ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রচনা নীতির ভূমিকা
একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ একটি লেন্স ব্যারেল, একটি ভ্যাকুয়াম সিস্টেম এবং একটি পাওয়ার ক্যাবিনেট নিয়ে গঠিত। লেন্স ব্যারেল প্রধানত ইলেক্ট্রন বন্দুক, ইলেক্ট্রন লেন্স, নমুনা ধারক, ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন এবং ক্যামেরা মেকানিজম নিয়ে গঠিত, যা সাধারণত উপরে থেকে নীচে পর্যন্ত একটি কলামে একত্রিত হয়; ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে একটি যান্ত্রিক ভ্যাকুয়াম পাম্প, একটি ডিফিউশন পাম্প এবং একটি ভ্যাকুয়াম ভালভ থাকে এবং একটি বায়ু নিষ্কাশন পাইপলাইনের মাধ্যমে লেন্স ব্যারেলের সাথে সংযুক্ত থাকে; পাওয়ার ক্যাবিনেটটি উচ্চ ভোল্টেজ জেনারেটর, উত্তেজনা কারেন্ট স্টেবিলাইজার এবং বিভিন্ন সমন্বয় নিয়ন্ত্রণ ইউনিটের সমন্বয়ে গঠিত।
ইলেক্ট্রন লেন্স ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের লেন্স ব্যারেলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি একটি স্থানিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বা চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে লেন্স ব্যারেলের অক্ষের সাথে প্রতিসাম্যযুক্ত ইলেক্ট্রন ট্র্যাজেক্টোরিকে অক্ষের দিকে বাঁকিয়ে ফোকাস তৈরি করে, যা আলোক রশ্মিকে ফোকাস করার জন্য কাচের উত্তল লেন্সের অনুরূপ, তাই একে বলা হয় ইলেক্ট্রন লেন্স। বেশিরভাগ আধুনিক ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক লেন্স ব্যবহার করে, এবং মেরু জুতা সহ একটি কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে অতি স্থিতিশীল ডিসি উত্তেজনা প্রবাহ দ্বারা উত্পন্ন শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনকে ফোকাস করে।
একটি ইলেক্ট্রন বন্দুক হল একটি উপাদান যা একটি টংস্টেন ফিলামেন্ট গরম ক্যাথোড, একটি গ্রিড এবং একটি ক্যাথোড নিয়ে গঠিত। এটি অভিন্ন গতির সাথে একটি ইলেক্ট্রন রশ্মি নির্গত এবং গঠন করতে পারে, তাই ত্বরান্বিত ভোল্টেজের স্থায়িত্ব এক দশ হাজারতমের কম না হওয়া প্রয়োজন।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ গঠন এবং ব্যবহার অনুযায়ী ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ, প্রতিফলন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ এবং নির্গমন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ বিভক্ত করা যেতে পারে। ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (TEM) প্রায়ই সূক্ষ্ম উপাদান গঠন পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় যা সাধারণ মাইক্রোস্কোপ দ্বারা আলাদা করা যায় না। স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) মূলত কঠিন পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং এক্স-রে ডিফ্র্যাক্টোমিটার বা ইলেক্ট্রন শক্তি স্পেকট্রোমিটারের সাথেও মিলিত হতে পারে। নমুনার পরমাণু দ্বারা ইলেকট্রন রশ্মি বিক্ষিপ্ত হয়ে ইলেকট্রন মাইক্রো গঠিত হয়। নমুনার পাতলা বা কম-ঘনত্বের অংশে, ইলেক্ট্রন রশ্মি কম ছড়িয়ে পড়ে, তাই বেশি ইলেকট্রন বস্তুনিষ্ঠ মধ্যচ্ছদা দিয়ে যায় এবং ইমেজিংয়ে অংশগ্রহণ করে, যা তাদের ছবিতে উজ্জ্বল দেখায়। বিপরীতে, নমুনার ঘন বা ঘন অংশ চিত্রটিতে আরও গাঢ় দেখায়। যদি নমুনাটি খুব পুরু বা খুব ঘন হয় তবে ইমেজের বৈসাদৃশ্যটি খারাপ হবে এবং এমনকি ইলেক্ট্রন বিমের শক্তি শোষণ করে ক্ষতিগ্রস্ত বা ধ্বংস হবে।
ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের লেন্স ব্যারেলের উপরের অংশটি একটি ইলেক্ট্রন বন্দুক। ইলেক্ট্রনগুলি টংস্টেন ফিলামেন্ট গরম ক্যাথোড দ্বারা নির্গত হয় এবং প্রথম এবং দ্বিতীয় কনডেনসার লেন্স দ্বারা ফোকাস করা হয়। ইলেক্ট্রন রশ্মি নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, এটিকে অবজেক্টিভ লেন্স দ্বারা অন্তর্বর্তী আয়নায় চিত্রিত করা হয় এবং তারপর মধ্যবর্তী আয়না এবং প্রজেকশন মিরর দ্বারা ধাপে ধাপে বিবর্ধিত করা হয় এবং ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রীন বা ফটোগ্রাফিক প্লেটে চিত্রিত করা হয়।
উত্তেজনা কারেন্ট সামঞ্জস্য করে মধ্যবর্তী আয়নার বিবর্ধনকে ক্রমাগত কয়েক দশগুণ থেকে কয়েক লক্ষ বার পরিবর্তিত করা যেতে পারে। মধ্যবর্তী আয়নার ফোকাল দৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে, একই নমুনার ক্ষুদ্র অংশে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপিক ইমেজ এবং ইলেক্ট্রন ডিফ্র্যাকশন ইমেজ পাওয়া যেতে পারে। পুরু ধাতব স্লাইস নমুনাগুলি অধ্যয়ন করার জন্য, ফ্রান্সের ডুলোসে ইলেক্ট্রন অপটিক্স ল্যাবরেটরি দ্বারা 3500 কেভির ত্বরিত ভোল্টেজ সহ একটি অতি-উচ্চ ভোল্টেজ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ তৈরি করা হয়েছিল।
স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ইলেক্ট্রন রশ্মি নমুনার মধ্য দিয়ে যায় না, তবে শুধুমাত্র সেকেন্ডারি ইলেক্ট্রনকে উত্তেজিত করতে নমুনার পৃষ্ঠে স্ক্যান করে। নমুনার পাশে স্থাপিত সিন্টিলেশন ক্রিস্টাল এই গৌণ ইলেকট্রনগুলি গ্রহণ করে এবং পরিবর্ধনের পরে পিকচার টিউবের ইলেক্ট্রন রশ্মির তীব্রতাকে সংশোধন করে, এইভাবে পিকচার টিউবের স্ক্রিনের উজ্জ্বলতা পরিবর্তন করে। পিকচার টিউবের ডিফ্লেকশন কয়েল নমুনা পৃষ্ঠে ইলেক্ট্রন বিমের সাথে সিঙ্ক্রোনাস স্ক্যানিং রাখে, যাতে পিকচার টিউবের ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন নমুনা পৃষ্ঠের রূপগত চিত্র দেখায়, যা শিল্প টিভি সেটের কাজের নীতির অনুরূপ।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার রেজোলিউশন প্রধানত নমুনা পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রন বিমের ব্যাসের উপর নির্ভর করে। ম্যাগনিফিকেশন হল পিকচার টিউবের স্ক্যানিং অ্যামপ্লিটিউড এবং নমুনার স্ক্যানিং অ্যামপ্লিটিউডের অনুপাত, যা ক্রমাগত কয়েক ডজন থেকে কয়েক হাজার বার পরিবর্তিত হতে পারে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার জন্য খুব পাতলা নমুনার প্রয়োজন হয় না; ইমেজ একটি শক্তিশালী ত্রিমাত্রিক অনুভূতি আছে; ইলেকট্রন বিম এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন গৌণ ইলেকট্রন, শোষিত ইলেকট্রন এবং এক্স-রেগুলির তথ্য ব্যবহার করে পদার্থের গঠন বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।
স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ইলেক্ট্রন গান এবং কনডেন্সার প্রায় ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের মতই, কিন্তু ইলেক্ট্রন রশ্মিকে পাতলা করার জন্য কনডেন্সারের নিচে একটি অবজেক্টিভ লেন্স এবং একটি অ্যাস্টিগমেটিক ডিফিউজার যোগ করা হয় এবং দুটি সেট স্ক্যানিং করা হয়। একে অপরের লম্ব কয়েল এছাড়াও উদ্দেশ্য লেন্স ইনস্টল করা হয়. উদ্দেশ্য লেন্সের অধীনে নমুনা চেম্বারে একটি নমুনা টেবিল যা নড়াচড়া করতে, ঘোরাতে এবং কাত করতে পারে।
