Diferències entre el microscopi electrònic, el microscopi de força atòmica i el microscopi de túnel d'escaneig
Característiques del microscopi electrònic d'escaneig En comparació amb el microscopi òptic i el microscopi electrònic de transmissió, el microscopi electrònic d'escaneig té les característiques següents:
(1) L'estructura superficial de la mostra es pot observar directament i la mida de la mostra pot ser tan gran com 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) El procés de preparació de la mostra és senzill i no cal tallar-los.
(3) La mostra es pot traduir i girar en tres dimensions a la sala de mostres, de manera que la mostra es pot observar des de diversos angles.
(4) la profunditat de camp és gran i la imatge està plena de sentit tridimensional. La profunditat de camp del microscopi electrònic d'escaneig és diversos centenars de vegades més gran que la del microscopi òptic i desenes de vegades més gran que la del microscopi electrònic de transmissió.
(5) La imatge té un ampli rang d'ampliació i una alta resolució. Es pot augmentar de deu vegades a centenars de milers de vegades, que inclou bàsicament el rang d'amplificació des de la lupa, el microscopi òptic fins al microscopi electrònic de transmissió. La resolució es troba entre el microscopi òptic i el microscopi electrònic de transmissió, que pot arribar als 3 nm.
(6) El feix d'electrons té menys danys i contaminació a la mostra.
(7) Mentre observem la morfologia, també podem utilitzar altres senyals de la mostra per a l'anàlisi de la composició de microàrees.
microscopi de força atòmica
El microscopi de força atòmica (AFM) és un instrument analític que es pot utilitzar per estudiar l'estructura superficial de materials sòlids, inclosos els aïllants. Estudia l'estructura superficial i les propietats de la matèria detectant la interacció interatòmica extremadament feble entre la superfície de la mostra a provar i un element sensible a la microforça. Un extrem d'un parell de micro-voladissos, que són extremadament sensibles a la força feble, està fixat, i la petita punta de l'agulla a l'altre extrem està a prop de la mostra. En aquest moment, interactuarà amb ells i la força farà que els micro-voladissos es deformin o canviïn el seu estat de moviment. En escanejar la mostra, la informació de distribució de la força es pot obtenir mitjançant l'ús del sensor per detectar aquests canvis, per tal d'obtenir la informació de l'estructura de la morfologia de la superfície i la informació de la rugositat de la superfície amb una resolució nanomètrica.
En comparació amb el microscopi electrònic d'escaneig, el microscopi de força atòmica té molts avantatges. A diferència del microscopi electrònic, que només pot proporcionar imatges bidimensionals, AFM proporciona mapes de superfície tridimensionals reals. Al mateix temps, AFM no necessita cap tractament especial a la mostra, com ara el revestiment de coure o el revestiment de carboni, que provocarà danys irreversibles a la mostra. En tercer lloc, el microscopi electrònic ha de funcionar a buit elevat i el microscopi de força atòmica pot funcionar bé a pressió normal i fins i tot en ambient líquid. Això es pot utilitzar per estudiar macromolècules biològiques i fins i tot teixits biològics vius. En comparació amb el microscopi de túnel d'escaneig, el microscopi de força atòmica té una aplicabilitat més àmplia perquè pot observar mostres no conductores. Actualment, el microscopi de força d'escaneig àmpliament utilitzat en la investigació científica i la indústria es basa en el microscopi de força atòmica.
STM
① El microscopi de túnel d'exploració d'alta resolució té la resolució espacial del nivell atòmic, amb la resolució espacial horitzontal de L i la resolució vertical de 0.1.
(2) El microscopi de túnel d'escaneig pot detectar directament l'estructura superficial de les mostres i dibuixar imatges estructurals tridimensionals.
③ El microscopi de túnel d'escaneig pot detectar l'estructura de la matèria al buit, pressió normal, aire i fins i tot solució. Com que no hi ha feix d'electrons d'alta energia, no té cap efecte destructiu a la superfície (com ara radiació, danys tèrmics, etc.), de manera que pot estudiar l'estructura superficial de les macromolècules biològiques i les membranes cel·lulars vives en condicions fisiològiques, i el les mostres no es faran malbé i romandran intactes.
(4) El microscopi de túnel d'escaneig té els avantatges d'una velocitat d'escaneig ràpida, un temps d'adquisició de dades curt i una imatge ràpida, de manera que és possible dur a terme investigacions dinàmiques sobre el procés de la vida.
⑤ No necessita cap lent i és de mida petita. Algunes persones l'anomenen "microscopi de butxaca".
