چگونه یک میکروسکوپ متناسب با نیاز خود انتخاب کنیم؟
در زمینه تحقیقات علمی و آزمایش های تحلیلی، میکروسکوپ ها بدون شک ابزاری ضروری هستند و به عنوان «چشم علم» شناخته می شوند. انسان را قادر میسازد تا دنیای میکروسکوپی را که با چشم غیرمسلح قابل تشخیص نیست، کشف کند و پشتیبانی فنی کلیدی را برای زمینههایی مانند تحقیقات مواد، زیستپزشکی و آزمایشهای صنعتی ارائه میکند. در مواجهه با نیازهای تحقیقاتی مختلف، نحوه انتخاب میکروسکوپ مناسب به دغدغه بسیاری از محققین تبدیل شده است.
این میکروسکوپ از یک پرتو الکترونی با فشار{0} بالا به عنوان منبع نور استفاده میکند و تصویربرداری را از طریق یک عدسی الکترومغناطیسی متمرکز میکند. بزرگنمایی آن میتواند به میلیونها برابر برسد و وضوح آن حتی میتواند به سطح آنگستروم (Å) برسد (1 Å برابر با 0.1 نانومتر)، که برای مشاهده ویژگیهای ساختاری سطح اتمی کافی است.
اصل کار میکروسکوپ الکترونی عبوری مشابه میکروسکوپ نوری است، اما از پرتوهای الکترونی به جای نور مرئی و از لنزهای الکترومغناطیسی به جای عدسیهای نوری استفاده میکند. با توجه به این واقعیت که امواج الکترونیکی به مراتب کوچکتر از طول موج نور مرئی هستند، طبق نظریه حد پراش Abbe، وضوح آنها بسیار بهبود یافته است و به اکتشاف نهایی دنیای میکروسکوپی دست یافته است.
فناوری میکروسکوپ الکترونی عبوری مدرن به سرعت توسعه یافته است و مدلهای پیشرفته مختلفی را به وجود آورده است: میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی (STEM) مزایای هر دو حالت اسکن و انتقال را ترکیب میکند. میکروسکوپ الکترونی عبوری بسیار سریع (UTEM) می تواند برای مطالعه فرآیندهای دینامیکی فوق سریع استفاده شود. میکروسکوپ الکترونی عبوری منجمد (FTEM) به ویژه برای مطالعه مولکولهای زیستی مناسب است. میکروسکوپ الکترونی عبوری درجا (TEM) میتواند تغییرات زمانی واقعی-در نمونهها را تحت محرکهای خارجی مشاهده کند. میکروسکوپ الکترونی عبوری تصحیح انحراف کروی (CTEM) وضوح را با اصلاح انحرافات لنز بهبود می بخشد.
لازم به ذکر است که میکروسکوپ الکترونی عبوری، به عنوان ابزاری با دقت{0} بالا، دارای ویژگی های هزینه بالا، عملیات پیچیده و الزامات دقیق آماده سازی نمونه است. نمونه باید در برش های بسیار نازک (معمولاً کمتر از 100 نانومتر) آماده شود تا امکان نفوذ پرتو الکترونی فراهم شود.
میکروسکوپ الکترونی روبشی
اگر مقیاس تحقیق در محدوده دهها نانومتر تا میلیمتر باشد و عمدتاً بر ویژگیهای مورفولوژی سطح نمونه متمرکز باشد، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انتخاب مناسبتری است. این میکروسکوپ دارای محدوده بزرگنمایی گسترده ای است (معمولاً از 10x تا 300000 برابر) که می تواند اکثر نیازهای مشاهده مورفولوژی، آنالیز عنصری، تحلیل ریزساختار و غیره را برطرف کند.
اصل کار میکروسکوپ الکترونی روبشی این است که سطح نمونه را نقطه به نقطه با پرتو الکترونی اسکن می کند و سپس سیگنال هایی مانند الکترون های ثانویه و الکترون های پراکنده عقب تولید شده توسط نمونه را برای تشکیل تصویر تشخیص می دهد.
