নতুন প্রজন্মের ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বিকাশের প্রবণতা
1. উচ্চ-কর্মক্ষমতা ক্ষেত্র নির্গমন বন্দুক ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় এবং প্রয়োগ করা হয়. ক্ষেত্রের নির্গমন বন্দুক সংক্রমণ ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ উচ্চ উজ্জ্বলতা এবং উচ্চ সুসংগত ইলেক্ট্রন আলোর উৎস প্রদান করতে পারে। অতএব, পারমাণবিক বিন্যাস এবং পদার্থের প্রকারগুলি পারমাণবিক-ন্যানোমিটার স্কেলে ব্যাপকভাবে বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। মাঝখানে-1990, তাইওয়ানে মাত্র কয়েক ডজন ইউনিট ছিল; এখন তা হাজার হাজারে বেড়েছে। বর্তমানে আমাদের দেশে শতাধিক ফিল্ড এমিশন গান ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ রয়েছে। প্রচলিত গরম টাংস্টেন ফিলামেন্ট (ইলেক্ট্রন) বন্দুক স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ শুধুমাত্র 3 রেজোলিউশনে পৌঁছাতে পারে।{5}}এনএম সর্বোচ্চ; নতুন প্রজন্মের ফিল্ড এমিশন বন্দুক স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন 1 থেকে ভালো হতে পারে।{7}}nm; রেজোলিউশন উচ্চতর 0.5nm-0.4nm৷ তাদের মধ্যে, পরিবেশগত স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ অর্জন করতে পারে: বাস্তব "পরিবেশগত" অবস্থা, নমুনাগুলি 100 শতাংশ আর্দ্রতার অধীনে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে; জৈবিক নমুনা এবং অ-পরিবাহী নমুনা প্রলিপ্ত করার প্রয়োজন নেই, এবং গতিশীল পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণের জন্য সরাসরি মেশিনে থাকতে পারে; মেশিনের তিনটি ব্যবহার। তিনটি কাজের মোড উচ্চ ভ্যাকুয়াম, কম ভ্যাকুয়াম এবং "পরিবেশ"।
2. ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজোলিউশনকে আরও উন্নত করার জন্য নতুন প্রজন্মের মনোক্রোমেটর এবং গোলাকার বিকৃতি সংশোধনকারীর বিকাশের প্রচেষ্টা করা উচিত। গোলাকার বিপর্যয় সহগ: প্রচলিত ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের গোলাকার বিকৃতি সহগ Cs প্রায় মিমি; বর্তমান ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের গোলাকার বিপর্যয় সহগ Cs এ হ্রাস করা হয়েছে<0.05mm. Chromatic aberration coefficient: the chromatic aberration coefficient of the conventional transmission electron microscope is about 0.7; The chromatic aberration coefficient of the TEM has been reduced to 0.1. Field emission transmission electron microscopy, STEM technology, and energy filtering electron microscopy have become analytical means and tools for material science research, and even biomedicine. The spherical aberration corrector of the objective lens improves the resolution of the field emission transmission electron microscope to the information resolution. That is, it improves from 0.19nm to 0.12nm or even less than 0.1nm. Using a monochromator, the energy resolution will be less than 0.1eV. But the beam current of the monochromator is only about one tenth of that without a monochromator. Therefore, while using a monochromator , but also to consider the reduction of the beam current of the monochromator. While the spherical aberration corrector of the condenser improves the resolution of STEM to less than 0.1nm, the spherical aberration corrector of the condenser increases the beam current by at least 10 times, which is very beneficial to improve the spatial resolution. While correcting the spherical aberration, the chromatic aberration increases by about 30%. Therefore, while correcting the spherical aberration, the chromatic aberration should also be considered.
3. ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ বিশ্লেষণ কম্পিউটারাইজেশন এবং নেটওয়ার্কিং এর দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। যন্ত্র এবং সরঞ্জামের ক্ষেত্রে, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বর্তমান অপারেটিং সিস্টেমটি একটি একেবারে নতুন অপারেশন ইন্টারফেস ব্যবহার করেছে। ব্যবহারকারীকে শুধুমাত্র ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ লেন্স ব্যারেল এবং বৈদ্যুতিক অংশের নিয়ন্ত্রণ, সেইসাথে স্বয়ংক্রিয় মেমরি এবং বিভিন্ন পরামিতিগুলির সমন্বয় উপলব্ধি করতে মাউস টিপতে হবে। বিভিন্ন অঞ্চলের মধ্যে, নমুনাগুলি সরানো, ইমেজিং মোড পরিবর্তন করা এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করার মতো প্রদর্শনগুলি নেটওয়ার্ক সিস্টেমের মাধ্যমে সঞ্চালিত হতে পারে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রিমোট কন্ট্রোল উপলব্ধি করার জন্য।
4. ন্যানোম্যাটেরিয়াল গবেষণায় ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ। যেহেতু ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বিশ্লেষণের নির্ভুলতা পারমাণবিক স্কেলের কাছাকাছি, তাই ফিল্ড এমিশন বন্দুক ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ এবং 0.13nm ব্যাস সহ একটি ইলেক্ট্রন বিম ব্যবহার করে শুধুমাত্র একটি একক Z-কন্ট্রাস্ট ইমেজ সংগ্রহ করা যায় না। পরমাণু, কিন্তু একটি একক পরমাণুর ক্ষতি বর্ণালীর ইলেক্ট্রন শক্তি সংগ্রহ করে। অর্থাৎ, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ একই সাথে পারমাণবিক স্কেলে পদার্থের পারমাণবিক এবং ইলেকট্রনিক কাঠামোর তথ্য পেতে পারে। নমুনাগুলিতে পৃথক পারমাণবিক চিত্রগুলি পর্যবেক্ষণ করা সর্বদা বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের দীর্ঘমেয়াদী সাধনা। একটি পরমাণুর ব্যাস 10 মিলিয়নে প্রায় 2-3মিমি। তাই, প্রতিটি পরমাণুর অবস্থান আলাদা করতে, প্রায় 0.1nm রেজোলিউশন সহ একটি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ প্রয়োজন এবং এটিকে প্রায় 10 মিলিয়ন বার বড় করতে হবে। এটি ভবিষ্যদ্বাণী করা হয় যে যখন উপাদানটির স্কেল ন্যানোস্কেলে হ্রাস করা হয়, তখন উপাদানটির অপটিক্যাল, বৈদ্যুতিক এবং অন্যান্য শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অনন্য হতে পারে। অতএব, ন্যানোম্যাটেরিয়াল যেমন ন্যানো পার্টিকেল, ন্যানোটিউব এবং ন্যানোয়ারের প্রস্তুতি, সেইসাথে তাদের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে সম্পর্ক নিয়ে গবেষণা একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে যেটিতে লোকেরা গভীর মনোযোগ দিয়েছে। একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে, সাধারণত 200KV এর উপরে একটি অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম ফিল্ড ইমিশন বন্দুক সহ একটি ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপে, ন্যানোফেস এবং ন্যানোয়ারের উচ্চ-রেজোলিউশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ছবি, ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণ প্যাটার্ন এবং ন্যানোমেটেরিয়ালগুলির ইলেক্ট্রন শক্তি হ্রাস স্পেকট্রা লক্ষ্য করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, 0.4nm এর অভ্যন্তরীণ ব্যাস সহ কার্বন ন্যানোটিউব, Si-CN ন্যানোরোডস এবং Li-doped Si সেমিকন্ডাক্টর ন্যানোয়ারগুলি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। বায়োমেডিসিনের ক্ষেত্রে, ন্যানো-কলয়েডাল গোল্ড টেকনোলজি, ন্যানো-সেলেনিয়াম হেলথ কেয়ার ক্যাপসুল, ন্যানো-লেভেল অর্গানেল স্ট্রাকচার এবং ন্যানো-রোবট যা ব্যাকটেরিয়ার মতো ছোট হতে পারে, রক্তনালীতে রক্তের ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ করে এবং রক্তে জমাট বাঁধা দূর করতে পারে। জাহাজ সব গবেষণা বলা যেতে পারে. টুল ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ থেকে অবিচ্ছেদ্য. সংক্ষেপে: SEM এবং TEM পদার্থ বিজ্ঞানে, বিশেষ করে ন্যানো প্রযুক্তিতে আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। স্থিতিশীলতা এবং কার্যক্ষমতার উন্নতি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপকে আর কিছু বিশেষজ্ঞদের দ্বারা ব্যবহৃত একটি যন্ত্র নয়, বরং একটি জনপ্রিয় হাতিয়ার করে তোলে; উচ্চতর রেজোলিউশন এখনও ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বিকাশের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিক; স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের প্রয়োগ চরিত্রায়ন থেকে পরিবর্তিত হয়েছে এবং বিশ্লেষণ ইন-সিটু পরীক্ষা এবং ন্যানো-দৃশ্যমান প্রক্রিয়াকরণে বিকশিত হয়েছে; ন্যানো-পদার্থের বৈজ্ঞানিক গবেষণায় ফোকাসড আয়ন রশ্মি (FIB) আরও বেশি ব্যবহার করা হয়েছে; ন্যানোপ্রোটোটাইপিংয়ের জন্য সবচেয়ে শক্তিশালী হাতিয়ার; সংশোধনমূলক স্টেমের লক্ষ্য (টাইটান): 2008 সালে 0.5Å রেজোলিউশনে 3D কাঠামোর বৈশিষ্ট্য।
5. ক্রিও-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি এবং ত্রি-মাত্রিক পুনর্গঠন প্রযুক্তি বায়োইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির বর্তমান গবেষণার হটস্পট। ক্রিও-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি প্রযুক্তি এবং ত্রি-মাত্রিক পুনর্গঠন প্রযুক্তি বায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির বর্তমান গবেষণার হটস্পট। এটি প্রধানত ম্যাক্রোমোলিকিউলস এবং তাদের কমপ্লেক্সগুলির জৈবিক ত্রি-মাত্রিক গঠন নির্ধারণের জন্য ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (যা তরল হিলিয়াম ঠান্ডা পর্যায়ে ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির প্রয়োগ অন্তর্ভুক্ত) এবং কম্পিউটার ত্রিমাত্রিক চিত্র পুনর্গঠন প্রযুক্তির ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করে। যেমন ভাইরাসের ত্রিমাত্রিক গঠন এবং মনোলেয়ার লিপিড মেমব্রেনে ঝিল্লি প্রোটিনের দ্বি-মাত্রিক স্ফটিকের বৃদ্ধি এবং তাদের ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ পর্যবেক্ষণ ও বিশ্লেষণের জন্য ক্রায়ো-ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির ব্যবহার। স্ট্রাকচারাল বায়োলজি আজকাল মানুষের উচ্চ মনোযোগ জাগিয়েছে, কারণ জৈবিক জগতকে সিস্টেমিক দৃষ্টিকোণ থেকে দেখলে, এটির বিভিন্ন শ্রেণীবদ্ধ কাঠামো রয়েছে: স্বতন্ত্র ® অঙ্গ ® টিস্যু ® কোষ ® বায়োম্যাক্রোমোলিকিউল৷ যদিও বায়োম্যাক্রোমোলিকিউলস সর্বনিম্ন স্তরে থাকে, তারা উচ্চ-স্তরের সিস্টেমের মধ্যে পার্থক্য নির্ধারণ করে। ত্রিমাত্রিক গঠন ফাংশন নির্ধারণ করে। কাঠামো হল প্রয়োগের ভিত্তি: ওষুধের নকশা, জেনেটিক পরিবর্তন, ভ্যাকসিন গবেষণা ও উন্নয়ন, কৃত্রিম প্রোটিন নির্মাণ ইত্যাদি। কিছু লোক ভবিষ্যদ্বাণী করে যে কাঠামোগত জীববিজ্ঞানের অগ্রগতি জীববিজ্ঞানে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনবে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি গঠন নির্ধারণের একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম। নিম্ন-তাপমাত্রার ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির সুবিধাগুলি হল: নমুনাটি জলযুক্ত অবস্থায় রয়েছে এবং অণুগুলি একটি প্রাকৃতিক অবস্থায় রয়েছে; যেহেতু নমুনাটি বিকিরণ দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, তাই পর্যবেক্ষণের জন্য কম-ডোজ কৌশল ব্যবহার করা আবশ্যক; পর্যবেক্ষণ তাপমাত্রা কম, যা নমুনার বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়; আণবিক কাঠামোর পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করতে বিভিন্ন রাজ্যে নমুনাগুলি হিমায়িত করা যেতে পারে। এই কৌশলগুলির মাধ্যমে, বিভিন্ন জৈবিক নমুনার পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি বাস্তব অবস্থার কাছাকাছি।
6. উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন সিসিডি ক্যামেরা দিন দিন জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপগুলিতে ব্যবহৃত সিসিডিগুলির সুবিধাগুলি হল উচ্চ সংবেদনশীলতা, কম শব্দ এবং উচ্চ সংকেত থেকে শব্দ অনুপাত। একই পিক্সেলের অধীনে, সিসিডি ইমেজিংয়ে প্রায়শই ভাল স্বচ্ছতা এবং তীক্ষ্ণতা থাকে এবং রঙের প্রজনন এবং এক্সপোজার মূলত সঠিক হওয়ার নিশ্চয়তা দেওয়া যেতে পারে। ক্যামেরার ইমেজ রেজোলিউশন/রেজোলিউশন হল কত পিক্সেল আমরা প্রায়ই বলি। ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনে, ক্যামেরা যত বেশি পিক্সেল, ক্যাপচার করা ছবির গুণমান তত ভালো। একই ছবির জন্য, পিক্সেল যত বেশি হবে, ছবি বিশ্লেষণ করার ক্ষমতা তত বেশি শক্তিশালী হবে, তবে এটি রেকর্ড করা ডেটার পরিমাণ অনেক বেশি হবে, তাই স্টোরেজ ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা অনেক বেশি। আজকের TEM ক্ষেত্রে, নতুন উদ্ভাবিত পণ্যগুলি সম্পূর্ণরূপে কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত, এবং ছবি অধিগ্রহণ একটি ফটোগ্রাফিক ফিল্মের পরিবর্তে একটি উচ্চ-রেজোলিউশন CCD ক্যামেরা দ্বারা সম্পন্ন হয়৷ ডিজিটাল প্রযুক্তির প্রবণতা টিইএম অ্যাপ্লিকেশনের বিপ্লব এবং এমনকি সমস্ত দিক থেকে সম্পূর্ণ পরীক্ষাগারের কাজকে চালিত করছে। বিশেষ করে ইমেজ প্রসেসিং সফটওয়্যারের ক্ষেত্রে অতীতে অসম্ভব বলে বিবেচিত অনেক কিছুই বাস্তবে পরিণত হচ্ছে।
