دانلود مقالات ISI درباره میکروسکوپ الکترونی + ترجمه فارسی

میکروسکوپ الکترونی به دسته‌ای از میکروسکوپ‌ها گفته می‌شود که از یک باریکه الکترونی برای تصویرسازی استفاده می‌کنند. سالها پیش، پژوهشگران به دنبال یافتن علت بیماری آنفولانزا با استفاده از بهترین میکروسکوپهای نوری موجود نتوانستند عامل این بیماری را ببینند و از این رو آن را به جای باکتری ها که معمولا قابل مشاهده و مطالعه با میکروسکوپهای نوری بودند، ویروس نامیدند. برای مطالعه ویروسها دانشمندان و مهندسان به دنبال ساخت میکروسکوپی بودند که توان بالاتر و قدرت تفکیک بیشتری داشته باشد و چون نور مرئی با توجه به طول موج آن، قدرت تفکیک محدودی داشت پرتو الکترون را برای مشاهده انتخاب نمودند و میکروسکوپ ساخته شده را میکروسکوپ الکترونی نامیدند. از آن زمان تا کنون میکروسکوپهای الکترونی با توسعه و طرح های پیشرفته، توان فوق العاده ای را به تحقیقات در زمینه مطالعه چه در زیست فناوری و چه در نانو فناوری و شناخت ساختار مواد اضافه نمودند. به گونه ای که اکنون هیچ پژوهشی در زمینه ریز ساختارهای در ابعاد نانو چه در مطالعه سلولها و چه در مطالعه اتمها در ساختار مواد بدون این دستگاه مقدور نیست. قوی‌ترین میکروسکوپ الکترونی قوی‌ترین میکروسکوپ الکترونی دنیا با نام پیکو در سال ۲۰۰۹ در مدرسه عالی فنی آخن در آلمان ساخته شده و توان نمایش ذراتی به اندازه ۵۰ پیکومتر (پنج صدم نانومتر) و تصاویری از اجزای اتم و حرکت اتم‌ها را دارد. این میکروسکوپ دو برابر دقیق‌تر از میکروسکوپی‌ست که سال قبل در دانشگاه برکلی ساخته شده بود. میکروسکوپ الکترونی می تواند تصاویر سه بعدی از سطح سلول ها فراهم آورد،اما انواعی از آن برای مشاهده سلول های زنده کاربرد ندارند. انواع میکروسکوپ الکترونی پویشی میکروسکوپ الکترونی عبوری میکروسکوپ الکترونی عبوری یا TEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که در آن پرتویی از الکترون‌ها از یک نمونه فوق‌العاده نازک عبور می‌کنند و در اثر تعامل الکترون‌های عبوری با نمونه تصویر تشکیل می‌شود. سپس تصویر بر روی یک ابزار تصویر ساز مانند یک صفحه نمایش فلورسنت، یا یک لایه از فیلم عکاسی متمرکز و بزرگنمایی شده، یا توسط یک سنسور مانند یک دستگاه بارجفت شده (به انگلیسی: Charge-coupled device، CCD) که نوعی حسگر تصویربرداری می‌باشد آشکار می‌گردد. TEMS قادر به تصویربرداری با وضوح قابل توجهی بالاتر از میکروسکوپ نوری هستند و علت آن کوچکتر بودن طول موج الکترون‌ها نسبت به طول موج نوراست؛ لذا قابلیت عکس‌برداری از ریزساختار مواد با بزرگنمایی ۱٬۰۰۰ تا ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ برابر با قدرت تفکیکی در حد کوچک‌تر از ۱ نانومتر را دارد. میکروسکوپ الکترونی عبوری همچنین توانایی آنالیز عنصری، تعیین ساختار و جهت کریستالی اجزایی به کوچکی ۳۰ نانومتر را به صورت کیفی و کمی دارد. میکروسکوپ نوری TEM در طیف وسیعی از رشته‌های علمی مثل فیزیک، شیمی و علوم زیستی و علم مواد/متالورژی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که قابلیت عکس‌برداری از سطوح با بزرگنمایی ۱۰ تا ۵۰۰۰۰۰ در این میکروسکوپ ابتدا باید یک ستون الکترون ایجاد شود که برای این کار از تفنگهای الکترونی استفاده می‌شود. هرچه تعداد این الکترونها بیشتر و در عین حال قطر این ستون کمتر باشد، مطلوبتر خواهد بود ضمن اینکه هم سرعت بودن این الکترونها نیز از دیگر خصوصیات مثبت آنها تلقی می‌شود. پس از تولید این ستون از الکترونها، بر حسب شرایط مورد نظر کاربر با ایجاد یک میدان الکتریکی به آنها شتاب داده می‌شود و به کمک چندین لنز الکترومغناطیسی شعاع آنرا تا حد مطوب کوچک می‌کنند. در این راه از روزنه‌های تعبیه شده در مسیر عبور الکترونها نیز استفاده می‌شود. پس از اینکه الکترونها به سرعت مورد نظر دست یافتند و شعاع ستون نیز تنظیم شد، این ستون از الکترونها تحت کنترل کامل با نقطه خاصی از جسم برخورد می‌کنند و نتیجه اندرکنش آنها با نمونه توسط حسگرهای خاص ثبت می‌شود. البته واضح است که برای ثبت هر اندرکنش حسکر خاصی نیز لازم است. پس از ثبت این آثار، ستون الکترون به نقطه مجاور نقطه فعلی هدایت شده و آثار اندرکنش این نقطه نیز ثبت می‌گردد و این کار برای یک شبکه ۲ بعدی بر روی سطح جسم و به ازای تک تک نقاط (والبته با سرعت بسیار بالا) صورت می‌پذیرد. از نمایش نتایج حاصل بر روی یک نمایشگر، تصویری شکل می‌گیرد که همانند تصویر تلویزیون همواره در حال جاروب کردن صفحه نمایشگر است به‌این ترتیب و بسته به اندرکنشی که خواص آن ثبت گردیده، تصویری حاصل می‌شود که می‌تواند خصوصیت مورفولوژی یا ترکیب نمونه در لایه‌های سطحی آنرا بیان کند. با توجه به آنچه گفته شد در ادامه به معرفی دقیقتر اجزای یک SEM پرداخته خواهد شد برابر با قدرت تفکیکی کمتر از ۱ تا ۲۰ نانومتر (بسته به نوع نمونه) را دارد.