الیکٹران مائکروسکوپ اور آپٹیکل مائکروسکوپ کے فوائد
الیکٹران مائیکروسکوپ الیکٹرانک آپٹکس کے اصولوں پر مبنی ایک آلہ ہے، جو بہت زیادہ میگنیفیکیشن پر مادے کے باریک ڈھانچے کی تصویر کشی کرنے کے لیے روشنی کے شعاعوں اور آپٹیکل لینز کی بجائے الیکٹران بیم اور لینز کا استعمال کرتا ہے۔
الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولیوشن کی صلاحیت ملحقہ دو پوائنٹس کے درمیان چھوٹے فاصلے سے ظاہر ہوتی ہے جس میں یہ فرق کر سکتا ہے۔ 1970 کی دہائی میں، ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولیوشن تقریباً 0.3 نینو میٹر تھی (انسانی آنکھ کی ریزولیوشن تقریباً 0.1 ملی میٹر تھی)۔ آج کل، الیکٹران خوردبینوں میں 3 ملین سے زیادہ گنا اضافہ ہوتا ہے، جبکہ نظری خوردبینوں میں تقریباً 2000 گنا اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا، الیکٹران خوردبین براہ راست کچھ ہیوی میٹل ایٹموں اور کرسٹل کے صاف ستھرا جوہری جالیوں کا مشاہدہ کر سکتی ہیں۔
اگرچہ الیکٹران خوردبینوں میں آپٹیکل خوردبین کے مقابلے بہت بہتر ریزولیوشن ہوتی ہے، لیکن خلاء کے حالات میں کام کرنے کی ضرورت کی وجہ سے جانداروں کا مشاہدہ کرنا مشکل ہوتا ہے، اور الیکٹران بیم کی شعاع ریزی سے حیاتیاتی نمونوں کو بھی نقصان پہنچ سکتا ہے۔ دیگر مسائل، جیسے الیکٹران گن کی چمک اور الیکٹران لینس کے معیار میں بہتری، کو بھی مزید مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے۔
ریزولیوشن الیکٹران مائیکروسکوپی کا ایک اہم اشارے ہے، جو نمونے سے گزرنے والے الیکٹران بیم کے مخروطی زاویہ اور طول موج سے متعلق ہے۔ نظر آنے والی روشنی کی طول موج تقریباً {{0}} نینو میٹر ہے، جب کہ الیکٹران بیم کی طول موج کا تعلق ایکسلریشن وولٹیج سے ہے۔ جب ایکسلریشن وولٹیج 50-100 kV ہے، الیکٹران بیم کی طول موج تقریباً 00053-0.0037 نینو میٹر ہے۔ اس حقیقت کی وجہ سے کہ الیکٹران بیم کی طول موج نظر آنے والی روشنی کی طول موج سے بہت چھوٹی ہے، یہاں تک کہ اگر الیکٹران بیم کا مخروطی زاویہ آپٹیکل خوردبین کے صرف 1 فیصد ہے، تب بھی الیکٹران خوردبین کی ریزولوشن بہت زیادہ ہے۔ آپٹیکل مائکروسکوپ سے بہتر ہے۔
الیکٹران خوردبین تین حصوں پر مشتمل ہے: ایک آئینہ ٹیوب، ایک ویکیوم سسٹم، اور ایک پاور کیبنٹ۔ لینس بیرل بنیادی طور پر الیکٹرانک گنز، الیکٹرانک لینز، نمونہ ریک، فلوروسینٹ اسکرینز، اور کیمرہ میکانزم پر مشتمل ہوتا ہے، جو عام طور پر اوپر سے نیچے تک ایک کالم میں جمع ہوتے ہیں۔ ویکیوم سسٹم مکینیکل ویکیوم پمپس، ڈفیوژن پمپس، اور ویکیوم والوز پر مشتمل ہوتا ہے، اور ایک ایئر نکالنے والی پائپ لائن کے ذریعے آئینے کی ٹیوب سے جڑا ہوتا ہے۔ پاور کیبنٹ ایک ہائی وولٹیج جنریٹر، ایکسائٹیشن کرنٹ سٹیبلائزر، اور مختلف ریگولیٹنگ اور کنٹرول یونٹس پر مشتمل ہے۔
الیکٹران لینس الیکٹران خوردبین کی ٹیوب میں ایک اہم جزو ہے۔ یہ الیکٹران کی رفتار کو محور کی طرف موڑنے کے لیے ٹیوب کے محور کے متوازی برقی یا مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتا ہے، جس سے فوکس بنتا ہے۔ اس کا کام شیشے کے محدب لینس کی طرح ہے جو روشنی کے شہتیر 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 سے گزرتے ہوئے مستحکم DC اتیجیت کرنٹ کے ذریعے پیدا ہونے والے مضبوط مقناطیسی میدان کے ذریعے الیکٹرانوں کو فوکس کرتے ہیں۔
الیکٹران گن ایک جزو ہے جو ٹنگسٹن تار گرم کیتھوڈ، گیٹ اور کیتھوڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ یکساں رفتار کے ساتھ الیکٹران شعاعوں کا اخراج اور تشکیل کر سکتا ہے، اس لیے ایکسلریشن وولٹیج کا استحکام ایک ہزارویں سے کم نہیں ہونا چاہیے۔
اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا الیکٹران بیم نمونے سے نہیں گزرتا ہے اور صرف نمونے کی سطح پر سیکنڈری الیکٹرانوں کو اسکین اور پرجوش کرتا ہے۔ نمونے کے ساتھ رکھا ہوا سنٹیلیشن کرسٹل یہ ثانوی الیکٹران حاصل کرتا ہے اور امپلیفیکیشن کے بعد پکچر ٹیوب کے الیکٹران بیم کی شدت کو ماڈیول کرتا ہے، اس طرح پکچر ٹیوب فلوروسینٹ اسکرین کی چمک میں تبدیلی آتی ہے۔ پکچر ٹیوب کے ڈیفلیکشن کوائل کو سکیننگ کے لیے نمونے کی سطح پر الیکٹران بیم کے ساتھ ہم آہنگ کیا جاتا ہے، تاکہ پکچر ٹیوب کی فلوروسینٹ اسکرین نمونے کی سطح کی مورفولوجی امیج کو دکھائے، جو صنعتی ٹیلی ویژن کے کام کرنے والے اصول کی طرح ہے۔
اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولوشن بنیادی طور پر نمونے کی سطح پر الیکٹران بیم کے قطر پر منحصر ہے۔ میگنیفیکیشن امیجنگ ٹیوب پر سکیننگ کے طول و عرض کا نمونہ پر سکیننگ طول و عرض کا تناسب ہے، جو دسیوں بار سے سینکڑوں ہزار بار تک مسلسل تبدیل ہو سکتا ہے۔ الیکٹران مائکروسکوپی کو اسکین کرنے کے لیے بہت پتلے نمونوں کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تصاویر سٹیریوسکوپی کا ایک مضبوط احساس ہے؛ یہ ثانوی الیکٹران، جذب شدہ الیکٹران، اور الیکٹران بیم اور مادوں کے درمیان تعامل سے پیدا ہونے والی ایکس رے جیسی معلومات کا استعمال کرتے ہوئے مادوں کی ساخت کا تجزیہ کر سکتا ہے۔
سکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپ کی الیکٹران گن اور کنڈینسر تقریباً ایک ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کی طرح ہی ہیں، لیکن الیکٹران بیم کو باریک بنانے کے لیے، کنڈینسر کے نیچے ایک معروضی لینس اور ایک astigmatizer شامل کیے جاتے ہیں، اور باہمی طور پر کھڑے ہونے والے دو سیٹ۔ اسکیننگ کوائلز بھی مقصدی لینس کے اندر نصب ہیں۔ معروضی لینس کے نیچے نمونہ کا چیمبر ایک نمونے کے مرحلے سے لیس ہے جسے منتقل کیا جا سکتا ہے، گھمایا جا سکتا ہے اور جھکایا جا سکتا ہے۔
