Razlika između elektronskog mikroskopa, mikroskopa atomske sile i skenirajućeg tunelskog mikroskopa
I. Karakteristike skenirajućeg elektronskog mikroskopa U usporedbi s optičkim mikroskopom i prijenosnim elektronskim mikroskopom, skenirajući elektronski mikroskop ima sljedeće karakteristike:
(i) mogućnost izravnog promatranja strukture površine uzorka, veličina uzorka može biti čak 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) Postupak pripreme uzorka je jednostavan, bez rezanja na tanke kriške.
(iii) Uzorak se može pomicati i rotirati u tri stupnja prostora u komori za uzorke, tako da se uzorak može promatrati iz različitih kutova.
(iv) Dubina polja je velika, a slika je bogata u trodimenzionalnom smislu. Dubina polja SEM-a stotinama je puta veća od one optičkog mikroskopa i desetke puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(E) raspon povećanja slike je širok, razlučivost je također relativno visoka. Može se povećati desetak puta do stotine tisuća puta, što u osnovi uključuje povećanje od povećala, optičkog mikroskopa do raspona povećanja prijenosnog elektronskog mikroskopa. Rezolucija između optičkog mikroskopa i prijenosnog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(vi) Oštećenje i kontaminacija uzorka snopom elektrona je mala.
(vii) Dok se promatra morfologija, drugi signali emitirani iz uzorka također se mogu koristiti za analizu sastava mikropodručja.
II-Mikroskop atomske sile
Mikroskop atomske sile (AFM), analitički instrument koji se može koristiti za proučavanje površinske strukture čvrstih materijala, uključujući izolatore. Istražuje površinsku strukturu i svojstva tvari otkrivajući izuzetno slabe međuatomske interakcijske sile između površine uzorka koji se ispituje i minijaturnog elementa osjetljivog na silu. Par mikro-konzola, koje su iznimno osjetljive na slabe sile, fiksiran je na jednom kraju, a maleni vrh igle na drugom kraju se približava uzorku, koji će tada djelovati s njim, a sila će uzrokovati mikro-konzole za deformaciju ili promjenu stanja gibanja. Prilikom skeniranja uzorka te se promjene detektiraju senzorima, te se mogu dobiti podaci o raspodjeli sile, čime se dobivaju informacije o morfologiji i strukturi površine te hrapavosti površine u nanometarskoj rezoluciji.
AFM ima mnoge prednosti u odnosu na skenirajuću elektronsku mikroskopiju. Za razliku od elektronskih mikroskopa, koji mogu dati samo dvodimenzionalne slike, AFM daje prave trodimenzionalne mape površine. Također, AFM ne zahtijeva nikakav poseban tretman uzorka, poput bakrenja ili nanošenja karbona, koji mogu uzrokovati nepovratna oštećenja uzorka. Treće, dok elektronski mikroskopi moraju raditi u uvjetima visokog vakuuma, AFM-ovi dobro rade pri atmosferskom tlaku, pa čak i u tekućim okruženjima. Ovo se može koristiti za proučavanje bioloških makromolekula, pa čak i živih bioloških tkiva. AFM ima širu primjenjivost od skenirajućeg tunelskog mikroskopa (STM) zbog svoje sposobnosti promatranja nevodljivih uzoraka. Skenirajući mikroskopi sile, koji se trenutno široko koriste u znanstvenim istraživanjima i industriji, temelje se na mikroskopiji atomske sile.
Skenirajući tunelski mikroskop
① skenirajući tunelski mikroskop visoke razlučivosti s prostornom razlučivošću na atomskoj razini, horizontalna prostorna razlučivost od l, okomita razlučivost 0.1, ② skenirajući tunelski mikroskop može se koristiti u području mikroskopije atomske sile.
② skenirajući tunelski mikroskop može izravno ispitati površinsku strukturu uzorka, može nacrtati trodimenzionalnu strukturnu sliku.
③ Skenirajući tunelski mikroskop može ispitivati strukturu tvari u vakuumu, atmosferskom tlaku, zraku, pa čak i u otopini. Budući da nema visokoenergetskog elektronskog snopa, nema oštećenja na površini (npr. zračenje, toplinska oštećenja itd.), pa je moguće proučavati strukturu biomolekula i površinu membrana živih stanica u fiziološkom stanju. , a uzorci se neće oštetiti i ostati netaknuti.
④ Skenirajući tunelski mikroskop ima veliku brzinu skeniranja, kratko vrijeme prikupljanja podataka i brzo snimanje, što omogućuje izvođenje kinetičkih studija životnih procesa.
⑤ Ne zahtijeva nikakve leće i malih je dimenzija, pa ga neki ljudi zovu "džepni mikroskop".
