مائکروسکوپ امیجنگ کے اصول
الیکٹران مائکروسکوپ تین حصوں پر مشتمل ہے: لینس بیرل، ویکیوم سسٹم اور پاور سپلائی کیبنٹ۔ لینس بیرل میں بنیادی طور پر الیکٹران گنز، الیکٹران لینز، سیمپل ہولڈرز، فلوروسینٹ اسکرینز اور کیمرہ میکانزم شامل ہیں۔ یہ اجزاء 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 ہے۔ گیس پائپ لائن لینس بیرل کے ساتھ منسلک ہے؛ پاور کیبنٹ ایک ہائی وولٹیج جنریٹر، ایک ایکسائٹیشن کرنٹ سٹیبلائزر اور مختلف ایڈجسٹمنٹ کنٹرول یونٹس پر مشتمل ہے۔
الیکٹران لینس الیکٹران مائکروسکوپ لینس بیرل کا سب سے اہم حصہ ہے۔ یہ فوکس بنانے کے لیے الیکٹران ٹریک کو محور کی طرف موڑنے کے لیے لینس بیرل کے محور کے لیے خلائی الیکٹرک فیلڈ یا مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتا ہے۔ اس کا کام شہتیر کو فوکس کرنے کے لیے شیشے کے محدب لینس کی طرح 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 گزرنے والے انتہائی مستحکم DC اتیجیت کرنٹ سے پیدا ہونے والے مضبوط مقناطیسی میدان کے ذریعے الیکٹرانوں کو فوکس کرتے ہیں۔
الیکٹران گن ایک جزو ہے جس میں ٹنگسٹن فلیمینٹ ہاٹ کیتھوڈ، ایک گرڈ اور کیتھوڈ ہوتا ہے۔ یہ یکساں رفتار کے ساتھ الیکٹران بیم کا اخراج اور تشکیل کر سکتا ہے، اس لیے تیز رفتار وولٹیج کا استحکام ایک دس ہزارویں سے کم نہیں ہونا چاہیے۔
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۔ اسکیننگ 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 ڈفریکٹومیٹر یا الیکٹران انرجی اسپیکٹرو میٹر کے ساتھ بھی مل سکتے ہیں۔ خود سے خارج ہونے والے الیکٹران کی سطحوں کے مطالعہ کے لیے ایمیشن الیکٹران مائکروسکوپی۔
ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کا نام الیکٹران بیم کے نمونے میں گھسنے اور پھر الیکٹران لینس کے ساتھ تصویر کو بڑا کرنے کے بعد رکھا گیا ہے۔ اس کا نظری راستہ نظری خوردبین سے ملتا جلتا ہے۔ اس قسم کے الیکٹران خوردبین میں، تصویر کی تفصیل میں تضاد نمونے کے ایٹموں کے ذریعے الیکٹران بیم کے بکھرنے سے پیدا ہوتا ہے۔ نمونے کے پتلے یا کم کثافت والے حصے میں کم الیکٹران بیم بکھرتے ہیں، تاکہ زیادہ الیکٹران معروضی ڈایافرام سے گزرتے ہیں اور امیجنگ میں حصہ لیتے ہیں، اور تصویر میں زیادہ روشن دکھائی دیتے ہیں۔ اس کے برعکس، تصویر میں نمونے کے موٹے یا گھنے حصے گہرے دکھائی دیتے ہیں۔ اگر نمونہ بہت موٹا یا بہت گھنا ہے تو، تصویر کا کنٹراسٹ خراب ہو جائے گا، یا الیکٹران بیم کی توانائی کو جذب کر کے نقصان یا تباہ کر دے گا۔
ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کالم کا سب سے اوپر الیکٹران گن ہے، الیکٹران ٹنگسٹن ہاٹ کیتھوڈ سے خارج ہوتے ہیں، اور الیکٹران بیم کو دو کنڈینسر آئینے سے فوکس کیا جاتا ہے۔ نمونے سے گزرنے کے بعد، الیکٹران بیم کو معروضی عینک کے ذریعے انٹرمیڈیٹ آئینے پر امیج کیا جاتا ہے، اور پھر انٹرمیڈیٹ آئینے اور پروجیکشن آئینے کے ذریعے قدم بہ قدم بڑھایا جاتا ہے، اور پھر فلوروسینٹ اسکرین یا فوٹو کوہیرنٹ پلیٹ پر امیج کیا جاتا ہے۔
انٹرمیڈیٹ آئینے کی میگنیفیکیشن کو مسلسل دسیوں بار سے سینکڑوں ہزار بار تک تبدیل کیا جا سکتا ہے بنیادی طور پر جوش کرنٹ کی ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے۔ انٹرمیڈیٹ آئینے کی فوکل لینتھ کو تبدیل کرکے، ایک ہی نمونے کے چھوٹے حصوں پر الیکٹران مائکروسکوپک امیجز اور الیکٹران ڈفریکشن امیجز حاصل کیے جاسکتے ہیں۔ موٹے دھاتی ٹکڑوں کے نمونوں کا مطالعہ کرنے کے لیے، فرانسیسی ڈولوس الیکٹران آپٹکس لیبارٹری نے 3500 kV کی تیز رفتار وولٹیج کے ساتھ الٹرا ہائی وولٹیج الیکٹران مائکروسکوپ تیار کیا۔ سکیننگ الیکٹران خوردبین کی ساخت کا منصوبہ بندی کا خاکہ
اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا الیکٹران بیم نمونے سے نہیں گزرتا، بلکہ صرف نمونے کی سطح پر موجود سیکنڈری الیکٹرانوں کو اسکین اور پرجوش کرتا ہے۔ نمونے کے ساتھ لگا ہوا سکینٹیلیشن کرسٹل یہ ثانوی الیکٹران حاصل کرتا ہے، پکچر ٹیوب کے الیکٹران بیم کی شدت کو بڑھاتا اور ماڈیول کرتا ہے، اس طرح پکچر ٹیوب کی سکرین پر چمک بدل جاتی ہے۔ پکچر ٹیوب کا ڈیفلیکشن کنڈلی نمونے کی سطح پر الیکٹران بیم کے ساتھ ہم وقت ساز اسکیننگ کرتی رہتی ہے، تاکہ پکچر ٹیوب کی فلوروسینٹ اسکرین نمونے کی سطح کی ٹپوگرافک امیج دکھاتی ہے، جو کہ صنعتی ٹی وی کے کام کرنے والے اصول کی طرح ہے۔ .
اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کی ریزولوشن بنیادی طور پر نمونے کی سطح پر الیکٹران بیم کے قطر سے طے کی جاتی ہے۔ میگنیفیکیشن تصویری ٹیوب پر سکیننگ کے طول و عرض کا نمونہ پر سکیننگ طول و عرض کا تناسب ہے، جسے دسیوں بار سے سینکڑوں ہزار بار تک مسلسل تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹران مائکروسکوپی کو اسکین کرنے کے لیے بہت پتلے نمونوں کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تصویر میں ایک مضبوط تین جہتی اثر ہے؛ یہ مادوں کی ساخت کا تجزیہ کرنے کے لیے الیکٹران بیم اور مادوں کے درمیان تعامل سے پیدا ہونے والے ثانوی الیکٹران، جذب شدہ الیکٹران، اور ایکس رے جیسی معلومات کا استعمال کر سکتا ہے۔
سکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپ کی الیکٹران گن اور کنڈینسر لینس تقریباً ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپ کی طرح ہی ہیں، لیکن الیکٹران بیم کو پتلا بنانے کے لیے، کنڈینسر لینس کے نیچے ایک معروضی لینس اور ایک astigmatizer شامل کیا جاتا ہے، اور اس کے دو سیٹ مقصدی لینس کے اندر باہمی طور پر کھڑے سکیننگ بیم نصب کیے جاتے ہیں۔ کنڈلی معروضی لینس کے نیچے نمونہ کا چیمبر ایک نمونے کے مرحلے سے لیس ہے جسے منتقل، گھمایا اور جھکایا جا سکتا ہے۔
