Ренгендік микроскоп

Рентгендік микроскоп-өлшемдері рентген толқынының ұзындығымен салыстырылатын өте кішкентай объектілерді зерттеуге арналған құрылғы. Толқын ұзындығы 0,01 ден 10 нанометрге дейінгі рентген сәулелерін қолдануға негізделген. Диапазонның ұзын толқындық бөлігінде биологиялық үлгілерді зерттеу жүргізілетін "судың мөлдірлігі терезесі" деп аталатын 2,3 — 4,4 нм толқын ұзындығының бөлігі жиі қолданылады. Диапазонның қысқа толқындық бөлігінде рентгендік микроскоптар үлкен атомдық нөмірі бар элементтері бар әртүрлі құрылымдық материалдардың құрылымын зерттеу үшін қолданылады.

Рентген микроскоптары электронды және оптикалық микроскоптар арасында болады. Рентген микроскопының теориялық шешімі 2-20 нанометрге жетеді, бұл оптикалық микроскоптың ажыратымдылығынан үлкен (150 нанометрге дейін). Қазіргі уақытта шамамен 5 нанометрден тұратын рентгендік микроскоптар бар

Жалпы мәліметтер

Рентгендік микроскоптардың дамуы бірқатар күрделі қиындықтарға тап болады. Рентген сәулелерін қарапайым линзалармен фокустау мүмкін емес. Әр түрлі мөлдір ортадағы рентген сәулелерінің сыну көрсеткіші шамамен бірдей және бірліктен өте аз ерекшеленеді. Тербелістер шамамен 10-4 -10 -5 құрайды. Салыстыру үшін 20 °C температурада судағы көрінетін жарықтың сыну көрсеткіші шамамен 1,33 құрайды. Рентген сәулелері сонымен қатар электрлік және магниттік өрістерден ауытқымайды, бұл фокустау үшін электрлік немесе магниттік линзаларды қолдануға мүмкіндік бермейді. Алайда, қазіргі рентгендік оптикада жақында кері сәуленің сыну әсері негізінде әрекет ететін линзалар пайда болды және көп қолданылды (ауаға қатысты конденсацияланған заттың сыну коэффициенттерінің айырмашылығына негізделген). Линзаның функциясын Снигирев линзасы деп аталатын материалдың ішіндегі линза тәрізді қуыс орындайды .

Рентген сәулелері адамның көзімен тікелей қабылданбайды. Осыған сәйкес нәтижелерді бақылау және тіркеу үшін техникалық құралдарды (фототехника немесе электронды-оптикалық түрлендіргіштер) қолдану қажет.

Алғашқы коммерциялық рентген микроскопын XX ғасырдың 50-ші жылдары General Electric компаниясының қызметкері американдық инженер стерлинг Ньюбери жасаған. Бұл проекциялық микроскоп болды, суретті алу үшін фотопластинкалар қолданылды.

Рентген микроскоптарының түрлері

Рентген микроскоптарының екі түрі бар — шағылысу және проекциялау. Шағылыстырғыш микроскоптарда сырғымалы құлау кезінде рентген сәулелерінің сыну құбылысы қолданылады. Проекциялық микроскоптар рентген сәулелерінің жоғары ену қабілетін пайдаланады. Оларда зерттелетін объект сәулелену көзінің алдына орналастырылады және рентген сәулелерімен жарқырайды. Рентген сәулелерінің сіңу коэффициенті олар өтетін атомдардың мөлшеріне байланысты болғандықтан, бұл әдіс тек құрылым туралы ғана емес, зерттелетін объектінің химиялық құрамы туралы да ақпарат алуға мүмкіндік береді.

Проекциялық рентген микроскоптары

Проекциялық рентген микроскоптары-бұл камера, оның қарама-қарсы ұштарында сәуле көзі мен тіркеу құрылғысы орналасқан. Айқын кескін алу үшін көздің бұрыштық саңылауы мүмкіндігінше аз болуы керек.

Рентгендік проекциялық микроскопия әдісінің ұлғаюы (М) рентгендік сәулелену көзінен детекторға дейінгі қашықтықтың (b) көзден объектіге дейінгі қашықтыққа (а)қатынасымен анықталады:

М = b / a

Осы типтегі микроскоптарда соңғы уақытқа дейін қосымша оптикалық құрылғылар қолданылмады. Максималды ұлғайтуды алудың негізгі әдісі-объектіні рентген көзінен ең аз қашықтықта орналастыру. Мұны істеу үшін түтіктің фокусы тікелей рентген түтігінің терезесінде немесе түтік терезесінің жанында орналасқан анод инесінің жоғарғы жағында орналасқан. Жақында суретті фокустау үшін Френельдің аймақтық жазбаларын қолданатын микроскоптар әзірленуде. Мұндай микроскоптардың ажыратымдылығы 30 нанометрге дейін.