டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி என்பது முறையின் கொள்கை. டிரான்ஸ்மிஷன் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

நுண்ணோக்கி, எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் abbr., PEM (ஆங்கிலம்) abbr., TEM) - ஒரு வகை என்பது ஒரு உயர்-வெற்றிட உயர் மின்னழுத்த சாதனமாகும், இதில் ஒரு அல்ட்ராதின் பொருளின் (500 nm அல்லது அதற்கும் குறைவான வரிசையின் தடிமன்) ஒரு எலக்ட்ரான் கற்றை அதன் வழியாக செல்லும் போது மாதிரி பொருளுடன் தொடர்புகொள்வதன் விளைவாக உருவாகிறது. .

விளக்கம்

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் செயல்பாட்டின் கொள்கை ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோப்பைப் போலவே உள்ளது, முதல் ஒன்று மட்டுமே கண்ணாடிக்கு பதிலாக காந்த லென்ஸ்கள் மற்றும் ஃபோட்டான்களுக்கு பதிலாக எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்துகிறது. எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியால் வெளியிடப்படும் எலக்ட்ரான் கற்றை ஒரு மின்தேக்கி லென்ஸுடன் மாதிரியில் ∼ 2-3 µm விட்டம் கொண்ட ஒரு சிறிய இடத்தில் குவிக்கப்படுகிறது, மேலும், மாதிரியைக் கடந்து சென்ற பிறகு, பெரிதாக்கப்பட்ட படத்தைப் பெற ஒரு புறநிலை லென்ஸுடன் கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. ஒரு சிறப்பு மாதிரித் திரையில் அல்லது டிடெக்டரில். நுண்ணோக்கியின் மிக முக்கியமான உறுப்பு புறநிலை லென்ஸின் பின்புற குவிய விமானத்தில் அமைந்துள்ள துளை உதரவிதானம் ஆகும். இது படத்தின் மாறுபாட்டையும் நுண்ணோக்கியின் தீர்மானத்தையும் தீர்மானிக்கிறது. TEM இல் பட மாறுபாட்டின் உருவாக்கம் பின்வருமாறு விளக்கப்படலாம். மாதிரி வழியாக செல்லும் போது, ​​எலக்ட்ரான் கற்றை சிதறலுக்கு அதன் தீவிரத்தின் ஒரு பகுதியை இழக்கிறது. இந்த பகுதி தடிமனான பிரிவுகளுக்கு அல்லது கனமான அணுக்கள் கொண்ட பிரிவுகளுக்கு பெரியதாக இருக்கும். துளை நிறுத்தமானது சிதறிய எலக்ட்ரான்களை திறம்பட வெட்டினால், அடர்த்தியான பகுதிகள் மற்றும் கனமான அணுக்கள் கொண்ட பகுதிகள் இருண்டதாக தோன்றும். ஒரு சிறிய துளை மாறுபாட்டை அதிகரிக்கிறது ஆனால் தீர்மானத்தை இழக்கிறது. படிகங்களில், எலக்ட்ரான்களின் மீள் சிதறல் ஒரு மாறுபாடு மாறுபாட்டின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

ஆசிரியர்கள்

• வெரெசோவ் அலெக்சாண்டர் ஜென்ரிகோவிச்
• சரனின் அலெக்சாண்டர் அலெக்ஸாண்ட்ரோவிச்

ஆதாரம்

1. நானோ தொழில்நுட்பத்திற்கான மைக்ரோஸ்கோபியின் கையேடு, எட். Nan Yao, Zhong Lin Wang மூலம். - பாஸ்டன்: க்ளூவர் அகாடமிக் பப்ளிஷர்ஸ், 2005. - 731 பக்.

abbr., TEM இல்லையெனில்பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி(ஆங்கிலம்) abbr., TEM) - பெரிதாக்கப்பட்ட பிம்பம் அல்லது டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னை உருவாக்க மாதிரி வழியாகச் சென்ற எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்தும் மாறுபாடு.

விளக்கம்

TEM ஆய்வுகளுக்கு, 500 nm க்கும் குறைவான தடிமன் கொண்ட மாதிரிகள் (பெரும்பாலும் 100-200 nm க்கும் குறைவாக) பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மாதிரி தடிமனாக இருந்தால், எலக்ட்ரான் கற்றையின் முடுக்கி மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். TEM இன் தெளிவுத்திறன் பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள், இருப்பினும், TEM முறையின் மாற்றங்கள் உள்ளன, அதற்கான தீர்மானம் 0.2 nm ஐ அடையலாம், மேலும் 0.05 nm கூட சிறப்பு கோள மாறுபாடு திருத்திகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த வகைகள் பெரும்பாலும் ஒரு சுயாதீன ஆராய்ச்சி முறையாகக் கருதப்படுகின்றன - உயர் தெளிவுத்திறன் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (HREM, HRTEM).

கூடுதல் டிடெக்டர்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மாதிரிகளின் நுண்ணுயிர் பகுப்பாய்வின் பல்வேறு முறைகளை செயல்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது - எக்ஸ்ரே ஸ்பெக்ட்ரல் மைக்ரோஅனாலிசிஸ், முதலியன.

ஆசிரியர்கள்

• Zotov Andrey Vadimovich
• சரனின் அலெக்சாண்டர் அலெக்ஸாண்ட்ரோவிச்

ஆதாரம்

1. நானோ அளவிலான அளவீடு மற்றும் கருவிக்கான சொற்கள், PAS133:2007. - பிஎஸ்ஐ (பிரிட்டிஷ் தரநிலை), 2007.

பரிமாற்ற நுண்ணோக்கி உருப்பெருக்கம்

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபியில், TEM (டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி, டிஇஎம்)எலக்ட்ரான்கள் 100 keV அல்லது அதற்கும் அதிகமாக (1 MeV வரை) முடுக்கிவிடப்படுகின்றன, ஒரு மின்தேக்கி லென்ஸ் அமைப்பைப் பயன்படுத்தி ஒரு மெல்லிய மாதிரியில் (200 nm க்கும் குறைவான தடிமன்) கவனம் செலுத்தப்பட்டு, மாதிரியின் வழியாக திசைதிருப்பப்பட்டோ அல்லது திசைதிருப்பப்படாமலோ செல்கின்றன. TEM இன் முக்கிய நன்மைகள் 50 முதல் 10 6 வரையிலான அதன் உயர் உருப்பெருக்கம் மற்றும் ஒரே மாதிரியிலிருந்து ஒரு படம் மற்றும் ஒரு மாறுபாடு வடிவத்தை பெறுவதற்கான அதன் திறன் ஆகும்.

மாதிரி வழியாக எலக்ட்ரான்கள் கடந்து செல்லும் போது ஏற்படும் சிதறல் பெறப்பட்ட தகவலின் வகையை தீர்மானிக்கிறது. மீள் சிதறல் ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் நிகழ்கிறது மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களைக் கவனிப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. தானிய எல்லைகள், இடப்பெயர்வுகள், இரண்டாம் கட்டத்தின் துகள்கள், குறைபாடுகள், அடர்த்தி மாறுபாடுகள், முதலியன போன்ற மாதிரி சீரற்ற தன்மைகளின் முதன்மை எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையே உள்ள உறுதியற்ற மோதல்கள் உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிதறலின் சிக்கலான செயல்முறைகளுக்கு வழிவகுக்கும், இது கடத்தப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் தீவிரத்தில் இடஞ்சார்ந்த மாறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. . TEM இல், மின்காந்த லென்ஸ்களின் புல வலிமையை மாற்றுவதன் மூலம் மாதிரி இமேஜிங் பயன்முறையிலிருந்து டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் பதிவு முறைக்கு மாறலாம்.

அனைத்து டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளின் உயர் உருப்பெருக்கம் அல்லது தெளிவுத்திறன் சிறிய பயனுள்ள எலக்ட்ரான் அலைநீளம் X இன் விளைவாகும், இது டி ப்ரோக்லி உறவால் வழங்கப்படுகிறது:

m மற்றும் q ஆகியவை எலக்ட்ரானின் நிறை மற்றும் மின்னூட்டமாக இருக்கும் இடத்தில், h என்பது பிளாங்கின் மாறிலி, மற்றும் V என்பது முடுக்கிவிடக்கூடிய சாத்தியமான வேறுபாடு.எடுத்துக்காட்டுக்கு, 100 keV ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் 0.37 nm அலைநீளத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை திறம்பட ஊடுருவக்கூடியவை. சிலிக்கான் ˜0.6 μm தடிமன் கொண்ட ஒரு அடுக்கு.

பரிமாற்ற நுண்ணோக்கி தீர்மானம்

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் முடுக்கி மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருந்தால், அதன் பக்கவாட்டு இடஞ்சார்ந்த தீர்மானம் அதிகமாகும். நுண்ணோக்கி தீர்மானத்தின் கோட்பாட்டு வரம்பு λ 3/4 க்கு விகிதாசாரமாகும். உயர் முடுக்கி மின்னழுத்தம் (எ.கா. 400 kV) கொண்ட டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் 0.2 nm க்கும் குறைவான கோட்பாட்டுத் தீர்மான வரம்பைக் கொண்டுள்ளன. உயர் மின்னழுத்த பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் உள்ளன கூடுதல் நன்மை- எலக்ட்ரான்களின் அதிக ஊடுருவல் ஆழம், ஏனெனில் உயர் ஆற்றல் எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களை விட மிகவும் பலவீனமாக பொருளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. எனவே, உயர் மின்னழுத்த பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் தடிமனான மாதிரிகளுடன் வேலை செய்ய முடியும். TEM இன் குறைபாடுகளில் ஒன்று வரையறுக்கப்பட்ட ஆழம் தீர்மானம் ஆகும். TEM படங்களில் எலக்ட்ரான்களின் சிதறல் பற்றிய தகவல் 3D மாதிரியிலிருந்து வருகிறது, ஆனால் 2D டிடெக்டரில் திட்டமிடப்படுகிறது. எனவே, எலக்ட்ரான் கற்றையின் திசையில் பெறப்பட்ட கட்டமைப்பைப் பற்றிய தகவல்கள் பட விமானத்தில் ஒன்றுடன் ஒன்று பொருந்துகின்றன. TEM முறையின் முக்கிய பிரச்சனை மாதிரி தயாரித்தல் என்றாலும், நானோ பொருட்களுக்கு இது அவ்வளவு பொருத்தமானதல்ல.

லிமிடெட் ஏரியா டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் (எஸ்ஏடி) தனிப்பட்ட நானோ கிரிஸ்டல்கள் மற்றும் நானோரோட்கள் போன்ற தனிப்பட்ட நானோ பொருட்களின் படிக அமைப்பையும், தனிப்பட்ட மாதிரி பாகங்களின் படிக அமைப்பையும் தீர்மானிக்க ஒரு தனித்துவமான வாய்ப்பை வழங்குகிறது. வரையறுக்கப்பட்ட பகுதியிலிருந்து மாறுபாட்டைக் கவனிக்கும்போது, ​​மாதிரியில் ஒரு இணையான கற்றை நிகழ்வை உருவாக்க மின்தேக்கி லென்ஸ்கள் டிஃபோகஸ் செய்யப்படுகின்றன, மேலும் டிஃப்ராஃப்ராக்ஷனில் ஈடுபடும் அளவைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு துளை பயன்படுத்தப்படுகிறது. XRD இல் பயன்படுத்தப்பட்டதைப் போன்ற ஒரு அல்காரிதத்தில் உள்ள ப்ராவைஸ் கிரேட்டிங்ஸ் வகை மற்றும் படிகப் பொருட்களின் லட்டு அளவுருக்கள் ஆகியவற்றை வரையறுக்க வரையறுக்கப்பட்ட பகுதியில் இருந்து டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. TEM ஆனது அணுக்களை வேறுபடுத்தும் திறன் கொண்டதாக இல்லை என்ற போதிலும், எலக்ட்ரான் சிதறல் இலக்கு பொருளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது, மேலும் வேதியியல் அடிப்படை பகுப்பாய்வு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. வெவ்வேறு வகையானஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி. ஆற்றல் பரவும் எக்ஸ்ரே ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி (EDAX) மற்றும் பண்பு எலக்ட்ரான் ஆற்றல் இழப்பு நிறமாலை (EELS) ஆகியவை இதில் அடங்கும்.

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மற்றும் நானோ தொழில்நுட்பம்

நானோதொழில்நுட்பத்தில், TEM ஆனது கட்டமைப்பைக் கண்டறிய மட்டும் பயன்படுத்தப்படவில்லை இரசாயன பகுப்பாய்வுஆனால் மற்ற பணிகளுக்கும். அவற்றில் நானோ கிரிஸ்டல்களின் உருகும் புள்ளிகளை தீர்மானிப்பது, நானோ கிரிஸ்டல்களை சூடாக்க எலக்ட்ரான் கற்றை பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறை காணாமல் போவதால் உருகும் புள்ளி தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மற்றொரு உதாரணம் தனிப்பட்ட நானோவாய்கள் மற்றும் நானோகுழாய்களின் இயந்திர மற்றும் மின் அளவுருக்களின் அளவீடு ஆகும். இந்த முறையானது நானோவாய்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளுக்கு இடையே ஒரு தெளிவான தொடர்பைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

Guozhong Cao Ying Wang, நானோ கட்டமைப்புகள் மற்றும் நானோ பொருட்கள்: தொகுப்பு, பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் - எம்.: அறிவியல் உலகம், 2012

அறிமுகம்

1. வரலாற்று பின்னணி

2. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

2.1 எலக்ட்ரான் மூலங்கள்

2.2 விளக்கு அமைப்பு

2.3 ஆஸ்டிஜிமாடிசம் திருத்தம்

2.4 துணை உபகரணங்கள் OPEM க்கு

3. பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் பயன்பாடு

3.1 உயிரியல் அல்லாத பொருட்கள்

3.2 உயிரியல்

3.3 உயர் மின்னழுத்த நுண்ணோக்கி

3.4 கதிர்வீச்சு சேதம்

4. TEM இன் நவீன வகைகள்

முடிவுரை

நூல் பட்டியல்

அறிமுகம்

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி நுட்பங்கள் மிகவும் பிரபலமடைந்துள்ளன, அவற்றைப் பயன்படுத்தாத ஒரு பொருள் ஆராய்ச்சி ஆய்வகத்தை கற்பனை செய்வது தற்போது சாத்தியமற்றது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் முதல் வெற்றிகள் 1930 களில் பல கரிம பொருட்கள் மற்றும் உயிரியல் பொருட்களின் கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்த பயன்படுத்தப்பட்டதாகக் கூறப்பட வேண்டும். கனிம பொருட்கள், குறிப்பாக உலோகக் கலவைகள் பற்றிய ஆய்வில், உயர் மின்னழுத்தம் (100 kV மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட) நுண்ணோக்கிகளின் வருகையுடன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் நிலை வலுப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் பொருட்களைப் பெறுவதற்கான நுட்பத்தில் முன்னேற்றத்திற்கு நன்றி, இது சாத்தியமானது. பொருளுடன் நேரடியாக வேலை செய்ய, பிரதி காஸ்ட்களுடன் அல்ல. இது டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது அதன் தோற்றத்திற்கும் நிலையான வளர்ச்சிக்கும் இடப்பெயர்வுகளின் கோட்பாட்டிற்கு கடன்பட்டுள்ளது, இது பொருட்களின் பிளாஸ்டிக் சிதைவின் பொறிமுறையாகும். பொருள் அறிவியலின் பல கிளைகளில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் வலுவான நிலைகள் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளன.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் வளர்ந்து வரும் ஆர்வம் பல சூழ்நிலைகளால் விளக்கப்படுகிறது. இது, முதலாவதாக, பலவிதமான இணைப்புகளின் தோற்றத்தின் காரணமாக முறையின் சாத்தியக்கூறுகளின் விரிவாக்கம்: குறைந்த (-150 ° C வரை) மற்றும் அதிக (1200 ° C வரை) வெப்பநிலையில் ஆராய்ச்சிக்காக, சிதைவைக் கவனிப்பது. நேரடியாக நுண்ணோக்கியில், நுண்ணோக்கியில் (1 μm மற்றும் அதற்கும் குறைவான) பொருள்களின் X-ரே ஸ்பெக்ட்ரா ஆய்வு, சிதறிய எலக்ட்ரான்களில் படங்களைப் பெறுதல் போன்றவை. இரண்டாவதாக, எலக்ட்ரானின் தீர்மானத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு (1 Å மற்றும் அதற்கும் குறைவாக) நுண்ணோக்கிகள், அவை கிரிஸ்டல் லேட்டிஸின் நேரடிப் படங்களைப் பெறுவதில் புல-அயன் நுண்ணோக்கிகளுடன் போட்டியிடுகின்றன. இறுதியாக, எலக்ட்ரான்களின் பரவல் சிதறல் போன்ற நுண்ணிய விவரங்களைக் கவனிப்பது வரை நுண்ணிய ஆய்வுகளுக்கு இணையாக விரிவான டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களைப் படிக்கும் வாய்ப்பு.

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் அனைத்து சாதனைகளையும் குவித்துள்ள ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி, மேலும் பரந்த மற்றும் அகலமாக நகர்கிறது.

1. வரலாற்றுக் குறிப்பு

இயற்கையின் மர்மங்களை ஊடுருவிச் செல்லும் மனிதனின் தொடர்ச்சியான தேடலின் வரலாறே நுண்ணோக்கியின் வரலாறு. நுண்ணோக்கி 17 ஆம் நூற்றாண்டில் தோன்றியது, அதன் பின்னர் அறிவியல் வேகமாக முன்னேறி வருகிறது. பல தலைமுறை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நுண்ணோக்கியில் நீண்ட நேரம் செலவிட்டனர், கண்ணுக்குத் தெரியாத உலகத்தைப் படிக்கிறார்கள். ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கி இல்லாமல் ஒரு உயிரியல், மருத்துவ, உடல், உலோகவியல், இரசாயன ஆய்வகத்தை கற்பனை செய்வது இன்று கடினம்: இரத்த துளிகள் மற்றும் திசு பகுதியை ஆய்வு செய்து, மருத்துவர்கள் மனித ஆரோக்கியத்தின் நிலை குறித்து ஒரு முடிவை எடுக்கிறார்கள். உலோகம் மற்றும் கரிமப் பொருட்களின் கட்டமைப்பை நிறுவுவது பல புதிய உயர் வலிமை கொண்ட உலோகம் மற்றும் பாலிமர் பொருட்களை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்கியது.

நமது நூற்றாண்டு பெரும்பாலும் மின்னணு யுகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அணுவின் இரகசியங்களை ஊடுருவி மின்னணு சாதனங்களை வடிவமைக்க முடிந்தது - விளக்குகள், கேத்தோடு-கதிர் குழாய்கள், முதலியன. 1920 களின் முற்பகுதியில், இயற்பியலாளர்கள் எலக்ட்ரான் கற்றைகளைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் படத்தை உருவாக்குவதற்கான யோசனையைக் கொண்டிருந்தனர். இந்த யோசனையின் செயலாக்கம் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கு வழிவகுத்தது.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளை மேம்படுத்துவதற்கும், உடல் ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழில்நுட்பக் கட்டுப்பாட்டுக்கான கருவிகளாக அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் அனைத்துப் பகுதிகளிலும் அவற்றைப் பயன்படுத்துவதற்கும், அணுவுடன் ஒத்துப்போகும் பொருட்களின் பகுதிகள் உட்பட, பல்வேறு வகையான தகவல்களைப் பெறுவதற்கான ஏராளமான வாய்ப்புகள்.

ஒரு நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஒரு நுண்ணிய பொருளின் உருவத்தின் சிறிய விவரங்களை வேறு எந்த கருவியும் கண்டறிய முடியாது. படத்தின் அளவு மற்றும் வடிவத்தை விட, விஞ்ஞானிகள் நுண்ணிய பொருளின் கட்டமைப்பில் ஆர்வமாக உள்ளனர்; மற்றும் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் கட்டமைப்பைப் பற்றி மட்டுமல்ல, வேதியியல் கலவை, மைக்ரோமீட்டரின் பின்னங்களின் அளவு கொண்ட ஒரு நுண்ணிய பொருளின் பிரிவுகளின் கட்டமைப்பில் உள்ள குறைபாடுகள் பற்றியும் சொல்ல முடியும். இதன் காரணமாக, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் நோக்கம் தொடர்ந்து விரிவடைகிறது மற்றும் சாதனம் மிகவும் சிக்கலானதாகி வருகிறது.

முதல் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் 30-60 kV எலக்ட்ரான்-முடுக்க மின்னழுத்தத்துடன் இயக்கப்பட்டன; ஆய்வு செய்யப்பட்ட பொருட்களின் தடிமன் 1000 Å (1 Å - 10 -10 மீ) ஐ எட்டவில்லை. தற்போது, ​​3 MV முடுக்க மின்னழுத்தம் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, இது ஒரு சில மைக்ரோமீட்டர்கள் வரை மெல்லிய பொருட்களைக் கவனிக்க முடிந்தது. இருப்பினும், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் வெற்றியானது முடுக்கி மின்னழுத்தத்தின் அளவு அதிகரிப்புடன் மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை. இயற்பியலாளர்கள், வேதியியலாளர்கள், உலோகவியலாளர்கள், புவியியலாளர்கள், மருத்துவர்கள், உயிரியலாளர்கள் மற்றும் தடயவியல் நிபுணர்கள் ஆகியோரிடையே உடனடியாகப் பிரபலமடைந்தது. இந்த சாதனத்தின் மிக முக்கியமான அம்சங்கள், ஒரு ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கியை விட பல ஆர்டர்கள் அதிக அளவு கொண்ட படத்தின் புலத்தின் பெரிய ஆழம், மற்றும் எந்த சிறப்பு தயாரிப்பும் இல்லாமல் நடைமுறையில் பாரிய மாதிரிகளைப் படிக்கும் சாத்தியம். இயற்பியல் என்பது நுண்ணியத்தில் நிகழும் நிகழ்வுகளை விளக்குவதை சாத்தியமாக்கும் ஆராய்ச்சி முறைகளின் வளர்ச்சியுடன் பிரிக்கமுடியாத வகையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. உண்மையான உடல்களை ஆய்வு செய்யும் எந்த அறிவியலின் வளர்ச்சியிலும், இரண்டு கேள்விகள் அடிப்படை: சில நிபந்தனைகளின் கீழ் ஒரு உடல் எவ்வாறு செயல்படுகிறது? அது ஏன் ஒரு குறிப்பிட்ட வழியில் நடந்து கொள்கிறது? உடலின் கட்டமைப்பையும் அதன் நடத்தையையும் சிக்கலான முறையில், அதாவது மைக்ரோ இணைப்புகள் மற்றும் மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர் முதல் மேக்ரோப்ராசசரில் மேக்ரோஸ்ட்ரக்சர் வரை கருத்தில் கொண்டால் இந்தக் கேள்விகளுக்கான முழுமையான பதிலைப் பெறலாம். 19 ஆம் நூற்றாண்டில், இமேஜிங் கோட்பாடு இறுதியாக வடிவமைக்கப்பட்டது, மேலும் நுண்ணோக்கியின் தீர்மானத்தை மேம்படுத்த, படத்தை உருவாக்கும் கதிர்வீச்சின் அலைநீளத்தை குறைக்க வேண்டியது அவசியம் என்பது இயற்பியலாளர்களுக்கு தெளிவாகத் தெரிந்தது. முதலில், இந்த கண்டுபிடிப்பு நடைமுறை முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கவில்லை. லூயிஸ் டி ப்ரோக்லியின் (1924) வேலைக்கு நன்றி, அதில் ஒரு துகள் அலைநீளம் அதன் நிறை மற்றும் வேகத்துடன் தொடர்புடையது, அதைத் தொடர்ந்து எலக்ட்ரான்களுக்கு (அதே போல் ஒளி சோல்களுக்கும்) டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் நிகழ்வு நடைபெற வேண்டும். ; மற்றும் புஷ் (1926), மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்கள் கிட்டத்தட்ட ஆப்டிகல் லென்ஸ்கள் போல செயல்படுகின்றன என்பதைக் காட்டியது, எலக்ட்ரான் ஒளியியல் பற்றி உறுதியாகப் பேசுவது சாத்தியமாகியது.

1927 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் கே. டெவிசோய் மற்றும் எல். ஜெர்மர் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் நிகழ்வைக் கவனித்தனர், மேலும் ஆங்கில இயற்பியலாளர் டி. தாம்சன் மற்றும் சோவியத் இயற்பியலாளர் பி.எஸ். டார்டகோவ்ஸ்கி ஆகியோர் இந்த நிகழ்வின் முதல் ஆய்வுகளை நடத்தினர். 1930 களின் முற்பகுதியில், கல்வியாளர் ஏ. ஏ. லெபடேவ் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் ரெக்கார்டருக்குப் பயன்படுத்தப்படும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார்.

இந்த அடிப்படை வேலைகளின் அடிப்படையில், எலக்ட்ரான்-ஆப்டிகல் சாதனத்தை உருவாக்குவது சாத்தியமானது, மேலும் டி ப்ரோக்லி தனது மாணவர்களில் ஒருவரான எல். சிலார்ட் இதைச் செய்ய பரிந்துரைத்தார். அவர், பிரபல இயற்பியலாளர் டி. தபோருடன் ஒரு உரையாடலில், டி ப்ரோக்லியின் முன்மொழிவைப் பற்றி அவரிடம் கூறினார், ஆனால் எலக்ட்ரான் கற்றையின் பாதையில் உள்ள எந்தவொரு பொருளும் தரையில் எரிந்துவிடும் என்றும், கூடுதலாக, உயிருள்ள பொருட்களைத் தடுக்க முடியாது என்றும் கபோர் ஷிலார்டை நம்பவைத்தார். வெற்றிடத்திலிருந்து.

சிலார்ட் தனது ஆசிரியரின் வாய்ப்பை மறுத்தார், ஆனால் அந்த நேரத்தில் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதில் எந்த சிரமமும் இல்லை. இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் வானொலி பொறியாளர்கள் வெற்றிடக் குழாய்களுடன் வெற்றிகரமாக வேலை செய்தனர், இதில் தெர்மோனிக் உமிழ்வு காரணமாக எலக்ட்ரான்கள் பெறப்பட்டன, அல்லது, இழை (கத்தோட்) மற்றும் நேர்மின்முனையை நோக்கி எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் (அதாவது, மின்னோட்டத்தின் வழியாக செல்லும்) விளக்கு) அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இடையே மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. 1931 ஆம் ஆண்டில், ஏ.ஏ. லெபடேவ் எலக்ட்ரான் கற்றை காந்த கவனம் செலுத்தும் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் திட்டத்தை முன்மொழிந்தார், இது நம் நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் தயாரிக்கப்பட்ட பெரும்பாலான கருவிகளின் அடிப்படையை உருவாக்கியது.

1931 ஆம் ஆண்டில் ஆர். ருடென்பெர்க் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கான காப்புரிமை விண்ணப்பத்தை தாக்கல் செய்தார், மேலும் 1932 ஆம் ஆண்டில் எம். நோல் மற்றும் ஈ. ரஸ்கா எலக்ட்ரான்களை மையப்படுத்த காந்த லென்ஸ்களைப் பயன்படுத்தி முதல் நுண்ணோக்கியை உருவாக்கினர். இந்த கருவி நவீன OPEM இன் முன்னோடியாக இருந்தது. (1986 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசை வென்றதன் மூலம் ருஸ்கா தனது பணிக்காக வெகுமதி பெற்றார்.)

1938 ஆம் ஆண்டில், ருஸ்கா மற்றும் பி. வான் போரிஸ் ஜெர்மனியில் சீமென்ஸ்-ஹால்ஸ்கேக்கு ஒரு தொழில்துறை OPEM இன் முன்மாதிரியை உருவாக்கினர்; இந்த கருவி இறுதியில் 100 என்எம் தீர்மானத்தை அடைய முடிந்தது. சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஏ. ப்ரீபஸ் மற்றும் ஜே. ஹில்லர் ஆகியோர் டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தில் (கனடா) முதல் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட OPEM ஐ உருவாக்கினர்.

OPEM இன் பரந்த சாத்தியக்கூறுகள் கிட்டத்தட்ட உடனடியாகத் தெரிந்தன. அவரது தொழில்துறை உற்பத்திஇது ஜெர்மனியில் சீமென்ஸ்-ஹால்ஸ்கே மற்றும் அமெரிக்காவில் RCA கார்ப்பரேஷன் ஆகியவற்றால் ஒரே நேரத்தில் தொடங்கப்பட்டது. 1940 களின் பிற்பகுதியில், பிற நிறுவனங்கள் அத்தகைய சாதனங்களைத் தயாரிக்கத் தொடங்கின.

SEM அதன் தற்போதைய வடிவத்தில் 1952 இல் சார்லஸ் ஓட்லியால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. உண்மை, அத்தகைய சாதனத்தின் ஆரம்ப பதிப்புகள் 1930 களில் ஜெர்மனியில் நோல் மற்றும் 1940 களில் RCA கார்ப்பரேஷனில் உள்ள ஊழியர்களுடன் ஸ்வோரிகின் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்டது, ஆனால் Otley சாதனம் மட்டுமே பல தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாக செயல்பட முடியும். 1960 களின் மத்தியில் உற்பத்தியில் SEM இன் தொழில்துறை பதிப்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. முப்பரிமாண படம் மற்றும் மின்னணு வெளியீட்டு சமிக்ஞையுடன் கூடிய மிகவும் எளிதான பயன்படுத்தக்கூடிய சாதனத்தின் நுகர்வோரின் வட்டம் வெடிப்பின் வேகத்துடன் விரிவடைந்துள்ளது. தற்போது, ​​மூன்று கண்டங்களில் ஒரு டஜன் தொழில்துறை SEM உற்பத்தியாளர்கள் உள்ளனர் மற்றும் உலகெங்கிலும் உள்ள ஆய்வகங்களில் பல்லாயிரக்கணக்கான சாதனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.1960 களில், தடிமனான மாதிரிகளை ஆய்வு செய்ய அல்ட்ராஹை மின்னழுத்த நுண்ணோக்கிகள் உருவாக்கப்பட்டன. 1970 இல் 3.5 மில்லியன் வோல்ட் செயல்பாட்டிற்கு கொண்டு வரப்பட்டது. RTM 1979 இல் சூரிச்சில் G. பின்னிக் மற்றும் G. ரோஹ்ரர் ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த மிக எளிமையான சாதனம் மேற்பரப்புகளின் அணுத் தீர்மானத்தை வழங்குகிறது. RTM, பின்னிக் மற்றும் ரோரர் (ஒரே நேரத்தில் ருஸ்கா) இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு பெற்றார்.

நம் நாட்டில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி முறைகளின் பரவலான வளர்ச்சியானது பல விஞ்ஞானிகளின் பெயர்களுடன் தொடர்புடையது: என்.என். பைனோவ், எல்.எம். உடேவ்ஸ்கி, யு.ஏ. ஸ்ககோவ் (டிரான்ஸ்மிஷன் மைக்ரோஸ்கோபி), பி.கே. வைன்ஸ்டீன் (எலக்ட்ரோனோகிராபி), ஜி.வி. ஸ்பிவக் (ஸ்கேனிங் மைக்ரோஸ்கோபி), I. B. Borovsky, B. N. Vasichev (X-ray spectroscopy), முதலியன அவர்களுக்கு நன்றி, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களின் சுவர்களை விட்டு வெளியேறி, தொழிற்சாலை ஆய்வகங்களில் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி- எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்தி அவற்றை ஒளிரச் செய்வதன் மூலம் பொருட்களின் பெரிதாக்கப்பட்ட படத்தைப் பெற உங்களை அனுமதிக்கும் சாதனம். ஒரு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (EM) ஒரு ஒளி (ஆப்டிகல்) நுண்ணோக்கி மூலம் தீர்க்கப்பட முடியாத அளவுக்கு சிறிய விவரங்களைக் காண்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி என்பது பொருளின் கட்டமைப்பில் அடிப்படை அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கான மிக முக்கியமான கருவிகளில் ஒன்றாகும், குறிப்பாக உயிரியல் மற்றும் திட நிலை இயற்பியல் போன்ற அறிவியல் துறைகளில்.

நவீன டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் வடிவமைப்பைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம்.

படம் 1 - பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் முக்கிய கூறுகளைக் காட்டும் பிரிவு

1 - எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி; 2 -ஆனோட்; 3 – துப்பாக்கி சீரமைப்புக்கான சுருள்; 4 – துப்பாக்கி வால்வு; 5 - 1 வது மின்தேக்கி லென்ஸ்; 6 - 2 வது மின்தேக்கி லென்ஸ்; 7 - பீம் சாய்வுக்கான சுருள்; 8 – மின்தேக்கி 2 உதரவிதானங்கள்; 9 – புறநிலை லென்ஸ்; 10 – மாதிரி தொகுதி; 11 – டிஃப்ராக்டிவ் டயாபிராம்; 12 – டிஃப்ராக்டிவ் லென்ஸ்; 13 – இடைநிலை லென்ஸ்; 14 – 1வது ப்ரொஜெக்ஷன் லென்ஸ்; 15 – 2வது ப்ரொஜெக்ஷன் லென்ஸ்;

16 – தொலைநோக்கி (பெருக்கம் 12); 17 – நெடுவரிசையின் வெற்றிட தொகுதி; 18 – 35 மிமீ ரோல் படத்திற்கான கேமரா; 19 – கவனம் திரை; 20 – பதிவு அறை; 21 – முதன்மை திரை; 22 – அயன் sorption பம்ப்.

அதன் கட்டுமானக் கொள்கை பொதுவாக ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கியின் கொள்கையைப் போன்றது; லைட்டிங் (எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி), ஃபோகசிங் (லென்ஸ்கள்) மற்றும் பதிவு (திரை) அமைப்புகள் உள்ளன. இருப்பினும், விவரங்களில் இது மிகவும் வேறுபட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒளி காற்றில் சுதந்திரமாக பரவுகிறது, அதே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் எந்தவொரு பொருளுடனும் தொடர்பு கொள்ளும்போது எளிதில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன, எனவே வெற்றிடத்தில் மட்டுமே சுதந்திரமாக நகர முடியும். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், நுண்ணோக்கி ஒரு வெற்றிட அறையில் வைக்கப்படுகிறது.

நுண்ணோக்கியின் கூறுகளை இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம். இழை மற்றும் முடுக்கி மின்முனைகளின் அமைப்பு எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி (1) என்று அழைக்கப்படுகிறது. சாராம்சத்தில், துப்பாக்கி ஒரு ட்ரையோட் விளக்கை ஒத்திருக்கிறது. எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் ஒரு சூடான டங்ஸ்டன் கம்பி (கேத்தோடு) மூலம் உமிழப்படுகிறது, ஒரு பீமில் சேகரிக்கப்பட்டு இரண்டு மின்முனைகளின் துறையில் முடுக்கிவிடப்படுகிறது. முதலாவது கட்டுப்பாட்டு மின்முனை அல்லது "வெனெல்ட் சிலிண்டர்" என்று அழைக்கப்படுபவை, கேத்தோடைச் சுற்றியுள்ளன, மேலும் ஒரு சார்பு மின்னழுத்தம் அதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது கேத்தோடுடன் ஒப்பிடும்போது பல நூறு வோல்ட்களின் சிறிய எதிர்மறை ஆற்றல். அத்தகைய சாத்தியம் இருப்பதால், துப்பாக்கியிலிருந்து வெளிவரும் எலக்ட்ரான் கற்றை வெஹ்னெல்ட் சிலிண்டரில் கவனம் செலுத்துகிறது. இரண்டாவது மின்முனையானது அனோட் (2), எலக்ட்ரான் கற்றை நுண்ணோக்கி நெடுவரிசையில் நுழையும் மையத்தில் ஒரு துளை கொண்ட தட்டு. ஒரு முடுக்கி மின்னழுத்தம், பொதுவாக 100 kV வரை, இழை (கேத்தோடு) மற்றும் நேர்மின்முனைக்கு இடையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு விதியாக, மின்னழுத்தத்தை 1 முதல் 100 kV வரை படிப்படியாக மாற்ற முடியும்.

கேத்தோடின் சிறிய உமிழும் பகுதியுடன் எலக்ட்ரான்களின் நிலையான ஓட்டத்தை உருவாக்குவதே துப்பாக்கியின் பணி. எலக்ட்ரான்களை வெளியிடும் சிறிய பகுதி, அவற்றின் மெல்லிய இணையான கற்றையைப் பெறுவது எளிது. இதற்காக, V- வடிவ அல்லது சிறப்பாக கூர்மையான கேத்தோட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அடுத்து, லென்ஸ்கள் நுண்ணோக்கி நெடுவரிசையில் வைக்கப்படுகின்றன. பெரும்பாலான நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் நான்கு முதல் ஆறு லென்ஸ்கள் கொண்டவை. துப்பாக்கியை விட்டு வெளியேறும் எலக்ட்ரான் கற்றை ஒரு ஜோடி மின்தேக்கி லென்ஸ்கள் (5,6) மூலம் பொருளுக்கு செலுத்தப்படுகிறது. மின்தேக்கி லென்ஸ் பரந்த அளவிலான ஒரு பொருளின் வெளிச்ச நிலைமைகளை மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகிறது. பொதுவாக, மின்தேக்கி லென்ஸ்கள் மின்காந்த சுருள்கள் ஆகும், இதில் மின்னோட்டத்தை சுமக்கும் முறுக்குகள் (சுமார் 2-4 செமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு குறுகிய சேனலைத் தவிர) மென்மையான இரும்பு மையத்தால் சூழப்பட்டுள்ளன (படம் 2).

சுருள்கள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் மாறும்போது, ​​​​லென்ஸின் குவிய நீளம் மாறுகிறது, இதன் விளைவாக பீம் விரிவடைகிறது அல்லது சுருங்குகிறது, எலக்ட்ரான்களால் ஒளிரும் பொருளின் பரப்பளவு அதிகரிக்கிறது அல்லது குறைகிறது.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி திருத்தம் astigmatism

படம் 2 - காந்த மின்னணு லென்ஸின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வரைபடம்

துருவத் துண்டின் வடிவியல் பரிமாணங்கள் குறிக்கப்படுகின்றன; கோடு கோடு ஆம்பியர் விதியில் தோன்றும் விளிம்பைக் காட்டுகிறது. கோடு கோடு காந்த ஃப்ளக்ஸ் கோட்டையும் காட்டுகிறது, இது லென்ஸின் கவனம் செலுத்தும் விளைவை தரமான முறையில் தீர்மானிக்கிறது. ஆர் -ஒளியியல் அச்சில் இருந்து இடைவெளியில் புல வலிமை. நடைமுறையில், லென்ஸ் முறுக்குகள் தண்ணீரில் குளிரூட்டப்படுகின்றன மற்றும் துருவ துண்டு நீக்கக்கூடியது

ஒரு பெரிய உருப்பெருக்கத்தைப் பெற, உயர் அடர்த்தி பாய்வுகளுடன் பொருளைக் கதிரியக்கப்படுத்துவது அவசியம். மின்தேக்கி (லென்ஸ்) பொதுவாக கொடுக்கப்பட்ட உருப்பெருக்கத்தில் நமக்கு ஆர்வமுள்ளதை விட மிகப் பெரிய பொருளின் பகுதியை ஒளிரச் செய்கிறது. இது மாதிரியை அதிக வெப்பமாக்குவதற்கும் எண்ணெய் நீராவிகளின் சிதைவு தயாரிப்புகளுடன் அதன் மாசுபாட்டிற்கும் வழிவகுக்கும். முதல் மின்தேக்கி லென்ஸால் உருவாக்கப்பட்ட படத்தை மையப்படுத்தும் இரண்டாவது மின்தேக்கி லென்ஸுடன் கதிரியக்கப் பகுதியை தோராயமாக 1 µm ஆகக் குறைப்பதன் மூலம் பொருளின் வெப்பநிலையைக் குறைக்கலாம். இது ஆய்வின் கீழ் உள்ள மாதிரி பகுதி வழியாக எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை அதிகரிக்கிறது, படத்தின் பிரகாசத்தை அதிகரிக்கிறது மற்றும் மாதிரி குறைவாக மாசுபடுகிறது.

மாதிரி (பொருள்) வழக்கமாக 2-3 மிமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு மெல்லிய உலோக கண்ணி மீது ஒரு சிறப்பு பொருள் வைத்திருப்பவர் வைக்கப்படுகிறது. பொருள் வைத்திருப்பவர் இரண்டு பரஸ்பர செங்குத்து திசைகளில் நெம்புகோல்களின் அமைப்பால் நகர்த்தப்படுகிறது, வெவ்வேறு திசைகளில் சாய்ந்து, ஒரு திசுப் பகுதியை அல்லது இடப்பெயர்வுகள் மற்றும் சேர்த்தல்கள் போன்ற படிக லட்டு குறைபாடுகளை ஆராயும்போது இது மிகவும் முக்கியமானது.

படம் 3 - சீமென்ஸ்-102 எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் உயர்-தெளிவு நோக்கத்தின் துருவ முனையின் கட்டமைப்பு.

இந்த வெற்றிகரமான தொழில்துறை வடிவமைப்பில், மேல் துருவத் துண்டின் துளை விட்டம் 2R 1 =9 மிமீ, கீழ் துருவத் துண்டின் துளை விட்டம் 2R 2 =3 மிமீ மற்றும் இன்டர்போல் இடைவெளி S=5 மிமீ (R 1 , R 2 மற்றும் S படம் 2 இல் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது): 1 – பொருள் வைத்திருப்பவர் 2 – மாதிரி அட்டவணை, 3 - மாதிரி, 4 – புறநிலை உதரவிதானம், 5 – தெர்மிஸ்டர்கள், 6 – முறுக்கு லென்ஸ், 7 - மேல் துருவ துண்டு, 8 – குளிர்ந்த கம்பி, 9 – கீழ் துருவ துண்டு, 10 – களங்கம் ஏற்படுத்துபவர், 11 - குளிரூட்டும் முறையின் சேனல்கள், 12 – குளிரூட்டப்பட்ட உதரவிதானம்

பயன்படுத்தி ஒரு நுண்ணோக்கி பத்தியில் வெற்றிட அமைப்புஉந்தி ஒரு ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, தோராயமாக 10 -5 மிமீ Hg. கலை. இதற்கு நிறைய நேரம் எடுக்கும். செயல்பாட்டிற்கான சாதனத்தைத் தயாரிப்பதை விரைவுபடுத்த, பொருள் அறைக்கு விரைவான பொருள் மாற்றத்திற்கான சிறப்பு சாதனம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வழக்கில், மிகக் குறைந்த அளவு காற்று மட்டுமே நுண்ணோக்கிக்குள் நுழைகிறது, இது வெற்றிட விசையியக்கக் குழாய்களால் அகற்றப்படுகிறது. மாதிரி மாற்றம் பொதுவாக 5 நிமிடங்கள் ஆகும்.

படம்.ஒரு எலக்ட்ரான் கற்றை மாதிரியுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​பொருளின் பொருளின் அணுக்களுக்கு அருகில் செல்லும் எலக்ட்ரான்கள் அதன் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படும் திசையில் திசை திருப்பப்படுகின்றன. இது முக்கியமாக படத்தின் புலப்படும் மாறுபாடு காரணமாகும். கூடுதலாக, எலக்ட்ரான்கள் அவற்றின் ஆற்றல் மற்றும் திசையில் ஏற்படும் மாற்றத்துடன் தொடர்புடைய நெகிழ்ச்சியற்ற சிதறலுக்கு உட்படலாம், தொடர்பு இல்லாமல் பொருளைக் கடந்து செல்லலாம் அல்லது பொருளால் உறிஞ்சப்படலாம். எலக்ட்ரான்கள் ஒரு பொருளால் உறிஞ்சப்படும்போது, ​​​​ஒளி அல்லது எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, அல்லது வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது. மாதிரி போதுமான அளவு மெல்லியதாக இருந்தால், சிதறிய எலக்ட்ரான்களின் பின்னம் சிறியதாக இருக்கும். நவீன நுண்ணோக்கிகளின் வடிவமைப்புகள் ஒரு பொருளுடன் எலக்ட்ரான் கற்றை தொடர்பு கொள்வதால் ஏற்படும் அனைத்து விளைவுகளையும் பட உருவாக்கத்திற்கு பயன்படுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

பொருளின் வழியாக சென்ற எலக்ட்ரான்கள் முதல் பெரிதாக்கப்பட்ட படத்தைப் பெற வடிவமைக்கப்பட்ட புறநிலை லென்ஸில் (9) நுழைகின்றன. புறநிலை லென்ஸ் என்பது நுண்ணோக்கியின் மிக முக்கியமான பாகங்களில் ஒன்றாகும், கருவியின் தீர்க்கும் சக்திக்கு "பொறுப்பு". எலக்ட்ரான்கள் அச்சுக்கு ஒப்பீட்டளவில் பெரிய கோணத்தில் நுழைவதே இதற்குக் காரணம், இதன் விளைவாக, சிறிய பிறழ்வுகள் கூட பொருளின் படத்தை கணிசமாக மோசமாக்குகின்றன.

படம் 4 - ஒரு புறநிலை லென்ஸால் முதல் இடைநிலை படத்தை உருவாக்குதல் மற்றும் பிறழ்வின் விளைவு.

எலக்ட்ரான் குண்டுவீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒளிரும் ஃப்ளோரசன்ட் திரையின் மூலம் இறுதி பெரிதாக்கப்பட்ட மின்னணு படம் தெரியும். இந்த படம், பொதுவாக குறைந்த மாறுபாடு, பொதுவாக தொலைநோக்கி ஒளி நுண்ணோக்கி மூலம் பார்க்கப்படுகிறது. அதே பிரகாசத்துடன், 10 பெரிதாக்கப்பட்ட அத்தகைய நுண்ணோக்கி விழித்திரையில் ஒரு படத்தை உருவாக்க முடியும், இது நிர்வாணக் கண்ணால் கவனிக்கப்படுவதை விட 10 மடங்கு பெரியது. சில சமயங்களில் ஒரு பலவீனமான படத்தின் பிரகாசத்தை அதிகரிக்க ஒரு படத்தை தீவிரப்படுத்தும் குழாய் கொண்ட பாஸ்பர் திரை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், இறுதிப் படத்தை வழக்கமான தொலைக்காட்சித் திரையில் காட்டலாம், இது வீடியோ டேப்பில் பதிவு செய்ய அனுமதிக்கிறது. ஒரு இரசாயன எதிர்வினை காரணமாக, காலப்போக்கில் மாறும் படங்களை பதிவு செய்ய வீடியோ பதிவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பெரும்பாலும், இறுதி படம் புகைப்பட படம் அல்லது புகைப்பட தட்டில் பதிவு செய்யப்படுகிறது. ஒரு புகைப்படத் தகடு பொதுவாக நிர்வாணக் கண்ணால் காணப்பட்ட அல்லது வீடியோ டேப்பில் பதிவு செய்யப்பட்டதை விட கூர்மையான படத்தைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்குகிறது, ஏனெனில் புகைப்படப் பொருட்கள் பொதுவாக எலக்ட்ரான்களை மிகவும் திறமையாகப் பதிவு செய்கின்றன. கூடுதலாக, வீடியோ டேப்பின் ஒரு யூனிட் பகுதியை விட புகைப்படத் திரைப்படத்தின் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு 100 மடங்கு அதிகமான சிக்னல்களை பதிவு செய்ய முடியும். இதற்கு நன்றி, படத்தில் பதிவு செய்யப்பட்ட படத்தை தெளிவு இழக்காமல் சுமார் 10 மடங்கு பெரிதாக்கலாம்.

எலக்ட்ரானிக் லென்ஸ்கள், காந்த மற்றும் மின்னியல் இரண்டும் அபூரணமானவை. அவை ஒளியியல் நுண்ணோக்கியின் கண்ணாடி லென்ஸ்கள் போன்ற அதே குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன - குரோமடிக், கோள மாறுபாடு மற்றும் ஆஸ்டிஜிமாடிசம். சீரற்ற தன்மையால் நிறமாற்றம் ஏற்படுகிறது குவியத்தூரம்வெவ்வேறு வேகங்களைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்களை மையப்படுத்தும்போது. எலக்ட்ரான் கற்றை மின்னோட்டத்தையும் லென்ஸ்களில் உள்ள மின்னோட்டத்தையும் நிலைப்படுத்துவதன் மூலம் இந்த சிதைவுகள் குறைக்கப்படுகின்றன.

லென்ஸின் புற மற்றும் உள் மண்டலங்கள் வெவ்வேறு குவிய நீளங்களில் ஒரு படத்தை உருவாக்குவதால் கோள மாறுபாடு ஏற்படுகிறது. ஒரு காந்தத்தின் சுருள் முறுக்கு, மின்காந்தத்தின் மையப்பகுதி மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் கடந்து செல்லும் சுருளில் உள்ள சேனல் ஆகியவற்றைச் சரியாகச் செய்ய முடியாது. சமச்சீரற்ற தன்மை காந்த புலம்லென்ஸ் எலக்ட்ரான் பாதையின் குறிப்பிடத்தக்க வளைவுக்கு வழிவகுக்கிறது.

மைக்ரோஸ்கோபி மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளில் வேலை செய்யுங்கள். நிழலாடிய பகுதிகள் இரண்டு முறைகளிலும் சமமான விட்டங்களின் போக்கைக் குறிக்கின்றன.

காந்தப்புலம் சமச்சீராக இல்லாவிட்டால், லென்ஸ் படத்தை சிதைக்கிறது (ஆஸ்டிஜிமாடிசம்). மின்னியல் லென்ஸ்களுக்கும் இதையே கூறலாம். மின்முனைகளை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறை மற்றும் அவற்றின் சீரமைப்பு இருக்க வேண்டும் உயர் பட்டம்துல்லியமானது, ஏனெனில் லென்ஸ்களின் தரம் அதைப் பொறுத்தது.

பெரும்பாலான நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளில், காந்த மற்றும் மின்சார புலங்களின் சமச்சீர் மீறல்கள் ஸ்டிக்மேட்டர்களின் உதவியுடன் அகற்றப்படுகின்றன. சிறிய மின்காந்த சுருள்கள் மின்காந்த லென்ஸ்கள் சேனல்களில் வைக்கப்பட்டு, அவற்றின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை மாற்றி, அவை புலத்தை சரி செய்கின்றன. மின்னியல் லென்ஸ்கள் மின்முனைகளுடன் கூடுதலாக வழங்கப்படுகின்றன: திறனைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், முக்கிய மின்னியல் புலத்தின் சமச்சீரற்ற தன்மையை ஈடுசெய்ய முடியும். களங்கம் ஏற்படுத்துபவர்கள் வயல்களை மிக நேர்த்தியாக ஒழுங்குபடுத்தி, அவற்றின் உயர் சமச்சீர்நிலையை அடைவதை சாத்தியமாக்குகின்றனர்.

படம் 5 - பரிமாற்ற வகை எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் கதிர்களின் பாதை

லென்ஸில் இன்னும் இரண்டு முக்கியமான சாதனங்கள் உள்ளன - துளை உதரவிதானம் மற்றும் விலகல் சுருள்கள். திசைமாறிய (மாறுபட்ட) கதிர்கள் இறுதிப் படத்தை உருவாக்குவதில் ஈடுபட்டிருந்தால், லென்ஸின் கோளப் பிறழ்வு காரணமாக படத்தின் தரம் மோசமாக இருக்கும். 40-50 µm துளை விட்டம் கொண்ட ஒரு துளை உதரவிதானம் புறநிலை லென்ஸில் செருகப்படுகிறது, இது 0.5 டிகிரிக்கு மேல் கோணத்தில் மாறுபடும் கதிர்களை தாமதப்படுத்துகிறது. ஒரு சிறிய கோணத்தால் திசைதிருப்பப்பட்ட கதிர்கள் ஒரு பிரகாசமான புல படத்தை உருவாக்குகின்றன. துளை உதரவிதானம் கடத்தப்பட்ட கற்றையைத் தடுத்தால், படம் மாறுபடும் கற்றை மூலம் உருவாகிறது. இந்த வழக்கில், அது ஒரு இருண்ட துறையில் பெறப்படுகிறது. இருப்பினும், இருண்ட புலம் முறை பிரகாசமான புல முறையை விட குறைந்த தரமான படத்தை அளிக்கிறது, ஏனெனில் படம் நுண்ணோக்கி அச்சில் ஒரு கோணத்தில் வெட்டும் கதிர்களால் உருவாகிறது, கோள மாறுபாடு மற்றும் ஆஸ்டிஜிமாடிசம் மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது. டிஃப்லெக்டிங் சுருள்கள் எலக்ட்ரான் கற்றையின் சாய்வை மாற்ற பயன்படுகிறது. இறுதிப் படத்தைப் பெற, பொருளின் முதல் பெரிதாக்கப்பட்ட படத்தை நீங்கள் அதிகரிக்க வேண்டும். இந்த நோக்கத்திற்காக ஒரு ப்ரொஜெக்ஷன் லென்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் ஒட்டுமொத்த உருப்பெருக்கம் ஒரு பூதக்கண்ணாடி (10, 20) உருப்பெருக்கத்துடன் தொடர்புடைய சிறிய உருப்பெருக்கம் முதல் பரந்த அளவில் மாறுபட வேண்டும், இதில் ஒருவர் பொருளின் ஒரு பகுதியை மட்டுமல்ல, முழு பொருளையும் பார்க்க முடியும். , அதிகபட்ச உருப்பெருக்கத்திற்கு, இது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் உயர் தெளிவுத்திறனை முழுமையாகப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது (வழக்கமாக 200,000 வரை). இரண்டு-நிலை அமைப்பு (லென்ஸ், ப்ரொஜெக்ஷன் லென்ஸ்) இனி இங்கு போதாது. அதிகபட்ச தெளிவுத்திறனுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் குறைந்தபட்சம் மூன்று உருப்பெருக்கி லென்ஸ்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் - ஒரு புறநிலை, ஒரு இடைநிலை மற்றும் ஒரு ப்ராஜெக்ஷன் லென்ஸ். இத்தகைய அமைப்பு ஒரு பரந்த அளவிலான (10 முதல் 200,000 வரை) உருப்பெருக்கத்தில் மாற்றத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

உருப்பெருக்கத்தில் மாற்றம் இடைநிலை லென்ஸின் மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

லென்ஸின் ஒளியியல் சக்தியில் ஏற்படும் மாற்றம் அதிக உருப்பெருக்கத்தைப் பெறுவதற்கு பங்களிக்கும் மற்றொரு காரணியாகும். லென்ஸின் ஒளியியல் சக்தியை அதிகரிக்க, சிறப்பு "துருவ முனைகள்" மின்காந்த சுருளின் உருளை சேனலில் செருகப்படுகின்றன. அவை மென்மையான இரும்பு அல்லது அதிக காந்த ஊடுருவல் கொண்ட உலோகக் கலவைகளால் ஆனவை மற்றும் காந்தப்புலத்தை ஒரு சிறிய அளவில் குவிக்க அனுமதிக்கின்றன. நுண்ணோக்கிகளின் சில மாதிரிகளில், துருவ முனைகளை மாற்றுவது சாத்தியமாகும், இதனால் பொருளின் உருவத்தில் கூடுதல் அதிகரிப்பு கிடைக்கும்.

இறுதித் திரையில், ஆராய்ச்சியாளர் பொருளின் பெரிதாக்கப்பட்ட படத்தைக் காண்கிறார். பொருளின் வெவ்வேறு பகுதிகள் அவற்றின் மீது எலக்ட்ரான் சம்பவங்களை வெவ்வேறு விதமாக சிதறடிக்கும். புறநிலை லென்ஸுக்குப் பிறகு (ஏற்கனவே மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி), எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே கவனம் செலுத்தப்படும், இது பொருளின் வழியாக செல்லும் போது, ​​சிறிய கோணங்களால் திசைதிருப்பப்படுகிறது. இதே எலக்ட்ரான்கள் இறுதிப் படத்திற்காக திரையில் உள்ள இடைநிலை மற்றும் ப்ரொஜெக்ஷன் லென்ஸ்கள் மூலம் கவனம் செலுத்துகின்றன. திரையில், பொருளின் தொடர்புடைய விவரங்கள் வெளிச்சமாக இருக்கும். பொருளின் பிரிவுகளைக் கடந்து செல்லும் போது எலக்ட்ரான்கள் பெரிய கோணங்களில் திசைதிருப்பப்பட்டால், அவை புறநிலை லென்ஸில் அமைந்துள்ள துளை உதரவிதானத்தால் தாமதமாகின்றன, மேலும் படத்தின் தொடர்புடைய பகுதிகள் திரையில் இருட்டாக இருக்கும்.

ஒளிரும் திரையில் படம் தெரியும் (அதன் மீது விழும் எலக்ட்ரான்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஒளிரும்). இது ஒரு புகைப்படத் தட்டில் அல்லது திரைக்கு கீழே சில சென்டிமீட்டர் தொலைவில் அமைந்துள்ள ஒரு படத்தில் புகைப்படம் எடுக்கப்படுகிறது. தட்டு திரைக்கு கீழே வைக்கப்பட்டிருந்தாலும், எலக்ட்ரானிக் லென்ஸ்கள் அதிக ஆழமான புலம் மற்றும் கவனம் செலுத்துவதால், புகைப்படத் தட்டில் உள்ள பொருளின் படத்தின் தெளிவு மோசமடையாது. தட்டு மாற்றம் - ஒரு சீல் ஹட்ச் மூலம். சில நேரங்களில் ஃபோட்டோஷாப்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (12 முதல் 24 தட்டுகள் வரை), அவை பூட்டு அறைகள் மூலமாகவும் நிறுவப்படுகின்றன, இது முழு நுண்ணோக்கியின் மன அழுத்தத்தைத் தவிர்க்க உதவுகிறது.

அனுமதி.எலக்ட்ரான் கற்றைகள் ஒளிக்கற்றைகளைப் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பாக, ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் தீர்மானம் எலக்ட்ரான்களின் பயனுள்ள அலைநீளத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அலைநீளம் எலக்ட்ரான்களின் வேகம் மற்றும் அதன் விளைவாக, முடுக்கி மின்னழுத்தம் சார்ந்தது; அதிக முடுக்கி மின்னழுத்தம், எலக்ட்ரான்களின் அதிக வேகம் மற்றும் குறுகிய அலைநீளம், எனவே அதிக தெளிவுத்திறன். தீர்மானத்தில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் அத்தகைய குறிப்பிடத்தக்க நன்மை

எலக்ட்ரான்களின் அலைநீளம் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட மிகச் சிறியது என்பதன் மூலம் உடைக்கும் சக்தி விளக்கப்படுகிறது. ஆனால் மின்னணு லென்ஸ்கள் ஆப்டிகல் லென்ஸ்கள் கவனம் செலுத்தாததால் (நல்ல எலக்ட்ரானிக் லென்ஸின் எண் துளை 0.09 மட்டுமே, ஒரு நல்ல ஆப்டிகல் லென்ஸுக்கு இந்த மதிப்பு 0.95 ஐ எட்டும்), எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் தீர்மானம் 50 - 100 எலக்ட்ரான் அலைநீளங்கள். எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் இத்தகைய பலவீனமான லென்ஸ்கள் இருந்தாலும், சுமார் 0.17 nm தெளிவுத்திறன் வரம்பை பெறலாம், இது படிகங்களில் தனிப்பட்ட அணுக்களை வேறுபடுத்துவதை சாத்தியமாக்குகிறது. இந்த வரிசையின் தீர்மானத்தை அடைய, கருவியை மிகவும் கவனமாக ட்யூனிங் செய்வது அவசியம்; குறிப்பாக, மிகவும் நிலையான மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது, மேலும் கருவியே (சுமார் 2.5 மீ உயரம் மற்றும் பல டன் எடையும் இருக்கலாம்) மற்றும் அதன் பாகங்கள் அதிர்வு இல்லாத மவுண்டிங் தேவைப்படுகிறது.

0.5 nm ஐ விட ஒரு புள்ளி தெளிவுத்திறனை அடைய, கருவியை சிறந்த நிலையில் வைத்திருப்பது அவசியம், கூடுதலாக, உயர் தெளிவுத்திறனைப் பெறுவது தொடர்பான வேலைக்காக குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்துவது அவசியம். ஆப்ஜெக்டிவ் லென்ஸின் தற்போதைய உறுதியற்ற தன்மை மற்றும் பொருள் நிலை அதிர்வு ஆகியவை குறைந்தபட்சமாக வைக்கப்பட வேண்டும். நோக்கத்தின் முனையில் முந்தைய தேர்வுகளில் இருந்து எஞ்சிய பொருட்களின் எச்சங்கள் எதுவும் இல்லை என்பதை தேர்வாளர் உறுதி செய்ய வேண்டும். உதரவிதானங்கள் சுத்தமாக இருக்க வேண்டும். அதிர்வுகள், வெளிப்புற காந்தப்புலங்கள், ஈரப்பதம், வெப்பநிலை மற்றும் தூசி ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் திருப்திகரமான இடத்தில் நுண்ணோக்கி நிறுவப்பட வேண்டும். கோள மாறுபாடு மாறிலி 2 மிமீக்கு குறைவாக இருக்க வேண்டும். இருப்பினும், மிகவும் முக்கியமான காரணிகள்உயர் தெளிவுத்திறனுடன் பணிபுரியும் போது மின் அளவுருக்களின் நிலைத்தன்மை மற்றும் நுண்ணோக்கியின் நம்பகத்தன்மை. பொருள் மாசு விகிதம் 0.1 nm/min க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும், மேலும் இது உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட இருண்ட புலப் பணிகளுக்கு மிகவும் முக்கியமானது.

வெப்பநிலை சறுக்கல் குறைவாக இருக்க வேண்டும். மாசுபாட்டைக் குறைக்க மற்றும் உயர் மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்க, வெற்றிடம் தேவைப்படுகிறது மற்றும் பம்ப் லைனின் முடிவில் அளவிடப்பட வேண்டும். நுண்ணோக்கியின் உட்புறம், குறிப்பாக எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி அறையின் அளவு, துல்லியமாக சுத்தமாக இருக்க வேண்டும்.

நுண்ணோக்கியைச் சரிபார்க்க வசதியான பொருள்கள் சோதனைப் பொருள்கள், பகுதியளவு கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட கார்பனின் சிறிய துகள்கள், இதில் படிக லேட்டிஸின் விமானங்கள் தெரியும். பல ஆய்வகங்களில், நுண்ணோக்கியின் நிலையைச் சரிபார்க்க இதுபோன்ற மாதிரி எப்போதும் கையில் வைக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு நாளும், உயர் தெளிவுத்திறனில் வேலையைத் தொடங்குவதற்கு முன், 0.34 nm இடைவெளியுடன் கூடிய விமானங்களின் அமைப்பின் தெளிவான படங்கள் இந்த மாதிரியில் பெறப்படுகின்றன. சாய்வு இல்லாமல் மாதிரி வைத்திருப்பவரைப் பயன்படுத்துதல். கருவியை சோதிக்கும் இந்த நடைமுறை மிகவும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. ஒரு நுண்ணோக்கியை சிறந்த நிலையில் வைத்திருக்க நிறைய நேரமும் சக்தியும் தேவை. உயர் தெளிவுத்திறன் தேவைப்படும் பரீட்சைகள் கருவியின் நிலை சரியான அளவில் பராமரிக்கப்படும் வரை திட்டமிடப்படக்கூடாது, மேலும் முக்கியமாக, உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட முடிவுகள் முதலீட்டை நியாயப்படுத்தும் என்பதை மைக்ரோஸ்கோபிஸ்ட் முழுமையாக நம்பாத வரை. .

நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் பல சாதனங்களுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. கண்காணிப்பின் போது மாதிரியின் சாய்வை மாற்றுவதற்கான மிக முக்கியமான இணைப்பு (கோனியோமெட்ரிக் சாதனம்). படத்தின் மாறுபாடு முக்கியமாக எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் காரணமாக பெறப்படுவதால், மாதிரியின் சிறிய சாய்வுகள் கூட அதை கணிசமாக பாதிக்கலாம். கோனியோமெட்ரிக் சாதனம் இரண்டு பரஸ்பர செங்குத்தாக சாய்க்கும் அச்சுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை மாதிரியின் விமானத்தில் அமைந்துள்ளன மற்றும் 360° மூலம் அதன் சுழற்சிக்கு ஏற்றதாக இருக்கும். சாய்ந்தால், நுண்ணோக்கியின் அச்சுடன் ஒப்பிடும்போது பொருளின் நிலை மாறாமல் இருப்பதை சாதனம் உறுதி செய்கிறது. படிக மாதிரிகளின் எலும்பு முறிவு மேற்பரப்பு நிவாரணம், எலும்பு திசுக்களின் நிவாரணம், உயிரியல் மூலக்கூறுகள் போன்றவற்றை ஆய்வு செய்ய ஸ்டீரியோ படங்களைப் பெறும்போது கோனியோமெட்ரிக் சாதனம் அவசியம்.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் ஒரு பொருளின் அதே இடத்தை இரண்டு நிலைகளில் படமெடுப்பதன் மூலம் ஸ்டீரியோஸ்கோபிக் ஜோடி பெறப்படுகிறது, அது புறநிலை அச்சுக்கு (பொதுவாக ±5 °) சிறிய கோணங்களில் சுழற்றப்படும்.

பொருளின் வெப்பத்தை தொடர்ந்து கண்காணிப்பதன் மூலம் பொருட்களின் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் மாற்றம் பற்றிய சுவாரஸ்யமான தகவல்களைப் பெறலாம். இணைப்பின் உதவியுடன், மேற்பரப்பு ஆக்சிஜனேற்றம், சீர்குலைவு செயல்முறை, மல்டிகம்பொனென்ட் உலோகக் கலவைகளில் கட்ட மாற்றங்கள், சில உயிரியல் தயாரிப்புகளின் வெப்ப மாற்றங்கள் மற்றும் வெப்ப சிகிச்சையின் முழு சுழற்சியை மேற்கொள்ளலாம் (அனீலிங், கடினப்படுத்துதல், வெப்பமடைதல்) , மேலும், கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உயர் வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் விகிதங்களுடன். ஆரம்பத்தில், பொருள்களின் அறைக்கு ஹெர்மெட்டிக் முறையில் இணைக்கப்பட்ட சாதனங்கள் உருவாக்கப்பட்டன. ஒரு சிறப்பு பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தி, பொருள் நெடுவரிசையில் இருந்து அகற்றப்பட்டு, வெப்ப-சிகிச்சையளிக்கப்பட்டது, பின்னர் மீண்டும் பொருள் அறைக்குள் வைக்கப்பட்டது. முறையின் நன்மை நெடுவரிசை மாசுபாடு இல்லாதது மற்றும் நீண்ட கால வெப்ப சிகிச்சையின் சாத்தியம் ஆகும்.

நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் நெடுவரிசையில் நேரடியாக பொருளை சூடாக்குவதற்கான சாதனங்களைக் கொண்டுள்ளன. பொருள் வைத்திருப்பவரின் ஒரு பகுதி மைக்ரோஃபர்னேஸால் சூழப்பட்டுள்ளது. மைக்ரோஃபர்னேஸின் டங்ஸ்டன் சுழல் வெப்பம் ஒரு சிறிய மூலத்திலிருந்து நேரடி மின்னோட்டத்தால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ஹீட்டர் மின்னோட்டம் மாறும்போது பொருளின் வெப்பநிலை மாறுகிறது மற்றும் அளவுத்திருத்த வளைவில் இருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சாதனம் 1100°C, சுமார் 30 Å வரை வெப்பமடையும் போது உயர் தெளிவுத்திறனைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும்.

சமீபத்தில், நுண்ணோக்கியின் எலக்ட்ரான் கற்றை மூலம் ஒரு பொருளை சூடாக்குவதை சாத்தியமாக்கும் சாதனங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. பொருள் ஒரு மெல்லிய டங்ஸ்டன் வட்டில் அமைந்துள்ளது. வட்டு ஒரு டிஃபோகஸ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் கற்றை மூலம் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது, அதன் ஒரு சிறிய பகுதி வட்டில் உள்ள துளை வழியாக சென்று பொருளின் படத்தை உருவாக்குகிறது. வட்டின் வெப்பநிலை அதன் தடிமன் மற்றும் எலக்ட்ரான் கற்றை விட்டம் ஆகியவற்றை மாற்றுவதன் மூலம் பரந்த அளவில் மாறுபடும்.

நுண்ணோக்கியில் -140 ° C க்கு குளிர்விக்கும் செயல்பாட்டில் பொருட்களைக் கவனிப்பதற்கான ஒரு அட்டவணையும் உள்ளது. குளிர்ச்சியானது திரவ நைட்ரஜனுடன் உள்ளது, இது ஒரு சிறப்பு குளிர் குழாய் மூலம் மேசையுடன் இணைக்கப்பட்ட தேவார் பாத்திரத்தில் ஊற்றப்படுகிறது. இந்த சாதனத்தில், குளிரூட்டல் இல்லாமல் எலக்ட்ரான் கற்றை செல்வாக்கின் கீழ் அழிக்கப்படும் சில உயிரியல் மற்றும் கரிமப் பொருட்களைப் படிப்பது வசதியானது.

ஒரு பொருளை நீட்டுவதற்கான ஒரு இணைப்பின் உதவியுடன், உலோகங்களில் உள்ள குறைபாடுகளின் இயக்கம், ஒரு பொருளில் ஒரு விரிசலின் துவக்கம் மற்றும் வளர்ச்சியின் செயல்முறை ஆகியவற்றைப் படிக்க முடியும். இதுபோன்ற பல வகையான சாதனங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. சிலவற்றில், மெக்கானிக்கல் லோடிங் என்பது பொருள் இணைக்கப்பட்டுள்ள பிடிகளை நகர்த்துவதன் மூலமோ அல்லது அழுத்தக் கம்பியை நகர்த்துவதன் மூலமோ பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றவை பைமெட்டாலிக் தகடுகளின் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. மாதிரியானது பிமெட்டாலிக் தகடுகளுடன் ஒட்டப்படுகிறது அல்லது பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, அவை சூடாக்கப்படும் போது விலகிச் செல்கின்றன. சாதனம் மாதிரியை 20% சிதைத்து 80 கிராம் சக்தியை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் மிக முக்கியமான இணைப்பானது குறிப்பிட்ட ஆர்வமுள்ள ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட பகுதியின் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் ஆய்வுகளுக்கான மைக்ரோடிஃப்ராக்ஷன் சாதனமாகக் கருதப்படலாம். மேலும், நவீன நுண்ணோக்கிகளில் உள்ள மைக்ரோடிஃப்ராக்ஷன் முறை சாதனத்தை மறுவேலை செய்யாமல் பெறப்படுகிறது. டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் என்பது வளையங்கள் அல்லது புள்ளிகளின் வரிசையைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு பொருளில் உள்ள பல விமானங்கள் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனுக்கு சாதகமான வகையில் அமைந்திருந்தால், படம் கவனம் செலுத்தும் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு எலக்ட்ரான் கற்றை ஒரே நேரத்தில் தோராயமாக நோக்குநிலை கொண்ட பாலிகிரிஸ்டலின் பல தானியங்களைத் தாக்கினால், பல விமானங்களால் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் உருவாக்கப்படுகிறது, மேலும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வளையங்களின் வடிவம் உருவாகிறது. மோதிரங்கள் அல்லது புள்ளிகளின் இருப்பிடத்தின் மூலம், பொருளின் அமைப்பு (உதாரணமாக, நைட்ரைடு அல்லது கார்பைடு), அதன் வேதியியல் கலவை, படிக விமானங்களின் நோக்குநிலை மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான தூரம் ஆகியவற்றை ஒருவர் தீர்மானிக்க முடியும்.

2.1 எலக்ட்ரான் மூலங்கள்

நான்கு வகையான எலக்ட்ரான் மூலங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: டங்ஸ்டன் V- வடிவ கத்தோட்கள், டங்ஸ்டன் புள்ளி (புள்ளி) கத்தோட்கள், லந்தனம் ஹெக்ஸாபோரைடு மூலங்கள் மற்றும் புல எலக்ட்ரான் மூலங்கள். இந்த அத்தியாயம் உயர் தெளிவுத்திறன் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கான ஒவ்வொரு வகை எலக்ட்ரான் மூலத்தின் நன்மைகள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகளை சுருக்கமாக விவாதிக்கிறது. உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் பயன்படுத்தப்படும் எலக்ட்ரான் மூலங்களில் பின்வரும் அடிப்படைத் தேவைகள் விதிக்கப்படுகின்றன:

1.உயர் பிரகாசம் (ஒரு யூனிட் திட கோணத்திற்கு தற்போதைய அடர்த்தி). கட்ட மாறுபாட்டுடன் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட படங்களைப் பெறுவதற்கான சோதனைகளுக்கு இந்தத் தேவையை பூர்த்தி செய்வது அவசியம், இது ஒரு சிறிய ஒளிரும் துளையை போதுமான மின்னோட்ட அடர்த்தியுடன் இணைக்க வேண்டியிருக்கும், இது அதிக உருப்பெருக்கத்தில் படத்தை துல்லியமாக குவிக்க உதவுகிறது.

2. எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான உயர் செயல்திறன் (முதன்மை எலக்ட்ரான் கற்றை மின்னோட்டத்தின் மொத்த மதிப்புக்கு பிரகாசத்தின் விகிதம்), இது மூலத்தின் சிறிய அளவு காரணமாக அடையப்படுகிறது. மாதிரியின் ஒளிரும் பகுதியைக் குறைப்பது வெளிப்பாட்டின் போது அதன் வெப்பம் மற்றும் வெப்ப சறுக்கலைக் குறைக்கிறது.

3. இருக்கும் வெற்றிடத்தின் கீழ் நீண்ட ஆயுட்காலம்.

4. நீண்ட கால (ஒரு நிமிடம் வரை) வெளிப்பாட்டுடன் நிலையான உமிழ்வு, இது உயர் தெளிவுத்திறன் நுண்ணோக்கியில் பொதுவானது.

வழக்கமான உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட டிரான்ஸ்மிஷன் நுண்ணோக்கிக்கான சிறந்த வெளிச்ச அமைப்பு, மாதிரியின் ஒளிரும் பகுதியின் அளவு, வெளிச்சத்தின் தீவிரம் மற்றும் கற்றை ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றை சுயாதீனமாக கட்டுப்படுத்த ஆபரேட்டரை அனுமதிக்கிறது. ஒரு ஆட்டோ எலக்ட்ரானிக் மூலத்துடன் பணிபுரியும் போது மட்டுமே இத்தகைய சாத்தியக்கூறுகள் அடையப்படுகின்றன. இருப்பினும், பெரும்பாலான ஆய்வகங்களுக்கு, உயர் தெளிவுத்திறன் பரிமாற்ற நுண்ணோக்கிக்கான செலவு மற்றும் செயல்திறன் ஆகிய இரண்டிற்கும் டங்ஸ்டன் பாயின்ட் கேத்தோடைப் பயன்படுத்துவது சிறந்த சமரசமாகும். தற்போது, ​​லாந்தனம் ஹெக்ஸாபோரைடில் இருந்து மூலங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளும் பரிசீலிக்கப்படுகின்றன. லேசர் கற்றை மூலம் சூடேற்றப்பட்ட கத்தோட் நம்பிக்கைக்குரியது, இதன் பிரகாசம் V-வடிவ கேத்தோடின் பிரகாசத்தை விட 3000 மடங்கு அதிகமாக இருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது. இந்த கத்தோட்கள் மிதமான வெற்றிடத்தில் (10 -4 Torr) இயங்குகின்றன.

2.2. விளக்கு அமைப்பு

மாதிரி

படம் 6 - நவீன எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் வெளிச்ச அமைப்பு

கணினியில் இரண்டு மின்தேக்கி லென்ஸ்கள் உள்ளன C1(வலுவான லென்ஸ்) மற்றும் C2(பலவீனமான லென்ஸ்). எஃப்- கேத்தோடு; டபிள்யூ- Wepelt சிலிண்டர்; S என்பது ஒரு கற்பனை எலக்ட்ரான் மூலமாகும், S" மற்றும் S" என்பது அதன் படங்கள்; SA2 -இரண்டாவது மின்தேக்கி உதரவிதானம். தூரங்கள் யு 1 , யு 2 , வி 1 ,வி 2 எலக்ட்ரான்-ஆப்டிகல் அளவுருக்கள், அதே நேரத்தில் தூரங்கள் டி 1 , டி 2 , டி 3 நுண்ணோக்கி நெடுவரிசையில் எளிதாக அளவிடப்படுகிறது. .

அத்திப்பழத்தில். படம் 6 எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி வெளிச்ச அமைப்பில் இரண்டு மின்தேக்கி லென்ஸ்கள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இந்த லென்ஸ்களின் குவிய நீளத்தை (C1 மற்றும் C2) சுயாதீனமாக மாற்றுவது பொதுவாக சாத்தியமாகும். . முதல் மின்தேக்கி லென்ஸின் தூண்டுதல் சரிசெய்தல் குமிழியைப் பயன்படுத்தி மாற்றப்படுகிறது, சில சமயங்களில் "ஸ்பாட் அளவு" என குறிப்பிடப்படுகிறது. வழக்கமாக, S, S" விமானங்கள் மற்றும் மாதிரி மேற்பரப்பு இணைந்திருக்கும், அதாவது, மாதிரியில் (ஃபோகஸ்டு வெளிச்சம்) மூலத்தின் ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட படம் உருவாகும் வகையில், அத்தகைய உற்சாகம் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

V-வடிவ கேத்தோடிற்கு, மூல அளவு தோராயமாக 30 µm ஆகும். மாதிரிக்கு தேவையற்ற வெப்பம் மற்றும் கதிர்வீச்சு சேதத்தைத் தடுக்க, அதன் மூலத்தின் குறைக்கப்பட்ட படத்தை உருவாக்குவது அவசியம். மாதிரியை மாற்றும்போது பொருள் வைத்திருப்பவரை நகர்த்த அனுமதிக்கும் அளவுக்கு வேலை செய்யும் தூரம் D 3 இருக்க வேண்டும். ஒற்றை மின்தேக்கி லென்ஸுடன், பெரிய தூரம் D 3 இல் குறைந்த உருப்பெருக்கத்தின் இந்த முரண்பட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது கடினம், இதற்கு D 1 தூரம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். எனவே, ஒரு வலுவான முதல் மின்தேக்கி லென்ஸ் C1 வழக்கமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மூலத்தின் படத்தை 5-100 காரணியாகக் குறைக்க உதவுகிறது, மேலும் இரண்டாவது பலவீனமான லென்ஸ் C2 முதல் 3 உருப்பெருக்கத்துடன் பெரிய வேலை தூரத்தை வழங்குகிறது. ,

2.3 ஆஸ்டிஜிமாடிசம் திருத்தம்

புறநிலை லென்ஸின் ஸ்டிக்மேட்டரின் சரிசெய்தல் உயர் தெளிவுத்திறனை உறுதிப்படுத்த மிகவும் முக்கியமானது. சில சாதனங்கள் திசை மற்றும் வலிமை ஆகிய இரண்டிலும் ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தை சரிசெய்கிறது, மற்றவை இரண்டு நிலையான ஆர்த்தோகனல் திசைகளில் ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தின் வலிமையை சரிசெய்யும். முதலாவதாக, ஃப்ரெஸ்னல் வளையத்தின் சமச்சீர்நிலையைப் பெறும் வரை, ஒரு ஸ்டிக்மேட்டரைக் கொண்டு astigmatism தோராயமாக சரி செய்யப்பட வேண்டும். உயர் தெளிவுத்திறனுடன் பணிபுரியும் போது, ​​ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தை முடிந்தவரை துல்லியமாக சரிசெய்வது அவசியம், இது ஒரு மெல்லிய உருவமற்ற கார்பன் படத்தின் கட்டமைப்பை அதிக உருப்பெருக்கத்தில் படம்பிடிப்பதன் மூலம் செய்ய முடியும். குறைந்தபட்சம் 400,000x ஒரு நுண்ணோக்கி உருப்பெருக்கம் மற்றும் ஒரு ஆப்டிகல் பைனாகுலர் x10 போன்ற 0.3 nm படத்தின் விவரங்களில் astigmatism ஐ கவனமாக சரிசெய்ய வேண்டும். சிறந்த சரிசெய்தல் கைப்பிடிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அடையக்கூடிய குறைந்தபட்ச மாறுபாட்டை அடைய ஃபோகஸ் மற்றும் ஸ்டிக்மா குமிழ்களைப் பயன்படுத்தவும். லென்ஸ் ஒரு சில பத்து நானோமீட்டர்களால் கவனம் செலுத்தப்படும் போது, ​​கார்பன் படத்தின் ஒரு சீரான சிறுமணி அமைப்பு எந்த விருப்பமான திசையிலும் அனிசோட்ரோபி இல்லாமல் தெரியும். இது கணிசமான திறன் தேவைப்படும் கடினமான செயல்முறையாகும். ஆப்டிகல் எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன் என்பது ஆஸ்டிஜிமாடிசம் திருத்தத்தின் சரியான தன்மையை சரிபார்க்க விரைவான வழியாகும், மேலும் ஆஸ்டிஜிமாடிசம் திருத்தம் செயல்முறையை மாஸ்டரிங் செய்யும் போது அதன் பயன்பாடு மிகவும் முக்கியமானது. பின்வரும் புள்ளிகள் முக்கியமானவை:

1. கண்கள் இருளுக்கு முழுமையாக ஒத்துப்போக வேண்டும். இதைச் செய்ய, இருட்டில் குறைந்தது 20 நிமிடங்கள் செலவிடுங்கள்.

2. லென்ஸின் புலத்தில் உள்ள புறநிலை கருவிழி மற்றும் குளிர்ந்த கருவிழியின் நிலை மற்றும் தூய்மை ஆகியவை தேவையான ஸ்டிக்மேட்டர் அமைப்பை விமர்சன ரீதியாக பாதிக்கும். படத்தை புகைப்படம் எடுப்பதற்கு முன், ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தை சரிசெய்த பிறகு, எந்த ஒரு துளையையும் தொடாதீர்கள். மிக முக்கியமாக, ஆஸ்டிஜிமாடிசம் காலப்போக்கில் மாறாது மற்றும் சரிசெய்யப்படலாம். புறநிலை உதரவிதானத்தின் சிறிதளவு மாசுபாடு ஒரு களங்கத்தை கொண்டு சரிசெய்ய முடியாத குறுக்கீட்டை உருவாக்காது. புலத்தில் ஏற்ற இறக்கங்களை உருவாக்கும் அழுக்கு உதரவிதானம் மிகவும் தீவிரமான குறுக்கீடு ஆகும். படத்தைப் பார்க்கும்போது லென்ஸ் கருவிழியை நகர்த்துவதன் மூலம் எவ்வளவு அழுக்காக இருக்கிறது என்பதைச் சரிபார்க்கவும். சிறிய துளை மாற்றங்களுடன், ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தில் வலுவான சரிவு இருக்கக்கூடாது. குளிரூட்டப்பட்ட உதரவிதானத்தின் துளையின் தூய்மையை அது பார்வைப் புலத்தை கட்டுப்படுத்தும் உருப்பெருக்கத்தில் சரிபார்க்கலாம். குளிர்ந்த உதரவிதானத்தை சிறிது நகர்த்துவதன் மூலம் சரிபார்ப்பு செய்யப்படுகிறது, முடிந்தால், குறைந்த உருப்பெருக்கத்தில் கவனிக்கவும்.

3. astigmatism திருத்த மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் வைத்திருப்பவரின் வகை, முடுக்கி மின்னழுத்தம் மற்றும் புறநிலை லென்ஸின் இயக்கி மின்னோட்டம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுபடும். பிந்தையது உருப்பெருக்கத்தைச் சார்ந்தது, லென்ஸ்களின் காந்த தொடர்பு காரணமாக இருக்கலாம்.

4. கடுமையான ஆஸ்டிஜிமாடிசத்திற்கு ஒரு பொதுவான காரணம், புறநிலை துருவத் துண்டில் சில்லு செய்யப்பட்ட அல்லது ஓரளவு ஆவியாகிய மாதிரி இருப்பது.

5. குளிரூட்டப்பட்ட உதரவிதானம் திரவ நைட்ரஜனின் வெப்பநிலையை அடையும் வரை மற்றும் குளிரூட்டப்பட்ட உதரவிதான நீர்த்தேக்கத்தை அவ்வப்போது திரவ நைட்ரஜனுடன் (முன்னுரிமை ஒரு பம்ப் மூலம்) நிரப்ப வேண்டும் வரை ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தை சரிசெய்வதில் எந்த அர்த்தமும் இல்லை. நீர்த்தேக்கத்தில் இருந்து திரவ நைட்ரஜன் ஆவியாகி, உதரவிதானம் வெப்பமடையும் போது நகரும் போது ஆஸ்டிஜிமாடிசம் விரைவில் தோன்றும். தொட்டியை நிரப்பும் தொடக்கத்தில் இருந்து உதரவிதான வெப்பநிலை நிலைபெற குறைந்தது அரை மணிநேரம் ஆகலாம்.

அஸ்டிஜிமாடிசத்திற்கான உயர்-தெளிவுத்திறன் படங்களின் உணர்திறனை, ஸ்டிக்மேட்டேட்டரை சரிசெய்யும் போது சாய்ந்திருக்காத வெளிச்சத்துடன் ஒரு பிரகாசமான புலத்தில் கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட கார்பனின் விமானங்களைக் கவனிப்பதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். சாத்தியமான அனைத்து திசைகளிலும் அமைந்துள்ள கிராட்டிங் விமானங்களின் படங்களைப் பெற, இரண்டு திசைகளில் ஆஸ்டிஜிமாடிசத்தை துல்லியமாக ஈடுசெய்வது அவசியம். கிராட்டிங் விமானங்களை ஒரு திசையில் படம்பிடிப்பது எளிதானது, ஆனால் இது துல்லியமான ஆஸ்டிஜிமாடிசம் திருத்தக் கட்டுப்பாட்டை வழங்காது.

இறுதியாக, லென்ஸ் துளையின் ஒவ்வொரு இயக்கத்திற்கும் பிறகு ஆஸ்டிஜிமாடிசம் சரி செய்யப்பட வேண்டும் என்பதை மீண்டும் வலியுறுத்துவது மதிப்பு.

2.4 வழக்கமான துணைக்கருவிகள் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி உயர் தீர்மானம்

நுண்ணோக்கிக்கு கூடுதலாக, பல்வேறு உள்ளன துணை சாதனங்கள், இந்த புத்தகத்தில் முன்பு குறிப்பிடப்பட்ட நுண்ணோக்கியை நிறைவு செய்கிறது. ஒட்டுமொத்தமாக, அவை அனைத்தும் இந்த பிரிவில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

1. ஒரு மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் அல்லது பகுதி அழுத்தம் அளவீடு என்பது எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கு மிகவும் பயனுள்ள கூடுதலாகும். மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் நுண்ணோக்கியில் மாசுபடுத்தும் தயாரிப்புகளின் முழுமையான பகுப்பாய்வை வழங்குகிறது. சில சாதனங்கள் அவற்றின் வடிவமைப்புகளில் காந்தங்களைக் கொண்டுள்ளன; எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி படத்தில் சாத்தியமான செல்வாக்கைக் கருத்தில் கொண்டு அத்தகைய சாதனம் நிலைநிறுத்தப்பட வேண்டும்.

2. உயர் தெளிவுத்திறனுடன் பணிபுரியும் போது, ​​பாட்டில் உலர் நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துவது பயனுள்ளது. நெடுவரிசையில் நுழையும் நீராவியின் அளவைக் குறைக்க உள் பழுது தேவைப்படும்போதெல்லாம் நுண்ணோக்கி உலர்ந்த நைட்ரஜனால் நிரப்பப்படுகிறது.

3. அப்ஜெக்டிவ் லென்ஸின் ஃபோகஸ் நீளம் மாறும் சூழ்நிலையில் சாதனத்தின் உருப்பெருக்கத்தை அளவீடு செய்ய, புறநிலை லென்ஸின் மின்னோட்டத்தை அளவிடுவதற்கு ஒரு சாதனத்தைப் பயன்படுத்துவது பயனுள்ளது.

4. நீண்ட வெளிப்பாடுகளுடன் இருண்ட-புலப் படங்களை புகைப்படம் எடுக்கும் போது வெப்ப நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதன் முக்கியத்துவத்தின் பார்வையில், திரவ நைட்ரஜனை செலுத்துவதற்கு ஒரு பம்ப் வைத்திருப்பது நல்லது.

5. நுண்ணோக்கி துப்பாக்கி அறையை சுத்தம் செய்த பிறகு எஞ்சியிருக்கும் தூசி அல்லது தயாரிப்பு எச்சங்களை அகற்ற, ஒரு முனையுடன் கூடிய ஊதுகுழலை எப்போதும் வைத்திருப்பது நல்லது.

3 . டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப்பின் பயன்பாடுகள்

உயிரியல் மற்றும் பொருள் அறிவியல் துறையில் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி (TEM) பயன்படுத்தப்படாத ஆராய்ச்சியின் எந்தத் துறையும் இல்லை; இது மாதிரி தயாரிப்பு நுட்பங்களின் முன்னேற்றம் காரணமாகும்.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் பயன்படுத்தப்படும் அனைத்து நுட்பங்களும் மிக மெல்லிய மாதிரியைப் பெறுவதையும், அதற்கும் ஆதரவாகத் தேவைப்படும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையே அதிகபட்ச மாறுபாட்டை வழங்குவதையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. அடிப்படை நுட்பம் 2-200 nm தடிமன் கொண்ட மாதிரிகளுக்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது மெல்லிய பிளாஸ்டிக் அல்லது கார்பன் படங்களால் ஆதரிக்கப்படுகிறது, அவை சுமார் 0.05 மிமீ செல் அளவு கொண்ட ஒரு கட்டத்தில் வைக்கப்படுகின்றன. (ஒரு பொருத்தமான மாதிரி, எந்த வழியில் பெறப்பட்டாலும், ஆய்வின் கீழ் உள்ள பொருளின் மீது எலக்ட்ரான் சிதறலின் தீவிரத்தை அதிகரிக்கும் வகையில் செயலாக்கப்படுகிறது.) மாறுபாடு போதுமானதாக இருந்தால், பார்வையாளரின் கண் 0.1 தொலைவில் உள்ள விவரங்களை வேறுபடுத்தி அறிய முடியும். - ஒருவருக்கொருவர் திரிபு இல்லாமல் 0.2 மி.மீ. எனவே, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் உருவாக்கப்பட்ட படத்தை 1 nm தூரத்தில் ஒரு மாதிரியில் பிரிக்கப்பட்ட விவரங்களை வேறுபடுத்துவதற்கு, 100 - 200 ஆயிரம் வரிசையின் மொத்த உருப்பெருக்கம் அவசியம். சிறந்த நுண்ணோக்கிகள் ஒரு படத்தை உருவாக்க முடியும். அத்தகைய உருப்பெருக்கம் கொண்ட ஒரு புகைப்படத் தட்டில் மாதிரி, மிகவும் சிறிய பகுதி காட்டப்பட்டுள்ளது. பொதுவாக மைக்ரோகிராஃப் குறைந்த உருப்பெருக்கத்தில் எடுக்கப்பட்டு பின்னர் புகைப்படமாக பெரிதாக்கப்படுகிறது. ஒரு புகைப்படத் தகடு 10 செமீ நீளத்தில் சுமார் 10,000 வரிகளைத் தீர்க்கிறது. ஒவ்வொரு வரியும் 0.5 nm நீளம் கொண்ட ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டமைப்பிற்கு மாதிரியில் ஒத்திருந்தால், அத்தகைய கட்டமைப்பைப் பதிவு செய்ய, குறைந்தபட்சம் 20,000 அதிகரிப்பு தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் TEM உதவியுடன், சுமார் 1000 வரிகளைத் தீர்க்க முடியும்.

3.1 உயிரியல் அல்லாத பொருட்கள்

இன்று உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் முக்கிய குறிக்கோள், அபூரண படிகப் பொருட்களின் அல்ட்ராஸ்ட்ரக்சர் பற்றிய விவரங்களைக் காட்சிப்படுத்துவதாகும். தற்போது, ​​அணு தெளிவுத்திறன் மட்டத்திலோ அல்லது அடிப்படை செல் தெளிவுத்திறன் மட்டத்திலோ அத்தகைய தகவலை வழங்கக்கூடிய வேறு முறைகள் எதுவும் இல்லை. படிகக் குறைபாடுகளின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய விரிவான புரிதல் படிக வேதியியல் மற்றும் பொருட்களின் வலிமையைப் படிக்கும் துறையில் முன்னேற்றத்தை தீர்மானிக்கிறது. படிகங்களில் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் வீதத்தைக் கட்டுப்படுத்த எலக்ட்ரான் கற்றையைப் பயன்படுத்தி, அணு மட்டத்தில் கட்ட மாற்றங்களின் போது குறைபாடுகளின் இயக்கத்தையும் ஒருவர் ஆய்வு செய்யலாம். உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மிகவும் சிறிய படிகங்களின் நுண்ணிய கட்டமைப்பைப் படிக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதிலிருந்து எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவத்தைப் பெறுவது சாத்தியமில்லை. AT கடந்த ஆண்டுகள்இந்த முறை கனிமங்கள் மற்றும் பீங்கான் பொருட்களை ஆய்வு செய்ய பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பிரதி முறை மூலம் கனிமங்கள் பற்றிய ஆய்வுகள் பல தசாப்தங்களுக்கு முன்பு தொடங்கியது. மைக்கா மற்றும் களிமண் தாதுக்கள் நேரடியாக டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. தங்கள் ஆராய்ச்சியில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்திய முதல் கனிமவியலாளர்களில் ரிப், மெக்கானெல் மற்றும் ஃப்ளீட் ஆகியோர் அடங்குவர். மெக்லாரன் மற்றும் ஃபேக்கி (1965 முதல்) மற்றும் நிசென் (1967 முதல்) ஆகியோரின் பணி, கனிமவியலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் வளர்ச்சியில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது; அவர்களின் ஆராய்ச்சி திட்டம் முற்றிலும் கனிமங்களின் மின் நுண்ணோக்கி ஆய்வுக்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டது. 1970 ஆம் ஆண்டில், TEM முறைகள் மூலம் சந்திர பொருட்களை ஆய்வு செய்யும் பணியானது கனிமங்களின் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் ஒரு அசாதாரண ஏற்றம் தோன்றுவதற்கு பங்களித்தது, இதில் கனிமவியலாளர்களுடன், பொருட்கள் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் இயற்பியலாளர்கள் ஈடுபட்டுள்ளனர். நவீன கனிமவியலில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்திய ஐந்தாண்டுகளுக்குள் அவர்கள் பெற்ற முடிவுகள், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஒரு விஞ்ஞானியின் கைகளில் மிகவும் சக்திவாய்ந்த கருவி என்பதைக் காட்டுகிறது. இன்றுவரை, புதிய தரவு ஃபெல்ட்ஸ்பார்ஸ் மற்றும் பைராக்ஸீன்களின் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்வதில் குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பைச் செய்துள்ளது, மேலும் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு கனிமக் குழுவிலும், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஆய்வுகள் பல எதிர்பாராத பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.

நிலப்பரப்பு, சந்திரன் மற்றும் விண்கல் பாறைகளின் வயதைக் கண்டறிய எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த வழக்கில், கருவின் கதிரியக்கச் சிதைவின் போது, ​​சுற்றியுள்ள பொருட்களில் ஊடுருவிச் செல்லும் துகள்கள் வெளியிடப்படுகின்றன என்பது உண்மையாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. அதிவேகம்மற்றும் படிகத்தில் தெரியும் "சுவடு" விட்டு. இத்தகைய தடங்களை எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் பார்க்க முடியும், அதை ஸ்கேனிங் அல்லது டிரான்ஸ்மிஷன் முறைகளில் பயன்படுத்தலாம். கதிரியக்கச் சேர்க்கையைச் சுற்றியுள்ள சிதைவுத் தடங்களின் அடர்த்தி படிகத்தின் வயதுக்கு விகிதாசாரமாகும், மேலும் அவற்றின் நீளம் துகள்களின் ஆற்றலின் செயல்பாடாகும். அதிக துகள் ஆற்றலைக் குறிக்கும் நீண்ட தடங்கள் சந்திர பாறையில் உள்ள விட்லாக்கைட் சேர்ப்புகளைச் சுற்றி கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன; ஹட்ச்சியோன் மற்றும் பிரைஸ் இந்த வழக்கத்திற்கு மாறாக நீண்ட பாதையில் 244 Rho என்ற உறுப்பு சிதைவதற்குக் காரணம் என்று கூறியது, இது அதன் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக இப்போது மறைந்துவிட்டது, ஆனால் இன்னும் 4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இருந்திருக்கலாம். சந்திரனின் மேற்பரப்பிலிருந்து அல்லது விண்கற்களிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட பொருளின் தடங்கள் (படம். 7) அண்டக் கதிர்வீச்சின் பரிணாம வளர்ச்சியைப் பற்றிய தகவல்களை வழங்குகின்றன மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் வயது மற்றும் கலவை பற்றிய முடிவுகளை எடுக்க அனுமதிக்கின்றன.

விண்கல் உருவாவதற்கு முன் சூரிய ஒளியில் ஆற்றல் மிக்க கனமான கருக்கள் (முக்கியமாக Fe) இருப்பதால் அதிக தட அடர்த்தி ஏற்படுகிறது. திடமான தீர்வுகளின் சிதைவு காரணமாக அட்டவணை அமைப்பு குறிப்பிடத்தக்கது.

படம் 7 - பெசியானோ விண்கல்லில் இருந்து பைராக்ஸின் தானியத்தின் இருண்ட-புலம் TEM படம்

பல்வேறு பொருட்களுக்கு இடையேயான மெல்லிய படிகங்கள் மற்றும் இடைமுகங்களை ஆய்வு செய்ய பொருட்கள் ஆராய்ச்சியில் TEM பயன்படுத்தப்படுகிறது. இடைமுகத்தின் உயர் தெளிவுத்திறன் படத்தைப் பெற, மாதிரியானது பிளாஸ்டிக்கால் நிரப்பப்பட்டு, மாதிரி இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக வெட்டப்பட்டு, பின்னர் அது மெல்லியதாக இருக்கும், இதனால் இடைமுகம் கூர்மையான விளிம்பில் தெரியும். படிக லட்டு எலக்ட்ரான்களை சில திசைகளில் வலுவாக சிதறடித்து, ஒரு மாறுபாடு வடிவத்தை அளிக்கிறது. படிக மாதிரியின் படம் பெரும்பாலும் இந்தப் படத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது; மாறுபாடு படிக லட்டியின் நோக்குநிலை, தடிமன் மற்றும் முழுமையைப் பொறுத்தது. படத்தில் உள்ள மாறுபாட்டின் மாற்றங்கள் படிக லட்டு மற்றும் அணு அளவுகளின் அளவில் அதன் குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்வதை சாத்தியமாக்குகின்றன. இந்த வழியில் பெறப்பட்ட தகவல்கள், மொத்த மாதிரிகளின் எக்ஸ்-ரே பகுப்பாய்வின் மூலம் வழங்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் அனைத்து விவரங்களிலும் இடப்பெயர்வுகள், அடுக்கி வைக்கும் தவறுகள் மற்றும் தானிய எல்லைகளை நேரடியாகப் பார்க்க EM உதவுகிறது. கூடுதலாக, எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களை EM இல் எடுக்கலாம் மற்றும் மாதிரியின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பகுதிகளில் இருந்து விலகல் வடிவங்களைக் காணலாம். லென்ஸ் உதரவிதானம் அதன் வழியாக ஒரே ஒரு மாறுபாடு மற்றும் சிதறாத மையக் கற்றை கடந்து செல்லும் வகையில் சரிசெய்யப்பட்டால், இந்த மாறுபட்ட கற்றை வழங்கும் படிக விமானங்களின் ஒரு குறிப்பிட்ட அமைப்பின் படத்தைப் பெற முடியும். நவீன கருவிகள் 0.1 nm கிராட்டிங் காலங்களைத் தீர்ப்பதை சாத்தியமாக்குகின்றன. படிகங்களை இருண்ட-புல இமேஜிங் மூலம் ஆய்வு செய்யலாம், இதில் மையக் கற்றை தடுக்கப்படுகிறது, இதனால் படம் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மாறுபட்ட கற்றைகளால் உருவாகிறது. இந்த முறைகள் அனைத்தும் பல பொருட்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்கியுள்ளன மற்றும் படிகங்களின் இயற்பியல் மற்றும் அவற்றின் பண்புகளை கணிசமாக தெளிவுபடுத்தியுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, மெல்லிய சிறிய அளவிலான குவாசிகிரிஸ்டல்களின் படிக லேட்டிஸின் TEM படங்களின் பகுப்பாய்வு, அவற்றின் எலக்ட்ரான் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களின் பகுப்பாய்வோடு இணைந்து ஐந்தாவது-வரிசை சமச்சீர் கொண்ட பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பதை 1985 இல் சாத்தியமாக்கியது.

3.2 உயிரியல்

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி பரவலாக உயிரியல் மற்றும் பயன்படுத்தப்படுகிறது மருத்துவ ஆராய்ச்சி. OPEM இல் ஆராய்ச்சிக்காக மெல்லிய திசுப் பகுதிகளை சரிசெய்தல், ஊற்றுதல் மற்றும் பெறுவதற்கான நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த நுட்பங்கள் மேக்ரோமாலிகுலர் மட்டத்தில் உயிரணுக்களின் அமைப்பைப் படிப்பதை சாத்தியமாக்குகின்றன. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியானது செல்லின் கூறுகள் மற்றும் சவ்வுகள், மைட்டோகாண்ட்ரியா, எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம், ரைபோசோம்கள் மற்றும் செல்லை உருவாக்கும் பல உறுப்புகளின் கட்டமைப்பின் விவரங்களை வெளிப்படுத்தியது. மாதிரியானது முதலில் குளுடரால்டிஹைட் அல்லது மற்ற ஃபிக்ஸேட்டிவ்களுடன் சரி செய்யப்பட்டு, பின்னர் நீரிழப்பு செய்யப்பட்டு பிளாஸ்டிக்கில் உட்பொதிக்கப்படுகிறது. கிரையோஃபிக்சேஷன் முறைகள் (மிகக் குறைந்த - கிரையோஜெனிக் - வெப்பநிலையில் சரிசெய்தல்) இரசாயன பொருத்துதல்களைப் பயன்படுத்தாமல் கட்டமைப்பையும் கலவையையும் பாதுகாக்க அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, கிரையோஜெனிக் முறைகள் நீரிழப்பு இல்லாமல் உறைந்த உயிரியல் மாதிரிகளை இமேஜிங் செய்ய அனுமதிக்கின்றன. பளபளப்பான வைரம் அல்லது சில்லு செய்யப்பட்ட கண்ணாடி கத்திகள் கொண்ட அல்ட்ராமைக்ரோடோம்களைப் பயன்படுத்தி, திசுப் பகுதிகளை 30-40 nm தடிமன் கொண்டு செய்யலாம். தனித்தனி கூறுகள் அல்லது கட்டமைப்புகளின் மாறுபாட்டை அதிகரிக்க, ஏற்றப்பட்ட தயாரிப்புகளை கன உலோக கலவைகள் (ஈயம், ஆஸ்மியம், தங்கம், டங்ஸ்டன், யுரேனியம்) மூலம் கறைப்படுத்தலாம்.

உயிரியல் ஆய்வுகள் நுண்ணுயிரிகளுக்கு நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளன, குறிப்பாக வைரஸ்கள், அவை ஒளி நுண்ணோக்கிகளால் தீர்க்கப்படவில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, பாக்டீரியோபேஜ்களின் கட்டமைப்புகள் மற்றும் வைரஸ்களின் புரதப் பூச்சுகளில் உள்ள துணைக்குழுக்களின் இருப்பிடம் ஆகியவற்றை வெளிப்படுத்த TEM சாத்தியமாக்கியது. கூடுதலாக, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கறை படிதல் முறைகள் பல முக்கியமான உயிரியல் நுண் கட்டமைப்புகளில் துணை அலகுகளுடன் கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்த முடிந்தது. நியூக்ளிக் அமிலம் மாறுபாடு மேம்பாடு நுட்பங்கள் ஒற்றை மற்றும் இரட்டை இழைகள் கொண்ட டிஎன்ஏவை அவதானிக்க முடிந்தது. இந்த நீண்ட, நேரியல் மூலக்கூறுகள் அடிப்படை புரதத்தின் அடுக்கில் பரவி ஒரு மெல்லிய படலத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பின்னர் கனரக உலோகத்தின் மிக மெல்லிய அடுக்கு வெற்றிட படிவு மூலம் மாதிரிக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. கனரக உலோகத்தின் இந்த அடுக்கு மாதிரியை "நிழல்" செய்கிறது, இதன் காரணமாக பிந்தையது, OPEM இல் கவனிக்கும்போது, ​​​​உலோகம் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட பக்கத்திலிருந்து ஒளிரும். எவ்வாறாயினும், படிவின் போது மாதிரி சுழற்றப்பட்டால், உலோகமானது அனைத்து பக்கங்களிலிருந்தும் துகள்களைச் சுற்றி சமமாக (பனிப்பந்து போல) குவிகிறது.

3.3 உயர் மின்னழுத்த நுண்ணோக்கி

தற்போது, ​​தொழில்துறையானது OPEM இன் உயர் மின்னழுத்த பதிப்புகளை 300 முதல் 400 kV முடுக்க மின்னழுத்தத்துடன் உற்பத்தி செய்கிறது. இத்தகைய நுண்ணோக்கிகள் குறைந்த மின்னழுத்த கருவிகளை விட அதிக ஊடுருவக்கூடிய சக்தியைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை கடந்த காலத்தில் கட்டப்பட்ட 1 மில்லியன் வோல்ட் நுண்ணோக்கிகளைப் போலவே சிறந்தவை. நவீன உயர் மின்னழுத்த நுண்ணோக்கிகள் மிகவும் கச்சிதமானவை மற்றும் ஒரு சாதாரண ஆய்வக அறையில் நிறுவப்படலாம். தடிமனான படிகங்களில் உள்ள குறைபாடுகளை ஆய்வு செய்வதில் அவற்றின் அதிகரித்த ஊடுருவும் சக்தி மிகவும் மதிப்புமிக்க சொத்து என்பதை நிரூபிக்கிறது, குறிப்பாக மெல்லிய மாதிரிகளை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது. உயிரியலில், அவற்றின் அதிக ஊடுருவும் சக்தி, முழு செல்களை வெட்டாமல் ஆய்வு செய்வதை சாத்தியமாக்குகிறது. கூடுதலாக, இந்த நுண்ணோக்கிகள் தடிமனான பொருட்களின் முப்பரிமாண படங்களை பெற பயன்படுத்தப்படலாம்.

3.4 கதிர்வீச்சு சேதம்

எலக்ட்ரான்கள் அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சு என்பதால், ஒரு EM இல் உள்ள மாதிரி தொடர்ந்து அதை வெளிப்படுத்துகிறது. எனவே, மாதிரிகள் எப்போதும் கதிர்வீச்சு சேதத்திற்கு வெளிப்படும். OPEM இல் மைக்ரோஃபோட்டோகிராஃபின் பதிவின் போது ஒரு மெல்லிய மாதிரியால் உறிஞ்சப்படும் கதிர்வீச்சின் வழக்கமான டோஸ், 1 ஹெக்டேர் பரப்பளவில் 4 மீ ஆழமுள்ள குளத்தில் இருந்து குளிர்ந்த நீரை முழுவதுமாக ஆவியாக்க போதுமான ஆற்றலுக்கு சமமாக இருக்கும். மாதிரிக்கு கதிர்வீச்சு சேதத்தை குறைக்க, அதைப் பயன்படுத்துவது அவசியம் பல்வேறு முறைகள்அதன் தயாரிப்பு: கறை படிதல், ஊற்றுதல், உறைதல். கூடுதலாக, நிலையான முறையை விட 100-1000 மடங்கு குறைவான எலக்ட்ரான் அளவுகளில் ஒரு படத்தை பதிவு செய்ய முடியும், பின்னர் அதை கணினி பட செயலாக்க முறைகளைப் பயன்படுத்தி மேம்படுத்தலாம்.

4 . TEM இன் நவீன வகைகள்

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி டைட்டன் 80 - 300 அணு தீர்மானம் கொண்டது

அதிநவீன டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி டைட்டன்™ 80 - 300 துணை ஆங்ஸ்ட்ராம் மட்டத்தில் நானோ கட்டமைப்புகளின் படங்களை வழங்குகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி டைட்டன் 80 - 300 kV வரம்பில் கோள மாறுபாடு மற்றும் ஒரே வண்ணமுடைய தன்மையை சரிசெய்யும் திறனுடன் செயல்படுகிறது. இந்த எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி அதிகபட்ச இயந்திர, வெப்ப மற்றும் மின் நிலைத்தன்மை மற்றும் மேம்பட்ட கூறுகளின் துல்லியமான சீரமைப்புக்கான கடுமையான தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. டைட்டானியம் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியின் தீர்க்கும் திறன்களை பேண்ட் இடைவெளிகளை அளவிடுவதில் விரிவுபடுத்துகிறது. மின்னணு பண்புகள்மற்றும் பயனர் இடைமுகங்களின் தெளிவான படங்களைப் பெறவும், தரவை மிகவும் முழுமையான முறையில் விளக்கவும் அனுமதிக்கிறது.

JEOL JEM-3010

300 kV பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

300-கிலோவோல்ட் உயர்-துல்லியமான, அதி-உயர்-தெளிவு பகுப்பாய்வு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி, அணு மட்டத்தில் படத்தை ஒரே நேரத்தில் கண்காணிக்கவும் மாதிரியை துல்லியமாக பகுப்பாய்வு செய்யவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த நுண்ணோக்கி பல புதிய மேம்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இதில் ஒரு சிறிய 300 kV எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி, ஐந்து லென்ஸ்கள் கொண்ட ஒளிரும் அமைப்பு.

உள்ளமைக்கப்பட்ட அயன் பம்பின் பயன்பாடு சுத்தமான மற்றும் தொடர்ந்து அதிக வெற்றிடத்தை உறுதி செய்கிறது.

புள்ளி தீர்மானம்: 0.17 nm

முடுக்கி மின்னழுத்தம்: 100 முதல் 300 கி.வி

அதிகரிப்பு: 50 முதல் 1,500,000 வரை

JEOL JEM - 3000FastEM

300 kV புல உமிழ்வு பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

அதிகரித்த உமிழ்வு மின்னோட்ட நிலைத்தன்மையுடன் சூடான புல உமிழ்வு கேத்தோடுடன் கூடிய உயர்-பிரகாசம் கொண்ட எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியுடன் கூடிய டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி. அணு கட்டமைப்பின் விவரங்களை நேரடியாகக் கண்காணிக்கவும் தனிப்பட்ட அணு அடுக்குகளை பகுப்பாய்வு செய்யவும் உங்களை அனுமதிக்கிறது. நானோடோமைன்களின் பகுப்பாய்விற்கு மிகவும் பொருத்தமான ஃபீல்டு எமிஷன் ஹீட்டட் கத்தோட் எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி, 1 nm இன் ஆய்வு விட்டத்தில் 0.5 nA மற்றும் 0.4 nm இல் 0.1 nA இன் ஆய்வு மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது.

புள்ளி தீர்மானம்: 0.17 nm

முடுக்கி மின்னழுத்தம்: 100, 200, 300 kV

உருப்பெருக்கம்: x60 முதல் x1,500,000 வரை

JEOL JEM-2100F

200 kV புல உமிழ்வு பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

அதிக பிரகாசம் மற்றும் ஒத்திசைவு கொண்ட எலக்ட்ரான் கற்றை வழங்கும் புல உமிழ்வு எலக்ட்ரான் துப்பாக்கி, உயர் தெளிவுத்திறனைப் பெறுவதிலும் நானோ கட்டமைப்புகளின் பகுப்பாய்விலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. JEM - 2100F என்பது பல்வேறு செயல்பாடுகளுக்கான மேம்பட்ட மின்னணு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புடன் கூடிய ஒரு சிக்கலான TEM ஆகும்.

இந்த சாதனத்தின் முக்கிய அம்சங்கள்:

· வெப்பப் புல உமிழ்வு எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியின் உயர் பிரகாசம் மற்றும் நிலைப்புத்தன்மை அதிக உருப்பெருக்கத்தில் நானோ அளவிலான பகுதிகளை பகுப்பாய்வு செய்ய உதவுகிறது.

· 0.5 nm க்கும் குறைவான ஆய்வு விட்டம் பகுப்பாய்வு புள்ளியை நானோமீட்டர்களின் நிலைக்கு குறைக்க அனுமதிக்கிறது.

· புதிய, மிகவும் நிலையான, பக்க-ஏற்றுதல் மாதிரி நிலை எளிதாக சாய்தல், திருப்புதல், சூடாக்குதல் மற்றும் குளிர்வித்தல், நிரல்படுத்தக்கூடிய அமைப்புகள் மற்றும் பலவற்றை மெக்கானிக்கல் டிரிஃப்ட் இல்லாமல் வழங்குகிறது.

JEOL JEM-2100 LaB6

200 kV பகுப்பாய்வு பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி

டிரான்ஸ்மிஷன் பிம்பங்கள் மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்ன்களைப் பெறுவது மட்டுமல்லாமல், TEM, ஸ்கேனிங் மோட் இமேஜிங் சாதனம் (STEM), ஒரு ஆற்றல் பரவும் நிறமாலை (JED - 2300 T) மற்றும் எலக்ட்ரான் ஆற்றல் இழப்பு நிறமாலை (JED - 2300 T) ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய கணினி கட்டுப்பாட்டு அமைப்பும் அடங்கும். EELS ) எந்த கலவையிலும்.

உயர் தெளிவுத்திறன் (LAB 6 கேத்தோடில் 200 kV இல் 0.19 nm) உயர் பீம் மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய நிலைத்தன்மை, சிறந்த லென்ஸ் அமைப்பு ஆகியவற்றால் அடையப்படுகிறது. புதிய நுண்ணோக்கி நெடுவரிசை சட்ட அமைப்பு கருவி அதிர்வின் விளைவை மெதுவாக குறைக்கிறது. புதிய கோனியோமெட்ரிக் நிலை நானோமீட்டர் துல்லியத்துடன் மாதிரி நிலைப்படுத்தலை அனுமதிக்கிறது. கணினி அமைப்புநுண்ணோக்கி கட்டுப்பாடு பிற பயனர்களின் பிணைய இணைப்பையும் (கணினிகள்) அவர்களுக்கு இடையே தகவல் பரிமாற்றத்தையும் வழங்குகிறது.

முடிவுரை

ஒப்பீட்டளவில் சமீப காலம் வரை, கனிமவியலாளர்கள் தங்கள் கைகளில் இரண்டு கிளாசிக்கல் கருவிகளை வைத்திருந்தனர் - ஒரு துருவமுனைக்கும் நுண்ணோக்கி மற்றும் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கருவி. ஒளியியல் நுண்ணோக்கியின் உதவியுடன், தாதுக்களின் உருவவியல் மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளைப் படிக்கலாம், இரட்டையர்கள் மற்றும் லேமல்லாக்கள் நிகழ்வு ஒளியின் அலைநீளத்தை அளவுக்கு அதிகமாக இருந்தால் ஆய்வு செய்யலாம். X-ray டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் தரவு 1 - 100 Å அளவில் ஒரு யூனிட் கலத்தில் உள்ள அணுக்களின் நிலையைத் துல்லியமாக தீர்மானிக்க உதவுகிறது. எவ்வாறாயினும், படிகக் கட்டமைப்பின் அத்தகைய வரையறையானது, பல ஆயிரக்கணக்கான அடிப்படை உயிரணுக்களின் சராசரியான ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டமைப்பை நமக்கு வழங்குகிறது; எனவே, அனைத்து அடிப்படை செல்களும் ஒரே மாதிரியானவை என்று முன்கூட்டியே கருதுகிறோம்.

அதே நேரத்தில், 100-10,000 Å அளவில் கனிமங்களை வகைப்படுத்தும் கட்டமைப்பு விவரங்களின் முக்கியத்துவம் பெருகிய முறையில் தெளிவாகிறது. X-ray வடிவங்களில் பரவலான பிரதிபலிப்பு சிறிய களங்களின் இருப்புக்கான ஆதாரமாக விளக்கப்பட்டது; லாவ் வடிவங்களில் காணப்பட்ட நட்சத்திரம் அல்லது கட்டமைப்பின் சுத்திகரிப்பு போது அழிவு குணகங்களின் சிறிய மதிப்புகள், படிகங்கள் அவற்றின் கட்டமைப்பில் அபூரணமானவை மற்றும் பல்வேறு குறைபாடுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன என்பதைக் குறிக்கிறது. குறிப்பிடப்பட்ட வரம்புகளுக்குள் இருக்கும் பன்முகத்தன்மைகளை ஆய்வு செய்ய, ஒரு சிறந்த கருவி எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஆகும், இது போன்ற ஆய்வுகள் புவியியல் தகவல்களின் முக்கிய ஆதாரமாக உள்ளன, அவை குளிரூட்டல் மற்றும் கனிமங்கள் மற்றும் பாறைகள் அல்லது அவற்றின் சிதைவின் நிலைமைகளை வகைப்படுத்துகின்றன.

எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனுக்கு மாறாக, அது கண்டுபிடிக்கப்பட்ட உடனேயே கனிமவியலில் பயன்படுத்தத் தொடங்கியது, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி ஆரம்பத்தில் மிகவும் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் உலோகவியலில் பயன்படுத்தப்பட்டது. 1939 இல் தொழில்துறை கருவிகள் உருவாக்கப்பட்ட பிறகு, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி கனிமவியல் மற்றும் பெட்ரோகிராஃபியில் ஒரு பொதுவான கருவியாக மாற 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக ஆனது.

எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் நன்மை என்னவென்றால், கட்டமைப்புகள் மற்றும் அமைப்புகளை அதனுடன் உண்மையான இடத்தில் சித்தரிக்க முடியும், எனவே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் முடிவுகளைப் பெறுவதை விட எளிதாகக் காட்சிப்படுத்த முடியும். சற்று எச்சரிக்கையுடன் செயல்பட வேண்டியதன் அவசியத்தைக் குறிப்பிடுவது இங்கே பொருத்தமானது. ஒளியியல் நுண்ணோக்கியில் உள்ள அவதானிப்புகளைப் போலன்றி, எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் கட்டமைப்பை நேரடியாகக் காண முடியாது. எடுத்துக்காட்டாக, இடப்பெயர்வுகளைச் சுற்றியுள்ள திரிபு புலத்திலிருந்து எழும் மாறுபாட்டை நாங்கள் வெறுமனே கவனிக்கிறோம், மேலும் இந்த மாறுபாடு சாதனத்தின் உள்ளே ஒரு படமாக மாற்றப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் முறைகளால் நடத்தப்படும் ஆராய்ச்சியை மாற்றாது. மறுபுறம், எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி தரவு எக்ஸ்ரே தரவை விளக்குவதற்கு அடிப்படையாக செயல்பட்ட பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. இந்த இரண்டு முறைகளும் ஒருவருக்கொருவர் முழுமையாக பூர்த்தி செய்கின்றன.

பைபிளியோகிராஃபி

1 Dyukov V.G., Nepiiko S.A., Sedov N.N. உள்ளூர் திறன்களின் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி./ உக்ரேனிய SSR இன் அறிவியல் அகாடமி. இயற்பியல் நிறுவனம். - கீவ்: நௌக். தும்கா, 1991. - 200 பக்.

2 குலாகோவ் யு.ஏ எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி. - எம்.: அறிவு, 1981. – 64 பக்.

3 சி. பூல், எஃப். ஓவன்ஸ் நானோடெக்னாலஜிஸ்: பெர். ஆங்கிலத்திலிருந்து / எட். யூ. ஐ. கோலோவினா. - எம்.: டெக்னோஸ்ஃபெரா, 2005. - 336 பக்.

4 ஸ்பென்ஸ் ஜே. பரிசோதனை உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி: டிரான்ஸ். ஆங்கிலத்திலிருந்து / எட். வி.என். ரோஜான்ஸ்கி. - எம்.: அறிவியல். ச. எட். இயற்பியல்-கணிதம். எழுத்., 1986. - 320 ப., உடம்பு சரியில்லை.

5 தாமஸ் ஜி., கோரிங் எம்.ஜே. டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோபி ஆஃப் மெட்டீரியல்: பெர். ஆங்கிலத்திலிருந்து / எட். பி.கே. வெய்ன்ஸ்டீன் - எம்: அறிவியல். இயற்பியல் மற்றும் கணித இலக்கியத்தின் முதன்மை பதிப்பு, 1983 - 320கள்

6 கனிமவியலில் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி: பெர். ஆங்கிலத்திலிருந்து / பொது ஆசிரியரின் கீழ். ஜி.-ஆர். மாலை. - எம்.: மிர், 1979. - 485 பக்., உடம்பு.

அவர் தெளிவுத்திறன் வரம்பை ஒளியின் அலைநீளத்திலிருந்து அணு பரிமாணங்களுக்கு அல்லது 0.15 nm வரிசையின் இடைப்பட்ட தூரங்களுக்கு விரிவுபடுத்தினார். எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் மற்றும் மின்காந்த லென்ஸ்கள் மூலம் எலக்ட்ரான் கற்றைகளை மையப்படுத்துவதற்கான முதல் முயற்சிகள் 1920 களில் மேற்கொள்ளப்பட்டன. முதல் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி 30 களில் பேர்லினில் I. ரஸ்காவால் செய்யப்பட்டது. அவரது நுண்ணோக்கி ஒளிஊடுருவக்கூடியது மற்றும் பொடிகள், மெல்லிய படங்கள் மற்றும் பிரிவுகள் பற்றிய ஆய்வுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டது.

இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பிறகு பிரதிபலிப்பு எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகள் தோன்றின. மைக்ரோஅனாலிசிஸ் கருவிகளுடன் இணைந்து எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிகளை ஸ்கேன் செய்வதன் மூலம் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக அவை முறியடிக்கப்பட்டன.

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கான மாதிரியை உயர்தர தயாரிப்பது மிகவும் கடினமான பணியாகும். இருப்பினும், அத்தகைய பயிற்சிக்கான முறைகள் உள்ளன.

மாதிரி தயாரிப்பதற்கு பல முறைகள் உள்ளன. அதன் முன்னிலையில் நல்ல உபகரணங்கள்மெல்லிய படம் எந்த தொழில்நுட்ப பொருட்களிலிருந்தும் தயாரிக்கப்படலாம். மறுபுறம், மோசமாக தயாரிக்கப்பட்ட மாதிரியைப் படிப்பதில் நேரத்தை வீணாக்காதீர்கள்.

ஒரு தொகுதி பொருளிலிருந்து மெல்லிய மாதிரிகளைப் பெறுவதற்கான முறைகளைக் கருத்தில் கொள்வோம். உயிரியல் திசுக்கள், சிதறிய துகள்கள், அத்துடன் வாயு மற்றும் திரவ நிலைகளில் இருந்து படங்களின் படிவு ஆகியவற்றை தயாரிப்பதற்கான முறைகள் இங்கே கருதப்படவில்லை. எந்தவொரு பொருளும் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கான தயாரிப்பு அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

இயந்திர மறுசீரமைப்பு.

மாதிரி தயாரிப்பதற்கான தொடக்கப் புள்ளியானது பொதுவாக 3 மிமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு வட்டு மற்றும் சில நூறு மைக்ரான்கள் தடிமனாக, ஒரு பெரிய துண்டிலிருந்து வெட்டப்பட்டது. இந்த வட்டு உலோகத் தாளில் இருந்து குத்தப்படலாம், பீங்கான் மூலம் வெட்டப்படலாம் அல்லது ஒரு தொகுதி வடிவத்திலிருந்து இயந்திரம் செய்யலாம். எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும் மைக்ரோ கிராக்கிங்கின் அபாயத்தைக் குறைப்பது மற்றும் ஒரு தட்டையான மாதிரி மேற்பரப்பைப் பராமரிப்பது அவசியம்.

அடுத்த பணி தாளின் தடிமன் குறைக்க வேண்டும். ஒளியியல் நுண்ணோக்கிக்கான மாதிரியைத் தயாரிப்பது போல, அரைத்து மெருகூட்டுவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. உகந்த அரைக்கும் முறையின் தேர்வு விறைப்புத்தன்மை (நெகிழ்ச்சியின் மாடுலஸ்), கடினத்தன்மை மற்றும் பொருளின் பிளாஸ்டிசிட்டியின் அளவு ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. குழாய் உலோகங்கள், மட்பாண்டங்கள் மற்றும் உலோகக்கலவைகள் வித்தியாசமாக மெருகூட்டப்படுகின்றன.

மின்வேதியியல் பொறித்தல்.

மணிக்கு எந்திரம், ஒரு விதியாக, பிளாஸ்டிக் வெட்டு அல்லது மைக்ரோகிராக்கிங் போன்ற மேற்பரப்புக்கு அருகில் உள்ள சேதங்கள் தோன்றும். கடத்தும் உலோகத்தைப் பொறுத்தவரை, எலக்ட்ரோபாலிஷிங் கரைசலில் வேதியியல் அல்லது மின்வேதியியல் கரைசல் மூலம் மாதிரி தடிமன் குறைக்கப்படலாம். இருப்பினும், மெல்லிய மாதிரிகளின் செயலாக்க அளவுருக்கள் மேக்ரோசாம்பிள்களிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும், முதன்மையாக செயலாக்கப்பட்ட பகுதியின் சிறிய தன்மை காரணமாக. குறிப்பாக, மெல்லிய மாதிரிகள் விஷயத்தில், அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு இரசாயன எதிர்வினை காரணமாக பொருள் குளிர்ச்சியின் சிக்கல் ஒரு கரைப்பான் ஜெட்டில் எதிர்வினைகளை மேற்கொள்வதன் மூலம் தீர்க்கப்படுகிறது, மேலும் வட்டின் செயலாக்கம் இரு பக்கமாக இருக்கலாம்.

உலோகங்கள், உலோகக்கலவைகள் மற்றும் பிற மின் கடத்தும் பொருட்களின் மெல்லிய படங்கள் பெரும்பாலும் வெற்றிகரமாக ஜெட் பாலிஷ் செய்யப்படுகின்றன. இருப்பினும், அத்தகைய பொருட்களை மெருகூட்டுவதற்கான நிபந்தனைகள் கலவை, தீர்வு வெப்பநிலை மற்றும் தற்போதைய அடர்த்தி ஆகியவற்றில் வேறுபடுகின்றன.

நடுநிலை துளையைச் சுற்றியுள்ள பகுதிகள் வெளிப்படையானதாக இருக்க வேண்டும் (பொதுவாக 50-200 nm விட்டம்). பரீட்சைக்கு ஏற்ற பகுதிகள் மிகவும் சிறியதாக இருந்தால், இது மிகவும் நீளமான செதுக்குதல் காரணமாகும், துளை தோன்றியவுடன் உடனடியாக நிறுத்தப்பட வேண்டும். இந்த பகுதிகள் மிகவும் கரடுமுரடானதாக இருந்தால், தற்போதைய அடர்த்தி மிகவும் குறைவாக இருக்கும், அல்லது அசுத்தமான மற்றும் அதிக வெப்பமான பாலிஷ் தீர்வு மாற்றப்பட வேண்டும்.

அயன் பொறித்தல்.

அயன் பொறித்தல் (குண்டு வெடிப்பு) முறை பின்வரும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது:

(அ) ​​அயன் பொறித்தல் என்பது குறைந்த அழுத்தத்தில் மேற்கொள்ளப்படும் ஒரு வாயு-கட்ட செயல்முறையாகும், அங்கு மேற்பரப்பு மாசுபாட்டின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவது எளிது.

(ஆ) மின் வேதியியல் முறைகள் கடத்தும் உலோகங்களுக்கு மட்டுமே.

(இ) அயனி பொறித்தல் பொருளின் மேற்பரப்பு கதிர்வீச்சு சேதத்தை விளைவிக்கலாம் என்றாலும், செயல்முறை அளவுருக்களின் சரியான தேர்வு மூலம் அதன் அளவைக் குறைக்கலாம்.

(ஈ) அயன் செதுக்குதல் முந்தைய எலக்ட்ரோபாலிஷிங்கிலிருந்து மேற்பரப்பு ஆக்சைடு அடுக்குகளை நீக்குகிறது. இது மேற்பரப்பு கலவையை மாற்றாது, ஏனெனில் செயல்முறை பொதுவாக குறைந்த வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மேற்பரப்பு பரவல் இல்லாத போது.

(இ) அடுக்குகளுக்கு செங்குத்தாக ஒரு அடி மூலக்கூறில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட பல அடுக்குகளைக் கொண்ட பல அடுக்கு பொருட்களை செயலாக்க அயன் பொறித்தல் சாத்தியமாக்குகிறது. நிலையான இரசாயன பொறித்தல் முறைகள் இதை அனுமதிக்காது என்பதை நினைவில் கொள்க.

(c) அயன் பொறித்தல் முறையானது 1 µm க்கும் குறைவான பகுதிகளை செயலாக்க அனுமதிக்கிறது, இது இரசாயன முறைகளால் சாத்தியமற்றது. மெல்லிய படங்களை தயாரிக்க இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

நிச்சயமாக, இந்த முறை தீமைகளையும் கொண்டுள்ளது. பொறித்தல் வேகம் அதிகபட்சம். அயனி கற்றை மாதிரி மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக இருந்தால், மற்றும் அயனிகளின் அணு எடைகள் மற்றும் செயலாக்கப்படும் பொருள் நெருக்கமாக இருந்தால். இருப்பினும், அயன் கற்றை வேகத்தை மாற்றுகிறது, மேலும் 90 0 கோணத்தில் மேற்பரப்பு அடுக்கின் மைக்ரோடேமேஜ் அதிகபட்சமாக இருக்கும். கூடுதலாக, சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட மேற்பரப்புடன் அயனிகளின் வேதியியல் தொடர்புகளின் ஆபத்து காரணமாக, மந்த வாயுக்கள் (பொதுவாக ஆர்கான்) மட்டுமே கற்றைகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அயனிகளின் ஆற்றலை அதிகரிப்பதன் மூலம் எட்ச் வீதத்தை அதிகரிக்க முடியும், ஆனால் அதே நேரத்தில் அவை பொருளை ஊடுருவி சேதமடைந்த மேற்பரப்பு அடுக்கை உருவாக்கத் தொடங்குகின்றன. நடைமுறையில், ஊடுருவல் ஆழம் அதிகமாக இல்லாதபோது அயனி ஆற்றல் ஒரு சில keV க்கு மட்டுப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் அயனிகள் பொருளை சேதப்படுத்தாமல் மேற்பரப்பில் பரவுகிறது.

பொறித்தல் வீதம் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 50 μm ஐ விட அதிகமாக இல்லை. இதன் விளைவாக, அயனி செயலாக்கத்திற்கு முன், மாதிரிகள் இயந்திரத்தனமாக (வட்டு அல்லது ஆப்பு வடிவ) அல்லது மின்வேதியியல் ரீதியாக 20-50 µm தடிமன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும். அயன் குண்டுவீச்சின் போது, ​​மாதிரி சுழற்றப்படுகிறது. சீரான செயலாக்கத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கவும், பொறித்தல் வேகத்தை அதிகரிக்கவும், ஆரம்ப செயலாக்க நிலை 18 0 கோணத்தில் இருபுறமும் ஒரே நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அதன் பிறகு, பீம் கோணம் (மற்றும், அதன் விளைவாக, செயல்முறையின் வேகம்) குறைக்கப்படுகிறது. ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்கும் குறைந்தபட்ச கோணம் மற்றும் போதுமான பெரிய பகுதியில் தோராயமாக அதே பட தடிமன் அயனி கற்றை வடிவவியலால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. நிகழ்வுகளின் சிறிய கோணங்களில், பீம் மாதிரியைத் தாக்குவதை நிறுத்துகிறது, மேலும் இந்த வழக்கில் தெளிக்கப்பட்ட அறைப் பொருள் டெபாசிட் செய்யப்பட்டு மாதிரியின் மேற்பரப்பை மாசுபடுத்துகிறது. செயலாக்கத்தின் இறுதி கட்டத்தில் பீமின் நிகழ்வுகளின் குறைந்தபட்ச கோணங்கள் பொதுவாக 2-6 0 க்கு சமமாக இருக்கும்.

ஒரு விதியாக, மாதிரியின் மேற்பரப்பில் முதல் துளை தோன்றும்போது செயலாக்கம் நிறைவடைகிறது. நவீன அயனி அலகுகளில், சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பகுதி மற்றும் வேலையின் செயல்முறையை கண்காணிக்க முடியும். இது செயல்முறையை சரியாக முடிக்க அனுமதிக்கிறது.

தெளிப்பு பூச்சு.

எலக்ட்ரான் கற்றை மின் கட்டணத்தை கொண்டு செல்வதால், நுண்ணோக்கியின் செயல்பாட்டின் போது மாதிரியை சார்ஜ் செய்யலாம். மாதிரியின் மீது கட்டணம் அதிகமாக இருந்தால் (ஆனால் பல சமயங்களில் இது அவ்வாறு இல்லை, ஏனெனில் எஞ்சிய மேற்பரப்பு கடத்துத்திறன் பெரும்பாலும் கட்டணத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது), மாதிரியானது மின்சாரம் கடத்தும் அடுக்குடன் மூடப்பட்டிருக்க வேண்டும். இதற்கான சிறந்த பொருள் கார்பன் ஆகும், இது ஸ்பட்டரிங் பிறகு ஒரு உருவமற்ற அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் குறைந்த அணு எண் (6) உள்ளது.

அட்டை கடந்து உருவாக்கப்பட்டது மின்சாரம்இரண்டு தொடர்பு கார்பன் கம்பிகள் மூலம். இரண்டாவது முறையானது, கார்பன் பொருளை மந்த வாயு அயனிகள் மூலம் வெடிக்கச் செய்வதன் மூலம், கார்பன் அணுக்கள் மாதிரியின் மேற்பரப்பில் வைக்கப்படும். "சிக்கல்" பொருட்களுக்கு இருபுறமும் பூச்சு தேவைப்படலாம். சில நேரங்களில் மெல்லிய (5-10 nm) நானோமீட்டர் பூச்சுகள் படத்தில் அரிதாகவே தெரியும்.

பிரதி முறை.

டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கு ஒரு மெல்லிய மாதிரியைத் தயாரிப்பதற்குப் பதிலாக, மேற்பரப்பின் ஒரு பிரதி (முத்திரை) சில நேரங்களில் செய்யப்படுகிறது. கொள்கையளவில், ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் மேற்பரப்பை ஆய்வு செய்ய முடிந்தால் இது தேவையில்லை. இருப்பினும், இந்த விஷயத்தில், பிரதிகளைத் தயாரிப்பதற்கு பல காரணங்கள் இருக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக:

(அ) ​​மாதிரியை வெட்ட முடியாவிட்டால். பகுதியை வெட்டிய பிறகு, அதைப் பயன்படுத்த முடியாது. மாறாக, பிரதியை அகற்றுவது பகுதியைச் சேமிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.

(ஆ) மாதிரி மேற்பரப்பில் சில கட்டங்களை தேடும் போது. பிரதியின் மேற்பரப்பு அத்தகைய கட்டங்களின் உருவ அமைப்பைப் பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் அவற்றை அடையாளம் காண்பதை சாத்தியமாக்குகிறது.

(இ) மல்டிஃபேஸ் பொருளின் கூறுகளில் ஒன்றைப் பிரித்தெடுப்பது பெரும்பாலும் சாத்தியமாகும், உதாரணமாக இரசாயன பொறித்தல் மூலம். இந்த கூறு அசல் பொருளில் தக்கவைத்து, பிரதி மீது தனிமைப்படுத்தப்படலாம். இரசாயன கலவை, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கட்டத்தின் படிக அமைப்பு மற்றும் உருவவியல் ஆகியவை முக்கிய பொருளிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு ஆய்வு செய்யப்படலாம், இதன் பண்புகள் சில நேரங்களில் ஆய்வில் தலையிடுகின்றன,

ஈ) இறுதியாக, சில சமயங்களில் ஒரு பிரதியின் படத்தை ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் அசல் மேற்பரப்புடன் ஒப்பிடுவது அவசியம். சோதனையின் போது மேற்பரப்பு மாறும்போது இயந்திர சோர்வு நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு பொருளைப் படிப்பது ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

பிளாஸ்டிக் பாலிமரைப் பயன்படுத்தி எதிர்மறைப் பிரதியைப் பெறுவதே நிலையான நுட்பமாகும். கரைப்பான் ஆவியாகும் முன் ஆய்வு செய்ய மேற்பரப்புக்கு எதிராக அழுத்தப்பட்ட ஒரு குணப்படுத்தப்பட்ட எபோக்சி அல்லது கரைப்பான்-மென்மையான பாலிமர் ஃபிலிமைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பிரதி பெறப்படுகிறது. சில சந்தர்ப்பங்களில், மேற்பரப்பு மாசுபாட்டை அகற்றுவது அவசியம். இதைச் செய்ய, இறுதிப் பிரதியை உருவாக்கும் முன், அல்ட்ராசவுண்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது அல்லது இறுதிப் பிரதியை அகற்றுவதற்கு முன் ஒரு ஆரம்ப "சுத்தம்" பிரதி செய்யப்படுகிறது. சில சந்தர்ப்பங்களில், ஆய்வின் பொருள் "மாசுபடுத்தும்" ஆக இருக்கலாம்.

பாலிமர் பிரதி திடப்படுத்தப்பட்ட பிறகு, அது சோதனை மாதிரியிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு, பட மாறுபாட்டை அதிகரிக்க கன உலோகத்தின் (பொதுவாக தங்கம் மற்றும் பல்லேடியத்தின் கலவை) ஒரு அடுக்குடன் பூசப்படுகிறது. உலோகம் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, அதனால் ஸ்பட்டரிங் போது அதன் நீர்த்துளிகளின் அளவு குறைவாகவும், எலக்ட்ரான்களின் சிதறல் அதிகபட்சமாகவும் இருக்கும். உலோகத் துளி அளவு பொதுவாக 3 nm வரிசையில் இருக்கும். உலோக நிழலுக்குப் பிறகு, 100-200 nm தடிமனான கார்பன் படம் பாலிமர் பிரதி மீது தெளிக்கப்படுகிறது, பின்னர் பாலிமர் கரைக்கப்படுகிறது. கார்பன் ஃபிலிம், அசல் மேற்பரப்பில் இருந்து பாலிமரால் பிரித்தெடுக்கப்பட்ட துகள்களுடன் சேர்ந்து, அதை நிழலாடும் உலோக அடுக்கு (அசல் மேற்பரப்பின் நிலப்பரப்பை பிரதிபலிக்கிறது), பின்னர் துவைக்கப்பட்டு, ஒரு மெல்லிய செப்பு கட்டத்தின் மீது வைக்கப்பட்டு நுண்ணோக்கியில் வைக்கப்படுகிறது. .

மேற்பரப்பு தயாரிப்பு.

எலக்ட்ரானிக்ஸில் பல அடுக்கு மெல்லிய-படப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவது, டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் ஆய்வுக்கு அவற்றைத் தயாரிப்பதற்கான முறைகளை உருவாக்க வேண்டிய அவசியத்திற்கு வழிவகுத்தது.

பல அடுக்கு மாதிரிகள் தயாரிப்பது பல நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது:

முதலில், மாதிரி திரவ எபோக்சியில் மூழ்கி, பின்னர் குணப்படுத்தப்பட்டு அடுக்குகளின் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக வெட்டப்படுகிறது.

தட்டையான மாதிரிகள் பின்னர் ஒரு வட்டுடன் இயந்திரமயமாக்கப்படுகின்றன அல்லது ஆப்பு வடிவ மாதிரிகளைப் பெற மெருகூட்டப்படுகின்றன. பிந்தைய வழக்கில், அகற்றப்பட்ட பொருளின் தடிமன் மற்றும் ஆப்பு கோணம் ஒரு மைக்ரோமீட்டர் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மெருகூட்டல் பல நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது, இதில் கடைசியாக 0.25 மைக்ரான் விட்டம் கொண்ட வைர தூள் துகள்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆய்வின் கீழ் உள்ள பகுதியின் தடிமன் விரும்பிய நிலைக்குக் குறைக்கப்படும் வரை அயனி எச்சிங்கைப் பயன்படுத்தவும். இறுதி செயலாக்கம் 6 0 க்கும் குறைவான கோணத்தில் ஒரு அயன் கற்றை மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

இலக்கியம்:

பிராண்டன் டி, கப்லன் டபிள்யூ. பொருட்களின் நுண் கட்டமைப்பு. ஆராய்ச்சி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு முறைகள் //வெளியீட்டாளர்: Tekhnosfera.2006. 384 பக்.