Rozdiel medzi elektrónovým mikroskopom, mikroskopom atómovej sily a skenovacím tunelovým mikroskopom
I. Charakteristika rastrovacieho elektrónového mikroskopu V porovnaní s optickým mikroskopom a transmisným elektrónovým mikroskopom má rastrovací elektrónový mikroskop tieto vlastnosti:
(i) schopnosť priamo pozorovať štruktúru povrchu vzorky, veľkosť vzorky môže byť až 120 mm × 80 mm × 50 mm.
ii) Proces prípravy vzorky je jednoduchý, bez toho, aby bolo potrebné krájať na tenké plátky.
(iii) Vzorka sa môže v komore na vzorku posúvať a otáčať v troch stupňoch priestoru, takže vzorku možno pozorovať z rôznych uhlov.
(iv) Hĺbka ostrosti je veľká a obraz je bohatý v trojrozmernom zmysle. Hĺbka poľa SEM je stokrát väčšia ako hĺbka optického mikroskopu a desaťkrát väčšia ako hĺbka transmisného elektrónového mikroskopu.
(E) rozsah zväčšenia obrazu je široký, rozlíšenie je tiež pomerne vysoké. Dá sa zväčšiť desaťkrát až stotisíckrát, v podstate zahŕňa rozsah zväčšenia od lupy, optického mikroskopu až po transmisný elektrónový mikroskop. Rozlíšenie medzi optickým mikroskopom a transmisným elektrónovým mikroskopom až do 3 nm.
(vi) Poškodenie a kontaminácia vzorky elektrónovým lúčom je malá.
(vii) Pri pozorovaní morfológie sa môžu na analýzu zloženia mikroplošín použiť aj iné signály emitované zo vzorky.
II-Mikroskop atómových síl
Atomic Force Microscope (AFM), analytický prístroj, ktorý možno použiť na štúdium povrchovej štruktúry pevných materiálov vrátane izolátorov. Skúma povrchovú štruktúru a vlastnosti látok detekciou extrémne slabých medziatómových interakčných síl medzi povrchom testovanej vzorky a miniatúrnym prvkom citlivým na silu. Na jednom konci je upevnená dvojica mikrokonzol, ktoré sú mimoriadne citlivé na slabé sily, a malý hrot ihly na druhom konci sa priblíži k vzorke, ktorá s ňou potom bude interagovať a sila spôsobí mikrokonzoly na deformáciu alebo zmenu ich pohybu. Pri skenovaní vzorky sú tieto zmeny detekované senzormi a možno získať informácie o rozložení sily, čím sa získajú informácie o morfológii a štruktúre povrchu ako aj o drsnosti povrchu s rozlíšením nanometrov.
AFM má oproti skenovacej elektrónovej mikroskopii mnoho výhod. Na rozdiel od elektrónových mikroskopov, ktoré môžu poskytovať iba dvojrozmerné obrázky, AFM poskytuje skutočné trojrozmerné povrchové mapy. AFM tiež nevyžaduje žiadne špeciálne ošetrenie vzorky, ako je pokovovanie meďou alebo uhlíkom, ktoré môže spôsobiť nezvratné poškodenie vzorky. Po tretie, zatiaľ čo elektrónové mikroskopy musia pracovať v podmienkach vysokého vákua, AFM fungujú dobre pri atmosférickom tlaku a dokonca aj v kvapalnom prostredí. To môže byť použité na štúdium biologických makromolekúl a dokonca aj živých biologických tkanív. AFM má širšiu použiteľnosť ako skenovací tunelový mikroskop (STM) vďaka svojej schopnosti pozorovať nevodivé vzorky. Rastrovacie silové mikroskopy, ktoré sú v súčasnosti široko používané vo vedeckom výskume a priemysle, sú založené na mikroskopii atómovej sily.
Skenovací tunelový mikroskop
① rastrovací tunelový mikroskop s vysokým rozlíšením s priestorovým rozlíšením na úrovni atómov, jeho horizontálne priestorové rozlíšenie l, vertikálne rozlíšenie 0.1, ② rastrovací tunelový mikroskop je možné použiť v oblasti mikroskopie atómových síl.
② skenovací tunelový mikroskop môže priamo skúmať povrchovú štruktúru vzorky, môže nakresliť trojrozmerný štrukturálny obraz.
③ Skenovací tunelový mikroskop môže skúmať štruktúru látok vo vákuu, atmosférickom tlaku, vzduchu a dokonca aj v roztoku. Keďže neexistuje vysokoenergetický elektrónový lúč, nedochádza k poškodeniu povrchu (napr. žiarením, tepelným poškodením a pod.), takže je možné študovať štruktúru biomolekúl a povrch membrán živých buniek vo fyziologickom stave. a vzorky sa nepoškodia a zostanú neporušené.
④ Skenovací tunelový mikroskop má vysokú rýchlosť skenovania, krátky čas získavania údajov a rýchle zobrazovanie, čo umožňuje vykonávať kinetické štúdie životných procesov.
⑤ Nevyžaduje žiadnu šošovku a má malú veľkosť, takže ho niektorí nazývajú „vreckový mikroskop“.
