A különbség az elektronmikroszkóp, az atomerő-mikroszkóp és a pásztázó alagútmikroszkóp között
I. A pásztázó elektronmikroszkóp jellemzői Az optikai mikroszkóphoz és a transzmissziós elektronmikroszkóphoz képest a pásztázó elektronmikroszkóp a következő jellemzőkkel rendelkezik:
(i) a minta felületének szerkezetének közvetlen megfigyelésének képessége, a minta mérete akár 120 mm × 80 mm × 50 mm is lehet.
(ii) A minta-előkészítési folyamat egyszerű, nem kell vékony szeletekre vágni.
(iii) A minta három térfokban átfordítható és elforgatható a mintakamrában, így a minta különböző szögekből megfigyelhető.
(iv) A mélységélesség nagy, és a kép gazdag háromdimenziós értelemben. A SEM mélységélessége több százszor nagyobb, mint az optikai mikroszkópé és tízszer nagyobb, mint a transzmissziós elektronmikroszkópé.
(E) a kép nagyítási tartománya széles, a felbontás is viszonylag magas. Tucatszorostól több százezerszeresre nagyítható, alapvetően a nagyítótól az optikai mikroszkópon át egészen a transzmissziós elektronmikroszkóp nagyítási tartományáig terjed. Felbontás az optikai mikroszkóp és a transzmissziós elektronmikroszkóp között, 3 nm-ig.
(vi) A minta elektronsugár általi károsodása és szennyeződése kicsi.
(vii) A morfológia megfigyelése mellett a mintából kibocsátott egyéb jelek is felhasználhatók a mikroterület összetételének elemzésére.
II-Atomerő-mikroszkóp
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 erők kimutatásával. Az egyik végén egy pár mikrokonzolt rögzítenek, amelyek rendkívül érzékenyek a gyenge erőhatásokra, a másik végén egy apró tűhegyet közelítenek a mintához, amely kölcsönhatásba lép vele, és az erő hatására a mikrokonzolok deformálására vagy mozgásállapotuk megváltoztatására. A minta letapogatásakor ezeket a változásokat szenzorok észlelik, és az erő eloszlásáról információkat kaphatunk, így nanométeres felbontással információt kaphatunk a felület morfológiájáról és szerkezetéről, valamint a felületi érdességről.
Az AFM-nek számos előnye van a pásztázó elektronmikroszkóppal szemben. Ellentétben az elektronmikroszkópokkal, amelyek csak kétdimenziós képeket tudnak készíteni, az AFM valódi háromdimenziós felületi térképeket biztosít. Ezenkívül az AFM nem igényel semmilyen különleges mintakezelést, például réz- vagy szénbevonatot, amely visszafordíthatatlan károsodást okozhat a mintában. Harmadszor, míg az elektronmikroszkópoknak nagy vákuum körülmények között kell működniük, az AFM-ek jól működnek légköri nyomáson és még folyékony környezetben is. Ezzel biológiai makromolekulákat, sőt élő biológiai szöveteket is lehet tanulmányozni. Az AFM szélesebb körű alkalmazhatósággal rendelkezik, mint a pásztázó alagútmikroszkóp (STM), mivel képes megfigyelni a nem vezető mintákat. A tudományos kutatásban és az iparban jelenleg széles körben használt pásztázó erőmikroszkópok az atomerőmikroszkópián alapulnak.
Pásztázó alagútmikroszkóp
① nagy felbontású pásztázó alagútmikroszkóp atomi szintű térbeli felbontással, vízszintes térbeli felbontása l, függőleges felbontása 0.1, ② pásztázó alagútmikroszkóp használható az atomerőmikroszkópia területén.
② pásztázó alagútmikroszkóp közvetlenül szondázhatja a minta felületi szerkezetét, háromdimenziós szerkezeti képet készíthet.
③ A pásztázó alagútmikroszkóp meg tudja vizsgálni az anyagok szerkezetét vákuumban, légköri nyomáson, levegőben és még oldatban is. Mivel nincs nagyenergiájú elektronsugár, így felületi károsodás (pl. sugárzás, termikus károsodás stb.) sem történik, így lehetőség nyílik a biomolekulák szerkezetének és az élő sejtmembránok felszínének fiziológiás állapotban történő vizsgálatára. , és a minták nem sérülnek meg és sértetlenek maradnak.
④ A pásztázó alagútmikroszkóp gyors pásztázási sebességgel, rövid adatgyűjtési idővel és gyors képalkotással rendelkezik, ami lehetővé teszi az életfolyamatok kinetikai vizsgálatát.
⑤ Nem igényel objektívet, és kis méretű, ezért egyesek "zsebmikroszkópnak" hívják.
