Microprobe
માઇક્રોપ્રોબ એ એક એવું સાધન છે જે નમૂના પર ચાર્જ કણો (ઇલેક્ટ્રોન અથવા આયનો) ની સ્થિર અને સારી રીતે કેન્દ્રિત બીમ લાગુ કરે છે. પ્રકારો જ્યારે પ્રાથમિક બીમ પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, ત્યારે પ્રોબને ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોપ્રોબ કહેવામાં આવે છે, જ્યારે પ્રાથમિક બીમ પ્રવેગક આયનો ધરાવે છે, ત્યારે આયન માઇક્રોપ્રોબ શબ્દનો ઉપયોગ થાય છે. માઇક્રોપ્રોબ શબ્દ ઓપ્ટિકલ વિશ્લેષણાત્મક તકનીકો પર પણ લાગુ થઈ શકે છે, જ્યારે સૂક્ષ્મ નમૂનાઓ અથવા મોટા નમૂનાઓના સૂક્ષ્મ ક્ષેત્રોનું વિશ્લેષણ કરવા માટે સાધન સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. આવી તકનીકોમાં માઇક્રો રમણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, માઇક્રો ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને માઇક્રો એલઆઇબીએસનો સમાવેશ થાય છે. આ તમામ તકનીકોમાં વિશ્લેષણ કરવાના વિસ્તારને શોધવા, પ્રોબ બીમને નિર્દેશિત કરવા અને વિશ્લેષણાત્મક સંકેત એકત્રિત કરવા માટે સુધારેલા ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે. લેસર માઇક્રોપ્રોબ એ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર છે જે સ્પંદિત લેસર દ્વારા આયનીકરણનો ઉપયોગ કરે છે અને ત્યારબાદ ઉત્પન્ન થયેલા આયનોના સામૂહિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપયોગો વૈજ્ઞાનિકો ઘન પદાર્થો (ખનિજો, કાચ, ધાતુઓ) ની તાત્વિક રચના નક્કી કરવા માટે આવેશિત કણોના આ કિરણનો ઉપયોગ કરે છે. લક્ષ્યની રાસાયણિક રચના ઉત્સર્જિત એક્સ-રે દ્વારા કાઢવામાં આવેલી તાત્વિક માહિતીમાંથી મળી શકે છે (એવા કિસ્સામાં જ્યાં પ્રાથમિક બીમમાં ચાર્જ કરેલા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે) અથવા લક્ષ્યમાંથી બહાર નીકળેલી સામગ્રીના ઉત્સર્જિત ગૌણ બીમનું માપન (એવા કિસ્સામાં જ્યાં પ્રાથમિક બીમમાં ચાર્જ કરેલા આયનો હોય છે). જ્યારે આયન ઊર્જા થોડા દસ કે. વી. (કિલો-ઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) ની રેન્જમાં હોય ત્યારે આ માઇક્રોપ્રોબ્સને સામાન્ય રીતે એફ. આઈ. બી. (કેન્દ્રિત આયન બીમ) કહેવામાં આવે છે. એફ. આઈ. બી. સામગ્રીનો એક નાનો ભાગ પ્લાઝ્મામાં બનાવે છે; વિશ્લેષણ એ જ મૂળભૂત તકનીકો દ્વારા કરવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીમાં થાય છે. જ્યારે આયન ઊર્જા વધારે હોય છે, ત્યારે સેંકડો કે. ઇ. વી. થી થોડા એમ. ઇ. વી. (મેગા-ઇલેક્ટ્રોનવોલ્ટ) ને પરમાણુ સૂક્ષ્મજીવ કહેવામાં આવે છે. ન્યુક્લિયર માઇક્રોપ્રોબ્સ એ અત્યંત શક્તિશાળી સાધનો છે જે સૂક્ષ્મ/નેનોમીટર શ્રેણીમાં હાજર કદ સાથે સૂક્ષ્મદર્શક તરીકે આયન બીમ વિશ્લેષણ તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે. આ સાધનોનો ઉપયોગ માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સથી માંડીને બાયોમેડિસિન સુધીના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે કરવામાં આવે છે. વિશ્લેષણાત્મક સાધનો તરીકે આ ચકાસણીઓનો ઉપયોગ કરવાની નવી રીતોના વિકાસ ઉપરાંત (પરમાણુ સૂક્ષ્મજીવાણુઓના આ ઉપયોગ ક્ષેત્રને પરમાણુ સૂક્ષ્મદર્શી કહેવામાં આવે છે), તાજેતરમાં સામગ્રીમાં ફેરફારના ક્ષેત્રમાં મજબૂત પ્રગતિ થઈ છે (જેમાંથી મોટા ભાગનાને PBW, પ્રોટોન બીમ લેખન તરીકે વર્ણવી શકાય છે). ન્યુક્લિયર માઇક્રોપ્રોબની બીમ સામાન્ય રીતે પ્રોટોન અને આલ્ફા કણોથી બનેલી હોય છે. કેટલાક સૌથી અદ્યતન પરમાણુ માઇક્રોપ્રોબ્સમાં 2 એમ. ઇ. વી. થી વધુ બીમ ઊર્જા હોય છે. આ ઉપકરણને તત્વોની સૂક્ષ્મ સાંદ્રતા માટે ખૂબ જ ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા આપે છે, 1 માઇક્રોમીટર કરતા નાના બીમ કદ પર લગભગ 1 પીપીએમ. આ મૌલિક સંવેદનશીલતા અસ્તિત્વમાં છે કારણ કે જ્યારે બીમ નમૂના સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ત્યારે તે નમૂનામાં હાજર દરેક તત્વની લાક્ષણિકતા એક્સ-રે આપે છે. કિરણોત્સર્ગની આ પ્રકારની શોધને PIXE કહેવામાં આવે છે. અન્ય વિશ્લેષણ તકનીકો પરમાણુ માઇક્રોસ્કોપી પર લાગુ કરવામાં આવે છે જેમાં રધરફર્ડ બેકસ્કેટરિંગ (આરબીએસ), એસટીઆઈએમ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. માઇક્રોપ્રોબ્સ માટેનો બીજો ઉપયોગ માઇક્રો ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમો અને નેનો ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમોની જેમ માઇક્રો અને નેનો કદના ઉપકરણોનું ઉત્પાદન છે. માઇક્રોપ્રોબ્સનો અન્ય લિથોગ્રાફી પ્રક્રિયાઓ પર જે ફાયદો છે તે એ છે કે માઇક્રોપ્રોબ બીમને નમૂનાના કોઈપણ વિસ્તાર પર સ્કેન અથવા નિર્દેશિત કરી શકાય છે. માઇક્રોપ્રોબ બીમનું આ સ્કેનીંગ કાગળ પર અથવા ડ્રોઈંગ પ્રોગ્રામમાં તમારી ડિઝાઇન દોરવા માટે ખૂબ જ બારીક ટીપવાળી પેંસિલનો ઉપયોગ કરવા જેવું હોઈ શકે છે. પરંપરાગત લિથોગ્રાફી પ્રક્રિયાઓ ફોટોનનો ઉપયોગ કરે છે જેને સ્કેન કરી શકાતા નથી અને તેથી તમારા નમૂનાને કિરણોત્સર્ગ માટે પસંદગીયુક્ત રીતે ખુલ્લા પાડવા માટે માસ્કની જરૂર પડે છે. તે કિરણોત્સર્ગ છે જે નમૂનામાં ફેરફારોનું કારણ બને છે, જે બદલામાં વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરોને માઇક્રોપ્રોસેસર, એક્સેલરોમીટર (જેમ કે મોટાભાગની કાર સલામતી પ્રણાલીઓમાં) વગેરે જેવા નાના ઉપકરણો વિકસાવવાની મંજૂરી આપે છે. સંદર્ભો માઇક્રોસ્કોપ માપન સાધનો સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી માઇક્રોટેકનોલોજી