گفتگو با مهندس بهنام رحمانی؛ اپراتور دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی
چه کاری انجام میدهید؟ چه کسانی به شما مراجعه می‌کنند؟ من اپراتور دستگاه SEM(میکروسکوپ الکترونی روبشی) هستم. مشتریان ما از گروه، بخش یا رشته خاصی نیستند، بلکه همه افرادی که در زمینه نانو و سایر حوزه هایی که نیاز به کسب اطلاعاتی از نمونه های خاصی دارند از مراجعه کنندگان ما هستند. روند کار ما به این صورت است که زمانی را برای مشتری معین می کنیم و مشتری به همراه نمونه در آن تاریخ به ما مراجعه می کند. سپس اطلاعات راجع به نمونه از طرف مشتری و چگونگی کار با نمونه از طرف ما تبیین شده و کار در حضور مشتری انجام می شود. سیاست مرکز بر این است که مشتری بتواند در همه مراحل حضور داشته باشد و درباره نتایج سئوال کند. بیشترین مخاطب ما را دانشجویان به خصوص دانشجویان تحصیلات تکمیلی تشکیل می دهند. گرچه در حال حاضر دامنه مشتریان ما وسعت یافته و طیف وسیعی از پژوهشگاه ها مثل پژوهشکده رویان، دندانپزشکان و شیمی دان ها و متخصصان مواد و متالورژی از مراجعه کننده ها به ما هستند.
تحصیلات و مهارتهای شما چیست؟
تحصیلات من در زمینه متالورژی است. البته نمیتوان گفت که برای کار با دستگاه SEM باید در رشته خاصی تحصیل کرد. حوزه کاری ام ایجاب کرده است که مطالعاتی را هم در حوزه فیزیک به خصوص فیزیک کوانتوم داشته باشم. در دانشگاه اطلاعات زیادی درباره این دستگاه ارایه نمی شود و تنها به بیان کلیات بسنده می شود، اما مسایل در عمل بسیار پیچیده تر از آن چیزهایی است که در دانشگاه گفته می شود، به طوری که قبل از درگیری در کار نمی توان تشخیص داد که چه مشکلاتی در انتظار ما خواهند بود. هنگامی که ما این میکروسکوپ را در سال ۸۴ به ایران آوردیم، به خاطر این کمبودها و نبود آموزشی اختصاصی درباره SEM، با مشکلات زیادی مواجه بودیم. برای همین، دوره هایی را در مورد این میکروسکوپ گذراندم که خیلی از نکات را در آنها درک کردم.
مراجعان هم معمولا مشکلات مشابهی دارند. دانشجویان مراجعه کننده اطلاعات فراوانی درباره نمونه خودشان دارند اما درباره اینکه چطور می توانند این نمونه را زیر میکروسکوپ بررسی کنند اطلاعی ندارند. هنوز دستورالعمل جامعی درباره اینکه چگونه می توان نانو پودرها را به کمک SEM مشاهد کرد وجود ندارد. این کمبودها کار ما را در سال های اول خیلی سخت می کرد. در ابتدا از همه دوستانی که اینجا مراجعه می کردند درخواست می کردیم که مقالات داخلی یا خارجی که در مورد کارشان در این سطح انجام شده همراه نمونه بیاورند. سعی می کردیم این مقالات را مطالعه کرده و عکس های به دست آمده را مشاهده کنیم تا اگر اطلاعاتی درباره نحوه کار با این نمونه هست، کسب شود و بعد کار را شروع کنیم. الان هم اگر کاری درخواست شود که سابقه انجامش را نداشته باشیم حتما مقالات موجود را مطالعه می کنیم، اما اگر نتوانیم اطلاعات لازم را درباره یک نمونه جدید کسب کنیم این اختیار را از طرف مرکز داریم که بدون دریافت هزینه کار را انجام دهیم. تجربه چند ساله ما سبب شد که در حال حاضر اطلاعات زیادی داشته باشیم و بتوانیم در زمینه های مختلف کار کنیم. این تجربه مشتریان ما را گسترش داده به طوری که مشتریان ما به گرایش های متالورژی محدود نیستند بلکه از حوزه های مختلف مشتریانی داریم که نمونه های متنوعی را برای آزمایش می آورند. در حال حاضر علاوه بر بخش مهندسی مواد از بخش پزشکی و مهندسی الکترونیک نیز مشتریانی داریم. در مواردی نمونه های جالبی مانند پر طاووس یا بافت جنینی برای عکس‌برداری به آزمایشگاه آورده شده است.
مشکلات و محدودیت های کار شما چیست؟
در کل اطلاعات بسیار محدود است. باید زمینه هایی فراهم شود که اطلاعات جامع تر شده و در قالب دستورالعمل تنظیم شود. به طوری که مثلا اگر کسی بخواهد اپراتور دستگاه SEMشود منابعی برای کسب اطلاعات موثق وجود داشته باشد. مثلا عکس برداری نانولوله های کربنی زیاد پیش می آید، اما دستورالعملی در این زمینه وجود ندارد. حتی جواب قطعی درباره اینکه نانولوله های کربنی را می توان با SEM های معمولی دید یا نه وجود ندارد. برای تنظیم چنین دستورالعمل هایی نیاز به مستندسازهای دقیق است. بدین ترتیب که باید یک نمونه به چند آزمایشگاه فرستاده شود و نتیجه های هر کدام مستند و مقایسه شود. ما در دانشگاه در رشته ای خاص تحصیل کرده ایم و اگر بخواهیم با میکروسکوپ الکترونی کار کنیم حداکثر می توانیم در رشته خودمان فعال باشیم ولی بدون کسب تجربه کافی در رشته های دیگر موفق نخواهیم شد. یکی از محدودیت های مهم این کار این است که خیلی وابسته به تجربه است. باید چند سالی با SEM کار کرد تا بتوان روش کار با آن را به دست آورد. این تجربه برای ما به دلیل حجم بالای کار سریع تر حاصل شد. ما در این چهار سال بیش از این زمان و شاید به اندازه هشت سال تجربه اندوخته ایم. با توجه به کمبودهایی که در کشور ما وجود دارد به مراکزی نیاز داریم که حداقل ده تا دوازده ساعت در روز کار بکنند.
در مورد روند انجام کارتان بیشتر توضیح دهید؟ چقدر از وقت شما صرف مطالعه و آماده سازی نمونه ها می شود و چقدر صرف کار با دستگاه؟
در ابتدا خیلی از زمان ما صرف مطالعه می شد. SEM نیاز به آماده سازی هایی دارد که از خود کار کردن با دستگاه مهمتر است. مثلا آماده سازی یک مگس برای عکس برداری با SEM یک هفته زمان می برد. ابتدا باید مگس طوری گرفته شود که به بافتهای آن آسیبی نرسد. بعد باید چند روز در الکل یا سرم خاصی قرار داده شود تا پروتئین ها از بدنش خارج شود. در برخی موارد به جای این کار، مگس دو روز در تار عنکبوت قرار داده می شود. بعد بافت ها به روش خاصی تمیز می شوند و پس از آن در دمای ملایمی در کوره حرارت داده می شود. پس از اینها نمونه را با چسب خاصی روی صفحه ای خاص می چسبانند و بعد روی کل سیستم را با طلا می پوشانند تا هدایت الکتریکی برقرار شود. بعد از این مراحل نمونه زیر میکروسکوپ قرار می گیرد. مرحله اصلی عکس برداری در واقع از اینجا به بعد است اما می بینید که آماده سازی چه قدر زمان می برد و چه میزان اهمیت دارد. اگر همین مگس بدون آماده سازی در دستگاه قرار بگیرد ممکن است به بافت های مورد نظر آسیب برسد یا حتی با ایجاد خلا در دستگاه امکان دارد مگس متلاشی شود.
فرایند عکس برداری چقدر طول می کشد؟
زمان لازم به نمونه و نیاز مشتری بستگی دارد؛ برای مثال، اینکه اطلاعات قبلی چقدر است، قبلا این کار انجام شده یا نه و اینکه به دنبال مشاهده چیز خاصی می گردیم یا اینکه اطلاعات کلی را مد نظر داریم. گاهی در یک ساعت صد و هشتاد عکس گرفته ایم و گاهی تعداد عکس در یک ساعت به دو عکس تقلیل یافته است. در ابعاد زیر میکرون کار سخت می شود و در پروژه های نانویی شرایط بسیار خاص می شود. خاص بودن این پروژه ها به خاطر ابعاد بسیار ریز و نیاز به صبر و حوصله فراوان است. برای گرفتن یک عکس در ابعاد نانو گاهی به ساعت ها زمان نیاز است. اگر صبر و حوصله کافی در این پروژه ها صرف نشود تلاش چند ماهه یک فرد به هدر می رود. یک پاسخ مثبت یا منفی می تواند فرد را چند ماه جلو بیندازد یا به عقب برگرداند. البته مشتری در همه مراحل حضور دارد اما به دلیل کمبود اطلاعات، وظیفه اپراتور سنگین می شود.
میکروسکوپ شما معمولا چند ساعت در روز فعال است؟ آیا به اندازه کافی مراجع دارید؟
سیاست مرکز ما این بوده است که مشتری همواره احساس رضایت داشته باشد، چون این مرکز یک نهاد خصوصی است و فعالیت آن به وجود مشتریان وابسته است. برای همین ما در اسرع وقت به مشتریان وقت می دهیم، معمولا بین مراجعه مشتری و به جریان افتادن کار او بیشتر از یک هفته فاصله نمی افتد، به همین دلیل واحد ما به طور متوسط روزانه دوازده ساعت فعال است. میکروسکوپ های مشابهی در مراکز دیگر خصوصا در مراکز دانشگاهی وجود دارند که به واسطه نحوه وقت دهی این آزمایشگاه ها زیاد به کار گرفته نمی شوند، اما ما سعی داریم طوری برنامه‌ریزی کنیم که میکروسکوپ تا حد امکان فعال باشد.
آیا در مورد نتایج ، اختلافی هم با مراجعه کننده ها پیش می آید؟
بله، در موارد مختلف این اتفاق افتاده است. ما سعی می کنیم با مشتریان بحث کنیم و قانعشان کنیم. سیاست مرکز این طور نیست که مشتری به حال خودش رها شود. سعی می کنیم اگر در توانمان باشد مشتری را قانع کنیم. وقتی نتیجه به صورت عکسهای قابل مشاهده به دست می آید، اخلاف چندانی پیش نمی آید. اما گاهی اصلا نتیجه ای به دست نمی آید. مثلا کسی بود که روی نانوکامپوزیت ها کار می کرد اما جواب نمی گرفت. او به ما گفت که دستگاه شما خراب است و نانوکامپوزیت های مرا نشان نمی دهد. بعد از بررسی ها معلوم شد که مشکل از مواد اولیه است. در واقع، به جای کاربید سیلسیم به او اکسید آهن فروخته بودند و همین باعث ایجاد مشکل شده بود.
از جذابیتهای کارتان بگویید.
واقعا شغل بسیار جذابی است. در این شغل هر روز با چیز جدیدی سر و کار دارید. هر روز اطلاعاتی در زمینه جدیدی کسب می کنید که تا روز قبل از آن بی خبر بوده اید. بیشتر کارهایی که تعریف می شود پروژه هایی در حد کارشناسی ارشد یا دکتری هستند، پروژه های که کارهایش انجام شده و متقاضی منتظر دیدن نتیجه است. به خصوص در حوزه نانو این نتیجه بسیار تعیین‌کننده هستند و نیاز به دقت فراوان دارند. آزمایش های ما در ابعاد نانو بسیار جذاب و شگفت آور است. من هر روز از مشاهده نتایج متعجب می شوم. برای مثال، اولین بار با مشاهده ذرات نانو در دانه های بلوط خیلی متعجب شدم. در این دانه ذراتی با حفره هایی در ابعاد ۵۰ نانو متر وجود دارد. به نظر من، اپراتوری این دستگاه از راه های شناخت خداوند است! من روزانه بیش از دوازده ساعت کار می کنم اما جذابیت های کار سبب می شود که خستگی را احساس نکنم. در طول روز هیچ دو ساعتی نیست که کار یکسانی را انجام دهم. گرچه در انتهای روز و بعد از پایان کار خستگی را احساس می کنم اما در طول روز به خاطر جذابیت بالای کار خستگی را نمی فهمم. چیزهای شگفت آوری که مشاهده کرده ام من را وا می دارد که اطلاعاتم را با انجام آزمایش های جدید افزایش دهم.
منبع : مدیریت فناوری نانو
