اسکیننگ پروب مائکروسکوپ کا تصور/اصول/ساخت/خصوصیات
اسکیننگ پروب مائیکروسکوپ مختلف نئی تحقیقاتی مائیکروسکوپس (ایٹمک فورس مائیکروسکوپ، الیکٹرو اسٹیٹک فورس مائیکروسکوپ، مقناطیسی قوت مائکروسکوپ، اسکیننگ آئن کنڈکٹنس مائیکروسکوپ، اسکیننگ الیکٹرو کیمیکل مائکروسکوپ وغیرہ) کے لیے ایک عام اصطلاح ہے جو اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ کی بنیاد پر تیار کی گئی ہے۔ سطح کے تجزیہ کے آلات تیار کیے گئے۔
اسکیننگ پروب مائکروسکوپ کا اصول اور ساخت
اسکیننگ پروب خوردبین 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 ہوتی ہے تو مختلف تعاملات کے طبعی میدان بنتے ہیں، اور متعلقہ جسمانی مقداروں کا پتہ لگا کر حاصل کیا گیا نمونہ سطح کی شکل کا۔ سکیننگ پروب مائکروسکوپ بنیادی طور پر پانچ حصوں پر مشتمل ہے: پروب، سکینر، ڈسپلیسمنٹ سینسر، کنٹرولر، ڈیٹیکشن سسٹم اور امیج سسٹم۔
کنٹرولر نمونے کو اسکینر کے ذریعے عمودی سمت میں منتقل کرتا ہے تاکہ جانچ اور نمونے کے درمیان فاصلہ (یا تعامل کی جسمانی مقدار) ایک مقررہ قدر پر مستحکم ہو؛ ایک ہی وقت میں، نمونے کو xy افقی جہاز میں منتقل کیا جاتا ہے تاکہ تحقیقات اسکیننگ کی پیروی کرے راستہ نمونہ کی سطح کو اسکین کرتا ہے۔ اسکیننگ پروب مائکروسکوپی میں، جب تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلہ مستحکم ہوتا ہے، تو پتہ لگانے کا نظام تحقیقات اور نمونے کے درمیان تعامل کے متعلقہ جسمانی مقدار کے سگنل کا پتہ لگاتا ہے۔ جب تعامل کی جسمانی مقدار مستحکم ہوتی ہے، تو اس کا پتہ عمودی سمت کے ذریعے نقل مکانی کے سینسر سے ہوتا ہے تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلہ۔ امیج سسٹم امیج پروسیسنگ انجام دیتا ہے جیسے پتہ لگانے کے سگنل (یا تحقیقات اور نمونے کے درمیان فاصلہ) کے مطابق نمونے کی سطح پر امیجنگ۔
اسکیننگ پروب خوردبین کو تحقیقات اور نمونے کے درمیان تعامل کے مختلف جسمانی شعبوں کے مطابق خوردبین کی مختلف سیریز میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ان میں، اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپ (STM) اور اٹامک فورس مائیکروسکوپ (AFM) دو قسم کی اسکیننگ پروب خوردبین ہیں جو زیادہ استعمال ہوتی ہیں۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ نمونے کی سطح کی ساخت کا پتہ لگاتا ہے جس سے جانچ پڑتال اور نمونے کے درمیان ٹنل کرنٹ کا سائز معلوم ہوتا ہے۔ جوہری قوت مائکروسکوپ فوٹو الیکٹرک ڈسپلیسمنٹ سینسر کے ذریعہ ٹپ اور نمونے کے درمیان تعامل کی قوت (جو پرکشش یا مکروہ ہوسکتی ہے) کی وجہ سے مائکرو کینٹیلیور کی خرابی کا پتہ لگا کر نمونے کی سطح کا پتہ لگاتی ہے۔
اسکیننگ پروب خوردبین کی خصوصیات
فیلڈ آئن مائکروسکوپی اور ہائی ریزولوشن ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی کے بعد جوہری پیمانے پر مادے کی ساخت کا مشاہدہ کرنے کے لیے اسکیننگ پروب مائکروسکوپی تیسری خوردبین ہے۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپ (STM) کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، اس کا لیٹرل ریزولوشن 0.1~0.2nm ہے، اور اس کی عمودی گہرائی کا ریزولوشن 0.01nm ہے۔ اس طرح کی قرارداد نمونے کی سطح پر تقسیم شدہ واحد ایٹموں یا مالیکیولز کا واضح طور پر مشاہدہ کر سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، اسکیننگ پروب خوردبین بھی ہوا، دیگر گیسوں یا مائع ماحول میں مشاہداتی تحقیق کر سکتی ہے۔
اسکیننگ پروب مائکروسکوپ میں ایٹم ریزولوشن، ایٹم ٹرانسپورٹ اور نینو مائکرو پروسیسنگ کی خصوصیات ہوتی ہیں۔ تاہم، مختلف اسکیننگ خوردبینوں کے مختلف کام کرنے والے اصولوں کی وجہ سے، ان کے حاصل کردہ نتائج سے ظاہر ہونے والے نمونے کی سطح پر معلومات بہت مختلف ہیں۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپی نمونے کی سطح پر الیکٹران اسٹیشنوں کی تقسیم کی معلومات کی پیمائش کرتی ہے، جس میں جوہری سطح کی ریزولوشن ہوتی ہے لیکن پھر بھی نمونے کی حقیقی ساخت حاصل نہیں کر سکتی۔ جوہری خوردبین ایٹموں کے درمیان تعامل کی معلومات کا پتہ لگاتا ہے، لہذا نمونے کی سطح پر جوہری تقسیم کی ترتیب کی معلومات حاصل کی جاسکتی ہے، یعنی نمونے کی اصل ساخت۔ لیکن دوسری طرف، جوہری قوت خوردبین الیکٹرانک ریاست کی معلومات کی پیمائش نہیں کر سکتی جس کا نظریہ کے ساتھ موازنہ کیا جا سکتا ہے، لہذا دونوں کے اپنے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔
