Rozdiel medzi elektrónovým mikroskopom, mikroskopom atómovej sily a skenovacím tunelovým mikroskopom
jeden. Vlastnosti rastrovacieho elektrónového mikroskopu V porovnaní s optickým mikroskopom a transmisným elektrónovým mikroskopom má rastrovací elektrónový mikroskop tieto vlastnosti:
(1) Povrchovú štruktúru vzorky možno priamo pozorovať a veľkosť vzorky môže byť až 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Proces prípravy vzorky je jednoduchý a nie je potrebné ho krájať na tenké plátky.
(3) Vzorku je možné posúvať a otáčať v trojrozmernom priestore vo vzorkovej komore, takže vzorku možno pozorovať z rôznych uhlov.
(4) Hĺbka ostrosti je veľká a obraz je plný trojrozmernosti. Hĺbka poľa rastrovacieho elektrónového mikroskopu je stokrát väčšia ako hĺbka optického mikroskopu a niekoľko desiatokkrát väčšia ako hĺbka transmisného elektrónového mikroskopu.
(5) Rozsah zväčšenia obrazu je široký a rozlíšenie je relatívne vysoké. Dá sa zväčšiť desaťkrát až stotisíckrát a v podstate zahŕňa rozsah zväčšenia od lupy, optického mikroskopu až po transmisný elektrónový mikroskop. Rozlíšenie je medzi optickým mikroskopom a transmisným elektrónovým mikroskopom až do 3 nm.
(6) Poškodenie a kontaminácia vzorky elektrónovým lúčom sú relatívne malé.
(7) Pri pozorovaní morfológie možno na analýzu mikrozložiek použiť aj iné signály zo vzorky.
2. Mikroskop atómovej sily
Atomic Force Microscope (AFM), analytický prístroj, ktorý možno použiť na štúdium štruktúry povrchu pevných materiálov vrátane izolátorov. Študuje povrchovú štruktúru a vlastnosti látok detekciou extrémne slabej medziatómovej interakcie medzi povrchom testovanej vzorky a miniatúrnym prvkom citlivým na silu. Jeden koniec páru mikrokonzoly citlivého na slabú silu je upevnený a malý hrot druhého konca je blízko vzorky. V tomto čase s ním bude interagovať a sila spôsobí, že sa mikrokonzola zdeformuje alebo zmení svoj pohybový stav. Pri skenovaní vzorky použite senzor na zistenie týchto zmien a možno získať informácie o rozložení sily, aby ste získali informácie o topografickej štruktúre povrchu a informácie o drsnosti povrchu s rozlíšením nanometrov.
Mikroskopia atómovej sily má oproti skenovacej elektrónovej mikroskopii mnoho výhod. Na rozdiel od elektrónových mikroskopov, ktoré poskytujú iba dvojrozmerné obrázky, AFM poskytujú skutočné trojrozmerné mapy povrchov. AFM zároveň nevyžaduje žiadnu špeciálnu úpravu vzorky, ako je pomedenie alebo pokovovanie uhlíkom, ktoré môže spôsobiť nezvratné poškodenie vzorky. Po tretie, elektrónové mikroskopy musia pracovať v podmienkach vysokého vákua, zatiaľ čo mikroskopy s atómovou silou môžu dobre fungovať pri normálnom tlaku a dokonca aj v kvapalnom prostredí. To môže byť použité na štúdium biologických makromolekúl a dokonca aj živých biologických tkanív. V porovnaní so skenovacím tunelovým mikroskopom (Scanning Tunneling Microscope) má mikroskop atómovej sily širšiu použiteľnosť, pretože dokáže pozorovať nevodivé vzorky. Mikroskop skenovacej sily, ktorý je široko používaný vo vedeckom výskume a priemysle, je založený na mikroskope atómovej sily.
3. Rastrovací tunelový mikroskop
① Skenovací tunelový mikroskop s vysokým rozlíšením má priestorové rozlíšenie na atómovej úrovni, jeho bočné priestorové rozlíšenie je 1 a jeho pozdĺžne rozlíšenie je 0.1.
② Skenovací tunelový mikroskop dokáže priamo detegovať povrchovú štruktúru vzorky a môže nakresliť trojrozmerný obraz štruktúry.
③ Skenovací tunelovací mikroskop dokáže detekovať štruktúru hmoty vo vákuu, atmosférickom tlaku, vzduchu a dokonca aj roztoku. Keďže neexistuje vysokoenergetický elektrónový lúč, nedochádza k deštruktívnemu účinku na povrch (ako je žiarenie, tepelné poškodenie atď.), takže môže študovať štruktúru biologických makromolekúl a povrchov živých bunkových membrán za fyziologických podmienok. vzorky sa nepoškodia a zostanú neporušené.
④ Rýchlosť skenovania skenovacieho tunelového mikroskopu je vysoká, čas na získanie údajov je krátky a zobrazovanie je tiež rýchle, takže je možné vykonávať dynamický výskum životných procesov.
⑤ Nepotrebuje žiadnu šošovku a má malú veľkosť. Niektorí to nazývajú „vreckový mikroskop“.
