Rozdiely medzi elektrónovým mikroskopom, mikroskopom atómovej sily a rastrovacím tunelovým mikroskopom
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.
(3) Vzorku je možné vo vzorkovni posúvať a otáčať v troch rozmeroch, takže vzorku možno pozorovať z rôznych uhlov.
(4) hĺbka ostrosti je veľká a obraz je plný trojrozmerného zmyslu. Hĺbka poľa rastrovacieho elektrónového mikroskopu je niekoľko stokrát väčšia ako hĺbka optického mikroskopu a niekoľko desiatokkrát väčšia ako hĺbka transmisného elektrónového mikroskopu.
(5) Obraz má široký rozsah zväčšenia a vysoké rozlíšenie. Dá sa zväčšiť desaťkrát až stotisíckrát, čo v podstate zahŕňa rozsah zosilnenia od lupy, optického mikroskopu až po transmisný elektrónový mikroskop. Rozlíšenie je medzi optickým mikroskopom a transmisným elektrónovým mikroskopom, ktorý môže dosiahnuť 3 nm.
(6) Elektrónový lúč má menšie poškodenie a znečistenie vzorky.
(7) Pri pozorovaní morfológie môžeme na analýzu mikroplošného zloženia použiť aj iné signály zo vzorky.
mikroskop atómovej sily
Atomic Force Microscope (AFM) je analytický prístroj, ktorý možno použiť na štúdium povrchovej štruktúry pevných materiálov vrátane izolátorov. Študuje povrchovú štruktúru a vlastnosti hmoty detekciou extrémne slabej medziatómovej interakcie medzi povrchom testovanej vzorky a prvkom citlivým na mikrosily. Jeden koniec dvojice mikrokonzol, ktoré sú extrémne citlivé na slabú silu, je pevný a malý hrot ihly na druhom konci je blízko vzorky. V tomto čase s nimi bude interagovať a sila spôsobí, že sa mikrokonzoly zdeformujú alebo zmenia svoj pohybový stav. Pri skenovaní vzorky je možné získať informácie o rozložení sily pomocou senzora na detekciu týchto zmien, aby sa získali informácie o štruktúre morfológie povrchu a informácie o drsnosti povrchu s rozlíšením nanometrov.
V porovnaní so skenovacím elektrónovým mikroskopom má mikroskop s atómovou silou mnoho výhod. Na rozdiel od elektrónového mikroskopu, ktorý dokáže poskytnúť iba dvojrozmerné obrázky, AFM poskytuje skutočné trojrozmerné povrchové mapy. AFM zároveň nepotrebuje žiadnu špeciálnu úpravu vzorky, ako je pomedenie alebo pokovovanie uhlíkom, ktoré spôsobí nezvratné poškodenie vzorky. Po tretie, elektrónový mikroskop musí pracovať vo vysokom vákuu a mikroskop s atómovou silou môže 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 má mikroskop atómovej sily širšiu použiteľnosť, pretože dokáže pozorovať nevodivé vzorky. V súčasnosti je skenovací silový mikroskop široko používaný vo vedeckom výskume a priemysle založený na mikroskope atómovej sily.
STM
① Skenovací tunelový mikroskop s vysokým rozlíšením má priestorové rozlíšenie na úrovni atómov, s horizontálnym priestorovým rozlíšením L a vertikálnym rozlíšením 0.1.
(2) Skenovací tunelovací mikroskop môže priamo detegovať povrchovú štruktúru vzoriek a kresliť trojrozmerné štrukturálne obrazy.
③ Skenovací tunelovací mikroskop dokáže detekovať štruktúru hmoty vo vákuu, normálnom tlaku, vzduchu a dokonca aj roztoku. Pretože neexistuje vysokoenergetický elektrónový lúč, nemá deštruktívny účinok na povrch (ako je žiarenie, tepelné poškodenie atď.), takže môže za fyziologických podmienok študovať povrchovú štruktúru biologických makromolekúl a živých bunkových membrán. vzorky sa nepoškodia a zostanú neporušené.
(4) Skenovací tunelový mikroskop má výhody vysokej rýchlosti skenovania, krátkeho času získavania údajov a rýchleho zobrazovania, takže je možné vykonávať dynamický výskum životného procesu.
⑤ Nepotrebuje žiadnu šošovku a má malú veľkosť. Niektorí to nazývajú „vreckový mikroskop“.
