الیکٹران مائیکروسکوپ، اٹامک فورس مائیکروسکوپ اور اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ کے درمیان فرق
ایک الیکٹران مائکروسکوپ اسکین کرنے کی خصوصیات آپٹیکل مائکروسکوپ اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کے مقابلے میں، الیکٹران مائکروسکوپ اسکین کرنے میں درج ذیل خصوصیات ہیں:
(1) نمونے کی سطح کی ساخت کا براہ راست مشاہدہ کیا جا سکتا ہے، اور نمونے کا سائز 120mm × 80mm × 50mm ہو سکتا ہے۔
(2) نمونے کی تیاری کا عمل آسان ہے اور اسے پتلی سلائسوں میں کاٹنے کی ضرورت نہیں ہے۔
(3) نمونے کا ترجمہ کیا جا سکتا ہے اور نمونے کے چیمبر میں تین جہتی جگہ میں گھمایا جا سکتا ہے، لہذا نمونے کو مختلف زاویوں سے دیکھا جا سکتا ہے۔
(4) فیلڈ کی گہرائی بڑی ہے، اور تصویر تین جہتی سے بھری ہوئی ہے۔ اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کے فیلڈ کی گہرائی آپٹیکل مائکروسکوپ سے سینکڑوں گنا زیادہ اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ سے درجنوں گنا زیادہ ہے۔
(5) تصویر کی میگنیفیکیشن رینج وسیع ہے اور ریزولوشن نسبتاً زیادہ ہے۔ اسے دس گنا سے لاکھوں بار بڑھایا جا سکتا ہے، اور اس میں بنیادی طور پر میگنفائنگ گلاس، آپٹیکل مائکروسکوپ سے لے کر ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ تک میگنیفیکیشن رینج شامل ہے۔ ریزولوشن آپٹیکل مائکروسکوپ اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ کے درمیان ہے، 3nm تک۔
(6) الیکٹران بیم کے ذریعے نمونے کا نقصان اور آلودگی نسبتاً کم ہے۔
(7) مورفولوجی کا مشاہدہ کرتے ہوئے، نمونے سے دوسرے سگنلز کو بھی مائکرو اجزاء کے تجزیہ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
2. اٹامک فورس مائکروسکوپ
اٹامک فورس مائیکروسکوپ (AFM)، ایک تجزیاتی آلہ جسے ٹھوس مواد کی سطح کی ساخت کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول انسولیٹر۔ یہ ٹیسٹ کیے جانے والے نمونے کی سطح اور ایک چھوٹے قوت سے حساس عنصر کے درمیان انتہائی کمزور انٹرااٹومک تعامل کا پتہ لگا کر مادوں کی سطح کی ساخت اور خصوصیات کا مطالعہ کرتا ہے۔ کمزور قوت کے لیے حساس مائیکرو کینٹیلیور کے جوڑے کا ایک سرا طے ہوتا ہے، اور دوسرے سرے کی چھوٹی سی نوک نمونے کے قریب ہوتی ہے۔ اس وقت، یہ اس کے ساتھ تعامل کرے گا، اور قوت مائیکرو کینٹیلیور کو بگاڑ دے گی یا اس کی حرکت کی حالت کو بدل دے گی۔ نمونے کو اسکین کرتے وقت، ان تبدیلیوں کا پتہ لگانے کے لیے سینسر کا استعمال کریں، اور طاقت کی تقسیم کی معلومات حاصل کی جا سکتی ہیں، تاکہ نینو میٹر ریزولوشن کے ساتھ سطح کی ٹپوگرافی کی ساخت کی معلومات اور سطح کی کھردری کی معلومات حاصل کی جا سکیں۔
الیکٹران مائیکروسکوپی اسکین کرنے کے مقابلے میں ایٹمی قوت مائکروسکوپی کے بہت سے فوائد ہیں۔ الیکٹران خوردبین کے برعکس، جو صرف دو جہتی تصاویر فراہم کرتے ہیں، AFMs سطحوں کے حقیقی تین جہتی نقشے فراہم کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، AFM کو نمونے کے کسی خاص علاج کی ضرورت نہیں ہے، جیسے کاپر چڑھانا یا کاربن چڑھانا، جو نمونے کو ناقابل واپسی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ تیسرا، الیکٹران خوردبین کو ہائی ویکیوم حالات میں کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جب کہ جوہری قوت خوردبین عام دباؤ میں اور مائع ماحول میں بھی اچھی طرح کام کر سکتی ہیں۔ اس کا استعمال حیاتیاتی میکرو مالیکیولز اور یہاں تک کہ زندہ حیاتیاتی بافتوں کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اسکیننگ ٹنلنگ مائیکروسکوپ (Scanning Tunneling Microscope) کے مقابلے میں، جوہری قوت خوردبین وسیع تر قابل اطلاق ہے کیونکہ یہ غیر موصل نمونوں کا مشاہدہ کر سکتا ہے۔ اسکیننگ فورس مائکروسکوپ، جو سائنسی تحقیق اور صنعت میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، جوہری قوت خوردبین پر مبنی ہے۔
3. ٹنلنگ خوردبین کو اسکین کرنا
① ہائی ریزولیوشن سکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ میں ایٹم لیول کی مقامی ریزولوشن ہے، اس کا لیٹرل اسپیشل ریزولوشن 1 ہے، اور اس کا طول بلد ریزولوشن 0.1 ہے۔
② اسکیننگ ٹنلنگ خوردبین براہ راست نمونے کی سطح کی ساخت کا پتہ لگا سکتی ہے، اور تین جہتی ساخت کی تصویر کھینچ سکتی ہے۔
③ اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ خلا، ماحول کے دباؤ، ہوا، اور یہاں تک کہ محلول میں مادے کی ساخت کا پتہ لگا سکتی ہے۔ چونکہ کوئی اعلیٰ توانائی والا الیکٹران بیم نہیں ہے، اس لیے سطح پر کوئی تباہ کن اثر نہیں ہے (جیسے تابکاری، حرارت کو پہنچنے والے نقصان، وغیرہ)، اس لیے یہ جسمانی حالات کے تحت حیاتیاتی میکرو مالیکیولز اور زندہ خلیے کی جھلی کی سطحوں کی ساخت کا مطالعہ کر سکتا ہے، اور نمونے خراب نہیں ہوں گے اور برقرار رہیں گے۔
④ اسکیننگ ٹنلنگ مائکروسکوپ کی اسکیننگ کی رفتار تیز ہے، ڈیٹا حاصل کرنے کا وقت کم ہے، اور امیجنگ بھی تیز ہے، اس لیے زندگی کے عمل پر متحرک تحقیق کرنا ممکن ہے۔
⑤ اسے کسی لینس کی ضرورت نہیں ہے اور یہ سائز میں چھوٹا ہے۔ کچھ لوگ اسے "جیبی خوردبین" کہتے ہیں۔
