ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ : પ્રવેગિત ઇલેકટ્રોન કિરણપુંજની અત્યંત નાની પ્રભાવી તરંગલંબાઈ વડે, વસ્તુની સૂક્ષ્મ વિગતોનું વિભેદન (resolution) દર્શાવતું પ્રતિબિંબ ઉત્પન્ન કરતું સાધન. તેના વડે 0.1 nm (1 nm = 1 નૅનોમીટર = 10–9 મીટર) જેટલા ક્રમની વિભિન્નતા (seperation) જોઈ શકાય છે. 2nm જેટલું વિભેદન તો સામાન્ય હોય છે. માનક (standard) પ્રકાશીય સૂક્ષ્મદર્શક વડે મળતું આવર્ધન ર્દશ્ય પ્રકાશની તરંગલંબાઈ દ્વારા સીમિત થતું હોય છે. તેના પૂરક તરીકે ઇલેકટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ વપરાય છે. આ માઇક્રોસ્કોપમાં વપરાતા ઇલેકટ્રોનની તરંગલંબાઈ, ર્દશ્ય પ્રકાશની તરંગલંબાઈ કરતાં આશરે 12,500 ગણી નાની હોવાથી ખૂબ સ્પષ્ટ એવું 10,00,000 ગણું આવર્ધન મળે છે. પ્રકાશીય સૂક્ષ્મદર્શક માટે આવર્ધનનું મૂલ્ય આશરે 2,000 જેટલું છે. જૈવવિજ્ઞાનના અભ્યાસમાં પેશીના અતિપાતળા છેદનું તેમજ વાયરસ જેવા સૂક્ષ્મ કણો અને મોટા અણુઓ પૈકી પ્રત્યેકને અલગ નિહાળવા માટે ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો બહોળો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ટ્રાન્સમિશન ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ : દેખાવમાં તેમજ પ્રાયોગિક વિગતોમાં સાવ જુદો હોવા છતાં, પ્રકાશીય ડિઝાઇનમાં તે પ્રકાશીય સૂક્ષ્મદર્શકના જેવો જ હોય છે. સ્રોત તરીકે એક ‘ઇલેકટ્રોન ગન’ હોય છે, જે 40થી 100 કિવો. વિદ્યુત-વિભવની અવધિમાં ઇલેકટ્રોનને પ્રવેગિત કરે છે. એકસરખા પ્રવેગક વિભવને અનુરૂપ ઇલેકટ્રોનનું કિરણપુંજ એક જ તરંગલંબાઈનું (mono-chromatic) હોવું જોઈએ.
ઇલેકટ્રોન હવામાં વિખેરણ થતું હોવાથી ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપના સ્તંભને 10–4 ટોરિસેલી જેટલા શૂન્યાવકાશે રાખવામાં આવે છે. [1 ટોરિસેલી = વાતાવરણના દબાણનો માત્રક = 1 વાતાવરણ દબાણનો 1/760મો ભાગ = 1 મિલિમીટર ઊંચાઈના પારાના સ્તંભ વડે પાત્રના તળિયા ઉપર નીપજતું દબાણ]. ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપના લેન્સ તરીકે યોગ્ય આકારનાં વિદ્યુત તેમજ ચુંબકીય ક્ષેત્રો હોય છે. સંગ્રાહી (condensor) લેન્સ, તપાસવાના નમૂના ઉપર ઇલેકટ્રોનને કેન્દ્રિત કરે છે. વસ્તુ-કાચ, મધ્યવર્તી કાચ અને પ્રક્ષેપક કાચ (projector lens) પ્રતિબિંબ ઉત્પન્ન કરે છે, જેને પ્રસ્ફુરિત પડદા (fluorescent screen) ઉપર જોઈ શકાય છે અથવા ફોટોગ્રાફની પ્લેટ ઉપર અંકિત કરી શકાય છે. કાચરૂપી ક્ષેત્રોનાં મૂલ્યોમાં ફેરફાર કરીને આવર્ધન તેમજ સંકેન્દ્રન(focussing)નું નિયંત્રણ કરવામાં આવે છે.
પારગમન (transmission) : ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો વિકાસ ફ્રેન્ચ વિજ્ઞાની લુઇ (દ) બ્રૉગ્લીના સૈદ્ધાંતિક કાર્ય ઉપર આધારિત છે. તેણે દર્શાવ્યું કે પ્રવેગિત ઇલેકટ્રોન સાથે તરંગલંબાઈ સંકળાયેલી છે, જે તેના વેગમાનના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે. [સમીકરણો E = hν અને E = mc2નો સમન્વય કરતાં વેગમાન 
પ્લાન્કનો અચળાંક છે, માટે વેગમાન 
બને છે.] 1926માં એવું નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યું કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લેન્સની જેમ વર્તી ઇલેકટ્રોન કિરણપુંજનું અભિસરણ (convergence) કરીને તેને સંકેન્દ્રિત કરી શકે છે.
1931માં અર્નસ્ટન રસ્કા અને નૉલ નામના વિજ્ઞાનીઓએ સત્તરગણું આવર્ધન શક્ય બનાવતા આદિપ્રરૂપ (prototype) ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપની રચના કરી. વ્યાપારિક ધોરણે પ્રથમ મૉડલ 1935માં ઉપલબ્ધ થયું. 1950 સુધીમાં તો લેન્સની ડિઝાઇન તેમજ અન્ય તકનીકી બાબતોના અધિશોધન (refinement) દ્વારા, 2 nm સુધી વિભેદન કરી શકે તેવાં અનુકૂળ સાધનોની રચના કરવામાં આવી.
ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપની તક્નીકી બાબતો નીચે પ્રમાણે છે :
(1) સ્થાયી વિભવ વડે ઇલેકટ્રોન કિરણપુંજનું પ્રવેગન (acceleration), (2) શૂન્યાવકાશનું પોષણ (maintenance), (3) તપાસવાના નમૂના તેમજ ફોટોગ્રાફ લેવાની સાધનસામગ્રી બદલવાની સાનુકૂળતા, (4) ઉચ્ચ ક્ષમતા ધરાવતા લેન્સની રચના, (5) સ્થાયી વિદ્યુતધારા, (6) શીતનની વ્યવસ્થા, (7) ઇલેકટ્રોનના શોષણ દ્વારા ઉત્સર્જિત થતાં X-કિરણના પ્રભાવથી નમૂનાનું પરિરક્ષણ (shielding).
ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ તપાસવા માટેના નમૂનાઓ તૈયાર કરવાની યોગ્ય પદ્ધતિઓના વિકાસ ઉપર અવલંબિત છે. શૂન્યાવકાશમાંના નમૂનાના નિર્જલીકરણ (dehydration) સામે તેમજ ઇલેકટ્રોન કિરણપુંજથી ઉદભવતા નુકસાન સામે, નમૂનાઓ પ્રતિરોધ કરી શકે તેવા હોવા જોઈએ. વળી નમૂનાના વિવિધ ભાગો દ્વારા ઉદભવતી વિખેરણશક્તિ, પ્રતિબિંબને યોગ્ય ઉઠાવ આપે તેવી હોવી જોઈએ. સામાન્યત: તપાસવા માટેના નમૂના અત્યંત પાતળા હોવા જોઈએ.
નમૂનાને રાખવા માટે ધાતુની એક જાળી હોય છે, જેના ઉપર ઓછી વિખેરણશક્તિ ધરાવતો એક પાતળો સ્તર ચઢાવેલો હોય છે. તપાસવા માટેનો નમૂનો સૂક્ષ્મ કણોના નિલંબન (suspension) સ્વરૂપે હોઈ શકે અથવા પ્રકાશીય સૂક્ષ્મદર્શકના જેવી જ રીતો વડે બનાવેલ આશરે 50 nm જેટલા સૂક્ષ્મ પાતળા સ્તરસ્વરૂપે હોઈ શકે અથવા કોઈ સપાટીની પ્રતિકૃતિ (repilca) રૂપે પણ હોય.
ભારે પરમાણુવાળાં સંયોજનોને ઇલેકટ્રોનના અભિરંજક (stain) તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ‘શૅડો કાસ્ટિંગ’ જેવી પ્રક્રિયા દ્વારા, તિર્યક્ (oblique) ખૂણે, ભારે ધાતુનો સ્તર ચઢાવીને સ્થલાકૃતિક લક્ષણો(topographic features)ને યોગ્ય ઉઠાવ આપી શકાય છે. બાષ્પીભવન થયેલી ધાતુ (સામાન્યત: પ્લૅટિનમ) સપાટીનાં બહિર્વેશનો (projections) પર એકત્રિત થઈને, તેની પાછળ ધાતુથી મુક્ત તેવી છાયા આપે છે.
ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપમાં નીચે પ્રમાણેનાં રૂપાંતરણો થઈ શકે છે : (1) પ્રકાશીય સૂક્ષ્મદર્શકની સાથે તુલના કરી શકાય તેવી અદીપ્ત-ક્ષેત્ર-સંક્રિયા (dark field operation), (2) ઇલેકટ્રોનની વિવર્તન ભાત જોવા માટે (3) 5 mv(= 5 x 106 = 50 લાખ વોલ્ટ) જેવા ઊંચા વિભવથી પ્રવેગિત થતા ઇલેકટ્રોનનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હોઈ, ઊંચા વિદ્યુતવિભવના સાધન તરીકે.
ક્રમવીક્ષણ ઇલેકટ્રોન સૂક્ષ્મદર્શક (Scanning Electron Microscope-SEM) : ‘ક્લોઝ્ડ સર્કિટ ટેલિવિઝન’(CC TV)નો ઉપયોગ કરીને, નિરંતર ગતિમય બિંદુ-અન્વેષી (spot probe) વડે એકીવખતે નમૂનાના એક જ બિંદુને પ્રકાશિત કરીને, પરાવર્તિત કે ગૌણ ઇલેકટ્રોનનું પ્રતિબિંબ મેળવવામાં આવે છે. અખંડિત સપાટીઓ ઉપર ધાતુના સ્તર ચઢાવીને તપાસવા માટેના નમૂનાઓ તૈયાર કરવામાં આવે છે. વિભેદન 10 nm જેટલું સીમિત હોવા છતાં, સપાટીની સ્થળાકૃતિનાં અર્થઘટન સહેજે કરી શકાય તેવાં પ્રતિબિંબો મેળવી શકાય છે. આ સિદ્ધાંતનું વિસ્તરણ કરીને ‘સ્કૅનિંગ ટ્રાન્સમિશન ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ’ (STEM) બનાવી શકાય છે અને તેના વડે અભિરંજક કે ‘શૅડો કાસ્ટિંગ’ની સહાય લીધા વગર નમૂનાઓને તપાસી શકાય છે.
ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ
ઇલેક્ટ્રૉન માઇક્રોસ્કોપ
B = ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપમાં વપરાતો સૂક્ષ્મ તરંગલંબાઈનો અર્દશ્ય ઇલેકટ્રોન-તરંગ. C = પ્રકાશકીય માઇક્રોસ્કોપમાં વપરાતો પ્રકાશતરંગ (પ્રમાણમાં મોટી તરંગલંબાઈનો). 1 અને 2 = ખૂબ ઊંચા આવર્ધન માટે જણાતાં તેમજ પ્રતિબિંબને અસ્પષ્ટ બનાવતાં, વિવર્તન-વલયો. E = ઇલેકટ્રોનનું કિરણપુંજ (અર્દશ્ય). D = ઇલેકટ્રોન માઇક્રોસ્કોપમાં લેન્સને બદલે, Eને ફોકસ કરી પ્રતિબિંબ ઉપજાવનાર વિદ્યુત-ચુંબકીય ક્ષેત્રો. F = પ્રકાશકીય માઇક્રોસ્કોપમાં પ્રતિબિંબને ફોકસ કરનાર લેન્સ-સિસ્ટિમ. S = તપાસવા માટેનો નમૂનો.
એરચ મા. બલસારા
રાસબિહારી દેસાઈ