Razlika između elektronskog mikroskopa, mikroskopa atomske sile, skenirajućeg tunelskog mikroskopa
Elektronski mikroskop, mikroskop atomske sile, skenirajući tunelski mikroskop. Razlika:
jedan. U usporedbi s optičkim mikroskopima i prijenosnim elektronskim mikroskopima, skenirajući elektronski mikroskopi imaju sljedeće karakteristike:
(1) Struktura površine uzorka može se izravno promatrati, a veličina uzorka može biti čak 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Postupak pripreme uzorka je jednostavan i ne treba ga rezati na tanke kriške.
(3) Uzorak se može pomicati i rotirati u trodimenzionalnom prostoru u komori za uzorke, tako da se uzorak može promatrati iz različitih kutova.
(4) Dubina polja je velika, a slika je puna trodimenzionalnog efekta. Dubina polja skenirajućeg elektronskog mikroskopa stotinama je puta veća od dubine optičkog mikroskopa i desetke puta veća od transmisijskog elektronskog mikroskopa.
(5) Raspon povećanja slike je širok, a razlučivost je relativno visoka. Može se povećati od deset puta do stotine tisuća puta, au osnovi uključuje raspon povećanja od povećala, optičkog mikroskopa do prijenosnog elektronskog mikroskopa. Razlučivost je između optičkog mikroskopa i prijenosnog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(6) Oštećenje i kontaminacija uzorka snopom elektrona je mala.
(7) Dok se promatra morfologija, drugi signali iz uzorka također se mogu koristiti za analizu sastava mikropodručja.
2. Mikroskop atomske sile
Mikroskop atomske sile (AFM), analitički instrument koji se može koristiti za proučavanje površinske strukture čvrstih materijala, uključujući izolatore. Proučava površinsku strukturu i svojstva tvari detektirajući iznimno slabu silu međuatomske interakcije između površine uzorka koji se ispituje i minijaturnog elementa osjetljivog na silu. Jedan kraj para iznimno osjetljivih mikro-konzola je fiksiran, a mikro-vrh na drugom kraju blizu je uzorka. U to vrijeme, on će djelovati s njim, a sila će uzrokovati deformaciju mikro-konzole ili promjenu stanja gibanja. Kada se uzorak skenira, senzor se koristi za otkrivanje tih promjena i mogu se dobiti informacije o raspodjeli sile, tako da se informacije o topografskoj strukturi površine i informacije o hrapavosti površine mogu dobiti s nanometarskom rezolucijom.
U usporedbi s skenirajućim elektronskim mikroskopima, mikroskopi atomske sile imaju mnoge prednosti. Za razliku od elektronskih mikroskopa, koji mogu dati samo dvodimenzionalne slike, AFM-ovi daju prave trodimenzionalne mape površine. Istodobno, AFM ne zahtijeva nikakav poseban tretman uzorka, poput bakrenja ili ugljika, koji mogu uzrokovati nepovratna oštećenja uzorka. Treće, elektronski mikroskopi moraju raditi u uvjetima visokog vakuuma, a mikroskopi atomske sile mogu dobro raditi pod normalnim tlakom, pa čak i u tekućim sredinama. Ovo se može koristiti za proučavanje bioloških makromolekula, pa čak i živih bioloških tkiva. U usporedbi sa skenirajućim tunelskim mikroskopom, mikroskop atomske sile ima širu primjenjivost jer može promatrati nevodljive uzorke. Skenirajući mikroskop sile, koji se široko koristi u znanstvenim istraživanjima i industriji, temelji se na mikroskopu atomske sile.
3. Skenirajući tunelski mikroskop
① Skenirajuća tunelska mikroskopija visoke rezolucije ima prostornu rezoluciju na atomskoj razini, s bočnom prostornom rezolucijom od 1 i uzdužnom rezolucijom od 0.1.
② Skenirajući tunelski mikroskop može izravno detektirati površinsku strukturu uzorka i može nacrtati trodimenzionalnu sliku strukture.
③ Skenirajuća tunelska mikroskopija može otkriti strukturu tvari u vakuumu, atmosferskom tlaku, zraku, pa čak i otopini. Budući da nema visokoenergetskog elektronskog snopa, nema oštećenja na površini (kao što je zračenje, toplinsko oštećenje itd.), pa se može proučavati struktura bioloških makromolekula i površina membrane žive stanice u fiziološkim uvjetima, a uzorci neće se oštetiti i ostati netaknut.
④ Brzina skeniranja skenirajućeg tunelskog mikroskopa je velika, vrijeme za prikupljanje podataka je kratko, a slikanje je također brzo, a moguće je provoditi kinetičke studije životnih procesa.
⑤ Ne treba nikakvu leću i male je veličine. Neki ga ljudi zovu "džepni mikroskop".
