Разликата между електронен микроскоп, атомно-силов микроскоп и сканиращ тунелен микроскоп
I. Характеристики на сканиращия електронен микроскоп В сравнение с оптичния микроскоп и трансмисионния електронен микроскоп, сканиращият електронен микроскоп има следните характеристики:
(i) възможност за директно наблюдение на структурата на повърхността на пробата, размерът на пробата може да бъде толкова голям, колкото 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) Процесът на приготвяне на пробата е прост, без да се налага нарязване на тънки резени.
(iii) Пробата може да се премести и завърти на три градуса пространство в камерата за проба, така че пробата да може да се наблюдава от различни ъгли.
(iv) Дълбочината на полето е голяма и изображението е богато в триизмерен смисъл. Дълбочината на рязкост на SEM е стотици пъти по-голяма от тази на оптичния микроскоп и десетки пъти по-голяма от тази на трансмисионния електронен микроскоп.
(E) диапазонът на увеличение на изображението е широк, разделителната способност също е сравнително висока. Може да се увеличи дузина пъти до стотици хиляди пъти, като основно включва от лупата, оптичния микроскоп до диапазона на увеличение на трансмисионния електронен микроскоп. Разделителна способност между оптичния микроскоп и трансмисионния електронен микроскоп до 3 nm.
(vi) Повредата и замърсяването на пробата от електронния лъч са малки.
(vii) Докато се наблюдава морфологията, други сигнали, излъчвани от пробата, също могат да се използват за анализ на състава на микрообласти.
II-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 изследва структурата на повърхността и свойствата на веществата чрез откриване на изключително слабите междуатомни сили на взаимодействие между повърхността на пробата, която ще се тества, и миниатюрен чувствителен на сила елемент. Двойка микроконзоли, които са изключително чувствителни към слаби сили, са фиксирани в единия край, а малък връх на иглата в другия край се доближава до пробата, която след това ще взаимодейства с нея и силата ще причини микроконзоли за деформиране или промяна на тяхното състояние на движение. При сканиране на пробата тези промени се откриват от сензори и може да се получи информация за разпределението на силата, като по този начин се получава информация за морфологията и структурата на повърхността, както и грапавостта на повърхността с нанометрова резолюция.
АСМ има много предимства пред сканиращата електронна микроскопия. За разлика от електронните микроскопи, които могат да предоставят само двуизмерни изображения, AFM предоставя истински триизмерни повърхностни карти. Освен това AFM не изисква специално третиране на пробата, като медно или въглеродно покритие, което може да причини необратимо увреждане на пробата. Трето, докато електронните микроскопи трябва да работят при условия на висок вакуум, АСМ работят добре при атмосферно налягане и дори в течна среда. Това може да се използва за изследване на биологични макромолекули и дори живи биологични тъкани. AFM има по-широка приложимост от сканиращия тунелен микроскоп (STM) поради способността му да наблюдава непроводими проби. Сканиращите силови микроскопи, които понастоящем се използват широко в научните изследвания и индустрията, се основават на атомно-силовата микроскопия.
Сканиращ тунелен микроскоп
① сканиращ тунелен микроскоп с висока разделителна способност с пространствена разделителна способност на атомно ниво, неговата хоризонтална пространствена разделителна способност от l, вертикална разделителна способност от 0.1, ② сканиращият тунелен микроскоп може да се използва в областта на атомно-силовата микроскопия.
② сканиращият тунелен микроскоп може директно да изследва повърхностната структура на пробата, може да начертае триизмерно структурно изображение.
③ Сканиращият тунелен микроскоп може да изследва структурата на веществата във вакуум, атмосферно налягане, въздух и дори в разтвор. Тъй като няма високоенергиен електронен лъч, няма увреждане на повърхността (напр. радиация, термично увреждане и т.н.), така че е възможно да се изследва структурата на биомолекулите и повърхността на живите клетъчни мембрани във физиологично състояние , а пробите няма да бъдат повредени и ще останат непокътнати.
④ Сканиращият тунелен микроскоп има висока скорост на сканиране, кратко време за събиране на данни и бързо изобразяване, което прави възможно извършването на кинетични изследвания на жизнените процеси.
⑤ Не изисква никакви лещи и е малък по размер, така че някои хора го наричат "джобен микроскоп".
