La diferència entre el microscopi electrònic, el microscopi de força atòmica i el microscopi de túnel d'escaneig
un. 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 en rodanxes fines.
(3) La mostra es pot traduir i girar en un espai tridimensional a la cambra de mostra, 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 tridimensionalitat. La profunditat de camp del microscopi electrònic d'escaneig és centenars de vegades més gran que la del microscopi òptic i desenes de vegades més gran que la del microscopi electrònic de transmissió.
(5) El rang d'ampliació de la imatge és ampli i la resolució és relativament alta. Es pot augmentar de deu vegades a centenars de milers de vegades, i inclou bàsicament el rang d'ampliació des de la lupa, el microscopi òptic fins al microscopi electrònic de transmissió. La resolució és entre microscopi òptic i microscopi electrònic de transmissió, fins a 3 nm.
(6) El dany i la contaminació de la mostra pel feix d'electrons són relativament petits.
(7) Mentre s'observa la morfologia, també es poden utilitzar altres senyals de la mostra per a l'anàlisi de microcomponents.
2. Microscopi de força atòmica
Microscopi de força atòmica (AFM), 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 les substàncies detectant la interacció interatòmica extremadament feble entre la superfície de la mostra a provar i un element sensible a la força en miniatura. Un extrem d'un parell de microvoladissos sensibles a la força feble està fixat, i la petita punta de l'altre extrem està a prop de la mostra. En aquest moment, interactuarà amb ell i la força farà que el microvolant es deformi o canviï el seu estat de moviment. Quan escanegeu la mostra, utilitzeu el sensor per detectar aquests canvis i es pot obtenir la informació de distribució de la força per obtenir la informació de l'estructura de la topografia de la superfície i la rugositat de la superfície amb una resolució nanomètrica.
La microscòpia de força atòmica té molts avantatges sobre la microscòpia electrònica d'escaneig. A diferència dels microscopis electrònics, que només proporcionen imatges bidimensionals, els AFM proporcionen veritables mapes tridimensionals de superfícies. Al mateix temps, AFM no requereix cap tractament especial de la mostra, com ara el revestiment de coure o el revestiment de carboni, que pot causar danys irreversibles a la mostra. En tercer lloc, els microscopis electrònics han de funcionar en condicions de buit elevat, mentre que els microscopis de força atòmica poden funcionar bé a pressió normal i fins i tot en ambients líquids. Això es pot utilitzar per estudiar macromolècules biològiques i fins i tot teixits biològics vius. En comparació amb el microscopi de túnel d'escaneig (Scanning Tunneling Microscope), el microscopi de força atòmica té una aplicabilitat més àmplia perquè pot observar mostres no conductores. El microscopi de força d'escaneig, que s'utilitza àmpliament en la investigació científica i la indústria, es basa en el microscopi de força atòmica.
3. Microscopi túnel d'escaneig
① El microscopi d'escaneig d'alta resolució té una resolució espacial a nivell atòmic, la seva resolució espacial lateral és 1 i la seva resolució longitudinal és 0.1.
② El microscopi de túnel d'escaneig pot detectar directament l'estructura superficial de la mostra i pot dibuixar una imatge d'estructura tridimensional.
③ El microscopi de túnel d'escaneig pot detectar l'estructura de la matèria al buit, la pressió atmosfèrica, l'aire i fins i tot la solució. Com que no hi ha feix d'electrons d'alta energia, no hi ha cap efecte destructiu a la superfície (com ara radiació, danys per calor, etc.), de manera que pot estudiar l'estructura de les macromolècules biològiques i les superfícies de la membrana cel·lular viva en condicions fisiològiques, i el les mostres no es faran malbé i romandran intactes.
④ La velocitat d'escaneig del microscopi de túnel d'escaneig és ràpida, el temps d'obtenció de dades és curt i la imatge també és ràpida, de manera que és possible dur a terme investigacions dinàmiques sobre processos vitals.
⑤ No necessita cap lent i és de mida petita. Algunes persones l'anomenen "microscopi de butxaca".
