स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप 1950 के दशक में विकसित किया गया था। प्रकाश के बजाय, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप इलेक्ट्रॉनों के एक केंद्रित बीम का उपयोग करता है, जिसे वह एक छवि बनाने के लिए एक नमूने के माध्यम से भेजता है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप पर ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का लाभ बहुत अधिक आवर्धन उत्पन्न करने और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप नहीं कर सकने वाले विवरण दिखाने की क्षमता है।
माइक्रोस्कोप कैसे काम करता है
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के समान काम करते हैं लेकिन प्रकाश या फोटॉन के बजाय, वे इलेक्ट्रॉनों के बीम का उपयोग करते हैं। एक इलेक्ट्रॉन बंदूक इलेक्ट्रॉनों का स्रोत है और एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में प्रकाश स्रोत की तरह कार्य करता है। ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन एक एनोड की ओर आकर्षित होते हैं, एक रिंग के आकार का उपकरण जिसमें एक सकारात्मक विद्युत आवेश होता है। एक चुंबकीय लेंस इलेक्ट्रॉनों की धारा को केंद्रित करता है क्योंकि वे माइक्रोस्कोप के भीतर निर्वात के माध्यम से यात्रा करते हैं। ये केंद्रित इलेक्ट्रॉन मंच पर नमूने पर प्रहार करते हैं और नमूने से उछलते हैं, जिससे प्रक्रिया में एक्स-रे बनते हैं। बाउंस, या बिखरे हुए, इलेक्ट्रॉनों, साथ ही एक्स-रे, एक सिग्नल में परिवर्तित हो जाते हैं जो एक छवि को एक टेलीविजन स्क्रीन पर फीड करता है जहां वैज्ञानिक नमूना देखता है।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लाभ
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप दोनों ही पतले कटे हुए नमूनों का उपयोग करते हैं। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का लाभ यह है कि यह ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में नमूनों को बहुत अधिक मात्रा में बढ़ाता है। 10,000 गुना या उससे अधिक का आवर्धन संभव है, जो वैज्ञानिकों को अत्यंत छोटी संरचनाओं को देखने की अनुमति देता है। जीवविज्ञानियों के लिए, कोशिकाओं के आंतरिक कामकाज, जैसे कि माइटोकॉन्ड्रिया और ऑर्गेनेल, स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप नमूनों की क्रिस्टलोग्राफिक संरचना का उत्कृष्ट संकल्प प्रदान करता है, और यहां तक कि एक नमूने के भीतर परमाणुओं की व्यवस्था भी दिखा सकता है।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की सीमाएं
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए आवश्यक है कि नमूनों को एक निर्वात कक्ष के अंदर रखा जाए। इस आवश्यकता के कारण, सूक्ष्मदर्शी का उपयोग प्रोटोजोआ जैसे जीवित नमूनों का निरीक्षण करने के लिए नहीं किया जा सकता है। कुछ नाजुक नमूने इलेक्ट्रॉन बीम से भी क्षतिग्रस्त हो सकते हैं और उन्हें बचाने के लिए पहले उन्हें एक रसायन के साथ दाग या लेपित किया जाना चाहिए। हालांकि, यह उपचार कभी-कभी नमूने को नष्ट कर देता है।
इतिहास का हिस्सा
नियमित सूक्ष्मदर्शी एक छवि को बड़ा करने के लिए केंद्रित प्रकाश का उपयोग करते हैं लेकिन उनके पास लगभग 1,000x आवर्धन की एक अंतर्निहित भौतिक सीमा होती है। यह सीमा १९३० के दशक में पूरी हो गई थी, लेकिन वैज्ञानिक आवर्धन बढ़ाने में सक्षम होना चाहते थे उनके सूक्ष्मदर्शी की क्षमता ताकि वे कोशिकाओं और अन्य सूक्ष्मदर्शी की आंतरिक संरचना का पता लगा सकें संरचनाएं।
1931 में, मैक्स नोल और अर्न्स्ट रुस्का ने पहला ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप विकसित किया। माइक्रोस्कोप में शामिल आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की जटिलता के कारण, यह तब तक नहीं था जब तक 1960 के दशक के मध्य में पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप. के लिए उपलब्ध था वैज्ञानिक।
अर्न्स्ट रुस्का को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के विकास पर उनके काम के लिए 1986 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।