"माइक्रोस्कोप" शब्द की जड़ें ग्रीक हैं। इसमें दो शब्द होते हैं, जिसका अनुवाद में अर्थ "छोटा" और "देखो" होता है। सूक्ष्मदर्शी की मुख्य भूमिका बहुत छोटी वस्तुओं की जांच करते समय इसका उपयोग है। साथ ही, यह उपकरण आपको नग्न आंखों के लिए अदृश्य निकायों के आकार और आकार, संरचना और अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है।
निर्माण का इतिहास
इतिहास में माइक्रोस्कोप के आविष्कारक कौन थे, इसके बारे में कोई सटीक जानकारी नहीं है। कुछ स्रोतों के अनुसार, इसे 1590 में जैंसन के पिता और पुत्र द्वारा डिजाइन किया गया था, जो चश्मे के निर्माण में एक मास्टर थे। माइक्रोस्कोप के आविष्कारक की उपाधि के लिए एक अन्य दावेदार गैलीलियो गैलीली है। 1609 में, इस वैज्ञानिक ने एकेडेमिया देई लिन्सेई में जनता के देखने के लिए अवतल और उत्तल लेंस के साथ एक उपकरण प्रस्तुत किया।
वर्षों में, सूक्ष्म वस्तुओं को देखने की प्रणाली विकसित और बेहतर हुई है। इसके इतिहास में एक बड़ा कदम एक साधारण अक्रोमेटिक रूप से समायोज्य दो-लेंस डिवाइस का आविष्कार था। यह प्रणाली 1600 के दशक के अंत में डचमैन क्रिश्चियन ह्यूजेंस द्वारा पेश की गई थी। इस आविष्कारक की आंखेंआज उत्पादन में हैं। उनका एकमात्र दोष देखने के क्षेत्र की अपर्याप्त चौड़ाई है। इसके अलावा, आधुनिक उपकरणों की तुलना में, हाइजेन्स ऐपिस में आंखों के लिए असहज स्थिति होती है।
माइक्रोस्कोप के इतिहास में एक विशेष योगदान ऐसे उपकरणों के निर्माता एंटोन वान लीउवेनहोएक (1632-1723) द्वारा किया गया था। यह वह था जिसने इस उपकरण पर जीवविज्ञानी का ध्यान आकर्षित किया। लीउवेनहोएक ने छोटे आकार के उत्पादों को एक, लेकिन बहुत मजबूत लेंस से लैस किया। ऐसे उपकरणों का उपयोग करना असुविधाजनक था, लेकिन उन्होंने मिश्रित सूक्ष्मदर्शी में मौजूद छवि दोषों को दोगुना नहीं किया। आविष्कारक इस कमी को 150 साल बाद ही दूर कर पाए। प्रकाशिकी के विकास के साथ, समग्र उपकरणों में छवि गुणवत्ता में सुधार हुआ है।
सूक्ष्मदर्शी का सुधार आज भी जारी है। इसलिए, 2006 में, बायोफिजिकल केमिस्ट्री संस्थान, मारियानो बोसी और स्टीफन हेल में काम कर रहे जर्मन वैज्ञानिकों ने नवीनतम ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप विकसित किया। 10 एनएम के आयामों और त्रि-आयामी उच्च-गुणवत्ता वाली 3D छवियों वाली वस्तुओं को देखने की क्षमता के कारण, डिवाइस को नैनोस्कोप कहा जाता था।
सूक्ष्मदर्शी का वर्गीकरण
वर्तमान में, छोटी वस्तुओं की जांच के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों की एक विस्तृत विविधता है। उनका समूहन विभिन्न मापदंडों पर आधारित है। यह माइक्रोस्कोप का उद्देश्य हो सकता है या अपनाई गई रोशनी की विधि, ऑप्टिकल डिजाइन के लिए उपयोग की जाने वाली संरचना आदि।
लेकिन, एक नियम के रूप में, मुख्य प्रकार के सूक्ष्मदर्शीमाइक्रोपार्टिकल्स के संकल्प के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिसे इस प्रणाली का उपयोग करते हुए देखा जा सकता है। इस विभाजन के अनुसार, सूक्ष्मदर्शी हैं:
- प्रकाशीय (प्रकाश);
-इलेक्ट्रॉनिक;
-एक्स-रे;-स्कैनिंग जांच।
सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मदर्शी प्रकाश प्रकार के होते हैं। उनका विस्तृत चयन ऑप्टिक्स स्टोर्स में उपलब्ध है। ऐसे उपकरणों की मदद से किसी वस्तु के अध्ययन के मुख्य कार्यों को हल किया जाता है। अन्य सभी प्रकार के सूक्ष्मदर्शी को विशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया गया है। उनका उपयोग आमतौर पर एक प्रयोगशाला में किया जाता है।
उपरोक्त प्रत्येक प्रकार के उपकरणों की अपनी उप-प्रजातियां होती हैं, जिनका उपयोग किसी विशेष क्षेत्र में किया जाता है। इसके अलावा, आज एक स्कूल माइक्रोस्कोप (या शैक्षिक) खरीदना संभव है, जो एक प्रवेश स्तर की प्रणाली है। उपभोक्ताओं और पेशेवर उपकरणों के लिए ऑफ़र किया गया।
आवेदन
माइक्रोस्कोप किसके लिए है? मानव आंख, एक विशेष जैविक प्रकार की ऑप्टिकल प्रणाली होने के कारण, एक निश्चित स्तर का संकल्प है। दूसरे शब्दों में, प्रेक्षित वस्तुओं के बीच सबसे छोटी दूरी होती है जब उन्हें अभी भी पहचाना जा सकता है। एक सामान्य आंख के लिए, यह रिज़ॉल्यूशन 0.176 मिमी के भीतर होता है। लेकिन अधिकांश जानवरों और पौधों की कोशिकाओं, सूक्ष्मजीवों, क्रिस्टल, मिश्र धातुओं, धातुओं आदि की सूक्ष्म संरचना के आयाम इस मूल्य से बहुत छोटे हैं। ऐसी वस्तुओं का अध्ययन और निरीक्षण कैसे करें? यह वह जगह है जहाँ विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मदर्शी लोगों की सहायता के लिए आते हैं। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल प्रकार के उपकरण उन संरचनाओं को अलग करना संभव बनाते हैं जिनमें दूरीतत्वों के बीच न्यूनतम 0.20 µm है।
माइक्रोस्कोप कैसे काम करता है?
सूक्ष्म वस्तुओं की जांच करने के लिए मानव आंख को संभव बनाने वाले उपकरण में दो मुख्य तत्व होते हैं। वे लेंस और ऐपिस हैं। सूक्ष्मदर्शी के ये भाग धातु के आधार पर स्थित एक चल नली में स्थिर होते हैं। इसमें एक विषय तालिका भी है।
आधुनिक प्रकार के सूक्ष्मदर्शी आमतौर पर प्रकाश व्यवस्था से लैस होते हैं। यह, विशेष रूप से, एक आईरिस डायाफ्राम वाला कंडेनसर है। आवर्धक उपकरणों का एक अनिवार्य सेट सूक्ष्म और मैक्रो स्क्रू हैं, जो तीखेपन को समायोजित करने का काम करते हैं। सूक्ष्मदर्शी का डिज़ाइन एक प्रणाली की उपस्थिति के लिए भी प्रदान करता है जो कंडेनसर की स्थिति को नियंत्रित करता है।
विशेषीकृत, अधिक जटिल सूक्ष्मदर्शी में, अन्य अतिरिक्त प्रणालियों और उपकरणों का अक्सर उपयोग किया जाता है।
लेंस
मैं माइक्रोस्कोप के विवरण की शुरुआत इसके एक मुख्य भाग की कहानी के साथ करना चाहूंगा, जो कि लेंस से है। वे एक जटिल ऑप्टिकल सिस्टम हैं जो इमेज प्लेन में विचाराधीन वस्तु के आकार को बढ़ाते हैं। लेंस के डिज़ाइन में न केवल सिंगल, बल्कि चिपके हुए दो या तीन लेंसों की एक पूरी प्रणाली शामिल है।
ऐसे ऑप्टिकल-मैकेनिकल डिज़ाइन की जटिलता उन कार्यों की सीमा पर निर्भर करती है जिन्हें एक या किसी अन्य डिवाइस द्वारा हल किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, सबसे जटिल सूक्ष्मदर्शी में अधिकतम चौदह लेंस होते हैं।
लेंस में शामिलललाट भाग और इसके बाद के सिस्टम हैं। वांछित गुणवत्ता की छवि बनाने के साथ-साथ परिचालन स्थिति का निर्धारण करने का आधार क्या है? यह एक फ्रंट लेंस या उनका सिस्टम है। आवश्यक आवर्धन, फोकल लंबाई और छवि गुणवत्ता प्रदान करने के लिए लेंस के बाद के हिस्सों की आवश्यकता होती है। हालांकि, ऐसे कार्यों का कार्यान्वयन केवल फ्रंट लेंस के संयोजन में ही संभव है। गौरतलब है कि अगले हिस्से की डिजाइन ट्यूब की लंबाई और डिवाइस के लेंस की ऊंचाई को प्रभावित करती है।
आंखें
सूक्ष्मदर्शी के ये भाग एक ऑप्टिकल प्रणाली हैं जिसे प्रेक्षक की आंखों के रेटिना की सतह पर आवश्यक सूक्ष्म छवि बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐपिस में लेंस के दो समूह होते हैं। शोधकर्ता की आंख के सबसे करीब को आंख कहा जाता है, और दूर वाले को क्षेत्र कहा जाता है (इसकी मदद से, लेंस अध्ययन के तहत वस्तु की एक छवि बनाता है)।
प्रकाश व्यवस्था
माइक्रोस्कोप में डायाफ्राम, दर्पण और लेंस का एक जटिल डिजाइन है। इसकी मदद से अध्ययन की जा रही वस्तु की एक समान रोशनी सुनिश्चित की जाती है। प्रारंभिक सूक्ष्मदर्शी में, यह कार्य प्राकृतिक प्रकाश स्रोतों द्वारा किया जाता था। जैसे-जैसे ऑप्टिकल उपकरणों में सुधार हुआ, उन्होंने पहले फ्लैट और फिर अवतल दर्पण का उपयोग करना शुरू किया।
ऐसे सरल विवरणों की सहायता से सूर्य या दीपक से निकलने वाली किरणों को अध्ययन की वस्तु की ओर निर्देशित किया गया। आधुनिक सूक्ष्मदर्शी में, प्रकाश व्यवस्था अधिक उत्तम है। इसमें एक संघनित्र और एक संग्राहक होता है।
विषय तालिका
सूक्ष्म तैयारी के अध्ययन की आवश्यकता है,समतल सतह पर रखे जाते हैं। यह विषय तालिका है। विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मदर्शी इस सतह को इस तरह से डिज़ाइन कर सकते हैं कि अध्ययन की वस्तु प्रेक्षक के देखने के क्षेत्र में क्षैतिज, लंबवत या एक निश्चित कोण पर घूमेगी।
ऑपरेशन सिद्धांत
पहले ऑप्टिकल डिवाइस में, लेंस सिस्टम ने सूक्ष्म-वस्तुओं की एक उलटी छवि प्रदान की। इससे पदार्थ की संरचना और अध्ययन किए जाने वाले सबसे छोटे विवरणों को देखना संभव हो गया। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के संचालन का सिद्धांत आज एक अपवर्तक दूरबीन द्वारा किए गए कार्य के समान है। इस उपकरण में कांच के हिस्से से गुजरने पर प्रकाश अपवर्तित हो जाता है।
आधुनिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी कैसे आवर्धित करते हैं? प्रकाश किरणों की एक किरण उपकरण में प्रवेश करने के बाद, वे एक समानांतर धारा में परिवर्तित हो जाती हैं। तभी नेत्रिका में प्रकाश का अपवर्तन होता है, जिससे सूक्ष्म वस्तुओं के प्रतिबिम्ब में वृद्धि होती है। इसके अलावा, यह जानकारी उसके दृश्य विश्लेषक में पर्यवेक्षक के लिए आवश्यक रूप में प्रवेश करती है।
प्रकाश सूक्ष्मदर्शी की उप-प्रजातियां
आधुनिक ऑप्टिकल उपकरणों को वर्गीकृत किया गया है:
1. अनुसंधान, कार्य और स्कूल सूक्ष्मदर्शी के लिए जटिलता के वर्ग के अनुसार।
2. शल्य चिकित्सा, जैविक और तकनीकी के लिए आवेदन के क्षेत्र द्वारा।
3। परावर्तित और संचरित प्रकाश, चरण संपर्क, ल्यूमिनेसेंट और ध्रुवीकरण के उपकरणों के लिए माइक्रोस्कोपी के प्रकार द्वारा।4. प्रकाश प्रवाह की दिशा में उल्टा और सीधा।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी
समय के साथ, सूक्ष्म वस्तुओं की जांच करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण अधिक से अधिक परिपूर्ण हो गया है। इस तरह के सूक्ष्मदर्शी दिखाई दिए जिनमें प्रकाश के अपवर्तन से स्वतंत्र संचालन के एक पूरी तरह से अलग सिद्धांत का उपयोग किया गया था। नवीनतम प्रकार के उपकरणों के उपयोग की प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉन शामिल थे। इस तरह की प्रणालियाँ पदार्थ के अलग-अलग हिस्सों को इतना छोटा देखना संभव बनाती हैं कि प्रकाश की किरणें उनके चारों ओर प्रवाहित हो जाती हैं।
इलेक्ट्रॉन प्रकार का सूक्ष्मदर्शी किसके लिए है? इसका उपयोग आणविक और उपकोशिकीय स्तरों पर कोशिकाओं की संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। साथ ही, इसी तरह के उपकरणों का उपयोग वायरस का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का डिजाइन
सूक्ष्म वस्तुओं को देखने के लिए नवीनतम उपकरणों के संचालन का आधार क्या है? इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से किस प्रकार भिन्न है? क्या उनमें कोई समानता है?
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के संचालन का सिद्धांत विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र के गुणों पर आधारित है। उनकी घूर्णी समरूपता इलेक्ट्रॉन बीम पर ध्यान केंद्रित करने में सक्षम है। इसके आधार पर, हम इस प्रश्न का उत्तर दे सकते हैं: "इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप प्रकाश माइक्रोस्कोप से कैसे भिन्न होता है?" इसमें, एक ऑप्टिकल डिवाइस के विपरीत, कोई लेंस नहीं होते हैं। उनकी भूमिका उचित रूप से गणना किए गए चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों द्वारा निभाई जाती है। वे कॉइल के घुमावों द्वारा बनाए जाते हैं जिनसे होकर करंट गुजरता है। इस मामले में, ऐसे क्षेत्र अभिसारी लेंस की तरह कार्य करते हैं। जब धारा बढ़ती या घटती है, तो फोकस दूरी बदल जाती है।साधन दूरी।
सर्किट आरेख के लिए, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में यह एक प्रकाश उपकरण के सर्किट आरेख के समान होता है। फर्क सिर्फ इतना है कि ऑप्टिकल तत्वों को उनके समान विद्युतीय तत्वों से बदल दिया जाता है।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी में किसी वस्तु का आवर्धन अध्ययनाधीन वस्तु से गुजरने वाले प्रकाश पुंज के अपवर्तन की प्रक्रिया के कारण होता है। विभिन्न कोणों पर, किरणें वस्तुनिष्ठ लेंस के तल में प्रवेश करती हैं, जहाँ नमूने का पहला आवर्धन होता है। फिर इलेक्ट्रॉन मध्यवर्ती लेंस के रास्ते से गुजरते हैं। इसमें वस्तु के आकार में वृद्धि में सहज परिवर्तन होता है। अध्ययन की गई सामग्री की अंतिम छवि प्रोजेक्शन लेंस द्वारा दी गई है। इससे, छवि फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर गिरती है।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के प्रकार
आधुनिक प्रकार के आवर्धक में शामिल हैं:
1 । टीईएम, या ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप। इस सेटअप में, एक बहुत पतली वस्तु की छवि, 0.1 माइक्रोन तक मोटी, एक इलेक्ट्रॉन बीम के अध्ययन के तहत पदार्थ के साथ बातचीत और उद्देश्य में चुंबकीय लेंस द्वारा इसके बाद के आवर्धन द्वारा बनाई जाती है।
2 । SEM, या स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप। ऐसा उपकरण कई नैनोमीटर के क्रम के उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ किसी वस्तु की सतह की एक छवि प्राप्त करना संभव बनाता है। अतिरिक्त विधियों का उपयोग करते समय, ऐसा माइक्रोस्कोप जानकारी प्रदान करता है जो निकट-सतह परतों की रासायनिक संरचना को निर्धारित करने में मदद करता है।3. टनलिंग स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, या एसटीएम। इस उपकरण का उपयोग करके, उच्च स्थानिक के साथ प्रवाहकीय सतहों की राहतअनुमति। एसटीएम के साथ काम करने की प्रक्रिया में, एक तेज धातु की सुई को अध्ययन के तहत वस्तु पर लाया जाता है। इसी समय, केवल कुछ एंगस्ट्रॉम की दूरी बनाए रखी जाती है। इसके बाद, सुई पर एक छोटा विभव लगाया जाता है, जिसके कारण एक टनल करंट उत्पन्न होता है। इस मामले में, पर्यवेक्षक को अध्ययन के तहत वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्राप्त होती है।
ल्यूवेनहोएक सूक्ष्मदर्शी
2002 में, ऑप्टिकल उपकरणों का उत्पादन करने वाली एक नई कंपनी अमेरिका में दिखाई दी। इसकी उत्पाद श्रृंखला में सूक्ष्मदर्शी, दूरबीन और दूरबीन शामिल हैं। ये सभी उपकरण उच्च छवि गुणवत्ता द्वारा प्रतिष्ठित हैं।
कंपनी का प्रधान कार्यालय और विकास विभाग संयुक्त राज्य अमेरिका में फ्रेमोंड (कैलिफोर्निया) शहर में स्थित है। लेकिन उत्पादन सुविधाओं के लिए, वे चीन में स्थित हैं। इस सब के लिए धन्यवाद, कंपनी एक किफायती मूल्य पर उन्नत और उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद बाजार में वितरित करती है।
क्या आपको माइक्रोस्कोप की जरूरत है? लेवेनहुक आवश्यक विकल्प सुझाएगा। कंपनी के ऑप्टिकल उपकरणों की श्रेणी में अध्ययन के तहत वस्तु को बड़ा करने के लिए डिजिटल और जैविक उपकरण शामिल हैं। इसके अलावा, खरीदार की पेशकश की जाती है और डिजाइनर मॉडल, विभिन्न रंगों में निष्पादित होते हैं।
लेवेनहुक माइक्रोस्कोप में व्यापक कार्यक्षमता है। उदाहरण के लिए, एक एंट्री-लेवल ट्रेनिंग डिवाइस को कंप्यूटर से जोड़ा जा सकता है और यह चल रहे शोध के वीडियो को कैप्चर करने में भी सक्षम है। Levenhuk D2L मॉडल इस कार्यक्षमता से लैस है।
कंपनी विभिन्न स्तरों के जैविक सूक्ष्मदर्शी प्रदान करती है। ये सरल मॉडल हैं, और नवीनताएँ हैं,पेशेवरों के लिए उपयुक्त।
