Forskjeller mellom elektronmikroskop, atomkraftmikroskop og skanningstunnelmikroskop
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 skjæres i skiver.
(3) Prøven kan oversettes og roteres i tre dimensjoner i prøverommet, slik at prøven kan observeres fra forskjellige vinkler.
(4) dybdeskarpheten er stor, og bildet er fullt av tredimensjonal sans. Feltdybden til et skanningselektronmikroskop er flere hundre ganger større enn for optisk mikroskop og dusinvis av ganger større enn for transmisjonselektronmikroskop.
(5) Bildet har et bredt forstørrelsesområde og høy oppløsning. Det kan forstørres ti ganger til hundretusenvis av ganger, som i utgangspunktet inkluderer forsterkningsområdet fra forstørrelsesglass, optisk mikroskop til transmisjonselektronmikroskop. Oppløsningen er mellom optisk mikroskop og transmisjonselektronmikroskop, som kan nå 3nm.
(6) Elektronstrålen har mindre skade og forurensning på prøven.
(7) Mens vi observerer morfologien, kan vi også bruke andre signaler fra prøven for mikroområdesammensetningsanalyse.
atomkraftmikroskop
Atomic Force Microscope (AFM) er et analytisk instrument som kan brukes til å studere overflatestrukturen til faste materialer inkludert isolatorer. Den studerer overflatestrukturen og egenskapene til materie ved å oppdage den ekstremt svake interatomiske interaksjonen mellom overflaten av prøven som skal testes og et mikrokraftfølsomt element. Den ene enden av et par mikroutkragere, som er ekstremt følsomme for svak kraft, er festet, og den lille nålespissen i den andre enden er nær prøven. På dette tidspunktet vil det samhandle med dem, og kraften vil få mikro-utkragene til å deformere eller endre bevegelsestilstanden. Når du skanner prøven, kan kraftfordelingsinformasjonen oppnås ved å bruke sensoren til å oppdage disse endringene, for å oppnå informasjon om overflatemorfologistrukturen og overflateruhetsinformasjon med nanometeroppløsning.
Sammenlignet med skanningselektronmikroskop har atomkraftmikroskop mange fordeler. I motsetning til elektronmikroskopet, som bare kan gi todimensjonale bilder, gir AFM ekte tredimensjonale overflatekart. Samtidig trenger ikke AFM noen spesiell behandling på prøven, slik som kobberplettering eller karbonplettering, som vil forårsake irreversibel skade på prøven. For det tredje må elektronmikroskopet operere i høyvakuum, og atomkraftmikroskopet kan fungere godt under normalt trykk og til og med i flytende miljø. Dette kan brukes til å studere biologiske makromolekyler og til og med levende biologiske vev. Sammenlignet med Scanning Tunneling Microscope, har atomkraftmikroskop større anvendelighet fordi det kan observere ikke-ledende prøver. For tiden er skanningskraftmikroskopet mye brukt i vitenskapelig forskning og industri basert på atomkraftmikroskop.
STM
① Det høyoppløselige skanningstunnelmikroskopet har den romlige oppløsningen på atomnivå, med den horisontale romlige oppløsningen på L og den vertikale oppløsningen på 0.1.
(2) Skannetunnelmikroskop kan direkte oppdage overflatestrukturen til prøver og tegne tredimensjonale strukturelle bilder.
③ Skannetunnelmikroskop kan oppdage strukturen til stoffet i vakuum, normalt trykk, luft og jevn løsning. Fordi det ikke er noen høyenergielektronstråle, har den ingen destruktiv effekt på overflaten (som stråling, termisk skade, etc.), så den kan studere overflatestrukturen til biologiske makromolekyler og levende cellemembraner under fysiologiske forhold, og prøver vil ikke bli skadet og forbli intakte.
(4) Skannetunnelmikroskop har fordelene med rask skannehastighet, kort datainnsamlingstid og rask bildebehandling, slik at det er mulig å utføre dynamisk forskning på livsprosessen.
⑤ Den trenger ikke noe objektiv, og den er liten i størrelsen. Noen kaller det et "lommemikroskop".
