Razlika između elektronskog mikroskopa, mikroskopa atomske sile, skenirajućeg tunelskog mikroskopa
Elektronski mikroskop, mikroskop atomske sile, skenirajući tunelski mikroskop. Razlika:
jedan. U poređenju sa optičkim mikroskopima i transmisionim elektronskim mikroskopima, skenirajući elektronski mikroskopi imaju sledeće karakteristike:
(1) Struktura površine uzorka može se direktno posmatrati, a veličina uzorka može biti čak 120mm×80mm×50mm.
(2) Proces pripreme uzorka je jednostavan i ne treba ga rezati na tanke kriške.
(3) Uzorak se može prevoditi i rotirati u trodimenzionalnom prostoru u komori za uzorke, tako da se uzorak može posmatrati iz različitih uglova.
(4) Dubina polja je velika, a slika je puna trodimenzionalnog efekta. Dubina polja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je stotine puta veća od one optičkog mikroskopa i desetine puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(5) Opseg uvećanja slike je širok, a rezolucija je relativno visoka. Može se povećati od deset puta do stotine hiljada puta, a u osnovi uključuje opseg povećanja od lupe, optičkog mikroskopa do transmisionog elektronskog mikroskopa. Rezolucija je između optičkog mikroskopa i transmisionog elektronskog mikroskopa, do 3nm.
(6) Oštećenje i kontaminacija uzorka elektronskim snopom je mala.
(7) Dok se posmatra morfologija, drugi signali iz uzorka mogu se koristiti i za analizu sastava mikropodručja.
2. Mikroskop atomske sile
Mikroskop atomske sile (AFM), analitički instrument koji se može koristiti za proučavanje površinske strukture čvrstih materijala, uključujući izolatore. Proučava površinsku strukturu i svojstva supstanci otkrivajući izuzetno slabu međuatomsku interakcijsku silu između površine uzorka koji se testira i minijaturnog elementa osjetljivog na silu. Jedan kraj para izuzetno osjetljivih mikro-konzola je fiksiran, a mikrovrh na drugom kraju je blizu uzorka. U ovom trenutku, on će stupiti u interakciju s njim, a sila će uzrokovati deformaciju mikro-konzole ili promjenu stanja kretanja. Kada se uzorak skenira, senzor se koristi za detekciju ovih promjena, te se mogu dobiti informacije o raspodjeli sile, tako da se informacije o strukturi topografije površine i informacije o hrapavosti površine mogu dobiti nanometarskom rezolucijom.
U poređenju sa skenirajućim elektronskim mikroskopima, mikroskopi atomske sile imaju mnoge prednosti. Za razliku od elektronskih mikroskopa, koji mogu pružiti samo dvodimenzionalne slike, AFM-ovi pružaju prave trodimenzionalne mape površine. Istovremeno, AFM ne zahtijeva nikakav poseban tretman uzorka, kao što je bakar ili ugljik, što može uzrokovati nepovratno oštećenje uzorka. Treće, elektronski mikroskopi moraju da rade u uslovima visokog vakuuma, a mikroskopi atomske sile mogu dobro da rade pod normalnim pritiskom, pa čak i u tečnim okruženjima. Ovo se može koristiti za proučavanje bioloških makromolekula, pa čak i živih bioloških tkiva. U poređenju sa skenirajućim tunelskim mikroskopom, mikroskop atomske sile ima širu primenu jer može da posmatra neprovodne uzorke. Skenirajući mikroskop sile, koji se široko koristi u naučnim istraživanjima i industriji, zasnovan je na mikroskopu atomske sile.
3. Skenirajući tunelski mikroskop
① Skenirajuća tunelska mikroskopija visoke rezolucije ima prostornu rezoluciju na atomskom nivou, sa bočnom prostornom rezolucijom od 1 i longitudinalnom rezolucijom od 0.1.
② Skenirajući tunelski mikroskop može direktno otkriti površinsku strukturu uzorka i može nacrtati sliku trodimenzionalne strukture.
③ Skenirajuća tunelska mikroskopija može otkriti strukturu materije u vakuumu, atmosferskom pritisku, vazduhu, pa čak i rastvoru. Budući da nema visokoenergetskog snopa elektrona, nema oštećenja na površini (kao što je zračenje, termičko oštećenje, itd.), tako da se može proučavati struktura bioloških makromolekula i površina membrane živih ćelija u fiziološkim uslovima, a uzorci neće se oštetiti i ostati netaknuta.
④ Brzina skeniranja skenirajućeg tunelskog mikroskopa je velika, vrijeme za prikupljanje podataka je kratko, a snimanje je također brzo, a moguće je provoditi i kinetičke studije životnih procesa.
⑤ Ne treba sočivo i male je veličine. Neki ljudi to zovu "džepni mikroskop".
