Razlike između elektronskog mikroskopa, mikroskopa atomske sile i skenirajućeg tunelskog mikroskopa
Karakteristike skenirajućeg elektronskog mikroskopa U poređenju sa optičkim mikroskopom i transmisionim elektronskim mikroskopom, skenirajući elektronski mikroskop ima 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.
(3) Uzorak se može prevoditi i rotirati u tri dimenzije u prostoriji za uzorkovanje, tako da se uzorak može posmatrati iz različitih uglova.
(4) dubina polja je velika, a slika puna trodimenzionalnog smisla. Dubina polja skenirajućeg elektronskog mikroskopa je nekoliko stotina puta veća od one optičkog mikroskopa i desetine puta veća od one transmisionog elektronskog mikroskopa.
(5) Slika ima širok raspon uvećanja i visoku rezoluciju. Može se uvećati deset puta do stotine hiljada puta, što u osnovi uključuje opseg pojačanja od lupe, optičkog mikroskopa do transmisionog elektronskog mikroskopa. Rezolucija je između optičkog mikroskopa i transmisionog elektronskog mikroskopa, koji može doseći 3nm.
(6) Elektronski snop ima manje oštećenja i zagađenja uzorka.
(7) Pri posmatranju morfologije možemo koristiti i druge signale iz uzorka za analizu sastava mikropodručja.
mikroskop atomske sile
Mikroskop atomske sile (AFM) je analitički instrument koji se može koristiti za proučavanje površinske strukture čvrstih materijala uključujući izolatore. Proučava površinsku strukturu i svojstva materije otkrivanjem izuzetno slabe interatomske interakcije između površine uzorka koji se testira i elementa osjetljivog na mikro silu. Jedan kraj para mikro-konzola, koji su izuzetno osjetljivi na slabu silu, je fiksiran, a mali vrh igle na drugom kraju je blizu uzorka. U ovom trenutku, on će stupiti u interakciju s njima, a sila će učiniti da mikro-konzole deformiraju ili promijene svoje stanje kretanja. Prilikom skeniranja uzorka, informacije o raspodjeli sile mogu se dobiti korištenjem senzora za otkrivanje ovih promjena, kako bi se dobile informacije o strukturi morfologije površine i informacije o hrapavosti površine s nanometarskom rezolucijom.
U poređenju sa skenirajućim elektronskim mikroskopom, mikroskop atomske sile ima mnoge prednosti. Za razliku od elektronskog mikroskopa, koji može pružiti samo dvodimenzionalne slike, AFM pruža stvarne trodimenzionalne mape površine. U isto vrijeme, AFM-u nije potreban nikakav poseban tretman na uzorku, kao što je bakreno ili karbonsko prevlačenje, što će uzrokovati nepovratna oštećenja uzorka. Treće, elektronski mikroskop treba da radi u visokom vakuumu, a mikroskop atomske sile može dobro da radi pod normalnim pritiskom, pa čak i u tečnom okruženju. 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. Trenutno, mikroskop za skeniranje koji se široko koristi u naučnim istraživanjima i industriji, zasnovan je na mikroskopu atomske sile.
STM
① Skenirajući tunelski mikroskop visoke rezolucije ima prostornu rezoluciju atomskog nivoa, sa horizontalnom prostornom rezolucijom od L i vertikalnom rezolucijom od 0.1.
(2) Skenirajući tunelski mikroskop može direktno detektovati površinsku strukturu uzoraka i nacrtati trodimenzionalne strukturne slike.
③ Skenirajući tunelski mikroskop može detektovati strukturu materije u vakuumu, normalnom pritisku, vazduhu, pa čak i rastvoru. Budući da ne postoji visokoenergetski snop elektrona, on nema destruktivno djelovanje na površinu (kao što je zračenje, termička oštećenja, itd.), tako da može proučavati površinsku strukturu bioloških makromolekula i živih ćelijskih membrana u fiziološkim uvjetima, te uzorci se neće oštetiti i ostati netaknuti.
(4) Skenirajući tunelski mikroskop ima prednosti velike brzine skeniranja, kratkog vremena prikupljanja podataka i brzog snimanja, tako da je moguće provoditi dinamičko istraživanje životnog procesa.
⑤ Ne treba sočivo i male je veličine. Neki ljudi to zovu "džepni mikroskop".
