इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के घटक
इलेक्ट्रॉन स्रोत: यह एक कैथोड है जो मुक्त इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है, और एक रिंग के आकार का एनोड इलेक्ट्रॉनों को गति देता है। कैथोड और एनोड के बीच वोल्टेज का अंतर बहुत अधिक होना चाहिए, आमतौर पर कई हजार वोल्ट और तीन मिलियन वोल्ट के बीच।
इलेक्ट्रॉन: इलेक्ट्रॉनों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। आमतौर पर चुंबकीय लेंस का उपयोग किया जाता है, और कभी-कभी इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस का भी उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉन लेंस का कार्य ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में ऑप्टिकल लेंस के समान है। ऑप्टिकल लेंस का फोकस निश्चित होता है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक लेंस का फोकस समायोजित किया जा सकता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तरह चल लेंस प्रणाली नहीं होती है।
वैक्यूम डिवाइस: वैक्यूम डिवाइस का उपयोग माइक्रोस्कोप के अंदर वैक्यूम स्थिति को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है, ताकि इलेक्ट्रॉन अपने पथ पर अवशोषित या विक्षेपित न हों।
नमूना धारक: नमूनों को नमूना धारक पर स्थिर रूप से रखा जा सकता है। इसके अलावा, अक्सर ऐसे उपकरण भी होते हैं जिनका उपयोग नमूना बदलने के लिए किया जा सकता है (जैसे कि हिलाना, घुमाना, गर्म करना, ठंडा करना, लम्बा करना आदि)।
डिटेक्टर: इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला सिग्नल या सेकेंडरी सिग्नल। किसी नमूने का प्रक्षेपण सीधे ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी टीईएम) का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। इस माइक्रोस्कोप में इलेक्ट्रॉन नमूने से होकर गुजरते हैं, इसलिए नमूना बहुत पतला होना चाहिए। नमूना बनाने वाले परमाणुओं का परमाणु भार, वोल्टेज जिस पर इलेक्ट्रॉन त्वरित होते हैं, और वांछित रिज़ॉल्यूशन नमूने की मोटाई निर्धारित करते हैं। नमूने की मोटाई कुछ नैनोमीटर से लेकर कुछ माइक्रोमीटर तक भिन्न हो सकती है। परमाणु द्रव्यमान जितना अधिक होगा और वोल्टेज जितना कम होगा, नमूना उतना ही पतला होगा।
उद्देश्य के लेंस सिस्टम को बदलकर, व्यक्ति सीधे उद्देश्य के केंद्र बिंदु पर छवि को बड़ा कर सकता है। इससे इलेक्ट्रॉन विवर्तन छवियाँ प्राप्त की जा सकती हैं। इस छवि का उपयोग करके, नमूने की क्रिस्टल संरचना का विश्लेषण किया जा सकता है।
एनर्जी फ़िल्टर्ड ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (ईएफटीईएम) में, लोग एक नमूने से गुजरते समय इलेक्ट्रॉनों की गति में परिवर्तन को मापते हैं। इससे नमूने की रासायनिक संरचना का अनुमान लगाया जा सकता है, जैसे नमूने में रासायनिक तत्वों का वितरण।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को उनकी संरचना और उपयोग के अनुसार ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, प्रतिबिंब इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी और उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में विभाजित किया जा सकता है। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग अक्सर बारीक सामग्री संरचनाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है जिन्हें सामान्य माइक्रोस्कोप द्वारा हल नहीं किया जा सकता है; स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग मुख्य रूप से ठोस सतहों की आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, और सामग्री संरचना विश्लेषण के लिए इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोप्रोब बनाने के लिए एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर या इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्पेक्ट्रोमीटर के साथ भी जोड़ा जा सकता है; स्व-उत्सर्जक इलेक्ट्रॉन सतहों के अध्ययन के लिए उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का नाम इलेक्ट्रॉन किरण के नमूने में प्रवेश करने और फिर इलेक्ट्रॉन लेंस के साथ छवि को बड़ा करने के बाद रखा गया है। इसका ऑप्टिकल पथ ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के समान है। इस प्रकार के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, नमूने के परमाणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉन किरण के बिखरने से छवि विवरण में कंट्रास्ट पैदा होता है। नमूने के पतले या कम घनत्व वाले हिस्से में इलेक्ट्रॉन किरण का प्रकीर्णन कम होता है, इसलिए अधिक इलेक्ट्रॉन वस्तुनिष्ठ डायाफ्राम से गुजरते हैं और इमेजिंग में भाग लेते हैं, और छवि में उज्जवल दिखाई देते हैं। इसके विपरीत, नमूने के मोटे या सघन हिस्से छवि में गहरे दिखाई देते हैं। यदि नमूना बहुत मोटा या बहुत घना है, तो इलेक्ट्रॉन किरण की ऊर्जा को अवशोषित करके छवि का कंट्रास्ट खराब हो जाएगा, या क्षतिग्रस्त या नष्ट भी हो जाएगा।
