La diferència entre un microscopi electrònic, un microscopi de força atòmica i un microscopi de túnel d'escaneig
I. 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:
(i) la capacitat d'observar directament l'estructura de la superfície de la mostra, la mida de la mostra pot ser tan gran com 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) El procés de preparació de la mostra és senzill, sense haver de tallar a rodanxes fines.
(iii) La mostra es pot traduir i girar en tres graus d'espai a la cambra de mostra, de manera que la mostra es pot observar des de diversos angles.
(iv) La profunditat de camp és gran i la imatge és rica en sentit tridimensional. La profunditat de camp del SEM és centenars de vegades més gran que la del microscopi òptic i desenes de vegades més gran que la del microscopi electrònic de transmissió.
(E) El rang d'ampliació de la imatge és ampli, la resolució també és relativament alta. Es pot augmentar una dotzena de vegades a centenars de milers de vegades, bàsicament inclou des de la lupa, el microscopi òptic fins al rang d'ampliació del microscopi electrònic de transmissió. Resolució entre el microscopi òptic i el microscopi electrònic de transmissió, fins a 3 nm.
(vi) El dany i la contaminació de la mostra pel feix d'electrons és petit.
(vii) Mentre s'observa la morfologia, altres senyals emesos de la mostra també es poden utilitzar per a l'anàlisi de la composició de microàrees.
II-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. Investiga l'estructura de la superfície i les propietats de les substàncies detectant les forces d'interacció interatòmica extremadament febles entre la superfície de la mostra a provar i un element sensible a la força en miniatura. Un parell de micro-voladissos, que són extremadament sensibles a les forces febles, es fixen en un extrem, i una petita punta d'agulla a l'altre extrem s'acosta a la mostra, que després interactuarà amb ella i la força provocarà la micro-voladissos per deformar o canviar el seu estat de moviment. En escanejar la mostra, aquests canvis són detectats per sensors, i es pot obtenir informació sobre la distribució de la força, obtenint així informació sobre la morfologia i estructura de la superfície així com la rugositat de la superfície amb resolució nanomètrica.
L'AFM té molts avantatges respecte a la microscòpia electrònica d'escaneig. A diferència dels microscopis electrònics, que només poden proporcionar imatges bidimensionals, AFM proporciona veritables mapes de superfície tridimensionals. A més, AFM no requereix cap tractament especial de la mostra, com ara el coure o el revestiment de carboni, que pot causar danys irreversibles a la mostra. En tercer lloc, mentre que els microscopis electrònics han de funcionar en condicions de buit elevat, els AFM funcionen bé a pressió atmosfèrica i fins i tot en ambients líquids. Això es pot utilitzar per estudiar macromolècules biològiques i fins i tot teixits biològics vius. AFM té una aplicabilitat més àmplia que el microscopi de túnel d'escaneig (STM) a causa de la seva capacitat per observar mostres no conductores. Els microscopis de força d'escaneig, que actualment s'utilitzen àmpliament en la investigació científica i la indústria, es basen en la microscòpia de força atòmica.
Microscopi d'exploració de túnels
① microscopi túnel d'exploració d'alta resolució amb resolució espacial a nivell atòmic, la seva resolució espacial horitzontal de l, resolució vertical de 0.1, ② microscopi túnel d'exploració es pot utilitzar en el camp de la microscòpia de força atòmica.
② El microscopi de túnel d'escaneig pot sondar directament l'estructura superficial de la mostra, pot dibuixar una imatge estructural tridimensional.
③ El microscopi de túnel d'escaneig pot sondar l'estructura de substàncies al buit, pressió atmosfèrica, aire i fins i tot en solució. Com que no hi ha un feix d'electrons d'alta energia, no hi ha danys a la superfície (per exemple, radiació, danys tèrmics, etc.), de manera que és possible estudiar l'estructura de les biomolècules i la superfície de les membranes cel·lulars vives en estat fisiològic. , i les mostres no es faran malbé i romandran intactes.
④ El microscopi de túnel d'escaneig té una velocitat d'escaneig ràpida, un temps d'adquisició de dades curt i una imatge ràpida, cosa que permet realitzar estudis cinètics dels processos vitals.
⑤ No requereix cap lent i és de mida petita, de manera que algunes persones l'anomenen "microscopi de butxaca".
