Forskjellen mellom elektronmikroskop, atomkraftmikroskop og skanningstunnelmikroskop
en. Egenskaper ved skanningselektronmikroskop Sammenlignet med optisk mikroskop og transmisjonselektronmikroskop har skanningselektronmikroskop følgende egenskaper:
(1) Overflatestrukturen til prøven kan observeres direkte, og størrelsen på prøven kan være så stor som 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Prøveforberedelsesprosessen er enkel og trenger ikke å kuttes i tynne skiver.
(3) Prøven kan translateres og roteres i et tredimensjonalt rom i prøvekammeret, slik at prøven kan observeres fra forskjellige vinkler.
(4) Dybdeskarpheten er stor, og bildet er fullt av tredimensjonalitet. Dybdeskarpheten til skanningselektronmikroskopet er hundrevis av ganger større enn for det optiske mikroskopet og dusinvis av ganger større enn transmisjonselektronmikroskopet.
(5) Forstørrelsesområdet til bildet er bredt og oppløsningen er relativt høy. Det kan forstørres ti ganger til hundretusenvis av ganger, og det inkluderer i utgangspunktet forstørrelsesområdet fra forstørrelsesglass, optisk mikroskop til transmisjonselektronmikroskop. Oppløsningen er mellom optisk mikroskop og transmisjonselektronmikroskop, opptil 3nm.
(6) Skaden og kontamineringen av prøven av elektronstrålen er relativt liten.
(7) Mens morfologien observeres, kan andre signaler fra prøven også brukes til mikrokomponentanalyse.
2. Atomic Force Microscope
Atomic Force Microscope (AFM), et analytisk instrument som kan brukes til å studere overflatestrukturen til faste materialer, inkludert isolatorer. Den studerer overflatestrukturen og egenskapene til stoffer ved å oppdage den ekstremt svake interatomiske interaksjonen mellom overflaten av prøven som skal testes og et kraftfølsomt miniatyrelement. Den ene enden av et par mikrocantilever følsomme for svak kraft er festet, og den lille tuppen av den andre enden er nær prøven. På dette tidspunktet vil den samhandle med den, og kraften vil få mikrokantilen til å deformere eller endre bevegelsestilstanden. Når du skanner prøven, bruk sensoren til å oppdage disse endringene, og kraftfordelingsinformasjonen kan oppnås, for å oppnå informasjon om overflatetopografistrukturen og overflateruhetsinformasjon med nanometeroppløsning.
Atomkraftmikroskopi har mange fordeler fremfor skanningselektronmikroskopi. I motsetning til elektronmikroskoper, som bare gir todimensjonale bilder, gir AFM-er ekte tredimensjonale kart over overflater. Samtidig krever ikke AFM noen spesiell behandling av prøven, slik som kobberplettering eller karbonplettering, som kan forårsake irreversibel skade på prøven. For det tredje må elektronmikroskoper operere under høyvakuumforhold, mens atomkraftmikroskoper kan fungere godt under normalt trykk og til og med i flytende miljøer. Dette kan brukes til å studere biologiske makromolekyler og til og med levende biologiske vev. Sammenlignet med skanningstunnelmikroskop (Scanning Tunneling Microscope), har atomkraftmikroskop større anvendelighet fordi det kan observere ikke-ledende prøver. Skanningskraftmikroskopet, som er mye brukt i vitenskapelig forskning og industri, er basert på atomkraftmikroskopet.
3. Skanne tunnelmikroskop
① Skannetunnelmikroskop med høy oppløsning har romlig oppløsning på atomnivå, romlig sideoppløsning er 1, og langsgående oppløsning er 0.1.
② Skannetunnelmikroskopet kan direkte oppdage overflatestrukturen til prøven, og kan tegne et tredimensjonalt strukturbilde.
③ Skannetunnelmikroskop kan oppdage strukturen til stoffet i vakuum, atmosfærisk trykk, luft og til og med løsning. Siden det ikke er noen høyenergielektronstråle, er det ingen destruktiv effekt på overflaten (som stråling, varmeskader, etc.), så den kan studere strukturen til biologiske makromolekyler og levende cellemembranoverflater under fysiologiske forhold, og prøver vil ikke bli skadet og forbli intakte.
④ Skannehastigheten til skannetunnelmikroskopet er rask, tiden for å skaffe data er kort, og avbildningen er også rask, så det er mulig å utføre dynamisk forskning på livsprosesser.
⑤ Den trenger ikke noe objektiv og er liten i størrelsen. Noen kaller det "lommemikroskop".
