المِجْهَر الإلكتروني... Electron microscope

المِجْهَر الإلكتروني... Electron microscope فحص الأشياء الدقيقة الحجم بواسطة المجهر الضوئي تتقيد بقوة التمييز لدى المجاهر الضوئية. فإذا تجاوزت قدرة التكبير 2000× تصبح صورة العينة غير واضحة أو ضبابية. ولفحص عينات أصغر من الخلايا ، كمكونات الخلايا أو الفيروسات ، قد يختار العلماء واحداً من بضعة أنواع من المجاهر الإلكترونية. في المجهر الإلكتروني Electron microscope تقوم حزمة من الإلكترونات ، بدلا من شعاع الضوء ، بإعطاء صورة مكبرة للعينة. المجاهر الإلكترونية أقوى بكثير من المجاهر الضوئية.ويرجع ذلك إلى أن طول الموجة المقترنة بالإلكترون أقصر كثيرا عن طول موجة الضوء المرئي . ويمكن لبعض المجاهر الإلكترونية أن تظهر حتى محيط ذرّات منفصلة في إحدى العينات، يقوم المجهر الإلكتروني النافذ Transmission electron microscope (م.أ.ن) بإرسال حزمة من الإلكترونات عبر شريحة عينة رقيقة جداً، فيما تقوم عدسات مغناطيسية بتكبير الصورة وضبطها ورؤيتها على شاشة أو تسجيلها على لوح فوتوغرافي . . يكبر المجهر الإلكتروني النافذ الأشياء حتى 200.000 مرة، لكن من سلبياته أنه لا يمكن استخدامه لمشاهدة العينات وهي حية. أما المجهر الإلكتروني الماسح Scanning electron microscope (م.أ.م) فيزودنا بصور مجسمة مدهشة لا ضرورة لتقطيع العينة إلى شرائح من أجل رؤيتها، إنما يكفي رشها بطلاء معدني رقيق. تـُرسل حزمة من الإلكترونات لتسقط على سطح العينة ، مما يدفع الطلاء المعدني إلى إطلاق وابل من الإلكترونات نحو شاشة فلورية أو لوحة تصوير فوتوغرافي ، فتعطي صورة مكبرة لسطح الشيء. تستطيع المجاهر الإلكترونية الماسحة تكبير الأشياء حتى 100.000 مرة. ولا يمكن استخدامها لمشاهدة العينات وهي حية، كما هي الحال بالنسبةللمجهر الإلكتروني النافذ. الميكروسكوب الإلكتروني النافذ Transmission Electron Microscope تم صناعة الميكروسكوب الإلكتروني في الثلاثينيات من القرن العشرين ، وبدأ إستخدامه في العلوم البيولوجية في الخمسينيات. ويوفر الميكروسكوب الإلكتروني قدرة على التكبير تصل إلى عدة مئات من الآلاف ، كما يوفر قدرة فائقة على التحليل (الإيضاح) تصل إلى أقل من 0.5 نانومتر. ومن ثم فقد زود المجهر الإلكتروني الباحثين بمعلومات أكثر عن البناء التركيبي للعينات التي يتم فحصها. ويتم الحصول على القطاعات هنا بإستخدام سكين زجاجية خاصة ، أو سكين من الماس مثبتة في آلة تعرف بإسم "ألتراتوم". ويلاحظ أن العدسات المستخدمة في المجهر الإلكتروني تكون "كهرومغناطيسية" ، وأن شعاع الإلكترونات ينطلق من إستثارة فتيل تنجستون ، يقع عند قمة أنبوبة المجهر التي يصل طولها إلى حوالي متر واحد. ولاحظ أن الأنبوب الذي يمر فيه شعاع الإلكترونات يتم تفريغه من الهواء. ويمر شعاع الإلكترونات خلال قطاعات عالية الرقة (سمكها حوالي 60 نانومتر) ثم يتم تجميعه بالعدسات الشيئية. وتشاهد الصورة بعد عرضها على شاشة من كبريتيد الزنك. كما يمكن إلتقاط صورة فوتوغرافية بإستخدام فيلم تصوير في آلة تصوير خاصة ، مثبتة أسفل هذه الشاشة التي يمكن تحريكها. مجهر إلكتروني ماسح ( S.e.m ) فكرة عمل الجهاز : إن الصفة الرئيسية المميزة في جهاز الجهر الالكتروني الماسح ( SEM ) أنه تستخدم فيه حزمة من الإلأكترونات لتمسح العينه . أي أن الإلكترونات تتحرك للأمام و الخلف ماسحه سطح العينه ، و كما أن العينه تتسبب في عكس الإلكترونات الثانوية ، و يمكن استخدامها لإنتاج الصورة . يحتوى المجهر الإلكتروني على الأدوات المنتجه للإلكترونات ، و المستخدمة لمسح العينه المراد فحصها ، هذهالإلأكترونات تتمثل في مدفعةالإلكترونات المنطلقه ، تمر بالعمود المفرغ تماما من الهواء ( حتى لا تعيق مرور الإلكترونات ) ، وعند وصول الحزمة تصطدم بالعينه المراد فحصها ، حيث تنتج عدة اشعاعات منها الالكترونات الثانوية المسئولة عن انتاج خيال الصورة ، و أي اختلاف في كثافه الالكترونات الثانوية المنبعثه من العينة يظهر لنا اختلاف في البريق على الشاشة . أما بالنسبه لعملية التحليل فإنه من بين الإشعاعات الصادرة من العينة ، أشعه مهمة تسمى بأشعة الليزر ( X-ray ) و الذي لها دور رئيسي في عملية التحليل ، حيث ان كل جزء من العينة و الذي يمثل عنصر معين تنبعث منه شعاع ليزر له طول موجي ( λ ) يختلف عن الجزء الآخر من العينة و الذي يمثل عنصر آخر . بالنهاية تكون النتيجه أننا نحصل على صورة مكبرة مئات الآلاف و في نفس الوقت نستطيع أن نقوم يتحليل أي جزء من العينة . تحضير العينة : نعلم أن الزجاج مادة غير موصله للكهرباء بالتالي عند سقوط حزمة من الالكترونات على العينه الغير موصله بالكهرباء مثل الزجاج ، فانه يؤدي الى تجمع كبير من الالكترونات و حصول على صورة رديئه ، لذا لابد من تفريغ الالكترونات الزائده و يتم ذلك باستخدام جهاز ( Coating ) ، بحيث تثبت أولاً عينه الزجاج على القرص المعدني الخاص بواسطة الإسمنت الكربوني الموصل للكهرباء و يكون سطح عينة الزجاج مستو تقريباً ، بعدها يتم عمل غطاء كربوني للعينه بالكامل ( Coating ) . وهناك طريقه أخرى أكثر دقه ، و هي استخدام بودرة السيليكا ، بحيث تأخذ العينه و توضع كمية مناسبه من بودرة السيليكا عليها و تضغط بالمكبس الحراري ، ثم تجلخ و تنعم حتى تظهر عينه الزجاج على السطح ، نقوم بعدها بعمل خط بواسطه سائل الفضه من العينه حتى قاعدة التثبيت حتى . و هذه صور عينات بالميكرسكوب الالكتروني الماسح