مكونات المجهر الإلكتروني
يعتبر المجهر الإلكتروني من الأدوات المتقدمة في مجال المجاهر، حيث يستخدم شعاع الإلكترونات المتسارعة كمصدر للضوء. يتميز هذا النوع من المجاهر بدقة صور عالية، مما يجعله أداةً أساسية في الأبحاث الطبية الحيوية، حيث يسمح برؤية التفاصيل الدقيقة للأنسجة، والخلايا، والعضيات، والجزيئات. فيما يلي توضيح لأهم مكونات المجهر الإلكتروني:
مدفع الإلكترونات
يمثل مدفع الإلكترونات (بالإنجليزية: Electron gun) جهازاً يطلق الإلكترونات عند تسخينه. يتكون هذا الجهاز من عنصر التنجستن، والذي يعرف بخصائصه الفريدة.
العدسات الكهرومغناطيسية
يتضمن المجهر الإلكتروني ثلاث أنواع من العدسات الكهرومغناطيسية، وتعمل هذه العدسات كمكبرات للصور مع الحفاظ على التفاصيل الفائقة. التفاصيل هي كما يلي:
- العدسة المكثفة الأولى (بالإنجليزية: The condenser lens): وظيفتها تركيز شعاع الإلكترونات على العينة، بينما تعمل العدسة المكثفة الثانية على تشكيل حزمة دقيقة من الإلكترونات.
- العدسة الشيئية (بالإنجليزية: Objective lens): تمر الإلكترونات الناتجة عن العينة عبر هذه العدسة العالية القوة، والتي تساعد على تشكيل صورة مكبرة متوسطة.
- عدسات الإسقاط العينية (بالإنجليزية: Ocular lens): هي المجموعة الثالثة من العدسات الكهرومغناطيسية، وتعمل على تقديم الصورة النهائية بحجم مكبر.
حامل العينة
يتكون حامل العينة (بالإنجليزية: Specimen holder) من غشاء رقيق للغاية مصنوع من الكربون أو الكولوديون، ويثبت هذا الغشاء باستخدام شبكة معدنية.
الكاميرا والشاشة الفلورية
بدورها، يقوم نظام العرض والتسجيل بعرض الصورة النهائية على شاشة فلورية، مصنوعة من الفوسفور، بينما توجد كاميرا أسفل الشاشة لتسجيل الصور المنعكسة.
أنواع المجهر الإلكتروني
تتعدد أنواع المجهر الإلكتروني، وإليكم توضيح لأبرزها:
المجهر الإلكتروني الماسح
يُعرف هذا النوع من المجاهر باسم المجهر الإلكتروني الماسح؛ لأنه يعتمد على مسح شعاع إلكتروني مركّز عبر سطح العينة بنمط نقطي. يوفر هذا النوع صورًا واضحة لتفاصيل سطح الخلايا والكائنات الحية، كما يمكن استخدامه في حساب عدد الجسيمات وتحديد حجمها من خلال انبعاث الإلكترونات الثانوية من السطح.
المجهر الإلكتروني الانتقالي
هذا النوع من المجاهر يُستخدم لتصوير الأجزاء الداخلية للخلايا، وجزيئات البروتين، وترتيب الجزيئات في الفيروسات، بالإضافة إلى خيوط الهيكل الخلوي. تُولّد الصورة عندما تمر الإلكترونات عبر عينات رقيقة للغاية.
مزايا المجهر الإلكتروني
تتضمن الفوائد الرئيسية لاستخدام المجهر الإلكتروني الأمور التالية:
- تكبير فائق للغاية.
- دقة متناهية.
- تعددية الاستخدامات.
- قدرة على عرض الهياكل ثلاثية الأبعاد.
- مقدرة على تصوير الهياكل الصغيرة بدقة.
- التحضير نادرًا ما يتسبب في تشويه المواد.
عيوب المجهر الإلكتروني
بينما يقدم المجهر الإلكتروني مزايا عدة، يوجد أيضاً بعض العيوب المرتبطة به، وهي كما يلي:
- يحتاج إلى تدريب متخصص لاستخدامه بشكل فعّال.
- تكلفته مرتفعة، بالإضافة إلى تكاليف التركيب والصيانة.
- غير قادر على عرض العيّنات الحية.
- إعداد العينة يتطلب دقة كبيرة، إذ يجب أن تكون العينة رقيقة جداً بعد تجفيفها وتقطيعها، بسبب قلة قدرة شعاع الإلكترون على الاختراق.
- يتميز بحجمه الكبير ووزنه الثقيل وحساسيتة للاهتزازات الخارجية.
- يحتاج إلى طاقة كهربائية كبيرة للتشغيل.
- آثار عمليات التحضير قد تظهر في الصورة النهائية.
