میکروسکوپ الکترونی
دستگاهی که به شما امکان می‌دهد با استفاده از الکترون‌ها برای روشن کردن اجسام، تصویری با بزرگ‌نمایی بالا به دست آورید. یک میکروسکوپ الکترونی (EM) امکان دیدن جزئیاتی را فراهم می‌کند که بسیار کوچک هستند و نمی‌توان آن‌ها را با میکروسکوپ نوری (اپتیکال) تشخیص داد. EM یکی از ابزارهای مهم برای تحقیقات علمی بنیادی در مورد ساختار ماده است، به ویژه در زمینه های علمی مانند زیست شناسی و فیزیک حالت جامد. سه نوع اصلی از EV وجود دارد. در دهه 1930، میکروسکوپ الکترونی عبوری معمولی (OPEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) در دهه 1950 و میکروسکوپ تونلی روبشی (RTM) در دهه 1980 اختراع شد. این سه نوع میکروسکوپ مکمل یکدیگر در بررسی ساختارها و مواد از انواع مختلف هستند.
میکروسکوپ الکترونیکی انتقال متعارف
OPEM از بسیاری جهات شبیه میکروسکوپ نوری است، به MICROSCOPE مراجعه کنید، اما فقط برای روشن کردن نمونه ها از نور استفاده نمی کند، بلکه از پرتوی الکترون استفاده می کند. این شامل یک نورافکن الکترونی است (به پایین نگاه کنید)، یک سری لنزهای خازنی، یک لنز شیئی، و یک سیستم نمایشی که با چشمی مطابقت دارد اما تصویر واقعی را روی صفحه فلورسنت یا صفحه عکاسی پخش می کند. منبع الکترون معمولاً یک کاتد تنگستن یا هگزابورید لانتانیم گرم شده است. کاتد به صورت الکتریکی از بقیه دستگاه جدا می شود و الکترون ها توسط یک میدان الکتریکی قوی شتاب می گیرند. برای ایجاد چنین میدانی، کاتد در پتانسیل حدود -100000 ولت نسبت به الکترودهای دیگر که الکترون‌ها را در یک پرتو باریک متمرکز می‌کنند، حفظ می‌شود. این قسمت از دستگاه نورافکن الکترونیکی نامیده می شود (به اسلحه ELECTRONIC مراجعه کنید). از آنجایی که الکترون ها به شدت توسط ماده پراکنده می شوند، باید در ستون میکروسکوپ جایی که الکترون ها حرکت می کنند خلاء وجود داشته باشد. فشاری بیش از یک میلیاردم فشار اتمسفر را حفظ نمی کند.
اپتیک الکترونیکییک تصویر الکترونیکی توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی به همان شکلی که یک تصویر نوری توسط لنزهای نوری تشکیل می شود، تشکیل می شود. اصل عملکرد یک لنز مغناطیسی توسط نمودار نشان داده شده است (شکل 1). میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط پیچ های سیم پیچ که جریان از آن عبور می کند به عنوان یک عدسی جمع کننده عمل می کند که فاصله کانونی آن را می توان با تغییر جریان تغییر داد. از آنجایی که قدرت نوری چنین عدسی، یعنی. توانایی تمرکز الکترون ها به شدت میدان مغناطیسی نزدیک محور بستگی دارد؛ برای افزایش آن، مطلوب است که میدان مغناطیسی را در کمترین حجم ممکن متمرکز کنید. در عمل، این امر با این واقعیت حاصل می شود که سیم پیچ تقریباً به طور کامل با یک "زره" مغناطیسی ساخته شده از آلیاژ نیکل-کبالت ویژه پوشانده شده است و تنها یک شکاف باریک در قسمت داخلی آن باقی می ماند. میدان مغناطیسی ایجاد شده در این روش می تواند 10-100 هزار بار قوی تر از میدان مغناطیسی زمین در سطح زمین باشد.

نمودار OPEM در شکل نشان داده شده است. 2. یک ردیف از عدسی های خازنی (فقط آخرین مورد نشان داده شده است) پرتو الکترونی را روی نمونه متمرکز می کند. معمولا اولی یک تصویر بزرگنمایی نشده از منبع الکترون ایجاد می کند، در حالی که دومی اندازه ناحیه روشن شده روی نمونه را کنترل می کند. دیافراگم آخرین عدسی کندانسور عرض پرتو در صفحه جسم را تعیین می کند. نمونه در میدان مغناطیسی یک لنز شیئی با قدرت نوری بالا - مهمترین لنز OPEM که حداکثر وضوح ممکن دستگاه را تعیین می کند - قرار می گیرد. انحرافات یک عدسی شیئی توسط دیافراگم آن مانند دوربین یا میکروسکوپ نوری محدود می شود. عدسی شیئی تصویر بزرگ شده ای از جسم می دهد (معمولاً با بزرگنمایی حدود 100). بزرگنمایی اضافی ارائه شده توسط لنزهای متوسط ​​و پروجکشن از کمی کمتر از 10 تا کمی بیشتر از 1000 متغیر است. بنابراین، بزرگنمایی که در OPEMهای مدرن به دست می آید از کمتر از 1000 تا میکروسکوپ الکترونیکی 1000000 است. (در بزرگنمایی یک میلیون زمانی که گریپ فروت به اندازه زمین رشد می کند.) شیء مورد مطالعه معمولاً روی یک توری بسیار ظریف قرار می گیرد و در یک نگهدارنده مخصوص قرار می گیرد. نگهدارنده را می توان به صورت مکانیکی یا الکتریکی به آرامی بالا و پایین و چپ و راست حرکت داد.

تصویر کنتراست در OPEM به دلیل پراکندگی الکترون ها هنگام عبور پرتو الکترونی از نمونه است. اگر نمونه به اندازه کافی نازک باشد، کسر الکترون های پراکنده کوچک است. هنگامی که الکترون ها از نمونه عبور می کنند، برخی از آنها به دلیل برخورد با هسته های اتم های نمونه، برخی دیگر به دلیل برخورد با الکترون های اتم ها پراکنده می شوند و برخی دیگر بدون اینکه دچار پراکندگی شوند، عبور می کنند. درجه پراکندگی در هر ناحیه از نمونه به ضخامت نمونه در این ناحیه، چگالی آن و میانگین جرم اتمی (تعداد پروتون ها) در یک نقطه معین بستگی دارد. الکترون هایی که با انحراف زاویه ای بیش از حد معین از دیافراگم خارج می شوند دیگر نمی توانند به پرتو حامل تصویر برگردند و بنابراین با پراکندگی شدید مناطق با چگالی افزایش یافته، ضخامت بیشتر، مکان اتم های سنگین در تصویر به عنوان مناطق تاریک در برابر نور ظاهر می شوند. زمینه. چنین تصویری را میدان روشن می نامند زیرا میدان اطراف از جسم موجود در آن سبک تر است. اما این امکان وجود دارد که سیستم انحراف الکتریکی فقط یکی از الکترون های پراکنده را به دیافراگم عدسی منتقل کند. سپس نمونه در میدان تاریک روشن به نظر می رسد. یک شی با پراکندگی ضعیف اغلب برای مشاهده در حالت تاریک میدان راحت تر است. تصویر الکترونیکی بزرگ‌نمایی شده نهایی با استفاده از صفحه‌ای درخشان که تحت تأثیر بمباران الکترونی می‌درخشد، به تصویر قابل مشاهده تبدیل می‌شود. این تصویر، معمولاً با کنتراست کم، معمولاً از طریق میکروسکوپ نوری دوچشمی مشاهده می شود. با همان روشنایی، چنین میکروسکوپی با بزرگنمایی 10 می تواند تصویری را روی شبکیه ایجاد کند که 10 برابر بزرگتر از مشاهده با چشم غیر مسلح است. گاهی اوقات برای افزایش روشنایی یک تصویر ضعیف از صفحه نمایش فسفر با مبدل الکترواپتیکال استفاده می شود. در این حالت، تصویر نهایی را می توان بر روی یک صفحه تلویزیون معمولی نمایش داد که امکان ضبط آن را بر روی نوار ویدئویی فراهم می کند. ضبط ویدیو برای ضبط تصاویری که در طول زمان تغییر می کنند، مثلاً به دلیل یک واکنش شیمیایی استفاده می شود. اغلب، تصویر نهایی بر روی فیلم عکاسی یا صفحه عکاسی ثبت می شود. یک صفحه عکاسی معمولاً اجازه می‌دهد تا تصویر واضح‌تری نسبت به آنچه با چشم غیرمسلح مشاهده می‌شود یا روی نوار ویدیویی ضبط می‌شود، به دست آید، زیرا مواد عکاسی، به طور کلی، الکترون‌ها را کارآمدتر ثبت می‌کنند. علاوه بر این، در هر واحد سطح فیلم عکاسی، 100 برابر سیگنال های بیشتری نسبت به واحد سطح نوار ویدئو ضبط می شود. به لطف این، تصویر ثبت شده روی فیلم عکاسی را می توان تا حدود 10 برابر بدون از دست دادن وضوح بیشتر بزرگ کرد.
اجازه.پرتوهای الکترونی خواصی مشابه پرتوهای نور دارند. به طور خاص، هر الکترون دارای طول موج خاصی است. وضوح یک EM توسط طول موج موثر الکترون ها تعیین می شود. طول موج به سرعت الکترون ها و در نتیجه به ولتاژ شتاب دهنده بستگی دارد. هر چه ولتاژ شتاب بیشتر باشد، سرعت الکترون‌ها بیشتر و طول موج کوتاه‌تر می‌شود، که به معنای وضوح بالاتر است. چنین مزیت قابل توجه EM در وضوح به این دلیل است که طول موج الکترون ها بسیار کوتاهتر از طول موج نور است. اما از آنجایی که لنزهای الکترونیکی به خوبی لنزهای نوری فوکوس نمی کنند (دیافراگم عددی یک لنز الکترونیکی خوب فقط 0.09 است، در حالی که برای یک لنز نوری خوب به 0.95 می رسد)، وضوح EM طول موج 50-100 الکترونی است. حتی با چنین لنزهای ضعیفی در یک میکروسکوپ الکترونی، حد تفکیک تقریباً 0.17 نانومتر، که تمایز بین اتم‌های منفرد در کریستال‌ها را ممکن می‌سازد. برای دستیابی به وضوح این ترتیب، تنظیم ابزار بسیار دقیق مورد نیاز است. به ویژه، منابع تغذیه بسیار پایدار مورد نیاز است، و خود دستگاه (که می تواند تقریباً 2.5 متر ارتفاع و چندین تن وزن داشته باشد) و تجهیزات اضافی آن نیاز به نصب بدون لرزش دارند.
میکروسکوپ ELECTRONIC RASTER
SEM که به مهمترین ابزار تحقیقات علمی تبدیل شده است، مکمل خوبی برای OPEM است. SEM از لنزهای الکترونیکی برای متمرکز کردن پرتو الکترونی در یک نقطه بسیار کوچک استفاده می کند. می توانید SEM را طوری تنظیم کنید که قطر نقطه در آن از 0.2 نانومتر تجاوز نکند، اما، به طور معمول، واحد یا ده ها نانومتر است. این نقطه به طور پیوسته از ناحیه خاصی از نمونه عبور می کند، مشابه پرتویی که از صفحه یک لوله تلویزیونی عبور می کند. سیگنال الکتریکی ناشی از بمباران جسم با الکترون های پرتو برای تشکیل تصویری بر روی صفحه نمایش یک لوله تصویر تلویزیونی یا لوله پرتو کاتدی (CRT) استفاده می شود که حرکت آن با سیستم انحراف پرتو الکترونی هماهنگ است (شکل . 3). بزرگنمایی در این مورد به عنوان نسبت اندازه تصویر روی صفحه به اندازه ناحیه تحت پوشش پرتو روی نمونه درک می شود. این افزایش از 10 به 10 میلیون است.

برهمکنش الکترون های پرتو متمرکز با اتم های نمونه می تواند نه تنها منجر به پراکندگی آنها شود که برای به دست آوردن تصویر در OPEM استفاده می شود، بلکه باعث تحریک تابش اشعه ایکس، انتشار نور مرئی و انتشار الکترون های ثانویه علاوه بر این، از آنجایی که SEM فقط دارای لنزهای فوکوس کننده در جلوی نمونه است، به فرد امکان می دهد نمونه های "ضخیم" را مطالعه کند.
SEM بازتابی SEM بازتابنده برای مطالعه نمونه های حجیم طراحی شده است. از آنجایی که تضاد ناشی از ثبت منعکس شده، i.e. الکترون های پس پراکنده و ثانویه عمدتاً با زاویه تابش الکترون ها بر روی نمونه مرتبط است، ساختار سطح در تصویر نشان داده شده است. (شدت پراکندگی برگشتی و عمقی که در آن رخ می دهد به انرژی الکترونی پرتو فرودی بستگی دارد. گسیل الکترون های ثانویه عمدتاً توسط ترکیب سطحی و رسانایی نمونه تعیین می شود.) هر دوی این سیگنال ها اطلاعاتی در مورد کلیات ارائه می دهند. ویژگی های نمونه به دلیل همگرایی کم پرتو الکترونی، انجام مشاهدات با عمق میدان بسیار بیشتر از هنگام کار با میکروسکوپ نوری، و به دست آوردن میکروگراف های حجمی عالی از سطوح با برجسته سازی بسیار توسعه یافته امکان پذیر است. با ثبت تابش اشعه ایکس ساطع شده از نمونه، علاوه بر داده های روی نقش برجسته، می توان اطلاعاتی در مورد ترکیب شیمیایی نمونه در لایه سطحی با عمق 001/0 میلی متر به دست آورد. ترکیب مواد روی سطح را می توان با انرژی اندازه گیری شده ای که با آن الکترون های خاصی ساطع می شود نیز قضاوت کرد. تمام مشکلات کار با SEM عمدتاً به دلیل ثبت و سیستم تجسم الکترونیکی آن است. در دستگاهی با مجموعه کامل آشکارسازها، همراه با تمام عملکردهای SEM، یک حالت عملکرد یک میکروآنالایزر پروب الکترونی ارائه شده است.
میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی (RPEM) نوع خاصی از SEM است. این برای نمونه های نازک طراحی شده است، همان نمونه هایی که در OPEM مورد مطالعه قرار گرفته اند. مدار RPEM با مدار در شکل 1 متفاوت است. 3 فقط از این نظر که هیچ آشکارساز در بالای نمونه وجود ندارد. از آنجایی که تصویر توسط یک پرتو مسافر تشکیل می شود (و نه با پرتویی که کل منطقه نمونه را روشن می کند)، یک منبع الکترونی با شدت بالا مورد نیاز است تا بتوان تصویر را در یک زمان معقول ثبت کرد. RPEM با وضوح بالا از ساطع کننده های میدان با روشنایی بالا استفاده می کند. در چنین منبعی از الکترون ها، یک میدان الکتریکی بسیار قوی (تقریبا V/cm) در نزدیکی سطح سیم تنگستن حکاکی شده با قطر بسیار کوچک ایجاد می شود. این میدان به معنای واقعی کلمه میلیاردها الکترون را بدون هیچ حرارتی از سیم بیرون می کشد. روشنایی چنین منبعی تقریباً 10000 برابر یک منبع سیم تنگستن گرم شده است (نگاه کنید به بالا)، و الکترون های ساطع شده از آن را می توان در پرتوی با قطر کمتر از 1 نانومتر متمرکز کرد. حتی پرتوهایی با قطر نزدیک به 0.2 نانومتر به دست آمد. منابع اتوالکترونیک فقط در شرایط خلاء بسیار بالا (در فشارهای کمتر از Pa) می توانند کار کنند که در آن هیچ آلاینده ای مانند هیدروکربن و بخار آب وجود نداشته باشد و امکان دستیابی به تصاویر با وضوح بالا فراهم می شود. به لطف چنین شرایط فوق‌العاده‌ای، می‌توان فرآیندها و پدیده‌هایی را که برای EM با سیستم‌های خلاء معمولی غیرقابل دسترس هستند، بررسی کرد. تحقیقات در RPEM بر روی نمونه های بسیار نازک انجام می شود. الکترون ها با پراکندگی کم یا بدون پراکندگی از چنین نمونه هایی عبور می کنند. الکترون های پراکنده در زوایای بیش از چند درجه بدون کاهش سرعت ثبت می شوند و روی الکترود حلقه ای واقع در زیر نمونه می افتند (شکل 3). سیگنال گرفته شده از این الکترود به شدت به تعداد اتمی اتم ها در ناحیه ای که الکترون ها از آن عبور می کنند بستگی دارد - اتم های سنگین تر نسبت به اتم های سبک، الکترون های بیشتری را به سمت آشکارساز پراکنده می کنند. اگر پرتو الکترونی روی نقطه ای با قطر کمتر از 0.5 نانومتر متمرکز شود، می توان تصویری از اتم های منفرد به دست آورد. در واقع، می توان در تصویر به دست آمده در RPEM، اتم های منفرد با جرم اتمی آهن (یعنی 26 یا بیشتر) را تشخیص داد. الکترون‌هایی که در نمونه دچار پراکندگی نشده‌اند و همچنین الکترون‌هایی که در اثر برهمکنش با نمونه کند شده‌اند، از سوراخ آشکارساز حلقه عبور می‌کنند. یک آنالایزر انرژی که در زیر این آشکارساز قرار دارد اجازه می دهد تا اولی از دومی جدا شود. با اندازه گیری انرژی از دست رفته توسط الکترون ها در پراکندگی، می توان اطلاعات مهمی در مورد نمونه به دست آورد. تلفات انرژی مرتبط با تحریک پرتوهای ایکس یا خروج الکترون‌های ثانویه از نمونه، قضاوت در مورد خواص شیمیایی ماده را در ناحیه‌ای که پرتو الکترونی از آن عبور می‌کند، ممکن می‌سازد.
میکروسکوپ تونل رستر
EMهای مورد بحث در بالا از لنزهای مغناطیسی برای تمرکز الکترونها استفاده می کنند. این بخش به EM بدون لنز اختصاص دارد. اما، قبل از رفتن به یک میکروسکوپ تونل زنی روبشی (RTM)، مفید خواهد بود که به طور خلاصه روی دو نوع قدیمی میکروسکوپ بدون عدسی که در آن یک تصویر سایه ای ایجاد می شود صحبت کنیم.
پروژکتورهای خودکار الکترونیکی و خودکار یونی.منبع خودکار الکترونیکی مورد استفاده در RPEM از اوایل دهه 1950 در پروژکتورهای سایه استفاده شده است. در یک پروژکتور میدانی، الکترون‌هایی که از گسیل میدانی از نوک قطر بسیار کم ساطع می‌شوند، به سمت صفحه‌ای درخشان که چند سانتی‌متر از نوک آن قرار دارد، شتاب می‌گیرند. در نتیجه تصویری از سطح نوک و ذرات روی این سطح با افزایشی برابر با نسبت شعاع صفحه به شعاع نوک (حدود) بر روی صفحه ظاهر می شود. وضوح بالاتر در یک پروژکتور یون میدانی به دست می‌آید که در آن تصویر توسط یون‌های هلیم (یا برخی عناصر دیگر) که طول موج مؤثر آن کوتاه‌تر از الکترون‌ها است، انجام می‌شود. این اجازه می دهد تا تصاویری به دست آید که آرایش واقعی اتم ها را در شبکه کریستالی مواد نوک نشان می دهد. بنابراین، پروژکتورهای یون میدانی به ویژه برای مطالعه ساختار کریستالی و عیوب آن در موادی که می توان از آنها چنین نوک هایی ساخت استفاده می شود.
میکروسکوپ تونل زنی روبشی (RTM).این میکروسکوپ همچنین از یک نوک فلزی با قطر کوچک استفاده می کند که منبع الکترون است. یک میدان الکتریکی در شکاف بین نوک و سطح نمونه ایجاد می شود. تعداد الکترون های کشیده شده توسط میدان از نوک در واحد زمان (جریان تونل زنی) به فاصله بین نوک و سطح نمونه بستگی دارد (در عمل این فاصله کمتر از 1 نانومتر است). هنگامی که نوک در امتداد سطح حرکت می کند، جریان مدوله می شود. این امکان به دست آوردن یک تصویر مرتبط با برجستگی سطح نمونه را فراهم می کند. اگر نوک با یک اتم منفرد به پایان می رسد، می توانید تصویری از سطح، با عبور اتم به اتم ایجاد کنید. RTM فقط در شرایطی می تواند کار کند که فاصله نوک تا سطح ثابت باشد و نوک را بتوان با دقت ابعاد اتمی حرکت داد. لرزش به دلیل ساختار سفت و سخت و اندازه کوچک میکروسکوپ (بیش از یک مشت) و همچنین استفاده از ضربه گیرهای لاستیکی چند لایه سرکوب می شود. دقت بالا توسط مواد پیزوالکتریک تضمین می شود که تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی کشیده و منقبض می شوند. با اعمال ولتاژی در حد 10-5 ولت، می توان اندازه چنین موادی را 0.1 نانومتر یا کمتر تغییر داد. این امکان را فراهم می کند که با ثابت کردن نوک روی یک عنصر ساخته شده از مواد پیزوالکتریک، آن را در سه جهت عمود بر یکدیگر با دقتی برابر با ترتیب ابعاد اتمی حرکت دهید.
تکنیک میکروسکوپ الکترونیکی
تقریباً هیچ بخش تحقیقی در زمینه زیست شناسی و علم مواد وجود ندارد که در آن میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) به کار گرفته نشود. این به دلیل موفقیت تکنیک آماده سازی نمونه است. هدف تمام تکنیک های مورد استفاده در میکروسکوپ الکترونی به دست آوردن یک نمونه بسیار نازک و اطمینان از حداکثر کنتراست بین آن و بستر است که به عنوان تکیه گاه نیاز دارد. روش اصلی برای نمونه‌هایی با ضخامت 2-200 نانومتر طراحی شده است که توسط لایه‌های پلاستیکی یا کربنی نازک پشتیبانی می‌شوند که روی شبکه‌ای با اندازه مش تقریباً قرار می‌گیرند. 0.05 میلی متر (نمونه مناسب، صرف نظر از اینکه چگونه به دست آمده است، به گونه ای پردازش می شود که شدت پراکندگی الکترون روی جسم مورد آزمایش افزایش یابد.) اگر کنتراست به اندازه کافی بالا باشد، چشم ناظر می تواند جزئیاتی را که در یک سطح هستند تشخیص دهد. فاصله 0.1-0.2 میلی متر بدون فشار. در نتیجه برای اینکه جزئیات جدا شده از نمونه با فاصله 1 نانومتر در تصویر ایجاد شده توسط میکروسکوپ الکترونی قابل تشخیص باشد، بزرگنمایی کلی در حدود 100-200 هزار لازم است. بهترین میکروسکوپ ها می توانند تصویر ایجاد کنند. نمونه بر روی یک صفحه عکاسی با چنین افزایشی، اما در عین حال منطقه بسیار کوچک نمایش داده می شود. معمولاً یک میکروگراف با بزرگنمایی کمتر گرفته می شود و سپس به صورت عکاسی بزرگ می شود. صفحه عکاسی اجازه می دهد تا طول حدود 10 سانتی متر. 10000 خط اگر هر خط روی نمونه با ساختار خاصی با طول 0.5 نانومتر مطابقت داشته باشد، برای ثبت چنین ساختاری حداقل 20000 افزایش نیاز است، در حالی که با کمک SEM و RPEM که در آن تصویر توسط یک سیستم الکترونیکی است و روی صفحه تلویزیون مستقر است، فقط خوب است. 1000 خط. بنابراین، هنگام استفاده از مانیتور تلویزیون، حداقل بزرگنمایی مورد نیاز حدود 10 برابر بیشتر از هنگام عکاسی است.
آماده سازی بیولوژیکیمیکروسکوپ الکترونی به طور گسترده در تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی استفاده می شود. روش های تثبیت، تعبیه و به دست آوردن مقاطع بافت نازک برای تحقیق در OPEM و RPEM و روش های تثبیت برای مطالعه نمونه های حجمی در SEM توسعه یافته است. این تکنیک ها امکان مطالعه سازماندهی سلول ها را در سطح ماکرومولکولی فراهم می کند. میکروسکوپ الکترونی اجزای سلول و جزئیات ساختار غشاها، میتوکندری ها، شبکه آندوپلاسمی، ریبوزوم ها و بسیاری از اندامک های دیگر را که سلول را تشکیل می دهند، آشکار کرد. نمونه ابتدا با گلوتارآلدئید یا سایر عوامل تثبیت کننده ثابت می شود و سپس آبگیری می شود و با پلاستیک پوشانده می شود. روش های کرایوفیکساسیون (ثابت در دمای بسیار پایین - برودتی -) اجازه می دهد تا ساختار و ترکیب بدون استفاده از مواد ثابت کننده شیمیایی حفظ شود. علاوه بر این، روش های برودتی اجازه می دهد تا تصاویری از نمونه های بیولوژیکی منجمد بدون کم آبی به دست آید. با استفاده از اولترامیکروتوم هایی با تیغه های الماس صیقلی یا شیشه خرد شده، می توان برش های بافتی با ضخامت 30-40 نانومتر را برش داد. آماده سازی بافت شناسی نصب شده را می توان با ترکیبات فلزات سنگین (سرب، اسمیم، طلا، تنگستن، اورانیوم) رنگ آمیزی کرد تا کنتراست اجزا یا ساختارهای منفرد را افزایش دهد.

تحقیقات بیولوژیکی به میکروارگانیسم‌ها، به ویژه ویروس‌ها که با میکروسکوپ‌های نوری قابل حل نیستند، گسترش یافته است. TEM به عنوان مثال، ساختار باکتریوفاژها و محل زیرواحدها را در پوشش پروتئینی ویروس ها آشکار کرد. علاوه بر این، روش‌های رنگ‌آمیزی مثبت و منفی توانستند ساختار را با زیرواحدها در تعدادی از ریزساختارهای مهم بیولوژیکی نشان دهند. روش‌هایی برای افزایش کنتراست اسیدهای نوکلئیک مشاهده DNA تک و دو رشته‌ای را ممکن می‌سازد. این مولکول های خطی بلند در لایه ای از پروتئین پایه پخش می شوند و روی یک لایه نازک اعمال می شوند. سپس یک لایه بسیار نازک از فلز سنگین با رسوب در خلاء بر روی نمونه اعمال می شود. این لایه از فلز سنگین نمونه را "راه می‌اندازد"، به همین دلیل، نمونه دوم، هنگامی که در OPEM یا RPEM مشاهده می‌شود، به نظر می‌رسد که از سمتی که فلز از آن رسوب کرده است، روشن می‌شود. اگر در حین پاشش نمونه را بچرخانید، فلز از همه طرف به طور یکنواخت در اطراف ذرات جمع می شود (مانند گلوله برفی).
مواد غیر بیولوژیکی TEM در تحقیقات مواد برای مطالعه کریستال های نازک و مرزهای بین مواد مختلف استفاده می شود. برای به دست آوردن تصویری با وضوح بالا از رابط، نمونه را با پلاستیک پر می‌کنند، نمونه را عمود بر حاشیه برش می‌دهند و سپس نازک می‌کنند تا مرز روی لبه تیز دیده شود. شبکه کریستالی الکترون ها را به شدت در جهات خاصی پراکنده می کند و یک الگوی پراش ایجاد می کند. تصویر یک نمونه کریستالی تا حد زیادی توسط این تصویر مشخص می شود. کنتراست به شدت به جهت، ضخامت و کمال شبکه کریستالی بستگی دارد. تغییرات کنتراست در تصویر به شما امکان می دهد شبکه کریستالی و عیوب آن را در مقیاسی از ابعاد اتمی مطالعه کنید. اطلاعات به‌دست‌آمده در این مورد مکمل آن چیزی است که با تجزیه و تحلیل پرتو ایکس نمونه‌های حجیم ارائه می‌شود، زیرا EM امکان مشاهده مستقیم نابجایی‌ها، گسل‌های انباشته و مرزهای دانه‌ها را در تمام جزئیات ممکن می‌سازد. علاوه بر این، الگوهای پراش الکترون را می توان در EM ثبت کرد و الگوهای پراش را از مناطق انتخابی نمونه مشاهده کرد. اگر دیافراگم عدسی طوری تنظیم شود که فقط یک پرتو مرکزی پراش و پراکنده از آن عبور کند، می توان تصویری از سیستم خاصی از صفحات کریستالی به دست آورد که این پرتو پراکنده را می دهد. دستگاه های مدرن وضوح دوره های توری 0.1 نانومتر را امکان پذیر می کنند. کریستال ها را می توان با روش تصویربرداری میدان تاریک نیز بررسی کرد که در آن پرتو مرکزی روی هم قرار می گیرد، به طوری که تصویر توسط یک یا چند پرتو پراکنده تشکیل می شود. همه این روش ها اطلاعات مهمی در مورد ساختار بسیاری از مواد ارائه کردند و به طور قابل توجهی فیزیک کریستال ها و خواص آنها را روشن کردند. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل تصاویر TEM از شبکه کریستالی شبه بلورهای نازک با اندازه کوچک در ترکیب با تجزیه و تحلیل الگوهای پراش الکترون آنها، کشف موادی با تقارن مرتبه پنجم را در سال 1985 ممکن کرد.
میکروسکوپ ولتاژ بالادر حال حاضر، این صنعت نسخه های فشار قوی OPEM و RPEM را با ولتاژهای شتاب دهنده از 300 تا 400 کیلو ولت تولید می کند. چنین میکروسکوپ هایی نسبت به دستگاه های ولتاژ پایین قدرت نفوذ بالاتری دارند و تقریباً با میکروسکوپ های 1 میلیون ولتی ساخته شده در گذشته برابری می کنند. میکروسکوپ های ولتاژ بالا مدرن کاملا فشرده هستند و می توانند در یک اتاق آزمایشگاهی معمولی نصب شوند. افزایش قدرت نفوذ آنها در هنگام مطالعه عیوب در کریستال های ضخیم تر، به ویژه آنهایی که ساختن نمونه های نازک از آنها غیرممکن است، مشخص می شود که ویژگی بسیار ارزشمندی است. در زیست شناسی، توانایی نفوذ بالای آنها امکان بررسی سلول های کامل را بدون بریدن آنها فراهم می کند. علاوه بر این، می توان از این میکروسکوپ ها برای به دست آوردن تصاویر حجمی از اجسام ضخیم استفاده کرد.
میکروسکوپ ولتاژ پایین SEM ها نیز با ولتاژ شتاب دهنده تنها چند صد ولت تولید می شوند. حتی در چنین ولتاژهای کم، طول موج الکترون کمتر از 0.1 نانومتر است، بنابراین وضوح فضایی در اینجا نیز توسط انحرافات عدسی های مغناطیسی محدود می شود. با این حال، از آنجایی که الکترون‌هایی با چنین انرژی کم به‌صورت سطحی به زیر سطح نمونه نفوذ می‌کنند، تقریباً تمام الکترون‌های درگیر در تصویربرداری از ناحیه‌ای بسیار نزدیک به سطح می‌آیند که وضوح تسکین سطح را بهبود می‌بخشد. با استفاده از SEM های ولتاژ پایین، تصاویر روی سطوح جامد اجسامی با اندازه کمتر از 1 نانومتر به دست آمد.
آسیب تشعشع.از آنجایی که الکترون ها پرتوهای یونیزه هستند، نمونه در EM دائماً در معرض آن قرار می گیرد. (در نتیجه این نوردهی، الکترون های ثانویه تولید می شوند که در SEM استفاده می شوند.) بنابراین، نمونه ها همیشه در معرض آسیب تشعشع هستند. دوز معمولی تابش جذب شده توسط یک نمونه نازک در طول ثبت یک میکروگراف در OPEM تقریباً مطابق با انرژی است که برای تبخیر کامل آب سرد از یک حوضچه به عمق 4 متر با مساحت 1 هکتار کافی است. . برای کاهش آسیب تشعشع به نمونه، لازم است از روش های مختلف تهیه آن استفاده شود: رنگ آمیزی، ریختن، انجماد. علاوه بر این، می توان تصویری را با دوز الکترونی 100-1000 برابر کمتر از تکنیک استاندارد ثبت کرد و سپس با استفاده از روش های پردازش تصویر کامپیوتری آن را بهبود بخشید.
مرجع تاریخ
تاریخچه ایجاد میکروسکوپ الکترونی نمونه‌ای شگفت‌انگیز از این است که چگونه حوزه‌های علم و فناوری به‌طور مستقل در حال توسعه می‌توانند با تبادل اطلاعات دریافتی و ترکیب تلاش‌ها، ابزار قدرتمند جدیدی برای تحقیقات علمی ایجاد کنند. اوج فیزیک کلاسیک نظریه میدان الکترومغناطیسی بود که انتشار نور، ظهور میدان های الکتریکی و مغناطیسی، حرکت ذرات باردار در این میدان ها را به عنوان انتشار امواج الکترومغناطیسی توضیح داد. اپتیک موجی پدیده پراش، مکانیسم تصویربرداری و بازی عواملی که وضوح را در میکروسکوپ نوری تعیین می‌کنند، روشن کرد. ما موفقیت های خود در زمینه فیزیک نظری و تجربی را مدیون کشف الکترون با ویژگی های خاص آن هستیم. این مسیرهای توسعه جداگانه و به ظاهر مستقل منجر به ایجاد پایه های اپتیک الکترونیکی شد که یکی از مهمترین کاربردهای آن اختراع EM در دهه 1930 بود. کنایه مستقیم به چنین احتمالی را می توان فرضیه موجی بودن الکترون در نظر گرفت که در سال 1924 توسط لوئیس دو بروگلی مطرح شد و در سال 1927 توسط کی دیویسون و ال. جرمر در ایالات متحده آمریکا و جی. تامسون در انگلستان به طور تجربی تأیید شد. . بنابراین، قیاسی پیشنهاد شد که ساخت یک EM را طبق قوانین نوری موج ممکن می‌سازد. اچ. بوش کشف کرد که می توان از میدان های الکتریکی و مغناطیسی برای تشکیل تصاویر الکترونیکی استفاده کرد. در دو دهه اول قرن بیستم. پیش نیازهای فنی لازم نیز ایجاد شد. آزمایشگاه‌های صنعتی که روی یک اسیلوسکوپ پرتو کاتدی کار می‌کردند، فناوری خلاء، منابع پایدار ولتاژ و جریان بالا، ساطع‌کننده‌های الکترون خوب را ارائه کردند. در سال 1931 R. Rudenberg یک درخواست ثبت اختراع برای یک میکروسکوپ الکترونی عبوری ثبت کرد و در سال 1932 M. Knoll و E. Ruska اولین میکروسکوپ را ساختند که از لنزهای مغناطیسی برای متمرکز کردن الکترون ها استفاده کرد. این دستگاه پیشرو OPEM مدرن بود. (روسکا برای زحماتش با برنده شدن جایزه نوبل فیزیک در سال 1986 پاداش دریافت کرد.) در سال 1938 روسکا و ب. فون بوریس نمونه اولیه یک OPEM صنعتی را برای زیمنس هالسکه در آلمان ساختند. این دستگاه در نهایت اجازه می دهد تا وضوح 100 نانومتر به دست آید. چند سال بعد، A. Prebus و J. Hiller اولین OPEM با وضوح بالا را در دانشگاه تورنتو (کانادا) ساختند. امکانات گسترده OPEM تقریباً بلافاصله آشکار شد. تولید صنعتی آن به طور همزمان توسط زیمنس هالسکه در آلمان و RCA در ایالات متحده آغاز شد. در اواخر دهه 1940، شرکت های دیگری شروع به تولید چنین دستگاه هایی کردند. SEM به شکل فعلی در سال 1952 توسط چارلز اوتلی اختراع شد. درست است، نسخه‌های اولیه چنین دستگاهی توسط Knoll در آلمان در دهه 1930 و Zworykin و کارکنان شرکت RCA در دهه 1940 ساخته شد، اما تنها دستگاه Otley توانست به عنوان پایه‌ای برای تعدادی از پیشرفت‌های فنی عمل کند، که در نهایت به اوج رسید. معرفی یک نسخه صنعتی از SEM به تولید در اواسط دهه 1960. دایره مصرف کنندگان چنین دستگاه نسبتاً آسانی با تصویر سه بعدی و سیگنال خروجی الکترونیکی با سرعت انفجار گسترش یافته است. در حال حاضر، ده ها تولید کننده صنعتی SEM در سه قاره و ده ها هزار دستگاه از این دست در آزمایشگاه ها در سراسر جهان استفاده می شوند. در دهه 1960، میکروسکوپ های ولتاژ فوق العاده برای مطالعه نمونه های ضخیم تر ساخته شدند. رهبر در این راستا G. Dupuy در فرانسه بود که دستگاهی با ولتاژ شتاب دهنده 3.5 میلیون ولت در سال 1970 به بهره برداری رسید. RTM توسط G. Binnig و G. Rohrer در سال 1979 در زوریخ اختراع شد. این ابزار بسیار ساده در طراحی، وضوح اتمی سطوح را فراهم می کند.برای ایجاد RTM Binnig و Rohrer (همزمان با Ruska) جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.
را نیز ببینیدفهرست مطالب موضوع "میکروسکوپ الکترونی. غشاء.":

میکروسکوپ های الکترونیدر دهه 1930 ظاهر شد و در دهه 1950 گسترده شد.

شکل یک گیربکس مدرن (نیمه شفاف) را نشان می دهد. میکروسکوپ الکترونی، و شکل مسیر پرتو الکترونی را در این میکروسکوپ نشان می دهد. در میکروسکوپ الکترونی عبوری، الکترون ها قبل از تشکیل تصویر از نمونه عبور می کنند. چنین میکروسکوپ الکترونی ابتدا ساخته شد.

میکروسکوپ الکترونیدر مقایسه با میکروسکوپ نوری وارونه شده است. تابش از بالا به نمونه اعمال می شود و تصویر در پایین تشکیل می شود. اصل کار یک میکروسکوپ الکترونی اساساً مانند میکروسکوپ نوری است. پرتو الکترونی توسط عدسی های خازنی به سمت نمونه هدایت می شود و سپس تصویر حاصل با عدسی های دیگر بزرگ می شود.

جدول برخی از شباهت ها و تفاوت های بین نور و را خلاصه می کند میکروسکوپ های الکترونی... در بالای ستون میکروسکوپ الکترونی یک منبع الکترونی وجود دارد - یک رشته تنگستن، شبیه به آنچه در یک لامپ معمولی یافت می شود. یک ولتاژ بالا (مثلاً 50000 ولت) به آن اعمال می شود و رشته جریانی از الکترون ها را ساطع می کند. الکترومغناطیس ها پرتو الکترونی را متمرکز می کنند.

یک خلاء عمیق در داخل ستون ایجاد می شود. این برای به حداقل رساندن پراکندگی ضروری است. الکترون هابه دلیل برخورد آنها با ذرات هوا. برای بررسی در میکروسکوپ الکترونی، فقط می توان از بخش ها یا ذرات بسیار نازک استفاده کرد، زیرا پرتو الکترونی تقریباً به طور کامل توسط اجسام بزرگتر جذب می شود. بخش‌هایی از جسم با چگالی نسبتاً بالاتر الکترون‌ها را جذب می‌کنند و بنابراین در تصویر حاصل تیره‌تر به نظر می‌رسند. از فلزات سنگین مانند سرب و اورانیوم برای رنگ آمیزی نمونه برای افزایش کنتراست استفاده می شود.

الکترون هابرای چشم انسان نامرئی هستند، بنابراین به سمت یک فلورسنت هدایت می شوند که یک تصویر قابل مشاهده (سیاه و سفید) را بازتولید می کند. برای گرفتن عکس، صفحه نمایش برداشته می شود و الکترون ها مستقیماً روی فیلم هدایت می شوند. عکسی که با میکروسکوپ الکترونی گرفته می شود، میکروگراف الکترونی نامیده می شود.

مزیت میکروسکوپ الکترونی:
1) وضوح بالا (0.5 نانومتر در عمل)

معایب میکروسکوپ الکترونی:
1) مواد آماده شده برای تحقیق باید مرده باشد، زیرا در طول فرآیند مشاهده در خلاء است.
2) اطمینان از اینکه جسم یک سلول زنده را با تمام جزئیات خود بازتولید می کند دشوار است، زیرا تثبیت و رنگ آمیزی مواد مورد مطالعه می تواند ساختار آن را تغییر دهد یا به آن آسیب برساند.
3) خود میکروسکوپ الکترونی و نگهداری آن گران است.
4) آماده سازی مواد برای کار با میکروسکوپ زمان بر است و به پرسنل بسیار ماهر نیاز دارد.
5) نمونه های مورد مطالعه به تدریج تحت تأثیر پرتو الکترونی از بین می روند. بنابراین در صورت نیاز به مطالعه دقیق نمونه، عکاسی از آن ضروری است.

اصطلاح "میکروسکوپ" ریشه یونانی دارد. از دو کلمه تشکیل شده است که در ترجمه به معنای "کوچک" و "نگاه" است. نقش اصلی میکروسکوپ استفاده از آن هنگام بررسی اجسام بسیار کوچک است. در عین حال، این دستگاه به شما این امکان را می دهد که اندازه و شکل، ساختار و سایر مشخصات اجسام نامرئی با چشم غیر مسلح را تعیین کنید.

تاریخ خلقت

هیچ اطلاعات دقیقی در مورد مخترع میکروسکوپ در تاریخ وجود ندارد. بر اساس برخی گزارش ها، در سال 1590 توسط پدر و پسر یانسن، یک عینک ساز طراحی شده است. یکی دیگر از مدعیان عنوان مخترع میکروسکوپ گالیله گالیله است. در سال 1609، این دانشمند دستگاهی با عدسی های مقعر و محدب را در Accademia dei Lincei به عموم مردم ارائه کرد.

در طول سال ها، سیستم مشاهده اشیاء میکروسکوپی تکامل یافته و بهبود یافته است. گام بزرگی در تاریخ آن اختراع یک دستگاه دو عدسی ساده با قابلیت تنظیم آکروماتیک بود. این سیستم توسط هلندی کریستین هویگنس در اواخر دهه 1600 معرفی شد. چشمی های این مخترع هنوز در حال تولید است. تنها عیب آنها عرض ناکافی میدان دید است. علاوه بر این، در مقایسه با طراحی سازهای مدرن، چشمی های هویگنز موقعیت نامناسبی برای چشم ها دارد.

سازنده چنین دستگاه هایی آنتون ون لیوونهوک (1632-1723) کمک ویژه ای به تاریخچه میکروسکوپ کرد. او بود که توجه زیست شناسان را به این دستگاه جلب کرد. Leeuwenhoek محصولات با اندازه کوچک مجهز به یک لنز اما بسیار قوی ساخت. استفاده از چنین وسایلی ناخوشایند بود، اما نقص های تصویری که در میکروسکوپ های مرکب وجود داشت را تکرار نکردند. مخترعان تنها پس از 150 سال توانستند این نقص را اصلاح کنند. همراه با توسعه اپتیک، کیفیت تصویر در دستگاه های کامپوزیت بهبود یافته است.

پیشرفت میکروسکوپ ها امروزه ادامه دارد. بنابراین، در سال 2006، دانشمندان آلمانی که در مؤسسه شیمی بیوفیزیکی کار می کردند، ماریانو بوسی و استفان هله، یک میکروسکوپ نوری پیشرفته ساختند. این دستگاه به دلیل توانایی آن در مشاهده اجسام به کوچکی 10 نانومتر و تصاویر سه بعدی با کیفیت بالا در سه بعدی، نانوسکوپ نامیده شد.

طبقه بندی میکروسکوپ ها

در حال حاضر ابزارهای بسیار متنوعی برای مشاهده اجسام کوچک طراحی شده اند. آنها بر اساس پارامترهای مختلف گروه بندی می شوند. این می تواند هدف میکروسکوپ یا روش پذیرفته شده روشنایی، ساختار مورد استفاده برای طراحی نوری و غیره باشد.

اما، به عنوان یک قاعده، انواع اصلی میکروسکوپ ها با توجه به بزرگی قدرت تفکیک ریز ذرات قابل مشاهده با این سیستم طبقه بندی می شوند. بر اساس این تقسیم بندی، میکروسکوپ ها عبارتند از:
- نوری (نور)؛
- الکترونیکی؛
- اشعه ایکس؛
- پروب اسکن

گسترده ترین میکروسکوپ های نوری هستند. انتخاب گسترده ای از آنها در فروشگاه های نوری وجود دارد. با کمک چنین دستگاه هایی، وظایف اصلی برای مطالعه یک شی خاص حل می شود. تمام انواع دیگر میکروسکوپ ها به عنوان تخصصی طبقه بندی می شوند. استفاده از آنها، به عنوان یک قاعده، در شرایط آزمایشگاهی انجام می شود.

هر یک از انواع دستگاه های فوق دارای زیرگونه های خاص خود هستند که در یک منطقه خاص مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، امروزه امکان خرید میکروسکوپ مدرسه (یا آموزشی) وجود دارد که یک سیستم سطح ورودی است. دستگاه های حرفه ای نیز به مصرف کنندگان ارائه می شود.

کاربرد

میکروسکوپ برای چیست؟ چشم انسان به عنوان یک سیستم نوری نوع بیولوژیکی خاص، دارای وضوح مشخصی است. به عبارت دیگر، کمترین فاصله بین اجسام مشاهده شده زمانی وجود دارد که هنوز قابل تشخیص باشند. برای یک چشم معمولی، این وضوح در 0.176 میلی متر است. اما اندازه اکثر سلول های جانوری و گیاهی، میکروارگانیسم ها، کریستال ها، ریزساختار آلیاژها، فلزات و ... بسیار کمتر از این مقدار است. چگونه می توان چنین اشیایی را مطالعه و مشاهده کرد؟ اینجاست که انواع مختلف میکروسکوپ به کمک افراد می آیند. به عنوان مثال، دستگاه های نوری امکان تشخیص سازه هایی را که در آنها فاصله بین عناصر حداقل 0.20 میکرومتر است، ممکن می سازد.

میکروسکوپ چگونه کار می کند؟

دستگاهی که به کمک آن معاینه اشیاء میکروسکوپی در دسترس انسان قرار می گیرد، دو عنصر اصلی دارد. اینها لنز و چشمی هستند. این قسمت های میکروسکوپ در یک لوله متحرک که بر روی یک پایه فلزی قرار دارد ثابت می شوند. یک جدول موضوع نیز روی آن وجود دارد.

انواع مدرن میکروسکوپ معمولاً مجهز به سیستم روشنایی هستند. این به ویژه یک کندانسور با دیافراگم عنبیه است. مجموعه کامل اجباری دستگاه های ذره بین پیچ های میکرو و ماکرو هستند که برای تنظیم وضوح استفاده می شوند. طراحی میکروسکوپ ها همچنین وجود سیستمی را فراهم می کند که موقعیت کندانسور را کنترل می کند.

در میکروسکوپ های تخصصی و پیچیده تر، سیستم ها و دستگاه های اضافی دیگر اغلب استفاده می شوند.

لنزها

من می خواهم توضیح میکروسکوپ را با داستانی در مورد یکی از قسمت های اصلی آن، یعنی از هدف شروع کنم. آنها یک سیستم نوری پیچیده هستند که اندازه جسم مورد نظر را در صفحه تصویر افزایش می دهد. طراحی لنزها شامل یک سیستم کامل نه تنها لنزهای تکی، بلکه دو یا سه لنز چسبیده به هم است.

پیچیدگی چنین طراحی نوری-مکانیکی بستگی به محدوده وظایفی دارد که باید توسط این یا آن دستگاه حل شود. به عنوان مثال، پیچیده ترین میکروسکوپ تا چهارده عدسی ارائه می دهد.

لنز شامل قسمت جلویی و سیستم هایی است که از آن پیروی می کنند. مبنای ایجاد تصویری با کیفیت مطلوب و همچنین تعیین وضعیت عملکرد چیست؟ این لنز جلو یا سیستم آنهاست. قطعات بعدی لنز برای دستیابی به بزرگنمایی، فاصله کانونی و کیفیت تصویر مورد نیاز است. با این حال، این عملکردها تنها در ترکیب با یک لنز جلو امکان پذیر است. همچنین باید گفت که طراحی قسمت بعدی بر طول لوله و ارتفاع لنز دستگاه تأثیر می گذارد.

چشمی

این قسمت‌های میکروسکوپ یک سیستم نوری هستند که برای ساخت تصویر میکروسکوپی مورد نیاز بر روی سطح شبکیه چشم ناظر طراحی شده‌اند. چشمی ها شامل دو گروه عدسی هستند. نزدیکترین چشم محقق را چشم و دور را میدان می نامند (لنز با کمک آن تصویری از شی مورد مطالعه می سازد).

سیستم روشنایی

میکروسکوپ دارای ساختار پیچیده ای از دیافراگم، آینه و عدسی است. با کمک آن، روشنایی یکنواخت از شی مورد بررسی فراهم می شود. در همان اولین میکروسکوپ ها این کار انجام شد و با پیشرفت ابزارهای نوری ابتدا از آینه های تخت و سپس مقعر در آنها استفاده شد.

با کمک چنین جزئیات ساده، پرتوهای خورشید یا لامپ ها به سمت موضوع مطالعه هدایت می شدند. میکروسکوپ های مدرن کامل تر هستند. از یک کندانسور و یک کلکتور تشکیل شده است.

جدول موضوع

نمونه های میکروسکوپی که باید بررسی شوند روی یک سطح صاف قرار می گیرند. این جدول موضوع است. انواع مختلفی از میکروسکوپ ها می توانند سطح معینی داشته باشند که به گونه ای طراحی شده اند که شی مورد مطالعه در ناظر به صورت افقی، عمودی یا در یک زاویه خاص بچرخد.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

در اولین دستگاه نوری، یک سیستم عدسی تصویری معکوس از اجسام ریز تولید کرد. این امر امکان تشخیص ساختار ماده و کوچکترین جزئیاتی را که مورد مطالعه قرار داشت، ممکن ساخت. اصل کار یک میکروسکوپ نوری امروزه مشابه تلسکوپ نسوز است. در این دستگاه نور هنگام عبور از قسمت شیشه ای شکسته می شود.

میکروسکوپ‌های نوری مدرن چگونه بزرگ‌نمایی می‌کنند؟ پس از اینکه پرتوی از پرتوهای نور وارد دستگاه شد، به یک جریان موازی تبدیل می شوند. تنها پس از آن شکست نور در چشمی اتفاق می افتد که به دلیل آن تصویر اجسام میکروسکوپی بزرگ می شود. علاوه بر این، این اطلاعات به شکل لازم برای ناظر در خود می آید

زیر انواع میکروسکوپ های نوری

مدرن طبقه بندی می کند:

1. با توجه به کلاس پیچیدگی برای یک میکروسکوپ تحقیق، کار و مدرسه.
2. توسط زمینه کاربرد برای جراحی، بیولوژیکی و فنی.
3. بر اساس انواع میکروسکوپ برای دستگاه های نور منعکس شده و عبوری، تماس فاز، شب تاب و قطبش.
4. در جهت شار نورانی به خطوط معکوس و مستقیم.

میکروسکوپ های الکترونی

با گذشت زمان، دستگاهی که برای بررسی اجسام میکروسکوپی طراحی شده بود، روز به روز کامل تر شد. چنین انواعی از میکروسکوپ ها ظاهر شدند که در آنها از یک اصل عملکرد کاملاً متفاوت استفاده شد که به شکست نور بستگی نداشت. در فرآیند استفاده از جدیدترین انواع دستگاه ها، الکترون ها دخالت دارند. چنین سیستم هایی به شما این امکان را می دهند که بخش های کوچکی از ماده را مشاهده کنید که پرتوهای نور به سادگی در اطراف آنها جریان دارند.

میکروسکوپ الکترونی برای چیست؟ برای مطالعه ساختار سلول ها در سطوح مولکولی و درون سلولی استفاده می شود. همچنین از چنین دستگاه هایی برای مطالعه ویروس ها استفاده می شود.

دستگاه میکروسکوپ الکترونی

اساس کار جدیدترین ابزارهای مشاهده اجسام میکروسکوپی چیست؟ میکروسکوپ الکترونی چه تفاوتی با میکروسکوپ نوری دارد؟ آیا شباهتی بین آنها وجود دارد؟

اصل عملکرد یک میکروسکوپ الکترونی بر اساس ویژگی هایی است که میدان های الکتریکی و مغناطیسی دارند. تقارن چرخشی آنها قادر است اثر متمرکز بر پرتوهای الکترونی ایجاد کند. بر این اساس می توان به این سوال پاسخ داد: "میکروسکوپ الکترونی چه تفاوتی با میکروسکوپ نوری دارد؟" در آن، بر خلاف یک دستگاه نوری، هیچ لنز وجود ندارد. نقش آنها توسط میدان های مغناطیسی و الکتریکی محاسبه شده مناسب ایفا می شود. آنها توسط چرخش سیم پیچ هایی ایجاد می شوند که جریان از آنها عبور می کند. در این حالت چنین میدان هایی به طور مشابه عمل می کنند با افزایش یا کاهش قدرت جریان، فاصله کانونی دستگاه تغییر می کند.

همانطور که برای نمودار شماتیک، در یک میکروسکوپ الکترونی شبیه به یک دستگاه نور است. تنها تفاوت این است که عناصر نوری با عناصر الکتریکی مشابه جایگزین می شوند.

بزرگنمایی یک جسم در میکروسکوپ های الکترونی به دلیل فرآیند شکست پرتوی نوری که از جسم مورد مطالعه عبور می کند اتفاق می افتد. در زوایای مختلف، پرتوها به صفحه عدسی شیئی می افتند، جایی که اولین بزرگنمایی نمونه انجام می شود. سپس الکترون ها به سمت عدسی میانی حرکت می کنند. در آن یک تغییر صاف در افزایش اندازه جسم وجود دارد. تصویر نهایی مواد مورد آزمایش توسط لنز پروجکشن ارائه می شود. از آن، تصویر بر روی صفحه نمایش فلورسنت می افتد.

انواع میکروسکوپ های الکترونی

انواع مدرن عبارتند از:

1... TEM یا میکروسکوپ الکترونی عبوری.در این تنظیمات، تصویری از یک جسم بسیار نازک با ضخامت 0.1 میکرومتر از برهمکنش یک پرتو الکترونی با ماده مورد مطالعه و بزرگنمایی بعدی آن توسط عدسی‌های مغناطیسی واقع در شیء تشکیل می‌شود.
2... SEM یا میکروسکوپ الکترونی روبشی.چنین وسیله ای امکان به دست آوردن تصویری از سطح یک جسم با وضوح بالا در حد چند نانومتر را فراهم می کند. هنگام استفاده از روش های اضافی، چنین میکروسکوپی اطلاعاتی را ارائه می دهد که به تعیین ترکیب شیمیایی لایه های نزدیک به سطح کمک می کند.
3. میکروسکوپ الکترونی روبشی تونلی یا STM.با کمک این دستگاه، ریلف سطوح رسانا با قدرت تفکیک مکانی بالا اندازه گیری می شود. در فرآیند کار با STM، یک سوزن فلزی تیز به جسم مورد مطالعه آورده می شود. در این مورد، فاصله تنها چند آنگستروم حفظ می شود. علاوه بر این، یک پتانسیل کوچک به سوزن اعمال می شود که به دلیل آن یک جریان تونل ایجاد می شود. در این حالت ناظر یک تصویر سه بعدی از شی مورد مطالعه دریافت می کند.

میکروسکوپ "Levenguk"

در سال 2002، یک شرکت جدید در آمریکا ظاهر شد که به تولید ابزارهای نوری مشغول بود. لیست مجموعه محصولات این شرکت شامل میکروسکوپ، تلسکوپ و دوربین دوچشمی است. همه این دستگاه ها با کیفیت تصویر بالا متمایز می شوند.

دفتر مرکزی و بخش توسعه این شرکت در ایالات متحده آمریکا، در شهر فرموند (کالیفرنیا) واقع شده است. در مورد امکانات تولید، آنها در چین واقع شده اند. به لطف همه اینها، این شرکت محصولات پیشرفته و باکیفیت را با قیمتی مقرون به صرفه به بازار عرضه می کند.

آیا به میکروسکوپ نیاز دارید؟ Levenhuk گزینه مورد نیاز را پیشنهاد می کند. محدوده تجهیزات نوری این شرکت شامل دستگاه های دیجیتال و بیولوژیکی برای بزرگنمایی شی مورد مطالعه می باشد. علاوه بر این، مدل‌های طراحی شده در رنگ‌های متنوع به خریدار ارائه می‌شود.

میکروسکوپ Levenhuk دارای عملکرد گسترده ای است. به عنوان مثال، یک دستگاه آموزشی سطح ابتدایی را می توان به رایانه متصل کرد و همچنین قادر به ضبط ویدئویی از تحقیقات در حال انجام است. مدل Levenhuk D2L به این قابلیت مجهز شده است.

این شرکت میکروسکوپ های بیولوژیکی در سطوح مختلف را ارائه می دهد. اینها هم مدل های ساده تری هستند و هم آیتم های جدیدی که برای حرفه ای ها مناسب است.

تاریخچه ایجاد میکروسکوپ الکترونی

در سال 1931 R. Rudenberg حق ثبت اختراع برای میکروسکوپ الکترونی عبوری دریافت کرد و در سال 1932 M. Knoll و E. Ruska اولین نمونه اولیه یک دستگاه مدرن را ساختند. این اثر توسط E. Ruski در سال 1986 برنده جایزه نوبل فیزیک شد که به او و مخترعان میکروسکوپ کاوشگر روبشی گرد کارل بینینگ و هاینریش رورر تعلق گرفت. استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای تحقیقات علمی در اواخر دهه 1930، زمانی که اولین ابزار تجاری ساخته شده توسط زیمنس ظاهر شد، آغاز شد.

در اواخر دهه 1930 - اوایل دهه 1940، اولین میکروسکوپ های الکترونی روبشی ظاهر شدند که تصویری از یک جسم را هنگامی که یک کاوشگر الکترونی مقطع کوچک به طور متوالی بر روی جسم حرکت می دهد، تشکیل می دهند. استفاده گسترده از این دستگاه ها در تحقیقات علمی در دهه 1960 آغاز شد، زمانی که آنها به برتری فنی قابل توجهی دست یافتند.

یک جهش قابل توجه (در دهه 70) در توسعه، استفاده از کاتدهای شاتکی و کاتدهایی با انتشار میدان سرد به جای کاتدهای ترمیونی بود، اما استفاده از آنها نیاز به خلاء بسیار بیشتری دارد.

در اواخر دهه 90 و اوایل دهه 2000، کامپیوتری شدن و استفاده از آشکارسازهای CCD به طور قابل توجهی باعث افزایش پایداری و (نسبتا) سهولت استفاده شد.

در دهه گذشته، تصحیح‌کننده‌های انحرافات کروی و کروماتیک (که اعوجاج اصلی در تصویر حاصل را معرفی می‌کنند) در میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری پیشرفته مدرن استفاده شده‌اند، اما استفاده از آنها گاهی اوقات استفاده از دستگاه را به طور قابل توجهی پیچیده می‌کند.

انواع میکروسکوپ های الکترونی

میکروسکوپ الکترونی عبوری

الگو: بخش خالی

نمای اولیه میکروسکوپ الکترونی یک میکروسکوپ الکترونی عبوری از یک پرتو الکترونی با انرژی بالا برای تشکیل تصویر استفاده می کند. پرتو الکترونی با استفاده از یک کاتد (تنگستن، LaB 6، شاتکی یا انتشار میدان سرد) ایجاد می شود. پرتو الکترونی حاصل معمولاً تا +200 کو شتاب می‌گیرد (ولتاژهای مختلف از 20 کو تا 1 مگا ولت استفاده می‌شود)، توسط سیستمی از عدسی‌های الکترواستاتیک متمرکز می‌شود و از نمونه عبور می‌کند تا بخشی از آن روی نمونه پراکنده شود. بخشی نیست. بنابراین، پرتو الکترونی که از نمونه عبور می کند، اطلاعاتی در مورد ساختار نمونه دارد. سپس پرتو از یک سیستم لنزهای بزرگ‌نمایی عبور می‌کند و تصویری را روی یک صفحه فلورسنت (معمولاً سولفید روی)، یک صفحه عکاسی یا یک دوربین CCD تشکیل می‌دهد.

وضوح TEM عمدتاً توسط انحراف کروی محدود می شود. برخی از TEM های مدرن دارای اصلاح کننده های انحراف کروی هستند.

معایب اصلی TEM نیاز به یک نمونه بسیار نازک (در حد 100 نانومتر) و ناپایداری (تجزیه) نمونه های زیر پرتو است.

میکروسکوپ الکترونی شطرنجی عبوری (اسکن) (STEM)

مقاله اصلی: میکروسکوپ الکترونی روبشی انتقالی

یکی از انواع میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، با این حال، دستگاه هایی وجود دارد که منحصراً در حالت STEM کار می کنند. یک پرتو الکترونی از یک نمونه نسبتاً نازک عبور داده می شود، اما بر خلاف میکروسکوپ الکترونی عبوری معمولی، پرتو الکترونی به نقطه ای متمرکز می شود که در طول نمونه در امتداد یک شطرنجی حرکت می کند.

میکروسکوپ الکترونی روبشی (روبشی).

این بر اساس اصل تلویزیون اسکن یک پرتو الکترونی نازک بر روی سطح نمونه است.

میکروسکوپ الکترونی ولتاژ پایین

کاربردهای میکروسکوپ الکترونی

نیمه هادی ها و ذخیره سازی داده ها مدارهای ویرایش مترولوژی سه بعدی تجزیه و تحلیل نقص تجزیه و تحلیل خطا زیست شناسی و علوم زیستی کریوبیولوژی محلی سازی پروتئین توموگرافی الکترونیکی توموگرافی سلولی میکروسکوپ کرایو الکترونی سم شناسی تولید بیولوژیکی و نظارت بر دانلود ویروس تجزیه و تحلیل ذرات کنترل کیفیت دارویی تصاویر سه بعدی از پارچه ویروس شناسی شیشه ای شدن

تحقیق علمی صلاحیت مواد تهیه مواد و نمونه ایجاد نانو نمونه های اولیه نانومترولوژی تست و شناسایی دستگاه ها بررسی ریزساختار فلزات صنعت تصویربرداری با وضوح بالا حذف ریز مشخصه های 2 بعدی و 3 بعدی نمونه های کلان برای اندازه گیری نانومتری تشخیص و حذف پارامترهای ذرات ساخت تیر مستقیم آزمایش با مواد پویا آماده سازی نمونه معاینه پزشکی قانونی استخراج و تجزیه و تحلیل مواد معدنی شیمی / پتروشیمی

تولید کنندگان بزرگ میکروسکوپ های الکترونی در جهان

را نیز ببینید

یادداشت ها (ویرایش)

پیوندها

• 15 تصویر برتر میکروسکوپ الکترونی سال 2011 تصاویر موجود در سایت توصیه شده به صورت تصادفی رنگی هستند و ارزش هنری دارند تا علمی (میکروسکوپ های الکترونی تصاویر سیاه و سفید را به جای رنگی تولید می کنند).

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید «میکروسکوپ الکترونی» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

وسیله ای برای مشاهده و عکاسی از یک تصویر بزرگ شده چند برابر (تا 106 برابر) از یک جسم که در آن به جای پرتوهای نور، پرتوهای الکترون هایی که به انرژی های بالا (30 1000 کو و بیشتر) شتاب می گیرند در خلاء عمیق استفاده می شود. فیزیک ... دایره المعارف فیزیکی

دستگاهی برای مشاهده و عکاسی از تصاویر بزرگنمایی شده چندگانه (تا 106 برابر) از اجسام که در آن به جای پرتوهای نور، از پرتوهای الکترون استفاده شده است که تا انرژی های بالا (30-100 کو و بیشتر) در خلاء عمیق شتاب می گیرند. فیزیک....... دایره المعارف فیزیکی

میکروسکوپ الکترونی- (طرح). میکروسکوپ ELECTRONIC، یک دستگاه الکترواپتیکال خلاء برای مشاهده و عکسبرداری از تصاویر بزرگنمایی شده چندگانه (تا 106 برابر) از اجسام به دست آمده با استفاده از پرتوهای الکترونی شتاب گرفته تا انرژی های بالا. ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

ELECTRONIC MICROSCOPE، ​​MICROSCOPE که جسم مورد مطالعه را با جریانی از الکترون ها «روشن» می کند. به جای عدسی های معمولی، حاوی آهنرباهایی است که پرتو الکترونی را متمرکز می کند. این دستگاه به شما امکان می دهد اجسام با اندازه های بسیار کوچک را ببینید، زیرا ... ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

برای مطالعه نانو اجسام با وضوح میکروسکوپ نوری ( حتی با استفاده از اشعه ماوراء بنفش) به وضوح کافی نیست. در این راستا، در دهه 1930. این ایده به وجود آمد که به جای نور از الکترون ها استفاده شود، که طول موج آن، همانطور که از فیزیک کوانتومی می دانیم، صدها برابر کوتاه تر از فوتون ها است.

همانطور که می دانید دید ما بر اساس تشکیل تصویری از یک جسم بر روی شبکیه چشم توسط امواج نور منعکس شده از این جسم است. اگر نور قبل از ورود به چشم از سیستم نوری عبور کند میکروسکوپ، یک تصویر بزرگ شده را می بینیم. در این حالت سیر پرتوهای نور توسط عدسی هایی که شیئی و چشمی دستگاه را تشکیل می دهند به طرز ماهرانه ای کنترل می شود.

اما چگونه می توان با استفاده از تابش نور، بلکه با جریانی از الکترون ها، تصویری از یک جسم و با وضوح بسیار بالاتر به دست آورد؟ به عبارت دیگر چگونه می توان اجسام را بر اساس استفاده از ذرات دید نه امواج؟

پاسخ بسیار ساده است. مشخص است که مسیر و سرعت الکترون ها به طور قابل توجهی تحت تأثیر میدان های الکترومغناطیسی خارجی است که با کمک آنها می توان به طور موثر حرکت الکترون ها را کنترل کرد.

علم حرکت الکترون ها در میدان های الکترومغناطیسی و محاسبه دستگاه هایی که میدان های مورد نیاز را تشکیل می دهند نامیده می شود. اپتیک الکترونیکی.

یک تصویر الکترونیکی توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی به همان شکلی که یک تصویر نوری توسط لنزهای نوری تشکیل می شود، تشکیل می شود. بنابراین، در میکروسکوپ الکترونی، دستگاه‌هایی برای تمرکز و پراکندگی یک پرتو الکترونی نامیده می‌شوند. لنزهای الکترونیکی”.

لنز الکترونیکی چرخش سیم‌های سیم‌پیچ که جریان از آن عبور می‌کند، پرتو الکترونی را به همان شکلی متمرکز می‌کند که یک عدسی شیشه‌ای پرتو نور را متمرکز می‌کند.

میدان مغناطیسی سیم پیچ به عنوان یک عدسی همگرا یا پخش کننده عمل می کند. برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی، سیم پیچ با یک مغناطیسی بسته می شود. زره پوش»ساخته شده از یک آلیاژ نیکل-کبالت ویژه که تنها یک شکاف باریک در فضای داخلی باقی می گذارد. میدان مغناطیسی ایجاد شده در این روش می تواند 10-100 هزار بار قوی تر از میدان مغناطیسی زمین باشد!

متأسفانه چشم ما نمی تواند مستقیماً پرتوهای الکترونی را درک کند. بنابراین، آنها برای " طراحی«تصاویر روی صفحه‌های فلورسنت (که با برخورد الکترون‌ها می‌درخشند). به هر حال، همان اصل زیربنای عملکرد مانیتورها و اسیلوگرافیک ها است.

بسیار متفاوت هستند انواع میکروسکوپ های الکترونیکه در میان آنها محبوب ترین میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) است. اگر شی مورد مطالعه را در داخل لوله پرتو کاتدی یک تلویزیون معمولی بین صفحه نمایش و منبع الکترون قرار دهیم، نمودار ساده شده ای از آن به دست می آوریم.

در چنین میکروسکوپیک پرتو نازک از الکترون ها (قطر پرتو حدود 10 نانومتر) در اطراف نمونه در امتداد خطوط افقی، نقطه به نقطه می چرخد ​​(مثل اینکه در حال اسکن است) و سیگنال را به طور همزمان به کینسکوپ منتقل می کند. کل فرآیند مشابه عملکرد یک تلویزیون در طول فرآیند جارو است. منبع الکترون ها یک فلز (معمولا تنگستن) است که هنگام گرم شدن، الکترون ها در نتیجه گسیل ترمیونی از آن ساطع می شوند.

طرح عملکرد یک میکروسکوپ الکترونی روبشی

انتشار ترمیونیک- خروج الکترون ها از سطح هادی ها. تعداد الکترون های ساطع شده در T = 300 K کم است و با افزایش دما به طور تصاعدی رشد می کند.

هنگامی که الکترون ها از نمونه عبور می کنند، برخی از آنها به دلیل برخورد با هسته های اتم های نمونه، برخی دیگر در اثر برخورد با الکترون های اتم ها و برخی دیگر از آن عبور می کنند. در برخی موارد، الکترون های ثانویه گسیل می شوند، اشعه ایکس القا می شود و غیره. همه این فرآیندها توسط ویژه ثبت می شود آشکارسازهاو به شکل تبدیل شده روی صفحه نمایش داده می شوند و تصویر بزرگ شده ای از شی مورد مطالعه ایجاد می کنند.

بزرگنمایی در این مورد به عنوان نسبت اندازه تصویر روی صفحه به اندازه ناحیه تحت پوشش پرتو روی نمونه درک می شود. با توجه به این واقعیت که طول موج یک الکترون مرتباً کوتاهتر از یک فوتون است، در SEM مدرن این افزایش می تواند به 10 میلیون 15 برسد که مربوط به وضوح چند نانومتر است که امکان تجسم اتم های جداگانه را فراهم می کند.

عیب اصلی میکروسکوپ الکترونی- نیاز به کار در خلاء کامل، زیرا وجود هر گونه گاز در داخل محفظه میکروسکوپ می تواند منجر به یونیزه شدن اتم های آن شود و نتایج را به طور قابل توجهی مخدوش کند. علاوه بر این، الکترون ها تأثیر مخربی بر روی اجسام بیولوژیکی دارند که آنها را برای تحقیقات در بسیاری از زمینه های بیوتکنولوژی غیرقابل استفاده می کند.

تاریخ خلقت میکروسکوپ الکترونییک نمونه قابل توجه از دستاورد مبتنی بر رویکرد بین رشته ای است، زمانی که به طور مستقل زمینه های علم و فناوری را توسعه می دهند، متحد می شوند، ابزار قدرتمند جدیدی برای تحقیقات علمی ایجاد می کنند.

اوج فیزیک کلاسیک نظریه میدان الکترومغناطیسی بود که انتشار نور، الکتریسیته و مغناطیس را به عنوان انتشار امواج الکترومغناطیسی توضیح داد. امواج نوری پدیده پراش، مکانیسم تصویربرداری و بازی عواملی که وضوح را در یک میکروسکوپ نوری تعیین می کنند را توضیح داد. موفقیت فیزیک کوانتومما مدیون کشف الکترون با ویژگی‌های موج جسمی خاص آن هستیم. این مسیرهای توسعه جدا و به ظاهر مستقل منجر به ایجاد اپتیک الکترونیکی شد که یکی از مهمترین اختراعات آن در دهه 1930 میکروسکوپ الکترونی بود.

اما دانشمندان در این مورد نیز استراحت نکردند. طول موج الکترونی که توسط میدان الکتریکی شتاب می گیرد چندین نانومتر است. این خوب است اگر بخواهیم یک مولکول یا حتی یک شبکه اتمی را ببینیم. اما چگونه به درون اتم نگاه کنیم؟ پیوند شیمیایی چگونه است؟ فرآیند یک واکنش شیمیایی منفرد چگونه است؟ امروزه دانشمندان در کشورهای مختلف در حال توسعه میکروسکوپ های نوترونی هستند.

نوترون‌ها معمولاً همراه با پروتون‌ها در هسته‌های اتم قرار می‌گیرند و تقریباً 2000 برابر یک الکترون جرم دارند. کسانی که فرمول دو بروگل از فصل کوانتوم را فراموش نکرده اند بلافاصله متوجه می شوند که طول موج نوترون به همان اندازه کمتر است، یعنی پیکومتر در هزارم نانومتر است! سپس اتم نه به عنوان یک لکه مبهم، بلکه در شکوه و عظمت خود در نظر محققان ظاهر می شود.

نوترون میکروسکوپمزایای زیادی دارد - به ویژه، نوترون ها اتم های هیدروژن را به خوبی منعکس می کنند و به راحتی به لایه های ضخیم نمونه ها نفوذ می کنند. با این حال، ساخت آن بسیار دشوار است: نوترون ها بار الکتریکی ندارند، بنابراین آنها با آرامش میدان های مغناطیسی و الکتریکی را نادیده می گیرند و سعی می کنند از حسگرها فرار کنند. به علاوه، بیرون راندن نوترون های بزرگ و حجیم از اتم ها آسان نیست. بنابراین، امروزه اولین نمونه های اولیه یک میکروسکوپ نوترونی هنوز تا کامل بودن فاصله دارند.