स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप या शब्दामध्ये पृष्ठभाग विश्लेषित करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सूक्ष्मदर्शके आणि संबंधित मोजमापाच्या तंत्रांचा समावेश आहे. तसे, ही तंत्रे पृष्ठभाग आणि इंटरफेसियल फिजिक्स अंतर्गत येतात. थोड्या अंतरावर पृष्ठभागावर मोजण्याचे प्रोब पाठवून स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप दर्शविले जाते.
स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप म्हणजे काय?
स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप या शब्दामध्ये पृष्ठभाग विश्लेषित करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सूक्ष्मदर्शके आणि त्यांच्याशी संबंधित मोजमाप तंत्रांचा समावेश आहे. तपासणी मायक्रोस्कोप स्कॅन करणे सर्व प्रकारच्या मायक्रोस्कोपचा संदर्भ देते ज्यात तपासणी आणि नमुना दरम्यानच्या संवादाचा परिणाम म्हणून प्रतिमा तयार केली जाते. अशा प्रकारे या पद्धती ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपी आणि स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी या दोहोंपेक्षा भिन्न आहेत. येथे ऑप्टिकल किंवा इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल लेन्स वापरली जात नाहीत. स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपमध्ये, नमुना पृष्ठभाग तपासणीच्या मदतीने तुकड्याने स्कॅन केला जातो. अशा प्रकारे, प्रत्येक वैयक्तिक स्पॉटसाठी मोजली जाणारी मूल्ये प्राप्त केली जातात, जी शेवटी डिजिटल प्रतिमा तयार करण्यासाठी एकत्र केली जातात. स्कॅनिंग तपासणीची पद्धत प्रथम रोहेर आणि बिनिग यांनी 1981 मध्ये विकसित केली आणि सादर केली. हे धातूच्या टिप आणि प्रवाहकीय पृष्ठभागाच्या दरम्यान उद्भवलेल्या बोगद्याच्या प्रभावावर आधारित आहे. हा प्रभाव नंतर विकसित केलेल्या सर्व स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपी तंत्राचा आधार बनवितो.
आकार, प्रकार आणि शैली
स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपचे अनेक प्रकार अस्तित्त्वात आहेत, प्रामुख्याने प्रोब आणि नमुना दरम्यानच्या परस्परसंवादामध्ये ते भिन्न आहेत. सुरवातीचा बिंदू स्कॅनिंग टनेलिंग मायक्रोस्कोपी होता, ज्याने प्रथम 1982 मध्ये विद्युत वाहक पृष्ठभागांच्या अणु-रेझोल्यूशन इमेजिंगला परवानगी दिली. त्यानंतरच्या काही वर्षांत, इतर अनेक स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपी तंत्र विकसित झाले. टनेलिंग मायक्रोस्कोपी स्कॅन करताना, नमुना पृष्ठभाग आणि टीप दरम्यान व्होल्टेज लागू केले जाते. नमुना आणि टीप दरम्यान चालू बोगदा मोजले जाते आणि त्यांनी एकमेकांना स्पर्श करू नये. 1984 मध्ये, ऑप्टिकल नजीक-फील्ड मायक्रोस्कोपी प्रथम विकसित केली गेली. येथे, तपासणीपासून सुरू होणार्‍या नमुन्याद्वारे प्रकाश पाठविला जातो. अणुशक्तीच्या सूक्ष्मदर्शकामध्ये अणू शक्तींच्या माध्यमाने ही चौकशी डिफ्लेक्टेड केली जाते. नियमानुसार तथाकथित व्हॅन डर वॅल्स सैन्याने वापरली जातात. चौकशीचे डिफ्लेक्शन सामर्थ्याशी आनुपातिक संबंध दर्शवते, जे चौकशीच्या वसंत स्थिरतेनुसार निश्चित केले जाते. अणु शक्ती मायक्रोस्कोपी 1986 मध्ये विकसित केली गेली. सुरुवातीस, अणुशक्ती सूक्ष्मदर्शीने डिटेक्टर म्हणून काम करणा tun्या बोगद्याच्या टीपच्या आधारावर कार्य केले. हे बोगदा टिप नमुने पृष्ठभाग आणि सेन्सर दरम्यानचे वास्तविक अंतर निश्चित करते. तंत्र सेन्सरच्या मागील आणि शोध टिप दरम्यान असलेल्या बोगद्याच्या व्होल्टेजचा वापर करते. आधुनिक काळात, हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणात शोध तत्त्वाद्वारे अधोरेखित केले गेले आहे, जेथे लाइट पॉईंटर म्हणून कार्य करणार्‍या लेसर बीमचा वापर करून शोध घेतला जातो. हे लेसर फोर्स मायक्रोस्कोप म्हणून देखील ओळखले जाते. याव्यतिरिक्त, एक चुंबकीय बल सूक्ष्मदर्शक विकसित केले गेले ज्यामध्ये तपासणी आणि नमुना यांच्यातील चुंबकीय शक्ती मोजली जाणारी मूल्ये निश्चित करण्यासाठी आधार म्हणून काम करतात. 1986 मध्ये, स्कॅनिंग थर्मल मायक्रोस्कोप देखील विकसित केले गेले, ज्यामध्ये एक लहान सेन्सर स्कॅनिंग तपासणी म्हणून कार्य करते. फील्ड ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपच्या जवळ एक तथाकथित स्कॅनिंग देखील आहे, ज्यामध्ये प्रोब आणि नमुना दरम्यानच्या संवादामध्ये सुस्पष्ट लहरी असतात.
रचना आणि ऑपरेशन
तत्वानुसार, सर्व प्रकारच्या स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपमध्ये सामान्य आहे की ते ग्रीडमधील नमुना पृष्ठभाग स्कॅन करतात. हे सूक्ष्मदर्शकाच्या तपासणी आणि नमुन्याच्या पृष्ठभागावरील परस्परसंवादाचा फायदा घेते. स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपच्या प्रकारानुसार ही संवाद भिन्न आहे. नमुन्यांची तपासणी केली जात आहे त्या तुलनेत तपास प्रचंड आहे, परंतु नमुनेातील मिनिटांची पृष्ठभाग वैशिष्ट्ये शोधण्यास सक्षम आहे. या क्षणी विशिष्ट प्रासंगिकता ही चौकशीच्या टोकावरील सर्वात महत्त्वाचा अणू आहे. स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपी वापरुन, 10 पिकोमीटर पर्यंतचे रिझोल्यूशन शक्य आहे. तुलनासाठी अणूचा आकार 100 पिकोमीटरच्या श्रेणीत आहे. प्रकाश मायक्रोस्कोपची अचूकता प्रकाशाच्या तरंगलांबीद्वारे मर्यादित आहे. या कारणास्तव, या प्रकारच्या मायक्रोस्कोपद्वारे केवळ 200 ते 300 नॅनोमीटरचे रेझोल्यूशन शक्य आहे. हे प्रकाशाच्या जवळपास अर्ध्या तरंगलांबीशी संबंधित आहे. म्हणूनच, स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप प्रकाशाऐवजी इलेक्ट्रॉन किरणांचा वापर करतो. उर्जा वाढवून, तरंगलांबी सिद्धांतपणे अनियंत्रितपणे लहान केली जाऊ शकते. तथापि, एक छोटी तरंगलांबी नमुना नष्ट करेल.
वैद्यकीय आणि आरोग्यासाठी फायदे
स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप वापरुन, केवळ नमुना पृष्ठभाग स्कॅन करणे शक्य नाही. त्याऐवजी, नमुन्यामधून वैयक्तिक अणू निवडणे आणि त्यास पूर्वनिर्धारित ठिकाणी परत ठेवणे देखील शक्य आहे. १ 1980 s० च्या दशकाच्या सुरूवातीस, मायक्रोस्कोपी स्कॅनिंग प्रोबच्या विकासास वेगाने प्रगती झाली. एकापेक्षा कमी मायक्रोमीटरच्या सुधारित रिझोल्यूशनसाठी नवीन शक्यतांनी नॅनोसायन्स तसेच नॅनो टेक्नॉलॉजीमध्ये प्रगती करण्याची एक प्रमुख आवश्यकता दर्शविली. हा विकास विशेषत: 1990 च्या दशकापासून झाला. मायक्रोस्कोपी स्कॅन करण्याच्या मूलभूत पद्धतींच्या आधारे, आजकाल इतर असंख्य उप-पद्धती उपविभाजित केल्या आहेत. हे प्रोब टीप आणि नमुना पृष्ठभागाच्या दरम्यान विविध प्रकारचे परस्परसंवाद वापरतात. अशा प्रकारे नॅनोकेमिस्ट्री, नॅनोबायोलॉजी, नॅनोबायोकेमिस्ट्री आणि नॅनोमेडिसिन सारख्या संशोधन क्षेत्रात सूक्ष्मदर्शी स्कॅन करणे आवश्यक आहे. स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोपचा वापर मंगळासारख्या इतर ग्रहांच्या शोधण्यासाठी देखील केला जातो. स्कॅनिंग प्रोब मायक्रोस्कोप तथाकथित पायझोइलेक्ट्रिक प्रभावावर आधारित विशेष पोझिशनिंग तंत्राचा वापर करतात. तपासणी विस्थापित करण्यासाठीचे उपकरण संगणकावरून नियंत्रित केले जाते आणि अत्यंत अचूक स्थिती सक्षम करते. हे नमुन्यांची पृष्ठभाग नियंत्रित पद्धतीने स्कॅन करण्यास आणि मोजमाप परिणाम अत्यंत उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमेमध्ये एकत्रित करण्यास अनुमती देते.
