Environmental scanning electron microscope
এনভায়রনমেন্টাল স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (ই. এস. ই. এম) হল একটি স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (এস. ই. এম) যা নমুনা চেম্বারে একটি বায়বীয় পরিবেশের অনুমতি দিয়ে ভেজা, আনকোটেড বা উভয় নমুনার ইলেক্ট্রন মাইক্রোগ্রাফ সংগ্রহের বিকল্পের অনুমতি দেয়। যদিও পরিবর্তিত এস. ই. এম-এ অভ্যন্তরীণ চেম্বারে ভেজা নমুনা দেখার ক্ষেত্রে এর আগে সাফল্য ছিল, ই. এস. ই. এম তার বিশেষ ইলেক্ট্রন ডিটেক্টর (স্ট্যান্ডার্ড এভারহার্ট-থর্নলি ডিটেক্টরের পরিবর্তে) এবং তার ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং সিস্টেমের সাহায্যে ইলেক্ট্রন বিমকে স্থানান্তর করার অনুমতি দেয় বন্দুকের উচ্চ ভ্যাকুয়াম থেকে তার নমুনা চেম্বারে অর্জনযোগ্য উচ্চ চাপে, এটি একটি সম্পূর্ণ এবং অনন্য যন্ত্র তৈরি করে যা নমুনাগুলিকে তাদের প্রাকৃতিক অবস্থায় ইমেজিং করার উদ্দেশ্যে ডিজাইন করা হয়েছে। যন্ত্রটি মূলত নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করার সময় গেরাসিমোস ড্যানিলাটোস দ্বারা ডিজাইন করা হয়েছিল। ম্যানফ্রেড ভন আর্ডেন থেকে শুরু করে, প্রচলিত এবং স্ক্যানিং ট্রান্সমিশন ধরনের ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের সাথে জল বা বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাসের সাথে "পরিবেশগত" কোষের অভ্যন্তরে নমুনাগুলির পরীক্ষার প্রাথমিক প্রচেষ্টার খবর পাওয়া গেছে। যাইহোক, একটি এসইএম-এ ভেজা নমুনার প্রথম চিত্রগুলি লেন দ্বারা 1970 সালে রিপোর্ট করা হয়েছিল যখন তিনি নমুনা পৃষ্ঠের পর্যবেক্ষণের বিন্দুতে জলীয় বাষ্পের একটি সূক্ষ্ম জেট ইনজেকশন দিয়েছিলেন; যন্ত্রটিতে কোনও পরিবর্তন ছাড়াই গ্যাসটি নমুনা চেম্বারের ভ্যাকুয়ামে ছড়িয়ে পড়ে। উপরন্তু, শাহ এবং বেকেট 1977 এবং 1979 সালে সংকেত সনাক্তকরণের জন্য শোষিত নমুনা কারেন্ট মোডের ব্যবহারের অনুমতি দেওয়ার জন্য উদ্ভিদগত নমুনা পরিবাহী বজায় রাখার জন্য ভিন্নভাবে পাম্প করা কোষ বা চেম্বারের ব্যবহারের কথা জানিয়েছেন। স্পিভাক এবং অন্যান্য। 1977 সালে একটি এস. ই. এম-এ ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং সহ বিভিন্ন পরিবেশগত কোষ সনাক্তকরণ কনফিগারেশনের নকশা এবং ব্যবহার বা নমুনাগুলিকে তাদের আর্দ্র অবস্থায় বজায় রাখার জন্য ইলেক্ট্রন স্বচ্ছ ফিল্মের ব্যবহার সম্পর্কে রিপোর্ট করা হয়। সেই কোষগুলির, তাদের স্বভাবগতভাবে, শুধুমাত্র সীমিত প্রয়োগ ব্যবহার ছিল এবং আর কোনও বিকাশ করা হয়নি। 1974 সালে, রবিনসন একটি ব্যাকস্ক্যাটারড ইলেক্ট্রন ডিটেক্টর এবং একক অ্যাপারচার সহ ডিফারেনশিয়াল ভ্যাকুয়াম পাম্পিং ব্যবহার করে এবং তাপমাত্রার হিমাঙ্ক বিন্দুতে 600 পিএ চাপের কাছাকাছি জলীয় বাষ্প প্রবর্তনের মাধ্যমে একটি উন্নত পদ্ধতির কথা জানিয়েছিলেন। যাইহোক, এই পদ্ধতির কোনওটিই রুটিন অপারেশনের জন্য যথেষ্ট স্থিতিশীল যন্ত্র তৈরি করেনি। 1978 সালে সিডনির নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়ে রবিনসনের সাথে কাজ শুরু করে, ড্যানিলাটোস একটি পুঙ্খানুপুঙ্খ পরিমাণগত অধ্যয়ন এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষা শুরু করেন যার ফলে ঘরের তাপমাত্রায় এবং 7000 পিএ পর্যন্ত উচ্চ চাপে অণুবীক্ষণ যন্ত্রের একটি স্থিতিশীল ক্রিয়াকলাপ ঘটে, যা 1979 সালে রিপোর্ট করা হয়েছিল। পরবর্তী বছরগুলিতে, ড্যানিলাটোস, স্বাধীনভাবে কাজ করে, ভ্যাকুয়াম থেকে একটি বায়ুমণ্ডল পর্যন্ত যে কোনও চাপে কাজ করতে সক্ষম একটি পরিবেশগত বা বায়ুমণ্ডলীয় স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের (এ. এস. ই. এম) নকশা এবং নির্মাণের উপর একাধিক কাজের প্রতিবেদন করেছেন। এই প্রাথমিক কাজগুলি 1983 সাল পর্যন্ত ব্যাকস্ক্যাটারড ইলেক্ট্রন (বিএসই) ডিটেক্টরগুলির সাথে ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং সিস্টেমের অপ্টিমাইজেশনের সাথে জড়িত ছিল, যখন তিনি সনাক্তকরণ মাধ্যম হিসাবে পরিবেশগত গ্যাসের ব্যবহার আবিষ্কার করেছিলেন। 1980-র দশকটি শেষ হয় ই. এস. ই. এম-এর ভিত্তি এবং বায়বীয় সনাক্তকরণ যন্ত্রের (জি. ডি. ডি) তত্ত্ব নিয়ে ব্যাপকভাবে দুটি প্রধান কাজ প্রকাশের মাধ্যমে। উপরন্তু, 1988 সালে, প্রথম বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম নিউ অরলিন্সে ইলেক্ট্রোস্ক্যান কর্পোরেশন দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল, একটি ভেঞ্চার ক্যাপিটাল সংস্থা যা ড্যানিলাটোস ই. এস. ই. এম-কে বাণিজ্যিকীকরণ করতে চায়। কোম্পানিটি জি. ডি. ডি-র সেকেন্ডারি ইলেক্ট্রন (এস. ই) মোডের উপর জোর দেয় এবং একাধিক অতিরিক্ত মূল পেটেন্টের মাধ্যমে বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম-এর একচেটিয়া অধিকার সুরক্ষিত করে। ফিলিপস এবং এফ. ই. আই সংস্থাগুলি বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম যন্ত্র সরবরাহের ক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোস্ক্যানকে সফল করেছে। ড্যানিলাটোসের মূল পেটেন্ট এবং সহায়তার মেয়াদ শেষ হওয়ার সাথে সাথে সম্প্রতি এল. ই. ও (কার্ল জিস এস. এম. টি দ্বারা সফল) নতুন বাণিজ্যিক যন্ত্র বাজারে যুক্ত করেছে। সিডনিতে মূল পরীক্ষামূলক প্রোটোটাইপ ই. এস. ই. এম-এর কাজ এবং বিশ্বব্যাপী বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগে বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম ব্যবহারকারী অসংখ্য অন্যান্য কর্মীদের থেকে আরও উন্নতির খবর পাওয়া গেছে। 1993 সালে ড্যানিলাটোস একটি প্রাথমিক বিস্তৃত গ্রন্থপঞ্জি সংকলন করেছিলেন, যেখানে আরও সাম্প্রতিক একটি সমীক্ষা মরগানের পিএইচডি থিসিসে (2005) পাওয়া যায়। মাইক্রোস্কোপ একটি ই. এস. ই. এম প্রচলিত এস. ই. এম-এর মতো একইভাবে নমুনা পৃষ্ঠের উপর মরীচিটিকে ফোকাস এবং নির্দেশ করার জন্য একটি স্ক্যান করা ইলেক্ট্রন রশ্মি এবং বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় লেন্স নিয়োগ করে। একটি খুব ছোট কেন্দ্রীভূত ইলেক্ট্রন স্পট (প্রোব) একটি ছোট নমুনা এলাকার উপর রাস্টার আকারে স্ক্যান করা হয়। বিম ইলেকট্রনগুলি নমুনা পৃষ্ঠ স্তরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং বিভিন্ন সংকেত (তথ্য) তৈরি করে যা উপযুক্ত ডিটেক্টরগুলির সাথে সংগ্রহ করা হয়। এই ডিটেক্টরগুলির আউটপুট, উপযুক্ত ইলেকট্রনিক্সের মাধ্যমে, একটি মনিটরের স্ক্রিনকে এমন একটি চিত্র তৈরি করে যা নমুনা পৃষ্ঠ থেকে নির্গত ছোট রাস্টার এবং তথ্য, পিক্সেল বাই পিক্সেলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই সাধারণ নীতিগুলির বাইরে, ই. এস. ই. এম বিভিন্ন দিক থেকে একটি এস. ই. এম থেকে যথেষ্ট বিচ্যুত হয়, যার সবগুলিই যন্ত্রের সঠিক নকশা এবং পরিচালনায় গুরুত্বপূর্ণ। নীচের রূপরেখাটি এই প্রয়োজনীয়তাগুলি এবং সিস্টেমটি কীভাবে কাজ করে তা তুলে ধরে। ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং উচ্চ-চাপের বায়বীয় পরিবেশ বজায় রাখার নমুনা চেম্বারটি ইলেক্ট্রন অপটিক্স কলামের উচ্চ ভ্যাকুয়াম থেকে কমপক্ষে দুটি ছোট ছিদ্রের সাথে পৃথক করা হয় যা প্রথাগতভাবে চাপ-সীমাবদ্ধ অ্যাপারচার (পিএলএ) হিসাবে উল্লেখ করা হয়। প্রথম অ্যাপারচারের (পি. এল. এ1) মাধ্যমে নিঃসৃত গ্যাসটি একটি পাম্প দিয়ে সিস্টেম থেকে দ্রুত অপসারণ করা হয় যা নিম্নমুখী অঞ্চলে অনেক কম চাপ বজায় রাখে (অর্থাৎ। অ্যাপারচারের ঠিক উপরে)। একে ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং বলা হয়। কিছু গ্যাস নিম্নচাপ অঞ্চল (পর্যায় 1) থেকে দ্বিতীয় চাপ সীমাবদ্ধ অ্যাপারচার (পি. এল. এ 2) এর মাধ্যমে উপরের কলামের ভ্যাকুয়াম অঞ্চলে বেরিয়ে আসে, যা দ্বিতীয় পর্যায়ের ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং (পর্যায় 2) গঠন করে। একটি পরিকল্পিত রেখাচিত্র নমুনা কক্ষ, মধ্যবর্তী গহ্বর এবং উপরের ইলেক্ট্রন অপটিক্স কলাম সহ মৌলিক ই. এস. ই. এম গ্যাস চাপের পর্যায়গুলি দেখায়। প্রাপ্ত সংশ্লিষ্ট চাপগুলি হল p0>> p1>> p2, যা একটি টাংস্টেন ধরনের ইলেক্ট্রন বন্দুক নিযুক্ত মাইক্রোস্কোপের জন্য যথেষ্ট শর্ত। একটি এল. এ. বি. 6 এবং ক্ষেত্র নির্গমন ধরনের ইলেক্ট্রন বন্দুকের জন্য প্রয়োজনীয় আরও উচ্চতর ভ্যাকুয়াম অর্জনের জন্য অতিরিক্ত পাম্পিং পর্যায়গুলি যুক্ত করা যেতে পারে। চাপ সীমাবদ্ধকারী ছিদ্রের নকশা এবং আকৃতি এর মাধ্যমে সম্ভাব্য তীক্ষ্ণ চাপের ঢাল (রূপান্তর) অর্জনে গুরুত্বপূর্ণ। এটি একটি পাতলা প্লেটের উপর তৈরি একটি ছিদ্র দিয়ে অর্জন করা হয় এবং নিম্নমুখী দিকে টেপার করা হয় যেমনটি পি. এল. এ1-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত একটি গ্যাসের সমঘনত্বের কনট্যুরগুলিতে দেখানো হয়েছে। এটি বাস্তব সময়ে গ্যাস অণুর সংঘর্ষ এবং স্থানের মধ্য দিয়ে চলাচলের একটি কম্পিউটার সিমুলেশন দিয়ে করা হয়েছিল। অ্যাপারচারের মাধ্যমে গ্যাসের আইসোডেনসিটি কনট্যুরের চিত্রে আমরা অবিলম্বে দেখতে পাই যে কয়েকটি অ্যাপারচার ব্যাসার্ধের দৈর্ঘ্যের তুলনায় গ্যাসের ঘনত্ব প্রায় দুই ক্রম পরিমাণে হ্রাস পায়। এটি একটি প্রথম নীতির পরিমাণগতভাবে প্রাণবন্ত প্রদর্শন যা উপরের নিম্নচাপ এবং ভ্যাকুয়াম অঞ্চল থেকে উচ্চ-চাপের নমুনা চেম্বারকে পৃথক করতে সক্ষম করে। এই উপায়ে, গ্যাস প্রবাহ ক্ষেত্রগুলি বিভিন্ন যন্ত্রের পরিস্থিতিতে অধ্যয়ন করা হয়েছে, যেখানে পরবর্তীকালে ইলেক্ট্রন বিম স্থানান্তর পরিমাপ করা হয়েছে। ইলেকট্রন রশ্মি স্থানান্তর ডিফারেনশিয়াল পাম্পিং ব্যবহার করে, একটি ইলেক্ট্রন রশ্মি উৎপন্ন হয় এবং উপরের কলামের ভ্যাকুয়ামে ইলেক্ট্রন বন্দুক থেকে পি. এল. এ 2 পর্যন্ত অবাধে প্রচারিত হয়, যে বিন্দু থেকে ইলেকট্রন রশ্মি ধীরে ধীরে গ্যাস অণু দ্বারা ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণের কারণে ইলেকট্রন হারায়। প্রাথমিকভাবে, মধ্যবর্তী গহ্বরের অভ্যন্তরে ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণের পরিমাণ নগণ্য, তবে বিমটি পিএলএ1 দ্বারা গঠিত ক্রমবর্ধমান ঘন গ্যাস জেটের মুখোমুখি হওয়ার সাথে সাথে ক্ষতিগুলি উল্লেখযোগ্য হয়ে ওঠে। বিমটি নমুনা চেম্বারে প্রবেশ করার পরে, প্রচলিত চাপ, গ্যাসের প্রকৃতি এবং বিমের ত্বরণ ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে ইলেকট্রনের ক্ষতি দ্রুত হারে বৃদ্ধি পায়। পি. এল. এ1 অক্ষ বরাবর সঞ্চারিত রশ্মির ভগ্নাংশ একটি প্রদত্ত পণ্য পি0ডি-র জন্য চরিত্রগত বক্ররেখার একটি সেট দ্বারা দেখা যায়, যেখানে ডি হল অ্যাপারচার ব্যাস। অবশেষে, ইলেক্ট্রন রশ্মি সম্পূর্ণরূপে ছড়িয়ে ছিটিয়ে এবং হারিয়ে যায়, কিন্তু এটি হওয়ার আগে, একটি সীমিত দূরত্বের মধ্যে মূল কেন্দ্রীভূত স্থানে একটি দরকারী পরিমাণ ইলেকট্রন ধরে রাখা হয়, যা এখনও ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সম্ভব কারণ অপসারিত ইলেকট্রনগুলি বিক্ষিপ্ত এবং কেন্দ্রীভূত স্থানের চারপাশে একটি স্কার্টের (ইলেক্ট্রন স্কার্ট) মতো বিস্তৃত অঞ্চলে বিতরণ করা হয়। যেহেতু ইলেকট্রন স্কার্টের প্রস্থ স্পট প্রস্থের চেয়ে বেশি মাত্রার ক্রম, কম মাত্রার বিদ্যুৎ ঘনত্বের ক্রম সহ, স্কার্টটি কেন্দ্রীয় স্পট দ্বারা উত্পন্ন বিপরীতে অংশ না নিয়ে কেবল পটভূমি (সংকেত) শব্দের অবদান রাখে। চাপ, দূরত্ব এবং মরীচি ভোল্টেজের নির্দিষ্ট শর্তগুলি যার উপর ইলেক্ট্রন রশ্মি ইমেজিংয়ের উদ্দেশ্যে কার্যকর থাকে, পূর্ববর্তী সাহিত্যে ব্যবহৃত একক, বহুবচন এবং একাধিক-বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার থেকে আলাদা করে অলিগো-বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা বলা হয়। একটি প্রদত্ত মরীচি ত্বরণকারী ভোল্টেজ এবং গ্যাসের জন্য, পিএলএ1 থেকে এল দূরত্ব, যার উপর দরকারী ইমেজিং সম্ভব, চেম্বারের চাপ পি0-এর বিপরীত আনুপাতিক। একটি নিয়ম হিসাবে, বাতাসে একটি 5 কেভি রশ্মির জন্য, এটি প্রয়োজন যে পণ্যটি পি0এল = 1 পিএ·এম বা তার কম। ইলেক্ট্রন বিম ট্রান্সফারের এই দ্বিতীয় নীতি অনুসারে, একটি ই. এস. ই. এম-এর নকশা এবং পরিচালনা নমুনা চলাচল এবং কারসাজি নিয়ন্ত্রণকারী সমস্ত যন্ত্রকে পরিমার্জন ও ক্ষুদ্রতর করার উপর কেন্দ্রীভূত এবং সংকেত সনাক্তকরণের উপর কেন্দ্রীভূত। সমস্যাটি তখন যন্ত্রটির জন্য তার শারীরিক সীমার কাছাকাছি কাজ করার জন্য পর্যাপ্ত প্রকৌশল নির্ভুলতা অর্জনে হ্রাস পায়, যা সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা এবং ক্ষমতার পরিসরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। একটি প্রদত্ত যন্ত্র দ্বারা সর্বোত্তম কার্যকারিতা ক্ষমতা থেকে যে কোনও বিচ্যুতির জন্য যোগ্যতার একটি চিত্র চালু করা হয়েছে। সংকেত সনাক্তকরণ ইলেকট্রন রশ্মি নমুনার উপর প্রভাব ফেলে এবং ত্বরান্বিত ভোল্টেজ এবং নমুনা প্রকৃতির উপর নির্ভর করে একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় প্রবেশ করে। পরবর্তী মিথস্ক্রিয়া থেকে, সংকেতগুলি একটি এস. ই. এম-এর মতো একইভাবে তৈরি হয়। এইভাবে, আমরা গৌণ এবং ব্যাকস্ক্যাটার ইলেকট্রন, এক্স-রে এবং ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স (আলো) পাই। এই সমস্ত সংকেত ই. এস. ই. এম-এও সনাক্ত করা হয় তবে ডিটেক্টরের নকশা এবং ব্যবহৃত নীতিগুলির মধ্যে কিছু পার্থক্য রয়েছে। সেকেন্ডারি ইলেকট্রন এসইএম-এর প্রচলিত সেকেন্ডারি ইলেক্ট্রন ডিটেক্টর (এভারহার্ট-থর্নলি ডিটেক্টর) গ্যাসের উপস্থিতিতে ব্যবহার করা যায় না কারণ এই ডিটেক্টরের সাথে যুক্ত কিলোভোল্ট পক্ষপাতের কারণে বৈদ্যুতিক স্রাব (খিলান) হয়। এর পরিবর্তে, পরিবেশগত গ্যাস নিজেই এই পদ্ধতিতে ইমেজিংয়ের জন্য একটি ডিটেক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছেঃ গ্যাসীয় সনাক্তকরণ যন্ত্র একটি সহজ আকারে, গ্যাসীয় সনাক্তকরণ যন্ত্র (জিডিডি) ই. এস. ই. এম-এ গৌণ ইলেকট্রন সংগ্রহ করতে কয়েকশ ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজ সহ একটি বিদ্যুদ্বাহক নিয়োগ করে। এই এসই ডিটেক্টরের নীতিটি সর্বোত্তমভাবে বর্ণনা করা হয়েছে একটি সমতুল্য বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E = V/d উৎপন্ন করে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য V সহ d দূরত্বে দুটি সমান্তরাল প্লেট বিবেচনা করে, এবং জিডিডি-র সহবর্তী রেখাচিত্রে দেখানো হয়েছে। বিম ইমপিংমেন্টের বিন্দুতে নমুনা থেকে নির্গত গৌণ ইলেকট্রনগুলি ক্ষেত্র বল দ্বারা অ্যানোড বিদ্যুদ্বাহকের দিকে চালিত হয় তবে গ্যাস অণুগুলির সাথে সংঘর্ষ থেকে তাপীয় বিচ্ছুরণের কারণেও ইলেকট্রনগুলি রেডিয়ালভাবে চলে। অ্যানোড ব্যাসার্ধ r বনাম r/d-এর মধ্যে ইলেক্ট্রন সংগ্রহের ভগ্নাংশ R-এর বৈচিত্র্য, অ্যানোড পক্ষপাত V-এর নির্দিষ্ট মানগুলির জন্য, (চাপ · দূরত্ব) p·d = 1 পা· মি-এর ধ্রুবক গুণফলের জন্য, জি. ডি. ডি-র দক্ষতার সহগামী চরিত্রগত বক্ররেখা দ্বারা দেওয়া হয়। এই যন্ত্রের পরামিতিগুলি সঠিকভাবে নকশা করা হলে সমস্ত গৌণ ইলেকট্রন সনাক্ত করা যায়। এটি স্পষ্টভাবে দেখায় যে সংগ্রাহক বিদ্যুদ্বাহকের একটি ছোট ব্যাসার্ধের মধ্যে শুধুমাত্র মাঝারি পক্ষপাত সহ কার্যত 100% দক্ষতা সম্ভব। পক্ষপাতের এই স্তরগুলিতে, কোনও বিপর্যয়কর স্রাব ঘটে না। পরিবর্তে, ইলেকট্রনগুলির একটি নিয়ন্ত্রিত আনুপাতিক গুণন উৎপন্ন হয় যখন ইলেকট্রনগুলি অ্যানোডে যাওয়ার পথে নতুন ইলেকট্রন মুক্ত করে গ্যাস অণুগুলির সাথে সংঘর্ষ করে। অ্যাভালাঞ্চ পরিবর্ধনের এই নীতিটি উচ্চ শক্তির বিকিরণ সনাক্ত করতে ব্যবহৃত আনুপাতিক কাউন্টারগুলির মতো একইভাবে কাজ করে। এইভাবে অ্যানোড দ্বারা নেওয়া সংকেতটি আরও পরিবর্ধিত করা হয় এবং একটি ডিসপ্লে স্ক্রিনকে সংশোধন করতে এবং এসইএম-এর মতো একটি চিত্র তৈরি করতে প্রক্রিয়া করা হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, এই নকশা এবং সংশ্লিষ্ট বায়বীয় ইলেক্ট্রন পরিবর্ধনতে, গুণফল p·d একটি স্বাধীন পরামিতি, যাতে চাপ এবং বিদ্যুদ্বাহক জ্যামিতির মানগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছে যা একই বৈশিষ্ট্য দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে। এই বিশ্লেষণের ফল হল যে কোনও প্রদত্ত যন্ত্রের প্রকৌশলগত কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে উচ্চ চাপেও গৌণ ইলেকট্রনগুলি একটি বায়বীয় পরিবেশে সনাক্ত করা সম্ভব। জি. ডি. ডি-র আরও একটি বৈশিষ্ট্য হিসাবে, একটি বায়বীয় সিন্টিলেশন অ্যাভালাঞ্চও ইলেক্ট্রন অ্যাভালাঞ্চের সাথে থাকে এবং একটি ফটো-মাল্টিপ্লায়ার দিয়ে উত্পাদিত আলো সনাক্ত করে, সংশ্লিষ্ট এস. ই চিত্রগুলি নিয়মিতভাবে তৈরি করা যেতে পারে। এই মোডের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রকৃত টিভি স্ক্যানিং হারের ব্যবহারের অনুমতি দিয়েছে। ডিটেক্টরের এই পদ্ধতিটি সাম্প্রতিক প্রজন্মের বাণিজ্যিক যন্ত্র দ্বারা নিযুক্ত করা হয়েছে। জি. ডি. ডি উপন্যাসটি প্রথম ই. এস. ই. এম-এ সম্ভব হয়েছে এবং কার্যত একটি <আই. ডি1> এস. ই সংগ্রহের দক্ষতা তৈরি করেছে যা এভারহার্ট-থর্নলি এস. ই ডিটেক্টরের সাথে আগে সম্ভব ছিল না যেখানে ভ্যাকুয়ামে ইলেকট্রনের মুক্ত গতিপথগুলি সমস্ত ডিটেক্টরের দিকে বাঁকানো যায় না। যেমনটি নীচে আরও ব্যাখ্যা করা হয়েছে, ব্যাকস্ক্যাটার ইলেকট্রনগুলি সংকেত-গ্যাস মিথস্ক্রিয়া দ্বারাও সনাক্ত করা যেতে পারে, যাতে এই সাধারণ গ্যাসীয় ডিটেক্টরের বিভিন্ন পরামিতিগুলি এসই চিত্র থেকে বিএসই উপাদানকে আলাদা করার জন্য নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক। অতএব, এই ডিটেক্টরগুলির সাথে প্রায় বিশুদ্ধ এসই চিত্র তৈরি করার যত্ন নেওয়া হয়েছে, যা তখন ইএসডি (এনভায়রনমেন্টাল সেকেন্ডারি ডিটেক্টর) এবং জিএসইডি (গ্যাসীয় সেকেন্ডারি ইলেক্ট্রন ডিটেক্টর) নামে পরিচিত। ব্যাকস্ক্যাটারড ইলেকট্রন (বি. এস. ই) হল সেগুলি যা বিম-স্পেসিমেন মিথস্ক্রিয়ার কারণে নমুনা থেকে নির্গত হয় যেখানে ইলেকট্রনগুলি স্থিতিস্থাপক এবং স্থিতিস্থাপক বিচ্ছুরণের মধ্য দিয়ে যায়। প্রচলিত সংজ্ঞা অনুসারে তাদের 50 ই. ভি থেকে প্রাথমিক রশ্মির শক্তি পর্যন্ত শক্তি রয়েছে। এই ইলেকট্রনগুলির সাথে সনাক্তকরণ এবং ইমেজিংয়ের জন্য, এস. ই. এম-এ চকচকে এবং কঠিন অবস্থার উপকরণ ব্যবহার করা হয়েছে। এই উপকরণগুলি বিএসই সনাক্তকরণ এবং ইমেজিংয়ের জন্য জিডিডি ব্যবহারের পাশাপাশি ইএসইএম-এও অভিযোজিত এবং ব্যবহৃত হয়েছে। বিএসই জিডিডি-র বিদ্যুদ্বাহকগুলির মধ্যে বায়বীয় আয়তনের মধ্য দিয়ে যায় এবং অতিরিক্ত আয়নীকরণ এবং অ্যাভালাঞ্চ পরিবর্ধন তৈরি করে। একটি অভ্যন্তরীণ আয়তন রয়েছে যেখানে গৌণ ইলেকট্রনগুলি ছোট বা নগণ্য বিএসই অবদানের সাথে আধিপত্য বিস্তার করে, যেখানে বাইরের বায়বীয় আয়তন প্রধানত বিএসই দ্বারা কাজ করে। সংশ্লিষ্ট সনাক্তকরণ ভলিউমগুলি আলাদা করা সম্ভব যাতে জিডিডি দিয়ে প্রায় বিশুদ্ধ বিএসই চিত্র তৈরি করা যায়। ই. এস. ই. এম-এ চার্জ বণ্টনের বিশদ সমীকরণ দ্বারা এস. ই এবং বি. এস. ই দুটি সংকেতের আপেক্ষিক শক্তির সম্পর্ক নির্ধারণ করা হয়েছে। সমতল বিদ্যুদ্বাহকগুলির বিশ্লেষণ জড়িত নীতি এবং প্রয়োজনীয়তাগুলি বোঝার জন্য অপরিহার্য এবং কোনওভাবেই বিদ্যুদ্বাহক বিন্যাসের সর্বোত্তম পছন্দ নির্দেশ করে না, যেমনটি জি. ডি. ডি-র প্রকাশিত তত্ত্বে আলোচনা করা হয়েছে। অ্যাডাপ্টেড ডিটেক্টর উপরোক্ত উন্নয়ন সত্ত্বেও, ই. এস. ই. এম-এ নিবেদিত বি. এস. ই ডিটেক্টরগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে, যেহেতু বি. এস. ই একটি সবচেয়ে দরকারী সনাক্তকরণ মোড হিসাবে রয়ে গেছে যা এস. ই-এর সাথে প্রাপ্ত করা সম্ভব নয়। প্রচলিত বিএসই সনাক্তকরণ মাধ্যমগুলি ই. এস. ই. এম-এর বায়বীয় পরিস্থিতিতে কাজ করার জন্য অভিযোজিত হয়েছে। উচ্চ শক্তির বিএসই গ্যাস অণুগুলির দ্বারা উল্লেখযোগ্য বাধা ছাড়াই সংশ্লিষ্ট ডিটেক্টরে স্ব-চালিত হয়। ইতিমধ্যে, এই উদ্দেশ্যে বৃত্তাকার বা চতুর্ভুজ সলিড-স্টেট ডিটেক্টরগুলি নিযুক্ত করা হয়েছে তবে তাদের জ্যামিতি সর্বোত্তম ক্রিয়াকলাপের জন্য ই. এস. ই. এম-এর প্রয়োজনীয়তার সাথে সহজেই খাপ খাইয়ে নেওয়া যায় না। ফলস্বরূপ, উচ্চ চাপে প্রকৃত ই. এস. ই. এম যন্ত্রগুলিতে এই ডিটেক্টরগুলির খুব বেশি ব্যবহারের খবর পাওয়া যায়নি। "রবিনসন" বিএসই ডিটেক্টরটি নমুনা চার্জিং দমন করার জন্য প্রচলিত এসইএম-এর স্বাভাবিক কাজের দূরত্বে প্রায় 100 পিএ পর্যন্ত পরিচালনার জন্য সুর করা হয়, যেখানে স্বল্প কাজের দূরত্ব এবং উচ্চ চাপের পরিস্থিতিতে ইলেক্ট্রন সংগ্রহ এটিকে ইএসইএম-এর জন্য অপর্যাপ্ত করে তোলে। যাইহোক, বিএসইর জন্য সহজেই মানিয়ে নেওয়া যায় এমন প্লাস্টিকের চকচকে উপকরণ ব্যবহার করা হয়েছে এবং সিস্টেমের কঠোরতম প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী পরিমাপ করা হয়েছে। এই ধরনের কাজটি একটি শঙ্কুযুক্ত পি. এল. এ1-এর সাথে সংযুক্ত একজোড়া ওয়েজ-আকৃতির ডিটেক্টরের ব্যবহারের মাধ্যমে শেষ হয়, যাতে মৃত সনাক্তকরণের স্থানটি ন্যূনতম হ্রাস পায়, যেমনটি সর্বোত্তম বি. এস. ই ডিটেক্টরগুলির সহচর চিত্রে দেখানো হয়েছে। ফোটন পরিবাহিতা হালকা পাইপের জ্যামিতি দ্বারাও অনুকূল করা হয়, যেখানে প্রতিসম আবিষ্কারকের জোড়া নমুনা পৃষ্ঠের ভূসংস্থান (সংকেত বিয়োগ) এবং পারমাণবিক সংখ্যার বৈসাদৃশ্য (সংকেত সংযোজন) পৃথক করার অনুমতি দেয় যা সর্বকালের সেরা সংকেত-থেকে-শব্দ-অনুপাতের সাথে প্রদর্শিত হয়। এই স্কিমটি অর্থপূর্ণ উপায়ে বিভিন্ন সংকেতকে সুপারইম্পোজ করে রঙের ব্যবহারের অনুমতি দিয়েছে। এই সহজ কিন্তু বিশেষ ডিটেক্টরগুলি ই. এস. ই. এম-এর পরিস্থিতিতে সম্ভব হয়েছিল, কারণ বিএসই খালি প্লাস্টিক চার্জ করে না। যাইহোক, যখন গ্যাস উপস্থিত থাকে তখন উপযুক্ত ব্যবধান সহ একটি খুব সূক্ষ্ম তারের জালকে জিডিডি হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছে এবং যখন গ্যাসটি পাম্প করা হয় তখন প্লাস্টিক ডিটেক্টর থেকে দূরে একটি সর্বজনীন ই. এস. ই. এম-এর দিকে নেতিবাচক চার্জ পরিচালনা করার জন্য। উপরন্তু, যেহেতু সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনিক্স একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া সহ একটি ফটোমল্টিপ্লায়ার জড়িত, তাই সত্যিকারের টিভি স্ক্যানিং হার সহজেই উপলব্ধ। এটি একটি ই. এস. ই. এম-এর সাথে বজায় রাখার জন্য একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য যা প্রকৃত সময়ে প্রক্রিয়াগুলির পরীক্ষা করতে সক্ষম করে। তুলনায়, জিডিডি-র ইলেক্ট্রন অ্যাভালাঞ্চ মোডের সাথে এখনও এই ধরনের কোনও ইমেজিং রিপোর্ট করা হয়নি। ই. এস. ই. এম-এ চকচকে বি. এস. ই ডিটেক্টরের ব্যবহার একযোগে এস. ই সনাক্তকরণের জন্য জি. ডি. ডি-র সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, একভাবে উপরের সমতল বিদ্যুদ্বাহককে একটি সূক্ষ্ম টিপ সুই বিদ্যুদ্বাহক (ডিটেক্টর) দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, যা সহজেই এই চকচকে বি. এস. ই ডিটেক্টরগুলির সাথে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। সুই ডিটেক্টর এবং নলাকার জ্যামিতি (তার)-ও ব্যাপকভাবে জরিপ করা হয়েছে। ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স হল বিম-স্পেসিমেন মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন ফোটনগুলির সাথে জড়িত সনাক্তকরণের আরেকটি পদ্ধতি। এই পদ্ধতিটি বিএসই সনাক্তকরণের জন্য পূর্বে ব্যবহৃত চকচকে আবরণ থেকে পরিষ্কার করার পরে হালকা পাইপ ব্যবহার করে ই. এস. ই. এম-এও কাজ করার জন্য প্রদর্শিত হয়েছে। যাইহোক, মূলত পরীক্ষিত পরীক্ষামূলক প্রোটোটাইপের বাইরে এর ব্যবহার সম্পর্কে খুব বেশি কিছু জানা যায় না। স্পষ্টতই, এস. ই. এম-এর তুলনায় এই সনাক্তকরণ মোডে ই. এস. ই. এম আরও শক্তিশালী এবং অর্থপূর্ণ, যেহেতু ইমেজিং প্রক্রিয়ায় যে কোনও নমুনার প্রাকৃতিক পৃষ্ঠ পরীক্ষা করা যেতে পারে। ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স একটি উপাদান সম্পত্তি, তবে বিভিন্ন নমুনা চিকিত্সার প্রয়োজন এবং এসইএম-এর অন্যান্য সীমাবদ্ধতার সাথে বৈশিষ্ট্যগুলি অস্পষ্ট বা পরিবর্তিত বা সনাক্ত করা অসম্ভব এবং তাই সনাক্তকরণের এই পদ্ধতিটি অতীতে জনপ্রিয় হয়নি। সীমাহীন সম্ভাবনার সঙ্গে ই. এস. ই. এম-এর আবির্ভাব ভবিষ্যতেও এই ক্ষেত্রে আরও আগ্রহ জাগিয়ে তুলতে পারে। এক্স-রে ই. এস. ই. এম-এ উৎপাদিত বৈশিষ্ট্যপূর্ণ মৌলিক এক্স-রে এস. ই. এম-এ ব্যবহৃত একই ডিটেক্টর দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে। যাইহোক, ইলেক্ট্রন স্কার্ট থেকে উত্পাদিত এক্স-রে থেকে উদ্ভূত একটি অতিরিক্ত জটিলতা রয়েছে। এই এক্স-রেগুলি এসইএম-এর তুলনায় বৃহত্তর এলাকা থেকে আসে এবং স্থানিক রেজোলিউশন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, কারণ "ব্যাকগ্রাউন্ড" এক্স-রে সংকেতগুলি কেবল প্রোব মিথস্ক্রিয়া ভলিউমের বাইরে "দমন" করা যায় না। তবে, এই সমস্যা সমাধানের জন্য বিভিন্ন প্রকল্পের প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে। এই পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে স্পট মাস্কিং, বা চাপ পরিবর্তন করে এবং স্কার্টের প্রভাবগুলি ক্রমাঙ্কন করে এক্সট্রপোলেশন কৌশল, যার মাধ্যমে যথেষ্ট উন্নতি অর্জন করা হয়েছে। স্পেসিমেন কারেন্ট ভ্যাকুয়াম এস. ই. এম-এ, নমুনা শোষিত কারেন্ট মোড পরিবাহী নমুনার ইমেজিংয়ের জন্য একটি বিকল্প মোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ইলেকট্রন বিম কারেন্ট বিয়োগ এসই এবং বিএসই কারেন্টের যোগফলের পার্থক্য থেকে নমুনা কারেন্ট ফলাফল। যাইহোক, গ্যাস এবং পরবর্তী আয়নীকরণের উপস্থিতিতে, সাধারণত পরিচালিত বায়বীয় সনাক্তকরণ যন্ত্র থেকে সনাক্তকরণের এই পদ্ধতিকে আলাদা করা সমস্যাযুক্ত হবে। অতএব এই পদ্ধতিটি, এর সংজ্ঞা অনুসারে, ই. এস. ই. এম-এ অস্থিতিশীল হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। শাহ এবং বেকেট অনুমান করেছিলেন যে আর্দ্র উদ্ভিদবিদ্যার নমুনা পরীক্ষার সময় যদি তাদের নমুনার পরিবাহিতা নিশ্চিত করা হয় তবে নমুনাটি বর্তমান মোড শোষণ করে; প্রকৃতপক্ষে, 1987 সাল নাগাদ শাহ এখনও এসই এবং বিএসই দ্বারা গ্যাসে আয়নীকরণ পণ্যগুলিকে একটি ভয়ঙ্কর বাধা হিসাবে বিবেচনা করেছিলেন, কারণ তিনি বিশ্বাস করতেন যে আয়নীকরণ নমুনা সম্পর্কে কোনও তথ্য বহন করে না। যাইহোক, তিনি পরে চিত্র গঠনের সময় বায়বীয় আয়নীকরণের সঠিক ভূমিকা গ্রহণ করেছিলেন। নমুনা চার্জিং অন্তরক নমুনাগুলির উপর প্রভাব বিস্তারকারী ইলেক্ট্রন রশ্মি ঋণাত্মক চার্জ জমা করে, যা প্রচলিত এস. ই. এম-এ স্ক্যান করা বিন্দু থেকে ইলেক্ট্রন বিমকে বিপথগামী করার জন্য একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাব্যতা তৈরি করে। এটি ছবিতে চার্জিং শিল্পকর্ম হিসাবে প্রদর্শিত হয়, যা পরীক্ষার আগে নমুনা পৃষ্ঠে একটি পরিবাহী স্তর জমা করে এসইএম-এ বাদ দেওয়া হয়। এই আবরণের পরিবর্তে, ই. এস. ই. এম-এর গ্যাস বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী হওয়ায় ঋণাত্মক আধান জমা হওয়া রোধ করে। গ্যাসের ভাল পরিবাহিতা আপতিত ইলেক্ট্রন রশ্মি এবং আয়নকারী এসই এবং বিএসই সংকেত দ্বারা আয়নিকরণের কারণে হয়। এই নীতিটি প্রচলিত ভ্যাকুয়াম ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি থেকে আরও একটি মৌলিক বিচ্যুতি গঠন করে, যার প্রচুর সুবিধা রয়েছে। বৈপরীত্য এবং সমাধান ই. এস. ই. এম যেভাবে কাজ করে তার ফলস্বরূপ, রেজোলিউশনটি এস. ই. এম-এর সাপেক্ষে সংরক্ষিত থাকে। এর কারণ হল যন্ত্রটির সমাধান ক্ষমতা ইলেকট্রন বিমের ব্যাস দ্বারা নির্ধারিত হয় যা সম্পূর্ণরূপে হারিয়ে যাওয়ার আগে দরকারী ভ্রমণ দূরত্বের উপর গ্যাস দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এটি বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এমগুলিতে প্রদর্শিত হয়েছে যা পরীক্ষার নমুনাগুলির ইমেজিং দ্বারা সর্বোত্তম বিম স্পট সরবরাহ করে, অর্থাৎ। সাধারণত কার্বন স্তরের উপর ভ্যাকুয়াম এবং গ্যাস উভয় ক্ষেত্রেই সোনার কণা থাকে। যাইহোক, ইলেক্ট্রন প্রোব ভ্রমণের দূরত্ব এবং চাপ বৃদ্ধির সাথে সাথে তড়িৎ প্রবাহ হারানোর সাথে সাথে বৈসাদৃশ্য হ্রাস পায়। যদি প্রয়োজন হয়, আপতিত রশ্মি প্রবাহকে বাড়িয়ে বর্তমানের তীব্রতা হ্রাসের ক্ষতিপূরণ করা যেতে পারে, যার সঙ্গে স্পট আকার বৃদ্ধি করা হয়। অতএব, ব্যবহারিক রেজোলিউশন নির্ভর করে একটি প্রদত্ত বৈশিষ্ট্যের মূল নমুনা বৈসাদৃশ্যের উপর, যন্ত্রের নকশার উপর যা ন্যূনতম মরীচি এবং সংকেত ক্ষতি প্রদান করবে এবং অপারেটর প্রতিটি প্রয়োগের জন্য সঠিক পরামিতি নির্বাচন করবে। ই. এস. ই. এম-এর ভিত্তির উপর উল্লিখিত কাজে বৈপরীত্য এবং সমাধানের দিকগুলি চূড়ান্তভাবে নির্ধারণ করা হয়েছে। উপরন্তু, এই প্রসঙ্গে, আমাদের নমুনার উপর বিকিরণ প্রভাব বিবেচনা করতে হবে। নমুনা স্থানান্তর বেশিরভাগ উপলব্ধ যন্ত্রগুলি প্রতিটি নমুনা স্থানান্তরের সাথে তাদের নমুনা চেম্বারকে পরিবেষ্টিত চাপে (100 কেপিএ) সরিয়ে দেয়। প্রচুর পরিমাণে গ্যাস পাম্প করে বের করে সুদের গ্যাস দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে হয়, সাধারণত কিছু চাপ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে চেম্বারের সাথে সংযুক্ত জলাধার থেকে সরবরাহ করা জলীয় বাষ্প (যেমন। সুই) ভালভ। অনেক প্রয়োগে এটি কোনও সমস্যা উপস্থাপন করে না, তবে যাদের নিরবচ্ছিন্ন 100% আপেক্ষিক আর্দ্রতার প্রয়োজন হয়, তাদের ক্ষেত্রে দেখা গেছে যে নমুনা স্থানান্তরের সময় পরিবেষ্টিত গ্যাস অপসারণের সাথে আপেক্ষিক আর্দ্রতা 100% স্তরের নিচে হ্রাস করা হয়। এটি স্পষ্টভাবে এই শ্রেণীর প্রয়োগের জন্য ই. এস. ই. এম-এর উদ্দেশ্যকে পরাজিত করে। তবে, মধ্যবর্তী নমুনা স্থানান্তর চেম্বার ব্যবহার করে মূল প্রোটোটাইপ ই. এস. ই. এম-এর ক্ষেত্রে এই ধরনের সমস্যা দেখা দেয় না, যাতে মূল চেম্বারটি সর্বদা কোনও বাধা ছাড়াই <আই. ডি1> আপেক্ষিক আর্দ্রতায় বজায় থাকে। ই. এস. ই. এম গ্যাস চাপের পর্যায়গুলির চিত্রটিতে দেখানো নমুনা স্থানান্তর চেম্বারে (টি. আর.-সি. এইচ) একটি ছোট জলাধার রয়েছে যাতে প্রাথমিক পরিবেষ্টিত বাতাসকে দ্রুত পাম্প করে বের করে আনা যায় এবং সীমিত পরিবাহিতা নল এবং ভালভের মধ্য দিয়ে না গিয়ে কার্যত তাত্ক্ষণিকভাবে জলীয় বাষ্প দিয়ে প্রতিস্থাপন করা যায়। প্রধান নমুনা চেম্বারটি 100% আপেক্ষিক আর্দ্রতায় বজায় রাখা যেতে পারে, যদি বাষ্পের একমাত্র ফুটো ছোট পিএলএ1-এর মাধ্যমে হয়, তবে প্রতিটি নমুনা পরিবর্তনের সাথে হিংসাত্মক পাম্পিংয়ের সময় নয়। একবার আর্দ্র নমুনাটি স্থানান্তর চেম্বারে 100% আপেক্ষিক আর্দ্রতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়ে গেলে, কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে একটি গেট ভালভ খুলে যায় এবং নমুনাটি একই চাপে রক্ষণাবেক্ষণ করা প্রধান নমুনা চেম্বারে স্থানান্তরিত হয়। প্রধান চেম্বারের নিয়ন্ত্রিত পাম্পিংয়ের সাথে জড়িত একটি বিকল্প পদ্ধতি সমস্যার সম্পূর্ণ সমাধান করতে পারে না কারণ 100% আপেক্ষিক আর্দ্রতা কোনও শুকনো ছাড়া একঘেয়েভাবে যোগাযোগ করা যায় না, বা প্রক্রিয়াটি খুব ধীর; প্রধান চেম্বারের ভিতরে একটি জলাধার অন্তর্ভুক্ত করার অর্থ হল যে সমস্ত জল পাম্প করার পরেও আপেক্ষিক আর্দ্রতা হ্রাস করা যায় না (অর্থাৎ। আপেক্ষিক আর্দ্রতার একটি ত্রুটিপূর্ণ নিয়ন্ত্রণ)। বিকিরণের প্রভাব একটি নমুনার সাথে একটি ইলেক্ট্রন রশ্মির মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন, বিভিন্ন মাত্রায় নমুনার পরিবর্তন প্রায় অনিবার্য। এই পরিবর্তনগুলি বা বিকিরণ প্রভাবগুলি এস. ই. এম এবং ই. এস. ই. এম উভয় ক্ষেত্রেই দৃশ্যমান হতে পারে বা নাও হতে পারে। যাইহোক, নমুনাগুলিকে তাদের প্রাকৃতিক অবস্থায় দেখার ক্ষমতা দাবি করে ই. এস. ই. এম-এর ক্ষেত্রে এই ধরনের প্রভাবগুলি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। ভ্যাকুয়াম নির্মূল করা এই লক্ষ্যে একটি বড় সাফল্য, যাতে ইলেকট্রন রশ্মি থেকে যে কোনও ক্ষতিকারক প্রভাবের জন্য বিশেষ মনোযোগের প্রয়োজন হয়। এই সমস্যা সমাধানের সর্বোত্তম উপায় হল সর্বোত্তম ই. এস. ই. এম নকশার মাধ্যমে এই প্রভাবগুলিকে ন্যূনতম মাত্রায় কমিয়ে আনা। এর বাইরে, ফলাফল মূল্যায়নের সময় ব্যবহারকারীর তাদের সম্ভাব্য অস্তিত্ব সম্পর্কে সচেতন হওয়া উচিত। সাধারণত, এই প্রভাবগুলি বিভিন্ন ইলেক্ট্রন বিম-স্পেসিমেন মিথস্ক্রিয়া এবং প্রক্রিয়াগুলির কারণে বিভিন্ন রূপে চিত্রগুলিতে প্রদর্শিত হয়। একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপে গ্যাসের প্রবর্তন একটি নতুন মাত্রার সমতুল্য। এইভাবে, ইলেকট্রন রশ্মি এবং গ্যাসের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া এবং নমুনার সাথে গ্যাসের (এবং এর উপজাত) মিথস্ক্রিয়া এখনও অজানা পরিণতি সহ গবেষণার একটি নতুন ক্ষেত্রের সূচনা করে। এগুলির মধ্যে কয়েকটি প্রথমে অসুবিধাজনক বলে মনে হতে পারে তবে পরে কাটিয়ে উঠতে পারে, অন্যরা অপ্রত্যাশিত ফলাফল দিতে পারে। সচল র্যাডিকেল সহ নমুনার তরল পর্যায়টি আবার সুবিধাজনক বা অসুবিধাজনক অনেক ঘটনা ঘটাতে পারে। সুবিধা একটি নমুনার চারপাশে গ্যাসের উপস্থিতি ই. এস. ই. এম-এর জন্য অনন্য নতুন সম্ভাবনা তৈরি করেঃ (ক) তরল-পর্যায় ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি সম্ভব কারণ 609 পিএ-র বেশি যে কোনও চাপ 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রার জন্য জলকে তার তরল পর্যায়ে বজায় রাখতে দেয়, এস. ই. এম-এর বিপরীতে যেখানে ভ্যাকুয়াম অবস্থার দ্বারা নমুনাগুলি শুকিয়ে যায়। (খ) বৈদ্যুতিকভাবে অ-পরিবাহী নমুনাগুলির পৃষ্ঠকে পরিবাহী করার জন্য এস. ই. এম-এ ব্যবহৃত প্রস্তুতির কৌশলগুলির প্রয়োজন হয় না, যেমন একটি পাতলা সোনা বা কার্বন আবরণ জমা করা, বা অন্যান্য চিকিত্সা, কৌশল যা প্রক্রিয়াটিতে ভ্যাকুয়ামেরও প্রয়োজন হয়। ইনসুলেটিং নমুনাগুলি ইলেক্ট্রন রশ্মি দ্বারা চার্জ হয়ে ইমেজিংকে সমস্যাযুক্ত বা এমনকি অসম্ভব করে তোলে। (গ) ভ্যাকুয়াম এস. ই. এম ডিটেক্টরের বিপরীতে গ্যাস নিজেই একটি সনাক্তকরণ মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা হয় যা অভিনব ইমেজিং সম্ভাবনা তৈরি করে। (ঘ) সরল প্লাস্টিকের চকচকে বিএসই ডিটেক্টরগুলি চার্জ না করেই আনকোটেড কাজ করতে পারে। অতএব, এই ডিটেক্টরগুলি সর্বনিম্ন সম্ভাব্য ত্বরান্বিত ভোল্টেজে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য সংকেত-থেকে-শব্দ-অনুপাত তৈরি করে, কারণ বিএসই ভ্যাকুয়াম এসইএম-এর জন্য ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম আবরণে কোনও শক্তি অপচয় করে না। ফলস্বরূপ, নমুনাগুলি দ্রুত এবং আরও সহজে পরীক্ষা করা যেতে পারে, জটিল এবং সময়সাপেক্ষ প্রস্তুতির পদ্ধতিগুলি এড়িয়ে, প্রাকৃতিক পৃষ্ঠকে পরিবর্তন না করে বা পূর্ববর্তী প্রস্তুতির কাজ দ্বারা নিদর্শন তৈরি না করে বা এসইএম-এর ভ্যাকুয়াম তৈরি না করে। গ্যাস/তরল/কঠিন মিথস্ক্রিয়া গতিশীলভাবে প্রকৃত স্থানে এবং বাস্তব সময়ে অধ্যয়ন করা যেতে পারে, অথবা প্রক্রিয়াকরণ পরবর্তী সময়ের জন্য রেকর্ড করা যেতে পারে। সাবজিরো থেকে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রার বৈচিত্র্য এবং নমুনা মাইক্রো-ম্যানিপুলেশনের জন্য বিভিন্ন আনুষঙ্গিক যন্ত্র একটি নতুন বাস্তবতায় পরিণত হয়েছে। জৈবিক নমুনা তাজা এবং জীবিত রাখা যেতে পারে। অতএব, ই. এস. ই. এম প্রচলিত ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি থেকে একটি আমূল অগ্রগতি গঠন করে, যেখানে ভ্যাকুয়াম অবস্থা ইলেক্ট্রন বিম ইমেজিংয়ের সর্বজনীন হওয়ার সুবিধাগুলিকে বাধা দেয়। অসুবিধাগুলি প্রধান অসুবিধাটি নমুনা চেম্বারে দূরত্বের সীমাবদ্ধতা থেকে উদ্ভূত হয় যার উপর বৈদ্যুতিন রশ্মি বায়বীয় পরিবেশে ব্যবহারযোগ্য থাকে। পিএলএ1 থেকে নমুনার দরকারী দূরত্ব হল ত্বরান্বিত ভোল্টেজ, বিম কারেন্ট, গ্যাসের প্রকৃতি ও চাপ এবং ব্যবহৃত অ্যাপারচার ব্যাসের একটি ফাংশন। এই দূরত্ব প্রায় 10 মিমি থেকে এক মিলিমিটারের একটি ভগ্নাংশ পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় কারণ গ্যাসের চাপ কম ভ্যাকুয়াম থেকে একটি বায়ুমণ্ডলে পরিবর্তিত হতে পারে। সর্বোত্তম ক্রিয়াকলাপের জন্য, এই মৌলিক প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য প্রস্তুতকারক এবং ব্যবহারকারী উভয়কেই নকশা এবং ক্রিয়াকলাপের সাথে সামঞ্জস্য রাখতে হবে। উপরন্তু, যেহেতু চাপটি খুব নিম্ন স্তরে আনা যেতে পারে, একটি ই. এস. ই. এম উপরের অসুবিধাগুলি ছাড়াই সাধারণ এস. ই. এম ক্রিয়াকলাপে ফিরে আসবে। অতএব, ভ্যাকুয়ামে কাজ করে কেউ এস. ই. এম-এর বৈশিষ্ট্যগুলির সঙ্গে ই. এস. ই. এম-এর বৈশিষ্ট্যগুলি বিনিময় করতে পারে। সঠিকভাবে পরিকল্পিত এবং পরিচালিত সর্বজনীন ই. এস. ই. এম-এর মাধ্যমে এই সমস্ত অসুবিধা ও সুবিধার সমন্বয় সাধন করা যেতে পারে। দরকারী নমুনা দূরত্বের সীমাবদ্ধতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হল ন্যূনতম বিবর্ধন সম্ভব, যেহেতু খুব উচ্চ চাপে দূরত্ব এত ছোট হয়ে যায় যে দেখার ক্ষেত্রটি পি. এল. এ 1 আকার দ্বারা সীমাবদ্ধ। এস. ই. এম-এর খুব কম বিবর্ধন পরিসরে, একটি হালকা মাইক্রোস্কোপের উপরের বিবর্ধনকে ওভারল্যাপ করে, উচ্চতর ক্ষেত্রটি ই. এস. ই. এম মোড দ্বারা বিভিন্ন মাত্রায় সীমাবদ্ধ থাকে। এই সীমাবদ্ধতার মাত্রা দৃঢ়ভাবে যন্ত্রের নকশার উপর নির্ভর করে। যেহেতু এক্স-রে পার্শ্ববর্তী গ্যাস দ্বারাও তৈরি হয় এবং এসইএম-এর তুলনায় বৃহত্তর নমুনা এলাকা থেকে আসে, তাই বিশ্লেষণের সময় প্রাপ্ত তথ্যের উপর গ্যাসের প্রভাবগুলি অনুমান করার জন্য বিশেষ অ্যালগরিদমের প্রয়োজন হয়। নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে গ্যাসের উপস্থিতি অবাঞ্ছিত প্রভাব ফেলতে পারে, তবে বিকিরণের প্রভাব হ্রাস ও নিয়ন্ত্রণের জন্য আরও গবেষণা ও উন্নয়ন করা হলে এগুলির ব্যাপ্তি স্পষ্ট হয়ে উঠবে। সর্বোত্তম নকশার সমস্ত নীতির সাথে সামঞ্জস্য রেখে এখনও (2009 সালের মধ্যে) কোনও বাণিজ্যিক যন্ত্র উপলব্ধ নেই, যাতে তালিকাভুক্ত আরও সীমাবদ্ধতা বিদ্যমান যন্ত্রগুলির বৈশিষ্ট্য হয় এবং সাধারণভাবে ই. এস. ই. এম কৌশলের নয়। সংক্রমণ ই. এস. ই. এম. একটি পাতলা নমুনা বিভাগের মাধ্যমে প্রেরিত উজ্জ্বল এবং অন্ধকার ক্ষেত্র সংকেতগুলির যথাযথ সনাক্তকরণের মাধ্যমে সংক্রমণ মোডে (টি. ই. এস. ই. এম) ই. এস. ই. এম ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি নমুনার নীচে সলিড স্টেট ডিটেক্টর ব্যবহার করে বা বায়বীয় সনাক্তকরণ যন্ত্র (জিডিডি) ব্যবহার করে করা হয়। ই. এস. ই. এম-এ ব্যবহৃত সাধারণত কম ত্বরান্বিত ভোল্টেজগুলি দাগহীন নমুনার বৈসাদৃশ্যকে বাড়িয়ে তোলে যখন তারা ন্যানোমিটার রেজোলিউশন ইমেজিংয়ের অনুমতি দেয় যা ট্রান্সমিশন মোডে প্রাপ্ত হয় বিশেষত ক্ষেত্র নির্গমন ধরনের ইলেক্ট্রন বন্দুকের সাথে। ই. এস. ই. এম-ডি. আই. এ-ই. এস. ই. এম-ডি. আই. এ একটি সংক্ষেপণ যা একটি ডিজিটাল চিত্র বিশ্লেষণ (ডি. আই. এ) প্রোগ্রামের সাথে যুক্ত একটি ই. এস. ই. এম মাইক্রোস্কোপ সমন্বিত একটি সিস্টেমের জন্য দাঁড়িয়ে আছে। এটি সরাসরি ডিজিটালভাবে অর্জিত ই. এস. ই. এম চিত্রগুলির পরিমাণগত চিকিত্সা সম্ভব করে তোলে এবং নিউরাল নেটওয়ার্কের উপর ভিত্তি করে মেশিন লার্নিং দ্বারা চিত্র স্বীকৃতি এবং চিত্র প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়। প্রয়োগ ই. এস. ই. এম-এর কিছু প্রতিনিধিত্বমূলক প্রয়োগ নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে রয়েছেঃ জীববিজ্ঞান একটি প্রাথমিক প্রয়োগের মধ্যে লেপ্টোস্পার্মাম ফ্লাভেসেন্সের অধ্যয়ন সহ তাজা এবং জীবন্ত উদ্ভিদ উপাদানগুলির পরীক্ষা জড়িত। অণুজীবের অধ্যয়নে ই. এস. ই. এম-এর সুবিধাগুলি এবং প্রস্তুতির কৌশলগুলির তুলনা প্রদর্শিত হয়েছে। চিকিৎসা ও চিকিৎসা ক্যান্সার কোষের উপর ওষুধের প্রভাব তরল-পর্যায় ই. এস. ই. এম-এস. টি. ই. এম-এর মাধ্যমে অধ্যয়ন করা হয়েছে। প্রত্নতত্ত্ব সংরক্ষণ বিজ্ঞানে, প্রায়শই নমুনাগুলি অক্ষত বা তাদের প্রাকৃতিক অবস্থায় সংরক্ষণ করা প্রয়োজন। বিশেষ রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক চিকিত্সা সহ এবং ছাড়াই উল শিল্পে তন্তুগুলির উপর শিল্প ই. এস. ই. এম গবেষণা করা হয়েছে। সিমেন্ট শিল্পে, আর্দ্র ও শুষ্ক অবস্থায় বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরীক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ। সিটু স্টাডিতে বিভিন্ন আনুষঙ্গিক যন্ত্রের সাহায্যে সিটু অধ্যয়ন করা যেতে পারে। এগুলিতে উচ্চ তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য গরম পর্যায়, তরলের মাইক্রোইনজেক্টর এবং নমুনা সম্প্রসারণ বা বিকৃতি যন্ত্র জড়িত রয়েছে। সাধারণ উপকরণ বিজ্ঞান বায়োফিল্মগুলি এস. ই. এম প্রস্তুতির সময় প্রবর্তিত নিদর্শনগুলি ছাড়াই অধ্যয়ন করা যেতে পারে, পাশাপাশি ডেন্টিন এবং ডিটারজেন্টগুলি ই. এস. ই. এম-এর প্রাথমিক বছরগুলি থেকে তদন্ত করা হয়েছে। বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম ই. এস. ই. এম বিভিন্ন উৎপাদন ব্র্যান্ড নামে আবির্ভূত হয়েছে। ই. এস. ই. এম শব্দটি একটি সাধারণ নাম যা 1980 সালে সর্বজনীনভাবে প্রথম চালু হয়েছিল এবং পরে ড্যানিলাটোস এবং সমস্ত ই. এস. ই. এম ধরনের যন্ত্রের প্রায় সমস্ত ব্যবহারকারীদের দ্বারা সমস্ত প্রকাশনায় অবিরামভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। ইলেক্ট্রোকান ই. এস. ই. এম ট্রেডমার্কটি 1999 সাল পর্যন্ত বিরতিহীনভাবে প্রাপ্ত হয়েছিল, যখন এটি বাতিল হওয়ার অনুমতি দেওয়া হয়েছিল। "পরিবেশগত" শব্দটি মূলত সংক্রমণ অণুবীক্ষণে "পরিবেশগত" কোষগুলির পূর্ববর্তী (ঐতিহাসিক) ব্যবহারের ধারাবাহিকতায় চালু করা হয়েছিল, যদিও "বায়ুমণ্ডলীয়" শব্দটি একটি বায়ুমণ্ডলীয় চাপে (এ. এস. ই. এম) একটি ই. এস. ই. এম বোঝাতে ব্যবহৃত হয়েছে তবে কোনও বাণিজ্যিক যন্ত্রের সাথে নয়। অন্যান্য প্রতিযোগী নির্মাতারা "ন্যাচারাল এস. ই. এম" (হিটাচি), "ওয়েট-এস. ই. এম" (আই. এস. আই), "বায়ো-এস. ই. এম" (স্বল্পস্থায়ী, এম. আর. এ. ওয়াই), "ভি. পি-এস. ই. এম" (পরিবর্তনশীল-চাপ এস. ই. এম; এল. ই. ও/জেইস-এস. এম. টি), "এল. ভি. এস. ই. এম" (লো-ভ্যাকুয়াম এস. ই. এম, প্রায়শই লো-ভোল্টেজ এস. ই. এম; জে. ই. ও. এল) শব্দগুলি ব্যবহার করেছেন, যার সবকটিই প্রচলিত উৎপাদন সময়সূচী অনুযায়ী ক্ষণস্থায়ী বলে মনে হয়। সম্প্রতি অবধি, এই সমস্ত নামগুলি প্রায় 100 পিএ পর্যন্ত এবং শুধুমাত্র বিএসই ডিটেক্টরগুলির সাথে কাজ করা যন্ত্রগুলিকে বোঝায়। সম্প্রতি, জেইস-এস. এম. টি ভিপি-এস. ই. এম-কে চিত্র গঠনের এস. ই প্রক্রিয়া হিসাবে বায়বীয় আয়নায়ন বা বায়বীয় স্ফীতকরণের সাথে উচ্চ চাপে প্রসারিত করা হয়েছে। অতএব, ই. এস. ই. এম শব্দটিকে বিভিন্ন নামের অন্যান্য প্রতিযোগিতামূলক বাণিজ্যিক (বা পরীক্ষাগার) ব্র্যান্ডের সাথে একচেটিয়া ব্র্যান্ডের বাণিজ্যিক যন্ত্রের সাথে চিহ্নিত করা অনুচিত, কারণ ট্রেডমার্কের অতীত ব্যবহার থেকে কিছু বিভ্রান্তি দেখা দিতে পারে। একইভাবে, জি. ডি. ডি শব্দটি সাধারণভাবে ই. এস. ই. এম-এর সম্পূর্ণ নতুন গ্যাসীয় সনাক্তকরণ নীতিকে অন্তর্ভুক্ত করে। বিশেষ করে ই. এস. ডি এবং জি. এস. ই. ডি শব্দগুলি এই ডিটেক্টরের গৌণ ইলেক্ট্রন মোডকে বোঝাতে একটি বাণিজ্যিক ই. এস. ই. এম-এর সাথে ব্যবহার করা হয়েছে। ই. এস. ই. এম-এর ছবিগুলির গ্যালারি নিম্নলিখিতগুলি একটি ই. এস. ই. এম ব্যবহার করে তোলা ছবির উদাহরণ। তথ্যসূত্র গ্রন্থপঞ্জি বাহ্যিক লিঙ্ক ই. এস. ই. এম উন্নয়ন এবং ই. এস. ই. এম ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি কৌশলগুলিতে জীবন্ত নমুনা এবং অন্যান্য ইন সিটু ইমেজিং-এর ভবিষ্যতের ভিডিও বৈজ্ঞানিক কৌশল