ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ, অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ এবং স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপের মধ্যে পার্থক্য
এক. ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার বৈশিষ্ট্য অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের সাথে তুলনা করে, স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
(1) নমুনার পৃষ্ঠের গঠন সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, এবং নমুনার আকার 120mm × 80mm × 50mm হিসাবে বড় হতে পারে।
(2) নমুনা তৈরির প্রক্রিয়াটি সহজ এবং পাতলা স্লাইসগুলিতে কাটার প্রয়োজন নেই।
(3) নমুনাটি নমুনা চেম্বারে একটি ত্রিমাত্রিক স্থানে অনুবাদ এবং ঘোরানো যেতে পারে, তাই নমুনাটি বিভিন্ন কোণ থেকে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
(4) ক্ষেত্রের গভীরতা বড়, এবং চিত্রটি ত্রিমাত্রিকতায় পূর্ণ। স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের ক্ষেত্রের গভীরতা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের চেয়ে কয়েকশ গুণ বড় এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের চেয়ে কয়েক ডজন গুণ বড়।
(5) চিত্রের বিবর্ধন পরিসর প্রশস্ত এবং রেজোলিউশন তুলনামূলকভাবে বেশি। এটিকে দশ গুণ থেকে কয়েক হাজার বার বিবর্ধিত করা যেতে পারে এবং এতে মূলত ম্যাগনিফাইং গ্লাস, অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ থেকে ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ পর্যন্ত বিবর্ধন পরিসর অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। রেজোলিউশনটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের মধ্যে, 3nm পর্যন্ত।
(6) ইলেক্ট্রন রশ্মি দ্বারা নমুনার ক্ষতি এবং দূষণ তুলনামূলকভাবে ছোট।
(7) রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করার সময়, নমুনা থেকে অন্যান্য সংকেতগুলিও মাইক্রো-কম্পোনেন্ট বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
2. পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ
অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ (AFM), একটি বিশ্লেষণাত্মক যন্ত্র যা ইনসুলেটর সহ কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠের গঠন অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি পরীক্ষিত নমুনার পৃষ্ঠ এবং একটি ক্ষুদ্র বল-সংবেদনশীল উপাদানের মধ্যে অত্যন্ত দুর্বল আন্তঃপরমাণু মিথস্ক্রিয়া সনাক্ত করে পদার্থের পৃষ্ঠের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে। দুর্বল বলের প্রতি সংবেদনশীল এক জোড়া মাইক্রোক্যান্টিলিভারের এক প্রান্ত স্থির থাকে এবং অন্য প্রান্তের ক্ষুদ্র ডগা নমুনার কাছাকাছি থাকে। এই সময়ে, এটি এটির সাথে মিথস্ক্রিয়া করবে এবং বলটি মাইক্রোক্যান্টিলিভারকে বিকৃত করবে বা তার গতির অবস্থা পরিবর্তন করবে। নমুনাটি স্ক্যান করার সময়, এই পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে সেন্সর ব্যবহার করুন, এবং বল বিতরণের তথ্য প্রাপ্ত করা যেতে পারে, যাতে ন্যানোমিটার রেজোলিউশনের সাথে পৃষ্ঠের টপোগ্রাফি কাঠামোর তথ্য এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা তথ্য পাওয়া যায়।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি স্ক্যান করার তুলনায় পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপির অনেক সুবিধা রয়েছে। ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের বিপরীতে, যা শুধুমাত্র দ্বি-মাত্রিক চিত্র প্রদান করে, এএফএমগুলি পৃষ্ঠের সত্য ত্রি-মাত্রিক মানচিত্র সরবরাহ করে। একই সময়ে, AFM-এর নমুনার কোনো বিশেষ চিকিত্সার প্রয়োজন হয় না, যেমন কপার প্লেটিং বা কার্বন প্লেটিং, যা নমুনার অপরিবর্তনীয় ক্ষতি করতে পারে। তৃতীয়ত, ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলিকে উচ্চ ভ্যাকুয়াম অবস্থায় কাজ করতে হবে, যখন পারমাণবিক বল অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলি স্বাভাবিক চাপে এবং এমনকি তরল পরিবেশেও ভাল কাজ করতে পারে। এটি জৈবিক ম্যাক্রোমোলিকিউলস এবং এমনকি জীবন্ত জৈবিক টিস্যু অধ্যয়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ (স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ) এর সাথে তুলনা করে, পারমাণবিক বল মাইক্রোস্কোপের ব্যাপক প্রযোজ্যতা রয়েছে কারণ এটি অ-পরিবাহী নমুনাগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারে। স্ক্যানিং ফোর্স মাইক্রোস্কোপ, যা বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এটি পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপের উপর ভিত্তি করে তৈরি।
3. স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ
① উচ্চ রেজোলিউশন স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপের পারমাণবিক-স্তরের স্থানিক রেজোলিউশন রয়েছে, এর পার্শ্বীয় স্থানিক রেজোলিউশন হল 1, এবং এর অনুদৈর্ঘ্য রেজোলিউশন হল 0.1।
② স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ সরাসরি নমুনার পৃষ্ঠের গঠন সনাক্ত করতে পারে এবং একটি ত্রিমাত্রিক গঠন চিত্র আঁকতে পারে।
③ স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ ভ্যাকুয়াম, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, বায়ু এবং এমনকি সমাধানে পদার্থের গঠন সনাক্ত করতে পারে। যেহেতু উচ্চ-শক্তির ইলেক্ট্রন রশ্মি নেই, তাই পৃষ্ঠের উপর কোন ধ্বংসাত্মক প্রভাব নেই (যেমন বিকিরণ, তাপের ক্ষতি ইত্যাদি), তাই এটি শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে জৈবিক ম্যাক্রোমোলিকিউলস এবং জীবন্ত কোষের ঝিল্লির পৃষ্ঠের গঠন অধ্যয়ন করতে পারে, এবং নমুনা ক্ষতিগ্রস্ত হবে না এবং অক্ষত থাকবে।
④ স্ক্যানিং টানেলিং অণুবীক্ষণ যন্ত্রের স্ক্যানিং গতি দ্রুত, ডেটা প্রাপ্তির জন্য সময় কম, এবং ইমেজিংও দ্রুত, তাই জীবন প্রক্রিয়াগুলির উপর গতিশীল গবেষণা চালানো সম্ভব।
⑤ এটির কোনো লেন্সের প্রয়োজন নেই এবং আকারে ছোট। কেউ কেউ একে "পকেট মাইক্রোস্কোপ" বলে।
