Diferența dintre un microscop electronic, un microscop cu forță atomică și un microscop cu scanare tunel
I. Caracteristicile microscopului electronic cu scanare În comparație cu microscopul optic și cu microscopul electronic cu transmisie, microscopul electronic cu scanare are următoarele caracteristici:
(i) capacitatea de a observa direct structura suprafeței probei, dimensiunea eșantionului poate fi de până la 120 mm × 80 mm × 50 mm.
(ii) Procesul de preparare a probei este simplu, fără a fi nevoie să fie tăiat în felii subțiri.
(iii) Proba poate fi translată și rotită în trei grade de spațiu în camera de probă, astfel încât proba să poată fi observată din diferite unghiuri.
(iv) Adâncimea câmpului este mare, iar imaginea este bogată în sens tridimensional. Adâncimea câmpului SEM este de sute de ori mai mare decât cea a microscopului optic și de zeci de ori mai mare decât cea a microscopului electronic cu transmisie.
(E) intervalul de mărire a imaginii este larg, rezoluția este, de asemenea, relativ ridicată. Poate fi mărită de o duzină de ori până la sute de mii de ori, include practic de la lupă, microscop optic până la intervalul de mărire al microscopului electronic de transmisie. Rezoluție între microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, până la 3nm.
(vi) Deteriorarea și contaminarea probei de către fasciculul de electroni este mică.
(vii) În timpul observării morfologiei, alte semnale emise din probă pot fi utilizate și pentru analiza compoziției micro-zonei.
II-Microscop de forță atomică
Microscopul de forță atomică (AFM), un instrument analitic care poate fi utilizat pentru a studia structura suprafeței materialelor solide, inclusiv izolatorii. Acesta investighează structura suprafeței și proprietățile substanțelor prin detectarea forțelor interatomice extrem de slabe dintre suprafața probei de testat și un element miniatural sensibil la forță. O pereche de micro-console, care sunt extrem de sensibile la forțele slabe, sunt fixate la un capăt, iar un vârf mic de ac la celălalt capăt este adus aproape de probă, care va interacționa apoi cu ea, iar forța va provoca micro-console pentru a-și deforma sau schimba starea de mișcare. La scanarea probei, aceste modificări sunt detectate de senzori, putându-se obține informații despre distribuția forței, obținându-se astfel informații despre morfologia și structura suprafeței precum și rugozitatea suprafeței cu rezoluție nanometrică.
AFM are multe avantaje față de microscopia electronică cu scanare. Spre deosebire de microscoapele electronice, care pot oferi doar imagini bidimensionale, AFM oferă hărți adevărate de suprafață tridimensionale. De asemenea, AFM nu necesită nici un tratament special al probei, cum ar fi placarea cu cupru sau carbon, care poate provoca daune ireversibile probei. În al treilea rând, în timp ce microscoapele electronice trebuie să funcționeze în condiții de vid înalt, AFM funcționează bine la presiunea atmosferică și chiar și în medii lichide. Aceasta poate fi folosită pentru a studia macromoleculele biologice și chiar și țesuturile biologice vii. AFM are o aplicabilitate mai largă decât Microscopul de scanare tunel (STM) datorită capacității sale de a observa probe neconductoare. Microscoapele cu forță de scanare, care sunt utilizate în prezent pe scară largă în cercetarea științifică și industrie, se bazează pe microscopia cu forță atomică.
Microscop de scanare de tunel
① microscop tunel de scanare de înaltă rezoluție cu rezoluție spațială la nivel atomic, rezoluția sa spațială orizontală de l, rezoluție verticală de 0.1, ② microscopul de scanare tunel poate fi utilizat în domeniul microscopiei cu forță atomică.
② microscopul de scanare tunel poate sonda direct structura de suprafață a probei, poate desena o imagine structurală tridimensională.
③ Microscopul de scanare cu tunel poate sonda structura substanțelor în vid, presiune atmosferică, aer și chiar în soluție. Deoarece nu există un fascicul de electroni de înaltă energie, nu există nicio deteriorare a suprafeței (de exemplu, radiații, daune termice etc.), astfel încât este posibil să se studieze structura biomoleculelor și suprafața membranelor celulare vii într-o stare fiziologică , iar mostrele nu vor fi deteriorate și rămân intacte.
④ Microscopul cu tunel de scanare are o viteză de scanare rapidă, un timp scurt de achiziție a datelor și o imagine rapidă, ceea ce face posibilă efectuarea de studii cinetice ale proceselor vieții.
⑤ Nu necesită nicio lentilă și are dimensiuni mici, așa că unii oameni îl numesc „microscop de buzunar”.
