በኤክስ ሬይ ስርጭት እና በኤሌክትሮን ልዩነት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የኤክስ ሬይ ልዩነት የኤክስሬይ ጨረርን ወደተለያዩ አቅጣጫዎች ማዞርን የሚያካትት ሲሆን የኤሌክትሮን ስርጭት ደግሞ የኤሌክትሮን ጨረር ጣልቃ ገብነትን ያካትታል።
ሁለቱም የኤክስሬይ ስርጭት እና የኤሌክትሮን ልዩነት ቁስ አካልን ለማጥናት ልንጠቀምባቸው የምንችላቸው የትንታኔ ቴክኒኮች ናቸው። ሌላው እንዲህ ዓይነቱ ዘዴ የኒውትሮን ልዩነት ነው. እነዚህ ዘዴዎች የቁስ ክሪስታል አወቃቀሮችን ያሳያሉ. ስለዚህ የእነዚህ ቴክኒኮች አተገባበር በጠንካራ ግዛት ፊዚክስ እና ኬሚስትሪ ነው።
X Ray Diffraction ምንድን ነው?
X ray diffraction ወይም X ray crystallography የምንጠቀምበት የትንታኔ ቴክኒክ የክሪስታልን አወቃቀር ለማወቅ ነው። ስለሆነም ከቴክኒኩ በስተጀርባ ያለው ንድፈ ሃሳብ የአንድን ክስተት የኤክስ ሬይ ጨረር ወደ ተለያዩ አቅጣጫዎች መከፋፈልን ያካትታል። በአጭሩ፣ የተከፋፈሉትን ጨረሮች ማዕዘኖች እና ጥንካሬዎች በመለካት፣ በዚያ ክሪስታል ውስጥ ያለውን የኤሌክትሮን ጥንካሬ 3D ምስል ማወቅ እንችላለን። በዚህ ምክንያት የኤሌክትሮኖች እፍጋቶች በክሪስታል መዋቅር ውስጥ የአተሞችን አቀማመጥ ይሰጣሉ። በተጨማሪም የኬሚካል ቦንዶችን እና ሌሎች የተለያዩ መረጃዎችን እንዲሁ መወሰን እንችላለን።
ሥዕል 01፡ X-ray Diffractometer
ክሪስታል በመደበኛነት አተሞችን አዘጋጅተዋል። X ጨረሮች የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ሞገዶች ናቸው። ስለዚህ በክሪስታል ውስጥ ያሉት አቶሞች የኤክስሬይ ጨረሮችን በአተሞች ኤሌክትሮኖች በኩል መበተን ይችላሉ።በውጤቱም, በኤሌክትሮኖች ላይ የሚደርሰው የ X ጨረሮች ከኤሌክትሮን ውስጥ ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች (spherical waves) ይፈጥራሉ. ይህንን ሂደት እንደ "ላስቲክ መበታተን" ብለን እንጠራዋለን እና ኤሌክትሮን እንደ መበታተን ይሠራል. ሆኖም፣ እነዚህ ሞገዶች እርስ በርሳቸው በአጥፊ ጣልቃገብነት ይሰርዛሉ።
የኤሌክትሮን ዲፍራክሽን ምንድን ነው?
የኤሌክትሮን ልዩነት ጉዳዩን ለማጥናት የምንጠቀምበት የትንታኔ ዘዴ ነው። ስለዚህ የዚህ ቴክኒካል ንድፈ ሃሳብ የኤሌክትሮኖች የኤሌክትሮኖች መተኮስን በናሙና ውስጥ መተኮስን ያካትታል። ጣልቃ ገብነት የሚለው ቃል የሚያመለክተው ከፍተኛ፣ ዝቅተኛ ወይም እኩል ስፋት ካላቸው ሁለት ማዕበሎች የውጤት ሞገድ መፈጠርን ነው። ብዙውን ጊዜ ይህንን ሙከራ የምንሰራው በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (TEM) ወይም በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) ውስጥ ነው። እነዚህ መሳሪያዎች የተጣደፈ የኤሌክትሮን ጨረር (በኤሌክትሮስታቲክ አቅም የተፋጠነ) ይጠቀማሉ።
ሥዕል 02፡ የኤሌክትሮን ዲፍራክሽን ጥለት
የክሪስታል ጠጣር በየጊዜው የአተሞች መዋቅር አላቸው። ይህ ወቅታዊ መዋቅር እንደ ማወዛወዝ ፍርግርግ ይሠራል (የኤሌክትሮን ጨረሩን ወደ ተለያዩ አቅጣጫዎች የሚጓዙትን ወደ ብዙ ጨረሮች ይከፍላል እና ይከፋፈላል)። እዚያም የኤሌክትሮኖች መበታተን በሚገመተው ሁኔታ ይከሰታል. የክሪስታል አወቃቀሩን ለመተንበይ የዲፍራክሽን ንድፍ ዝርዝሮችን ይሰጠናል. ነገር ግን ይህ ቴክኒክ በደረጃ ችግር (አካላዊ መለኪያ ሲደረግ ሊከሰት የሚችለውን ደረጃን በሚመለከት የመረጃ መጥፋት ችግር) ትልቅ ገደብ አለው።
በX Ray Diffraction እና Electron Diffraction መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
X ray diffraction እና electron diffraction ልንጠቀምባቸው የምንችላቸው ወሳኝ የትንታኔ ቴክኒኮች ናቸው። በኤክስ ሬይ ስርጭት እና በኤሌክትሮን ልዩነት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የኤክስ ሬይ ስርጭት የድንገተኛውን የኤክስ ጨረሮች ጨረር ወደ ተለያዩ አቅጣጫዎች ማከፋፈልን የሚያካትት ሲሆን የኤሌክትሮን ስርጭት ደግሞ የኤሌክትሮን ጨረር ጣልቃ ገብነትን ያካትታል።
ከዚህም በላይ የኤክስ ሬይ ስርጭት የኤክስ ሬይ ጨረር ሲጠቀም ኤሌክትሮን ዳይፍራክሽን ደግሞ የኤሌክትሮኖች ጨረር ይጠቀማል። በኤክስ ሬይ እና በኤሌክትሮን ዳይፍራክሽን መካከል ያለው ሌላ አስፈላጊ ልዩነት፣ የኤሌክትሮን ስርጭት በክፍል ችግር የተገደበ ሲሆን በኤክስ ሬይ ስርጭት ላይ ትልቅ ተጽእኖ የለውም። ተጨማሪ ዝርዝሮች በኤክስ ሬይ ልዩነት እና በኤሌክትሮን ልዩነት መካከል ባለው ልዩነት ላይ ባለው መረጃ ላይ ይታያሉ።
ማጠቃለያ – X Ray Diffraction vs Electron Diffraction
ሁለቱም የኤክስሬይ ስርጭት እና የኤሌክትሮን ስርጭት የክሪስታልን አወቃቀር ለመወሰን ልንጠቀምባቸው የምንችላቸው ቴክኒኮች ናቸው። በኤክስ ሬይ ስርጭት እና በኤሌክትሮን ልዩነት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የኤክስ ሬይ ስርጭት የድንገተኛውን የኤክስ ጨረሮች ጨረር ወደ ተለያዩ አቅጣጫዎች ማከፋፈልን የሚያካትት ሲሆን የኤሌክትሮን ስርጭት ደግሞ የኤሌክትሮን ጨረር ጣልቃ ገብነትን ያካትታል።
