Az elektronmikroszkóp, az atomerő-mikroszkóp és a pásztázó alagútmikroszkóp közötti különbség
egy. A pásztázó elektronmikroszkóp jellemzői Az optikai mikroszkóppal és a transzmissziós elektronmikroszkóppal összehasonlítva a pásztázó elektronmikroszkóp a következő jellemzőkkel rendelkezik:
(1) A minta felületi 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. 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 százezerszeresére 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 viszonylag kicsi.
(7) A morfológia megfigyelése mellett a mintából származó egyéb jelek is felhasználhatók mikrokomponens-analízishez.
2. 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 kölcsönhatás kimutatásával. A gyenge erőre érzékeny mikrokonzolpár egyik vége rögzítve van, a másik végének apró hegye pedig közel van a mintához. Ekkor kölcsönhatásba lép vele, és az erő hatására a mikrokonzol deformálódik vagy megváltozik a mozgási állapota. A minta letapogatásakor használja az érzékelőt ezeknek a változásoknak a detektálására, és megkapja az erőeloszlási információkat, hogy nanométeres felbontással megkapja a felület topográfiai szerkezetére és a felületi érdességre vonatkozó információkat.
Az atomerőmikroszkópiának számos előnye van a pásztázó elektronmikroszkóppal szemben. Az elektronmikroszkópokkal ellentétben, amelyek csak kétdimenziós képeket készítenek, az AFM-ek valódi háromdimenziós felülettérképeket biztosítanak. Ugyanakkor az AFM nem igényel semmilyen különleges mintakezelést, például rézbevonatot vagy szénbevonatot, amelyek visszafordíthatatlan károsodást okozhatnak a mintában. Harmadszor, az elektronmikroszkópoknak nagy vákuumkörülmények között kell működniük, míg az atomerőmikroszkópok jól működhetnek normál nyomáson és még folyékony környezetben is. Ezzel biológiai makromolekulákat, sőt élő biológiai szöveteket is lehet tanulmányozni. A pásztázó alagútmikroszkóppal (Scanning Tunneling Microscope) összehasonlítva az atomerőmikroszkóp szélesebb körű alkalmazhatósággal bír, mivel nem vezetőképes mintákat képes megfigyelni. A tudományos kutatásban és az iparban széles körben használt pásztázó erőmikroszkóp az atomerőmikroszkópon alapul.
3. Pásztázó alagútmikroszkóp
① Nagy felbontású pásztázó alagútmikroszkóp atomi szintű térbeli felbontású, 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 alagútmikroszkóp képes kimutatni az anyag szerkezetét vákuumban, légköri nyomáson, levegőben és még oldatban is. Mivel nincs nagyenergiájú elektronnyaláb, nincs felületrontó hatása (például sugárzás, hőkár, stb.), így képes a biológiai makromolekulák és az élő sejtmembrán felületek szerkezetének tanulmányozására fiziológiás körülmények között, ill. a minták nem sérülnek meg és sértetlenek maradnak.
④ A pásztázó alagútmikroszkóp pásztázási sebessége gyors, az adatszerzés ideje rövid, a képalkotás is gyors, így lehetőség nyílik az életfolyamatok dinamikus kutatására.
⑤ Nem kell hozzá objektív, és kis méretű. Vannak, akik "zsebmikroszkópnak" hívják.
