بررسی تخصصی میکروسکوپ های نوری و الکترونی

طبقه‌بندی میکروسکوپ‌های نوری به صورت تخصصی‌

میکروسکوپ زمینه روشن

روش کار این میکروسکوپ‌ ها بسیار ساده است. در این ابزارها نور از زیر به نمونه برخورد می‌کند و به همین دلیل زمینه روشن دیده می‌شود. همچنین قسمت‌های متراکم نمونه در این ابزار تیره ‌تر دیده می‌شود.

میکروسکوپ زمینه تاریک

در این مدل میکروسکوپ دقیقا برعکس میکروسکوپ زمینه تاریک، نور از کناره‌ ها به نمونه برخورد می ‌کند و زمینه تیره‌ تر دیده می ‌شود. به دلیل همین ویژگی، در این ابزارها با وضوح تصویر بالاتر و قدرت تفکیک ‌پذیری بیشتری رو به رو هستیم.

میکروسکوپ فاز کنتراست

روش کاری میکروسکوپ‌ های فاز کنتراست کمی متفاوت‌ تر از سایر میکروسکوپ‌ها است. تغییرات فازی که در نور پس از برخورد به نمونه به وجود می‌آیند، توسط ویژگی کنتراست به روشنایی تبدیل می شوند. این میکروسکوپ برای مطالعه سلول‌ها و نمونه‌ هایی که رنگ ‌آمیزی نشده‌ اند بسیار مناسب است. به عبارت بهتر این دسته از میکروسکوپ‌ ها، فاز مرئی نور ساطع شده از نمونه را به روشنایی تبدیل می‌کنند.

میکروسکوپ فلورسانس

برخی از نمونه‌هایی که مورد آزمایش قرار می‌دهیم، به دلیل داشتن خاصیت فلورسنت طول موج کوتاه را جذب کرده و طول موج دیگری از خود ساطع می‌کند. این عمل وضوح تصویر را کاهش می‌دهد و تفکیک پذیری را نا واضح می کند. برای خنثی کردن این شرایط، میکروسکوپ های فلورسانس با منبع تغذیه مخصوص به خود، نمونه ها را تحریک کرده و با دریافت طول موج طولانی­ تر، تصویری شفاف ­تر ارائه می­دهد.

میکروسکوپ ماوراء بنفش

بیشترین قدرت تفکیک ­پذیری در میکروسکوپ­ های نوری، مربوط به میکروسکوپ ­های ماوراء بنفش است. در این ابزار به جای منبع نور مرئی، از ماوراء بنفش استفاده شده است. اشعه یو وی حاصل از ماوراء بنفش، قدرت تفکیک پذیری و وضوح تصویر را به شکل زیادی افزایش می­ دهد.

میکروسکوپ ­های الکترونی

در سلسله بحث­ هایی که تا کنون با هم داشتیم، به صورت جامع میکروسکوپ ­های نوری را بررسی کردیم. این نوع میکروسکوپ­ ها بیشتر در محیط ­های آموزشی نظیر مدارس و دانشگاه­ها استفاده شده و کاربرد صنعتی و تحقیقاتی کمتری دارند.

حال زمان آن رسیده است که به بررسی میکروسکوپ ­های تخصصی، یعنی میکروسکوپ­ های الکترونی بپردازیم. تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

در میکروسکوپ­ های الکترونی به جای منبع نوری، از الکترون­ ها استفاده می­ شود. در این دسته از ابزارها از پرتو الکترون ­ها برای شکل ­گیری تصاویر نمونه ها استفاده می­ شود.

الکترون­ ها مزایای بیشتری نسبت به منبع نوری دارند. از جمله این مزایا می­توان به کوتاه ­تر بودن طول موج الکترون­ ها نسبت به منبع تغذیه نوری اشاره کرد. این کوتاه ­تر بودن طول موج سبب می­ شود تا به تصویری با وضوح و تفکیک­ پذیری بالاتر برسیم. به دلیل وضوح بسیار بالای تصاویر در این دسته از میکروسکوپ­ها، ما امکان این را داریم که علاوه بر بررسی و مشاهده بافت سلولی، اندامک­های درونی آن را نیر مورد بررسی قرار دهیم.

همانطور که می­دانید الکترون­ ها بسیار ناپایدار هستند و به سادگی می ­توانند با مولکول­ های گازی محیط وارد واکنش شیمیایی شوند. برای حل این مشکل در هنگام عبور پرتوهای الکترونی، ستون­ هایی تعبیه شده است که با ایجاد شرایط خلاء، از ایجاد واکنش الکترون با مولکول ­های گازی محیط جلوگیری می کند.

همچنین این شرایط خلاء علاوه بر اینکه از ایجاد واکنش الکترون ­ها پیشگیری می­ کند، از انحراف پرتوها نیز جلوگیری کرده و همین امر سبب افزایش وضوح تصویر و کاهش خطا می­ شود.

انواع میکروسکوپ ­های الکترونی

به صورت عمده میکروسکوپ­ های الکترونی به دو دسته زیر تقسیم می­ شود:

• میکروسکوپ الکترونی روبشی
• میکروسکوپ الکترونی عبوری

در ادامه به بررسی این دو دسته می­ پردازیم.

میکروسکوپ الکترونی روبشی

میکروسکوپ ­های SEM یا الکترونی روبشی، یک پرتو الکترون به سمت نمونه پرتاب می­ کنند. این پرتو در امتداد نمونه مدام در حال رفت و برگشت بوده و تصویری دقیق و سه­ بعدی از نمونه به ما می­ دهد.

این ابزار، از الکترونی که در سطح نمونه در حال رفت و برگشت است عکس­برداری می­ کند. الکترون­ های ناپایدار بعد از واکنش با اتم­ های نمونه، سیگنال ­هایی ایجاد می­ کنند که SEM از آن برای عکس­ برداری دقیق استفاده می­ کند. این دسته از میکروسکوپ ­ها توانایی بزرگنمایی در حدود 500.000 برابر (مقایسه کنید با بزرگنمایی 300 برابری میکروسکوپ­های الکترونی!) و وضوح تصویر 1 تا 20 نانومتری را دارا می­ باشند.

میکروسکوپ الکترونی عبوری

در میکروسکوپ ­های عبوری یا TEM، نمونه را به صورت اسلاید اسلاید در کنار هم قرار می­ دهند و پرتوی الکترون به جای عبور سطح نمونه، از بین برش­ ها عبور می­ کند. تصاویر خروجی از این میکروسکوپ­ ها 3 بعدی نبوده اما اطلاعات بسیار دقیق درباره بافت و اندامک­های سلولی در اختیار ما قرار می ­دهد. وضوح تصویر و تفکیک­ پذیری در میکروسکوپ­ های TEM نسبت به همتایان خود یعنی SEM بالاتر است.