အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း

အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း (electron microscope)သည် အလင်းဖိုတွန်များအစား အရှိန်မြှင့် အီလက်ထရွန်များကို အသုံးပြုသော အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း ဖြစ်သည်။ (အလင်းသုံးမှန်ပြောင်းတွင် ကြည့်လိုသော အရာဝတ္ထုကို အလင်းဖိုတွန်များဖြစ် ပစ်ပေါက်ပြီး၊ ပြန်ကန်လာသော အလင်းဖိုတွန်များကို ကြည့်ခြင်းဖြင့် ၎င်းအရာဝတ္ထု၏ ပုံရိပ်ကို သိရှိနိုင်သည်။ ထို့အတူပင် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းတွင် အရှိန်မြှင့် အီလက်ထရွန်များကို ကြည့်လိုသော အရာဝတ္ထုအပေါ် ပစ်ပေါက်ပြီး၊ ၎င်းအီလက်ထရွန်များကြောင့် အရာဝတ္ထု၏ တုံ့ပြန်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို စစ်ဆေးခြင်းဖြင့် ၎င်းအရာဝတ္ထု၏ ပုံရိပ်နှင့် သက်ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို သိရှိနိုင်ခြင်း ဖြစ်သည်။) အီလက်ထရွန်တစ်ခု၏လှိုင်းအလျားသည် မြင်နိုင်သော အလင်းဖိုတွန်များထက် အဆ ၁၀၀၀၀၀ အထိတိုနိုင်သဖြင့် အီလက်ထရွန်အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများသည် အလင်းဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများထက် ပိုမိုမြင့်မားသော ပြတ်သားကြည်လင်မှုစွမ်းအား (resolution)ရှိပြီး အလင်းသုံးမှန်ပြောင်းမှ မြင်နိုင်သော အရွယ်အစားထက် ပိုသေးငယ်သည့် အရာဝတ္ထုများ၏ တည်ဆောက်ပုံကိုဖော်ပြနိုင်သည်။

ခေတ်ပေါ် အရာဝတ္ထုဖြတ် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း

အရာဝတ္ထုဖြတ် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းတစ်ခု၏ အစိတ်အပိုင်းများ အညွှန်းပုံ

၁၉၃၃-ခုနှစ်တွင် Ernst Ruska တည်ဆောက်ခဲ့သော အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း

ဖြန့်ကြက်ရိုက်ကူးသော အရာဝတ္ထုဖြတ် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း (scanning transmission electron microscope)သည် ၅၀-ပီကိုမီတာထက်မကျော်လွန်သော ပြတ်သားကြည်လင်မှုစွမ်းအားကို အနားကွင်း ပြန့်ကျဲအီလက်ထရွန်စု ပုံရိပ်ဖော်နည်း (annular dark-field imaging mode)^[၁] တွင် ရရှိနိုင်ပြီး၊ အဆပေါင်း ၁၀-သန်း အကျယ်ချဲ့နိုင်သည်။ ယှဉ်ကြည့်မည်ဆိုလျှင်၊ အလင်းသုံးမှန်ပြောင်းများသည် ၂၀၀-နန်နိုမီတာခန့်အထိသာ ပြတ်သားကြည်လင်မှုစွမ်းအားရှိပြီး၊ အဆပေါင်း ၂၀၀၀ အောက်သာ အကျယ်ချဲ့နိုင်သည်။ (မှတ်ချက်၊ ၁-နန်နိုမီတာ = ၁၀၀၀-ပီကိုမီတာ။ ထိုကြောင့်၊ ၅၀-ပီကိုမီတာ x ၄၀၀၀ = ၂၀၀-နန်နိုမီတာ။ ဆိုလိုရင်းမှာ အီလက်ထရွန် မှန်ပြောင်း၏ ပြတ်သားကြည်လင်မှုစွမ်းအားသည် အလင်းသုံးမှန်ပြောင်းမှ မြင်နိုင်စွမ်းရှိသော အငယ်ဆုံး အရာဝတ္ထုထက် အဆပေါင်း ၄၀၀၀ ပိုငယ်သော အရာဝတ္ထုများကို ကြည့်ရန် အစွမ်းထက်ကြောင်း အဓိပ္ပာယ် ဖြစ်သည်။)

အလင်းသုံးမှန်ပြောင်းများတွင် ဖန်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော မှန်ဘီလူးများကို သုံး၍ အလင်းဖိုတွန်များကို လိုအပ်သော နေရာများသို့ ရောက်ရှိရန် ပြုလုပ်ထားသည်။ ထို့အတူပင် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများတွင် သံလိုက်စက်ကွင်းများကို အသုံးပြု၍ အီလက်ထရွန်များကို လိုအပ်သော နေရာများသို့ ရောက်ရှိရန် ထိန်းငြှိပေးသည်။

ဆဲလ်များ၊ ကြီးမားသောမော်လီကျူးများ၊ ဇီဝနမူနာများ (biopsy samples)၊ သတ္တုများနှင့် ကျောက်သလင်းများ (crystals) အပါအဝင် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာနှင့် အော်ဂဲနစ်မဟုတ်သောနမူနာများ၏ ပုံကြီးချဲ့မြင်ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ (ultrastructure)ကို စုံစမ်းရန် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများကို အသုံးပြုသည်။ အကြီးစား စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းကို အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှု (quality control)နှင့် ပျက်ကွက်မှုအကြောင်းရင်း စစ်ဆေးခြင်း (failure analysis)တို့တွင် မကြာခဏ အသုံးပြုကြသည်။ မျက်မှောက်ခေတ် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းများသည် ပုံရိပ်များကိုဖမ်းယူရန် အထူးဒစ်ဂျစ်တယ်ကင်မရာများနှင့် ပုံရိပ်အကွက်ဖမ်းစက်များ (frame grabbers) အသုံးပြု၍ အီလက်ထရွန်မိုက်ခရိုဓာတ်ပုံများ (electron micrographs)ကို ထုတ်လုပ်သည်။

ရာဇဝင်

၁၉၂၆-ခုနှစ်တွင် Hans Busch သည် အလင်းကို မှန်ဘီလူးမှ စုစည်းပေးသကဲ့သို့နည်းတူ သံလိုက်စက်ကွင်းများကို အသုံးပြု၍ အီလက်ထရွန်များကို စုစည်းပေးနိုင်သော လျှပ်စစ်သံလိုက်မှန်ဘီလူးကိုတီထွင်ခဲ့သည်။

၁၉၇၁-ခုနှစ် ရူပဗေဒ နိုဘယ်ဆုရှင် Dennis Gabor ကမူ ရူပဗေဒပညာရှင် Leó Szilárd သည် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း ပြုလုပ်မှု အကြံဉာဏ်ကို မူပိုင်ခွင့်တင်ခဲ့ပြီး၊ ၁၉၂၈-ခုနှစ်တွင် လက်တွေ့ တည်ဆောက်ရာ၌ ပါဝင်ရန်အတွက် သူ့ကို စည်းရုံးသိမ်းသွင်းရန် ကြိုးပမ်းခဲ့သည်ဟု ဆိုခဲ့သည်။^[၂]

ရူပဗေဒပညာရှင် Ernst Ruska နှင့် လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာ Max Knoll တို့က ၁၉၃၁-ခုနှစ်တွင် အဆ ၄၀၀ ပုံကြီးချဲ့နိုင်သည့် ပထမဆုံးရှေ့ပြေးပုံစံ (prototype) အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။^[၃] အဆိုပါမှန်ပြောင်းသည် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း၏ နိယာမများအား ပထမဆုံး လက်တွေ့ကျကျ သရုပ်ပြနိုင်ခဲ့သောမှန်ပြောင်း ဖြစ်သည်။^[၄]

၁၉၃၁-ခုနှစ် မေလတွင် Siemens-Schuckertwerke ကုမ္ပဏီ၏ သိပ္ပံဆိုင်ရာ ညွှန်ကြားရေးမှူး Reinhold Rudenbergသည် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းအတွက် မူပိုင်ခွင့်ကို ရရှိခဲ့သည်။ ၁၉၃၂-ခုနှစ်တွင် Siemens & Halske ကုမ္ပဏီမှ Ernst Lubcke သည် Rudenberg ၏ မူပိုင်တွင်ဖော်ပြထားသော အယူအဆများကို အသုံးပြု၍ ရှေ့ပြေးပုံစံ အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းကို တည်ဆောက်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းကို အသုံးပြုကာ အရာဝတ္ထုတို့၏ ပုံရိပ်များကို ရရှိခဲ့သည်။^[၅]

၁၉၃၃-ခုနှစ်တွင် Ernst Ruska သည် အလင်းဖိုတွန်သုံး အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းမှ ရရှိသော ပြတ်သားကြည်လင်မှုစွမ်းအား (resolution)ထက် ကျော်လွန်သော ပထမဆုံး အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းကို တည်ဆောက်နိုင်ခဲ့သည်။^[၄] လေးနှစ်အကြာ၊ ၁၉၃၇-ခုနှစ်တွင် Siemens ကုမ္ပဏီသည် Ernst Ruska နှင့် Bodo von Borries တို့၏ လုပ်ငန်းကို ငွေကြေးထောက်ပံ့ခဲ့ပြီး၊ Ernst ၏အစ်ကိုဖြစ်သူ Helmut Ruska ကို အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း၏ လက်တွေ့အသုံးချနိုင်မှုများကို ရှာဖွေရန် အလုပ်ခန့်ခဲ့သည်။ အထူးသဖြင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ နမူနာများ (biological specimens)ကို ကြည့်ရှုစစ်ဆေးရာတွင် လက်တွေ့အသုံးချနိုင်ရန် အလေးထားခဲ့သည်။^[၄][၆] ၁၉၃၇-ခုနှစ်တွင် Manfred von Ardenne သည် ဖြန့်ကြက်ရိုက်ကူးသော အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း (scanning electron microscope)ကို ရှေ့ဆောင်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။^[၇] Siemens ကုမ္ပဏီသည် ပထမဆုံးသော စီးပွားဖြစ် အီလက်ထရွန် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းကို ၁၉၃၈- ခုနှစ်တွင် ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။^[၈]