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.
6. الياسمين الشتوي
حبوب اللقاح طويلة بيضاوية الشكل، بها ثلاثة أخاديد مسام (في بعض الأحيان يتم وضع مسافة بادئة للمسام بشكل غير واضح)، وتكون الأخاديد بطول كلا القطبين. سطح الجدار الخارجي له نحت شبكي واضح، ويختلف حجم الشبكة ويكون شكله غير منتظم.
7. شجيرة الورق
حبوب اللقاح كروية، مع نتوءات حبيبية على الجدار الخارجي، وقطرها 10-40 ميكرومتر.
8. زهر البرقوق
حبوب اللقاح مستطيلة الشكل، ذات جدران خارجية مخططة.
شكر خاص
بعض عينات حبوب اللقاح والصور النباتية مقدمة من الدكتور ليمي ماو، معهد نانجينغ للجيولوجيا وعلم الحفريات، الأكاديمية الصينية للعلوم، الصين.
CIQTEK SEM5000 هو مجهر إلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية يتمتع بقدرة تصوير وتحليل عالية الدقة، مدعوم بوظائف وفيرة، ويستفيد من تصميم عمود البصريات الإلكترونية المتقدم، مع تقنية نفق شعاع الإلكترون عالي الضغط (SuperTunnel)، وانحراف منخفض، وعدم الغمر عدسة موضوعية، تحقق تصويرًا عالي الدقة بجهد منخفض، ويمكن أيضًا تحليل العينة المغناطيسية. من خلال التنقل البصري، والوظائف الآلية، وواجهة المستخدم التفاعلية بين الإنسان والكمبيوتر المصممة بعناية، وعملية التشغيل والاستخدام المُحسّنة، بغض النظر عما إذا كنت خبيرًا أم لا، يمكنك البدء بسرعة وإكمال أعمال التصوير والتحليل عالية الدقة.
يتعلم أكثرCIQTEK SEM5000 هو مجهر إلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية يتمتع بقدرة تصوير وتحليل عالية الدقة، مدعوم بوظائف وفيرة، ويستفيد من تصميم عمود البصريات الإلكترونية المتقدم، مع تقنية نفق شعاع الإلكترون عالي الضغط (SuperTunnel)، وانحراف منخفض، وعدم الغمر عدسة موضوعية، تحقق تصويرًا عالي الدقة بجهد منخفض، ويمكن أيضًا تحليل العينة المغناطيسية. من خلال التنقل البصري، والوظائف الآلية، وواجهة المستخدم التفاعلية بين الإنسان والكمبيوتر المصممة بعناية، وعملية التشغيل والاستخدام المُحسّنة، بغض النظر عما إذا كنت خبيرًا أم لا، يمكنك البدء بسرعة وإكمال أعمال التصوير والتحليل عالية الدقة.
يتعلم أكثرمستقرة، متعددة الاستخدامات، مرنة، وفعالة ال سيكتيك SEM4000X هو مستقر ومتعدد الاستخدامات ومرن وفعال مجهر مسح إلكتروني بالانبعاث الميداني (FE-SEM) تبلغ دقة هذا الجهاز 1.9 نانومتر عند 1.0 كيلو فولت، ويتغلب بسهولة على تحديات التصوير عالي الدقة لمختلف أنواع العينات. ويمكن ترقيته بوضع إبطاء الشعاع الفائق لتحسين دقة الجهد المنخفض بشكل أكبر. يستخدم المجهر تقنية الكواشف المتعددة، مع كاشف إلكترون عمودي (UD) قادر على اكتشاف إشارات SE وBSE مع توفير أداء عالي الدقة. يتضمن كاشف الإلكترونات المثبت على الحجرة (LD) أنبوبي وميض بلوري ومضاعف ضوئي، مما يوفر حساسية وكفاءة أعلى، وينتج صورًا مجسمة بجودة ممتازة. واجهة المستخدم الرسومية سهلة الاستخدام، وتتميز بوظائف أتمتة مثل السطوع والتباين التلقائي، والتركيز التلقائي، والتشويش التلقائي، والمحاذاة التلقائية، مما يسمح بالتقاط صور فائقة الدقة بسرعة.
يتعلم أكثرمستقرة، متعددة الاستخدامات، مرنة، وفعالة ال سيكتيك SEM4000X هو مستقر ومتعدد الاستخدامات ومرن وفعال مجهر مسح إلكتروني بالانبعاث الميداني (FE-SEM) تبلغ دقة هذا الجهاز 1.9 نانومتر عند 1.0 كيلو فولت، ويتغلب بسهولة على تحديات التصوير عالي الدقة لمختلف أنواع العينات. ويمكن ترقيته بوضع إبطاء الشعاع الفائق لتحسين دقة الجهد المنخفض بشكل أكبر. يستخدم المجهر تقنية الكواشف المتعددة، مع كاشف إلكترون عمودي (UD) قادر على اكتشاف إشارات SE وBSE مع توفير أداء عالي الدقة. يتضمن كاشف الإلكترونات المثبت على الحجرة (LD) أنبوبي وميض بلوري ومضاعف ضوئي، مما يوفر حساسية وكفاءة أعلى، وينتج صورًا مجسمة بجودة ممتازة. واجهة المستخدم الرسومية سهلة الاستخدام، وتتميز بوظائف أتمتة مثل السطوع والتباين التلقائي، والتركيز التلقائي، والتشويش التلقائي، والمحاذاة التلقائية، مما يسمح بالتقاط صور فائقة الدقة بسرعة.
يتعلم أكثرخيوط التنغستن عالية الأداء وعالمية SEM مجهر ال مجهر المسح الإلكتروني CIQTEK SEM3200 مجهر مسح إلكتروني (SEM) متعدد الأغراض ممتاز مصنوع من خيوط التنغستن، يتميز بقدرات إجمالية فائقة. يضمن تصميمه الفريد المزود بمدفع إلكتروني ثنائي الأنود دقة عالية، ويُحسّن نسبة الإشارة إلى الضوضاء في الصورة عند جهد إثارة منخفض. علاوة على ذلك، يوفر مجموعة واسعة من الملحقات الاختيارية، مما يجعل SEM3200 جهازًا تحليليًا متعدد الاستخدامات وسهل الاستخدام.
يتعلم أكثرتحليلي شوتكي مجهر مسح الانبعاث الميداني الإلكتروني (FESEM) سيكتيك SEM4000Pro هو نموذج مجهر مسح إلكتروني تحليلي FE-SEM مزود بمدفع إلكترونات شوتكي عالي السطوع وطويل العمر. يوفر تصميم عدساته الكهرومغناطيسية ثلاثية المراحل مزايا كبيرة في التطبيقات التحليلية مثل EDS/EDX، وEBSD، وWDS، وغيرها. يأتي النموذج قياسيًا مع وضع الفراغ المنخفض وكاشف إلكترونات ثانوي عالي الأداء ومنخفض الفراغ، بالإضافة إلى كاشف إلكترونات مرتد قابل للسحب، مما يُسهّل رصد العينات ضعيفة التوصيل أو غير الموصلة.
يتعلم أكثرمجهر مسح إلكتروني عالي الدقة بانبعاث المجال (FESEM) ال سيكتيك SEM5000X مجهر FESEM فائق الدقة بتصميم عمود بصري إلكتروني مُحسّن، يُقلل الانحرافات الكلية بنسبة 30%، محققًا دقة فائقة تبلغ 0.6 نانومتر عند 15 كيلو فولت و1.0 نانومتر عند 1 كيلو فولت. دقته العالية واستقراره يجعله مفيدًا في أبحاث المواد النانوية الهيكلية المتقدمة، بالإضافة إلى تطوير وتصنيع رقائق الدوائر المتكاملة شبه الموصلة عالية التقنية.
يتعلم أكثردقة عالية تحت إثارة منخفضة ال سيكتيك SEM5000Pro هو شوتكي عالي الدقة مجهر مسح إلكتروني بالانبعاث الميداني (FE-SEM) متخصصون في الدقة العالية حتى في ظل جهد إثارة منخفض. استخدام تقنية بصريات إلكترونية متطورة "النفق الفائق" يُسهّل مسار شعاع خالٍ من التداخل، وتصميم عدسة مُركّبة كهروستاتيكية-كهرومغناطيسية. تعمل هذه التطورات على تقليل تأثير الشحن المكاني، وتقليل انحرافات العدسات، وتعزيز دقة التصوير عند الجهد المنخفض، وتحقيق دقة 1.2 نانومتر عند 1 كيلو فولت، مما يسمح بالمراقبة المباشرة للعينات غير الموصلة أو شبه الموصلة، مما يقلل بشكل فعال من الضرر الناتج عن إشعاع العينة.
يتعلم أكثرعالية السرعة انبعاث ميداني آلي بالكامل المجهر الإلكتروني الماسح محطة عمل سيكتيك HEM6000 تقنيات المرافق مثل مدفع الإلكترون الحالي عالي السطوع ذو الشعاع الكبير، ونظام انحراف شعاع الإلكترون عالي السرعة، وتباطؤ مرحلة العينة عالية الجهد، والمحور البصري الديناميكي، والعدسة الموضوعية الكهرومغناطيسية والكهربائية الساكنة للغمر لتحقيق اكتساب الصور عالية السرعة مع ضمان الدقة على نطاق النانو. صُممت عملية التشغيل الآلي لتطبيقات مثل سير عمل تصوير عالي الدقة وأكثر كفاءةً وذكاءً لمساحات واسعة. وتُعد سرعة التصوير أسرع بخمس مرات من سرعة مجهر المسح الإلكتروني الانبعاثي الميداني التقليدي (FESEM).
يتعلم أكثردقة عالية جدًا مجهر مسح إلكتروني بخيوط التنغستن ال سيكتيك SEM3300 المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) يتضمن تقنيات مثل بصريات الإلكترونات "النفق الفائق"، وكاشفات الإلكترونات داخل العدسة، والعدسات الشيئية المركبة الكهروستاتيكية والكهرومغناطيسية. بتطبيق هذه التقنيات على مجهر خيوط التنغستن، يتم تجاوز حد الدقة الثابت لهذا المجهر، مما يُمكّن مجهر خيوط التنغستن من إجراء تحليلات منخفضة الجهد لم تكن تُنجز سابقًا إلا باستخدام مجهرات الانبعاث الميداني.
يتعلم أكثر120 كيلو فولت المجهر الإلكتروني لنقل الانبعاثات الميدانية (TEM) 1. مساحات العمل المقسمة: يقوم المستخدمون بتشغيل TEM في غرفة مقسمة مع الراحة مما يقلل من التداخل البيئي مع TEM. 2. كفاءة تشغيلية عالية: يدمج البرنامج المخصص عمليات مؤتمتة للغاية، مما يسمح بتفاعل TEM فعال مع المراقبة في الوقت الفعلي. 3. تجربة تشغيلية مطورة: مجهزة بمسدس إلكتروني ذو انبعاث ميداني مع نظام آلي للغاية. 4. قابلية توسعة عالية: توجد واجهات كافية مخصصة للمستخدمين للترقية إلى تكوين أعلى، والذي يلبي متطلبات التطبيقات المتنوعة.
يتعلم أكثرمجهر مسح إلكتروني بإشعاع مجال حزمة أيونات مُركّزة على Ga+ ال مجهر مسح إلكتروني بشعاع أيوني مركّز CIQTEK DB550 (FIB-SEM) يحتوي على عمود شعاع أيوني مُركّز للتحليل النانوي وتحضير العينات. يستخدم تقنية بصريات الإلكترونات "النفقية الفائقة"، وتصميمًا منخفض الانحراف، وعدسة غير مغناطيسية، ويتميز بخاصية "الجهد المنخفض، الدقة العالية" لضمان قدراته التحليلية النانوية. تُسهّل أعمدة الأيونات مصدر أيونات معدنية سائلة من Ga+، مع حزم أيونات عالية الجودة وثبات عالٍ، لضمان قدرات التصنيع النانوي. DB550 هو محطة عمل متكاملة للتحليل والتصنيع النانوي، مزودة بمعالج نانوي متكامل، ونظام حقن غاز، وبرنامج واجهة مستخدم رسومية سهل الاستخدام.
يتعلم أكثر