدیق کی۔ 1932 میں، روسکا کی بہتری کے بعد، الیکٹران مائیکروسکوپ کی ریزولوشن کی صلاحیت 50 نینو میٹر تک پہنچ گئی، جو اس وقت آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولیوشن کی صلاحیت سے دس گنا زیادہ تھی، جس نے آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولوشن کی حد کو توڑ دیا۔ لہذا، الیکٹران خوردبین توجہ حاصل کرنا شروع کر دیا. 1940 کی دہائی میں، ریاستہائے متحدہ کے ہل نے الیکٹران لینس کی گردشی عدم توازن کو پورا کرنے کے لیے ایک astigmatizer کا استعمال کیا، جس سے الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولوشن میں ایک نئی پیش رفت ہوئی اور آہستہ آہستہ جدید سطح تک پہنچ گئی۔ چین میں، 1958 میں 3 نینو میٹر کی ریزولوشن والی ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کامیابی سے تیار کی گئی۔ 1979 میں، 0.3 نینو میٹر کی ریزولوشن والی ایک بڑی الیکٹران مائکروسکوپ تیار کی گئی۔
الیکٹران مائکروسکوپ کا تعمیراتی اصول
الیکٹران مائکروسکوپ ایک لینس بیرل، ایک ویکیوم سسٹم، اور پاور کیبنٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ لینس بیرل میں بنیادی طور پر اجزاء شامل ہوتے ہیں جیسے ایک الیکٹران گن، ایک الیکٹران لینس، ایک نمونہ ہولڈر، ایک فلوروسینٹ اسکرین، اور فوٹو گرافی کا طریقہ کار۔ یہ اجزاء عموماً اوپر سے نیچے تک ایک کالم میں جمع ہوتے ہیں۔ ویکیوم سسٹم ایک مکینیکل ویکیوم پمپ، ڈفیوژن پمپ، ویکیوم والو وغیرہ پر مشتمل ہوتا ہے، اور اسے ہوا نکالنے والے پائپ کے ذریعے لینس بیرل سے جوڑا جاتا ہے۔ پاور کیبنٹ ایک ہائی وولٹیج جنریٹر، ایک ایکسائٹیشن کرنٹ سٹیبلائزر، اور مختلف ایڈجسٹمنٹ اور کنٹرول یونٹس پر مشتمل ہے۔
الیکٹران لینس ایک الیکٹران خوردبین کے لینس بیرل میں سب سے اہم جزو ہے۔ یہ ایک مقامی برقی یا مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتا ہے جو لینس بیرل کے محور کے متوازی ہوتا ہے تاکہ الیکٹران کی رفتار کو محور کی طرف موڑ کر فوکس بنا سکے۔ اس کا کام شیشے کے محدب لینس کی طرح ہے جو روشنی کی کرن کو فوکس کرتا ہے، اس لیے اسے الیکٹران لینس کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر جدید الیکٹران خوردبین برقی مقناطیسی لینز کا استعمال کرتے ہیں، جو قطب کے جوتوں کے ساتھ ایک کنڈلی کے ذریعے بہنے والے مستحکم DC اتیجیت کرنٹ سے پیدا ہونے والے مضبوط مقناطیسی میدان کے ساتھ الیکٹرانوں کو فوکس کرتے ہیں۔
الیکٹران گن ایک جزو ہے جو ٹنگسٹن تار گرم کیتھوڈ، گیٹ الیکٹروڈ اور کیتھوڈ پر مشتمل ہے۔ یہ یکساں رفتار کے ساتھ ایک الیکٹران بیم کا اخراج اور بنا سکتا ہے، اس لیے ایکسلریشن وولٹیج کا استحکام 1/10000 سے کم ہونا ضروری ہے۔
