ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ এবং অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের সুবিধা
ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্র হল ইলেকট্রনিক অপটিক্সের নীতির উপর ভিত্তি করে একটি যন্ত্র, যা আলোক রশ্মি এবং অপটিক্যাল লেন্সের পরিবর্তে ইলেকট্রন বিম এবং লেন্স ব্যবহার করে পদার্থের সূক্ষ্ম কাঠামোগুলিকে খুব উচ্চ বিবর্ধনে চিত্রিত করে।
একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন ক্ষমতা সংলগ্ন দুটি বিন্দুর মধ্যে ছোট দূরত্ব দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় যা এটি পার্থক্য করতে পারে। 1970 এর দশকে, একটি ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন ছিল প্রায় 0.3 ন্যানোমিটার (মানুষের চোখের রেজোলিউশন ছিল প্রায় 0.1 মিলিমিটার)। আজকাল, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপগুলির 3 মিলিয়নেরও বেশি বার বিবর্ধন রয়েছে, যেখানে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপগুলির প্রায় 2000 গুণ বেশি বৃদ্ধি রয়েছে। অতএব, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ সরাসরি কিছু ভারী ধাতু পরমাণু এবং স্ফটিকগুলির সুন্দরভাবে সাজানো পারমাণবিক জালি পর্যবেক্ষণ করতে পারে।
যদিও ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রের অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের তুলনায় অনেক ভালো রেজোলিউশন রয়েছে, তবুও তাদের ভ্যাকুয়াম অবস্থায় কাজ করার প্রয়োজনের কারণে জীবন্ত প্রাণীদের পর্যবেক্ষণ করা কঠিন, এবং ইলেকট্রন বিম বিকিরণ জৈবিক নমুনাগুলির বিকিরণ ক্ষতির কারণ হতে পারে। ইলেক্ট্রন বন্দুকের উজ্জ্বলতা এবং ইলেক্ট্রন লেন্সের গুণমানের উন্নতির মতো অন্যান্য বিষয়গুলিও আরও অধ্যয়ন করা দরকার।
রেজোলিউশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, যা নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়া ইলেক্ট্রন বিমের শঙ্কু কোণ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত। দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় {{0}} ন্যানোমিটার, যখন ইলেক্ট্রন বিমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য ত্বরণ ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত। যখন ত্বরণ ভোল্টেজ 50-100 kV হয়, তখন ইলেকট্রন বিমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয় প্রায় 0৷{3}}.0037 ন্যানোমিটার৷ ইলেক্ট্রন রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক ছোট হওয়ার কারণে, ইলেক্ট্রন বিমের শঙ্কু কোণ যদি একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের মাত্র 1 শতাংশ হয়, তবুও ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজল্যুশন অনেক বেশি। অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের চেয়ে ভালো।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি মিরর টিউব, একটি ভ্যাকুয়াম সিস্টেম এবং একটি পাওয়ার ক্যাবিনেট। লেন্স ব্যারেলে প্রধানত ইলেকট্রনিক বন্দুক, ইলেকট্রনিক লেন্স, নমুনা র্যাক, ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন এবং ক্যামেরা মেকানিজম থাকে, যা সাধারণত উপরে থেকে নীচের দিকে একটি কলামে একত্রিত হয়; ভ্যাকুয়াম সিস্টেম যান্ত্রিক ভ্যাকুয়াম পাম্প, ডিফিউশন পাম্প এবং ভ্যাকুয়াম ভালভ দ্বারা গঠিত এবং একটি বায়ু নিষ্কাশন পাইপলাইনের মাধ্যমে মিরর টিউবের সাথে সংযুক্ত থাকে; পাওয়ার ক্যাবিনেট একটি উচ্চ-ভোল্টেজ জেনারেটর, উত্তেজনা কারেন্ট স্টেবিলাইজার এবং বিভিন্ন নিয়ন্ত্রক ও নিয়ন্ত্রণ ইউনিট নিয়ে গঠিত।
একটি ইলেক্ট্রন লেন্স একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের টিউবের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি একটি স্থানিক বৈদ্যুতিক বা চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে টিউবের অক্ষের সাথে প্রতিসাম্য ইলেকট্রন ট্র্যাজেক্টরিকে অক্ষের দিকে বাঁকানোর জন্য, একটি ফোকাস গঠন করে। এর কাজটি আলোর রশ্মিকে ফোকাস করার জন্য একটি কাচের উত্তল লেন্সের মতো, তাই একে ইলেকট্রন লেন্স বলা হয়। বেশিরভাগ আধুনিক ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক লেন্স ব্যবহার করে, যা একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে ইলেকট্রনকে ফোকাস করে যা একটি স্থিতিশীল ডিসি উত্তেজনা কারেন্ট দ্বারা উত্পন্ন হয় যা খুঁটি জুতা সহ একটি কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে যায়।
একটি ইলেক্ট্রন বন্দুক একটি টংস্টেন তারের গরম ক্যাথোড, একটি গেট এবং একটি ক্যাথোডের সমন্বয়ে গঠিত একটি উপাদান। এটি অভিন্ন বেগের সাথে ইলেক্ট্রন বিম নির্গত করতে এবং গঠন করতে পারে, তাই ত্বরণ ভোল্টেজের স্থায়িত্ব এক হাজারতমের কম না হওয়া প্রয়োজন।
একটি স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ইলেক্ট্রন রশ্মি নমুনার মধ্য দিয়ে যায় না এবং শুধুমাত্র নমুনার পৃষ্ঠে গৌণ ইলেক্ট্রনগুলিকে স্ক্যান করে এবং উত্তেজিত করে। নমুনার পাশে স্থাপিত সিন্টিলেশন ক্রিস্টাল এই গৌণ ইলেকট্রনগুলি গ্রহণ করে এবং পরিবর্ধনের পরে পিকচার টিউবের ইলেক্ট্রন বিমের তীব্রতাকে সংশোধন করে, যার ফলে পিকচার টিউব ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিনের উজ্জ্বলতা পরিবর্তন হয়। পিকচার টিউবের ডিফ্লেকশন কয়েলটি স্ক্যান করার জন্য নমুনা পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রন বিমের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়, যাতে পিকচার টিউবের ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন নমুনা পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা চিত্র প্রদর্শন করে, যা শিল্প টেলিভিশনের কাজের নীতির অনুরূপ।
একটি স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন প্রধানত নমুনার পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রন বিমের ব্যাসের উপর নির্ভর করে। ম্যাগনিফিকেশন হল ইমেজিং টিউবের স্ক্যানিং প্রশস্ততা এবং নমুনার স্ক্যানিং প্রশস্ততার অনুপাত, যা ক্রমাগত দশগুণ থেকে কয়েক হাজার বার পরিবর্তিত হতে পারে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি স্ক্যান করার জন্য খুব পাতলা নমুনার প্রয়োজন হয় না; ইমেজ স্টেরিওস্কোপি একটি শক্তিশালী ধারনা আছে; এটি সেকেন্ডারি ইলেকট্রন, শোষিত ইলেকট্রন এবং ইলেকট্রন বিম এবং পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন এক্স-রে-এর মতো তথ্য ব্যবহার করে পদার্থের গঠন বিশ্লেষণ করতে পারে।
স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ইলেক্ট্রন বন্দুক এবং কনডেন্সার মোটামুটি ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের মতই, কিন্তু ইলেক্ট্রন রশ্মিকে আরও সূক্ষ্ম করার জন্য কনডেন্সারের নিচে একটি অবজেক্টিভ লেন্স এবং একটি অ্যাস্টিগমেটাইজার যোগ করা হয় এবং পারস্পরিক লম্বের দুটি সেট। স্ক্যানিং কয়েলগুলিও অবজেক্টিভ লেন্সের ভিতরে ইনস্টল করা হয়। উদ্দেশ্য লেন্সের নীচের নমুনা চেম্বারটি একটি নমুনা পর্যায়ে সজ্জিত যা সরানো, ঘোরানো এবং কাত করা যায়।
