المجهر الإلكتروني الماسح النافذ بالأشعة السينية

يتميز مطياف فقدان طاقة الإلكترون (EELS) المقترن بالمجهر الإلكتروني النافذ بدقة طيفية متواضعة، كما أنه يُلحق ضرراً كبيراً بمادة العينة. أما المجهر الإلكتروني الماسح بالأشعة السينية (STXM) ذو طاقة الأشعة السينية المتغيرة، فيوفر دقة طيفية عالية. وتكون آثار الضرر الإشعاعي عادةً أقل بمقدار رتبتين من حيث الحجم مقارنةً بمطياف فقدان طاقة الإلكترون. وتُعدّ المخاوف الإشعاعية ذات صلة أيضاً بالمواد العضوية. ^{[ 3 ]}

على عكس طرق أخرى كالمجهر الإلكتروني، يمكن الحصول على أطياف عينات تحتوي على الماء والكربون. يتيح تشغيل مجهر الأشعة السينية الماسح (STXM) عند الضغط الجوي سهولة تركيب العينات وتقليل القيود المفروضة على تحضيرها. وقد تم بناء خلايا قادرة على فحص الرواسب المائية والمحاليل. ^{[ 3 ]}

استُخدمت تقنية STXM لدراسة جزيئات الحشو المقوّية المستخدمة في رغوة البولي يوريثان المضغوطة والمقولبة في صناعات السيارات وصيد الأسماك، وذلك لتحقيق قدرة تحمل أعلى للأحمال. يُعدّ نوعان من البوليمرات، وهما كوبوليمر الستايرين والأكريلونيتريل (SAN) وبوليمر إضافة البولي إيزوسيانات الغني بالكربامات العطرية (PIPA)، متطابقين كيميائيًا باستخدام مطيافية الإلكترون النافذ. باستخدام تقنية NEXAFS، يمتصّ كلٌّ من SAN وPIPA بقوة عند 285.0 إلكترون فولت، وهي طاقة مرتبطة بمجموعات الفينيل في جزيئات الحشو العطرية ، وبالتالي يُظهران نفس صورة مطيافية الإلكترون. يُظهر SAN فقط امتصاصًا قويًا عند 286.7 إلكترون فولت بسبب مُكوّن الأكريلونيتريل. تُعدّ تقنية NEXAFS وسيلة سريعة وموثوقة للتمييز بين الأنواع الكيميائية على مستوى مكاني دون الميكرون. ^{[ 3 ]}

تُتيح تقنية STXM، التي تستخدم مطيافية امتصاص الأشعة السينية القريبة من الحافة، إمكانية تطبيقها على الجزيئات البيولوجية المُمَيَّأة بالكامل، وذلك بفضل قدرة الأشعة السينية على اختراق الماء. كما توفر الأشعة السينية اللينة دقة مكانية أفضل من 50  نانومتر، ما يجعلها مناسبة لدراسة البكتيريا والأغشية الدقيقة البكتيرية. وبذلك، يُمكن تحقيق رسم خرائط كيميائية كمية على نطاق مكاني أقل من 50  نانومتر. تتفاعل الأشعة السينية اللينة أيضًا مع جميع العناصر تقريبًا، مما يسمح برسم خرائط الأنواع الكيميائية بناءً على بنية الروابط. تُتيح تقنية STXM دراسة مجموعة متنوعة من المسائل المتعلقة بطبيعة وتوزيع ودور البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية في الأغشية الحيوية، وخاصة في المصفوفة خارج الخلوية . وتُعد دراسة هذه الأغشية الحيوية مفيدة لتطبيقات المعالجة البيئية. ^{[ 4 ]}