Rozdíly mezi elektronovým mikroskopem, mikroskopem atomárních sil a rastrovacím tunelovým mikroskopem
Vlastnosti rastrovacího elektronového mikroskopu Ve srovnání s optickým mikroskopem a transmisním elektronovým mikroskopem má rastrovací elektronový mikroskop následující vlastnosti:
(1) Povrchovou strukturu vzorku lze přímo pozorovat a velikost vzorku může být až 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Proces přípravy vzorku je jednoduchý a není třeba jej krájet.
(3) Vzorek lze ve vzorkovně posouvat a otáčet ve třech rozměrech, takže vzorek lze pozorovat z různých úhlů.
(4) hloubka ostrosti je velká a obraz je plný trojrozměrného smyslu. Hloubka pole rastrovacího elektronového mikroskopu je několik setkrát větší než u optického mikroskopu a desítkykrát větší než u transmisního elektronového mikroskopu.
(5) Obraz má široký rozsah zvětšení a vysoké rozlišení. Lze jej zvětšit desetkrát až stotisíckrát, což v podstatě zahrnuje rozsah zesílení od lupy, optického mikroskopu až po transmisní elektronový mikroskop. Rozlišení je mezi optickým mikroskopem a transmisním elektronovým mikroskopem, který může dosáhnout 3nm.
(6) Elektronový paprsek má menší poškození a znečištění vzorku.
(7) Při pozorování morfologie můžeme pro analýzu mikroplošného složení použít i jiné signály ze vzorku.
mikroskop atomových sil
Atomic Force Microscope (AFM) je analytický přístroj, který lze použít ke studiu struktury povrchu pevných materiálů včetně izolantů. Studuje povrchovou strukturu a vlastnosti hmoty pomocí detekce extrémně slabé meziatomové interakce mezi povrchem vzorku, který má být testován, a prvkem citlivým na mikrosílu. Jeden konec páru mikrokonzol, které jsou extrémně citlivé na slabou sílu, je upevněn a malý hrot jehly na druhém konci je blízko vzorku. V tomto okamžiku s nimi bude interagovat a síla způsobí, že se mikrokonzoly deformují nebo změní jejich pohybový stav. Při skenování vzorku lze získat informace o rozložení síly pomocí senzoru k detekci těchto změn, aby se získaly informace o struktuře morfologie povrchu a informace o drsnosti povrchu s rozlišením nanometrů.
Ve srovnání s rastrovacím elektronovým mikroskopem má mikroskop atomární síly mnoho výhod. Na rozdíl od elektronového mikroskopu, který může poskytovat pouze dvourozměrné obrazy, poskytuje AFM skutečné trojrozměrné povrchové mapy. AFM zároveň nepotřebuje žádné speciální ošetření vzorku, jako je pomědění nebo pokovování uhlíkem, které způsobí nevratné poškození vzorku. Za třetí, elektronový mikroskop musí pracovat ve vysokém vakuu a mikroskop atomové síly může dobře fungovat za normálního tlaku a dokonce i v kapalném prostředí. Toho lze využít ke studiu biologických makromolekul a dokonce i živých biologických tkání. Ve srovnání se skenovacím tunelovým mikroskopem má mikroskop atomární síly širší použitelnost, protože dokáže pozorovat nevodivé vzorky. V současné době je rastrovací silový mikroskop široce používaný ve vědeckém výzkumu a průmyslu založen na mikroskopu atomárních sil.
STM
① Skenovací tunelový mikroskop s vysokým rozlišením má prostorové rozlišení na úrovni atomů, s horizontálním prostorovým rozlišením L a vertikálním rozlišením 0.1.
(2) Rastrovací tunelový mikroskop může přímo detekovat povrchovou strukturu vzorků a kreslit trojrozměrné strukturální obrazy.
③ Skenovací tunelovací mikroskop dokáže detekovat strukturu hmoty ve vakuu, normálním tlaku, vzduchu a dokonce i roztoku. Protože neexistuje vysokoenergetický elektronový paprsek, nemá žádný destruktivní účinek na povrch (jako je záření, tepelné poškození atd.), takže může za fyziologických podmínek studovat povrchovou strukturu biologických makromolekul a membrán živých buněk. vzorky se nepoškodí a zůstanou neporušené.
(4) Rastrovací tunelový mikroskop má výhody vysoké rychlosti skenování, krátké doby získávání dat a rychlého zobrazování, takže je možné provádět dynamický výzkum životního procesu.
⑤ Nepotřebuje žádnou čočku a má malou velikost. Někdo tomu říká "kapesní mikroskop".
