ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি অপারেটিং বৈশিষ্ট্য
ভূমিকা
ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্র এবং অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের ইমেজিং নীতি মূলত একই, পার্থক্য হল পূর্বে আলোর উৎস হিসেবে ইলেকট্রন বিম এবং লেন্স হিসেবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ব্যবহার করে। উপরন্তু, যেহেতু ইলেক্ট্রন রশ্মির ভেদন ক্ষমতা খুবই দুর্বল, তাই ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের জন্য ব্যবহৃত নমুনাটিকে প্রায় 50nm পুরুত্ব সহ একটি অতি-পাতলা অংশে তৈরি করতে হবে। এই স্লাইসটি একটি আল্ট্রামাইক্রোটোম দিয়ে তৈরি করা দরকার। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বিবর্ধন প্রায় এক মিলিয়ন বার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এটি পাঁচটি অংশ নিয়ে গঠিত: আলোকসজ্জা সিস্টেম, ইমেজিং সিস্টেম, ভ্যাকুয়াম সিস্টেম, রেকর্ডিং সিস্টেম এবং পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম। যদি এটি উপবিভক্ত হয়: প্রধান অংশটি হল ইলেকট্রনিক লেন্স এবং ইমেজিং রেকর্ডিং সিস্টেম। ইলেক্ট্রন বন্দুক, কনডেনসার মিরর, নমুনা চেম্বার, অবজেক্টিভ লেন্স, ডিফ্রাকশন মিরর, ইন্টারমিডিয়েট মিরর, প্রজেকশন মিরর, ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন এবং ক্যামেরা ভ্যাকুয়ামে।
একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ একটি মাইক্রোস্কোপ যা একটি বস্তুর অভ্যন্তর বা পৃষ্ঠকে প্রকাশ করতে ইলেকট্রন ব্যবহার করে। হাই-স্পিড ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর (তরঙ্গ-কণা দ্বৈত) থেকে কম এবং মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন এটি যে তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করে তার দ্বারা সীমিত। অতএব, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের তাত্ত্বিক রেজোলিউশন (প্রায় 0.1 ন্যানোমিটার) অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের তুলনায় অনেক বেশি। হার (প্রায় 200 এনএম)।
ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (সংক্ষেপে TEM), যাকে ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ [1] বলা হয়, ত্বরিত এবং ঘনীভূত ইলেক্ট্রন রশ্মিকে একটি খুব পাতলা নমুনায় প্রজেক্ট করা হয় এবং ইলেক্ট্রনগুলি নমুনার পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ করে দিক পরিবর্তন করে, যার ফলে কঠিন কোণ বিক্ষিপ্ত উত্পাদন. . বিক্ষিপ্ত কোণের আকার নমুনার ঘনত্ব এবং বেধের সাথে সম্পর্কিত, তাই বিভিন্ন উজ্জ্বলতা এবং অন্ধকার সহ চিত্রগুলি তৈরি করা যেতে পারে এবং ছবিগুলি ইমেজিং ডিভাইসগুলিতে প্রদর্শিত হবে (যেমন ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন, ফিল্ম এবং আলোক সংবেদনশীল কাপলিং উপাদান) জুম ইন এবং ফোকাস করার পরে।
ইলেকট্রনের খুব কম ডি ব্রোগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে, ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের তুলনায় অনেক বেশি, যা 0।{1}}.2nm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং বিবর্ধন হল কয়েক হাজার থেকে মিলিয়ন বার। অতএব, ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করে নমুনার সূক্ষ্ম গঠন, এমনকি পরমাণুর শুধুমাত্র একটি কলামের গঠন, যা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা যায় এমন ক্ষুদ্রতম কাঠামোর চেয়ে হাজার হাজার গুণ ছোট। পদার্থবিদ্যা এবং জীববিদ্যার সাথে সম্পর্কিত অনেক বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে যেমন ক্যান্সার গবেষণা, ভাইরোলজি, পদার্থ বিজ্ঞান, সেইসাথে ন্যানো প্রযুক্তি, সেমিকন্ডাক্টর গবেষণা ইত্যাদিতে TEM একটি গুরুত্বপূর্ণ বিশ্লেষণী পদ্ধতি।
কম ম্যাগনিফিকেশনে, TEM ইমেজিংয়ের বৈসাদৃশ্য প্রধানত উপাদানের বিভিন্ন পুরুত্ব এবং গঠনের কারণে ইলেকট্রনের বিভিন্ন শোষণের কারণে হয়। যখন ম্যাগনিফিকেশন মাল্টিপল বেশি হয়, জটিল ওঠানামা চিত্রের উজ্জ্বলতায় পার্থক্য সৃষ্টি করবে, তাই প্রাপ্ত চিত্র বিশ্লেষণ করার জন্য পেশাদার জ্ঞান প্রয়োজন। TEM-এর বিভিন্ন মোড ব্যবহার করে, এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, ক্রিস্টালোগ্রাফিক ওরিয়েন্টেশন, ইলেকট্রনিক কাঠামো, নমুনা দ্বারা ইলেকট্রনিক ফেজ স্থানান্তর এবং সাধারণত ইলেকট্রন শোষণের মাধ্যমে একটি নমুনা চিত্রিত করা সম্ভব।
প্রথম TEM 1931 সালে ম্যাক্স নর এবং আর্নস্ট রুস্কা দ্বারা বিকশিত হয়েছিল, এই গবেষণা দলটি 1933 সালে দৃশ্যমান আলোর বাইরে একটি রেজোলিউশন সহ প্রথম TEM তৈরি করেছিল এবং 1939 সালে প্রথম বাণিজ্যিক TEM সফল হয়েছিল।
বড় TEM
বড় আকারের ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (প্রচলিত TEM) সাধারণত 80-300kV ইলেকট্রন বিম ত্বরণ ভোল্টেজ ব্যবহার করে। বিভিন্ন মডেল বিভিন্ন ইলেক্ট্রন মরীচি ত্বরণ ভোল্টেজের সাথে মিলে যায়। রেজোলিউশনটি ইলেকট্রন বিম ত্বরণ ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত, যা 0৷{3}}.1nm এ পৌঁছাতে পারে৷ হাই-এন্ড মডেল পারমাণবিক-স্তরের পার্থক্য অর্জন করতে পারে।
লো-ভোল্টেজ TEM
লো-ভোল্টেজ ছোট TEM (লো-ভোল্টেজ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ, LVEM) তে ব্যবহৃত ইলেকট্রন বিম এক্সিলারেশন ভোল্টেজ (5kV) বড় TEM এর তুলনায় অনেক কম। একটি কম ত্বরণশীল ভোল্টেজ ইলেক্ট্রন রশ্মি এবং নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তি বৃদ্ধি করবে, যার ফলে চিত্রের বৈসাদৃশ্য এবং বৈসাদৃশ্য উন্নত হবে, বিশেষ করে পলিমার এবং জীববিজ্ঞানের মতো নমুনার জন্য উপযুক্ত; একই সময়ে, কম ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ নমুনা কম ক্ষতি হবে.
রেজোলিউশন বড় ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের চেয়ে কম, 1-2nm। কম ভোল্টেজের কারণে, TEM, SEM এবং STEM একটি ডিভাইসে একত্রিত করা যেতে পারে
Cryo-EM
ক্রায়ো-মাইক্রোস্কোপি সাধারণত তরল নাইট্রোজেন (77K) তাপমাত্রায় নমুনাকে ঠান্ডা করার জন্য সাধারণ ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপে নমুনা হিমায়িত করার সরঞ্জাম দিয়ে সজ্জিত করা হয়, যা প্রোটিন এবং জৈবিক স্লাইসের মতো তাপমাত্রা-সংবেদনশীল নমুনাগুলি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়। নমুনা হিমায়িত করে, নমুনায় ইলেক্ট্রন বিমের ক্ষতি হ্রাস করা যেতে পারে, নমুনার বিকৃতি হ্রাস করা যেতে পারে এবং আরও বাস্তবসম্মত নমুনা আকৃতি পাওয়া যেতে পারে।
