इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक : प्रभावी प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने पदार्थाच्या रचनेची व इतरही  माहिती प्रत्यक्ष मिळते. अशा सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने १०-४ सेंमी. इतक्या लहान आकारमानाच्या पदार्थाची माहिती मिळू शकते. वर्णपटविज्ञान पद्धतीने अणूंचा व रेणूंचा सांख्यिकीच्या आधारे अभ्यास करून अंदाजे १०-७ सेंमी. इतक्या लहान आकारमानापर्यंतची अप्रत्यक्ष माहिती मिळू शकते [→ वर्णपटविज्ञान]. या दोन्हींच्या दरम्यान असलेल्या आकाराच्या वस्तूंचा अभ्यास करण्याचे साधन उपलब्ध नसल्याने विविध प्रकारचे जंतू, पदार्थांचे पृष्ठभाग व (शक्य असल्यास) जीवांची उत्पत्ती यांसंबंधीची माहिती बरेच दिवस मिळू शकली नाही. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे हा मधला दुवा सांधला गेला.

नुसत्या डोळ्यांनी एकमेकांपासून किमान १०-२ सेंमी. अंतर असलेले दोन बिंदू स्पष्ट दिसू शकतात. या किमान अंतरास डोळ्याची विभेदनक्षमता असे म्हणतात. जितकी विभेदनक्षमता जास्त तितके हे किमान अंतर कमी असते. रॅली यांच्या विभेदनक्षमतेसंबंधीच्या सूत्रावरून असे दिसते की, विभेदनक्षमता वाढविण्यासाठी कमी तरंगलांबीचा प्रकाश वापरला पाहिजे. दृश्य प्रकाशाची सरासरी तरंगलांबी ६,००० A(A= अँगस्ट्रॉम एकक = १०-८ सेंमी.) घेतल्यास विभेदनक्षमता २ × १०-५ सेंमी. इतकी येते. प्रतिमेचे वर्धन करूनही विभेदनक्षमता वाढत नाही. यावरून असे दिसते की, दृश्य प्रकाशावर आधारलेला कितीही चांगला सूक्ष्मदर्शक वापरला तरी २ × १०-५ सेंमी. या आकारमानाहून कमी आकारमानाच्या वस्तू स्पष्टपणे दिसणार नाहीत. जंबुपार (वर्णपटातील जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील) प्रकाशाची तरंग लांबी कमी असल्याने त्याचा उपयोग केला, तरी विभेदनक्षमता फार तर दुपटीने वाढते.

इलेक्ट्रॉनाला जर V व्होल्ट इतक्या विद्युत् दाबाने वेग दिला गेला, तर द ब्रॉग्‍ली यांच्या वस्तुतरंग सिद्धांताप्रमाणे

संबंधित तरंगलांबी १२·२४A या सूत्राने मिळते. म्हणजे विद्युत् दाब वाढवून इलेक्ट्रॉनांची तरंगलांबी हवी
√V 

तितकी कमी करता येते. अशा इलेक्ट्रॉन तरंगासाठी जर योग्य अशी भिंगे बनविता आली तर जास्त विभेदनक्षमतेचा सूक्ष्मदर्शक बनविणे शक्य आहे असे दिसून आले. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाच्या कल्पनेचा उगम अशा प्रकारे झाला.

इलेक्ट्रॉन भिंगे : स्थिर विद्युत् भिंग : इलेक्ट्रॉन ऋण विद्युत् भारित कण आहेत. त्यामुळे विद्युत् क्षेत्रात विद्युत्

आ. १. इलेक्ट्रॉनांचे प्रणमन

प्रेरणा रेषांच्या दिशेने किंवा समवर्चस् (एकसारखी विद्युत् स्थिती असलेल्या) पृष्ठभागाला लंब दिशेने इलेक्ट्रॉनाला प्रेरणा मिळते. ही प्रेरणा व मूळचा वेग यांच्या संयुक्त परिणामाप्रमाणे विद्युत् क्षेत्रात इलेक्ट्रॉन प्रवास करतात. आ. १ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे अशा धातूच्या दोन पोकळ नळ्या समोरासमोर ठेवून त्यांना जर कमी अधिक प्रमाणात विद्युत् भारित केले व मधून इलेक्ट्रॉन एका दिशेने सोडले, तर ते या नळीत प्रवेश

आ. २. इलेक्ट्रॉन स्थिर विद्युत भिंग

केल्यानंतर निराळ्या दिशेने जातील, म्हणजे त्यांचे प्रणमन (वक्रीभवन, दिशा बदलून जाणे) होईल. प्रकाशाच्या प्रणमनाप्रमाणे येथेही आपाती कोन व प्रणमन कोन यांचा विशिष्ट संबंध असतो. तसेच काही विशिष्ट परिस्थितीत इलेक्ट्रॉन परावर्तितही करता येतात. यावरून असे दिसते की, प्रकाश व विद्युत् क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनांची गती यांत बरेच साम्य आहे. आ. २ मध्ये  या धातूच्या दोन पोकळ नळ्या आहेत. वरील वर्चस् वरील वर्चसापेक्षा कमी आहे. वक्ररेषा समवर्चस् दर्शवितात. अशा नळीतून या बिंदूपासून जर इलेक्ट्रॉन निघाले, तर ते विद्युत् क्षेत्रामुळे वळून प्र या बिंदूमध्ये एकत्र येतील. व येथे असलेल्या वस्तूची

प्रतिमा प्र या ठिकाणी पडेल, म्हणजेच बर्हिगोल भिंगातून जाणाऱ्या प्रकाश किरणांप्रमाणेच इलेक्ट्रॉन जातील. अशा प्रकारच्या रचनेला इलेक्ट्रॉन भिंग म्हणतात. रचनेत बदल करून अंतर्गोल भिंग किंवा आरसे बनविता येतात.

आ. ३. एकवर्चस् विद्युत् भिंग - (१) ऋण विद्युत् दाब, (२) चकतीचा अक्ष.

एकवर्चस् विद्युत् भिंग : हे भिंग जास्त विभेदन क्षमतेच्या स्थिर विद्युत् सूक्ष्मदर्शकाचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. याचे कार्य हवेतील एका काचेच्या भिंगाप्रमाणेच आहे. यात प्रत्येकी एक एक छिद्र असलेल्या धातूच्या तीन चकत्या एका अक्षात बसवितात. बाहेरील दोन चकत्या एकमेकींस जोडून मधल्या चकतीला जितक्या विद्युत् दाबाने इलेक्ट्रॉनाला वेग द्यावयाचा तितका सर्व विद्युत् दाब आ. ३ प्रमाणे देतात. धोका टाळण्यासाठी नेहमी इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकात इलेक्ट्रॉन उगमस्थानास ऋण विद्युत् दाब देतात. अशा वेळी मधली चकती उगमस्थानाला जोडून बाहेरच्या दोन चकत्या जमिनीला जोडतात.

कर्षुकीय भिंग : इलेक्ट्रॉन हे विद्युत् भारित असल्यामुळे ते जर कर्षुकीय (चुंबकीय) क्षेत्रातून  क्षेत्राच्या दिशेशी

आ. ४. कर्षुकीय क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनांची गती - (१) क्षेत्र दिशा, (२) सर्पिलाकार मार्ग.

काटकोन करून जात असतील, तर कर्षुकीय क्षेत्रामुळे त्यांच्यावर प्रेरणा निर्माण होऊन, ते क्षेत्राशी लंब असलेल्या पातळीत वर्तुळाकार मार्गाने भ्रमण करतील. या वर्तुळाची त्रिज्या इलेक्ट्रॉनांच्या वेगाच्या सम प्रमाणात व क्षेत्रतीव्रतेच्या व्यस्त प्रमाणात असते. इलेक्ट्रॉनांना वर्तुळ पूर्ण करण्यास लागणारा वेळ हा इलेक्ट्रॉनांच्या वेगावर अवलंबून नसून कर्षुकीय क्षेत्राच्या तीव्रतेवर अवलंबून असतो. इलेक्ट्रॉनांचा वेग क्षेत्ररेषांना लंब नसेल, तर वेगाचे दोन घटक पाडता येतात. ते असे :एक कर्षुकीय क्षेत्राशी लंब दिशेने व दुसरा क्षेत्राशी समांतर. लंब घटकामुळे इलेक्ट्रॉन क्षेत्राशी काटकोन असलेल्या पातळीत गोल गोल फिरतील व दुसऱ्या म्हणजे समांतर घटकामुळे इलेक्ट्रॉनांचे क्षेत्राशी समांतर स्थानांतर होईल. परिणामी इलेक्ट्रॉन आ. ४ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे सर्पिलाकार मार्गाने जातील.


आ. ५  मध्ये या बिंदूपासून इलेक्ट्रॉन पब या दिशेने निघतात. कर्षुकीय क्षेत्राची दिशाही पब आहे. विद्युत् दाबामुळे इलेक्ट्रॉनांच्या वेगाचे पब या

आ. ५ विद्युत् दाबामुळे कर्षुकीय क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनांच्या गतीवर होणारा परिणाम

दिशेतील घटक जवळजवळ सारखेच असतात. वरील विवेचनावरून असे दिसून येईल की, पासून निघालेले सर्व इलेक्ट्रॉन सर्पिलाकार फिरत या बिंदूत एकत्र येतील. नंतर पुढे जाऊ दिल्यास बिंदूप्रमाणे वगैरे बिंदूंत एकत्र येतील. ज्याप्रमाणे वस्तूपासून निघालेले प्रकाश किरण बर्हिगोल भिंगातून गेल्यास प्रणमनामुळे एका बिंदूत एकत्र येऊन त्या ठिकाणी प्रतिमा मिळते, त्याप्रमाणे वर वर्णन केल्याप्रमाणे, एका बिंदूपासून निघालेले सर्व इलेक्ट्रॉन दुसऱ्या एका (किंवा अनेक) बिंदूत एकत्र येतात. अशा प्रकारच्या योजनेला कर्षुकीय भिंग असे म्हणतात. कर्षुकीय भिंगाचे कार्य आ. ६ वरून कळेल. या परिनलिकेतून (तारेच्या नळीसारख्या वेटोळ्यातून) जाणाऱ्या विद्युत् प्रवाहामुळे तुटक रेषेने दर्शविल्याप्रमाणे कर्षुकीय क्षेत्र निर्माण होते. या बिंदूपासून निघालेले सर्व इलेक्ट्रॉन या क्षेत्रामुळे प्र या बिंदूत एकत्र येतात. याप्रमाणे इलेक्ट्रॉनांचे कर्षुकीय क्षेत्रातील चलन व प्रकाश किरण यांचे साम्य दिसून येते. परिनलिकेतील विद्युत् प्रवाह बदलून कर्षुकीय भिंगाचे केंद्रांतर बदलता येते. लोहवेष्टित कर्षुकीय भिंग हे प्रकाशशास्त्राच्या भाषेत बर्हिगोल भिंगच आहे. अक्षीय कर्षुकीय क्षेत्र हे मध्यावर सर्वांत जास्त असते. वरील भिंगात अक्षावर मध्यापासून दोन्ही बाजूंस बऱ्याच अंतरावर हे क्षेत्र कमाल क्षेत्रापेक्षा हळूहळू कमी होत जाते (आ. ७ अ). गेबर यांनी असे दाखवले की, आतील बाजू सोडून वेटोळे सर्व बाजूंनी लोखंडाने वेष्टिले, तर कर्षुकीय क्षेत्र थोड्या अंतरात एकत्रित करता येईल (आ. ७ आ). नॉल व रस्का यांनी आतल्या बाजूनेही थोडा भाग सोडून सर्व वेटोळे लोहवेष्टित करून खूप पातळ भिंग बनवले (आ. ७ इ). अलीकडील इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकांत वापरण्यात येणारे भिंग आ. ७ ई मध्ये दाखवले आहे. कर्षुकीय भिंगे व विद्युत् भिंगे या दोन्ही प्रकारच्या भिंगांत प्रकाश भिंगाप्रमाणे वर्णविपथन (अनेकरंगी प्रतिमा मिळणे), दृष्टिवैषम्य (किरण निरनिराळ्या पातळ्यांत जास्त असल्यामुळे विकृत प्रतिमा मिळणे), गोलीय विपथन (भिंगातून जाणारे कडेजवळचे आणि मध्याजवळचे किरण एकाच बिंदूत केंद्रित न होणे) वगैरे दोष असतात व निरनिराळ्या उपायांनी ते कमी करता येतात. द्रव हीलियमाच्या तापमानात जर सूक्ष्मदर्शक वापरला तर उच्च कर्षुकीय क्षेत्र मिळणे शक्य असते व भिंगाचे केंद्रांतर लहान होऊन विपथनही कमी होते.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचे प्रकार : इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचे ढोबळमानाने दोन प्रकार पाडता येतात. पहिला प्रकार उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शक व दुसरा पारगमन सूक्ष्मदर्शक.

(१) उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शक : या प्रकारात इलेक्ट्रॉन ज्या स्थानाहून निघतात त्याच स्थानाची म्हणजे ऋणाग्राच्या पृष्ठभागाची प्रतिमा मिळते. या प्रकारचे सूक्ष्मदर्शक प्रारंभीच्या काळात बनवले गेले. इलेक्ट्रॉन ऋणाग्रापासून निघण्याच्या प्रकारावरून यातही तापायनिक (तापविल्यामुळे निर्माण होणारे), प्रकाशविद्युत् (पदार्थावर प्रकाश पडल्यामुळे निर्माण होणारे), दुय्यम उत्सर्जित, क्षेत्रीय (क्षेत्रामुळे होणारे) उत्सर्जन वगैरे उपप्रकार येतात. या प्रकारच्या सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने ऋणाग्राचे स्फटिकीकरण व त्यानंतर होणारे बदल, पृष्ठभागावर होणारे संसग दोष वगैरे बाबींचा अभ्यास करता येतो.

(२) पारगमन सूक्ष्मदर्शक : उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शकाचा फारसा उपयोग हल्ली केला जात नाही. परंतु पारगमन सूक्ष्मदर्शकाचा अनेक क्षेत्रांत उपयोग होत असल्याने तो जास्त वापरला जातो. यात ऋणाग्रापासून निघालेले इलेक्ट्रॉन परीक्ष्य (परीक्षण करावयाच्या) पदार्थातून आरपार जातात व विद्युत् किंवा कर्षुकीय भिंगाच्या साहाय्याने ते अनुस्फुरक (विद्युत् कर्षुकीय ऊर्जेचा किंवा विद्युत् कणांचा भडिमार चालू असताना प्रकाशणाऱ्या) पडद्यावर केंद्रित केले असता प्रतिमा दिसते. या प्रकारच्या सूक्ष्मदर्शकात विद्युत् भिंग किंवा कर्षुकीय भिंग वापरण्यावरून स्थिर विद्युत इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक व कर्षुकीय इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक असे दोन उपप्रकार पडतात. यातील दुसऱ्या प्रकारचे सूक्ष्मदर्शक जास्त वापरले जातात. या सूक्ष्म दर्शकाचे साधारण तीन भाग पाडता येतात.

(अ) प्रकाशन भाग : यात इलेक्ट्रॉनांचा बारीक झोत परीक्ष्यावर पाडून परीक्ष्य प्रकाशित केले जाते.

(आ) प्रतिमाकारक भाग : यात दोन विद्युत्‌ किंवा दोन कर्षुकीय भिंगे असतात. परीक्ष्यातून निघालेले इलेक्ट्रॉन प्रथम परीक्ष्यानजीकच्या वस्तुभिंगातून जातात व वर्धित प्राथमिक प्रतिमा बनते. नंतर दुसऱ्या प्रक्षेपक भिंगामुळे अंतिम प्रतिमा खूप वर्धित होते.

(इ) प्रतिमादर्शक भाग : या भागात इलेक्ट्रॉनांमुळे बनलेली परीक्ष्याची अंतिम प्रतिमा निरीक्षकाच्या डोळ्यांना दिसावी किंवा छायाचित्र घेता यावे अशी योजना केलेली असते.


इलेक्ट्रॉन दोन पद्धतींनी निर्माण केले जातात. पहिलीस शीत ऋणाग्र पद्धत असे म्हणतात. यात सूक्ष्मदर्शकाच्या डोक्यावर वायुविसर्जन (वायूमधून होणारे विद्युत् विसर्जन) निर्माण करतात. वायुविसर्जनात बनलेले धन कण ऋणाग्रावर आपटून इलेक्ट्रॉन निर्माण होतात. ह्यांचा झोत धनाग्राच्या मध्यावर असलेल्या छिद्रातून आरपार जातो व पुढे सूक्ष्मदर्शकात शिरतो. वायुविसर्जन चालू ठेवण्यास १०-३ सेंमी. (पाऱ्याचा) इतका हवेचा दाब ठेवून बाकीच्या सूक्ष्मदर्शकाच्या भागात १०-४ ते १०-५ सेंमी. इतका दाब ठेवावा लागतो. यासाठी दोन निर्वात पंप वापरावे लागतात. हल्ली या पद्धतीने इलेक्ट्रॉन न बनवता दुसऱ्या पद्धतीने म्हणजे तापायनिक ऋणाग्र पद्धतीने बनवतात. यासाठी केसात घालावयाच्या आकड्यांच्या आकाराच्या टोकदार तारेतून विद्युत् प्रवाह पाठवून ती तापवतात. तिच्या सभोवती विद्युत् दाब संरक्षक कडे असते. तार व कडे यांमध्ये ५०,००० ते १,००,००० व्होल्ट इतका विद्युत्‌ दाब ठेवतात. त्यापुढे एक छिद्र असलेली चकती बसवून तिला तारेपेक्षा जास्त ऋण विद्युत् दाब देतात. या सर्वांपुढे धनाग्र असते. ते व सूक्ष्मदर्शक जमिनीला जोडतात. धनाग्राच्या मध्यावरील छिद्रातून इलेक्ट्रॉन झोत गेल्यावर संघनित्र (मर्यादित क्षेत्रावर इलेक्ट्रॉन एकत्रित करणाऱ्या) भिंगाने तो परीक्ष्यावर एकवटला जातो. हे इलेक्ट्रॉन तारेजवळील एका बिंदूतून एकाच वेगाने निघतात. परीक्ष्यामधून पुढे गेल्यावर वस्तुभिंगामुळे परीक्ष्याची प्राथमिक प्रतिमा मिळते. ही काही प्रमाणात वर्धित असते. या प्राथमिक प्रतिमेची जास्त वर्धित अंतिम प्रतिमा, प्रक्षेपक भिंगाच्या साहाय्याने भिंगातील विद्युत् प्रवाह कमी जास्त करून अनुस्फुरक पडद्यावर किंवा छायाचित्रण फिल्मवर पाडतात. इलेक्ट्रॉन प्रतिमा साध्या डोळ्यांना दिसत नाही किंवा कोणत्याही पृष्ठभागावर पडली, तरी ती प्रकाश प्रतिमेप्रमाणे दिसत नाही. ही प्रतिमा अनुस्फुरक पडद्यावर पाडल्यावर दिसू शकते व प्रतिमेची आणि पर्यायाने परीक्ष्याची कल्पना येऊ शकते. सखोल अभ्यास करण्यासाठी किंवा कायम स्वरूपाचे चित्र हवे असेल, तर अनुस्फुरक पडदा बाजूला करून छायाचित्रण पट्टीवर किंवा फिल्मवर प्रतिमेच्या तीव्रतेनुसार प्रतिमा कमी जास्त वेळा पाडतात. हे चित्र नंतर प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाखाली पुन्हा वर्धित करून चांगले अभ्यासिता येते.

आ. ६. कर्षुकीय क्षेत्रामुळे होणारे इलेक्ट्रॉनांचे केंद्रीकरण

आ. ७. गेबर यांची कर्षुकीय क्षेत्रथोड्या अंतरात एकत्रितकरण्याची योजना

पारगमन सूक्ष्मदर्शकाच्या वरील स्थूल माहितीतील प्रत्येक बाब ही अत्यंत काळजीपूर्वक नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. कारण प्रत्येक भागातील बारीकसारीक दोषांचाही अंतिम प्रतिमेवर परिणाम होतो.

आ. ८. कर्षुकीय, विद्युत् व प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक यांच्या रचनेतील साम्य - (अ) प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक, (आ) कर्षुकीय इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक, (इ)विद्युत् इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक, (१) प्रकाशाचे उगमस्थान, (२)संघनित्र, (३) पदार्थ, (४) वस्तुभिंग, (५) माध्यमिक प्रतिमा, (६)नेत्रभिंग, (७)अनुस्फुरक पडदा किंवा छायाचित्रण फिल्म

कार्यपद्धतीव्यतिरिक्त इतर काही संबंधित बाबींचाही विचार करणे आवश्यक आहे. वेगवान इलेक्ट्रॉन हवेच्या अणुरेणूंवर आपटून त्यांचा वेग झपाट्याने कमी होतो व सूक्ष्मदर्शकाच्या दृष्टीने ते निरुपयोगी ठरतात. त्यासाठी  सर्व सूक्ष्मदर्शक निर्वात करावा लागतो. शक्तिमान विसरण (पारा, विविध प्रकारची तेले इत्यादींच्या रेणूंच्या झोतात वायूचे रेणू मिसळून व ते बाहेर काढून निर्वात निर्माण करणाऱ्या) पंपाच्या साहाय्याने अंदाजे १०-५ सेंमी. (पाऱ्याचा) कमी दाब निर्माण केलेला सूक्ष्मदर्शक चालतो. सूक्ष्मदर्शक वापरताना साहजिकच परीक्ष्य व फिल्म वरचेवर बदलावी लागतात. या बदलण्याच्या क्रियेमुळे सर्व सूक्ष्मदर्शक पुन:पुन्हा निर्वात करावा लागतो. यात फार वेळ जातो. यासाठी सर्व भाग निर्वात ठेवून परीक्ष्ये व फिल्म बदलण्याची सोय केलेली असते.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक चालवण्यासाठी ३०,००० ते १,५०,००० व्होल्ट इतका विद्युत् दाब लागतो व त्यासाठी लागणारी सर्व सामग्री सूक्ष्मदर्शकापासून अलग ठेवलेली असते. कारण ती फार जवळ ठेवल्यास त्यात निर्माण होणाऱ्या कर्षुकीय क्षेत्राचा परिणाम सूक्ष्मदर्शकातील इलेक्ट्रॉन झोतावर होण्याची शक्यता असते.

वेगवान इलेक्ट्रॉन जर एखाद्या पदार्थावर आदळले, तर क्ष-किरण निर्माण होतात. हे क्ष-किरण सूक्ष्मदर्शकावर काम करणाऱ्या माणसावर पडल्यास इजा पोहोचू नये म्हणून, सूक्ष्मदर्शकाच्या ज्या भागात क्ष-किरण निर्माण होतात, त्या भागावर क्ष-किरण बाहेर येऊ नयेत अशा बेताने शिशाचे कवच घालतात.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे लहान वस्तूची वर्धित प्रतिमा मिळते. विशिष्ट विभेदनक्षमता हवी असेल, तर प्रतिमेचे वर्धन किती व कसे करावे हे पाहणे आवश्यक आहे. उदा., एखाद्या सूक्ष्मदर्शकाची विभेदनक्षमता ३० A° असेल तर वर्धनाचा हिशोब खालीलप्रमाणे करावा लागेल परीक्ष्याची प्रतिमा शेवटी छायाचित्रण पायसावर (प्रकाशाचा परिणाम होणाऱ्या रासायनिक लेपावर) घेतली जाते. त्यामुळे पायसाची विभेदनक्षमता पहाणे जरूर आहे. साधारणत: पायसातील दोन कणांतील अंतर १/७०० सेंमी. असते. त्यामुळे पायसातील प्रतिमेतील दोन बिंदूंतील अंतर १/७०० सेंमी. पेक्षा जर कमी असेल, तर ते बिंदू डोळयांनी निरनिराळे दिसणार नाहीत. याचा अर्थ (१/७०० /३० × १००-८ = ४७६२) इतके प्रतिमेचे वर्धन, प्रतिमा फिल्मवर स्पष्ट येण्यासाठी आवश्यक आहे. या चित्राचा अभ्यास करण्यासाठी ते चित्र आपल्या डोळ्यांना स्पष्टपणे दिसणे आवश्यक आहे. त्यासाठी चित्राचे आणखी वर्धन करणे आवश्यक असते. नुसत्या डोळ्यांना एकमेकांपासून १/१०० सेंमी. अंतरावर असलेले दोन बिंदू स्पष्ट दिसू शकतात. म्हणून वर उल्लेखलेल्या वर्धनापेक्षा ७ पट वर्धन जरूर आहे. याचा अर्थ एकंदर ४७६२ × ७ = ३३,३३४ पट इतके वर्धन आवश्यक आहे. ३०A° पेक्षाही अधिक विभेदनक्षमता हवी असेल, तर याहूनही जास्त वर्धन करणे आवश्यक आहे. अलीकडे दोन लाख पटींपर्यंत वर्धन प्राप्त झाले आहे. सर्वसाधारणपणे इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाने छायाचित्र घेऊन त्या चित्रावरून दुसरे वर्धित छायाचित्र घेतात. हे करण्याच्या पद्धती परीक्ष्यावर अवलंबून असतात.


आ. ८ मध्ये प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक, कर्षुकीय इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक व विद्युत् इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक यांच्या रचनेतील साम्य दर्शविले आहे.

प्रकाश किरणावर आधारित असलेल्या सूक्ष्मदर्शकात प्रतिमा बनण्याचे मुख्य कारण परीक्ष्याच्या निरनिराळ्या भागांतून जाणाऱ्या प्रकाशाचे कमी अधिक प्रमाणात शोषण केले जाते. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकात मात्र प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाप्रमाणे शोषण न होता, परीक्ष्याच्या निरनिराळ्या भागांमध्ये तेथील जाडीप्रमाणे प्रकीर्णन (विखुरणे) होऊन, इलेक्ट्रॉनांच्या मूळ झोतातून आरपार जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांची संख्या त्या प्रमाणात कमी होते व प्रतिमा मिळते.

प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक व कर्षुकीय पारगमन सूक्ष्मदर्शक यांतील साम्य व फरक कोष्टकरूपाने खाली दर्शविले आहेत:

प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक व कर्षुकीय पारगमन सूक्ष्मदर्शक यांची तुलना 

मुद्दे प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शक कर्षुकीय पारगमन सूक्ष्मदर्शक
प्रतिमा निर्माण } प्रकाश इलेक्ट्रॉन
करणारे किरण
भिंग प्रकार काच कर्षुकीय
माध्यम काच व हवा निर्वात प्रदेश
परीक्ष्य ठेवण्याची पद्धत काच पट्टीवर कलोडियन पट्टीवर
केंद्रीकरण पद्धत भिंगे मागे पुढे करून { कर्षुकीय भिंगातील
विद्युत् प्रवाह बदलून
प्रतिमा पाहणे नुसत्या डोळ्यांनी अनुस्फुरक पडद्यावर
प्रतिमा घेणे छायाचित्रण फिल्मवर छायाचित्रण फिल्मवर

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचे इतर काही प्रकार : (अ) क्रमवीक्षण सूक्ष्मदर्शक : इलेक्ट्रॉन हे कोणत्याही जाड पदार्थातून पलीकडे जाऊ शकत नाहीत व ते थांबवले जातात. त्या पदार्थाची जाडी व घनता यांवर हे इलेक्ट्रॉनांचे थांबणे अवलंबून असते. कमी जाडीच्या वस्तूतून ते आरपार जातात. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने जाड वस्तूंचा अभ्यास करता येत नाही. प्रतिमा स्पष्ट मिळण्यासाठी प्रतिमेपाशी येणारे सर्व इलेक्ट्रॉन एकाच वेगाने आले पाहिजेत. विद्युत्‌ दाब योग्य प्रकारे नियंत्रित करून सुरुवातीला सारख्या वेगाचे इलेक्ट्रॉन मिळवता येतात, पण ज्या पदार्थाचा अभ्यास करावयाचा त्यातून इलेक्ट्रॉन जाताना त्यांचा वेग असमान होतो व त्यामुळे प्रतिमा स्पष्ट मिळत नाही. यासाठी क्रमवीक्षण (क्रमानुसार नोंद घेणारा) सूक्ष्मदर्शक बनवला गेला. या सूक्ष्मदर्शकात दूरदर्शनातील (टेलिव्हिजनमधील) चित्रणाच्या तत्त्वाप्रमाणे प्रतिमा एकसंध नसून अनेक लहान लहान तुकड्यांत विभागलेली असते. परीक्ष्य वस्तू लहान लहान चौरसांची बनलेली आहे असे समजून प्रत्येक चौरसावर एकामागून एक अशा प्रकारे इलेक्ट्रॉनांचा झोत केंद्रित केला जातो. त्या त्या चौरसाच्या गुणधर्मांनुसार इलेक्ट्रॉन आरपार जातात किंवा नवीन दुय्यम इलेक्ट्रॉन चौरसापासून निघतात. मूळ इलेक्ट्रॉन झोत ज्या अनुक्रमाने वस्तूच्या चौरसांवर फिरेल त्याच अनुक्रमाने प्रतिमा एकत्र करून अंतिम चित्र बनवले जाते. हे कार्य अनेक प्रकारांनी केले जाते. या प्रकारच्या सूक्ष्मदर्शकाचा विशेष उपयोग केला गेलेला नाही.

(आ) परावर्तन सूक्ष्मदर्शक : या प्रकारच्या सूक्ष्मदर्शकात ऋणाग्रापासून निघालेला इलेक्ट्रॉन झोत ज्या पृष्ठभागाचा अभ्यास करावयाचा त्यावर पाडतात आणि परावर्तित झोत भिंगातून पुढे जातो. भिंगामुळे वर्धित झालेली प्रतिमा अनुस्फुरक पडदा अथवा छायाचित्रण फिल्मवर घेतली जाते व अशा तऱ्हेने पृष्ठभागाचा अभ्यास करता येतो. इलेक्ट्रॉन झोत जास्त तिरका टाकल्याने विभेदनक्षमता खूपच अधिक म्हणजे २० A° इतकी करता येते. या सूक्ष्मदर्शकात मिळणारी प्रतिमा मात्र खूपच विकृत असते म्हणून याचा फारसा उपयोग होत नाही.

(इ) छाया सूक्ष्मदर्शक : हा इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक सर्व प्रकारांत साधा आहे. यात इलेक्ट्रॉन एकाच बिंदूतून निघावेत अशी योजना केलेली असते. त्यासाठी टंगस्टन किंवा मॉलिब्डेनम धातूची तार घेऊन ती निर्वात प्रदेशात उष्ण सोडियम नायट्रेटाशी संबंध आणून नंतर अनेक वेळा तापवतात. या क्रियेत टोकाची त्रिज्या १०-४ सें.मी. हून कमी होते. ही तार व अनुस्फुरक पडदा यांमध्ये विद्युत् दाब दिला जातो. या प्रकारच्या योजनेमुळे इलेक्ट्रॉन जवळजवळ सरळ रेषेत जातात. या इलेक्ट्रॉनांच्या मार्गात त्यांना पारदर्शक अशी पातळ परीक्ष्ये ठेवतात. त्यातून आरपार गेलेले इलेक्ट्रॉन अनुस्फुरक पडद्यावर किंवा फिल्मवर पाडतात. अशा प्रकारची छाया किंवा प्रतिमा खूप वर्धित असते. हे वर्धन इलेक्ट्रॉन उगमस्थानापासून परीक्ष्याचे अंतर व उगमस्थानापासून अनुस्फुरक पडद्यापर्यंतचे अंतर यांवर अवलंबून असते. या सूक्ष्मदर्शकात प्रतिमा स्पष्ट दिसत असल्यामुळे छायाचित्रावरून पुन्हा जास्त वर्धन करून दुसरे चित्र घेता येते. याच प्रकारचा पण थोड्या फार फरकाने २५०A इतक्या विभेदनक्षमतेचा सूक्ष्मदर्शक बोर्श यांनी प्रथम बनवला.

(ई) इलेक्ट्रॉन विवर्तन कॅमेरा : पारगमन सूक्ष्मदर्शक हा इलेक्ट्रॉन विवर्तन  कॅमेरा म्हणूनही वापरात येतो. कमी जाडीचा व खूप वेगवान इलेक्ट्रॉन झोत जर एखाद्या स्फटिकावर पडला,तर त्या स्फटिकातील अणुरचनेमुळे त्या इलेक्ट्रॉन झोताचे विवर्तन होते. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकात अशा प्रकारचा झोत असतोच. त्यामुळे त्याच्या मार्गात स्फटिकी पदार्थ ठेवल्यास विवर्तन होऊन विवर्तित इलेक्ट्रॉन, वस्तुभिंगाच्या साहाय्याने, अनुस्फुरक पडद्यावर किंवा फिल्मवर केंद्रित करतात. अशा प्रकारे इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचा उपयोग इलेक्ट्रॉन विवर्तन कॅमेरा म्हणून करता येतो.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मलेखन : इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मलेखनाचे मुख्यत: तीन भाग पाडता येतात :पहिला भाग परीक्ष्य बनवणे, दुसरा सूक्ष्मलेख (सूक्ष्मचित्र) बनवणे व तिसरा सूक्ष्मलेखावरून निष्कर्ष काढणे.

परीक्ष्य बनवणे : ज्या वस्तूचा अभ्यास करावयाचा त्या वस्तूच्या गुणधर्मानुसार त्यापासून परीक्ष्य बनविण्याच्या विविध पद्धती आहेत. कीटकांचे पंख किंवा अत्यंत पातळ पापुद्र्याच्या स्वरूपात  वस्तू असेल, तर ती वस्तू तांब्याच्या किंवा निकेलाच्या बारीक छिद्रांच्या जाळीवर बसवतात. ही जाळी आधारासाठीच असते. शिवाय तांबे व निकेल उष्णतावाहक असल्याने इलेक्ट्रॉनांच्या माऱ्यामुळे निर्माण झालेली उष्णता वाहून जाण्यास मदत होते व परीक्ष्य फारसे तापत नाही. दुसऱ्या पद्धतीत, कलोडियन किंवा फॉर्मव्हार यांचे अत्यंत पातळ पटल तांब्याच्या बारीक छिद्रांच्या जाळीवर बसवून त्यावर परीक्ष्य ठेवतात. वरील पटल तयार करण्याच्या पद्धतीत कलोडियनाचा अमाइल ॲसिटेटामध्ये विद्राव करून त्याचा एक लहानसा थेंब पसरट भांड्यात पाणी घेऊन त्यावर टाकतात. अमाइल ॲसिटेट लागलीच उडून जाते व पाण्याच्या पृष्ठभागावर कलोडियनाचे पातळ पटल बनते. हे पटल काळजीपूर्वक तांब्याच्या जाळीवर घेतात. वाळल्यावर ज्या विषाणूचा (व्हायरसाचा) किंवा सूक्ष्मजंतूचा अभ्यास करावयाचा असेल त्याचा योग्य विद्राव घेऊन त्याचा एक थेंब वर वर्णिलेल्या तांब्याच्या जाळीवरील कलोडियनाच्या पटलावर टाकतात व तो वाळल्यावर इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकात परीक्ष्य म्हणून वापरतात. फॉर्मव्हाराचे पटलही वरील पद्धतीने करतात. कलोडियन किंवा फॉर्मव्हार यांचा इलेक्ट्रॉन प्रतिमेवर परिणाम होत नाही म्हणून त्यांचे पटल वापरतात. शिवाय परीक्ष्य ज्या पटलावर ठेवावयाचे ते पटल खूप पातळ (१००A० पेक्षाही पातळ) व स्फटिकी असणे आवश्यक आहे. कारण पटल जाड असेल, तर त्यातून इलेक्ट्रॉन जातेवेळी त्यांचे प्रकीर्णन होईल व स्फटिकी असेल, तर विवर्तन परिणाम निर्माण होतील. कलोडियन किंवा फॉर्मव्हार पटलांपेक्षाही ऊर्ध्वपातित (तापवून व वाफ थंड करून तयार केलेले) बेरिलियम किंवा सिलिका पटल काही बाबतीत उपयुक्त ठरते. अलीकडेच ब्रॅड्‌ली यांनी असे सिद्ध केले की, वर उल्लेखिलेल्या सर्व पटलांपेक्षा ऊर्ध्वपातित कार्बन पटल जास्त सोईस्कर आहे. हे पटल खालील पद्धतीने बनवतात. एका निर्वात घंटिपात्रात कार्बनाच्या दोन रुळांची टोके टेकवून ठेवतात. त्यांतून २० ते ५० अँपिअर विद्युत् प्रवाह पाठवून ती तापवतात. आत योग्य प्रकारचा पृष्ठभाग ठेवल्यास त्यावर कार्बन पटलाच्या स्वरूपात जमा होतो. शेवटी पटल काळजीपूर्वक वेगळे केले जाते.


जाड घन पदार्थाच्या पृष्ठभागाचा अभ्यास करण्यासाठी पारगमन सूक्ष्मदर्शकाचा उपयोग होऊ शकत नाही.

आ. ९. प्रतिकृती पद्धती - (१) मूळ पृष्ठभाग, (२)पहिला प्रकार, (३)दुसरा प्रकार, (४)प्रतिकृती.

त्यासाठी पृष्ठभागाच्या अत्यंत पातळ प्रतिकृती घेतात. या पद्धतीला प्रतिकृती पद्धती म्हणतात. प्रतिकृती आ. ९ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे दोन प्रकारच्या असतात. पहिल्या प्रकारात ज्या पृष्ठभागाचा अभ्यास करावयाचा त्यावर फॉर्मव्हाराचा विद्राव टाकतात. वाळल्यावर फॉर्मव्हाराचा पातळ थर पृष्ठभागावर तयार होतो. या थराला मजबुती येण्यासाठी त्यावर बेडॅक्रिलाचा थर देतात. तो वाळल्यावर काळजीपूर्वक दोन्ही थर काढतात. नंतर ॲसिटोनामध्ये बेडॅक्रिलाचा थर विरघळल्यावर फक्त फॉर्मव्हाराच्या पहिल्या प्रकारची प्रतिकृती शिल्लक राहते. ही प्रतिकृती मूळ पृष्ठभागाच्या उलट असते. दुसऱ्या प्रकारची प्रतिकृती पुढील दोन पद्धतींनी बनवतात :(१) मूळ पृष्ठभागावर योग्य अशा पदार्थाचे निर्वात निक्षेपण करून (निर्वात अवस्थेत थर चढवून) ते मुलाम्याचे पटल काढून घेतात. (२) पहिल्या प्रकारची प्रतिकृती घेऊन त्यावर निर्वात निक्षेपण करून ते मुलाम्याचे पटल घेतात. १९५५ पर्यंत पहिल्या प्रकारच्या प्रतिकृती वापरत असत, परंतु दुसऱ्या प्रकारच्या प्रतिकृतींमुळे जास्त चांगली प्रतिमा मिळत असल्याने, हल्ली त्याच प्रकारच्या प्रतिकृती जास्त प्रमाणात वापरल्या जातात.

काही परीक्ष्ये इतकी पातळ असतात की, त्यांच्या प्रतिमेत आवश्यक भेद मिळत नाही (उदा., काही विषाणू) व त्यामुळे त्यांची प्रतिमा स्पष्ट दिसत नाही. यासाठी परीक्ष्य पटलावर बसवल्यावर, निर्वात अवस्थेत त्यावर तिरप्या दिशेने योग्य धातूचा मुलामा देतात. अशा प्रकारे परीक्ष्य बनविल्यास प्रतिमा खूपच स्पष्ट मिळते. याशिवाय ज्या वस्तूचा अभ्यास करावयाचा त्याचेच पटल निर्वात ऊर्ध्वपातनाने बनवून परीक्ष्य म्हणून वापरतात किंवा काही वेळा धातूची अत्यंत पातळ चकती काही विशेष तंत्राने कापून, नंतर विद्युत् विलेपन पद्धतीने चकतीची जाडी कमी करून परीक्ष्य बनवितात.

सूक्ष्मचित्र घेणे : सूक्ष्मचित्रण करताना वर्धन, इलेक्ट्रॉनांची तीव्रता, छायाचित्रण फिल्मचे उद्‌भासन (इलेक्ट्रॉन झोत पाडण्यासाठी विशिष्ट कालावधीकरिता फिल्म उघडी ठेवण्याची क्रिया), इलेक्ट्रॉन झोताची जाडी, नियंत्रक छिद्र वगैरे सर्व बाबींचा विचार करणे आवश्यक असते. वर्धन ठरवताना यापूर्वीच विवेचन केल्याप्रमाणे छायाचित्रण पायसांच्या कणांच्या घनतेचा विचार करावा लागतो. परीक्ष्य भिंगाच्या मागील छिद्र लहान मोठे करून प्रतिमा व पृष्ठभूमी यांमधील भेद कमी जास्त करता येतो. संघनित्र भिंगातील विद्युत् प्रवाह बदलून इलेक्ट्रॉन झोताची कमाल तीव्रता असतानाच प्रतिमा फिल्मवर घेतात, याशिवाय इलेक्ट्रॉनांच्या माऱ्यामुळे परीक्ष्यात घडणारे बदल, त्याचे होणारे विच्छेदन, त्यात निर्माण होणारी शुष्कता वगैरे परिणामांची कल्पना अनुस्फुरक पडद्यावरील किंवा फिल्मवरील प्रतिमेत येऊ शकत नाही. काही वेळा ही माहिती चल सूक्ष्मचित्रण पद्धतीने मिळू शकते.

कर्षुकीय भिंग किंवा विद्युत् भिंग यांचे दोष कमी करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनांचा परीक्ष्याशी होणारा कोन खूपच कमी करावा लागतो. तो कोन अंदाजे १०-३ अरीयमान [→ कोन] इतका असतो. त्यामुळे १०-३ सेंमी. इतक्या जाडीतील सर्व प्रतिमा एकाच पातळीत केंद्रित होतात. यामुळे परीक्ष्यातील जाडीसंबंधीच्या किंवा खोलीसंबंधीच्या बारकाव्याची नीट कल्पना येऊ शकत नाही. ही कल्पना येण्यासाठी परीक्ष्य अंदाजे १० कोनातून फिरवून दोन सूक्ष्मचित्रे घेतात. ती सूक्ष्मचित्रे एक डाव्या डोळ्याने व दुसरे उजव्या डोळ्याने एकाच वेळी पाहून परीक्षण केले जाते. या पद्धतीस त्रिमित सूक्ष्मचित्रण असे म्हणतात.

सूक्ष्मलेखांवरून निष्कर्ष काढणे : वर उल्लेखल्याप्रमाणे विभेदनक्षमता कितीतरी पट जाड परीक्ष्यांची प्रतिमा

आ. १०. परीक्ष्यांची एकाच पातळीतील प्रतिमा.

एकाच पातळीत मिळत असल्याने आ. १० यांमधील दोन्ही प्रकारच्या वस्तूंच्या प्रतिमा याप्रमाणे दिसतील. त्रिमित सूक्ष्मचित्रणामुळे अर्थात दोहोंतील फरक समजू शकेल. फिल्म काळी पडणे हे फिल्मवर पडणाऱ्या इलेक्ट्रॉनांची संख्या व त्यांचा वेग यांवर अवलंबून असते. साधारणत: फिल्म पायसावरील काळा भाग हा परीक्ष्याच्या घनतेच्या व्यस्त प्रमाणात असतो.

निष्कर्ष काढण्याच्या कामात महत्त्वाची बाब म्हणजे प्रतिमेतील असंबद्ध भाग होय. असंबद्ध भाग म्हणजे सूक्ष्मचित्रात नेहमी दिसणाऱ्या गोष्टी. असे भाग नमुना बनविण्याच्या क्रियेत किंवा अन्य कारणांनी निर्माण झाल्यामुळे दिसतात. ज्या कारणांनी असे भाग निर्माण होतात, ती कारणे नाहीशी करून सूक्ष्मचित्र घेतात.

प्रतिमेभोवती काही वेळा कडी दिसतात. ही कडी विवर्तन किंवा वर्णविपथनामुळेही निर्माण होतात. ह्या कड्यांमुळे सूक्ष्मजंतूच्या सूक्ष्मचित्रात त्यांच्या भोवती पिशव्या असाव्यात असा चुकीचा निष्कर्ष निघण्याचा संभव असतो. तसेच प्रतिमेची कडा काही वेळा अस्पष्ट दिसते. त्याची कारणे अनेक असू शकतात. फिल्मच्या उद्‌भासन कालातील परीक्ष्याची हालचाल, सूक्ष्मदर्शकाची विभेदनक्षमता किंवा चुकीचे संकेंद्रीकरण यांमुळे कडा अस्पष्ट दिसते.

अशा प्रकारे इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मलेखंनामुळे पदार्थाचा आकार व रचना यांची माहिती पूर्णपणे मिळू शकते. ही माहिती तसेच जंतुशास्त्र, कलिल  रसायनशास्त्र, क्ष-किरण, इलेक्ट्रॉन विवर्तन इ. शास्त्रांतून मिळालेली माहिती यांमुळे लहान कणांचे शास्त्र व त्यावर अवलंबून असलेले उद्योग अधिकाधिक विकास पावण्याची शक्यता आहे.

उपयोग : नैसर्गिक किंवा कृत्रिम रबराला मजबुती येण्यासाठी त्यात कार्बनाचे लहान लहान कण मिसळतात. या कणांसंबंधी जास्त माहिती इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे मिळते. तसेच निरनिराळ्या रंगांत वापरण्याच्या रंगद्रव्यांचाही अभ्यास इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाने करता येतो.

निरनिराळ्या प्रकारच्या मातींच्या गुणधर्मांची माहिती शेती, चिनी मातीच्या वस्तू, सिमेंट, कागद, झिलई इ. व्यवसायांत आवश्यक असते. ही माहिती इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे उपलब्ध होऊ शकते. या माहितीच्या आधारे त्या मातीची मजबुती, आर्द्रता, आकसण्याची क्रिया वगैरे गुणधर्मांची कारणे मिळतात. त्याचप्रमाणे फिल्म पायसात घडणाऱ्या निरनिराळ्या रासायनिक विक्रियांची माहिती इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे मिळू शकते. कापड व्यवसायात निरनिराळ्या धाग्यांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे करता येतो. धातुविज्ञानात या सूक्ष्मदर्शकाचा खूपच उपयोग होतो. निरनिराळ्या धातूंची ऊर्ध्वपातनाने पटले बनविण्याच्या क्रिया अभ्यासिता येतात. तसेच प्रतिकृती पद्धतीने धातूचा पृष्ठभाग सूक्ष्मपणे तपासता येतो. त्याचप्रमाणे प्रतिकृती पद्धतीने काचेचे तडे आणि निरनिराळ्या वस्तूंमधील घर्षण यांबद्दलही जास्त माहिती मिळू शकते. कीटकनाशक व जंतुनाशक द्रव्ये यांच्याही गुणधर्मांची जास्त माहिती मिळते. स्फटिकीकरण क्रिया व स्फटिकवृद्धी यांचाही अभ्यास या सूक्ष्मदर्शकामुळे शक्य झाला आहे.


जीवशास्त्रात तर या सूक्ष्मदर्शकाचा फारच महत्त्वपूर्ण उपयोग होतो. विषाणूंचे आकार प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शकाच्या विभेदनक्षमतेपेक्षाही लहान असल्याने, विषाणूंचे निरीक्षण व अभ्यास बरेच दिवस करता आला नाही. परंतु त्यांचे परिणाम मात्र अनुभवास येत. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे अनेक विषाणूंच्या प्रतिमा चांगल्या प्रकारे दिसू शकतात. त्यामुळे अनेक प्रकारच्या विषाणूंचे आकारमान, रचना व परिणाम यांचा चांगला अभ्यास करता येतो. विषाणुशास्त्र या सूक्ष्मदर्शकामुळेच आता प्रगत झाले आहे. सूक्ष्मजंतू व विषाणू यांवर होणाऱ्या रासायनिक विक्रियांचा अभ्यासही करता येतो. कोशिकांच्या (शरीरातील सूक्ष्म घटकांच्या) रचनेबद्दल पूर्वी काही संकल्पना रूढ होत्या. इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकामुळे कोशिकांच्या प्रतिमा घेणे शक्य झाले व पूर्वीच्या बऱ्याच संकल्पना सुधारण शक्य झाले.

भिडे, र. द.

आ. ११. क्षेत्र उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शक : (१) ऋणाग्र, (२) धनाग्र, (३) निर्वात पंप, (४) संवाहक लेप, (५) अनुस्फुरक पडदा, (६) सुईचे टोक, (७) सुईच्या टोकावरील द्रव्याचे बाष्पीभवन करण्याची विद्युत् यंत्रणा.

क्षेत्र उत्सर्जन सूक्ष्मदर्शक : वरील इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकांपेक्षाही जास्त सामर्थ्यवान व एकएकट्या रेणूचेही दर्शन करवू शकणाऱ्या या सूक्ष्मदर्शकाची रचना आ. ११ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे असते. याची वर्धनक्षमता १० लक्षापेक्षाही जास्त असते. याचा शोध ई. डब्ल्यू. म्यूलर यांनी १९३६ साली लावला.

परीक्ष्य धातूचा एक अतिसूक्ष्म ठिपका एका सुईच्या अग्रावर ठेवतात. ही सुई एका कोटरात ठेवून ते पूर्ण निर्वात करतात. सुईच्या टोकासमोर थोड्या अंतरावर (सु. ७ ते १२ सेंमी.) व सुईला लंब दिशेत एक अनुस्फुरक पडदा बसवलेला असतो. दर्शक पडद्याच्या सापेक्ष सुईला सुमारे ३०,००० व्होल्ट इतका विद्युत् दाब दिलेला असतो.

सुईच्या अग्रापासून इलेक्ट्रॉन अरीय दिशेने बाहेर फेकले जातात व अनुस्फुरक पडद्यावर पडतात. तेथे अग्रापासून कशा तऱ्हेने इलेक्ट्रॉनांचे उत्सर्जन झालेले आहे याची एक मोठी प्रतिमा मिळते. अशा प्रकारे निरनिराळ्या २२ धातूंच्या व काही मिश्रधातूंच्या प्रतिमा घेण्यात आल्या आहेत. मध्यम आकाराच्या एकएकट्या रेणूचे दर्शन या सूक्ष्मदर्शकात होते.

क्षेत्र आयन सूक्ष्मदर्शक : याची रचना वरील सूक्ष्मदर्शकासारखीच असते व तो १९५६ साली म्यूलर यांनीच प्रथम तयार केला. विशेष म्हणजे यात सुईचे अग्र अतिशय थंड (म्हणजे ४ के. पर्यंत) करण्याची व्यवस्था असते. सुईच्या अग्राला ३०,००० किंवा जास्त व्होल्ट विद्युत् दाब दिलेला असतो. कोटरातील हवा काढून त्यात अत्यल्प दाब असलेला हीलियम वायू भरतात. हीलियमाचे अणू सूईच्या अग्रावर आपटून त्याचे धन आयन (विद्युत् भारित अणू किंवा रेणू) बनतात व हे आयन क्षेत्ररेषांच्या दिशांनी मार्गक्रमण करून अनुस्फुरक पडद्यावर आदळतात. हे धन आयन सुईच्या अग्रावरील ज्या ज्या अणूंपासून निघाले त्या त्या अणूंच्या प्रतिमांमधून विवक्षित अणूंची प्रतिमा सूक्ष्मदर्शकातील काही भाग फिरवून वेगळी करता येते. सूक्ष्मदर्शकातील काही भाग फिरवून अशा अणूंची प्रतिमा अनुस्फुरक पडद्यातील एका सूक्ष्म छिद्रावर पाडली जाते. नंतर कोटरातील सर्व हीलियम वायू काढून टाकला जातो व सुईच्या अग्राला तीव्र विद्युत् स्पंद (विद्युत् दाबातील क्षणिक बदल) दिला जातो. त्यामुळे इष्ट अणूचा धन आयन, अग्रापासून वेगाने फेकला जातो व पडद्यावरील छिद्रातून बाहेर पडतो. मग द्रव्यमान वर्णपटलेखकाच्या साहाय्याने [ द्रव्यमान वर्णपटविज्ञान] त्या अणूचे वस्तुमान मोजून तो अणू कोणत्या मूलद्रव्याचा आहे हे निश्चित करता येते. या सूक्ष्मदर्शकाने धातूचा एकएकटा अणू दिसू शकतो. (चित्रपत्र ५३).

पुरोहित, वा. ल.

संदर्भ :1. Burton, E. F. Kohl, W. H. The Electron Microscope, New York, 1964.

2. Haine, M. E. Cosslett, V. E. The Electron Microscope: The Present State of the Art. New York, 1961.

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक