ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি এবং অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপির সুবিধা
একটি উপ-অণুবীক্ষণ যন্ত্র হল এমন একটি যন্ত্র যা আলোক বিম এবং অপটিক্যাল লেন্সের পরিবর্তে ইলেকট্রন বিম এবং লেন্স ব্যবহার করে ইলেকট্রন অপটিক্সের নীতির উপর ভিত্তি করে, খুব উচ্চ মাত্রায় পদার্থের সূক্ষ্ম কাঠামো চিত্রিত করতে।
একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশনটি সন্নিহিত দুটি বিন্দুর মধ্যে ছোট দূরত্ব দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় যা এটি পার্থক্য করতে পারে। 1970 এর দশকে, ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপির 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 মাইক্রোস্কোপগুলি নির্দিষ্ট ভারী ধাতুর পরমাণু এবং স্ফটিকগুলিতে সুন্দরভাবে সাজানো পারমাণবিক জালিকে সরাসরি পর্যবেক্ষণ করতে পারে।
1931 সালে, জার্মানি থেকে নর এবং রুস্কা একটি কোল্ড ক্যাথোড ডিসচার্জ ইলেকট্রন উৎস এবং তিনটি ইলেকট্রন লেন্স সহ একটি উচ্চ-ভোল্টেজ অসিলোস্কোপ পরিবর্তন করেন এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ম্যাগনিফিকেশন ইমেজিংয়ের সম্ভাবনাকে নিশ্চিত করে দশ গুণেরও বেশি বড় করা ছবি প্রাপ্ত করেন। 1932 সালে, রুস্কার উন্নতির সাথে, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন 50 ন্যানোমিটারে পৌঁছেছিল, যা সেই সময়ের অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশনের প্রায় দশগুণ ছিল। ফলস্বরূপ, ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ মনোযোগ পেতে শুরু করে।
1940-এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের হিল একটি অ্যাস্টিগমেটাইজার দিয়ে ইলেক্ট্রন লেন্সগুলির ঘূর্ণনগত অসমতার জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, যার ফলে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশনে একটি নতুন অগ্রগতি হয় এবং ধীরে ধীরে আধুনিক স্তরে পৌঁছায়। চীনে, 1958 সালে 3 ন্যানোমিটারের রেজোলিউশনের একটি ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ সফলভাবে তৈরি করা হয়েছিল। 1979 সালে, 0.3 ন্যানোমিটারের রেজোলিউশনের একটি বড় ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপও তৈরি করা হয়েছিল।
যদিও ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজোলিউশন অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের তুলনায় অনেক বেশি উচ্চতর, তবুও ভ্যাকুয়াম অবস্থায় কাজ করার প্রয়োজনের কারণে জীবন্ত প্রাণীদের পর্যবেক্ষণ করা কঠিন এবং ইলেকট্রন বিম বিকিরণ জৈবিক নমুনাগুলির বিকিরণ ক্ষতির কারণ হতে পারে। অন্যান্য বিষয়, যেমন ইলেক্ট্রন বন্দুকের উজ্জ্বলতা এবং ইলেক্ট্রন লেন্সের গুণমানের উন্নতির জন্যও আরও গবেষণা প্রয়োজন।
রেজোলিউশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, যা নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়া ইলেক্ট্রন বিমের ঘটনা শঙ্কু কোণ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত। দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় {{0}} ন্যানোমিটার, অন্যদিকে ইলেকট্রন বিমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য ত্বরণ ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত। যখন ত্বরণ ভোল্টেজ হয় 50-100 kV, তখন ইলেকট্রন বিমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয় প্রায় 0৷{3}}.0037 ন্যানোমিটার৷ ইলেক্ট্রন রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর তুলনায় অনেক ছোট হওয়ার কারণে, ইলেক্ট্রন রশ্মির শঙ্কু কোণ একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের মাত্র 1% হলেও, ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন এখনও অনেক ভালো। অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের চেয়ে।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি টিউব, একটি ভ্যাকুয়াম সিস্টেম এবং একটি পাওয়ার ক্যাবিনেট। আয়না ব্যারেলে প্রধানত একটি ইলেক্ট্রন বন্দুক, ইলেক্ট্রন লেন্স, নমুনা ধারক, ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন এবং ফটোগ্রাফি মেকানিজমের মতো উপাদান থাকে, যেগুলো সাধারণত ওপর থেকে নিচের দিকে সিলিন্ডারে একত্রিত হয়; ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে একটি যান্ত্রিক ভ্যাকুয়াম পাম্প, একটি ডিফিউশন পাম্প এবং একটি ভ্যাকুয়াম ভালভ থাকে, যা একটি নিষ্কাশন পাইপলাইনের মাধ্যমে মিরর টিউবের সাথে সংযুক্ত থাকে; পাওয়ার ক্যাবিনেটে একটি উচ্চ-ভোল্টেজ জেনারেটর, উত্তেজনা কারেন্ট স্টেবিলাইজার এবং বিভিন্ন নিয়ন্ত্রক ও নিয়ন্ত্রণ ইউনিট রয়েছে।
একটি সাব 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। আলোর রশ্মিকে ফোকাস করার জন্য এর কাজটি কাচের উত্তল লেন্সের মতো, তাই একে ইলেক্ট্রন লেন্স বলা হয়। বেশিরভাগ আধুনিক ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক লেন্স ব্যবহার করে, যা একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 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, গেট এবং ক্যাথোডের সমন্বয়ে গঠিত একটি উপাদান। এটি অভিন্ন বেগের সাথে ইলেক্ট্রন বিম নির্গত করতে পারে এবং গঠন করতে পারে, তাই ত্বরণ ভোল্টেজের স্থায়িত্ব এক হাজারতমের কম না হওয়া প্রয়োজন।
