Fizikaning zamonaviy tadqiqot usullari

Trasmentent elektron mikroskopiyasining dizayni
Ushbu dizaynda yuqori qutbli uchining ochilishining diametri, pastki qutbli uchining ochilishining diametri va interpolar tillanmaslik (r1, R 2 va s. 2.1.2-rasmda aniqlangan): 1 - Umumiy jadval, 3-namunalar, 4 - Ob'ektiv shamollatish, 7 ta yuqori qutbli uchi, 8 ta sovutilgan novda, 9 - Quyi qutb maslahati, 10 - stigma, 11 - sovutish tizimi kanallari, 12 - sovigan diafragma
Vakuum nasos tizimi yordamida mikroskop ustunida nisbatan past bosim, taxminan past bosim, taxminan mm HG yaratiladi. San'at. Juda ko'p vaqt talab etiladi. Qurolni ishlashga tayyorlashni tezlashtirish uchun ob'ektni tez o'zgartirish uchun maxsus asbob Ob'ektlar kamerasiga biriktirilgan. Ushbu mikroskopda faqat juda oz miqdorda havo bo'shlig'i yoki vakuum nasoslari bilan olib tashlanadi. Namunaviy o'zgarish odatda 5 daqiqa davom etadi. Elektron nur ob'ektning ob'ekti ob'ektlari yonida o'tadigan namunaviy elektronlar bilan aralashganda, uning xususiyatlari bilan belgilanadi. Bu asosan rasmning ko'rinadigan kontrasti tufayli. Bundan tashqari, elektronlar energiya va yo'nalishda o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan, ob'ektni o'zaro ta'sirsiz yoki so'rilgan ob'ektdan o'tishi mumkin. Elektronni yutish paytida, bir modda yorug'lik yoki rentgen nurlanishini yoki issiqlikni ajratib turadi. Agar namuna juda nozik bo'lsa, unda tarqoqlangan elektronlarning ulushi kichikdir. Zamonaviy mikroskoplarning dizaylari sizga tasvirni shakllantirish uchun elektron nurdan foydalanish mumkin bo'lgan barcha effektlardan foydalanishga imkon beradi.
Yakuniy kengaytirilgan elektron tasvirda elektron bombardimon qilish ta'sirida porlayotgan floresan ekran yordamida ko'rinadi. Ushbu rasm, odatda, odatda zaif kontrast, qoida tariqasida, durbin nurli mikroskop orqali ko'rib chiqiladi. Xuddi shu yorqinlik bilan, bunday mikroskop 10 ning ko'payishi, yalang'och ko'z bilan kuzatilgandan 10 baravar katta bo'lishi mumkin. Ba'zan zaif tasvirning yorqinligini oshirish uchun, elektron optik konvertor yordamida fosfor ekranidan foydalaniladi. Bunday holda, yakuniy rasmni oddiy televizor ekranida ko'rsatish mumkin, bu esa uni videoga yumshoq yozishga imkon beradi. Video yozish, masalan, kimyoviy reaktsiya oqimi tufayli taqlid qilish uchun video yozuvlar ishlatiladi. Ko'pincha yakuniy tasvir film yoki fotoplastikda qayd etiladi. Odatda fotoflastik odatda oddiy ko'zdan ko'ra aniqroq tasvirni olish imkonini beradi, chunki fotografiya materiallari, umuman nutq so'zlaydi, elektron tilda. Bundan tashqari, fotokiliylar maydoni video lentaning birligidan ko'ra 100 baravar ko'proq signallarni ro'yxatdan o'tkazishi mumkin. Shu sababli filmda qayd etilgan rasm qo'shimcha ravishda 10 baravar ko'payishi mumkin.
Magnit va elektrostatik, nomukammal, nomukammal. Ular optik mikroskop shisha linzalari kabi kamchiliklarga ega - xromat, sharsimon tozalash va astigmatizm. Xromatik barr qilish bir xil tezlikda elektronni turli tezlikda faollashtirishda fokus uzunligining oqibati tufayli yuzaga keladi. Ushbu buzilishlar Elektron nurning oqimini va linzalardagi oqimini barqarorlashtiradi.
Sferik obrokatsiya, linzalarning periferik va ichki zonalari turli xil fokal uzunlikdagi tasvirni hosil qiladi. Elektromagnotning yadrosi, elektromagnotning yadrosi va elektronlar o'tishi uchun kanalda kanalni o'rash. Ob'ektivning magnit maydonining assimetriyasi elektron traektoriya sezilarli darajada aylanishiga olib keladi.
Agar magnit maydoni assimetrik jihatdan bo'lsa, ob'ektiv rasmni buzadi (astigmatizm). Xuddi shu narsa elektrostatik linzalar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Elektrodlarni ishlab chiqarish va ularning markazlashtirish jarayoni juda aniq bo'lishi kerak, chunki linzalar sifati unga bog'liq.
Ko'pgina zamonaviy elektron mikroskoplarda stigmorizatorlarda magnit va elektr maydonlar simmetriyasi yo'q qilinadi. Kichik elektromagnit kepalar elektromagnit linzalarning kanallariga joylashtiriladi, ular orqali oqim oqayotganligini o'zgartiradi, ular maydonni to'g'rilashadi. Elektrostik linzalar elektrodlar bilan to'ldiriladi: potentsialni tanlash, asosiy elektrostatik konning assimetriyasini qoplash mumkin. Stigmatorlar dalalarni yuqori sozlash, sizga yuqori simmetriyaga erishishga imkon beradi.
Ob'ektivda yana ikkita muhim qurilma - diafragma va laklarni anglatish. Agar oxirgi rasmni shakllantirishda o'zgartirilgan (turli xil) nurlar bo'lsa, unda sferik liniyalarning oldini olish tufayli rasm sifati past bo'ladi. Diametri diafragma diametri 40-50 mkm bo'lgan teshikka ega bo'lgan ob'ektiv linza shaklida, bu raylar 0,5 darajadan ko'proq burchakka botirillaydi. Nurlar mayda burchakda rad etdilar, engil rasm yaratadilar. Agar diafragragum diafragma bilan bir nurni to'sib qo'ysa, rasm turli xil rang bilan hosil bo'ladi. Bunday holda, u qorong'i maydonda bo'ladi. Biroq, qorong'u konning usuli yorug'likdan kamroq sifatli tasvirni beradi, chunki rasm mikroskop, sharsimon tozalash va astigmatizmning o'qiga kesishgan holda shakllanadi. Oqishli kemalar elektron nurning moyilligini o'zgartirish uchun ishlatiladi.
Yakuniy rasmni olish uchun siz ob'ektning birinchi kattalashtirilgan tasvirini oshirishingiz kerak. Buning uchun proektsiya linzasi qo'llaniladi. Elektron mikroskopning umumiy o'sishi harorat katta mos keladigan oynalarning kichik o'sishidan farq qilishi kerak (x 10, x 20), bu ob'ektning nafaqat bir qismini o'rganish, balki butun ob'ektni, bu maksimal darajada elektron mikroskopni (odatda oldin) yuqori darajada ishlatish imkonini beradigan maksimal darajada ko'rish mumkin.h. 200000). Ikki bosqichli tizim yetarli emas (linza, proektsiya linzalari) mavjud. Zamonaviy elektron mikroskopni cheklash rezolyutsiyasi uchun mo'ljallangan mikroskopi kamida uchta ortib borayotgan linza - ob'ektiv, o'rta va proektiya linzalarida bo'lishi kerak. Bunday tizim keng doirada o'zgarishlarni kafolatlaydi (danx 10 dan x 200000).O'sishning o'sishi oraliq linza oqimini sozlash orqali amalga oshiriladi.Yana bir omil, katta o'sishga hissa qo'shadigan, ob'ektivning optik kuchini o'zgartiring. Silindromalitan kanaliga elektr bygnitikasi kanalida linzalar, maxsus "ustunlar" deb ataladigan linzalarning optik kuchini oshirish uchun silindrsimon kanalga kiritiladi. Ular engil temir yoki qotishmalardan iborat bo'lib, katta magnit o'tkazuvchanligi bilan va magnit maydonni kichik hajmda jamlashga imkon beradi. Mikroskoplarning ba'zi modellarida qutbli maslahatlarni o'zgartirish mumkin, shuning uchun ob'ekt tasviridagi qo'shimcha o'sishga erishish mumkin.

Xulosa
Yaqinda mineralostlar qo'lida ikkita klassik asboblar - polaralizatsiya mikroskopi va rentgr diffrakti uchun uskunalar. Optik mikroskop yordamidabiz minerallarning morfologiyasi va optik xususiyatlarini o'rgana olamiz, egizaklar va lamellalarni o'qinglar, agar ular voqea chiroqining to'lqin uzunligidan oshsalar. Rentgen diffrakti ma'lumotlari1 - 100 Å shkalasidagi elementar hujayradagi atomlarning holatini aniq belgilashga imkon bering. Biroq, kristalli tuzilishning bunday ta'rifi minglab boshlang'ich hujayralarda o'rtacha ma'lum bir tuzilmani beradi; Shunday qilib, barcha boshlang'ich hujayralar bir xil ekanligini oldindan olamiz.
Shu bilan birga, 100 yoshdan 10 000 gacha bo'lgan shkalada minerallarni tavsiflovchi tarkibiy qismlarning tarkibiy qismlarining ahamiyati ravshanligi aniq bo'ladi. Radiografiyalardagi diffuz reflekslar kichik domenlarning mavjudligining dalili sifatida izohlandi; Asterizm Lavgragrammada yoki yo'qolib ketish koeffitsientlarining kichik qiymatlarini qayta ochishda, kristallar ularning tuzilishida nomukammalligini va turli xil kamchiliklarni o'z ichiga olganligini ko'rsatadi. Belgilangan cheklovlar ichida, ideal vositalar elektron mikroskopning ideal vositalarining o'lchamlarini o'rganish uchun elektron vositadir.Bunday tadqiqotlar minerallar va tog 'jinslari yoki ularni deformatsiyalari uchun sharoitlar yoki ularning deformatsiyalari uchun sharoitlarni tavsiflovchi geologik ma'lumotlarning muhim manbaidir.Mineralogiyada klassifikatsiya qilinganidan so'ng, mineralogiyada foydalanishni boshlagan rentgen difmentidan farqli o'laroq, elektron mikroskopiya birinchi bo'lib metallurgiyada eng katta rivojlanish va foydalanishga ega bo'ldi. 1939 yilda sanoat qurilmalarini yaratgandan so'ng, mineralogiya va petrografiya sohasida an'anaviy vosita bo'lish uchun elektron mikroskopni yaratish uchun 30 yildan oshdi.
Elektron mikroskopiyaning afzalligi shundaki, uning yordam tuzilishi va to'qimalari bilan haqiqiy makonda tasvirlanishi mumkin va shuning uchun natijalarni o'zaro farqlash usullarini hisoblash orqali tanishtirishdan osonroq bo'ladi. Bu erda ehtiyot bo'lish kerakligini aytib o'tish o'rinli. Optik mikroskopda kuzatuvlardan farqli o'laroq, tuzilish to'g'ridan-to'g'ri elektron mikroskop orqali ko'rinmaydi. Biz shunchaki kontrastni, masalan, dislokatsiyalar atrofida deformatsiyalash maydonidan deformatsiyalash sohasidan kelib chiqadigan kontrastni kuzatamiz va bu kontrast qurilma ichidagi rasmga aylantiramiz. Elektr mikroskopi rentgen difrtash usullari bo'yicha o'tkazilgan o'qishni almashtirmaydi. Boshqa tomondan, elektron mikroskopiya ma'lumotlari rentgen ma'lumotlarini talqin qilish uchun asos bo'lib xizmat qilganda ko'plab misollar mavjud. Ushbu ikki usul bir-birini mukammal darajada to'ldiradi.