अपनी आवश्यकताओं के अनुरूप माइक्रोस्कोप कैसे चुनें?
वैज्ञानिक अनुसंधान और विश्लेषणात्मक परीक्षण के क्षेत्र में, सूक्ष्मदर्शी निस्संदेह अपरिहार्य उपकरण हैं और इन्हें "विज्ञान की आंख" के रूप में जाना जाता है। यह मनुष्यों को सूक्ष्म दुनिया का पता लगाने में सक्षम बनाता है जिसे नग्न आंखों से अलग नहीं किया जा सकता है, जो सामग्री अनुसंधान, बायोमेडिसिन और औद्योगिक परीक्षण जैसे क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण तकनीकी सहायता प्रदान करता है। विभिन्न शोध आवश्यकताओं का सामना करते हुए, उपयुक्त माइक्रोस्कोप का चयन कैसे किया जाए यह कई शोधकर्ताओं के लिए चिंता का विषय बन गया है।
यह माइक्रोस्कोप प्रकाश स्रोत के रूप में उच्च दबाव वाले इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है और विद्युत चुम्बकीय लेंस के माध्यम से इमेजिंग पर ध्यान केंद्रित करता है। इसका आवर्धन लाखों गुना तक पहुंच सकता है, और इसका रिज़ॉल्यूशन एंगस्ट्रॉम (Å) (1 Å 0.1 नैनोमीटर के बराबर) के स्तर तक भी पहुंच सकता है, जो परमाणु स्तर की संरचनात्मक विशेषताओं का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त है।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का कार्य सिद्धांत ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के समान है, लेकिन यह दृश्य प्रकाश के बजाय इलेक्ट्रॉन बीम और ऑप्टिकल लेंस के बजाय विद्युत चुम्बकीय लेंस का उपयोग करता है। इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रॉनिक तरंगें दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटी हैं, एबे विवर्तन सीमा सिद्धांत के अनुसार, उनके रिज़ॉल्यूशन में काफी सुधार हुआ है, जिससे सूक्ष्म दुनिया की अंतिम खोज प्राप्त हुई है।
आधुनिक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी तकनीक तेजी से विकसित हुई है, जिसने विभिन्न उन्नत मॉडलों को जन्म दिया है: स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसटीईएम) स्कैनिंग और ट्रांसमिशन मोड दोनों के फायदों को जोड़ती है; अल्ट्राफास्ट ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (यूटीईएम) का उपयोग अल्ट्राफास्ट गतिशील प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है; फ्रोजन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एफटीईएम) जैव अणुओं के अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है; सीटू ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) बाहरी उत्तेजनाओं के तहत नमूनों में वास्तविक समय परिवर्तन देख सकता है; गोलाकार विपथन सुधार ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (सीटीईएम) लेंस विपथन को ठीक करके रिज़ॉल्यूशन में और सुधार करता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, एक उच्च परिशुद्धता उपकरण के रूप में, उच्च लागत, जटिल संचालन और सख्त नमूना तैयारी आवश्यकताओं की विशेषताएं हैं। इलेक्ट्रॉन किरण प्रवेश की अनुमति देने के लिए नमूना को बेहद पतले (आमतौर पर 100 नैनोमीटर से कम) स्लाइस में तैयार किया जाना चाहिए।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप
यदि अनुसंधान का पैमाना दसियों नैनोमीटर से मिलीमीटर की सीमा में है और मुख्य रूप से नमूने की सतह आकृति विज्ञान विशेषताओं पर केंद्रित है, तो स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) एक अधिक उपयुक्त विकल्प है। इस माइक्रोस्कोप में एक विस्तृत आवर्धन सीमा होती है (आमतौर पर 10x से 300000 गुना तक), जो आकृति विज्ञान अवलोकन, तत्व विश्लेषण, सूक्ष्म संरचना विश्लेषण आदि की अधिकांश आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का कार्य सिद्धांत एक इलेक्ट्रॉन बीम के साथ नमूना सतह को बिंदु दर बिंदु स्कैन करना है, और फिर एक छवि बनाने के लिए नमूने द्वारा उत्पन्न माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों और बैकस्कैटर इलेक्ट्रॉनों जैसे संकेतों का पता लगाना है।
