Forskjellen mellom et elektronmikroskop, et atomkraftmikroskop og et skanningstunnelmikroskop
I. Egenskaper ved skanningselektronmikroskop Sammenlignet med optisk mikroskop og transmisjonselektronmikroskop har skanningselektronmikroskop følgende egenskaper:
(i) evnen til direkte å observere strukturen til prøveoverflaten, størrelsen på prøven kan være så stor som 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) Prøveforberedelsesprosessen er enkel, uten å måtte kutte i tynne skiver.
(iii) Prøven kan translateres og roteres i tre grader av rom i prøvekammeret, slik at prøven kan observeres fra forskjellige vinkler.
(iv) Dybdeskarpheten er stor, og bildet er rikt på tredimensjonal betydning. Dybdeskarpheten til SEM er hundrevis av ganger større enn for optisk mikroskop og titalls ganger større enn for transmisjonselektronmikroskop.
(E) bildeforstørrelsesområdet er bredt, oppløsningen er også relativt høy. Kan forstørres et dusin ganger til hundretusenvis av ganger, det inkluderer i utgangspunktet fra forstørrelsesglasset, optisk mikroskop til transmisjonselektronmikroskopets forstørrelsesområde. Oppløsning mellom det optiske mikroskopet og transmisjonselektronmikroskopet, opptil 3nm.
(vi) Skaden og kontamineringen av prøven av elektronstrålen er liten.
(vii) Mens morfologien observeres, kan andre signaler som sendes ut fra prøven også brukes til analyse av mikroområdesammensetning.
II-Atomic Force Microscope
Atomic Force Microscope (AFM), et analytisk instrument som kan brukes til å studere overflatestrukturen til faste materialer, inkludert isolatorer. Den undersøker overflatestrukturen og egenskapene til stoffer ved å oppdage de ekstremt svake interatomiske interaksjonskreftene mellom overflaten av prøven som skal testes og et miniatyrkraftfølsomt element. Et par mikro-utkrager, som er ekstremt følsomme for svake krefter, er festet i den ene enden, og en liten nålespiss i den andre enden bringes nær prøven, som deretter vil samhandle med den, og kraften vil forårsake mikro-cantilevers for å deformere eller endre bevegelsestilstanden. Ved skanning av prøven blir disse endringene oppdaget av sensorer, og informasjon om fordelingen av kraften kan oppnås, og dermed få informasjon om overflatens morfologi og struktur samt overflateruhet med nanometeroppløsning.
AFM har mange fordeler fremfor skanningselektronmikroskopi. I motsetning til elektronmikroskoper, som bare kan gi todimensjonale bilder, gir AFM ekte tredimensjonale overflatekart. AFM krever heller ingen spesiell behandling av prøven, for eksempel kobber- eller karbonbelegg, som kan forårsake irreversibel skade på prøven. For det tredje, mens elektronmikroskoper må fungere under høyvakuumforhold, fungerer AFM-er godt ved atmosfærisk trykk og til og med i flytende miljøer. Dette kan brukes til å studere biologiske makromolekyler og til og med levende biologiske vev. AFM har en bredere anvendelighet enn Scanning Tunneling Microscope (STM) på grunn av sin evne til å observere ikke-ledende prøver. Skannekraftmikroskoper, som i dag er mye brukt i vitenskapelig forskning og industri, er basert på atomkraftmikroskopi.
Skannetunnelmikroskop
① høyoppløselig skanningstunnelmikroskop med romlig oppløsning på atomnivå, dens horisontale romlige oppløsning på l, vertikal oppløsning på 0.1, ② skanningstunnelmikroskop kan brukes innen atomkraftmikroskopi.
② scanning tunnelmikroskop kan direkte sondere overflatestrukturen til prøven, kan tegne et tredimensjonalt strukturelt bilde.
③ Skannetunnelmikroskop kan undersøke strukturen til stoffer i vakuum, atmosfærisk trykk, luft og til og med i løsning. Siden det ikke er noen høyenergielektronstråle, er det ingen skade på overflaten (f.eks. stråling, termisk skade, etc.), så det er mulig å studere strukturen til biomolekyler og overflaten til levende cellemembraner i en fysiologisk tilstand , og prøvene vil ikke bli skadet og forbli intakte.
④ Skannetunnelmikroskop har en høy skannehastighet, kort datainnsamlingstid og rask bildebehandling, noe som gjør det mulig å utføre kinetiske studier av livsprosesser.
⑤ Det krever ingen linse og er lite i størrelse, så noen kaller det et "lommemikroskop".
