ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের শ্রেণিবিন্যাস এবং রক্ষণাবেক্ষণ
হাই-ভোল্টেজ ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (HVEM) হল এক ধরনের ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (TEM)। প্রচলিত TEM সাধারণত 100 kV এর ত্বরণ ভোল্টেজে কাজ করে এবং কয়েক হাজার অ্যাংস্ট্রোমের পুরুত্বের নমুনাগুলিকে কেবলমাত্র ভেদ করতে পারে। ইলেকট্রন অনুপ্রবেশ ²=v²/c² (আলোর গতির সাথে ইলেকট্রনের বেগের অনুপাতের বর্গ) সঙ্গে বৃদ্ধি পায়। আপেক্ষিক প্রভাবের কারণে, ² এর বৃদ্ধি 500 kV এর উপরে উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়। বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ মডেলগুলির মধ্যে রয়েছে 200 kV, 300 kV এবং 1000 kV সংস্করণ। ফ্রান্স এবং জাপানে বিশেষভাবে নির্মিত 3000 কেভি ইউনিট বিদ্যমান। ত্বরণকারী কলাম ছাড়াও, একটি HVEM একটি স্ট্যান্ডার্ড TEM-এর মতো কিন্তু একটি বৃহত্তর স্কেলে নির্মিত। একটি 1000 kV HVEM একটি দ্বিতল ভবনের মতো লম্বা হতে পারে। বর্ধিত মাত্রা বিভিন্ন নমুনা ম্যানিপুলেশন আনুষাঙ্গিক ইনস্টল করার জন্য নমুনা ধারকের চারপাশে অতিরিক্ত স্থান তৈরি করে, যেমন স্ট্রেচিং, হিটিং, কুলিং এবং প্রতিক্রিয়া কোষ, যা একটি টিল্টেবল নমুনা পর্যায়ের সাথে মিলিত হতে পারে। গতিশীল ইন-সিটু পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, এবং নমুনা চিকিত্সার সময় পরিবর্তন ভিডিও দ্বারা রেকর্ড করা যেতে পারে। উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রনগুলি নমুনাগুলির ভিতরে বিকিরণ ক্ষতিকে প্ররোচিত করে, যা উপাদানগুলিতে বিকিরণ ক্ষতির মাইক্রোস্কোপিক প্রক্রিয়াগুলি তদন্ত করার জন্য দুর্দান্ত সুবিধা প্রদান করে।
উচ্চ-রেজোলিউশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (HREM) ত্বরণ ভোল্টেজ বাড়ানো ইলেক্ট্রন তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে সংক্ষিপ্ত করে এবং সমাধান করার ক্ষমতা উন্নত করে। প্রযুক্তিগত অসুবিধা দ্বারা সীমাবদ্ধ, 1970 এর আগে অতি উচ্চ-ভোল্টেজ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপগুলি মূলত অনুপ্রবেশ বাড়ানোর লক্ষ্য ছিল। 1970 এর দশকের শেষ থেকে 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে প্রযুক্তিগত অগ্রগতি বাণিজ্যিক 200 কেভি এবং 300 কেভি উচ্চ-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপ এবং অল্প সংখ্যক 500 কেভি, 600 কেভি এবং 1000 কেভি এইচআরইএম যন্ত্র নিয়ে আসে। তাদের রেজোলিউশন আনুমানিক 2 Å ছুঁয়েছে এবং 1.5 Å শীঘ্রই অর্জন করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে। জৈবিক অণুগুলি বিকিরণ ক্ষতির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, তাই HREM বর্তমানে প্রধানত অজৈব পদার্থের পারমাণবিক ব্যবস্থা পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়।
স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) এটি প্রাথমিকভাবে স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (চিত্র 2) এর পরিকল্পিত ডায়াগ্রামে চিত্রিত নীতি অনুসরণ করে কঠিন নমুনার পৃষ্ঠের আকারবিদ্যার সরাসরি পর্যবেক্ষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি ইলেক্ট্রন লেন্স প্রথমে ইলেক্ট্রন রশ্মিকে দশটি অ্যাংস্ট্রোমের জায়গায় ফোকাস করে। একটি বিচ্যুতি সিস্টেম একটি রাস্টার প্যাটার্নে নমুনা পৃষ্ঠ জুড়ে ইলেক্ট্রন মরীচি স্ক্যান করে। যেখানে ইলেকট্রন রশ্মি নমুনাকে আঘাত করে, সেকেন্ডারি ইলেকট্রন নির্গত হয়। একটি ডিটেক্টর এই সেকেন্ডারি ইলেকট্রনগুলিকে একটি সংকেত তৈরি করতে সংগ্রহ করে যা চিত্র গঠনের জন্য সিঙ্ক্রোনাসভাবে স্ক্যান করা ডিসপ্লে টিউবের উজ্জ্বলতাকে সংশোধন করে। সারফেস অনিয়ম কিছু স্থানীয় এলাকাকে সেকেন্ডারি-ইলেক্ট্রন ডিটেক্টরের মুখোমুখি হতে পারে যখন অন্যগুলি দূরে থাকে। ডিটেক্টরের দিকে অভিমুখী অঞ্চলগুলি আরও গৌণ ইলেকট্রন সংগ্রহ করে এবং উজ্জ্বল দেখায়, অন্যগুলি আরও গাঢ় দেখায়, যা বৈসাদৃশ্য এবং শক্তিশালী স্টেরিওস্কোপিক উপলব্ধি সহ চিত্র তৈরি করে। বিবর্ধনটি নমুনা পৃষ্ঠের ইলেক্ট্রন বিমের স্ক্যানিং পরিসরের সাথে ডিসপ্লে টিউবের স্ক্যানিং পরিসরের অনুপাতের সমান। একটি SEM এর রেজোলিউশন ইলেক্ট্রন প্রোব স্পটটির ব্যাসের চেয়ে সামান্য বড়। আধুনিক SEMগুলি 60 Å পর্যন্ত রেজোলিউশন অর্জন করতে পারে।
স্ক্যানিং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (STEM) এর ইমেজিং মোড একটি SEM এর মতো, কিন্তু এটি সেকেন্ডারি ইলেকট্রনের পরিবর্তে প্রেরিত ইলেকট্রন (কিছু নিম্ন-কোণ বিক্ষিপ্ত ইলেকট্রন সহ) সনাক্ত করে। নমুনাটি অবশ্যই একটি আল্ট্রাথিন ফিল্ম হতে হবে। একটি STEM এর রেজোলিউশন তার ইলেক্ট্রন প্রোবের ব্যাসের সাথে তুলনীয়। ডেডিকেটেড STEM যন্ত্রগুলি উচ্চ-উজ্জ্বলতা ক্ষেত্র-নিঃসরণ ইলেকট্রন বন্দুক গ্রহণ করে, যার জন্য 10⁻¹⁰ টরের একটি অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম প্রয়োজন এবং 3 Å রেজোলিউশনে পৌঁছাতে পারে। হালকা-উপাদান সমর্থনকারী ফিল্মগুলিতে একক ভারী পরমাণুর ছবি তুলতে এই ধরনের স্টেম ব্যবহার করা হয়েছে। ব্যবহারিক কাজের জন্য বিশেষভাবে মূল্যবান, এর সূক্ষ্ম ইলেক্ট্রন প্রোবটি কয়েক দশটি অ্যাংস্ট্রোমের ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অঞ্চলের মধ্যে ক্রিস্টালোগ্রাফিক বিশ্লেষণ (ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণের মাধ্যমে) এবং রচনাগত বিশ্লেষণ (ইলেক্ট্রন বিম বা ইলেক্ট্রন শক্তি হ্রাস স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা উত্তেজিত বৈশিষ্ট্যযুক্ত এক্স-রেগুলির মাধ্যমে) সক্ষম করে। বাণিজ্যিক TEM সিস্টেম STEM সংযুক্তি দিয়ে সজ্জিত করা যেতে পারে। একটি উচ্চ-উজ্জ্বলতা ক্ষেত্র-নির্গমন বন্দুক ছাড়া, যাইহোক, প্রোবটি শুধুমাত্র 100 Å এর পরিসরে কাঠামোগত এবং গঠনগত বিশ্লেষণকে সমর্থন করে, দশটি অ্যাংস্ট্রোমগুলিতে ফোকাস করা যেতে পারে। একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ মাইক্রোস্কোপিক ছবিগুলি অর্জন করার সময় এই জাতীয় স্থানীয় বিশ্লেষণাত্মক পরিমাপ করতে সক্ষম তাকে বিশ্লেষণাত্মক ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ বলা হয়।
