Diferențele între microscopul electronic, microscopul cu forță atomică și microscopul cu scanare tunel
Caracteristicile microscopului electronic cu scanare În comparație cu microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, microscopul electronic cu scanare are următoarele caracteristici:
(1) Structura de suprafață a probei poate fi observată direct, iar dimensiunea eșantionului poate fi de până la 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(2) Procesul de preparare a probei este simplu și nu trebuie tăiat.
(3) Eșantionul poate fi translat și rotit în trei dimensiuni în camera de probă, astfel încât proba să poată fi observată din diferite unghiuri.
(4) adâncimea câmpului este mare, iar imaginea este plină de sens tridimensional. Adâncimea câmpului microscopului electronic cu scanare este de câteva sute de ori mai mare decât cea a microscopului optic și de zeci de ori mai mare decât cea a microscopului electronic cu transmisie.
(5) Imaginea are o gamă largă de mărire și rezoluție înaltă. Poate fi mărită de zece ori până la sute de mii de ori, ceea ce include practic intervalul de amplificare de la lupă, microscop optic la microscop electronic cu transmisie. Rezoluția este între microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, care poate ajunge la 3nm.
(6) Fasciculul de electroni are mai puține daune și poluare a probei.
(7) În timpul observării morfologiei, putem folosi și alte semnale din probă pentru analiza compoziției micro-zonei.
microscop cu forță atomică
Microscopul de forță atomică (AFM) este un instrument analitic care poate fi utilizat pentru a studia structura suprafeței materialelor solide, inclusiv izolatorii. Studiază structura suprafeței și proprietățile materiei prin detectarea interacțiunii interatomice extrem de slabe dintre suprafața probei de testat și un element sensibil la microforțe. Un capăt al unei perechi de micro-console, care sunt extrem de sensibile la forța slabă, este fixat, iar vârful mic al acului de la celălalt capăt este aproape de probă. În acest moment, va interacționa cu ele, iar forța va face ca micro-consolele să se deformeze sau să-și schimbe starea de mișcare. La scanarea probei, informațiile despre distribuția forței pot fi obținute prin utilizarea senzorului pentru a detecta aceste modificări, astfel încât să se obțină informații despre structura morfologiei suprafeței și informații despre rugozitatea suprafeței cu rezoluție nanometrică.
În comparație cu microscopul electronic cu scanare, microscopul cu forță atomică are multe avantaje. Spre deosebire de microscopul electronic, care poate oferi doar imagini bidimensionale, AFM oferă hărți reale de suprafață tridimensionale. În același timp, AFM nu are nevoie de nici un tratament special asupra probei, cum ar fi placarea cu cupru sau placarea cu carbon, care va cauza daune ireversibile probei. În al treilea rând, microscopul electronic trebuie să funcționeze în vid înalt, iar microscopul cu forță atomică poate funcționa bine sub presiune normală și chiar în mediu lichid. Acesta poate fi folosit pentru a studia macromoleculele biologice și chiar și țesuturile biologice vii. În comparație cu microscopul de scanare tunel, microscopul cu forță atomică are o aplicabilitate mai largă, deoarece poate observa probe neconductoare. În prezent, microscopul cu forță de scanare utilizat pe scară largă în cercetarea științifică și industrie se bazează pe microscopul cu forță atomică.
STM
① Microscopul tunel de scanare de înaltă rezoluție are rezoluția spațială a nivelului atomic, cu rezoluția spațială orizontală de L și rezoluția verticală de 0.1.
(2) Microscopul de scanare cu tunel poate detecta direct structura de suprafață a probelor și poate desena imagini structurale tridimensionale.
③ Microscopul de scanare cu tunel poate detecta structura materiei în vid, presiune normală, aer și chiar soluție. Deoarece nu există un fascicul de electroni de înaltă energie, nu are nici un efect distructiv asupra suprafeței (cum ar fi radiațiile, daune termice etc.), astfel încât poate studia structura de suprafață a macromoleculelor biologice și a membranelor celulare vii în condiții fiziologice și mostrele nu vor fi deteriorate și rămân intacte.
(4) Microscopul cu tunel de scanare are avantajele vitezei rapide de scanare, timpului scurt de achiziție a datelor și imaginilor rapide, astfel încât este posibil să se efectueze cercetări dinamice asupra procesului de viață.
⑤ Nu are nevoie de nicio lentilă și are dimensiuni mici. Unii oameni îl numesc „microscop de buzunar”.
