ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌

ಪೋಲಿಯೊ ವೈರಸ್‌ನ TEM ಚಿತ್ರಪೋಲಿಯೊ ವೈರಸ್ 30 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿದೆ.

ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಯು (TEM) ಒಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌‌ಗಳ ಕಿರಣವನ್ನು ಅತಿ ತೆಳ್ಳಗಿನ ಮಾದರಿಯ ಮ‌ೂಲಕ ರವಾನಿಸಿ, ಅದು ಸಾಗುವಾಗ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ಮ‌ೂಲಕ ಸಾಗಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಒಂದು ಚಿತ್ರವು ರೂಪಿತವಾಗುತ್ತದೆ; ಆ ಚಿತ್ರವನ್ನು ದೊಡ್ಡದು ಮಾಡಿ, ಪ್ರತಿದೀಪ್ತಿ(ಫ್ಲೋರೆಸೆಂಟ್) ಪರದೆಯಂತಹ ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನಕ್ಕೆ, ಛಾಯಾಚಿತ್ರೀಯ ಫಿಲಂನ ಪದರವೊಂದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ CCD ಕ್ಯಾಮೆರಾದಂತಹ ಸಂವೇದಕದಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

TEMಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಣ್ಣ ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರದಿಂದಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಈ ಸಾಧನದ ಬಳಕೆದಾರ, ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ವಸ್ತುವಿಗಿಂತ ಸಾವಿರಾರು ಪಟ್ಟು ಸಣ್ಣದಿರುವ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಒಂದು ಸಾಲಿನಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಗಳೆರಡನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡ ವ್ಯಾಪಕ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ TEM ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. TEMಗಳು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆ, ವೈರಾಲಜಿ, ಮ‌ೂಲವಸ್ತುಗಳ ವಿಜ್ಞಾನ ಹಾಗೂ ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮೊದಲಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಸಣ್ಣ ವರ್ಧನೆಗಳಲ್ಲಿ TEM ಚಿತ್ರದ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದಾಗಿ ಅದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಕೀರ್ಣ ತರಂಗಗಳ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯು ಚಿತ್ರದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವೀಕ್ಷಿಸಿದ ಚಿತ್ರಗಳ ನುರಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಅವಶ್ಯಕವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬಳಕೆಯ ಪರ್ಯಾಯ ಕ್ರಮಗಳು TEMನಿಂದ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವಸ್ವರೂಪದ ರೂಪಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು, ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ರಚನೆ, ಮಾದರಿ-ಪ್ರೇರಿತ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹಂತದ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ ಹಾಗೂ ನಿಯತವಾದ ಅವಶೋಷಣ ಆಧಾರಿತ ಚಿತ್ರ ಮೊದಲಾದವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲ TEMಅನ್ನು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಕ್ನಾಲ್‌ ಮತ್ತು ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ರುಸ್ಕ 1931ರಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಇವರು ಬೆಳಕಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೊದಲ TEMಅನ್ನು 1933ರಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯ TEMಅನ್ನು 1939ರಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು.

ಇತಿಹಾಸ

ಆರಂಭಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ

ಮೊದಲ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ TEM, ಮ‌ೂಲತಃ I. G ಫಾರ್ಬನ್-ವರ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು, ಈಗ ಜರ್ಮನಿಯ ಮ್ಯೂನಿಚ್‌ನ ಡಾಯ್ಚಿಸ್ ಮ್ಯೂಸಿಂಯನಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶನಕ್ಕಿಡಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ:Ruska-microscope-sketch.png

ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.ಇದನ್ನು ಮ‌ೂಲತಃ ರುಸ್ಕಾನ ಟಿಪ್ಪಣಿ ಪುಸ್ತಕದಿಂದ 1931ರಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದ್ದು, ಕೇವಲ 16 ಪಟ್ಟು ವರ್ಧನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಿವರಣೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರದಿಂದ ಸೀಮಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆ ಮ‌ೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಿಂದ ಉಪಯುಕ್ತ ಲಭ್ಯ-ವರ್ಧಿತರೂಪವನ್ನು ಕೆಲವು ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಅಬ್ಬೆಯು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿದ್ದಾನೆ. ಕೊಹ್ಲರ್‌ ಮಾಡಿದ ನೇರಳಾತೀತ (UV) ಕಿರಣಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಮಾರು ಎರಡು ಅಂಶ ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು. ಆದರೆ ಗಾಜು UV ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದಾಗಿ ಇದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಸ್ ಹೊಳಪಿನ ವಸ್ತುಗಳು ಬೇಕಾಯಿತು. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರದ ಇತಿಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಉಪ-ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಅಸಾಧ್ಯವಾದುದೆಂದು ಆ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು.

"ಕ್ಯಾತೋಡ್ ಕಿರಣಗಳ" (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ವಿಚಲನೆಯು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆಂದು ಪ್ಲಕರ್ 1858ರಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಿದ್ದನು. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಫರ್ಡಿನಂಡ್ ಬ್ರಾನ್‌ 1897ರಲ್ಲಿ ಮಾಪನ ಸಾಧನವಾಗಿ ಪ್ರಾಚೀನ ಕ್ಯಾತೋಡ್ ಕಿರಣ ದೋಲದರ್ಶಕ(ಕ್ಯಾತೋಡ್ ರೆ ಆಸ್ಸಿಲೊಸ್ಕೋಪ್)ಗಳನ್ನು (CRO) ರಚಿಸಲು ಬಳಸಿದ್ದನು. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ 1891ರಲ್ಲಿ ರಿಕೆ, ಕ್ಯಾತೋಡ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಈ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದು ಸರಳ ಮಸೂರಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದನು. ನಂತರ ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಹ್ಯಾನ್ಸ್ ಬುಸ್ಕ್‌ನಿಂದ 1926ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಅವನ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು. ಸೂಕ್ತ ಊಹೆಗಳಡಿಯಲ್ಲಿ ಲೆನ್ಸ್ ಮೇಕರ್ಸ್ ಸಮೀಕರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವನು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟನು.

1928ರಲ್ಲಿ ಟೆಕ್ನಲಾಜಿಕಲ್ ಯ‌ೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಬರ್ಲಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಮತ್ತು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಲೇಶನ್ಸ್‌ನ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಅಡೋಲ್ಫ್ ಮ್ಯಾಥಿಯಸ್‌, ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಕ್ನಾಲ್‌‌ನನ್ನು CRO ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡದ ಮುಖ್ಯಸ್ಥನಾಗಿ ನೇಮಕ ಮಾಡಿದನು. ಆ ತಂಡವು ಅರ್ನ್ಸ್ಟ್ ರುಸ್ಕ ಮತ್ತು ಬೋಡೊ ವನ್ ಬೋರೀಸ್ ಮೊದಲಾದವರನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಅನೇಕ PhD ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಈ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಮಸೂರ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು CRO ಕಾಲಂ ಸ್ಥಾಪನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿ ವಹಿಸಿತು. ಅವರು ಉತ್ತಮ CROಗಳ ರಚನೆಗಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಶಸ್ತವಾಗಿಸುವ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವರ್ಧನ (ಸುಮಾರು 1:1) ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಬೆಳಕಿನ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. 1931ರಲ್ಲಿ ಆ ತಂಡವು ಆನೋಡ್ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಯಲ್ಲಿ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಯನ್ನಿರಿಸಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ವರ್ಧಿಸಿದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿತು. ಆ ಸಾಧನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಎರಡು ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡಿತು, ಇದು ವಾದಯೋಗ್ಯವಾಗಿ ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವಾಗಿದೆ. ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ ಸೈಮನ್ಸ್ ಕಂಪೆನಿಯ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ನಿರ್ದೇಶಕನಾದ ರೈನ್ಹಾಲ್ಡ್ ರುಡೆನ್‌ಬರ್ಗ್‌ ಸ್ಥಾಯಿವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಮಸೂರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌-ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವೊಂದರ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದ.

ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಸುಧಾರಣೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರಣ ಕಣಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿತವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ತರಂಗ ಲಕ್ಷಣದ ಬಗ್ಗೆ 1927ರಲ್ಲಿ ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿ ಊಹನೆಯು ಪ್ರಕಟಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ. ಆ ತಂಡವು 1932ರವರೆಗೆ ಈ ಪ್ರಕಟಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿತುಕೊಂಡಿರಲಿಲ್ಲ. 1932ರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರವು ಬೆಳಕಿಗಿಂತ ಅನೇಕ ಪಟ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಅಳತೆಗಳಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. 1932ರ ಎಪ್ರಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ರುಸ್ಕ, ಸರಳ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿ ಅಥವಾ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಯ ಚಿತ್ರಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಳ ನೇರ ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆಯ ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದನು. ಈ ಸಾಧನದಿಂದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಹಾಳೆಯ ಯಶಸ್ವಿ ವಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಆದರೂ ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನದಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ವರ್ಧಿತರೂಪದ ಹೆಚ್ಚಿಸುವಿಕೆ ಇನ್ನೂ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿತವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದಿಂದ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಮೊದಲು ಪಡೆದ ಹತ್ತಿಯ ನಾರಿನ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಗುರಿಯನ್ನು 1933ರ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು.

ಆ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಬಗೆಗಿನ ಆಸಕ್ತಿಯು ಟೊರೊಂಟೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಪ್ರಿಬಸ್‌ ಮತ್ತು ಜೇಮ್ಸ್ ಹಿಲ್ಲಿಯರ್‌ರಂತಹ ಇತರ ತಂಡದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿತು. ಇವರು ಮೊದಲ TEMಅನ್ನು ಉತ್ತರ ಅಮೆರಿಕದಲ್ಲಿ 1938ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದವರಾಗಿದ್ದು,TEMವಿನ್ಯಾಸದ ಸುಧಾರಣೆ ಮುಂದುವರಿಸಿದ್ದರು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಬಗೆಗಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸೈಮನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ 1936ರಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯಿತು. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ TEM ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು. ಆ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುಂಪುಗಳಿಗಾಗಿ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು UK ನ್ಯಾಷನಲ್ ಫಿಸಿಕಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ "EM1" ಸಾಧನ. 1939ರಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರತೆಗೆದ ಮೊದಲ ವಾಣಿಜ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು I. G ಫ್ಯಾರ್ಬನ್-ವರ್ಕೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಬಗೆಗಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸವು, ಸೈಮನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಹೊಸ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವೊಂದು ವೈಮಾನಿಕ ದಾಳಿಯಿಂದ ನಾಶಹೊಂದಿದ್ದರಿಂದ ಹಾಗೂ ವಿಶ್ವ ಸಮರ IIರ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಹೈಂಜ್ ಮುಲ್ಲರ್ ಮತ್ತು ಫ್ರೆಡ್ರಿಕ್ ಕ್ರಾಸ್‌ ಎಂಬ ಇಬ್ಬರು ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾವನ್ನಪ್ಪಿದರಿಂದ ಅಡಚಣೆಗೊಳಗಾಯಿತು.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ

ವಿಶ್ವ ಸಮರ IIರ ನಂತರ ರುಸ್ಕ ಸೈಮನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮತ್ತೆ ಆರಂಭಿಸಿದನು. ಅಲ್ಲಿ ಅವನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿ, 100k ವರ್ಧನ-ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೊದಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದನು. ಬಹು-ಹಂತದ ಕಿರಣ ತಯಾರಿಯ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ(ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್)ವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮ‌ೂಲಭೂತ ರಚನೆಯನ್ನು ಈಗಲೂ ಆಧುನಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳು ಮ್ಯಾಂಚೆಸ್ಟರ್ UK, USA (RCA), ಜರ್ಮನಿ (ಸೈಮನ್ಸ್‌) ಮತ್ತು ಜಪಾನ್‌ ಮೊದಲಾದೆಡೆಗಳಲ್ಲಿ ತಯಾರಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನ ಸಮುದಾಯವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಹೊಂದಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನದ ಬಗೆಗಿನ ಮೊದಲ ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಮ್ಮೇಳನವು ಡೆಲ್ಫ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ 1942ರಲ್ಲಿ ನೂರಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಮಂದಿಯ ಭಾಗವಹಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ನಡೆಯಿತು. ಆನಂತರ, 1950ರಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾರಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ "ಮೊದಲ" ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಮ್ಮೇಳನ ಮತ್ತು 1954ರಲ್ಲಿ ಲಂಡನ್‌ನಲ್ಲೊಂದು ಸಮ್ಮೇಳನವು ನೆರವೇರಿತು.

TEMಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಸಂಬಂಧಿತ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (STEM) ಪ್ರಯೋಗ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪುನಃ-ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಇದು 1970ರವರೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳ್ಳಲಿಲ್ಲ. ಆಧುನಿಕ STEMಅನ್ನು ರಚಿಸಲು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಕ್ರಿವ್‌ ಚಿಕಾಗೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಲ್ಲಿ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಮಿಶನ್ ಗನ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಪಡಿಸಿದನು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಮೀಪವಿರುವ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಮಸೂರವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದನು. ಈ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಕ್ರಿವ್‌ ಆನುಲಾರ್ ಡಾರ್ಕ್-ಫೀಲ್ಡ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದನು. ಕ್ರಿವ್‌ ಮತ್ತು ಚಿಕಾಗೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ತಂಪಾದ ಕ್ಷೇತ್ರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ಮ‌ೂಲವನ್ನು (ಕೋಲ್ಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಎಮಿಶನ್ ಸೋರ್ಸ್) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಒಂದು ಹೆವಿ-ಆಟಮ್ಅನ್ನು ತೆಳ್ಳಗಿನ ಇಂಗಾಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ STEMಅನ್ನು ರಚಿಸಿದರು.

ಹಿನ್ನೆಲೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು

ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ d ವು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಬಳಸುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ತರಂಗಾಂತರ λದಿಂದ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿ NA ಯಿಂದ ಮಿತಿಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

$d=\frac{\lambda }{2n\sin \alpha }\approx \frac{\lambda }{2\text{NA}}$

ಇಪ್ಪತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚು ತರಂಗಾಂತರದ ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ (400–700 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ತರಂಗಾಂತರಗಳು) ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವ ವಿಧಾನಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸಿದ್ಧಾಂತ ರಚಿಸಿದರು. ಎಲ್ಲಾ ಭೌತವಸ್ತುಗಳಂತೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಲೆ ಮತ್ತು ಕಣ ಎರಡರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಲೂಯಿಸ್-ವಿಕ್ಟರ್‌ ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ). ಅವುಗಳ ಅಲೆಯ-ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕಿರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುಬಹುದೆಂದರ್ಥವಾಗಿದೆ. ಡಿ ಬ್ರಾಗ್ಲಿ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ. TEMನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ವೇಗವು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ c ಅನ್ನು ತಲುಪುವುದರಿಂದ,ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಕರಾರುವಕ್ಕಾಗಿ ವಿವರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕಾಗಿ ಇದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ತಿದ್ದುಪಡಿಯನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

${\lambda }_e\approx \frac{h}{\sqrt{2m_{0}E(1+\frac{E}{2m_0{c}^2})}}$

ಇದರಲ್ಲಿ h ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್‌ನ ನಿಯತಾಂಕ(ಕಾನ್‌ಸ್ಟೆಂಟ್), m₀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು E ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗೊಂಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌ ತಂತಿಯಿಂದ ದೀಪದ ಬಲ್ಬಿನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಥವಾ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರೇರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭವದಿಂದ (ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುವ) ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷಗೊಳಿಸಿ, ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರಗಳಿಂದ ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕಿರಣವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಹಂತ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಬಗೆಗಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಈ ಕಿರಣವನ್ನು ಚಿತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮ‌ೂಲದ ರಚನೆ

ಮ‌ೂಲ TEMನಲ್ಲಿನ ಮಸೂರ ಘಟಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ರಚನೆ

ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ LaB6 ತಂತಿ

ಹೇರ್-ಪಿನ್ ಶೈಲಿಯ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌ ತಂತಿ

ಮೇಲಿನಿಂದ ಕೆಳಗೆ, TEM ಒಂದು ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ಮ‌ೂಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅದು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌ ತಂತಿ ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಂತನಮ್ ಹೆಕ್ಸಾಬೊರಾಡ್ (LaB₆) ಮ‌ೂಲವಾಗಿರಬಹುದು. ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌‌ಗೆ, ಇದು ಹೇರ್‌‌‌‌ಪಿನ್ನಿನ-ಶೈಲಿಯ ತಂತಿಯ ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ಚೂಪು-ಮೊನೆಯ ತಂತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿರಬಹುದು. LaB₆ ಮ‌ೂಲಗಳು ಸಣ್ಣ ಪ್ರತ್ಯೇಕ-ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಗನ್ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮ‌ೂಲಕ್ಕೆ (ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ~100-300 kV) ಜೋಡಿಸಿದಾಗ, ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡ ಗನ್ ಥರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಅಥವಾ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯ ಮ‌ೂಲಕ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಆರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಸ್ಸಾರಣವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೆಹ್ನೆಲ್ಟ್ ಸಿಲಿಂಡರ್‌‌ನ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಬೆಂಬಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ನಿಸ್ಸಾರಣದ ನಂತರ TEMನ ಮೇಲಿನ ಮಸೂರಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಶೋಧಕವು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ರಚನೆಯಾಗಲು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗಿನ ನಂತರದ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿ ಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಎರಡು ಭೌತಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗಿನ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಲಗೈ ನಿಯಮ(ರೈಟ್-ಹ್ಯಾಂಡ್ ರೂಲ್)ದ ಪ್ರಕಾರ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆ ಮ‌ೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣಗಳ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಬಳಕೆಯು ವಿವಿಧ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರದ ರಚನೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಕಲ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮಸೂರದ ಆಕಾರವು ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವಿನ ವಿತರಣೆಯಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜತೆಗೆಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಕೋನದಲ್ಲಿ ವಿಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ವಿಚಲನೆಗಳ ಜೊತೆ ಸೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಕಿರಣದ ಹಾದಿಯನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು TEMಅಲ್ಲಿ ಕಿರಣದ ಪಥ ಬದಲಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ತರುವಾಯ STEMಗೆ ಅತಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಎರಡು ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌‌ನಿಂದ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ, TEM ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಕಿರಣ-ಪಥದ ಮೇಲೆ ಸಾಕಷ್ಟು ನಿಯಂತ್ರಣವು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Citation needed. ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಕ್ಕೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, TEMಯ ಬೆಳಕಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಕಿರಣದ-ಪಥದಲ್ಲಿನ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬದಲಿಸಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ವೇಗದ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮ‌ೂಲಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದರ ವೇಗವು ಮಸೂರಗಳ ಕಾಂತೀಯ ವಿಲಂಬನ(ಹಿಸ್ಟಿರಿಸೀಸ್)ದಂತಹ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಂದ ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಮಸೂರಗಳು

TEMಯ ಮಸೂರಗಳು ಕಿರಣದ ಅಭಿಸರಣಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅಭಿಸರಣದ ಕೋನವು ಬದಲಾಗುವ ಪ್ರಮಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಇದು TEMಗೆ ಸುರುಳಿ, ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಅಥವಾ ಹೆಕ್ಸಾಪೋಲ್ ಮಸೂರಗಳ ಮ‌ೂಲಕ ಹರಿಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಡ್ರುಪೋಲ್ ಮಸೂರವು ಚೌಕದ ಶೃಂಗಗಳಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿಗಳ ಜೋಡಣೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಮಸೂರದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಕ್ಸಾಪೋಲ್ ರಚನೆಯು ನಾಲ್ಕರ ಬದಲಿಗೆ ಆರು ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಸೂರದ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ TEMಯು ಮಸೂರದ ಮ‌ೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆ ಹಂತಗಳೆಂದರೆ - ಸಾಂದ್ರಕ ಮಸೂರಗಳು, ವಸ್ತುವಿನ ಸಮೀಪವಿರುವ(ವಸ್ತುಕ) ಮಸೂರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ಷೇಪಕ ಮಸೂರಗಳು. ಸಾಂದ್ರಕ ಮಸೂರಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಿರಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಜವಾಬ್ದಾರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ವಸ್ತುವಿನ ಸಮೀಪದ(ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್) ಮಸೂರಗಳು ಕಿರಣವನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕ್ಷೇಪಕ ಮಸೂರಗಳನ್ನು, ಕಿರಣವನ್ನು ಫಾಸ್ಫರ್ ಪರದೆಯ ಅಥವಾ ಫಿಲಂನಂತಹ ಇತರ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಹರಡುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. TEMನ ವರ್ಧನೆಯು, ಮಾದರಿಯ ಮತ್ತು ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಮಸೂರದ ಚಿತ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ನಡುವಿನ ದೂರದ ಅನುಪಾತದಿಂದಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ವಾಡ್ ಅಥವಾ ಹೆಕ್ಸಾಪೋಲ್ ಮಸೂರಗಳು ಅಸಮ ದೃಷ್ಟಿ ಎನ್ನುವ ಅಸಮ್ಮಿತ ಕಿರಣದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. TEM ಮಸೂರಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅನುಷ್ಠಾನದೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪಾದಕರು ಗೋಳ ವಿಪಥನ ಸರಿಪಡಿಸಿದ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಂತೆ ಕಸ್ಟಮ್ ಮಸೂರ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ TEMಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವರ್ಣ ವಿಪಥನವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಶಕ್ತಿ ಶೋಧಕವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪ್ರದರ್ಶನ

TEMನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಫಾಸ್ಫರ್ ಪರದೆಯೊಂದನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಇದನ್ನು ನಿರ್ವಾಹಕರು ನೇರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ (10-100 μm) ಪೃಥಕ್ಕರಣ ದ್ರವ್ಯ ಸತುವಿನ ಸಲ್ಫೈಡ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಫಿಲಂನಂತಹ ಚಿತ್ರ ಮುದ್ರಣ ಮಾಡುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು YAG ಪರದೆಯನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದ CCDಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಾಹಕರಿಗೆ ಬೇಕಾದಂತೆ ಕಿರಣದ ಪಥದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು ಅಥವಾ ಸೇರಿಸಬಹುದು.

ಘಟಕಗಳು

TEMನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮ‌ೂಲವು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಮಸೂರದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು (4,7 ಮತ್ತು 8) ಕಿರಣವನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಪರದೆ (10)ಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ.ಕಿರಣ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ (13 ಮತ್ತು 14)

ಒಂದು TEM ಅನೇಕ ಘಟಕಾಂಶಗಳಿಂದ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಾಗುವ ನಿರ್ವಾಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಉತ್ಸರ್ಜನಾ ಮ‌ೂಲ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರಗಳ ಸರಣಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಫಲಕಗಳು. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಫಲಕಗಳು, ನಿರ್ವಾಹಕರಿಗೆ ಬೇಕಾದಂತೆ ಕಿರಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಕಿರಣದ ಪಥದಿಂದ ಮಾದರಿಗಳ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆ, ಒಳಗಿನ ಚಲನೆಗೆ ಮತ್ತು ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗೂ ಇದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿರ್ವಾಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಅನಿಲದ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಪಥವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಪ್ರಮಾಣಿತ TEMಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ 10⁻⁴ ಪ್ಯಾಸ್ಕಲ್‌ಗೆ ನಿರ್ವಾತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಇದರ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿರುತ್ತದೆ: ಮೊದಲನೆಯದು, ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪವನ್ನು(ಆರ್ಕ್) ಉತ್ಪಾದಿಸದೆ ಕ್ಯಾತೋಡ್ ಮತ್ತು ನೆಲದ ಮಧ್ಯೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುವುದು. ಎರಡನೆಯದು, ಅನಿಲದ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು-ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಪಥದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಫಿಲಂ ನಳಿಗೆಯಂತಹ TEM ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿಯತ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಬೇಕು ಅಥವಾ ಬದಲಿಸಬೇಕು. ನಿಯತಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಪುನಃನಿರ್ವಾತಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

TEMಗಳು ಅನೇಕ ಪಂಪಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಗಾಳಿ ತಡೆಗಳಿಂದ ಸಜ್ಜಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಹಾಗೂ ಅವು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ನಿರ್ವಾಯು ಸೀಲು ಹೊಂದಿರುವವಲ್ಲ.

TEMಅನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಶೂನ್ಯಗೊಳಿಸಲು ನಿರ್ವಾಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅನೇಕ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು,ತಿರುಗುವ ಗಾಳಿ ಗಿರುಗಟೆ ಪಂಪ್ ಅಥವಾ ಕಂಪನಫಲಕದ(ಡಯಾಫ್ರಾಗಮ್) ಪಂಪ್‌ಗಳಿಂದ ಸಾಧಿಸಿ, TEMಅನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ತರಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು TEMಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಣೆಗಳಿಗೆ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾಯು ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ತರುವ ಟರ್ಬೊಮೋಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಅಥವಾ ವಿಸರಣ ಪಂಪ್‌ನ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಟರ್ಬೊಮೋಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಪಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ವಾಯು ಪಂಪ್‌ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸದ ಹಾಗೆ ಮಾಡಲು, ಕಡಿಮೆ-ಒತ್ತಡದ ಪಂಪ್‌ನ ನಿರ್ವಾಯು ಭಾಗವನ್ನು ಚೇಂಬರ್‌ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಟರ್ಬೊಮೋಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಪಂಪ್‌ನಿಂದ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಹೊರಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಇದು ಅವಕಾಶ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. TEMನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತಡೆಹಲಗೆಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು.ಇದರಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ನಿರ್ವಾಯು ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ,ಹೆಚ್ಚಿನ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗನ್‌‌ನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಕ್ಷೇತ್ರ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ TEMಗಳಲ್ಲಿ 10⁻⁴ರಿಂದ 10⁻⁷ ಪ್ಯಾಸ್ಕಲ್‌ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶ ಕಲ್ಪಿಸುವುದು.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ TEM ಕ್ಯಾತೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ TEMಗಳಿಗೆ 10⁻⁷ರಿಂದ 10⁻⁹ ಪ್ಯಾಸ್ಕಲ್‌ನಷ್ಟು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾಯುಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ TEMಗಳಲ್ಲಿ ಮ‌ೂರನೇ ನಿರ್ವಾಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ತಡೆಹಲಗೆಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ವ್ಯತ್ಯಾಸಾತ್ಮಕ ಪಂಪಿಂಗ್ ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮುಖ್ಯ ಚೇಂಬರ್‌ನಿಂದ ಗನ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಳ್ಳುವುದರೊಂದಿಗೆ ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವ್ಯತ್ಯಾಸಾತ್ಮಕ ಪಂಪ್-ಮಾಡುವ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಅದು ಅನಿಲದ ಅಣುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾಯು ಗನ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪ್ರಸರಣವಾಗುವುದನ್ನು, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೊರಗೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ತಡೆಗಟ್ಟುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡಗಳಿಗಾಗಿ ಅಯಾನ್ ಪಂಪ್ ಅಥವಾ ಗೆಟರ್ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

TEMನಲ್ಲಿ ಕಳಪೆ ಮಟ್ಟದ ನಿರ್ವಾಯುವಿನಿಂದ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣ ಪ್ರೇರೇಪಿತ ಸಂಗ್ರಹ ಎನ್ನುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮ‌ೂಲಕ ವೀಕ್ಷಿಸುವಾಗ TEM ನೊಳಗೆ ಅನಿಲ ಶೇಖರಣೆಯಾಗಿ ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಬಹುದು. ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಗಂಭೀರ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯಿಂದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ ಹಾನಿಯಾಗಬಹುದು.. ಮಾದರಿಯ ಉತ್ಪತನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ನಿರ್ವಾಯು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು, ಮಾದರಿಯ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತನವಾದ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಕೋಲ್ಡ್ ಟ್ರಾಪ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರ ಫಲಕ

ಅಲ್ಟ್ರಮೈಕ್ರೋಟಮಿ ವಿಭಾಗಗಳೊಂದಿಗೆ TEM ಮಾದರಿ-ಆಧಾರದ "ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿ"

TEM ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರ ಫಲಕದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಗಾಳಿತಡೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇವು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಇತರ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಮಾದರಿಯ ಧಾರಕವನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಒಳಸೇರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಮಾದರಿ ಧಾರಕಗಳನ್ನು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಇಡಲಾಗುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಾತ್ರದ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯಗಾತ್ರದ ಸ್ವಯಂ ಆಸರೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳಲು ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ TEM ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಯು 3.05 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ಉಂಗುರವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವು 100 ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್‌ನಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸರಿಸುಮಾರು 2.5 ಮಿಮೀ ವ್ಯಾಸದ ಒಳಗಿನ ಜಾಲರಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಯು ತಾಮ್ರ, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್, ಚಿನ್ನ ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಟಿನಂನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರ ಫಲಕದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಮಾದರಿ-ಧಾರಕದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಪ್ರಕಾರದ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ವಿನ್ಯಾಸದ ಆಧಾರ ಫಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಧಾರಕಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. 3.05 ಮಿಮೀ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ 2.3 ಮಿಮೀ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಗಳನ್ನೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡಿಗ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಓರೆಯಾಗಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿರುವ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯ ವಸ್ತುವು ತುಂಬಾ ವಿರಳವಾಗಿರುವ ಖನಿಜ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾದರಿಗಳು ಸುಮಾರು 100 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ನಷ್ಟು ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಈ ಮೌಲ್ಯವು ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

TEMನೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ ಮಾದರಿಯನ್ನು, ಅದರ ಪರೀಕ್ಷಿಸಬೇಕಾದ ಭಾಗವನ್ನು ಏಕ ಕಣ ವಿವರ್ತನೆಯಂತಹ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು TEM ಆಧಾರ ಫಲಕವು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮಾದರಿಯ-XY ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಮಾದರಿ-ಧಾರಕವನ್ನು Z ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ಸುತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರ-ಮಾರ್ಗ(ಡಿಗ್ರೀಸ್-ಆಫ್-ಫ್ರೀಡಮ್‌)ಕ್ಕಾಗಿ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ TEM ಆಧಾರ ಫಲಕವು ಮಾದರಿಯ ಚಲನೆಗೆ ನಾಲ್ಕು ಸ್ವತಂತ್ರ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಬಹುತೇಕ ಆಧುನಿಕ TEMಗಳು ಡಬಲ್-ಟಿಲ್ಟ್ ಮಾದರಿ-ಧಾರಕಗಳೆಂಬ ವಿಶೇಷ ಧಾರಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಲಂಬಕೋನೀಯ ಆವರ್ತ ಚಲಿಸುವ ಕೋನಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ TEMಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದ್ದ ಮೇಲಿನಿಂದ ಪ್ರವೇಶ ಅಥವಾ ಲಂಬವಾಗಿ ಸೇರಿಸುವ ಆಧಾರ ಫಲಕಗಳಂತಹ ಕೆಲವು ಆಧಾರ-ಫಲಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಕೇವಲ X-Y ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌-ಮಸೂರಗಳ ಇತಿಮಿತಿಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುವುದರಿಂದ TEM ಆಧಾರ-ಫಲಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮಾನದಂಡವು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. ಆ ಮೂಲಕ ಅದು ಅನೇಕ ಅನುಷ್ಠಾನಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದೆ.

TEM ಆಧಾರ ಫಲಕವು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬೇಕಾದ ಭಾಗವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದ ಪಥಕ್ಕೆ ತರಲು ಅದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. TEMಯು ವ್ಯಾಪಕ ವರ್ಧನ-ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದರಿಂದ, ಆಧಾರ ಫಲಕವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪಥಚ್ಯುತಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಾನಬದಲಿಕೆಯ ನಿಖರತೆಯು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುವುದರೊಂದಿಗೆ ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್/ನಿಮಿಷದಷ್ಟು ಸರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಾಗ, ಸ್ಥಾನಬದಲಿಕೆ(ಪಥಚ್ಯುತಿ) ಅಗತ್ಯಗಳು ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್/ನಿಮಿಷದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. TEMನ ಆರಂಭಿಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಇದನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವೇಗವನ್ನು-ತಗ್ಗಿಸುವ ಸಾಧನಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಧಿಸುತ್ತಿದ್ದವು. ಇದು ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಅನೇಕ ತಿರುಗಿಸುವ ಸರಳುಗಳಿಂದ ಆಧಾರ ಫಲಕದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ನಿರ್ವಾಹಕನಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತಿತ್ತು. ಆಧುನಿಕ ಸಾಧನಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಆಧಾರ ಫಲಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಸ್ಟೆಪ್ಪರ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಕ್ರೂ ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಜಾಯ್‌ಸ್ಟಿಕ್ ಅಥವಾ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ಬಾಲ್‌‌ನಂತಹ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಆಧಾರಿತ ಆಧಾರ ಫಲಕದ ಇನ್‌ಪುಟ್ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಸ್ತತವಿರುವ TEMನಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಆಧಾರ ಫಲಕಗಳ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವಿನ್ಯಾಸಗಳೆಂದರೆ - ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವ(ಸೈಡ್ ಎಂಟ್ರಿ) ಮತ್ತು ಮೇಲಿನಿಂದ ಸೇರಿಸುವ(ಟಾಪ್ ಎಂಟ್ರಿ) ವಿನ್ಯಾಸ. ಪ್ರತಿ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ TEM ಮಸೂರಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡದೆ ಅಥವಾ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶದಡಿಯಲ್ಲಿ TEM ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಅನಿಲ ಪ್ರವೇಶಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡದೇ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡಲು ಸರಿಹೊಂದುವ ಧಾರಕ ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

TEM ಗೋನಿಯೊಮೀಟರ್‌ನೊಳಗೆ ಸೇರಿಸುವ ಏಕ-ಅಕ್ಷ ಟಿಲ್ಟ್ ಮಾದರಿ-ಧಾರಕದ ರೇಖಾಕೃತಿಸಂಪೂರ್ಣ ಗೋನಿಯೊಮೀಟರ್ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದರಿಂದ ಧಾರಕವನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸುತ್ತಿರುವುದು

ಸೈಡ್ ಎಂಟ್ರಿ ಹೋಲ್ಡರ್ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದರಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಲೋಹದ (ಹಿತ್ತಾಳೆ ಅಥವಾ ತುಕ್ಕುಹಿಡಿಯದ, ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಸೇರಿಸಿದ ಉಕ್ಕು) ಉದ್ದ ಸರಳಿನ ತುದಿಯ ಹತ್ತಿರ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರದಲ್ಲಿರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಸರಳಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ, ಆಧಾರ ಫಲಕಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಸಾಕಷ್ಟು ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಅನೇಕ ಪಾಲಿಮರ್ ನಿರ್ವಾಯು ಉಂಗುರಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಸರಳು(ರಾಡ್)ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ಆಧಾರ-ಫಲಕವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಮಸೂರದ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್ ಮಸೂರದ ಮಧ್ಯೆ ಅಥವಾ ಹತ್ತಿರ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಧಾರ-ಫಲಕದೊಳಗೆ ಸೇರಿಸುವಾಗ ಸೈಡ್ ಎಂಟ್ರಿ ಧಾರಕದ ತುದಿಯು TEM ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಮತ್ತು ತಳವು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುವಂತಿರಬೇಕು.ನಿರ್ವಾತ ಉಂಗುರಗಳಿಂದ ಗಾಳಿತಡೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೈಡ್ ಎಂಟ್ರಿ TEM ಧಾರಕಗಳನ್ನು ಒಳಸೇರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು TEM ರಚನೆಗೆ ಒಳಸೇರಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಮೊದಲು ಗಾಳಿತಡೆಯನ್ನು ಬರಿದುಗೊಳಿಸುವ ಮೈಕ್ರೊ ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಪ್ರವೃತ್ತವಾಗಿಸಲು ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಟಾಪ್ ಎಂಟ್ರಿ ಹೋಲ್ಡರ್ ನಳಿಗೆಯೊಂದನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ನಳಿಗೆಯು ಕೆಲವು ಸೆಂ.ಮೀ. ಉದ್ದವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಆಕ್ಸಿಸ್ ಕೆಳಗೆ ರಂಧ್ರ ಕೊರೆಯಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ತಿರುಪು ಉಂಗುರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆ ರಂಧ್ರದಲ್ಲಿರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಳಿಗೆಯನ್ನು ಅದರ ರಂಧ್ರವು TEM ಮಸೂರದ ಆಕ್ಸಿಸ್‌ಗೆ ಲಂಬಕೋನದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಗಾಳಿತಡೆಯೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭದ್ರಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ ಗಾಳಿತಡೆಯನ್ನು ನಳಿಗೆಯನ್ನು ತಳ್ಳುವಂತೆ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ರಂಧ್ರವು ಕಿರಣದ ಅಕ್ಷದೊಂದಿಗೆ ಜತೆಗೂಡುವ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ನಳಿಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಆ ಮ‌ೂಲಕ ಕಿರಣವು ನಳಿಗೆಯ ರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿಗೆ ತಲುಪುವಂತೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಿರಣದ ಪಥವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸದೆ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಿನ-ಸಮೀಪದ ಮಸೂರದೊಂದಿಗೆ ಮಧ್ಯಪ್ರವೇಶಿಸದೆ ಅಂತಹ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗನ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ನಿಸ್ಸಾರಣವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗನ್‌‌ನ ಅಡ್ಡ-ಛೇದನದ ರೇಖಾಕೃತಿ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗನ್‌ಅನ್ನು ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ: ತಂತಿ, ಬಯಾಸಿಂಗ್ ಸರ್ಕಿಟ್, ವೆಹ್ನೆಲ್ಟ್ ಕ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು ಎಕ್‌ಸ್ಟ್ರಾಕ್ಷನ್ ಆನೋಡ್. ತಂತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗನ್‌ನಿಂದ ಆನೋಡ್ ಫಲಕಕ್ಕೆ ಮತ್ತು TEM ಕಾಲಂಗೆ "ಪಂಪ್" ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಮ‌ೂಲಕ ಸರ್ಕಿಟ್ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗನ್-ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್-ಸೆಮಿಆಂಗಲ್ α ಎನ್ನುವ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಅಸೆಂಬ್ಲಿಯಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತೆ ಗನ್ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ತಂತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹೊಂದಿರುವಂತೆ ವೆಹ್ನೆಲ್ಟ್ ಸಿಲಿಂಡರ್‌ಅನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ, ಚದುರುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ತಂತಿಯಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ತ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೂಲಕ ಗನ್ ಹಾದುಹೋಗುವ ವ್ಯಾಸದ ಕನಿಷ್ಠ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ನಮೂನೆಗೆ ಒಯ್ಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣ J ಅನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ವಸ್ತುವಿನ ಕ್ರಿಯಾಶಕ್ತಿ(ವರ್ಕ್ ಫಂಕ್ಷನ್) ಒಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಿದ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್ ಹಂಚಿಕೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರಲ್ಲಿ A ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕ, Φ ವರ್ಕ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು T ವಸ್ತುವಿನ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ.

$J=A{T}^{2}exp(-\frac{\mathrm{\Phi }}{kT})$

ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಉತ್ಸರ್ಜಕವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆಂದು ಈ ಸಮೀಕರಣವು ತೋರಿಸಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಿಪರೀತ ಬಿಸಿ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹಾನಿಯಾಗದ ಹಾಗೆ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ವಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌‌ನಂತಹ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಕ್ರಿಯಾಶಕ್ತಿಯನ್ನು (LaB₆) ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗನ್ ತಂತಿಗೆ ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Citation needed ಲ್ಯಾಂತನಮ್ ಹೆಕ್ಸಾಬೊರೈಡ್ ಮತ್ತು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌ ಥರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಮ‌ೂಲಗಳೆರಡನ್ನೂ ಥರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಬಿಸಿ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಣ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುವ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಉಷ್ಣದ ಆಘಾತವನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತುದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಸುವುದರಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ತಂತಿಗೆ ಹಾನಿಮಾಡುವುದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು, ಆ ವಿಳಂಬವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ LaB₆ಗೆ ಕೆಲವು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಮತ್ತು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌‌ಗೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Citation needed.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಸೂರ

TEM ವಿಭಜನೆಯ ಪೋಲ್‌ಪೀಸ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮಸೂರದ ರೇಖಾಕೃತಿ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಸೂರಗಳನ್ನು, ಕೆಲವು ಸ್ಥಿರ ನಾಭಿದೂರ(ಫೋಕಲ್ ಲೆಂತ್)ದಲ್ಲಿ ಸಮಾನಾಂತರ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಹೋಲುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಸೂರಗಳು ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಕಾಂತೀಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. TEMನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಸೂರಗಳು ಪೀನ ಮಸೂರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಮಸೂರಗಳಿಗೆ ರಚನೆಯಾದ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತ್ರಿಜ್ಯಾಕಾರವಾಗಿ ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿರಬೇಕು. ಏಕೆಂದರೆ ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರದ ತ್ರಿಜ್ಯೀಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ವಿಚಲನೆಯು ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಬಿಂಬತೆಯಂತಹ ವಿಪಥನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಗೋಳ ಮತ್ತು ವರ್ಣ ವಿಪಥನವನ್ನು ಕೆಡಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಕಬ್ಬಿಣ, ಕಬ್ಬಿಣ-ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಥವಾ ಪರ್ಮಲಾಯ್‌ನಂತಹ ನಿಕ್ಕೆಲ್ ಕೋಬಾಲ್ಟ್‌ನ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವನ್ನು ಅವುಗಳ ಕಾಂತೀಯ ತಟಸ್ಥತೆ, ಹಿಸ್ಟರಿಸೀಸ್ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪ್ಯತೆಯಂತಹ ಕಾಂತೀಯ ಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಭಾಗಗಳು ಯೋಕ್, ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿ, ಪೋಲ್, ಪೋಲ್ ಪೀಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸರ್ಕಿಟ್ ಮೊದಲಾದವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪೋಲ್‌ಪೀಸ್ ಮಸೂರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಕಾಂತ-ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಗಡಿರೇಖೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪೋಲ್‌ಪೀಸ್‌ನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ದೋಷವು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಸಮ್ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ತೀವ್ರ ವಿರೂಪವನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಸಮತಲವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಮಸೂರಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುವ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂದು, ಪೋಲ್‌ಪೀಸ್‌ನ ಒಳಗಿನ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಪರ್‌ನ ಸರಿಯಾದ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಮಸೂರದ ಒಟ್ಟು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಇತಿಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಮಿತ ಅಂಶದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮ‌ೂಲಕ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಮಸೂರದ ಯೋಕ್‌ನೊಳಗೆ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸುರುಳಿಗಳು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮಸೂರದ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಷಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕಿಟ್ ಆಗುವುದನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ನಿರೋಧಕದ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸುರುಳಿಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ನಷ್ಟವಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಿಸಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ತಂಪು ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯಿಂದ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಗಳು

ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಗಳು ಉಂಗುರದಂಥ ಲೋಹದ ಫಲಕಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಆಕ್ಸಿಸ್‌ನಿಂದ ಸ್ಥಿರ ದೂರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೂರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ. ಇವು ಸಣ್ಣ ಲೋಹದ ಬಿಲ್ಲೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಬಿಲ್ಲೆಯ ಮ‌ೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಾಗಿ ಹೋಗದಷ್ಟು ದಪ್ಪಕ್ಕಿದ್ದು ಅದು ಆಕ್ಸಿಯಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. TEMನಲ್ಲಿ ಈ ಕೇಂದ್ರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರವೇಶವು ಎರಡು ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕಿರಣದಿಂದ ಶೋಧಕವಾದಂತೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಿಂಡಿಗಳು ಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಕಿರಣ-ಸೂಕ್ಷ್ಮಗ್ರಾಹಿ ಮಾದರಿಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಈ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಮಾಡುವುದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತೆಗೆದುಹಾಕಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇದು ಗೋಳ ಅಥವಾ ವರ್ಣ ವಿಪಥನದಂತಹ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿನ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯ ವಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಆಗಬಹುದು.

ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಗಳು ಸಾಂದ್ರಕ ಮಸೂರದಂತಹ ರಚನೆಯೊಳಗೆ-ಜೋಡಿಸಲಾದ ಕಿಂಡಿಯಾಗಿರಬಹುದು, ಅಥವಾ ಚಲಿಸಬಹುದಾದ ಕಿಂಡಿಯಾಗಿರಬಹುದು. ಇವನ್ನು ಕಿರಣದ ಪಥದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು ಅಥವಾ ಸೇರಿಸಬಹುದು, ಅಥವಾ ಇವನ್ನು ಕಿರಣದ ಪಥಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಯ ಸಂಯೋಜನೆಯು ವಿವಿಧ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಯ ಗಾತ್ರಗಳ ಆಯ್ಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಧನವು ಬೆಳಕಿನ ಕಿಂಡಿಯ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕು ಕಿಂಡಿಯ ಜೋಡಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಿಂಡಿಯನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇವು ಮಸೂರದ ಒಳವ್ಯಾಸ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು

TEMನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು, ಚಿತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮಾದರಿಯಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿರುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕ್ಷೇಪಕ ಮಸೂರಗಳು ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸರಿಯಾದ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನವೆಂದು ಊಹಿಸಿಕೊಂಡು ವೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ಚಿತ್ರದ ತೀವ್ರತೆ I ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ತರಂಗಫಲನದ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೈಶಾಲ್ಯಕ್ಕೆ ಪ್ರಮಾಣಾನುಗುಣವೆಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ಅದರಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಕಿರಣವಾಗುವ ತರಂಗವನ್ನು Ψ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

$I(x)=\frac{k}{t_1-t_0}\underset{t_0}{\overset{t_1}{\int }}\mathrm{\Psi }{\mathrm{\Psi }}^{\mathrm{*}}dt$

ಮಾದರಿಗೆ ಅಥವಾ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಉಪಯುಕ್ತವಾದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ವಿವಿಧ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗಿದೆ. ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುವ ಚಿತ್ರವು ಕಿರಣದ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹಿಂದಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ತರ್ಕಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ವರ್ಧನಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆಗೆ ತೆಳ್ಳಗಿನ ಮಾದರಿಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಬೀರ್‌`ಸ್ ನಿಯಮ ಪರಿಣಾಮದ ಮ‌ೂಲಕ ಮಾದರಿಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒಳಬರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗಫಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಬದಲಿಗೆ ಮಾದರಿಯು ಒಳಬರುವ ತರಂಗದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ; ಈ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪರಿಶುದ್ಧ ಹಂತದ ವಸ್ತು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ತೆಳ್ಳಗಿನ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಚಿತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿ, ವೀಕ್ಷಿಸುವ ತೀವ್ರತೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಜಟಿಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಾಗಿ, TEM ನ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು TEMಅನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ನಾಭಿಯಿಂದ ದೂರಸರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಾದರಿಯು ದುರ್ಬಲ ಸ್ಥಿತಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದ ರಚನೆ

TEMನಲ್ಲಿನ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದ ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅದನ್ನು ಬಳಸುವ ರೀತಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಮಸೂರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಅಥವಾ ಮಸೂರವನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಭಿನ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು, ಅನೇಕ ನಿರ್ವಹಣೆ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಕನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಸಕ್ತಿಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ

TEMನ ಬಳಕೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದ ರಚನೆಯು ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನೇರವಾದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಅವಶೋಷಣದಿಂದ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ಗಾಢ ಭಾಗವು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಭಾಗವು ಮಸುಕಾಗಿ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಕಿರಣದ ಪಥದಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಮಾದರಿಯ ಭಾಗವು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ "ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ" ಪದವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಭಾವದಲ್ಲಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ದ್ಯುತಿ ಅಕ್ಷದ ಕೆಳಗಿನ ಮಾದರಿಯ ಸರಳ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪ್ರಕ್ಷೇಪವೆಂದು ಮತ್ತು ಬೀರ್‌`ಸ್ ನಿಯಮ ದ ಮ‌ೂಲಕ ನಿರೂಪಿಸಲಾದ ಮೊದಲ ಅಂದಾಜೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಮಾದರಿಯ ರೂಪಿಸುವಿಕೆಯು ಸ್ಥಿತಿಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುವ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ವಿವರ್ತನೆ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Main

ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೊಗ್ರಾಫ್ ಆಫ್ ಡಿಸ್‌‌ಲೊಕೇಶನ್ಸ್, ಇವು ಸ್ಫಟಿಕದ ಜಾಲಕದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಮಾಪನದ ದೋಷಗಳಾಗಿವೆ.

ಮಾದರಿಗಳು ವಿವರ್ತನೆ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸಬಹುದು. ಅದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣವು ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ವಿಚಲನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಿಂಬದಿಯ-ನಾಭಿತಲ(ಬ್ಯಾಕ್-ಪೋಕಲ್-ಪ್ಲೇನ್)ದಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಗಳನ್ನು ಹಿಂಬದಿಯ-ನಾಭಿತಲದಲ್ಲಿ, ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ-ಸಮೀಪದ(ಆಬ್ಜೆಕ್ಟಿವ್) ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಯಲ್ಲಿ, ಇಡುವುದರಿಂದ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು(ಅಥವಾ ಹೊರತಾಗಿಸಬಹುದು) ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳಿಗೆ ಹರಡುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಮಾದರಿಯ ಭಾಗಗಳು ಮಾತ್ರ ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.

ಆಯ್ದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳು ಚದುರಿಲ್ಲದ ಕಿರಣವನ್ನು (ಮಸೂರದ ನಾಭಿಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ) ಒಳಗೊಂಡಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಚಿತ್ರವು ಮಸುಕಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.ಆಯ್ದ ಶೃಂಗಕ್ಕೆ ಯಾವುದೇ ಮಾದರಿಯು ಹರಡಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ,ಮಾದರಿಯಿಲ್ಲದ ಅಂತಹ ಪ್ರದೇಶವು ಮಸುಕಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮಸುಕಾದ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಚಿತ್ರವೆಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಧುನಿಕ TEMಗಳು ಮಾದರಿ-ಧಾರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇವು ಬಳಸುವವರಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿವರ್ತನೆ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲಿರಿಸಿದ ಬೆಳಕುಕಿಂಡಿಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಳಸುವರರಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅವು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಬದಲಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

ಈ ವಿಧಾನದ ಅನ್ವಯಗಳು ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಜಾಲರಿ ದೋಷ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಮಾದರಿಯ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಜಾಗರೂಕತೆಯಿಂದ ಆರಿಸುವುದರಿಂದ, ದೋಷಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ದೋಷದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನೂ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮತಲವು ಮಾತ್ರ ಪ್ರಬಲ ವಿವರ್ತನೆಯ ಕೋನದಿಂದ ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಕೋನ) ಸ್ವಲ್ಪ ಓರೆಯಾಗುವಂತೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಿರುಗಿಸಿದರೆ, ಸಮತಲವನ್ನು ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಕೋನಕ್ಕೆ ಓರೆಯಾಗಿಸುವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಮತಲದ ಯಾವುದೇ ವಿರೂಪವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಪ್ರಬಲ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ಭಿನ್ನತೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಕೋನಕ್ಕೆ ಓರೆಯಾಗಿಸದ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟನವನ್ನು (ಅಂದರೆ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಮಾಂತರವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟನ) ಮಾತ್ರ ಉಂಟುಮಾಡುವ ದೋಷಗಳು ಪ್ರಬಲ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಎನರ್ಜಿ ಲಾಸ್) ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Main EELSನ ಮುಂದುವರಿದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು TEMಗಳಿಗೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಸಜ್ಜುಗೊಳಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಆಧಾರದಲ್ಲಿ ನಿರಾಕರಿಸಬಹುದು(ಏಕೆಂದರೆ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್‌ಪೂರಣ ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ) EELS ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಮೀಟರ್‌ಗಳೆನ್ನುವ ಕಾಂತೀಯ ವಲಯ-ಆಧಾರಿತ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೀಗೆ ಮಾಡಬಹುದು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಆರಿಸಲು ಈ ಸಾಧನಗಳು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಸುವ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ಇದು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಾಗಿ, ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳು ಕಿರಣದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವರ್ಣ ವಿಪಥನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಪರಿಣಾಮವು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ,ಮೂಲಾಂಶಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ -ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂದರ್ಭದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಇದು ಆಧರಿಸಿದೆ.

EELS ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಮೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರೋಹಿತ ದರ್ಶಕದ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳರೆಡರಲ್ಲೂ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಇವು ಸ್ಥಿತಿ ಸ್ಥಾಪಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹರಡಿದ ಕಿರಣಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಅಥವಾ ವಿಸರ್ಜನೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತಿ ಸ್ಥಾಪಕವಲ್ಲದ ಹರಡುವಿಕೆಯು ಪರೀಕ್ಷಕನ ಆಸಕ್ತಿಯಿಲ್ಲದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ಇದರಿಂದಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ಆಸಕ್ತಿಯ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಮಾಡುತ್ತದೆ. ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು EELS ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಬಳಸಬಹುದು.ಅನಗತ್ಯ ಭಾಗಗಳನ್ನು ನಿರಾಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನೆ ಇದರಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ.

ಸ್ಥಿತಿಯ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Main

ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿತಿಯ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದೂ ಕರೆಯುವ ಹೆಚ್ಚು ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಿಂದ (HRTEM) ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಸಮಾನ ದಪ್ಪದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯ ಮ‌ೂಲವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಮಾದರಿಯ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಚಿತ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಚಿತ್ರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಬರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್‌ನಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರವು ಪರದೆಯನ್ನು ತಲುಪುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಸ್ಥಿತಿ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ಚಿತ್ರಗಳ ನೇರವಾದ ಅರ್ಥವಿವರಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅನುಕೂಲಕ್ಕೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಸ್ಥಿತಿಯ ಪುನಃಪ್ರಾಪ್ತಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿ ಪಡೆಯಲು ಇದನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು.

ವಿವರ್ತನೆ

FCC ಆಸ್ಟೆನಿಟಿಕ್ ಉಕ್ಕಿನ ಟ್ವಿನ್ಡ್ ಗ್ರೈನ್‌ನಿಂದ ಪಡೆದ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿವರ್ತನೆಯ ನಮೂನೆ

ಹಿಂದೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಕಾಂತೀಯ ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಮತಲದ ಬದಲಿಗೆ ಮಸೂರದ ಹಿಂಬದಿಯ ನಾಭಿತಲವು ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನದ ಮೇಲೆ ಬರುವಂತೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸುವುದರಿಂದ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯೊಂದನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ತೆಳ್ಳಗಿನ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ, ಇದು ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಬಿಂದುಗಳ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಬಹುಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಅಥವಾ ಅಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಉಂಗುರಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, ವಿವರ್ತನೆಯ ನಮೂನೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದಿಂದ ಬೆಳಗುವ ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಚಿತ್ರವು ಪರೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶ ಗುಂಪಿನ ಸಮ್ಮಿತಿಗಳ(ಸಿಮಿಟ್ರೀಸ್) ಬಗೆಗಿನ ಮತ್ತು ಕಿರಣದ ಪಥದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸದ ಬಗೆಗಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸದೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದು ವಿವರ್ತನೆ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಕಂಡುಬರುವ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಿತ ಚಿತ್ರವು ಸಮ್ಮಿತಿಗೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ವಿವರ್ತನೆ ನಮೂನೆಗಳು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಹಾಗೂ ಸ್ಫಟಿಕದಂಥ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ CCDಯಿಂದ ದಾಖಲು ಮಾಡಬಲ್ಲ ತೀವ್ರತೆಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಫಿಲಂ ಒಬ್ಬರು ಬಳಸುವ ಶೋಧಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, TEMಗಳು ಈ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಈಗಲೂ ಫಿಲಂ ನಳಿಗೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿವೆ.

[100] ಜೋನ್ ಅಕ್ಷದ ಹತ್ತಿರದ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕಿರಣ ಕಿಕುಚಿ ಲೈನ್‌ಗಳು

ಬಿಂದುವಿನ-ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಮೀರಿ ವಿವರ್ತನೆ ನಮೂನೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಜಟಿಲವಾಗಿರಬಹುದು. ಚಿತ್ರವು ಮಾದರಿಯ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸ, ವಸ್ತುವಿನ ಸಮೀಪದ ಮಸೂರದ ಅಪನಾಭೀಕರಣ, ಗೋಳ ಮತ್ತು ವರ್ಣ ವಿಪಥನದಂತಹ ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಗ್ರಾಹಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜಾಲರಿಯ ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾದ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಗುಣಾತ್ಮಕ ಅರ್ಥವಿವರಣೆಯು ಸಾಧ್ಯವಾದರೂ, ಇದು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮಲ್ಟಿಸ್ಲೈಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಂತಹ ವ್ಯಾಪಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪ್ರತ್ಯನುಕರಣ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿವರ್ತನೆ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ವರ್ತನೆಯ‌ೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬಹುದು. ಸ್ಫಟಿಕದ ಜಾಲರಿಯೊಳಗೆ ಬಹು ವಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಕಿಕುಚಿ ಗೆರೆಗಳು ಮುಂತಾದ ವಿದ್ಯಮಾನ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕಿರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ,(CBED) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣವನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಶೋಧಕಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ ಸಮಾಂತರವಾಗಿಲ್ಲದ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗವನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕಿರಣದ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆಯು ಮಾದರಿಯ ದಪ್ಪ ಮುಂತಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಮೀರಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆ

ಚಿತ್ರ:TEM-parapoxvirus-tomograph.ogv TEM ಮಾದರಿ-ಧಾರಕಗಳು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುವುದರಿಂದ, ಮಾದರಿಯ ಕೋನವನ್ನು ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ ಒಂದೇ ಮಾದರಿಯ ಅನೇಕ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಒಂದು TEM ಮಾದರಿಯ ವಿವಿಧ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ವೈಶಿಷ್ಟವಾಗಿ 1° ಏರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯುವುದರಿಂದ, "ಟಿಲ್ಟ್ ಸರಣಿ" ಎನ್ನುವ ಚಿತ್ರಗಳ ಒಂದು ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ ಅವಶೋಷಣದ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ಸ್ಥಿತಿಯಡಿಯಲ್ಲಿ, ಈ ಚಿತ್ರಗಳ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಈ ಪುನರ್ರಚನೆಯನ್ನು ಎರಡು-ಹಂತಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಇರಿಸುವುದರಲ್ಲಿನ ದೋಷಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಅಂತಹ ದೋಷಗಳು ಕಂಪನದಿಂದ ಅಥವಾ ಯಾಂತ್ರಿಕ ದಿಕ್ಚುತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು ಚಿತ್ರದ ದಾಖಲೆಯ ಆಲ್ಗೊರಿಥಮ್ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಈ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಯಲು ಸ್ವಯಂಸಹಸಂಬಂಧದ ವಿಧಾನಗಳು. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಫಿಲ್ಟರ್ಡ್ ಬ್ಯಾಕ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ ಎನ್ನುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೂಡಿಸಿದ ಚಿತ್ರದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳ ಚಿತ್ರಗಳ ಸಂಗ್ರಹದಿಂದ I_j(x,y) ದಿಂದ ಒಂದು ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರ I'_j(x,y,z) ವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಚಿತ್ರವು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ಮಾಹಿತಿಯು ಬೇಕಾದಾಗ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಐಸೊಸರ್ಫೇಸ್ ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಆಲ್ಗರಿತಮ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇನ್ನಷ್ಟು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

TEM ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ 180° ಆವರ್ತದಲ್ಲಿ ನೋಡಲಾಗದಿರುವುದರಿಂದ, ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಚಿತ್ರಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಂಕಿಅಂಶದ "ತಪ್ಪಿದ ಕೀಲು" ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಫೋರಿಯರ್-ಆಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಕ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಪುನರ್ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ರೂಪಾಂತರಿಸಬಹುದಾದ ಆವರ್ತಾಂಕಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬಹು-ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ ಓರೆಯಾಗಿಸುವಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳು ವೀಕ್ಷಿಸಿದ ಮಾದರಿಯ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಈ ಅಂಕಿಅಂಶ ಕಳೆದುಹೋಗುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಏಕ-ಕಣದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಎನ್ನುವ ಈ ವಿಧಾನದ ಭಿನ್ನತೆಗಳು, ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳ ಪುನರ್ರಚನೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಚಿತ್ರದ ದತ್ತಾಂಶ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ವಿವಿಧ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಹೋಲಿಕೆಯ-ವಸ್ತುಗಳ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಮಾದರಿಗಳು ಗಮನಾರ್ಹ ಆದ್ಯತೆಯ ಅಭಿವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲವೆಂದು ಭಾವಿಸಿಕೊಂಡು, ಈ ವಿಧಾನವು ತಪ್ಪಿದ ದತ್ತಾಂಶ ಕೀಲನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇದು ಚಿತ್ರಿಸಿದ ವಿವಿಧ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಪಡೆದ ದತ್ತಾಂಶದಂತೆ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದೆಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು.

ಮಾದರಿಯ ತಯಾರಿ

TEMನಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯ ತಯಾರಿಯು ಸಂಕೀರ್ಣ ಕಾರ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. TEM ಮಾದರಿಗಳು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿ ನೂರು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ದಪ್ಪವಿರುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅಥವಾ X-ರೇ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣವು ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಂತರ್‌ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವುಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯ ವರ್ಗಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ (z²) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮಾದರಿಗಳು, ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಸಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಪಥಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಕೆಯಾದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇವು ಕೆಲವು ಹತ್ತು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಾಗಿರಬಹುದು. TEM ಮಾದರಿಗಳ ತಯಾರಿಯು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯಿಂದ ಪಡೆಯುವ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಮಾಹಿತಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅವಶ್ಯಕತ ತೆಳ್ಳಗಿನ ಭಾಗಗಳ ತಯಾರಿಗೆ ಅನೇಕ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪುಡಿ ಅಥವಾ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳಂತಹ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗುವಷ್ಟು ಸಣ್ಣ ಆಯಾಮಗಳ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು, ಮಾದರಿ ಹೊಂದಿರುವ ತೆಳು ಸ್ಯಾಂಪಲ್‌ನ್ನು ಗ್ರಿಡ್ ಜಾಲರಿ ಅಥವಾ ಫಿಲಂಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಕ್ಷಣವೇ ತಯಾರಿಸಬಹುದು.

ಜೈವಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಧನದ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು, ಯುರೇನಿಲ್ ಅಸಿಟೇಟ್‌ನಂತಹ ನೆಗೆಟಿವ್ ಸ್ಟೈನಿಂಗ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಥವಾ ಪ್ಲ್ಯಾಸ್ಟಿಕ್ ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಟ್ರೆಯಸ್ ಐಸ್‌ನಲ್ಲಿ(ಗಾಜಿನ ರೂಪದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ) ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮ‌ೂಲವಸ್ತುವಿನ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಲೋಹವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ವಾತ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ವಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೂ ಅವುಗಳನ್ನು ತೆಳುಹಾಳೆಯಾಗಿ ಅಥವಾ ಮಾದರಿಯ ಕೆಲವು ಭಾಗವನ್ನು ಕಿರಣವು ತೂರಿಹೋಗುವಷ್ಟು ತೆಳ್ಳಗಿರುವಂತೆ ಕೆತ್ತಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ದಪ್ಪದ ಇತಿಮಿತಿಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವು ರಚಿತವಾದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹರಡಿದ-ಅಡ್ಡಛೇದಗಳಿಂದ ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂಗಾಂಶ ವಿಂಗಡನೆ

ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Main ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನ ಅಥವಾ ವಜ್ರದ ಅಂಚಿನ ಮ‌ೂಲಕ ಸಾಗಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ, ಅರೆ-ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಣ್ಣ-ತೆಳ್ಳಗಿನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು, ಅಂಗಾಶ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ತೆಳು, ಸ್ವಲ್ಪ ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮೀನಿಯಂನಂತಹ ಅಕಾರ್ಬನಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನೂ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಮೃದುವಾಗಿರುವ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಭಾರಿ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುವುದರಿಂದ, ಇದರ ಬಳಕೆಯು ಸೀಮಿತಗೊಂಡಿದೆ. ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್‌ಪೂರಣ ಉತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು, ಅಂಗಾಂಶ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಇಂಗಾಲದಂತಹ ವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ತೆಳು ಪದರದ ಹೊದಿಕೆಯಿಂದ ಮುಚ್ಚಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮುಚ್ಚುವ ಪದರದ ದಪ್ಪವು ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸ್ಪಟ್ಟರ್ ಕೋಟಿಂಗ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಪ ಸಂಚಯನ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾದರಿಯ ವರ್ಣಲೇಪನ

ಟೆಕ್ನೈ T-12 TEMನಿಂದ ತೆಗೆದ ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್‌ಟಿಲಿಸ್‌ನ ಕೋಶದ ಒಂದು ವಿಭಾಗ. ಇದರ ಸ್ಕೇಲ್ ಬಾರ್ 200 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‍‌ನಷ್ಟಿದೆ.

ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಮಾದರಿಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿವರಣೆಗಳನ್ನು ಬೆಳಕು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬಣ್ಣಲೇಪನಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು; ಅದೇ ರೀತಿ TEMನ ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಮಾದರಿಗಳು ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬಣ್ಣಲೇಪನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಬಣ್ಣವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣಗಳ ಭಾಗವನ್ನು ಹರಡುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಇದು ಚಿತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆಸ್ಮಿಯಮ್, ಸುತು ಅಥವಾ ಯುರೇನಿಯಂನಂತಹ ಭಾರ ಲೋಹಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು TEM ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಮುಂಚೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮಾದರಿಯೊಳಗೆ ಅಥವಾ ಅದರ ಮೇಲೆ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಭಾರಿ ಲೋಹಗಳು ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೇಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯುವ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಯಾಂತ್ರಿಕ ನುಣುಪು

ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಮಾದರಿಯ ದಪ್ಪವನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುವುದಕ್ಕಾಗಿ ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ವಜ್ರ ಅಥವಾ ಕ್ಯುಬಿಕ್ ಬೋರಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ನಯಗೊಳಿಸುವ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಅಂತಿಮ ಹಂತಗಳ ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ವಿವಿಧ ಮಾದರಿಯ ದಪ್ಪದಿಂದಾಗಿ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಏರುಪೇರು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದಾದ ಗೀಚುಗಳನ್ನು ತೆಗೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಾಗರೂಕತೆಯಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ನಯಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರವೂ, ಅಂತಿಮ ಹಂತದ ತೆಳುಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅಯಾನ್ ಕೆತ್ತುವಿಕೆಯಂತ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನಯಗೊಳಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಕ್ಷಾರಣ

ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Main ಕೆಲವು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಲೋಹದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಕ್ಷಾರಣದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು TEM ವೀಕ್ಷಣೆಗೆ ತಯಾರು ಮಾಡುವುದಕ್ಕಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಆಮ್ಲದಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಕ್ಷಾರಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತೆಳುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೆಳುಗೊಳಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು, ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪ್‌ಗೆ ಮಾದರಿಯ ಮ‌ೂಲಕ ಸಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ ಹಾಗೂ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಾಕಷ್ಟು ತೆಳುಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು.

ಅಯಾನ್ ನಿಕ್ಷಾರಣ

FIBನಿಂದ ನಯಗೊಳಿಸಿದ ತೆಳು TEM ಮಾದರಿಯ SEM ಚಿತ್ರ. ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾದ ಈ ತೆಳು ಪದರವು TEM ಪರಿಶೀಲನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ; ಆದರೆ ~300 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ದಪ್ಪದಲ್ಲಿ, ಇದು ಇನ್ನಷ್ಟು ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಲ್ಲದೇ ಹೆಚ್ಚು-ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ TEMಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಯಾನ್ ನಿಕ್ಷಾರಣವು ಒಂದು ಸ್ಪಟ್ಟರಿಂಗ್ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲಿನ ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಮಾಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ನಯಗೊಳಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಳ ಅಂತಿಮ ಹಂತದ ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಯಾನ್ ನಿಕ್ಷಾರಣವು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಹರಿವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಕ್ಕಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮ‌ೂಲಕ ಸಾಗುವ ಇನರ್ಟ್ ಗ್ಯಾಸ್(ಜಡಅನಿಲ) ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಆರ್ಗನ್‌ನಂತಹ ಅನಿಲಗಳ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಶಕ್ತಿಗಳು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಕಿಲೋವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಷ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನಯಗೊಳಿಸಲು ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ವಿಧಾನಗಳ ಸ್ಪುಟರ್ ಮಾಡುವ ದರವು ಪ್ರತಿ ಗಂಟೆಗೆ ಅನೇಕ ಹತ್ತು ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಯಗೊಳಿಸಲು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರು ಮಾಡಲು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣದ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. FIBಯು ದೊಡ್ಡ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ TEM ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ತೆಳು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರು ಮಾಡುವ ಒಂದು ಹೊಸ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. FIBಅನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಯಂತ್ರ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಕರಾರುವಾಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಅರೆವಾಹಕ ಅಥವಾ ಲೋಹದಂತಹ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಭಾಗದಿಂದ ತುಂಬಾ ತೆಳ್ಳಗಿನ ಪದರವನ್ನು ನಯಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇನರ್ಟ್ ಗಾಸ್ ಅಯಾನ್ ಸ್ಪುಟರ್ ಮಾಡುವ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, FIB ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಅಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಹಾಗೂ ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಯೋಜನೆ ಅಥವಾ ರಚನೆಯನ್ನು ಗ್ಯಾಲಿಯಂನ ಸೇರಿಸುವಿಕೆಯ ಮ‌ೂಲಕ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.

ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು

TEMನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಆಧಾರ ಫಲಕಗಳ ಮತ್ತು ಶೋಧಕಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅವನ್ನು ಅದೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕ್ರಿಯೊಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪ್ (ಕ್ರಿಯೊTEM) ಒಂದು TEM ಆಗಿದ್ದು, ಇದರ ಮಾದರಿ-ಧಾರಕವು ದ್ರವ ಸಾರಜನಕ ಅಥವಾ ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಗಾಜಿನರೂಪದ ಐಸ್‌ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಾದ ಮಾದರಿಗಳ ಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಬೃಹದಣುವಿನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಆದ್ಯತೆಯ ತಯಾರು-ಮಾಡುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.

TEMಅನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ (STEM) ಆಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಸೂಕ್ತ ಶೋಧಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಿರಣವನ್ನು ಮಾದರಿಯಾದ್ಯಂತ ರ‌್ಯಾಸ್ಟರ್ ಮಾಡಿ, ಚಿತ್ರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ TEMಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಕಿರಣದ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಕ್ಕೆ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಿರಣದ ಸ್ಥಾಯಿವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ ಮುಂತಾದವುಗಳ ಮೂಲಕ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಕಿರಣವನ್ನು ನೇರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಗಣಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಫ್ಯಾರಡೆ ಕ್ಯಾಪ್‌ನಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ ಶೋಧಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌‌ನ ಗಣನೆಯನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡುವ ಕಿರಣದ ("ಶೋಧಕ" ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ) ಸ್ಥಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಹಸಂಬಂಧ ಕಲ್ಪಿಸುವುದರಿಂದ, ಕಿರಣದ ಸಾಗಿಹೋದ ಅಂಶವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಸಾಗಿ-ಹೋಗಿರದ ಅಂಶಗಳನ್ನು, ಕಿರಣವನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸುವ ಮ‌ೂಲಕ ಅಥವಾ ಉಂಗುರದಂಥ ಮಸುಕಾದ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶೋಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಇನ್-ಸಿತು ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಿನ ವಿರೂಪತೆಯ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮೊದಲಾದ ಪ್ರಯೋಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಇನ್-ಸಿತು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನೂ ನಡೆಸಬಹುದು.

ಆಧುನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ TEMಗಳು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿಪಥನ ಕರೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು‌ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಆಪಾತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಹರಡುವಿಕೆಯನ್ನು 0.15 eVಗಿಂತಲೂ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಆಪಾತ ಕಿರಣ ಮೋನೊಕ್ರೊಮೇಟರ್‌ಗಳನ್ನೂ ಕೂಡ ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ರಮುಖ TEM ತಯಾರಕರೆಂದರೆ - JEOL, ಹಿಟಾಚಿ ಹೈ-ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್, FEI ಕಂಪೆನಿ (ಫಿಲಿಪ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಒಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು) ಮತ್ತು ಕಾರ್ಲ್ ಜೈಸ್.

ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ)(LVEM)

ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವು (LVEM) ಒಂದು ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಮಾಡಿದ SEM, TEM ಮತ್ತು STEM ಮೊದಲಾದವುಗಳ ಸಂಯೋಗವಾಗಿದೆ. ಇದು 5 kVನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ವೋಲ್ಟೋಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಅತಿ ಮುಖ್ಯವಾದ ಚಿತ್ರದ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸದಲ್ಲಿನ ಏರಿಕೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬಣ್ಣದ ಅಗತ್ಯತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆಮಾಡುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ವಿಭಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಾದರಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ TEMಗೆ ಬೇಕಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ (20-65 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್) ತೆಳ್ಳಗಿರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು TEM, SEM ಮತ್ತು STEM ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಿತಿಗಳು

TEM ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಕುಂದುಕೊರತೆಗಳಿವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗುವಷ್ಟು ಮಾದರಿಯನ್ನು ತೆಳ್ಳಗೆ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ತೀವ್ರ ಮಾದರಿ ತಯಾರಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಾದರಿಗಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ TEM ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫಿನಿ ಮೇಲ್ಮೆಯು ಒಂದು ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ತಯಾರಿ ಮಾಡುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿಯೂ ಬದಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಣ್ಣದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಶ್ಲೇಷಿತ ಭಾಗವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಾದರಿಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಾಗದಿರುವ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣದಿಂದ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುವ ಸಂಭವವಿರುತ್ತದೆ.

ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮಿತಿಗಳು

ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Seealso TEMನಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಅನೇಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು ಹಾಗೂ ಇದನ್ನು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಮಾಹಿತಿಯ ಮಿತಿಯೆಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೌಲ್ಯವೆಂದರೆ ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಗಿತಗೊಳಿಸುವ ಮೌಲ್ಯ. ಇದನ್ನು ಆವರ್ತಾಂಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ದೃಕ್‌ಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಪೇಶಿಯಲ್ ಆವರ್ತಾಂಕ ಪುನಃರಚನೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವರ್ಗಾವಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಟ್-ಆಫ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ(ಸ್ಥಗಿತ ಆವರ್ತನ) q_max ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಅಂದಾಜಿಸಬಹುದು, ಅದರಲ್ಲಿ C_s ಎಂಬುದು ಗೋಳ ವಿಪಥನ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು λ ಎಂಬುದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ತರಂಗಾಂತರವಾಗಿದೆ:

$q_{max}=\frac{1}{0.67(C_s{\lambda }^3{)}^{\frac{1}{4}}}.$

200 kV ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಕ್ಕೆ, ಭಾಗಶಃ ಸರಿಪಡಿಸಿದ ಗೋಳ ವಿಪಥನಗಳೊಂದಿಗೆ ("ಮೂರನೇ ಶ್ರೇಣಿಗೆ") ಮತ್ತು 1 µmನಷ್ಟು C_s ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ, ಊಹಾತ್ಮಕ ಕಟ್-ಆಫ್ ಮೌಲ್ಯವು 1/q_max = 42 pm ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಷ್ಕಾರಕವಿಲ್ಲದ ಅದೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವು C_s = 0.5 ಮಿಮೀ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ಕಟ್-ಆಫ್ ಮೌಲ್ಯವು 200-pm ನಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಗೋಳ ವಿಪಥನಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮ "ವಿಪಥನ-ಸರಿಪಡಿಸಿದ" ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳಲ್ಲಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೂಲದ ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶದಿಂದ ಹಾಗೂ ವಸ್ತುವಿನ ಸಮೀಪವಿರುವ ಮಸೂರದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ವರ್ಣ ವಿಪಥನಗಳಿಂದ ಮಿತಿಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಆವರ್ತನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ನಿರೂಪಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಂದೋಲಕ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ-ಸಮೀಪದ ಮಸೂರದ ನಾಭಿಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕ್ರಮಬದ್ಧಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಈ ಆಂದೋಲಕ ಲಕ್ಷಣವು, ಕೆಲವು ಸ್ಪೇಶಿಯಲ್ ಆವರ್ತನಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಿಂದ ಕರಾರುವಾಕ್ಕಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಹಾಗೂ ಇತರೆಗಳು ನಿಗ್ರಹಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಸ್ಪೇಶಿಯಲ್ ಆವರ್ತನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಗಿಸುವುದರಿಂದ, ನಾಭಿ ಸರಣಿ ಪುನಃರಚನೆಯಂತಹ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು TEMನ ಪೃಥಕ್ಕರಣ(ಸ್ಫುಟತೆ)ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸೀಮಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಛಾಯಾವ್ಯತ್ಯಾಸ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಅಸ್ಫಟಿಕ ಇಂಗಾಲದಂತಹ ಅಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ಫೋರಿಯರ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಚಿತ್ರಗಳಂಥ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು.

ಇತ್ತೀಚಿನ ವಿಪಥನ ಪರಿಷ್ಕಾರಕದ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿನ ಸುಧಾರಣೆಯು, ಗೋಳ ವಿಪಥನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು 50 ದಶಲಕ್ಷ ಪಟ್ಟಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ 0.5 ಆಂಗ್‌ಸ್ಟ್ರಾಮ್‌‌ಗಳಿಗಿಂತ (50 pm) ಕಡಿಮೆ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ. ಸುಧಾರಿತ ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಲೀಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಲೀಥಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳಂಥ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವದಲ್ಲಿ ಹರಡುವ ಹಗುರ ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಿತ್ರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುಗಳೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು HRTEMಅನ್ನು ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಹಾಗೂ ಹೆಟಿರೊಜೀನಿಯಸ್ ಕೆಟಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನಿಕ್ಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಂತಹ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿ ಮಾಡಿದೆ.

ಇವನ್ನೂ ಗಮನಿಸಿ

• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಕಿರಣ ಪ್ರೇರೇಪಿತ ಸಂಚಯನ
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವಿವರ್ತನೆ
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಎನರ್ಜಿ ಲಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೊಸ್ಕೋಪಿ (EELS)
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ
• ಎನರ್ಜಿ ಫಿಲ್ಡರ್ಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EFTEM)
• ಹೆಚ್ಚು-ಪೃಥಕ್ಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (HRTEM)
• ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನ (LVEM)
• ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಕಾನ್‌ಫೋಕಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌
• ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ (SEM)
• ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ (STEM)
• ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವಿಪಥನ-ಸರಿಪಡಿಸಿದ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌

ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು

• ದ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪಿ, ಬರ್ಕ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ USA ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Webarchive
• ದ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಮ್ಯಾಕ್ರೊಮಾಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್, ಹೌಸ್ಟನ್ ಟೆಕ್ಸಾಸ್ USA
• ದ ನ್ಯಾಷನಲ್ ರಿಸೋರ್ಸ್ ಫಾರ್ ಆಟೋಮೇಟೆಡ್ ಮಾಲಿಕ್ಯುಲಾರ್ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಕೋಪಿ, ಲಾ ಜೊಲ್ಲ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ USA ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Webarchive
• ಟ್ಯುಟೋರಿಯಲ್ ಕೋರ್ಸಸ್ ಇನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ
• ಕೇಂಬ್ರಿಡ್ಜ್ ಯ‌ೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಟೀಚಿಂಗ್ ಆಂಡ್ ಲರ್ನಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಆನ್ TEM ಟೆಂಪ್ಲೇಟು:Webarchive
• ಆನ್‌ಲೈನ್ ಕೋರ್ಸ್ ಆನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಆಂಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲೈನ್ ಇಂಪರ್ಫೆಕ್ಷನ್ಸ್ ಡಾ. ಎರಿಕ್ ಸ್ಟ್ಯಾಚ್ (2008).