इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपऑप्टिकल माइक्रोस्कोपइमेजिंग सिद्धांतसमानताएं और अंतर
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक ऐसा उपकरण है जो इलेक्ट्रॉन प्रकाशिकी के सिद्धांत के अनुसार प्रकाश किरण और ऑप्टिकल लेंस के स्थान पर इलेक्ट्रॉन बीम और इलेक्ट्रॉन लेंस का उपयोग करता है, ताकि पदार्थ की सूक्ष्म संरचना का चित्रण बहुत उच्च आवर्धन के तहत किया जा सके।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन दो पड़ोसी बिंदुओं के बीच की छोटी दूरी के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है जिसे वह हल कर सकता है। 1970 के दशक में, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.3 नैनोमीटर था (मानव आँख का रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.1 मिलीमीटर है)। आजकल, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का बड़ा आवर्धन 3 मिलियन गुना से अधिक है, जबकि ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का बड़ा आवर्धन लगभग 2,000 गुना है, ताकि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप साफ-सुथरी व्यवस्था में कुछ भारी धातुओं के परमाणुओं और परमाणु बिंदुओं के क्रिस्टल का सीधे निरीक्षण कर सके।
यद्यपि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से कहीं बेहतर रहा है, लेकिन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को वैक्यूम स्थितियों में काम करने की आवश्यकता होती है, इसलिए जीवित जीवों का निरीक्षण करना मुश्किल होता है, और इलेक्ट्रॉन बीम के विकिरण से जैविक नमूने विकिरण क्षति से प्रभावित होंगे। अन्य समस्याओं, जैसे इलेक्ट्रॉन गन की चमक और इलेक्ट्रॉन लेंस की गुणवत्ता में सुधार का भी अध्ययन जारी रखने की आवश्यकता है।
संकल्प शक्ति इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का एक महत्वपूर्ण सूचकांक है, जो नमूने से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉन बीम के घटना के शंकु कोण और तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लगभग {{0}} एनएम है, और इलेक्ट्रॉन बीम की तरंग दैर्ध्य त्वरित वोल्टेज से संबंधित है। जब त्वरित वोल्टेज 50 से 100 केवी है, तो इलेक्ट्रॉन बीम की तरंग दैर्ध्य लगभग 0.0053 से 0.0037 एनएम है। क्योंकि इलेक्ट्रॉन बीम की तरंग दैर्ध्य दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत छोटी है, इसलिए भले ही इलेक्ट्रॉन बीम का शंकु कोण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का केवल 1 प्रतिशत हो, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की संकल्प शक्ति अभी भी ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से कहीं बेहतर है।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में तीन भाग होते हैं: दर्पण ट्यूब, वैक्यूम सिस्टम और बिजली आपूर्ति कैबिनेट। बैरल में मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन गन, इलेक्ट्रॉन लेंस, सैंपल होल्डर, फ्लोरोसेंट स्क्रीन और कैमरा मैकेनिज्म और अन्य घटक होते हैं, इन घटकों को आमतौर पर ऊपर से नीचे तक एक कॉलम में इकट्ठा किया जाता है; वैक्यूम सिस्टम में मैकेनिकल वैक्यूम पंप, डिफ्यूजन पंप और वैक्यूम वाल्व आदि होते हैं, और पंपिंग पाइपलाइन के माध्यम से दर्पण के बैरल से जुड़े होते हैं; बिजली आपूर्ति कैबिनेट में एक उच्च-वोल्टेज जनरेटर, उत्तेजना वर्तमान स्टेबलाइज़र और कई प्रकार की विनियामक नियंत्रण इकाइयाँ होती हैं।
इलेक्ट्रॉन लेंस इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप बैरल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, यह अंतरिक्ष विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के बैरल की धुरी के सममित है ताकि इलेक्ट्रॉन ट्रैक को फोकस करने की भूमिका के गठन की धुरी पर कांच के उत्तल लेंस की भूमिका बनाने के लिए प्रकाश की किरण को फोकस करने की भूमिका लेंस की भूमिका के समान हो, इसलिए इसे इलेक्ट्रॉन लेंस कहा जाता है। अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप विद्युत चुम्बकीय लेंस का उपयोग करते हैं, जो एक पोल शू के साथ एक कॉइल के माध्यम से एक बहुत ही स्थिर डीसी उत्तेजना वर्तमान द्वारा उत्पन्न एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को केंद्रित करते हैं।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को उनकी संरचना और उपयोग के अनुसार संचरण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, परावर्तन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी और उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में विभाजित किया जा सकता है। संचरण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग अक्सर उन पदार्थों के निरीक्षण के लिए किया जाता है जो साधारण सूक्ष्मदर्शी से पदार्थ की बारीक संरचना को नहीं पहचान पाते हैं; स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग मुख्य रूप से ठोस सतह की आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, लेकिन एक्स-रे डिफ्रैक्टोमीटर या इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोमीटर के साथ मिलकर इलेक्ट्रॉन माइक्रोप्रोब का निर्माण भी किया जाता है, जिसका उपयोग पदार्थ की संरचना के विश्लेषण के लिए किया जाता है; उत्सर्जक इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग इलेक्ट्रॉनों के स्व-उत्सर्जन की सतह के अध्ययन के लिए किया जाता है।
