Бухоро- 2022 Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги бухоро давлат университети

10.5. Электрон микроскопия усули.
Моддалар таркиб-тузилмасини бевосита таҳлил ва тадқиқ қиладиган омилкор физик усул ҳисобланади. Унинг асосида электронлар оқимида текширилаётган объектни ёритиш ва микроскопик тасвирини олиш жараёнлари ётади. Бунда ишлатиладиган асбоб электрон микроскопининг бир-бири билан узвий боғлиқ бир неча қисмдан иборат эканлигини таъкидлаш зарур. Турли морфологик тузилмаларни таҳлил ёки тадқиқ қилишда электрон микроскопия усулининг самарадорлигини нафақат электрон мироскопи асбобининг оптик тизими, балки ўрганиладиган объект табиатига ҳам боғлиқ. Хусусан бунда модданинг электронлар билан таъсирлашуви ва бунинг натижасида физик-кимёвий ўзгариши ҳам ҳисобга олиниши керак.
Умуман электрон микроскопининг ишлаш принципи ёруғлик микроскопидан кескин фарқ қилмайди. Объектни ёритиш учун оддий микроскопда ёруғликнинг кўринадиган (ёки ультрабинафша ва бошқа) нурларидан фойдаланилса, электрон микроскопияда катта тезликда ҳаракатланувчи электронлар, оддий шиша линзалар ўрнида эса, электрмагнит майдонлари ишлатилади.
Ёруғлик микроскопи ажратиш қобилиятини асосан нур дифракцияси белгиласа, электрон микроскофияда, дифракция ҳодисаси билан биргаликда электрмагнит майдонларида кузатиладиган аберация – электронларнинг фокусланмаслиги билан ҳам белгиланади. Шунга қарамай, электрон микроскопининг ажратиш қобилияти анча юқори, яъни бир неча А га тенг (1А=10-3 мкм=10-8 см.) Худди шенингдек, электрон микроскопларининг модда тасвирини катталаштириш даражаси ҳам анча катта, жумладан, бир неча ўн мингдан юз мингларгача. Албатта, юқорида таъкидлагандек, кўп нарса текшириладиган объектга ҳам боғлиқ.
Масалан, текширилаётган объект қалинлиги, модда зичлиги ва тузилиши билан боғлиқ равишда электронларнинг маълум қисми ўз йўлини ўзгартирмасдан бемалол объектдан ўтса, анчагина қисми модда билан таъсирлашиб, қуввати, ёрқинлиги ва бошқа кўрсаткичлари ўзгарган ҳолда, йўлини давом эттиради. Ана шундай турлича ўзгарган электиронлар, пировард оқибатда, объект тасвирини кузатув экранида ҳосил қилади. Бунда сўзсиз ўрганилаётган модда намунасининг қалинлиги ҳамда унинг кўп хоссалари ва электиронлар оқими кўрсаткичлари ўртасида маълум боғлиқлик ҳам мавжуд.
Кўрсатиб ўтилган боғлиқликнинг математик ифодаси. Бунда р-модда зичлиги, г/см³. Х-объект қалинлиги, мкм. А-электиронлар билан таъсирлашадиган атомлар массаси; И-электиронларни тезлатиш кучланиши, кВ; Z-элеиент тартибқами. Агар модда билан таъсирлашадиган ҳар бир электирон камида атомлар заррача билан бир марта тъсирлашади деб фараз қилинса, маскур менгламага кўра, текширилаётган объект қалинлиги қанчалик юпқа бўлса, олинадиган электронмикроскопик тасвир шунчалик аниқ ва ёрқин намаён бўлади.
Модда қалинлашиши билан, сувсиз, унда электиронларнинг ютилиб қолиши ортади, тасвир ноаниқ бўлади ҳамда бошқа кўнгилсиз ҳодиса кузатилиши ҳам мумкин.
Ўтказилган тажриба ва кузатишлар шундан далолат берадики, агар объект қалин бўлса, унда электронларнинг юқори даражада ютилиши натижасида, бир қатор қайтмас жараён (физик-кимёвий ўзгариш)лар бўлиши мумкин. Суюлиш, парчаланиш (деструкция), буғланиш кабилар шулар жумласига киради. Мисол сифатида, қуйидагича маълумот келтириш ҳам мумкин. Фараз қилайлик 70 кВ ли кучланишда модда намунасига 35 вТ/см² қувват билан таъсир қилинганда, мазкур объект ҳаракати 1100 СО гача кўтарилар экан. Демак, электронлар ушланиб қолмаслиги учун электрон микроскопия усулида ўрганиладиган модда намунасининг қалинлиги юқори бўлмаслиги керак. Тажрибалар шуни кўрсатадики, препарат қалинлиги 100-200 А атрофида бўлиши яхши самара берар экан.
Электрон микроскопияда текшириладиган муайян шароитда бўлиб, электрон оқими таъсирида дархақиқат, қизиши, ионланиши, кучли даражада электронлар билан зарядланиши ва хакозо ўзгаришларга учрайди. Айнан шундай ўзгаришларга учратмаслиги учун, ўрганиладиган модданинг кимёвий ва физик-кимёвий хоссаларини ҳисобга олган ҳолда, металлик препарат қалинлиги 0,03 мкм, органик бирикмада эса 0,1 мкм атрофида бўлиши тегишли услубий қўлланма (ёки кўрсатма)ларда белгилаб берилган ҳам. Шундай талабга, асосан бевосита усуллар билан препаратларни тайёрлаб, ёритувчи электрон микроскоплари билан тадқиқотлар амалга оширилганда қатъий риоя қилинади. Анча ноқобил (қўпол) ёки бевосита усуллар билан электрон микроскопик кузатиш учун объект тайёрлаш имкони бўлмаган пайтларда, тасвир изини урганиш мумкин бўлган билвосита усуллардан фойдаланишга тўғри келади. Бу ҳақда батафсил маълумотлар берилади.
Амалда кенг қўлланадиган электрон микроскоплари асосан электронлар бевосита моддадан ўтадиган, яъни ёритувчи турлари ҳисобланади. Бунда электронлар билан ўрганиладиган объект ёритилади. Модда таркиб-тузилмаси тасвирини ҳосил қилиш механизми ва қонуниятлари ёруғлик микроскопиясидан фарқ қилмайди. Электрон микроскопларда шиша линзалар вазифасини қар хил электр магнит майдонлар ўтайди. Оптик линза каби, ҳар бир «электромагнит линза» ҳам ўзига хос фокус оралиғи ҳамда «асосий юза сирти»га эга.
Нур ўтказувчи (ёритувчи) электрон микроскопнинг оптик тизимини схематик тарзда 45-расмдаги кўринишда ифодалаш мумкин. Бундай электрон микроскоп ёритиш тизими, объект жойлашадиган камера, турли фокусловчи системалар, тасвир кўринадиган флуоресценция экрани ҳамда расм олинадиган фотокамера.