Különbség az elektronmikroszkóp, az atomerő-mikroszkóp és a pásztázó alagútmikroszkóp között
Elektronmikroszkóp, atomerőmikroszkóp, pásztázó alagútmikroszkóp. A különbség:
egy. Az optikai mikroszkópokhoz és transzmissziós elektronmikroszkópokhoz képest a pásztázó elektronmikroszkópok a következő jellemzőkkel rendelkeznek:
(1) A minta felületének szerkezete közvetlenül megfigyelhető, és a minta mérete akár 120 mm × 80 mm × 50 mm is lehet.
(2) A minta-előkészítési folyamat egyszerű, és nem kell vékony szeletekre vágni.
(3) A minta a mintakamrában háromdimenziós térben fordítható és forgatható, így a minta különböző szögekből megfigyelhető.
(4) A mélységélesség nagy, és a kép tele van háromdimenziós hatással. A pásztázó elektronmikroszkóp mélységélessége több százszor nagyobb, mint az optikai mikroszkópé, és több tucatszor nagyobb, mint a transzmissziós elektronmikroszkópé.
(5) A kép nagyítási tartománya széles, a felbontás pedig viszonylag magas. Tízszerestől százezerszeresig nagyítható, és alapvetően a nagyítási tartományt tartalmazza a nagyítótól az optikai mikroszkópon át a transzmissziós elektronmikroszkópig. A felbontás az optikai mikroszkóp és a transzmissziós elektronmikroszkóp között van, 3 nm-ig.
(6) A minta elektronsugár általi károsodása és szennyeződése kicsi.
(7) A morfológia megfigyelése mellett a mintából származó egyéb jelek is felhasználhatók a mikroterület összetételének elemzésére.
2. Atomerőmikroszkóp
Az Atomic Force Microscope (AFM), egy analitikai műszer, amellyel szilárd anyagok felületi szerkezetét lehet tanulmányozni, beleértve a szigetelőket is. Az anyagok felületi szerkezetét és tulajdonságait vizsgálja a vizsgálandó minta felülete és egy miniatűr erőérzékeny elem közötti rendkívül gyenge interatomikus kölcsönhatási erő kimutatásával. Egy pár rendkívül érzékeny mikrokonzol egyik vége rögzítve van, a másik végén lévő mikrocsúcs pedig közel van a mintához. Ekkor kölcsönhatásba lép vele, és az erő hatására a mikrokonzol deformálódik vagy megváltozik a mozgási állapota. A minta letapogatásakor az érzékelőt ezen változások észlelésére használják, és az erőeloszlási információk is megszerezhetők, így nanométeres felbontással nyerhető a felület topográfiai szerkezetére és a felületi érdességre vonatkozó információ.
A pásztázó elektronmikroszkópokhoz képest az atomerőmikroszkópok számos előnnyel rendelkeznek. Ellentétben az elektronmikroszkópokkal, amelyek csak kétdimenziós képeket tudnak készíteni, az AFM-ek valódi háromdimenziós felületi térképeket biztosítanak. Ugyanakkor az AFM nem igényel semmilyen különleges mintakezelést, például rézbevonatot vagy karbont, ami visszafordíthatatlan károsodást okozhat a mintában. Harmadszor, az elektronmikroszkópoknak nagy vákuumkörülmények között kell működniük, az atomerőmikroszkópok pedig jól működhetnek normál nyomáson és még folyékony környezetben is. Ezzel biológiai makromolekulákat, sőt élő biológiai szöveteket is lehet tanulmányozni. A pásztázó alagútmikroszkóppal összehasonlítva az atomerőmikroszkóp szélesebb körű alkalmazhatósággal rendelkezik, mivel nem vezető mintákat képes megfigyelni. A tudományos kutatásban és az iparban széles körben használt pásztázó erőmikroszkóp az atomerőmikroszkópon alapul.
3. Pásztázó alagútmikroszkóp
① Nagy felbontású pásztázó alagútmikroszkópia atomi szintű térbeli felbontással rendelkezik, oldalirányú térbeli felbontása 1, hosszanti felbontása 0.1.
② A pásztázó alagútmikroszkóp közvetlenül képes észlelni a minta felületi szerkezetét, és háromdimenziós szerkezeti képet készíthet.
③ A pásztázó alagútmikroszkóppal kimutatható az anyag szerkezete vákuumban, légköri nyomáson, levegőben és még oldatban is. Mivel nincs nagyenergiájú elektronnyaláb, nincs felületi károsodás (például sugárzás, termikus károsodás stb.), így a biológiai makromolekulák és az élő sejtmembrán felületek fiziológiás körülmények közötti szerkezete tanulmányozható, a minták nem sérül meg és sértetlen marad.
④ A pásztázó alagútmikroszkóp pásztázási sebessége gyors, az adatgyűjtés ideje rövid, a képalkotás is gyors, és lehetőség nyílik életfolyamatok kinetikai vizsgálatára.
⑤ Nem kell hozzá objektív, és kis méretű. Vannak, akik "zsebmikroszkópnak" hívják.
