Awọn iṣẹ ati awọn lilo ti Awọn Maikirosikopu Electron
Àwọn ohun èlò pàtàkì ni àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì, èyí tó ń jẹ́ kí àwọn ènìyàn rí àwọn ohun kékeré tí a kò lè rí pẹ̀lú ojú lásán. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì tó ń fúnni ní ìmọ́lẹ̀ (ojú) ti wọ́pọ̀ ní àwọn ilé ìwé àti yàrá ìwádìí, àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ń fúnni ní ìmọ̀ ẹ̀rọ tó túbọ̀ gbọ́n jù fún ṣíṣí àwọn ohun èlò tó ṣe kedere payá ní ìwọ̀n kékeré pàápàá. Àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ń lo àwọn ìtànṣán onímọ̀ sáyẹ́ǹsì dípò ìmọ́lẹ̀, èyí tó ń jẹ́ kí a lè ṣe àgbékalẹ̀ àti kí a lè ṣe àgbékalẹ̀ tó ga jù. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò iṣẹ́ àti lílo àwọn ohun èlò ìwádìí onímọ̀ sáyẹ́ǹsì onímọ̀ sáyẹ́ǹsì, àti ipa wọn nínú onírúurú ẹ̀ka.
Lílóye Àwọn Máàkírósípù Electron
Onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ jẹ́ ohun èlò ìṣípayá onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ tí a ń lò láti kíyèsí àwọn ohun èlò kéékèèké àti àwọn ohun èlò kéékèèké ti ohun kan. Láìdàbí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀, tí wọ́n gbára lé ìmọ́lẹ̀ àti àwọn lẹ́nsì dígí tí a lè rí, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ ń lo ìtànṣán àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ tí a lè fojú sí. Nítorí pé ìwọ̀n ìgbì àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ kúrú ju ti ìmọ́lẹ̀ tí a lè rí lọ, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ onímọ̀ ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ ní agbára láti yanjú ìṣòro gíga, kódà títí dé ìwọ̀n nanometer.
Ni gbogbogbo, awọn microscope elekitironi n ṣiṣẹ ninu afẹfẹ lati dena awọn elekitironi lati kọlu awọn molikula afẹfẹ. Ayẹwo ti a ṣe akiyesi nigbagbogbo n gba ilana igbaradi pataki kan, gẹgẹbi gbigbẹ, ibora irin, tabi pipin tinrin pupọ, da lori iru microscope elekitironi ti a lo.
Awọn iṣẹ pataki ti Maikirosikopu Electron kan
Iṣẹ́ pàtàkì ti microscope elekitironi ni lati ṣe afihan ati lati ṣe afihan eto ohun kan ni awọn alaye diẹ sii. Sibẹsibẹ, a le ṣalaye iṣẹ yii siwaju sii ni awọn aaye wọnyi:
1. Ṣíṣàkíyèsí ìrísí ojú ilẹ̀ àti ìrísí kékeré
Àwọn ohun èlò amúṣẹ́ẹ̀rọ amúṣẹ́ẹ̀rọ elekitiron le ṣe àfihàn ìrísí, ihò ara, àwọn ìfọ́ kékeré, àti àwọn ìrísí ojú ilẹ̀ àwọn nǹkan kedere.
2. Ṣe àyẹ̀wò ìṣètò inú ohun èlò náà
Àwọn oríṣiríṣi microscope elekitironi kan ń jẹ́ kí àwọn olùwádìí rí inú àwọn sẹ́ẹ̀lì, àsopọ̀ ara, tàbí àwọn ohun èlò ní àwọn ege tín-tín gan-an.
3. Pinnu awọn abuda ti awọn ohun elo nanoscale
A lo awọn microscope elekitironi lati ṣe iwadi iwọn awọn patiku, pinpin ọkà, ati eto kristali ninu awọn ohun elo.
4. Ṣe atilẹyin fun itupalẹ akojọpọ eroja
Lórí àwọn ohun èlò amúṣẹ́ẹ̀rọ elekitironi kan, àwọn ohun èlò afikún wà tí ó lè dá àwọn èròjà kẹ́míkà mọ̀ nínú àpẹẹrẹ kan, fún àpẹẹrẹ nípasẹ̀ ọ̀nà EDS (Energy Dispersive Spectroscopy).
5. Ṣe àkọsílẹ̀ àwọn àbájáde ìwádìí ní ìrísí àwọn àwòrán tó ga jùlọ.
Àwọn ohun èlò amúsọ̀rọ̀pọ̀ elekitironiki máa ń ṣe àwòrán tó lè jẹ́ ẹ̀rí tó lágbára nínú àwọn ìwé ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì, àwọn ìròyìn ìwádìí, àti àwọn àgbéyẹ̀wò ilé iṣẹ́.
Àwọn Irú Àwọn Ohun Èlò Amúṣẹ́ẹ̀tì Electron àti Àwọn Ìlò Wọn
Ní ìṣe, oríṣiríṣi àwọn ohun èlò amúsọ̀rọ̀pọ̀ oní-ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ ló wà tí a sábà máa ń lò jùlọ. Àwọn méjì pàtàkì ni SEM àti TEM.
1. SEM (Scanning Electron Maikroskop)
Agbára ìwádìí elekitironi (SEM) ń ṣiṣẹ́ nípa lílo ìtànṣán elekitironi láti wo ojú àyẹ̀wò kan. Àwọn elekitironi tí ó fara hàn, tàbí àwọn tí ó ń ṣe àmì pàtó kan, ni a máa ń gbà nípasẹ̀ ẹ̀rọ ìwádìí, lẹ́yìn náà ni a ó ṣe àgbékalẹ̀ wọn sí àwòrán kan.
Àwọn lílo SEM:
– Ṣíṣàkíyèsí ojú ilẹ̀ pẹ̀lú àwòrán onípele mẹ́ta (bíi ti 3D).
– Ṣe àyẹ̀wò ìṣètò ojú ilẹ̀ àwọn irin, àwọn ohun èlò amọ̀, àwọn pólímà, àti àwọn ohun èlò ìdàpọ̀.
– Ṣe àyẹ̀wò àwọn ìfọ́ kékeré nínú àwọn ohun èlò nítorí àárẹ̀ tàbí ìbàjẹ́.
– A lo ninu iwadii iwadii fun itupalẹ awọn ohun elo ibọn, awọn okun, tabi awọn ege kekere ti ohun elo naa.
2. TEM (Makirosikopu Itanna Gbigbe)
TEM, tàbí microscope onígbàjáde, ń ṣiṣẹ́ nípa fífọn ìró àwọn elekitironi láti inú àpẹẹrẹ tín-tín kan. Àwọn elekitironi tí a gbé kiri ń ṣe àwòrán ìṣètò inú ohun náà.
Awọn lilo ti TEM:
– Ṣíṣàkíyèsí àwọn ẹ̀yà ara sẹ́ẹ̀lì, àwọn kòkòrò àrùn, àti àwọn ìṣètò ẹ̀dá alààyè kékeré.
– Ó ń ṣàyẹ̀wò àwọn ìrísí kristali, ìtúpalẹ̀, àti àwọn àbùkù nínú àwọn ohun èlò ní ìpele atomiki.
– A lo o ninu imo-ero nano lati wo awọn nanoparticles ati awọn fiimu tinrin.
– Ṣe iranlọwọ fun iwadii oogun lati ni oye awọn ibaraẹnisọrọ awọn patikulu oogun ni nanoscale.
Lilo Awọn Maikirosikopu Electron ni Awọn aaye oriṣiriṣi
Àwọn ohun èlò ìwádìí yàrá nìkan kọ́ ni àwọn ohun èlò ìwádìí ẹ̀rọ amúlétutù, wọ́n tún ń kó ipa pàtàkì ní onírúurú ẹ̀ka. Àwọn ibi pàtàkì kan nìyí tí a ti ń lo àwọn ohun èlò amúlétutù ẹ̀rọ amúlétutù:
1. Ìmọ̀ Ẹ̀dá àti Ìṣègùn
Nínú ìmọ̀ nípa sẹ́ẹ̀lì àti ìṣègùn, a máa ń lo àwọn ohun èlò amúṣẹ́ẹ̀lì láti wo àwọn ohun tí a kò lè rí pẹ̀lú ohun amúṣẹ́ẹ̀lì díẹ̀, bí àwọn fáírọ́ọ̀sì, àwọn ohun amúṣẹ́ẹ̀lì, àti àwọn ohun amúṣẹ́ẹ̀lì kan.
Àpẹẹrẹ àwọn lílò:
– Ṣe idanimọ apẹrẹ ati eto awọn ọlọjẹ tabi kokoro arun kan.
– Ṣíṣe ìwádìí lórí ìbàjẹ́ àsopọ nínú àwọn àrùn tó ń ba ara jẹ́.
– Ṣíṣàkíyèsí àwọn ìyípadà nínú ìṣẹ̀dá sẹ́ẹ̀lì nítorí àkóràn tàbí ìtọ́jú.
Fún àpẹẹrẹ, pẹ̀lú TEM, àwọn olùwádìí lè rí àwọn ìṣètò kúlẹ̀kúlẹ̀ ti mitochondria, endoplasmic reticulum, àti àwọn ìṣètò membrane pàápàá lórí ìwọ̀n nanometer kan.
2. Ìmọ̀ nípa Ohun Èlò àti Ìṣẹ̀dá Ọrọ̀
Nínú ìmọ̀ nípa ohun èlò, ẹ̀rọ amúṣẹ́dá oní-ẹ̀rọ amúṣẹ́dá ṣe pàtàkì fún ṣíṣe àyẹ̀wò dídára àti àwọn ànímọ́ ohun èlò. Àwọn ilé iṣẹ́ irin, ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, àti àwọn ilé iṣẹ́ ọkọ̀ òfurufú pàápàá nílò àyẹ̀wò kíkún láti rí i dájú pé àwọn ohun èlò náà lágbára, wọ́n lè kojú ooru, wọ́n sì lè kojú ìfọ́.
Àpẹẹrẹ àwọn lílò:
– Ṣe àyẹ̀wò ìṣètò ọkà irin láti mọ agbára ẹ̀rọ.
– Ṣíṣàkíyèsí ìbàjẹ́ lórí àwọn ojú irin àti àwọn ohun tó fà á.
– Ṣe ayẹwo didara alurinmorin tabi awọn isẹpo ohun elo.
– Idanwo awọn ohun elo apapo lati pinnu pinpin okun tabi matrix.
A maa n lo SEM nigbagbogbo lati wo awọn oju ilẹ fifọ lati mọ ilana ti ikuna ohun elo.
3. Nanotechnology àti Electronics
Ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní gbára lé àwọn èròjà nanoscale gidigidi. Àwọn ohun èlò amúṣẹ́mọ́ra elekitironiki ti di ohun èlò pàtàkì fún ìwádìí gíga nínú àwọn semiconductors, àwọn kọ̀ǹpútà chips, àwọn sensọ̀, àti àwọn nanodevices mìíràn.
Àpẹẹrẹ àwọn lílò:
– Ṣe àyẹ̀wò ìṣètò àwọn transistors kékeré lórí ërún náà.
– Ṣe àyẹ̀wò sisanra àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ tín-ín-rín lórí àwọn ohun èlò semikondokito.
– Ṣíṣàkíyèsí ìṣètò àwọn nanoparticles nínú bátìrì tàbí àwọn ohun èlò sẹ́ẹ̀lì oòrùn.
– Ṣíṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tuntun bíi graphene tàbí erogba nanotubes.
Nínú iṣẹ́ ẹ̀rọ itanna, àwọn ohun èlò amúṣẹ́mọ́ elekitironi tún ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí irinṣẹ́ ìṣàkóso dídára láti ṣàyẹ̀wò àwọn àbùkù kékeré tí ó lè fa ìkùnà ọjà.
4. Ẹ̀kọ́ nípa Ilẹ̀ àti Ìwakùsà
Nínú ẹ̀ka ìmọ̀ nípa ilẹ̀ ayé, a máa ń lo àwọn ohun alumọ́ọ́nì oní-ẹ̀rọ-ìmọ́-ayé láti dá àwọn ohun alumọ́ọ́nì mọ̀, láti ṣàyẹ̀wò àwọn ìrísí àpáta, àti láti kẹ́kọ̀ọ́ nípa bí a ṣe ń ṣe àwọn ohun alumọ́ọ́nì ilẹ̀.
Àpẹẹrẹ àwọn lílò:
– Ṣíṣàkíyèsí ìṣètò kékeré ti àwọn ohun alumọ́ni láti mọ irú àti dídára wọn.
– Ṣe àyẹ̀wò akoonu ipilẹ ti awọn ayẹwo apata nipa lilo EDS.
– Ṣíṣe ìwádìí lórí àwọn àpáta omi nínú ilé iṣẹ́ epo àti gáàsì.
Àtúnyẹ̀wò yìí ń ran lọ́wọ́ láti mọ agbára àwọn ohun àlùmọ́nì àti àwọn ọgbọ́n ìwádìí tó gbéṣẹ́ jù.
5. Ìwádìí àti Ìwádìí Ọ̀daràn
Àwọn ohun èlò amúsọ̀rọ̀pọ̀ oní-ẹ̀rọ amúsọ̀rọ̀pọ̀ ní ipa pàtàkì nínú ṣíṣí àwọn ẹ̀rí amúsọ̀rọ̀pọ̀ tí ó ṣòro láti ṣàyẹ̀wò pẹ̀lú àwọn irinṣẹ́ lásán.
Àpẹẹrẹ àwọn lílò:
– Ṣíṣàwárí àwọn ohun tí ó ṣẹ́kù ìbọn.
– Ṣe àyẹ̀wò àwọ̀, dígí, tàbí àwọn ìṣùpọ̀ irin láti ibi ìṣẹ̀lẹ̀ náà.
– Fífi àwọn okùn aṣọ tàbí ohun èlò kan wé ara wọn fún ìwádìí.
Àṣeyọrí tí a fi ń ṣe àgbékalẹ̀ ohun èlò amúsọ̀rọ̀pọ̀ elekitironi nínú ṣíṣe àwòrán tó kún rẹ́rẹ́ mú kí ó wúlò gan-an nínú ẹ̀rí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì.
Àwọn Àǹfààní ti Àwọn Maikroskopi Electron
Díẹ̀ lára àwọn àǹfààní àwọn ohun èlò amúṣẹ́ẹ̀rọ ...
– Ìpinnu gíga gan-an, ó lè rí àwọn nǹkan títí dé ìwọ̀n nanometer.
– Gíga gíga, ó dára fún ìwádìí micro àti nano.
- Awọn alaye eto ti o han gbangba, mejeeji dada ati inu (da lori iru).
– A le so pọ mọ itupalẹ elemental, gẹgẹbi EDS, nitorinaa ni afikun si wiwo apẹrẹ, awọn oluwadi tun le pinnu akopọ kemikali naa.
Àwọn Ààlà ti Àwọn Máàkírósíkò Electron
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ohun èlò amúṣẹ́ẹ̀rọ oní-ẹ̀rọ itanna lágbára gan-an, wọ́n ní àwọn ààlà díẹ̀:
– Awọn idiyele giga, mejeeji fun rira ohun elo ati itọju.
– Àwọn àpẹẹrẹ gbọ́dọ̀ wà ní ìpele pàtàkì, a kò sì lè rí wọn nígbàkúgbà ní àwọn ipò tí ó wà láàyè.
– Ó nílò ìfọ́mọ́, nítorí náà kìí ṣe gbogbo irú àpẹẹrẹ ló yẹ.
– Iṣẹ́ náà nílò ìmọ̀, pàápàá jùlọ nínú ìmúrasílẹ̀ àpẹẹrẹ àti ìtumọ̀ àwọn àbájáde.
Penutup
Onímọ̀ ẹ̀rọ amúṣẹ́ẹ̀rọ amúṣẹ́ẹ̀rọ jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ohun èlò pàtàkì jùlọ nínú ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì àti ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní. Iṣẹ́ pàtàkì rẹ̀ ni láti pèsè àwòrán àti ìṣàyẹ̀wò kíkún ní micro- sí nanoscale, lórí ojú ilẹ̀ àti àwọn ohun èlò inú. Pẹ̀lú onírúurú irú bíi SEM àti TEM, àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ amúṣẹ́ẹ̀ ...
