எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கி

எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கி (X-ray microscope) என்பது மின்காந்தக் கதிர்வீச்சிலுள்ள மென் எக்சு-கதிர்களைக் கொண்டு பொருட்களின் உருப்பெருக்கப்பட்ட பிம்பம் உருவாக்கப்படுகிறது. எந்தப் பொருளையும், எக்சு-கதிர் ஊடுறுவிச் செல்லும் என்பதால், அவற்றின் பிம்பத்தைப் பெற எந்தவொரு தனிப்பட்ட தயாரிப்பும் தேவையில்லை.

எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியில் எடுக்கப்பட்ட காட்டுக்கடுகுச் செடியின் படம்[1]

கட்புலனாகும் ஒளிப் போலல்லாமல், எக்சு-கதிர் ஒளி எதிரொளிப்போ அல்லது விலகலோ அடைவதில்லை. கண்களுக்கு இவை புலனாவதில்லை. எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியின் பிம்பங்களைப் புகைப்படச்சுருள் அல்லது மின்னூட்ட இணைப்புக் கருவி (CCD) உணரிகள் இவற்றில் பெற முடியும். தலைகீழாக தண்ணீரால் ஊறிஞ்சப்படும் மென் எக்சு-கதிர் அலைநீளங்களே (2.34-4.4 nm) நுண்ணோக்கியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை பொருட்களிலுள்ள கார்பன் மற்றும் தண்ணீரிலுள்ள ஆக்சிசன் ஆகியவற்றால் தடுக்கப்படுகிறது.

எக்சு-கதிர்க் குழாய் மூலம் உருவாக்கப்படும் கதிர்கள் அதிக உருப்பெருக்கத்தை உருவாக்கக்கூடியவை. இவை கதிர்களை மிகக் குறுகிய இடத்தில் குவிக்க வல்லவை (5 µm முதல் 0.1 µm வரை).

உருவாக்கம்தொகு

எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியை பால் கிர்பாட்ரிக் மற்றும் ஆல்பர்ட் பேசுவுடன் (Albert Baez) இணைந்து உருவாக்கினார். எக்சு கதிர் ஒளியியலில் சாய்கோணம் (grazing incidence) என்ற முறையில் எக்சு கதிர்களை குவிக்க வைத்தனர். பரவளைவுத் தெறிப்பிகள் எக்சு கதிர்களை சாய்க்க உதவியது. அகஸ்டீன்-ஜீன் ஃபிரெனெல் உருவாக்கிய வலயத்தட்டுகளும் எக்சு கதிர்களைக் குவிக்க பயன்படுகிறது. சிலிக்கா தளப்பொருளில் தங்கம் அல்லது நிக்கல், இவற்றால் உருவாக்கப்பட்ட ஒருமையமுள்ள வட்ட வலயங்கள் எக்சு கதிர்களைக் குவிக்கப் பயன்படுகிறது. 1940 களில் வில்லியம் லாரன்ஸ் பிராக், தனது எக்சு கதிர் பிம்பங்களைத் தனது கருவி மூலம் உருவாக்கினார்.

 
நோவா சீரொளியில் கதிர்வீசலின் படம்

நவீன ஒளி மூலங்கள்தொகு

நானோ தொழில்நுட்பம், நானோ காந்தப் பொருட்கள், சுற்றுச்சூழல், பொருளறிவியல் மற்றும் உயிரியல் ஆகிய துறைகளில் மென் எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்துகின்றனர். எக்சு கதிர் வில்லைகள், எக்சு கதிர்களை மின்னூட்ட பிணைப்புச் சாதனத்தில் (CCD) குவிக்கிறது. [2] திசு அடுக்கு சிறப்புக் கதிர் வீச்சு வரைவியில் XM-2 என்ற மென் எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கி உயிரணுக்களின் உள்ளமைப்பைக் கண்டறிய உதவுகிறது.

வரியோட்டம் கடத்திதொகு

மென் எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியியலில் பயன்படும் மூலங்களில் சின்குரோத்திரன் முக்கியமானது. நேர்விகித எண்ணி (proportional counter) மற்றும் பொழிவுப்பெருக்கு ஒளி இருமுனையம் (avalanche photodiode) உணரிகளாகப் பயன்படுகிறது.

நுணுக்கம்தொகு

எதிர்மின்னி நுண்நோக்கி மற்றும் ஒளியியல் நுண்ணோக்கி ஆகியவற்றிற்கு இடைப்பட்ட பிரிதிறனை (resolution) எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கிப் பெற்றுள்ளது. எதிர்மின்னி நுண்நோக்கியில் உள்ள வெற்றிடத்தில் உயிரிப் பொருட்களை வைக்கும் போது, அவை உலர்ந்து அழிந்து விடுகின்றன. அந்த குறைபாடு எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கியில் இல்லை. இதில் வைக்கப்படும் உயிரிப் பொருட்கள் அழிவதில்லை. நானோ மீட்டர் அளவிலுள்ள அசையாத, உலர்ந்த மிகவும் மெல்லியப் பொருட்களை எதிர்மின்னி நுண்நோக்கி காண உதவுகிறது. ஆனால் 30 நானோ மீட்டர் அளவிலுள்ள உயிருள்ள பொருட்களை எந்த சேதமுமில்லாமல் உருப்பெருக்கிக் காண எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கி பயன்படுகறது.

பகுப்பாய்வுதொகு

எக்சு-கதிர், அதிகப் பொருட்களின் மீது உடனொளிர்தல் உண்டாக்குகிறது. இந்தப் பண்பால், ஒளிரும் பிம்பங்கள் ஆராயப்பட்டு தனிமங்கள் கண்டறியப்படுகிறது. ஒளியின் விளிம்பு விளைவின் மூலம் எக்சு-கதிர் படிகவியலில் முப்பரிமாண பிம்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டு படிகங்களின் உருவமைப்பைப் பெற உதவுகிறது.

 
வெற்றிட இரும்பு பெட்டியில் வைக்கப்பட்டுள்ள சதுர வடிவ பெரிலியம் தகட்டை எக்சு-கதிர் நுண்ணோக்கி மூலம் எடுத்த படம்

மேலும் பார்க்கதொகு

மேற்கோள்கள்தொகு

  1. Karunakaran, Chithra; Lahlali, Rachid; Zhu, Ning; Webb, Adam M.; Schmidt, Marina; Fransishyn, Kyle; Belev, George; Wysokinski, Tomasz et al. (2015). "Factors influencing real time internal structural visualization and dynamic process monitoring in plants using synchrotron-based phase contrast X-ray imaging". Scientific Reports 5: 12119. doi:10.1038/srep12119. பப்மெட்:26183486. Bibcode: 2015NatSR...512119K. 
  2. Coherent X-Ray scanning microscopy at PETRA III reached 10 nm resolution (June 2012). Hasylab.desy.de. Retrieved on 2015-12-14.

வெளியிணைப்புகள்தொகு

  • Yamamoto Y, Shinohara K (October 2002). "Application of X-ray microscopy in analysis of living hydrated cells". Anat. Rec. 269 (5): 217–23. doi:10.1002/ar.10166. பப்மெட்:12379938. 
  • "Hard X-ray microbeam experiments with a sputtered-sliced Fresnel zone plate and its applications". J Synchrotron Radiat 9 (Pt 3): 182–6. May 2002. doi:10.1107/S090904950200376X. பப்மெட்:11972376. http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S090904950200376X. 
  • Scientific applications of soft x-ray microscopy
  • Arndt Last. "X-ray microscopy". 8 September 2016 அன்று பார்க்கப்பட்டது.