المجهر الإلكتروني الماسح (SEM/FIBSEM)

التطبيقات

استكشاف الأرز - تطبيقات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).

في البداية، ما هو الأرز القديم والأرز الجديد؟ الأرز المعتق أو الأرز القديم ليس سوى أرز مخزن يتم الاحتفاظ به لمدة سنة أو أكثر. ومن ناحية أخرى، فإن الأرز الجديد هو الذي يتم إنتاجه من المحاصيل المحصودة حديثا. بالمقارنة مع الرائحة الطازجة للأرز الجديد، فإن الأرز القديم خفيف ولا طعم له، وهو في الأساس تغيير في البنية المورفولوجية المجهرية الداخلية للأرز القديم. قام الباحثون بتحليل الأرز الجديد والأرز القديم باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح لخيوط التنغستن CIQTEK SEM3100. دعونا نرى كيف يختلفون في العالم المجهري! CIQTEK التنغستن خيوط المجهر الإلكتروني الماسح SEM3100 الشكل 1: مورفولوجيا الكسر المستعرض للأرز الجديد والأرز القديم أولاً، تمت ملاحظة البنية المجهرية لسويداء الأرز بواسطة SEM3100. من الشكل 1، يمكن ملاحظة أن خلايا السويداء للأرز الجديد كانت عبارة عن خلايا منشورية طويلة متعددة الأضلاع مع حبيبات النشا ملفوفة فيها، وتم ترتيب خلايا السويداء على شكل مروحة شعاعية مع مركز السويداء كدوائر متحدة المركز، و كانت خلايا السويداء الموجودة في المركز أصغر مقارنة بالخلايا الخارجية. كان هيكل السويداء على شكل مروحة شعاعية للأرز الجديد أكثر وضوحًا من الأرز القديم. الشكل 2: البنية المجهرية للسويداء المركزي للأرز الجديد والأرز القديم كشفت المزيد من المراقبة المكبرة لنسيج السويداء المركزي للأرز أن خلايا السويداء في الجزء المركزي من الأرز القديم كانت مكسورة أكثر وأن حبيبات النشا كانت أكثر تعرضًا، مما جعل خلايا السويداء مرتبة شعاعيًا في شكل غير واضح. الشكل 3: البنية المجهرية لفيلم البروتين على سطح الأرز الجديد والأرز القديم تمت ملاحظة الفيلم البروتيني الموجود على سطح خلايا السويداء عند التكبير العالي باستخدام مزايا SEM3100 مع التصوير عالي الدقة. كما يتبين من الشكل 3، يمكن ملاحظة طبقة البروتين على سطح الأرز الجديد، في حين تم كسر طبقة البروتين الموجودة على سطح الأرز القديم وكانت لها درجات مختلفة من الالتواء، مما أدى إلى تعرض واضح نسبيًا لحبيبات النشا الداخلية الشكل بسبب تقليل سمك طبقة البروتين السطحية. الشكل 4: البنية المجهرية لحبيبات نشا السويداء للأرز الجديد تحتوي خلايا السويداء الأرز على الأميلوبلاست المفردة والمركبة. الأميلوبلاست أحادية الحبوب هي متعددات الوجوه بلورية، غالبًا ما تكون على شكل حبيبات مفردة ذات زوايا حادة وفجوات واضحة مع الأميلوبلاست المحيطة بها، وتحتوي بشكل أساسي على مناطق بلورية وغير متبلورة تتكون من الأميلوز المستقيم والسلسلة المتفرعة [1،2]. الأميلوبلاست الحبيبية المعقدة ذات شكل زاوي، ومرتبة بشكل كثيف، ومرتبطة بإحكام بالأميلوبلاست المحيطة بها. أظهرت الدراسات أن حبيبات النشا الموجودة في الأرز عالي الجودة توجد أساسًا كحبوب معقدة [3]. من خلال مراقبة خلايا السويداء للأرز الجديد، كما هو موضح في الشكل 4، كانت حبيبات النشا موجودة في الغالب على شكل حبوب مركبة. وكانت حبيبات النشا المركبة ذات شكل زاوي ومرتبطة بشكل وثيق بحبوب النشا المحيطة بها، مما يدل على بنية السويداء للأرز عالي الجودة. جودة الأرز عرضة للتغيير أثناء التخزين. مع زيادة مدة التخزين، تزداد صلابة الأرز، وتنخفض اللزوجة والمرونة، ويتدهور الطعم، وترتبط هذه التغيرات في الجودة ارتباطًا وثيقًا بالخصائص المورفولوجية والهيكلية مثل شكل وترتيب خلايا السويداء [4]. تحدد البنية المجهرية للمادة خصائصها المختلفة، وهذه الاختلافا...

تحليل السيراميك الإلكتروني - تطبيقات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).

تتميز المواد الخزفية بسلسلة من الخصائص مثل نقطة الانصهار العالية، والصلابة العالية، ومقاومة التآكل العالية، ومقاومة الأكسدة، وتستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني مثل صناعة الإلكترونيات، وصناعة السيارات، والمنسوجات، والصناعات الكيماوية، والفضاء. . تعتمد الخواص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية، وهو مجال تطبيق مهم لـ SEM. ما هي السيراميك؟ المواد الخزفية هي فئة من المواد غير العضوية غير المعدنية المصنوعة من مركبات طبيعية أو صناعية من خلال التشكيل والتلبيد بدرجة حرارة عالية ويمكن تقسيمها إلى مواد خزفية عامة ومواد خزفية خاصة. يمكن تصنيف المواد الخزفية الخاصة وفقًا للتركيب الكيميائي: سيراميك الأكسيد، وسيراميك النتريد، وسيراميك الكربيد، وسيراميك البوريد، وسيراميك السيليكيد، وما إلى ذلك؛ وفقا لخصائصها وتطبيقاتها يمكن تقسيمها إلى السيراميك الهيكلي والسيراميك الوظيفي. الشكل 1: التشكل المجهري لسيراميك نيتريد البورون يساعد SEM على دراسة خصائص المواد الخزفية مع التطور المستمر للمجتمع والعلوم والتكنولوجيا، تزايدت متطلبات الناس للمواد، الأمر الذي يتطلب فهمًا أعمق للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للسيراميك. تعتمد الخصائص الفيزيائية للمواد الخزفية إلى حد كبير على بنيتها المجهرية [1]، وتُستخدم صور SEM على نطاق واسع في المواد الخزفية ومجالات البحث الأخرى بسبب دقتها العالية ونطاق التكبير الواسع القابل للتعديل والتصوير المجسم. يمكن استخدام المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية CIQTEK SEM5000 لمراقبة البنية المجهرية للمواد الخزفية والمنتجات ذات الصلة بسهولة، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مطياف طاقة الأشعة السينية لتحديد التركيب العنصري للمواد بسرعة. تطبيق SEM في دراسة السيراميك الإلكتروني أكبر سوق للاستخدام النهائي لصناعة السيراميك الخاصة هي صناعة الإلكترونيات، حيث يستخدم تيتانات الباريوم (BaTiO3) على نطاق واسع في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC)، والثرمستورات (PTC)، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. المكونات بسبب ثابت العزل الكهربائي العالي، وخصائصها الكهرضغطية والكهرضغطية الممتازة، ومقاومة الجهد وخصائص العزل [2]. مع التطور السريع لصناعة المعلومات الإلكترونية، يتزايد الطلب على تيتانات الباريوم، وأصبحت المكونات الإلكترونية أصغر حجما وأكثر تصغيرا، الأمر الذي يطرح أيضا متطلبات أعلى على تيتانات الباريوم. غالبًا ما ينظم الباحثون الخصائص عن طريق تغيير درجة حرارة التلبيد، والغلاف الجوي، والمنشطات، وعمليات التحضير الأخرى. ومع ذلك، فإن الجوهر هو أن التغييرات في عملية التحضير تسبب تغييرات في البنية المجهرية للمادة وبالتالي في خصائصها. أظهرت الدراسات أن خصائص العزل الكهربائي العازل لتيتانات الباريوم ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالبنية المجهرية للمادة، مثل المسامية وحجم الحبوب [3]. يمكن وصف مورفولوجيا الجسيمات، وتوحيد حجم الجسيمات، وحجم الحبوب لمساحيق سيراميك تيتانات الباريوم بواسطة المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية SEM5000 كما هو موضح في الشكل 2. تعتبر نتائج توصيف البنية المجهرية بمثابة أدلة مهمة لاختيار طرق التلبيد بالإضافة إلى معلمات العملية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد دراسة البنية المجهرية للمواد بواسطة SEM على فهم العلاقة بين البنية المجهرية والخصائص. الشكل 2: التشكل المجهري لمسحوق سيراميك تيتانات الباريوم تيتانات الب...

استكشاف ميكرومورفولوجية حبوب اللقاح - تطبيقات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).

في البحث العلمي، حبوب اللقاح لديها مجموعة واسعة من التطبيقات. وفقا للدكتور ليمي ماو، معهد نانجينغ للجيولوجيا وعلم الحفريات، الأكاديمية الصينية للعلوم، من خلال استخراج وتحليل حبوب اللقاح المختلفة المترسبة في التربة، من الممكن فهم النباتات الأم التي جاءت منها على التوالي، وبالتالي استنتاج البيئة والمناخ فى ذلك التوقيت. في مجال البحوث النباتية، توفر حبوب اللقاح بشكل أساسي أدلة مرجعية مجهرية للتصنيف المنهجي. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه يمكن أيضًا تطبيق أدلة حبوب اللقاح في قضايا التحقيق الجنائي. يمكن لعلم الطب الشرعي أن يدعم بشكل فعال وقائع الجريمة باستخدام أدلة طيف حبوب اللقاح على الملابس المصاحبة للمشتبه به وفي مسرح الجريمة. في مجال البحوث الجيولوجية، تم استخدام حبوب اللقاح على نطاق واسع في إعادة بناء تاريخ الغطاء النباتي، والبيئة الماضية، ودراسات تغير المناخ. في الدراسات الأثرية التي تستكشف الحضارات والموائل الزراعية البشرية المبكرة، يمكن لحبوب اللقاح أن تساعد العلماء على فهم تاريخ تدجين الإنسان المبكر للنباتات، وما هي المحاصيل الغذائية التي تمت زراعتها، وما إلى ذلك. الشكل 1: صورة نموذج حبوب اللقاح ثلاثية الأبعاد (تم التقاطها بواسطة الدكتور ليمي ماو، المنتج الذي طوره الدكتور أوليفر ويلسون) ويتراوح حجم حبوب اللقاح من بضعة ميكرونات إلى أكثر من مائتي ميكرون، وهو أمر يتجاوز دقة الملاحظة البصرية ويتطلب استخدام المجهر للمراقبة والدراسة. حبوب اللقاح تأتي في مجموعة واسعة من الأشكال، بما في ذلك الاختلافات في الحجم والشكل وبنية الجدار والزخرفة. تعتبر زخرفة حبوب اللقاح من أهم القواعد للتعرف على حبوب اللقاح وتمييزها. ومع ذلك، فإن دقة المجهر البيولوجي البصري لها قيود مادية، فمن الصعب أن نلاحظ بدقة الاختلافات بين زخارف حبوب اللقاح المختلفة، وحتى زخرفة بعض حبوب اللقاح الصغيرة لا يمكن ملاحظتها. ولذلك، يحتاج العلماء إلى استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) بدقة عالية وعمق مجال كبير للحصول على صورة واضحة للسمات المورفولوجية لحبوب اللقاح. في دراسة حبوب اللقاح الأحفورية، من الممكن تحديد النباتات المحددة التي ينتمي إليها حبوب اللقاح، وذلك لفهم المعلومات النباتية والبيئة والمناخية في ذلك الوقت بشكل أكثر دقة. البنية الدقيقة لحبوب اللقاح في الآونة الأخيرة، استخدم الباحثون CIQTEK Tungsten Filament SEM3100 وCIQTEK Field Emission SEM5000 لمراقبة مجموعة متنوعة من حبوب اللقاح مجهريًا . الشكل 2: خيوط التنغستن CIQTEK SEM3100 والانبعاث الميداني SEM5000 1. زهر الكرز حبوب اللقاح كروية مستطيلة الشكل. مع وجود ثلاثة أخاديد مسام (بدون حبوب اللقاح المعالجة، المسام ليست واضحة)، تصل الأخاديد إلى كلا القطبين. الجدار الخارجي ذو زخرفة مخططة. 2. الرشاد البنفسجي الصيني (Orychophragmus violaceus) شكل حبوب اللقاح للرشاد البنفسجي الصيني بيضاوي الشكل، مع 3 أخاديد، والسطح له نمط شبكي، ويختلف حجم الشبكة. 3. أوتيليا حبوب اللقاح مستديرة، مع نتوءات تشبه العمود الفقري على السطح. 4. ليلى تكون حبوب اللقاح بيضاوية الشكل، وإهليلجية في الصورة القطبية، وعلى شكل قارب في الصورة الاستوائية. معظمها عبارة عن حبوب لقاح ذات حز واحد، وتمتد الأخاديد إلى كلا الطرفين، ويحتوي الجدار الخارجي على قضبان قصيرة مرتبة في منحوتة تشبه الشبكة. 5. صمغ الفرموزان حبوب اللقاح كروية، مسامية، ولها أغشية مسامية. ...