স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের ধারণা/নীতি/কাঠামো/বৈশিষ্ট্য
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ বিভিন্ন নতুন ধরনের প্রোব মাইক্রোস্কোপ (পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপ, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ, ম্যাগনেটিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ, স্ক্যানিং আয়ন পরিবাহিতা মাইক্রোস্কোপ, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ইত্যাদি) স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে। এটি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আন্তর্জাতিকভাবে বিকশিত একটি পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ যন্ত্র।
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপির নীতি এবং গঠন
স্ক্যানিং প্রোব অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মূল কাজের নীতি হল প্রোব এবং নমুনার পৃষ্ঠের পরমাণু এবং অণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে ব্যবহার করা, অর্থাৎ, যখন প্রোব এবং নমুনা পৃষ্ঠ ন্যানোস্কেলের কাছাকাছি থাকে তখন মিথস্ক্রিয়ার বিভিন্ন শারীরিক ক্ষেত্র তৈরি করা, এবং সংশ্লিষ্ট ভৌত পরিমাণ সনাক্ত করে নমুনার পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা প্রাপ্ত করা। স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ পাঁচটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি প্রোব, একটি স্ক্যানার, একটি স্থানচ্যুতি সেন্সর, একটি নিয়ন্ত্রক, একটি সনাক্তকরণ ব্যবস্থা এবং একটি চিত্র সিস্টেম।
কন্ট্রোলার একটি স্ক্যানারের মাধ্যমে নমুনাটিকে উল্লম্বভাবে এবং অনুভূমিকভাবে স্থানান্তরিত করে যাতে প্রোব এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব (বা মিথস্ক্রিয়ার শারীরিক পরিমাণ) একটি নির্দিষ্ট মানের মধ্যে স্থায়ী হয়; একই সাথে xy অনুভূমিক সমতলে নমুনাটি সরান, যাতে প্রোবটি স্ক্যানিং পথ বরাবর নমুনার পৃষ্ঠ স্ক্যান করে। স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ প্রোব এবং নমুনার মধ্যে একটি স্থিতিশীল দূরত্ব বজায় রেখে সনাক্তকরণ সিস্টেম দ্বারা প্রোব এবং নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কিত প্রাসঙ্গিক শারীরিক পরিমাণের সংকেত সনাক্ত করে; স্থিতিশীল মিথস্ক্রিয়া শারীরিক পরিমাণের ক্ষেত্রে, প্রোব এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব একটি উল্লম্ব স্থানচ্যুতি সেন্সর দ্বারা সনাক্ত করা হয়। চিত্র সিস্টেম সনাক্তকরণ সংকেত (বা প্রোব এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব) এর উপর ভিত্তি করে নমুনার পৃষ্ঠে চিত্র প্রক্রিয়াকরণ করে।
প্রোব এবং ব্যবহৃত নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার বিভিন্ন শারীরিক ক্ষেত্র অনুসারে, স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলি মাইক্রোস্কোপের বিভিন্ন সিরিজে বিভক্ত। স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপি (STM) এবং পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) হল দুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ। স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ প্রোব এবং পরীক্ষা করা নমুনার মধ্যে টানেলিং কারেন্ট পরিমাপ করে একটি নমুনার পৃষ্ঠের গঠন সনাক্ত করে। পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি একটি ফটোইলেকট্রিক ডিসপ্লেসমেন্ট সেন্সর ব্যবহার করে সুই ডগা এবং নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বলের কারণে সৃষ্ট মাইক্রো ক্যান্টিলিভার বিকৃতি সনাক্ত করে একটি নমুনার পৃষ্ঠ সনাক্ত করে, যা হয় আকর্ষণীয় বা বিকর্ষণকারী হতে পারে।
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপির বৈশিষ্ট্য
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ হল তৃতীয় ধরণের মাইক্রোস্কোপ যা ফিল্ড আয়ন মাইক্রোস্কোপি এবং উচ্চ-রেজোলিউশন ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ছাড়াও পারমাণবিক স্কেলে পদার্থের গঠন পর্যবেক্ষণ করে। একটি উদাহরণ হিসাবে স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপি (STM) নিলে, এর পার্শ্বীয় রেজোলিউশন হল 0৷{2}}.2nm, এবং এর অনুদৈর্ঘ্য গভীরতার রেজোলিউশন হল 0.01nm৷ এই রেজোলিউশনটি নমুনার পৃষ্ঠে বিতরণ করা পৃথক পরমাণু বা অণুগুলির স্পষ্ট পর্যবেক্ষণের অনুমতি দেয়। এদিকে, স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপি বায়ু, অন্যান্য গ্যাস বা তরল পরিবেশে পর্যবেক্ষণ ও গবেষণার জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে।
স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন পারমাণবিক রেজোলিউশন, পারমাণবিক পরিবহন এবং ন্যানোফ্যাব্রিকেশন। যাইহোক, বিভিন্ন স্ক্যানিং অণুবীক্ষণ যন্ত্রের বিভিন্ন কাজের নীতির কারণে, তারা প্রাপ্ত ফলাফলগুলি নমুনার খুব ভিন্ন পৃষ্ঠের তথ্য প্রতিফলিত করে। স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ নমুনার পৃষ্ঠে ইলেক্ট্রন পর্যায়ের বন্টন তথ্য পরিমাপ করে, যার পারমাণবিক স্তরের রেজোলিউশন রয়েছে কিন্তু এখনও নমুনার প্রকৃত কাঠামো পেতে পারে না। এবং পারমাণবিক মাইক্রোস্কোপি পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া তথ্য সনাক্ত করে, তাই এটি নমুনার পৃষ্ঠের পারমাণবিক বিতরণের বিন্যাস তথ্য পেতে পারে, যা নমুনার প্রকৃত গঠন। অন্যদিকে, পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি ইলেকট্রনিক অবস্থার তথ্য পরিমাপ করতে পারে না যা তত্ত্বের সাথে তুলনা করা যেতে পারে, তাই উভয়েরই নিজস্ব শক্তি এবং দুর্বলতা রয়েছে।
