Diferența dintre microscopul electronic, microscopul cu forță atomică și microscopul cu tunel de scanare
unu. 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 pregătire a probei este simplu și nu trebuie tăiat în felii subțiri.
(3) Eșantionul poate fi translat și rotit într-un spațiu tridimensional din camera de probă, astfel încât proba poate fi observată din diferite unghiuri.
(4) Adâncimea câmpului este mare, iar imaginea este plină de tridimensionalitate. Adâncimea de câmp a microscopului electronic cu scanare 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.
(5) Gama de mărire a imaginii este largă și rezoluția este relativ mare. Poate fi mărită de zece ori până la sute de mii de ori și, practic, include intervalul de mărire de la lupă, microscop optic la microscop electronic cu transmisie. Rezoluția este între microscopul optic și microscopul electronic cu transmisie, până la 3nm.
(6) Deteriorarea și contaminarea probei de către fasciculul de electroni sunt relativ mici.
(7) În timpul observării morfologiei, alte semnale din probă pot fi utilizate și pentru analiza micro-componentelor.
2. 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. Studiază structura suprafeței și proprietățile substanțelor prin detectarea interacțiunii interatomice extrem de slabe dintre suprafața probei de testat și un element miniatural sensibil la forță. Un capăt al unei perechi de microconsole sensibile la forța slabă este fixat, iar vârful mic al celuilalt capăt este aproape de probă. În acest moment, va interacționa cu acesta, iar forța va face ca microconsola să se deformeze sau să-și schimbe starea de mișcare. Când scanați proba, utilizați senzorul pentru a detecta aceste modificări, iar informațiile despre distribuția forței pot fi obținute, astfel încât să obțineți informații despre structura topografiei suprafeței și informații despre rugozitatea suprafeței cu rezoluție nanometrică.
Microscopia cu forță atomică are multe avantaje față de microscopia electronică cu scanare. Spre deosebire de microscoapele electronice, care oferă doar imagini bidimensionale, AFM oferă hărți tridimensionale adevărate ale suprafețelor. În același timp, AFM nu necesită nici un tratament special al probei, cum ar fi placarea cu cupru sau placarea cu carbon, care poate provoca daune ireversibile probei. În al treilea rând, microscoapele electronice trebuie să funcționeze în condiții de vid înalt, în timp ce microscoapele cu forță atomică pot funcționa bine la presiune normală și chiar și în medii lichide. Acesta poate fi folosit pentru a studia macromoleculele biologice și chiar și țesuturile biologice vii. Comparativ cu microscopul de scanare tunel (Scanning Tunneling Microscope), microscopul de forță atomică are o aplicabilitate mai largă, deoarece poate observa probe neconductoare. Microscopul cu forță de scanare, care este utilizat pe scară largă în cercetarea științifică și industrie, se bazează pe microscopul cu forță atomică.
3. Microscop cu scanare tunel
① Microscopul de scanare cu tunel de înaltă rezoluție are rezoluție spațială la nivel atomic, rezoluția spațială laterală este 1 și rezoluția longitudinală este 0.1.
② Microscopul de scanare cu tunel poate detecta direct structura de suprafață a probei și poate desena o imagine a structurii tridimensionale.
③ Microscopul de scanare cu tunel poate detecta structura materiei în vid, presiunea atmosferică, aerul și chiar soluția. Deoarece nu există un fascicul de electroni de înaltă energie, nu există niciun efect distructiv asupra suprafeței (cum ar fi radiațiile, daunele termice etc.), astfel încât poate studia structura macromoleculelor biologice și a suprafețelor membranei celulare vii în condiții fiziologice și mostrele nu vor fi deteriorate și rămân intacte.
④ Viteza de scanare a microscopului de scanare tunel este rapidă, timpul de obținere a datelor este scurt, iar imagistica este, de asemenea, rapidă, astfel încât este posibil să se efectueze cercetări dinamice asupra proceselor vieții.
⑤ Nu are nevoie de lentile și are dimensiuni mici. Unii oameni îl numesc „microscop de buzunar”.
