Rozdíl mezi elektronovým mikroskopem, mikroskopem atomárních sil a rastrovacím tunelovým mikroskopem
jeden. 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 na tenké plátky.
(3) Vzorek lze posouvat a otáčet v trojrozměrném prostoru ve vzorkové komoře, takže vzorek lze pozorovat z různých úhlů.
(4) Hloubka ostrosti je velká a obraz je plný trojrozměrnosti. Hloubka pole rastrovacího elektronového mikroskopu je stokrát větší než u optického mikroskopu a desítkykrát větší než u transmisního elektronového mikroskopu.
(5) Rozsah zvětšení obrazu je široký a rozlišení je relativně vysoké. Lze jej zvětšit desetkrát až stotisíckrát a v podstatě zahrnuje rozsah zvětšení od lupy, optického mikroskopu až po transmisní elektronový mikroskop. Rozlišení je mezi optickým mikroskopem a transmisním elektronovým mikroskopem, až 3nm.
(6) Poškození a kontaminace vzorku elektronovým paprskem jsou relativně malé.
(7) Při pozorování morfologie lze pro analýzu mikrosložek použít i jiné signály ze vzorku.
2. Mikroskop atomárních sil
Atomic Force Microscope (AFM), analytický přístroj, který lze použít ke studiu struktury povrchu pevných materiálů, včetně izolátorů. Studuje povrchovou strukturu a vlastnosti látek pomocí detekce extrémně slabé meziatomové interakce mezi povrchem testovaného vzorku a miniaturním prvkem citlivým na sílu. Jeden konec páru mikrokonzole citlivého na slabou sílu je upevněn a malý hrot druhého konce je blízko vzorku. V tomto okamžiku s ním bude interagovat a síla způsobí, že se mikrokonzola deformuje nebo změní svůj pohybový stav. Při skenování vzorku použijte senzor k detekci těchto změn a lze získat informace o rozložení síly, abyste získali informace o topografické struktuře povrchu a informace o drsnosti povrchu s rozlišením nanometrů.
Mikroskopie atomárních sil má oproti rastrovací elektronové mikroskopii mnoho výhod. Na rozdíl od elektronových mikroskopů, které poskytují pouze dvourozměrné obrazy, poskytují AFM skutečné trojrozměrné mapy povrchů. AFM zároveň nevyžaduje žádné speciální ošetření vzorku, jako je pomědění nebo pokovování uhlíkem, které může způsobit nevratné poškození vzorku. Za třetí, elektronové mikroskopy musí pracovat za podmínek vysokého vakua, zatímco mikroskopy s atomární silou mohou dobře pracovat za normálního tlaku a dokonce i v kapalném prostředí. Toho lze využít ke studiu biologických makromolekul a dokonce i živých biologických tkání. Ve srovnání s rastrovacím tunelovým mikroskopem (Scanning Tunneling Microscope) má mikroskop atomární síly širší použitelnost, protože dokáže pozorovat nevodivé vzorky. Mikroskop rastrovací síly, který je široce používán ve vědeckém výzkumu a průmyslu, je založen na mikroskopu atomárních sil.
3. Rastrovací tunelový mikroskop
① Vysoké rozlišení Rastrovací tunelový mikroskop má prostorové rozlišení na atomové úrovni, jeho laterální prostorové rozlišení je 1 a jeho podélné rozlišení je 0.1.
② Skenovací tunelovací mikroskop může přímo detekovat povrchovou strukturu vzorku a může kreslit trojrozměrný obraz struktury.
③ Skenovací tunelový mikroskop dokáže detekovat strukturu hmoty ve vakuu, atmosférickém tlaku, vzduchu a dokonce i v roztoku. Vzhledem k tomu, že neexistuje žádný vysokoenergetický elektronový paprsek, nedochází k destruktivnímu působení na povrch (jako je záření, tepelné poškození atd.), takže může za fyziologických podmínek studovat strukturu biologických makromolekul a povrchů membrán živých buněk. vzorky se nepoškodí a zůstanou neporušené.
④ Rychlost skenování skenovacího tunelového mikroskopu je vysoká, čas pro získání dat je krátký a zobrazování je také rychlé, takže je možné provádět dynamický výzkum životních procesů.
⑤ Nepotřebuje žádnou čočku a má malou velikost. Někdo tomu říká "kapesní mikroskop".
