পরিবেশগত স্ক্যানিং ইলেকট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্র

পরিবেশগত স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (ইংরেজি: Environmental Scanning Electron Microscope, সংক্ষেপে ESEM) হলো এক ধরনের স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM), যা নমুনা চেম্বারে গ্যাসীয় পরিবেশ বজায় রেখে আর্দ্র (wet), আবরণবিহীন (uncoated) বা উভয় ধরনের নমুনার ইলেকট্রন মাইক্রোগ্রাফ সংগ্রহ করতে সক্ষম।
থাম্ব|ESEM-এ দুটি সমমিত প্লাস্টিক স্কিন্টিলেটিং ব্যাকস্ক্যাটার্ড ইলেকট্রন ডিটেক্টর ব্যবহার করে উলের তন্তু চিত্রিত করা হয়েছে। ছদ্মরঙিন।
এটি সাধারণ SEM-এর মতোই কাজ করে, কিন্তু বিশেষ ইলেকট্রন ডিটেক্টর এবং ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং সিস্টেমের সাহায্যে নমুনাকে তার প্রাকৃতিক অবস্থায় (আর্দ্র বা আবরণ ছাড়া) পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হয়। এই যন্ত্রটির মূল নকশা করেন গেরাসিমোস ড্যানিলাটোস নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়-এ কাজ করার সময়।
 ইতিহাস 
ESEM-এর ধারণা প্রথমে বিভিন্ন পরীক্ষণের মাধ্যমে বিকশিত হয়। ১৯৭০-এর দশকে ভেজা নমুনা পর্যবেক্ষণের প্রচেষ্টা শুরু হয়। ১৯৭৯ সালে ড্যানিলাটোস এবং রবিনসন উচ্চ চাপে স্থিতিশীল অপারেশন প্রদর্শন করেন। ১৯৮০-এর দশকে ড্যানিলাটোস পরিবেশগত বা বায়ুমণ্ডলীয় SEM (ASEM) তৈরি করেন যা ভ্যাকুয়াম থেকে এক বায়ুমণ্ডল পর্যন্ত চাপে কাজ করতে পারে।
১৯৮৮ সালে ElectroScan Corporation প্রথম বাণিজ্যিক ESEM প্রদর্শন করে। পরবর্তীতে Philips, FEI, LEO (পরে Carl Zeiss) এবং অন্যান্য কোম্পানি এই প্রযুক্তি বাজারজাত করে।
 যন্ত্রের গঠন ও কার্যপ্রণালী 
ESEM একটি স্ক্যান করা ইলেকট্রন বিম ব্যবহার করে নমুনার উপরিভাগে ফোকাস করে। তবে সাধারণ SEM থেকে এর পার্থক্য নিম্নরূপ:
 ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং 
নমুনা চেম্বারে উচ্চ চাপের গ্যাসীয় পরিবেশ বজায় রাখতে এবং ইলেকট্রন অপটিক্স কলামের উচ্চ ভ্যাকুয়ামের মধ্যে পার্থক্য রক্ষা করতে দুটি বা ততোধিক প্রেসার-লিমিটিং অ্যাপারচার (PLA) ব্যবহার করা হয়। এর ফলে চাপের ধাপে ধাপে হ্রাস ঘটে (p₀ >> p₁ >> p₂)।
 ইলেকট্রন বিম স্থানান্তর 
গ্যাসের সাথে সংঘর্ষের কারণে ইলেকট্রন বিম কিছু অংশ ছড়িয়ে পড়ে (electron skirt), কিন্তু কেন্দ্রীয় ফোকাসড স্পট দিয়ে এখনও কার্যকর চিত্র গ্রহণ সম্ভব। এই অবস্থাকে oligo-scattering regime বলা হয়।
 সিগন্যাল সনাক্তকরণ 
 গ্যাসীয় ডিটেকশন ডিভাইস (GDD) 
পরিবেশগত গ্যাস নিজেই সেকেন্ডারি ইলেকট্রন সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। একটি ইলেকট্রোডে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে ইলেকট্রন সংগ্রহ করা হয় এবং গ্যাসে অ্যাভালাঞ্চ অ্যামপ্লিফিকেশন ঘটে। এতে প্রায় ১০০% সেকেন্ডারি ইলেকট্রন সংগ্রহ সম্ভব।
 ব্যাকস্ক্যাটার্ড ইলেকট্রন (BSE) 
প্লাস্টিক স্কিন্টিলেটর দিয়ে তৈরি বিশেষ ডিটেক্টর ব্যবহার করা হয়। এগুলো গ্যাসে চার্জ না হয়ে উচ্চ সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত দেয়।
 অন্যান্য 
ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স, এক্স-রে এবং স্পেসিমেন কারেন্টও সনাক্ত করা যায়, যদিও এক্স-রে-তে গ্যাসের প্রভাবে রেজোলিউশন কিছুটা কমে।
 চার্জিং প্রতিরোধ 
গ্যাসের আয়নাইজেশনের কারণে ইনসুলেটিং নমুনায় চার্জ জমা হয় না, ফলে আবরণের প্রয়োজন হয় না।
 সুবিধা 

আর্দ্র ও প্রাকৃতিক অবস্থায় নমুনা পর্যবেক্ষণ সম্ভব
জীবন্ত উদ্ভিদ ও জীবাণু পর্যবেক্ষণ
কোনো আবরণ বা শুকানোর প্রয়োজন নেই
তরল-ফেজ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি সম্ভব
ইন সিটু (in situ) গতিশীল প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ

 অসুবিধা 

নমুনা থেকে PLA-এর দূরত্ব সীমিত (চাপ বাড়লে দূরত্ব কমে)
উচ্চ চাপে ম্যাগনিফিকেশন সীমিত
এক্স-রে বিশ্লেষণে গ্যাসের প্রভাবে রেজোলিউশন কমে

 প্রয়োগ 

জীববিজ্ঞান ও মাইক্রোবায়োলজি
চিকিৎসা গবেষণা (ক্যান্সার কোষ)
প্রত্নতত্ত্ব ও সংরক্ষণ বিজ্ঞান
শিল্প (সিমেন্ট, উল, ফাইবার)
উপাদান বিজ্ঞান (বায়োফিল্ম, ডিটারজেন্ট)

 বাণিজ্যিক নাম 

ESEM (ElectroScan, FEI)
VP-SEM (Variable Pressure SEM – Zeiss)
LV-SEM (Low Vacuum SEM – JEOL)

 গ্যালারি 

 তথ্যসূত্র 

 বহিঃসংযোগ 

ESEM Development and its Future

শ্রেণীবিভাগ:ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি
শ্রেণীবিভাগ:বৈজ্ঞানিক কৌশল
শ্রেণীবিভাগ:মাইক্রোস্কোপি