इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी क्या है? खोज, कार्य, जानकारी

इलेक्ट्रान माइक्रोस्कोप क्या है? (what is electron microscope in hindi)

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (ईएम) जैविक और गैर जैविक नमूने की उच्च संकल्प छवियों को प्राप्त करने के लिए एक तकनीक है।

यह ऊतक, कोशिकाओं, organelles और macromolecular परिसरों की विस्तृत संरचना की जांच के लिए जैव चिकित्सा अनुसंधान में प्रयोग किया जाता है।

रोशनी विकिरण के स्रोत के रूप में ईएम छवियों का उच्च रेसोल्यूशन इलेक्ट्रॉनों के उपयोग से होता है (जिसमें बहुत कम वेवलेंथ होती हैं)।

विशिष्ट माइक्रो सवालों का जवाब देने के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग विभिन्न सहायक तकनीकों (जैसे पतली सेक्शनिंग, इम्यूनो-लेबलिंग, नकारात्मक धुंधला) के संयोजन के साथ किया जाता है।

इलेक्ट्रान माइक्रोस्कोप का इतिहास (history of electron microscope in hindi)

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की शुरुवात बीसवीं शताब्दी में हुई थी जब पहला विद्युत चुम्बकीय लेंस विकसित किया गया था।

इसने लेंस के सिद्धांतों का उपयोग करने के लिए एक माइक्रोस्कोप का आविष्कार करने की संभावना का दरवाजा खोला जो अधिक विस्तार से नमूने की संरचना की जांच कर सकता था। इसमें ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की क्षमताओं को पार करने की क्षमता थी, जो उस समय माइक्रोस्कोप का पहला प्रकार था।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार (invention of electron microscope in hindi)

हंस बुश ने 1926 में पहले विद्युत चुम्बकीय लेंस का आविष्कार किया और, हालांकि उन्होंने 1928 में एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए कथित रूप से पेटेंट दायर किया था, लेकिन उन्होंने माइक्रोस्कोप का निर्माण नहीं किया था।

1931 में पहला इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप बर्लिन विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी अर्नस्ट रुस्का और एक विद्युत अभियंता मैक्स नोल ने बनाया था।

उसी वर्ष, सीमेंस-शुकर्टवर्के के वैज्ञानिक निदेशक रेनहोल्ड रुडेनबर्ग ने इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप पेटेंट हासिल किया।

1933 में, अर्न्स्ट रुस्का ने मूल मॉडल पर विकसित एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को और भी विकसित किया जो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन की छवि बनाने में सक्षम था। 1937 में, मैनफ्रेड वॉन आर्डेन ने पहला स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप विकसित किया।

सीमेंस-शकरर्टवर्के ने 1938 में जनता के लिए पहला वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप जारी किया। इससे, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप उत्तरी अमेरिका समेत दुनिया के अन्य क्षेत्रों में अधिक आसानी से उपलब्ध होने लगा।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप कैसे काम करते हैं (working of electron microscope in hindi)

यदि आपने कभी सामान्य माइक्रोस्कोप का उपयोग किया है, तो आपको पता चलेगा कि इसका मूल विचार सरल है । तो साधारण माइक्रोस्कोप के लिए अनिवार्य रूप से चार महत्वपूर्ण भाग हैं:

1. प्रकाश का स्रोत
2. नमूना
3. लेंस जो नमूने को बड़ा बनाता है
4. आप जो नमूना देखते हैं उसकी विस्तृत छवि

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, ये चार चीजें थोड़ा अलग हैं।

1. प्रकाश स्रोत(लाइट सोर्स) को बहुत तेजी से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों के बीम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
2. नमूना, आमतौर पर यह विशेष रूप से तैयार किया जाना चाहिए और एक वैक्यूम कक्ष के अंदर रखा जाना चाहिए जिससे हवा पंप हो गई है (क्योंकि इलेक्ट्रॉन हवा में बहुत दूर यात्रा नहीं करते हैं)।
3. लेंस को कॉइल के आकार वाले इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की एक श्रृंखला द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जिसके माध्यम से इलेक्ट्रॉन बीम यात्रा करती है। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, कॉइल्स इलेक्ट्रान बीम को उसी तरह मोड़ते हैं।
4. छवि एक तस्वीर (एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ कहा जाता है) या एक टीवी स्क्रीन पर एक छवि के रूप में बनाई गई।

इलेक्ट्रान माइक्रोस्कोप के प्रकार (types of electron microscope in hindi)

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के कुछ अलग-अलग प्रकार हैं ।वे सभी अलग-अलग तरीकों से काम करते हैं। तीन सबसे परिचित प्रकार निम्नलिखित है:

1. ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (टीईएम)
2. स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (एसईएम)
3. प्रतिबिंब इलेक्ट्रान माइक्रोस्कोप(आरईएम)

1. ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (transmission electron microscope in hindi)

ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप मूल प्रकार का इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप है, जो नमूना(स्पेसिमेन) की ओर एक उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रॉन बीम को प्रकाशित करने और नमूना की एक विस्तृत छवि बनाने के लिए निर्देशित करता है।

इलेक्ट्रॉन बीम का उत्पादन करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन बंदूक का उपयोग किया जाता है। बंदूक को आमतौर पर एक टंगस्टन फिलामेंट कैथोड के साथ लगाया जाता है, जो इलेक्ट्रॉन बीम का स्रोत होती है। इलेक्ट्रॉन बीम में तेजी लाने के लिए एक एनोड का उपयोग किया जाता है, और इलेक्ट्रोस्टैटिक और विद्युत चुम्बकीय लेंस बीम पर ध्यान केंद्रित करने में मदद करते हैं।

जब इलेक्ट्रॉन बीम नमूने के माध्यम से गुजरता है, यह एक बिखरा हुआ और नमूने की सूक्ष्म संरचना की एक छवि प्रदान करता है, जिसे माइक्रोस्कोप के लेंस के माध्यम से देखा जा सकता है।

ट्रांसमिशन माइक्रोस्कोप की सबसे महत्वपूर्ण सीमा बहुत थिन स्पेसिमेन सैम्पल्स की आवश्यकता है, आमतौर पर 100 एनएम से कम। नतीजतन, अधिकांश जैविक नमूने को रासायनिक रूप से तय और निर्जलित होने की आवश्यकता होती है, ताकि पॉलीमर रेसिन में एम्बेडेड किया जा सके ताकि इसे एक टीईएम के साथ देखा जा सके।

2. स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (scanning electron microscope in hindi)

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने specimen की बढ़ी हुई छवियों का उत्पादन करने के लिए रास्टर स्कैनिंग के रूप में जाने वाली तकनीक का उपयोग किया। यह नमूना के आयताकार क्षेत्र में एक केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम निर्देशित करता है, इसके गुजरने पर जो ऊर्जा खो देता है।

ऊर्जा को अन्य रूपों में परिवर्तित किया जाता है, जैसे गर्मी, प्रकाश, माध्यमिक इलेक्ट्रॉन, और बैकस्काक्टेड इलेक्ट्रॉन।

यह फायदेमंद है क्योंकि यह सतह की प्रक्रियाओं का उपयोग करता है और इसलिए आकार में कई सेंटीमीटर तक बड़े नमूनों की छवियां बना सकता है, और इसमें क्षेत्र की अधिक गहराई है। नतीजतन, एसईएम की छवियां नमूना के वास्तविक आकार के अच्छे प्रतिनिधित्व हो सकती हैं।

3. प्रतिबिंब इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (reflection electron microscope in hindi)

प्रतिबिंब इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में बड़े पैमाने पर बिखरे हुए इलेक्ट्रॉनों के बीम का पता लगाना शामिल है जो जांच के नमूने से परिलक्षित होता है।

प्रतिबिंब उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन विवर्तन (आरएचईईडी) और प्रतिबिंब उच्च ऊर्जा हानि स्पेक्ट्रोस्कोपी (आरएचईएलएस) तकनीकों का अक्सर इस प्रकार के माइक्रोस्कोपी में उपयोग किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक सूक्ष्मदर्शी का उपयोग (uses of electron microscope in hindi)

1. उद्योग
   इलेक्ट्रानिक माइक्रोस्कोपी का इस्तेमाल अक्सर औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है ताकि नए उत्पादों को विकसित करने और विनिर्माण प्रक्रिया में सहायता मिल सके।
   उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग अर्धचालक और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास और निर्माण प्रक्रियाओं में उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग के लिए इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हैं। अन्य उद्योग में भी हम इसका उपयोग कर सकते हैं उनमें एयरोनॉटिक्स, मोटर वाहन, परिधान और दवा जैसे उद्योग शामिल हैं।
2. प्राकृतिक संसाधन
   इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग कार्बनिक पदार्थों की विशेषता और विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है। सूक्ष्मदर्शी पर्यावरण के बारे में स्वचालित, उद्देश्य, और मात्रात्मक जानकारी प्रदान कर सकते हैं।
   इसके अतिरिक्त, तेल और गैस कंपनियां इस तकनीक का इस्तेमाल करके इसके बारे में एक क्षेत्र का सर्वेक्षण कर सकती हैं और जानकारी प्राप्त कर सकती हैं। यह तेल और गैस की खोज और निष्कर्षण से जुड़े जोखिम को कम करने में मदद कर सकता है। उदाहरण के लिए, पर्यावरण की मात्रात्मक लिथोटाइप और पोरोसिटी विशेषताओं, जैसे जलाशय, मुहर और स्रोत चट्टानों को प्राप्त किया जा सकता है। यह भूकंपीय, वायरलाइन और मिट्टी के लॉग से उत्पादित भूगर्भीय मॉडल के लिए इनपुट को बढ़ाने और मान्य करने में भी मदद कर सकता है।
3. फोरेंसिक विज्ञान
   इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग हम अफोरेंसिक विज्ञान में भी कर सकते हैं उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का प्रयोग प्रासंगिक नमूने के तीव्र विवरणों का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि बंदूक के अवशेष या कपड़ों के फाइबर, रक्त या अन्य जैविक पदार्थ का नमूना।
   और तो और यह फोरेंसिक वैज्ञानिकों को अपराध के दृश्य के बारे में और अधिक जानने की अनुमति देता है, जो और सबूत ढूंढने में मदद कर सकता है।

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