دانلود مقالات ISI درباره میکروسکوپ الکترونی عبوری + ترجمه فارسی

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. اجزای دستگاه ساختمان داخلی یک میکروسکوپ الکترونی عبوری در شکل مقابل اجزای اصلی یک میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داده شده‌است. این طرح، بنا به مورد کاربرد، به منظور به‌کارگیری انواع اثرات متقابل الکترون و نمونه به تجهیزات کمکی ویژه مجهز می‌شود. همان‌طور که مشاهده می‌شود از اجزای اصلی یک دستگاه TEM، می‌توان تفنگ الکترونی، عدسی جمع‌کننده، نگهدارنده نمونه، عدسی شیئی و تصویری، سیستم‌های از بین برنده آلودگی، پرده فلورسنت و دوربین عکاسی را برشمرد. کل سیستم در خلأ حداقل ۰/۰۰۰۱ تور قرار دارد تا مسیر آزاد طولانی برای الکترون موجود باشد. [۲] تفنگ الکترونی در بخش فوقانی دستگاه یعنی حدود یک متر بالاتر از سر کاربری که پشت میکروسکوپ نشسته‌است، تفنگ الکترونی قرار گرفته‌است. رایج‌ترین تفنگ‌های الکترونی مورد استفاده در TEM از نوع حرارتی است که می‌توانند الکترون‌ها را در محدوده اختلاف پتانسیل ۴۰ الی۲۰۰ کیلو ولت شتاب دهند. اینکه انرژی الکترون‌ها باید چقدر باشد، به طبیعت نمونه و اطلاعات مورد نیاز بستگی دارد. سیستم متمرکز کننده در زیر تفنگ الکترونی دو یا چند عدسی متمرکز کننده قرار دارند. این عدسی‌ها به کمک یکدیگر پرتوی منتشره از طریق تفنگ الکترونی را باریک کرده و قطر آن را هنگام برخورد با نمونه کنترل می‌کنند. این امر باعث می‌شود تا اپراتور بتواند سطحی از نمونه را که در معرض پرتو قرار می‌گیرد و نیز شدت پرتو تابیده شده بر روی نمونه را کنترل کند. دریچه ای بین عدسی‌های متمرکز کننده قرار دارد که به دریچه متمرکز کننده معروف بوده و برای کنترل مقدار زاویه همگرایی پرتو مورد استفاده قرار می‌گیرد. میزان پرتوی الکترونی که نمونه را هدف قرار می‌دهد (از لحاظ شدت و وسعت) توسط فردی که با میکروسکوپ کار می‌کند باتوجه به نوع اطلاعاتی که از او می‌خواهد و باتوجه به نمونه تغییر داده می‌شود. محفظه نمونه محفظه نمونه یکی از قسمت‌های بسیار مهم میکروسکوپ است که در زیر قسمت سیستم متمرکز کننده قرار دارد. باید نمونه‌های بسیار کوچک به طور بسیار دقیقی در جای مناسب خود در داخل عدسی‌های شیئی قرار گیرد. اما همین نمونه باید بتواند در حد چند میلی‌متر جابه‌جا شده و به میزان زیادی بچرخد. علاوه بر این، اگر از میکروسکوپ برای آنالیز شیمیایی نیز استفاده شود، پرتو X باید بتواند از این محل خارج شود. برای دستیابی به این مشخصات از میله نگهدارنده نمونه استفاده می‌شود که می‌تواند نمونه ای به قطر ۳ میلی‌متر یا کوچک‌تر را که بر روی شبکه حمایتی با اندازه ۳ میلی‌متر قرار دارد، بین قطب‌های عدسی‌های شیئی قرار دهد. عدسی‌های میانی و شیئی نقش عدسی شیئی تشکیل اولین تصویر یا الگوی پراش میانی است که بعداً توسط عدسی‌های تصویری بزرگ شده و بر روی صفحه نمایش نموده می‌شود. مشخصه اساسی سیستم شیئی، نگهدارنده دریچه‌ها (aperture) است که این امکان را به وجود می‌آورد که یکی از سه یا چهار دریچه کوچک بتواند در جایی که صفحه کانونی شیئی قرار دارد و به درون ستون میکروسکوپ برده شود. دریچه شیئی، محدوده ای را که الکترون‌های پراکنده شده می‌توانند به طرف پائین ستون میکروسکوپ حرکت و در تشکیل تصویر مشارکت کنند (باید توجه داشت این محدوده به صورت زاویه ای در نظر گرفته می‌شود) تعیین می‌کند؛ بنابراین قطر دریچه، قدرت تفکیک نهایی را به دست می‌دهد، کنترل می‌کند. پس برای قدرت تفکیک بالا، دریچه ای بزرگ مورد نیاز است. عدسی‌های تصویری اولین تصویر که توسط عدسی‌های شیئی ایجاد می‌شود، معمولاً از بزرگنمایی ۱۰۰–۵۰ برابر برخوردار است. این تصویر توسط یک سری از عدسی‌های میانی و تصویری بزرگ شده و نهایتاً بر روی صفحه نمایش فلوئورسانس میکروسکوپ تابانده می‌شود. با استفاده از سه یا چهار سری عدسی، که هر سری می‌تواند تا بیست برابر تصویر را بزرگ کند، به راحتی، بزرگنمایی نهایی تا حدود یک میلیون قابل دستیابی خواهد بود. برای بزرگنمایی کمتر نیازی به استفاده از تمام عدسی‌ها نیست، لذا می‌توان یک یا تعداد بیشتری از عدسی‌های تصویر را خاموش کرد.