المجهر الأنبوبي الماسح ( بالإنجليزية: scanning tunneling microscope (STM)) تبلغ قوة التكبير في المجهر الانبوبي الماسح فأمكن حوالي مئة مليون مرة، يتصل به حاسوب يعمل على تحليل المعلومات الواردة إليه ليظهر صورة العينة بأبعادها الثلاثة. فكرته يتحسس سن مجهر المسح النفقي (أحمر) ذرات سطح العينة (أزرق) الواحدة تلو الأخرى. اخترع المجهر الانبوبي الماسح من جيرد بينيج و هنرش روهرير بغرض تصوير الذرات المنفردة على سطح معدن. [1] باستغلال ظاهرة النفق الكمومي. وكان عام 1981 قفزة كبيرة حيث تمكن العالمان الألمانيان من تصوير ذرة بمفردها لمواد مختلفة. المجهر الانبوبي الماسح. ويستخدم المجهر الانبوبي الماسح الحساسية الكبيرة للتخلل النفقي الكمومي مع المسافة، حيث يتزايد التخلل النفقي طبقا للدالة الأسية الطبيعية كلما صغرت المسافة. فعندما يقترب سن المجهر من السطح الموصل بجهد كهربي فمن الممكن قياس المسافة بين السن وسطح العينة عن طريق قياس تيار الإلكترونات بين السن والسطح. وتوجد ظاهرة الكهرباء الانضغاطية وهي ظاهرة تخص بعض الأجسام والبلورات تتغير مقاييسها عند مرور تيار كهربائي فيها. وباستخدام قضيب له خاصية الانضغاطية الكهربائية لتشكيل سن المجهر الانبوبي الماسح فأمكن ضبط المسافة بين السن والسطح بتغير طول القضيب تلقائيا بحيث يصبح تيار الإلكترونات النفقي بينهما ثابتا.
ولكن كيف يمكننا أن نجعل البعوضة مثلا جسما موصلا للكهرباء كي يتم فحصها بالمجهر الالكتروني؟ ان عينات هذا المجهر الالكتروني تغطى بطبقة رقيقة من الذهب بواسطة ماكينة تدعى sputter coa "الطلاء البخاخ"ter و عند اكتمال صبغ العينة المحضرة فانها تصبح جاهزة للفحص بالمجهر الالكتروني. توضع العينة المراد فحصها داخل العمود المفرغ من الهواء في المجهر الالكتروني من خلال مدخل أو سدادة محكمة الاغلاق. بعدما يفرغ العمود تماما من الهواء, يطلق المدفع الالكتروني حزمة شعاعية ذات طاقة عالية من الالكترونات. الباحثون السوريون - مجهر المسح النفقي. ينطلق هذا الشعاع الالكتروني متجها لأسفل من خلال سلسلة من العدسات المغناطيسية التي تم تصميمها لتقوم بتركيز وتجميع الالكترونات في موضع محدد و دقيق. بالقرب من أسفل العمود المفرغ ؛توجد مجموعة من الملفات المغناطيسية الماسحة و التي تقوم بدورها بتحريك الشعاع المركز من الالكترونات فوق العينة المراد فحصها ذهابا و ايابا و صفا تلو صف حتى يتم تغطية العينة كلها. و عند ملامسة الشعاع الالكتروني لسطح العينة فانه يتنج عن ذلك تحرر بعض الالكترونات الثانوية من سطح العينة. و يتم الكشف عن هذه الالكترونات المحررة عبر كاشف خاص يقوم أيضا بحصرها و ارسال اشارة خاصة لجهاز مكبرالاشارات الالكتروني.
- المجهر الالكتروني الماسح: وهو من المجاهر الحديثة. تركيب المجهر الالكتروني الماسح والذي يشبه المجهر الالكتروني النافذ من حيث مصدر الإضاءة والعدسات المستخدمة، إلا أنه يختلف عن النافذ في كيفية إظهار صورة العينة. حيث يعتمد إظهار الصورة في هذا النوع من المجاهر الالكترونية على الالكترونات المرتدة من على سطح العينة لتظهر على شاشة تلفزيونية. ماهي وظيفة المجهر الأنبوبي الماسح ( النفقي ) - اسئلة واجوبة. وعادة ما يستخدم المجهر الالكتروني الماسح في دراسة العينة كاملة أو جزء منها لذلك لا يشترط أن تكون العينات رقيقة. *بعد التطور الكبير في دراسة التركيب الدقيق للخلية بواسطة المجاهر الالكترونية، احتاج الباحثون لدراسة الوظائف البيموحيوية الخاصة بكل عضيه من عضيات الخلية، وقد تمكنوا من فصل أو ترسيب عضيات الخلايا ودراسة وظائفها ومكوناتها باستخدام أجهزة خاصة تعرف بأجهزة الطرد المركزي والتي تنقسم حسب السرعة إلى نوعين هما: 1 – أجهزة الطرد المركزي عالية السرعة. والتي لا تزيد سرعتها عن 40. 000 دورة في الدقيقة، وتستخدم هذه الأجهزة في ترسيب عضيات الخلية الكبيرة والمتوسطة الكثافة مثل النواة والميتوكوندريا والبلاستيدات 2 - أجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة وهي تعتبر من أحدث أجهزة الفصل، وتصل سرعتها إلى 100.
تتكون الصورة النهائية تبعا لعدد الالكترونات المحررة من كل نقطة على سطح العينة، و بذلك تنشأ الصورة محاكية تماما للعينة و مطابقة لها. لقد ساعد المجهر الالكتروني الماسح على اكتشاف ابعاد جديدة في تعقيدات و تفاصيل الكائنات الحية الدقيقة و التراكيب المتناهية في الصغر. صورة موضحة لتركيب المجهر الألكتروني الماسح. المصادر: ترجمة:مها العطّاس ، تدقيق علمي:عمرو مدني المصدر: ساعة علم
مخطط يوضح كيف يعمل جهاز STM تعتمد القدرة التحليلية لجهاز STM على نصف قطر تحدب المجس الماسح tip. ويلعب المجس الماسح دورا اساسيا في الحصول على صورة نقية وتبلغ دقة المجس الماسح درجة متقدمة وذلك حين تحتوي نهايته على ذرة واحدة فقط. فاذا كانت بسمك ذرتين فقد نحصل على صورتين معا مما يشكل زيغ في الصورة المتكونة ولضمان الحصول على ذرة في نهاية المجس فقد استخدمت لهذا الغرض انابيب الكربون النانوية للحصول على مجسات ماسحة لعمل الجهاز. يصنع المجس الماسح من مادة التنجستين او من البلاتينيوم والاريديوم او الذهب. مجهر مسح نفقي - أرابيكا. تستخدم طريقة النحت الكهروكيميائي electrochemical etching في حالة مجسات التنجستين بينما تستخدم طرق ميكانيكية في حالة المجسات المصنوعة من البلاتينيوم والاريديوم. ونظرا لحساسية التيار النفقي البالغة للتغير في الارتفاع، يجب عزل المجس عن الاهتزازات او تثبيت الجهاز على قاعدة صلبة للحصول على نتائج مفيدة. في اول جهاز STM صمم بواسطة العالمين Binnig و Rohrer استخدمت رافعة مغناطيسية للحفاظ على الجهاز بعيدا عن أي اهتزازات، والان تستخدم زنبركات ميكانيكية او زنبركات غازية. كما يتم ايضا استخدام وسائل للتقليل من التيارات الدوامية eddy currents.