الیکٹران خوردبین کی اقسام
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 باریک مادی ڈھانچے کا مشاہدہ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں جنہیں عام خوردبین سے حل نہیں کیا جا سکتا۔
سکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ بنیادی طور پر ٹھوس سطحوں کی شکل کا مشاہدہ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، اور مادی ساخت کے تجزیہ کے لیے الیکٹرانک مائیکرو پروبس بنانے کے لیے ایکس رے ڈفریکٹومیٹرز یا الیکٹران انرجی اسپیکٹرو میٹر کے ساتھ بھی مل سکتے ہیں۔
اخراج الیکٹران مائکروسکوپی خود سے خارج ہونے والے الیکٹران کی سطحوں کے مطالعہ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
(1) ٹرانسمیشن الیکٹران خوردبین
ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ (TEM) کے اجزاء میں شامل ہیں:
1. الیکٹران گن: کیتھوڈ، گرڈ اور اینوڈ پر مشتمل الیکٹران خارج کرتا ہے۔
2. کنڈینسر لینس: یہ ایک الیکٹرانک لینس ہے، جو الیکٹران بیم کو مرکوز کرتا ہے اور روشنی کی شدت اور یپرچر کے زاویے کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
3. نمونہ چیمبر: مشاہدہ کرنے کے لیے نمونہ رکھیں، اور نمونے کے زاویہ کو تبدیل کرنے کے لیے گھومنے والی میز کے ساتھ ساتھ حرارتی، کولنگ اور دیگر آلات سے لیس ہے۔
4. مقصدی لینس: یہ ایک مختصر فاصلے کا لینس ہے جس میں اعلی میگنیفیکیشن ہے، اور اس کا کام الیکٹرانک امیج کو بڑھانا ہے۔ معروضی لینس ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کی حل کرنے کی طاقت اور امیجنگ کے معیار کا تعین کرنے کی کلید ہے۔
5. انٹرمیڈیٹ آئینہ: یہ ایک کمزور لینس ہے جس میں متغیر میگنیفیکیشن ہے، اور اس کا کام الیکٹرانک امیج کو دوبارہ بڑھانا ہے۔ انٹرمیڈیٹ آئینے کے کرنٹ کو ایڈجسٹ کرکے، امیج کے امیج یا الیکٹران ڈفریکشن پیٹرن کو ایمپلیفیکیشن کے لیے منتخب کیا جا سکتا ہے۔
6. ٹرانسمیشن آئینہ: یہ ایک ہائی میگنیفیکیشن مضبوط لینس ہے، جو دوسری میگنیفیکیشن کے بعد انٹرمیڈیٹ امیج کو مزید وسعت دینے اور پھر فلوروسینٹ اسکرین پر تصویر بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
7. سیکنڈری ویکیوم پمپ: نمونے کے چیمبر کو ویکیومائز کریں۔
8. کیمرہ ڈیوائس: تصاویر کو ریکارڈ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ الیکٹران آسانی سے بکھر جاتے ہیں یا اشیاء کے ذریعے جذب ہوتے ہیں، اس لیے گھسنے کی طاقت کم ہے، اور نمونے کی کثافت اور موٹائی حتمی امیجنگ کے معیار کو متاثر کرے گی۔ پتلی الٹراتھن سیکشنز کو تیار کیا جانا چاہیے، عام طور پر 50-100 nm۔
لہذا، جب ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کے ساتھ مشاہدہ کیا جاتا ہے تو نمونے پر بہت باریک عمل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر پتلی سیکشننگ یا منجمد اینچنگ کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے:
(1) پتلی سلائس کا طریقہ
نمونہ عام طور پر آسمک ایسڈ اور گلوٹرالڈہائڈ کے ساتھ طے کیا جاتا ہے، ایپوکسی رال کے ساتھ سرایت کیا جاتا ہے، اور تھرمل توسیع یا سرپل پروپلشن کے ذریعہ کاٹا جاتا ہے۔ سلائس کی موٹائی 20-50 nm ہے، اور اس کے برعکس کو بڑھانے کے لیے بھاری دھاتی نمکیات سے داغ دیا گیا ہے۔
(2) فریز اینچنگ کا طریقہ منجمد فریکچر طریقہ بھی کہا جاتا ہے۔
نمونوں کو خشک برف میں -100 ڈگری یا مائع نائٹروجن -196 ڈگری پر منجمد کرنے کے بعد، نمونوں کو ٹھنڈے چاقو سے جلدی سے کاٹ دیا گیا۔ ٹوٹے ہوئے نمونے کو گرم کرنے کے بعد، برف خلا کے حالات میں فوری طور پر سرک جاتی ہے، جس سے ٹوٹے ہوئے ڈھانچے کو بے نقاب ہوتا ہے، جسے اینچنگ کہتے ہیں۔ اینچنگ مکمل ہونے کے بعد، بخارات والے پلاٹینم کی ایک تہہ کو سیکشن میں 45o کے زاویے پر اسپرے کیا جاتا ہے، اور اس کے برعکس اور مضبوطی کو بڑھانے کے لیے کاربن کی ایک تہہ کو 90o کے زاویے پر اسپرے کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد نمونے کو سوڈیم ہائپوکلورائٹ محلول کے ساتھ ہضم کیا جاتا ہے، اور کاربن اور پلاٹینم فلم کو چھیل دیا جاتا ہے، جسے ایک پیچیدہ فلم کہا جاتا ہے، جو نمونے کی کھدی ہوئی سطح کی شکل کو ظاہر کر سکتی ہے۔ الیکٹران خوردبین کے تحت حاصل کردہ تصویر نمونے میں خلیے کی ٹوٹی ہوئی سطح پر ساخت کی نمائندگی کرتی ہے۔
(2) الیکٹران خوردبین کو اسکین کرنا
سکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپ (SEM) 1960 کی دہائی میں سامنے آیا، اور اس وقت ریزولوشن 6-10 nm تک پہنچ سکتا ہے۔
اس کا کام کرنے کا اصول یہ ہے کہ الیکٹران گن کے ذریعے خارج ہونے والی باریک فوکس شدہ الیکٹران بیم دو سٹیج کنڈینسر لینس، ڈیفلیکشن کوائل اور آبجیکٹیو لینس کے ذریعے نمونے سے ٹکراتی ہے، نمونے کی سطح کو سکین کرتی ہے اور ثانوی الیکٹرانوں کو اکساتی ہے۔ پیدا ہونے والے ثانوی الیکٹرانوں کی مقدار کا تعلق الیکٹران بیم کے واقعہ زاویہ سے ہے، یعنی نمونے کی سطح کی ساخت سے متعلق۔ ثانوی الیکٹرانوں کو ڈیٹیکٹر کے ذریعے جمع کرنے کے بعد، وہ سکینٹیلیٹر کے ذریعے آپٹیکل سگنلز میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اور پھر فلوروسینٹ سکرین پر الیکٹران بیم کی شدت کو کنٹرول کرنے کے لیے فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوب اور ایمپلیفائر کے ذریعے برقی سگنلز میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اور ایک سکیننگ امیج ڈسپلے کرتے ہیں۔ الیکٹران بیم کے ساتھ ہم آہنگ۔ تصویر ایک سہ جہتی تصویر ہے، جو نمونے کی سطح کی ساخت کو ظاہر کرتی ہے۔
معائنے سے پہلے، سکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کے نمونوں کو ٹھیک، پانی کی کمی، اور پھر بھاری دھات کے ذرات کی تہہ سے اسپرے کرنے کی ضرورت ہے۔ بھاری دھاتیں الیکٹران بیم کی بمباری کے تحت ثانوی الیکٹرانک سگنل خارج کرتی ہیں۔
