Разлика между електронен микроскоп, микроскоп за атомна сила, сканиращ тунелен микроскоп
Електронен микроскоп, атомно-силов микроскоп, сканиращ тунелен микроскоп. Разликата:
един. В сравнение с оптичните микроскопи и трансмисионните електронни микроскопи, сканиращите електронни микроскопи имат следните характеристики:
(1) Структурата на повърхността на пробата може да се наблюдава директно и размерът на пробата може да бъде толкова голям, колкото 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Процесът на приготвяне на пробата е прост и не е необходимо да се нарязва на тънки резени.
(3) Пробата може да се премести и завърти в триизмерно пространство в камерата за проба, така че пробата може да се наблюдава от различни ъгли.
(4) Дълбочината на полето е голяма и изображението е изпълнено с триизмерен ефект. Дълбочината на рязкост на сканиращия електронен микроскоп е стотици пъти по-голяма от тази на оптичния микроскоп и десетки пъти по-голяма от тази на трансмисионния електронен микроскоп.
(5) Диапазонът на увеличение на изображението е широк и разделителната способност е сравнително висока. Може да бъде увеличен от десет пъти до стотици хиляди пъти и основно включва диапазона на увеличение от лупа, оптичен микроскоп до трансмисионен електронен микроскоп. Разделителната способност е между оптичния микроскоп и трансмисионния електронен микроскоп, до 3nm.
(6) Увреждането и замърсяването на пробата от електронния лъч е малко.
(7) Докато се наблюдава морфологията, други сигнали от пробата също могат да се използват за анализ на състава на микрозони.
2. Атомно-силов микроскоп
Атомно-силов микроскоп (AFM), аналитичен инструмент, който може да се използва за изследване на повърхностната структура на твърди материали, включително изолатори. Той изучава структурата на повърхността и свойствата на веществата чрез откриване на изключително слаба сила на междуатомно взаимодействие между повърхността на пробата, която ще се тества, и миниатюрен чувствителен на сила елемент. Единият край на чифт изключително чувствителни микроконзоли е фиксиран, а микровърхът в другия край е близо до пробата. В този момент той ще взаимодейства с него и силата ще накара микроконзолата да се деформира или да промени състоянието си на движение. Когато пробата се сканира, сензорът се използва за откриване на тези промени и може да се получи информация за разпределението на силата, така че информацията за структурата на топографията на повърхността и информацията за грапавостта на повърхността могат да бъдат получени с нанометрова резолюция.
В сравнение със сканиращите електронни микроскопи, атомно-силовите микроскопи имат много предимства. За разлика от електронните микроскопи, които могат да предоставят само двуизмерни изображения, AFM осигуряват истински триизмерни повърхностни карти. В същото време AFM не изисква специално третиране на пробата, като медно покритие или въглерод, което може да причини необратимо увреждане на пробата. Трето, електронните микроскопи трябва да работят при условия на висок вакуум, а микроскопите с атомна сила могат да работят добре при нормално налягане и дори в течна среда. Това може да се използва за изследване на биологични макромолекули и дори живи биологични тъкани. В сравнение със сканиращия тунелен микроскоп, атомно-силовият микроскоп има по-широка приложимост, тъй като може да наблюдава непроводими проби. Сканиращият силов микроскоп, който се използва широко в научните изследвания и индустрията, се основава на атомно-силовия микроскоп.
3. Сканиращ тунелен микроскоп
① Сканиращата тунелна микроскопия с висока разделителна способност има пространствена разделителна способност на атомно ниво, със странична пространствена разделителна способност 1 и надлъжна разделителна способност 0.1.
② Сканиращият тунелен микроскоп може директно да открие повърхностната структура на пробата и може да начертае триизмерно структурно изображение.
③ Сканиращата тунелна микроскопия може да открие структурата на материята във вакуум, атмосферно налягане, въздух и дори разтвор. Тъй като няма високоенергиен електронен лъч, няма увреждане на повърхността (като радиация, термично увреждане и т.н.), така че структурата на биологичните макромолекули и повърхностите на живите клетъчни мембрани при физиологични условия могат да бъдат изследвани и пробите няма да се повреди и ще остане непокътнат.
④ Скоростта на сканиране на сканиращия тунелен микроскоп е бърза, времето за събиране на данни е кратко и изобразяването също е бързо и е възможно да се извършват кинетични изследвания на жизнените процеси.
⑤ Не се нуждае от обектив и е малък по размер. Някои хора го наричат "джобен микроскоп".
